Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phângiờ

Đồ án tốt nghiệp - 1 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
LỜI MỞ ĐẦU
Ở nước ta những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng
trở nên trầm trọng và phổ biến, đặc biệt là tại các đô thị lớn. Và hiện tượng rác
thải bị ứ đọng đã trở thành vấn đề đáng báo động. Hầu như tất cả các bãi chôn
lấp rác của các thành phố nước ta đều đang ở trong tình trạng quá tải. Với các
nước công nghiệp phát triển như Pháp, Nhật, Mỹ, Đức, Hà Lan… việc xử lý rác
chủ yếu sử dụng phương pháp thiêu huỷ bằng công nghệ cao, hoặc đem đi chôn
lấp. Trong khi đó, nước ta vẫn phổ biến cách thiêu trực tiếp hoặc chôn lấp lộ
thiên. Những cách làm này không những không giải quyết được lượng rác tồn
đọng, mà còn gây ảnh hưởng xấu tới môi trường.
Tại Đà Nẵng, tình hình ô nhiễm môi trường do rác thải sinh hoạt cũng
đang là vấn đề cấp bách cần được giải quyết. Bãi rác Khánh Sơn đã quá tải, chính
quyền thành phố cũng đã tạm thời giải quyết bằng một bãi chôn lấp mới nằm
ngay gần đó để kéo dài thời gian sử dụng của bãi chôn lấp này lên vài chục năm
nữa. Như vậy, việc sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt phục vụ cho nông
nghiệp sạch sẽ rất phù hợp với thực trạng hiện nay.
“Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và rác
thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ” là đề tài đồ án của
em. Đây không phải là một đề tài mới vì đã có nhiều nơi trong cả nước áp dụng
phương pháp này, nhưng là một đề tài có tính thực tiễn cao, bên cạnh việc giải
quyết vấn đề bức bách là ô nhiễm môi trường đang rất cần ý thức trách nhiệm
của người dân và của toàn xã hội, nó còn tạo ra sản phẩm phục vụ cho nông
nghiệp sạch. Phân bón vi sinh có ưu điểm là không gây tổn hại cho môi trường,
là loại phân bón chứa nhiều VSV có lợi cho môi trường, giúp cây hấp thu chất
dinh dưỡng tốt hơn và có tác dụng cải tạo đất rất tốt. Phân vi sinh sẽ thay thế dần
cho phân bón hoá học, thích hợp cho phát triển nông nghiệp bền vững.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 2 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan

CHƯƠNG 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1 Sự cần thiết phải đầu tư và xây dựng nhà máy
Tình trạng ô nhiễm môi trường đang ngày càng nghiêm trọng khi có một
lượng lớn rác thải được thải ra mỗi ngày từ các hoạt động công nghiệp, nông
nghiệp và sinh hoạt…Tại Đà Nẵng cùng với sự phát triển không ngừng về kinh
tế, cơ sở vật chất hạ tầng của một thành phố năng động sau khi được công nhận
là đô thị loại một, đời sống của người dân ngày càng nâng cao, theo đó lượng rác
thải sinh hoạt cũng tăng lên với thành phần phức tạp và khó kiểm soát được, sức
khoẻ của cộng đồng nơi chôn lấp rác càng bị đe dọa. Trong lúc đó, phân bón hoá
học bên cạnh tác động giúp cây tươi tốt thì có mặt trái là làm cho đất đai cằn cỗi,
bạc màu, ô nhiễm nguồn nước…rất cần có những loại phân vừa cung cấp dinh
dưỡng cho cây vừa không gây tác hại cho môi trường. Với thực trạng này thì việc
đầu tư xây dựng một nhà máy sản xuất phân bón vi sinh từ rác thải sinh hoạt ở
Đà Nẵng là một việc làm cấp thiết và hợp lý. Phân bón vi sinh dựa vào các chủng
vi sinh vật sẽ phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm
công-nông nghiệp tạo ra sinh khối, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho
đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp. Nhà máy ra đời sẽ đóng góp một phần không
nhỏ trong việc giải quyết ô nhiễm môi trường, đặc biệt đóng góp vào sự phát
triển của nông nghiệp sạch và bền vững, đáp ứng một phần nhu cầu phân bón cho
các ngành trồng trọt của thành phố cũng như những tỉnh lân cận: Quảng Nam,
Quảng Ngãi…và nhiều nơi khác.
1.2 Đặc điểm thiên nhiên [6]
Đà Nẵng là một thành phố trọng điểm của khu vực miền trung nằm ở
15
o
55’ đến 16
o
14’ vĩ Bắc, 107
o

18’ kinh Đông, là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa
điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng
25,9
o
C cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình từ 28-30
o
C, thấp nhất vào các
tháng 12, 1, 2, trung bình từ 18-23
o
C. Độ ẩm không khí trung bình 83,4%, cao
nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 85,67-87,67%, thấp nhất vào các tháng
6, 7 trung bình từ 76,67-77,33%.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 3 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Lượng mưa trung bình hằng năm là 2504,57 mm/năm, lượng mưa cao
nhất vào các tháng 10, 11 trung bình từ 550-10000 mm/tháng, thấp nhất vào các
tháng 1, 2, 3, 4 trung bình từ 23-40 mm/ tháng.
Hướng gió chủ yếu là Đông Nam vào mùa nóng và Đông Bắc vào mùa
lạnh, tốc độ gió trung bình 3-4m/s [28].
1.3 Vị trí nhà máy
Nhà máy được đặt gần bãi rác Khánh Sơn với các điều kiện thuận lợi như
gần nguồn nguyên liệu, mật độ dân cư thấp, địa hình bằng phẳng, cơ sở vật chất
hạ tầng được đầu tư phát triển.
1.4 Hệ thống giao thông vận tải
Hiện nay trên địa bàn thành phố đã có đủ các loại hình giao thông vận tải:
đường bộ, đường thủy, đường sắt và đường hàng không.
Về đường bộ có 70,867 km đường quốc lộ; 99,716 km đường tỉnh lộ; 67
km đường huyện và 181,672 km đường nội thị. Tuyến đường sắt Bắc Nam chạy

qua thành phố Đà Nẵng có chiều dài khoảng 30 km với các ga Đà Nẵng - Liên
Chiểu, Kim Liên, Hải Vân Nam. Về đường thủy, Đà Nẵng là một cửa ngõ quan
trọng với hai cảng biển là Cảng Tiên Sa và cảng sông Hàn thuận tiện vận chuyển
hàng hóa đến các nơi tiêu thụ trong khu vực [3].
1.5 Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện chính từ mạng lưới điện quốc gia do điện
lực Đà Nẵng cung cấp qua máy biến thế riêng của nhà máy.
Nhà máy còn cần máy phát điện dự phòng để đảm bảo sự hoạt động liên
tục của nhà máy.
1.6 Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu rác thải được thu từ rác thải sinh
hoạt của thành phố, do công ty môi trường và đô thị thành phố Đà Nẵng cung
cấp.
1.7 Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhà máy sử dụng nguồn nhiên liệu chính là dầu DO và xăng được cung
cấp từ các trạm xăng dầu của thành phố.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 4 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Ngoài ra còn có nguồn nhiên liệu than đá, được cung cấp bởi các doanh
nghiệp kinh doanh trên địa bàn thành phố.
1.8 Nguồn cung cấp nước, vấn đề xử lý nước và thoát nước
Nhà máy không sử dụng nước cho việc sản xuất mà chỉ dùng cho sinh
hoạt của công nhân và vệ sinh thiết bị nên lượng nước nhà máy sử dụng được
nhà máy nước Đà Nẵng cung cấp.
1.9 Nguồn tiêu thụ sản phẩm
Sản phẩm của nhà máy sản xuất ra sẽ được tiêu thụ trên khắp các địa bàn
trong cả nước vì khả năng bảo quản cao, chất lượng tốt và điều kiện vận chuyển
rất dễ dàng. Ưu tiên các vùng ngoại ô thành phố và các tỉnh thành lân cận như

Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định…
1.10 Nguồn nhân lực
Vấn đề nhân công và trình độ lao động của nhân công là điều quan trọng
quyết định hoạt động của nhà máy. Nhà máy sẽ tuyển dụng nguồn nhân lực tại chỗ,
đội ngũ cán bộ khoa học kĩ thuật và lao động đã qua đào tạo được tuyển từ thành
phố và tất cả các trường Đại học, Cao đẳng trên toàn quốc.
1.11 Năng suất nhà máy
Nhà máy sản xuất ra phân vi sinh trên nền than bùn và rác thải sinh hoạt
đã phân loại với năng suất chỉ tiêu đặt ra là 3 tấn phân/giờ.
1.12 Sự hợp tác hóa
Việc sản xuất phân vi sinh từ rác thải sinh hoạt chỉ mới xử lý được với các
loại rác có thành phần là hữu cơ. Do đó việc phân loại rác phải tách được gần
như hoàn toàn rác hữu cơ, còn các chất vô cơ và plastic được tái chế thành các
sản phẩm cho các ngành công nghiệp khác như công nghiệp nhựa, công nghiệp
luyện kim nên có thể hợp tác với các nhà máy sản xuất nhựa, kim loại trong khu
công nghiệp Hoà Khánh để có thể tận dụng được phế liệu, giảm được giá thành
đầu tư và hạ giá thành sản phẩm đến mức thấp nhất có thể, việc tiêu thụ sản
phẩm và các phế phẩm của nhà máy sẽ nhanh hơn, nhà máy sẽ có điều kiện để
hoạt động tốt hơn.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 5 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tình hình ô nhiễm trên thế giới và ở Việt Nam
2.1.1 Tình hình ô nhiễm trên thế giới
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ về
kinh tế, sự bùng nổ dân số, nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao, theo đó lượng các
chất thải do con người thải ra ngày càng nhiều.

Đối với các thành phố và đô thị, ngoài những vấn đề về nhà ở, ô nhiễm do
nước thải,…, chất thải rắn mà đặc biệt là rác thải sinh hoạt là vấn đề nhức nhối
không chỉ đối với các nhà lãnh đạo, quản lý, quy hoạch, mà còn đang hàng ngày
ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, đến mỹ quan thành phố, và thực tế chất thải
gây ô nhiễm môi trường đã trở nên không thể quản lý nổi, đặc biệt là ở các quốc
gia đang phát triển.
Nếu tính bình quân mỗi người một ngày đưa vào môi trường 0,5 kg chất
thải thì mỗi ngày trên thế giới hơn 6 tỷ người sẽ thải vào môi trường hơn 3 triệu
tấn rác và mỗi năm sẽ thải trên 1 tỷ tấn rác thải.
Với một lượng rác khổng lồ như vậy, việc xử lý chất thải sinh hoạt đã trở
thành một ngành công nghiệp thu hút nhiều công ty lớn. Tuy nhiên các bãi rác
tập trung vẫn tồn tại và ngày càng có xu hướng gia tăng. Điều này do nhiều
nguyên nhân, từ thiếu vốn đầu tư, thiết bị đến thiếu kiến thức về chuyên môn,
không nhận thức đầy đủ về tầm quan trọng trong việc quản lý rác.
2.1.2 Tình hình ô nhiễm rác thải sinh hoạt ở Việt Nam
Việt Nam ta với trên 85 triệu người đã thải ra mỗi năm hơn 15 triệu tấn
rác. Trong đó rác sinh hoạt đô thị và nông thôn chiếm khoảng 12,8 triệu tấn; rác
công nghiệp khoảng 2,7 triệu tấn; lượng rác thải y tế khoảng 2,1 vạn tấn, lượng
rác thải độc hại trong công nghiệp là 13 vạn tấn và rác thải trong nông nghiệp (kể
cả hóa chất khoảng 4,5 vạn tấn)…Tính đến năm 2010, lượng rác thải hàng năm
lên tới 23 triệu tấn và đương nhiên tỉ lệ rác độc hại sẽ tăng lên [Bộ tài nguyên và
môi trường Việt Nam]. Với khối lượng rác thải ngày càng gia tăng cùng với các
giải pháp xử lý chưa khả thi nên ô nhiễm rác thải sinh hoạt đang diễn ra hằng
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 6 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
ngày, hằng giờ. Theo thống kê hiện nay trên cả nước có 91 bãi rác lớn, chỉ có 17
bãi hợp vệ sinh, chiếm chưa tới 19%. Trong khi đó có 49 bãi rác (chiếm gần
54%) đang gây ô nhiễm nghiêm trọng [Bộ tài nguyên và môi trường Việt Nam].

Các bãi rác chôn lấp không hợp vệ sinh và các bãi rác lộ thiên gây ra ô nhiễm
nước ngầm và nước mặt do nước rác không được xử lý, các chất ô nhiễm không
khí, ô nhiễm mùi, ruồi muỗi, chuột bọ và ô nhiễm bụi, tiếng ồn. Nguyên nhân
gây tình trạng ô nhiễm rác thải sinh hoạt hiện nay xuất phát từ thực trạng quản lý
môi trường và ý thức của người dân. Để giải quyết vấn đề này một cách triệt để
cần có sự kết hợp chặt chẽ giữa các nhà quản lý, nhà khoa học và người dân
nhằm tìm ra giải pháp hợp lý trong việc giảm thiểu, tái sử dụng và quay vòng rác
thải đô thị.
2.1.3 Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt
2.1.3.1 Phương pháp chôn lấp
- Phương pháp chôn lấp được áp dụng dựa trên nguyên lý phân hủy tự nhiên của
các sinh vật có trong khối ủ. Đầu tiên rác sẽ được các loại xe cơ giới san thành
những luống, sau đó lấp đất lên. Phương pháp này đòi hỏi đầu tư ít và có thể áp
dụng đối với những vùng đất đai rộng lớn. Tuy nhiên, phương pháp này tốn diện
tích, quá trình phân hủy chậm, gây mùi khó chịu và ô nhiễm tầng nước ngầm.
- Phương pháp chôn lấp kiểu ủ sinh học (landfill bioreactor). Nguyên tắc của
phương pháp này giống như chôn lấp. Nhưng rác sẽ được ủ trong hố ủ được thiết
kế như reactor để tránh rò rỉ nước rác và được bổ sung những chế phẩm vi sinh
khử mùi hôi của quá trình phân hủy.
2.1.3.2 Phương pháp đốt rác
Ưu điểm, hạn chế các vấn đề môi trường liên quan đến nước rác, cho phép
xử lý đồng thời nhiều loại rác thải có nguồn gốc khác nhau, tiết kiệm đất đai cho
việc chôn lấp chất thải lâu dài. Nhược điểm, chi phí vận hành cao, khó kiểm soát
khí thải có chứa dioxin và furan. Phù hợp với rác công nghiệp, rác y tế có nhiều
thành phần nguy hại.
2.1.3.3 Lên men kị khí trong các Bioreactor để tạo CH
4
cho phát điện
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và

rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 7 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng các chủng vi sinh vật phân
hủy rác trong điều kiện kị khí để tạo sản phẩm cuối cùng là khí CH
4
phục vụ cho
quá trình chạy máy phát điện. Ưu điểm, là tận dụng được nguồn rác thải để
chuyển thành một nguồn năng lượng quý. Nhược điểm, tốc độ phân hủy chậm,
sản phẩm tạo thành dễ rò rỉ gây ô nhiễm nguồn nước và đầu tư ban đầu quá lớn.
2.1.3.4 Phương pháp ủ rác thải để sản xuất phân bón hữu cơ
Bản chất là một quá trình chuyển hóa phức tạp các hydratcacbon, các hợp
chất hữu cơ đa nhân chứa clo, kim loại nặng do hàng loạt các VSV hiếu khí, kị
khí không bắt buộc và kị khí đảm nhận. Tùy theo công nghệ mà VSV kị khí hoặc
hiếu khí chiếm ưu thế trong đống ủ. Công nghệ có thể là ủ đống tĩnh thoáng khí
cưỡng bức, ủ luống có đảo định kì hoặc vừa thổi khí vừa đảo. Cả ba công nghệ
này đều xử lý rác có hiệu quả do đã tái sử dụng được nguồn rác hữu cơ thành sản
phẩm phân rác hữu cơ phục vụ nông nghiệp.
Nguyên lý cơ bản của quá trình xử lý là dựa vào hoạt động phân hủy hiếu
khí của tập đoàn vi sinh vật ưa nhiệt để phân hủy rác thải sinh hoạt thành sản
phẩm phân bón có chất lượng đảm bảo năng suất cây trồng, tăng độ phì nhiêu
của đất và giảm chi phí cho thuốc trừ sâu và phân bón hóa học.
2.2 Nguyên liệu sản xuất
2.2.1 Rác thải sinh hoạt
2.2.1.1 Sự hình thành rác thải sinh hoạt
Các chất thải được tạo ra từ quá trình sống của người dân, gồm:
- Các chất thải tạo ra từ các bếp ở các gia đình hay các nhà bếp tập thể, các loại
chất thải này có bản chất sinh vật. Chúng thường là những động vật hoặc thực vật
không còn sử dụng được. Ngoài ra còn có cả những chất khó phân hủy như: các
loại bao nilon, giẻ rách, các loại bao bì từ cellulose.
- Chất thải từ khu vực thương mại như chợ, siêu thị.

- Chất thải từ các khu vui chơi, nhà trường, khách sạn, nhà máy, xí nghiệp…
2.2.1.2 Thành phần rác thải sinh hoạt
Thành phần chiếm nhiều nhất là hợp chất hữu cơ, do đó có thể sử dụng
làm nguồn nguyên liệu để sản xuất phân vi sinh.
Bảng 2.1 Thành phần rác thải sinh hoạt
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 8 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Thành phần % trọng lượng
Rau, thực phẩm thừa, chất hữu cơ dễ phân hủy 64.7
Cây gỗ 6.6
Giấy, bao bì giấy 2.1
Plastic khó tái chế 9.1
Cao su, đế giày dép 6.3
Vải sợi, vật liệu sợi 4.2
Đất đá, bê tông 1.6
Thành phần khác 5.4
(Nguồn: HOWADICO -06.2002)
2.2.1.3 Các vi sinh vật có trong rác thải sinh hoạt
Các vi sinh vật có trong rác thải thường xuất hiện từ hai nguồn cơ bản sau:
- Có sẵn trong chất thải từ nguồn sinh ra nó, trong đó có vi sinh vật, giun, sán
thường có sẵn trong chất thải ngay từ khi bắt đầu bỏ chất này vào môi trường.
Đây là nguồn vi sinh vật nhiều nhất và tập trung nhất.
- VSV nhiễm vào chất thải từ không khí, đất, nước trong quá trình thu nhận, vận
chuyển và cả trong quá trình xử lý.
Hệ sinh thái chất thải là hệ sinh thái không bền vững. Nó biến động rất
nhanh trong suốt quá trình tồn trữ chất thải.
2.2.2 Nguyên liệu than bùn [2]
Than bùn được tạo thành từ xác các loài thực vật khác nhau, được tích tụ lại

dưới các lớp đất đá qua hàng trăm năm thậm chí hàng triệu năm.
2.2.2.1 Tính chất vật lý
a) Màu sắc
Màu sắc than bùn thay đổi theo thành phần cấu tạo, tuổi của than và điều
kiện khống chế khi tạo thành. Do sự phân huỷ không hoàn toàn nên than bùn là
một hợp chất xốp nhẹ màu nâu hoặc đen.
b) Nước trong than bùn
Sự hình thành than bùn cần có sự góp mặt của nước, đây là nơi ẩm ướt nên
than bùn hút nước rất mạnh, nước có thể chiếm 80-90% trong than bùn. Nước
trong than bùn có nhiều dạng:
- Nước ở trạng thái tự do: Nằm trong lỗ hổng của khối than nó có thể tách ra dễ
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 9 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
dàng khi đưa than bùn từ mỏ lên.
- Nước hấp thụ: Đây là lượng nước do các keo mùn hấp thụ, loại này khó tách.
- Nước mao dẫn: Nước này mất đi dễ dàng khi hong khô tự nhiên.
2.2.2.2 Tính chất hoá học
a) Hợp chất hữu cơ và thành phần nguyên tố
* Hợp chất hữu cơ:
- Hợp chất hữu cơ hoà tan trong nước: 5-10%
- Hợp chất hữu cơ hoà tan trong rượu: 5-15%
- Cellulose và hemicellulose: 5-40%
- Lignin và các hợp chất từ lignin: 20-50%
- Hợp chất nitơ tổng số: 0,3-0,4%
* Thành phần nguyên tố:
Chủ yếu là C, H, O còn các nguyên tố khoáng chiếm tỉ lệ không đáng kể
như N, P, K, S, Mg…
b) Chất khoáng

Các chất khoáng gồm: Sạn, cát, vôi, phosphate, pyrit, muối Ca, Fe, K
Tất cả các chất khoáng trong than bùn được gọi là độ tro.
c) Chất bốc
Chất bốc là sản phẩm khí và hơi của sự phân huỷ chất hữu cơ tách ra khỏi
than bùn khi nung nóng ở 900
o
C trong điều kiện không có oxy.
d) pH
Than bùn có độ pH từ 2,5 - 4,5 do đó môi trường than bùn có độ axid.
e) Chất mùn
Chất mùn là sản phẩm phân huỷ các chất hữu cơ, nó có màu nâu hoặc đen
ở dạng keo. Ở trạng thái khô nó có màu đen, cứng giòn có khả năng hấp thụ
nhiều nước và chất dinh dưỡng. Nó hoà tan từng phần trong dung dịch kiềm và bị
kết tủa trong axid.
Thành phần của mùn bao gồm hydratcacbon, pentose (C
5
H
10
O
5
), hexose
(C
6
H
12
O
6
), cellulose (C
6
H

10
O
5
)
n
, hemicellulose, lignin, nhựa, sáp, dầu mỡ, chất
tro.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 10 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Hàm lượng mùn trong đất chiếm 80-90% tổng số các chất hữu cơ chứa
trong đất, mùn là một phức hệ của các chất hữu cơ, trong đó chủ yếu là lignin.
Quá trình hình thành và tích luỹ mùn nhanh hay chậm phụ thuộc vào xác
thực vật, động vật, đất và điều kiện ngoại cảnh như độ ẩm, nhiệt độ…
Dựa vào các loại axid mùn hình thành mà chia chất mùn thành ba loại
chính:
- Axid fulvic: Hoà tan trong nước, kết tủa trong axid, có thành phần carbon nhỏ
hơn 55%.
- Axid hymetomelanic: Không hoà tan trong nước, thành phần carbon gần 65%.
- Axid humic: Không tan trong nước, trong rượu, hoà tan trong dung dịch kiềm,
thành phần carbon 58%.
Trong các chất trên thì axid humic là chất phổ biến và quan trọng nhất để
sản xuất phân vi sinh. Axid humic hỗn hợp với các nguyên tố như N, Na, K để
tạo thành các loại muối humate có hoạt tính cao kích thích tăng trưởng cây trồng.
2.2.3 Các nguyên liệu khác
2.2.3.1 Phân urê
Phân urê có dạng viên tròn, màu trắng, dễ hút ẩm, chảy nước khi cho tiếp
xúc với không khí.
Công thức hóa học: (NH

2
)
2
CO
2.2.3.2 Phân superphotphat
Phân superphotphat có màu xám xanh, dạng bột mịn, khi gặp ẩm dễ vón
cục.
Công thức hóa học: Ca(H
2
PO
4
)
2
2.2.3.3 Phân Kali
Phân Kali có dạng viên tròn màu đỏ, dễ hút ẩm, chảy nước khi cho tiếp
xúc với không khí.
Công thức hóa học: K
2
O hoặc KCl.
2.2.3.4 Dung dịch Amoniac
Sử dụng tinh thể amonac hoà tan trong nước thành dung dịch
amonihydroxyt
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 11 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Công thức: NH
4
OH
2.2.3.5 Chế phẩm EM

Chế phẩm EM (Effective Micooganisms) được sử dụng trong xử lý rác
thải, bao gồm các vi sinh vật có ích, và các chất dinh dưỡng cần thiết cung cấp
cho sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Sử dụng chế phẩm EM dạng bột
pha thành dung dịch cho quá trình khử mùi rác thải.
2.3 Phân vi sinh và thành phần của phân vi sinh
2.3.1 Định nghĩa phân vi sinh
Phân vi sinh là một chất nền chứa một hay nhiều loại vi sinh vật sống có
khả năng kích thích sự tăng trưởng của cây bằng cách gia tăng sự hấp thụ những
dưỡng chất cần thiết cho cây. Có nhiều nhóm VSV như vi khuẩn, nấm, xạ
khuẩn… trong số đó quan trọng là vi khuẩn cố định đạm, hòa tan lân, phân giải
chất hữu cơ, kích thích sự sinh trưởng cây trồng, v.v
2.3.2 Thành phần của phân vi sinh
Phân hữu cơ vi sinh hiện nay có rất nhiều trên thị trường với các nguồn
gốc, nguyên liệu sản xuất rất khác nhau. Nhưng nhìn chung thành phần và hàm
lượng các chất dinh dưỡng có trong phân là như nhau, bao gồm:
- Các chất hữu cơ.
- Các chất N-P
2
O
5
-K
2
O.
- Thành phần khoáng: Cu, Zn, Mn, B, Mo, Fe…
- Vi sinh vật: Tùy theo công thức, tùy nơi sản xuất, tùy doanh nghiệp sản xuất
mà tỉ lệ các thành phần này là khác nhau.
2.3.3 Một số phân vi sinh có mặt trên thị trường hiện nay
a) Phân vi sinh cố định đạm
- Phân nitragin chứa vi khuẩn nốt sần cây đậu tương.
- Phân rhidafo chứa vi khuẩn nốt sần cây lạc.

- Azotobacterin chứa vi khuẩn hút đạm tự do.
- Azozin chứa vi khuẩn hút đạm từ không khí sống trong ruộng lúa.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 12 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
b) Phân vi sinh Biogro của công ty TNHH nông nghiệp hữu cơ Việt Nam:
Biogro được tạo thành từ chế phẩm vi sinh chức năng và cơ chất hữu cơ đã được
xử lý.
Thành phần của phân vi sinh Biogro bón qua rễ gồm có:
- Vi sinh vật cố định đạm: 1,0x10
6
-10
7

- Vi sinh vật phân giải lân: 4,0x10
6
-10
7

- Trên 8,4% chất mang bao gồm các chất hữu cơ đã được xử lý như mùn rác,
than mùn… sản phẩm được đóng gói trong bao PP và PE với khối lượng tịnh
25kg với độ ẩm 20 – 25%.
c) Phân bón phức hợp hữu cơ vi sinh FITOHOCMON của công ty cổ phần
FITOHOCMON
- Thành phần hữu cơ: 15%
- Tỉ lệ N : P
2
O
5

: K
2
O = 3:2:2
- Axid humic: 0,5%
- Thành phần khoáng:
+ Cu: 0,006% + B: 0,001% + Zn: 0,006%
+ Mo: 0,0002% + Mn: 0,0038% + Fe: 0,003%
- Vi sinh vật
(N, P, K)
: 1.10
6
CFU/g mỗi loại
d) Phân hữu cơ vi sinh LU.COZYM của công ty TNHH TM & SX Lương
Nông
- Thành phần hữu cơ: 30%
- Tỉ lệ N : P
2
O
5
: K
2
O = 1,8:1,2:1,2
- Thành phần khoáng:
+ S: 0,5% + Mg: 1,2% + Ca: 2,5%
+ B: 0,2% + Zn: 0,003% + Mo: 0,0025
- Vi sinh vật:
VSV
(P)
: 1,2.10
7

CFU/g VSV
(X)
: 9.10
6
CFU/gVSV
(N)
: 9,2.10
6
CFU/g
e) Phân hữu cơ vi sinh Domix-BL của công ty TNHH Miền Đông
- Thành phần hữu cơ: 25%
- Tỉ lệ N : P
2
O
5
= 1:5
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 13 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
- Vi sinh vật:
VSV
(P)
: 1.10
6
CFU/g VSV
(X)
: 1.10
6
CFU/g VSV

(N)
: 1.10
6
CFU/g
f) Phân hữu cơ vi sinh BIOCO của công ty TNHH Phú Sơn
- Thành phần hữu cơ: 25%
- Tỉ lệ N : P
2
O
5
: K
2
O = 1,24:1,35:0,67
- Vi sinh vật:
VSV
(P)
: 1,8.10
7
CFU/g VSV
(X)
: 1,3.10
7
CFU/g VSV
(N)
:2,6.10
7
CFU/g
g) Phân hữu cơ vi sinh Cao Nguyên của công ty cổ phần thương mại xuất nhập
khẩu Thăng Long
- Thành phần hữu cơ: 23,4%

- Vi sinh vật:
VSV
(P)
: 8.10
6
CFU/g VSV
(X)
: 7,8.10
7
CFU/g VSV
(N)
: 2,36.10
7
CFU/g
h) Phân hữu cơ vi sinh Tbio của công ty TNHH công nghệ sinh học Tbio:
- Thành phần hữu cơ: 20%
- Axid humic: 5%
- Vi sinh vật:
VSV
(X)
: 1.10
7
CFU/g VSV
(N)
: 1.10
6
CFU/g
i) Phân hữu cơ vi sinh vật hỗn hợp cố định Nitơ, phân giải lân của Viện
KHKTNN Việt Nam
- Thành phần hữu cơ: 15%

- Tỉ lệ N : P
2
O
5
: K
2
O = 1: 1:1
- Vi sinh vật:
VSV
(P)
: 10
6
CFU/g VSV
(N)
:10
6
CFU/g
2.4 Cơ sở khoa học sản xuất phân vi sinh bằng phương pháp ủ sinh học
(Composting method)
2.4.1 Bản chất phương pháp [11]
Phương pháp ủ chất thải hữu cơ là một quá trình phân huỷ sinh học các
chất hữu cơ và ổn định cơ chất trong điều kiện nhiệt độ cao do các VSV ưa ấm
và ưa nhiệt thực hiện.
2.4.2 Mục đích phương pháp
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 14 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Phương pháp ủ chất hữu cơ có những mục đích sau:
- Ổn định chất thải: Các quá trình sinh học xẩy ra khi ủ chất thải hữu cơ sẽ chuyển

hoá các chất thải hữu cơ dễ phân huỷ thành các chất ổn định.
- Tiêu diệt VSV gây bệnh: Trong quá trình ủ nhiệt độ tăng cao (có thể lên tới 80
o
C,
trung bình khoảng 55-60
o
C) nên các VSV gây bệnh sẽ bị tiêu diệt sau 4-5 ngày ủ.
- Làm cho chất hữu cơ có giá trị phân bón cao: Phần lớn các chất dinh dưỡng như
N.P.K có trong thành phần các chất hữu cơ, sau khi ủ thì các chất này sẽ chuyển
sang vô cơ như NO
3
-
, PO
4
3-
, , rất thuận lợi cho cây hấp thụ.
- Làm tơi xốp: Sau khi ủ chất hữu cơ trở thành dạng mùn xốp dễ dàng vận chuyển
và cây dễ hấp thụ.
2.4.3 Các pha trong quá trình ủ
Các giai đoạn chính trong quá trình ủ được biểu diển bằng đồ thị sau:
Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn nhiệt độ quá trình ủ theo thời gian
Trong quá trình ủ tạo phân, các vi sinh vật phân huỷ các hợp chất hữu cơ
tạo thành CO
2
và H
2
O, nhiệt và mùn, các hợp chất không phân huỷ ở cuối quá
trình.
Quá trình ủ tối ưu thường trải qua ba pha sau:
- Pha nhiệt độ ôn hoà (kéo dài trong vài ngày)

- Pha nhiệt độ cao (kéo dài từ vài ngày đến vài tháng)
- Pha nhiệt độ thấp (hay còn gọi là pha chín)
Trong mỗi quá trình ủ có sự chiếm ưu thế của tập đoàn vi sinh vật khác
nhau. Vào thời kì đầu của quá trình ủ chủ yếu được thực hiện bằng các vi sinh vật
không ưa nhiệt, chúng phân huỷ nhanh các hợp chất dễ tan và giải phóng nhiệt làm
cho nhiệt độ khối ủ tăng lên.
Khi nhiệt độ lên đến 40
o
C thì các vi sinh vật không ưa nhiệt cạnh tranh kém
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 15 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
dần và được thay thế dần bởi các vi sinh vật ưa nhiệt. Ở nhiệt độ 55
o
C nhiều mầm
bệnh cho người và cây trồng bị tiêu diệt. Vì ở nhiệt độ 65
o
C sẽ tiêu diệt nhiều loại
vi sinh vật và giới hạn quá trình phân huỷ nên trong pha này cần thông khí và đảo
trộn để hạ nhiệt độ, trong pha này do nhiệt độ cao nên sẽ nhanh chóng phân huỷ
cấu trúc protein, chất béo và các carbonhydrate phức hợp như cellulose,
hemicellulose.
Khi năng lượng các hợp chất dần hết, nhiệt độ khối ủ dần giảm thì lúc này
các vi sinh vật ưa lạnh sẽ xuất hiện chiếm ưu thế, chúng tiếp tục phân huỷ các chất
còn lại trong pha thứ ba.
2.4.4 Các vi sinh vật trong quá trình ủ [26]
2.4.4.1 Vi khuẩn
Vi khuẩn đóng vai trò chính trong quá trình phân huỷ và là nguồn phát sinh
tạo nhiệt. Chúng có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau và sử dụng hệ enzyme để phân

huỷ nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau.
Vi khuẩn là các vi sinh vật đơn bào, chúng có dạng hình que, hình cầu và
hình xoắn, có một số loài vi khuẩn di động. Thời gian đầu của quá trình ủ (25-
40
o
C) các loài vi khuẩn không ưa nhiệt chiếm ưu thế và được tìm thấy ở bề mặt
tầng đất mặt.
Khi nhiệt độ khối ủ tăng lên trên 40
o
C vi khuẩn ưa nhiệt tiếp tục phát triển.
Giống Bacillus chiếm ưu thế trội hơn hẳn và là giống có số lượng nhiều nhất. Sự
đa dạng của giống Bacillus khi ở nhiệt độ 50-55
o
C nhưng lại bị suy giảm khi nhiệt
độ trên 60
o
C. Khi điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, vi khuẩn hình thành bào tử, với
thành bào tử dày thì chúng có thể chống chịu được với điều kiện tự nhiệt khắc
nghiệt như nhiệt độ quá cao, quá thấp, thiếu thức ăn, khô hạn. Chúng có mặt khắp
nơi trong tự nhiên, sinh trưởng và phát triển khi môi trường tự nhiên thuận lợi.
Các loài vi khuẩn thường gặp là: Bacillus, Pseudomonas, Clostridium,
Micrococcus…
2.4.4.2 Xạ khuẩn
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 16 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Hình 2.2 Hình dạng xạ khuẩn
Xạ khuẩn giống nấm nhưng chúng phát triển ở dạng khuẩn ty, khi phát triển
tạo thành giạng sợi nấm.

Đối với quá trình ủ tạo mùn chúng đóng vai trò quan trọng trong việc phân
huỷ các hợp chất hữu cơ phức tạp như lignin, cellulose, chitin, protein. Hệ enzyme
của chúng có thể phân huỷ hoá học các hợp chất bền như than gỗ, vỏ cây, giấy báo.
Một vài loài xuất hiện ở nhiệt độ cao và một vài loài xuất hiện ở nhiệt độ thấp, ở
pha này chúng đóng vai trò phân huỷ các hợp chất còn lại để tạo thành mùn.
Xạ khuẩn có dạng hình tua, đâm nhánh, trông giống như mạng nhện giăng
ra. Những sợi xạ khuẩn nhỏ xuất hiện ở giai đoạn cuối của quá trình ủ, dài khoảng
từ 10-15cm ở bên ngoài của ống ủ.
Vài loài xạ khuẩn thường gặp trong quá trình ủ: Actinobifida, Actinomyces,
Streptomyces, Nocardia, Pseudonocardia…
2.4.4.3 Nấm
Nấm bao gồm nấm mốc và nấm men, chúng có nhiệm vụ phân huỷ các
hợp chất polymer trong đất và phân ủ. Đối với quá trình ủ phân chúng đóng vai
trò quan trọng vì chúng phân huỷ nhiều hợp chất bền thành các hợp chất đơn
giản hơn dễ phân huỷ. Nấm phân huỷ các chất còn lại ở điều kiện quá khô, môi
trường axid và hàm lượng nito thấp mà vi khuẩn không thể phân huỷ. Nấm phát
triển trên lớp ngoài của hố ủ khi nhiệt độ cao, có dạng sợi trắng bao phủ phía
ngoài, là loài duy nhất phát triển trong nhiệt độ ôn hoà và nhiệt độ cao.

Hình 2.3 Hình dạng nấm
Một vài loài nấm thường gặp khi ủ: Mucor, Aspergillus, Torula,
Talaromyces, Coprinus…
2.4.4.4 Sinh vật đơn bào
Sinh vật đơn bào là động vật rất nhỏ, chúng được tìm thấy ở các giọt nước
trong phân ủ, đóng vai trò thứ yếu trong quá trình phân huỷ. Sinh vật đơn bào lấy
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 17 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
thức ăn từ các hợp chất hữu cơ tương tự như vi khuẩn và nấm.

2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ
Một số ảnh hưởng đến quá trình ủ bao gồm
2.4.5.1 Thành phần nguyên liệu
Thành phần nguyên liệu ảnh hưởng đến quá trình ủ như thời gian chất
lượng mùn, các khí tạo thành…
Thành phần nguyên liệu được biểu thị qua tỉ lệ C/N. Carbon và nito là 2
nguyên tố quan trọng trong quá trình ủ cũng là 2 nguyên tố giới hạn.
Carbon cung cấp năng lượng và cũng là nguyên liệu xây dựng tế bào, N
cần thiết cho sự tăng trưởng của vi sinh vật, nếu nito bị giới hạn thì quần thể vi
sinh vật bị suy giảm và mất một thời gian khá lâu để phân huỷ rác. Nếu nito vượt
quá lượng giới hạn thì khối ủ sẽ có mùi khó chịu như NH
3
gây ô nhiễm môi
trường ủ.
Tỉ lệ C/N dao động trong khoảng 25:1 đến 40:1, thích hợp nhất là 30:1
2.4.5.2 Kích thước nguyên liệu
Nếu vật liệu ủ có kích thước lớn sẽ kéo dài thời gian ủ và không giữ ẩm
tốt, còn nếu kích thước vật liệu quá nhỏ thì sẽ bịt các lỗ khí làm giảm nồng độ O
2
tạo quá trình phân giải kị khí. Qua nghiên cứu thì kích thước vật liệu thích hợp
nhất là từ 1,2-5cm.
2.4.5.3 Độ ẩm
Độ ẩm ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi sinh vật và nồng độ O
2
trong
khối ủ. Nếu độ ẩm cao sẽ làm giảm nồng độ O
2
trong hỗn hợp như thế sẽ có quá
trình phân giải kị khí tạo ra tạo ra mùi khó chịu và kéo dài thời gian phân huỷ.
Nếu độ ẩm thấp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, các chất dinh dưỡng

hoà tan thấp và vi sinh vật sẽ tạo bào tử.
Nếu độ ẩm quá cao sẽ rửa trôi chất dinh dưỡng, là giảm nhiệt độ khối ủ
nên là điều kiện để vi sinh vật gây bệnh phát triển.
Độ ẩm thích hợp cho quá trình ủ từ 40-60%. Ở giai đoạn đầu độ ẩm
khoảng 55-60% kết thúc quá trình độ ẩm khoảng 40-45%.
2.4.5.4 Nhiệt độ
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 18 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Nhiệt độ rất quan trọng trong quá trình ủ. Nếu ủ tốt thì nhiệt độ tăng 40-
50
o
C sau 2-3 ngày. Nếu nhiệt độ tăng quá 60
o
C thì làm giảm sự phân huỷ tạo mùi
hôi còn nếu thấp thì quá trình phân huỷ chậm. Nhiệt độ thường trong khoảng 55-
60
o
C, với việc kiểm tra nhiệt độ tại những điểm khác nhau của các đống ủ ta sẽ
xác định được đồ thị nhiệt độ từ đó có thể kiểm soát được nhiệt độ của quá trình
ủ.
Nhiệt độ được tạo ra trong quá trình hoạt động của vi sinh vật. Nhiệt độ
tối ưu cho quá trình ủ là 50-55
o
C. Ở mức nhiệt độ này các vi sinh vật gây bệnh
được tiêu diệt và tác dụng thúc đẩy quá trình phản ứng sinh hoá.
2.4.5.5 pH
pH ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật, hầu hết chúng hoạt động tốt
ở môi trường trung tính và môi trường có tính axid yếu. Khoảng pH thích hợp

cho các vi sinh vật phát triển là pH = 5,5 - 8,5. Ở giai đoạn đầu của quá trình
phân huỷ thì các axid được tạo thành làm cho pH giảm tạo điều kiện cho sự phát
triển của nấm và sự phân huỷ lignin, cellulose. Khi quá trình phân huỷ tiếp tục
các acid bị trung hoà và phân trộn có pH = 6.
2.4.5.6 O
2
, CO
2

Nồng độ thích hợp của O
2
là 15-20% và của CO
2
là 0,5-5%. Nồng độ oxi
thấp sẽ dẫn đến phân giải kị khí tạo mùi hôi, ngược lại nồng độ oxi cao sẽ không
bảo đảm độ ẩm thích hợp cho các vi sinh vật kị khí phát triển.
2.4.6 Kiểm soát và đánh giá quá trình ủ [5]
2.4.6.1 Kiểm soát quá trình ủ
- Cân bằng các chất dinh dưỡng:
Đảm bảo đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự hoạt động của vi
sinh vật như các nguyên tố vi lượng và đa lượng…
- Độ ẩm: Độ ẩm thích hợp từ 50-60%.
Như vậy ta phải tiến hành đảo trộn định kỳ và phun ẩm nếu độ ẩm không
thích hợp.
- Cung cấp không khí: Có thể cung cấp bằng phương pháp đảo trộn hoặc dùng
các máy nén sục khí.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 19 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan

- pH, Nhiệt độ:
Nhiệt độ thích hợp: 50-55
o
C
pH thích hợp: Trung tính
2.4.6.2 Đánh giá quá trình ủ
- Nhiệt độ giảm đến mức nhiệt độ bình thường, không tăng trở lại.
- Thành phần các chất trong khối ủ C/N, tro, COD,VS (chất rắn bay hơi).
- % lượng nitrat và không có mặt của NH
3
.
- Không có các loại côn trùng trước và sau sản phẩm ủ.
- Không còn mùi khó chịu.
- Xuất hiện màu trắng hay màu xám tráng của xạ khuẩn.
2.4.7 Phương pháp ủ phối trộn
Là nguyên liệu được bổ sung thêm các thành phần khác như than bùn
nhằm mục đích:
- Rút ngắn thời gian ủ chín, tăng thành phần các vi sinh vật có ích cho đất.
- Đảm bảo được độ ẩm và thành phần thích hợp do phối trộn với thành phần bùn.
- Tăng số lượng vi sinh vật có ích cho phân bón và tận dụng các vi sinh vật phân
huỷ sẵn có trong than bùn.
2.4.8 Cơ sở khoa học xử lý than bùn
Than bùn là vật liệu hữu cơ giàu axid humic (Chất kích thích sinh trưởng
cho cây trồng), có độ chua rất cao khi mới khai thác (pH=2,5 - 4,5), bản thân
than bùn không chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng, axid
humic lại ở dạng không hoà tan nên cây trồng không thể hấp thụ được. Vì vậy
khi sử dụng than bùn để sản xuất phân vi sinh nó cần phải được hoạt hoá. Thông
thường thì người ta dùng amoniac để hoạt hoá than bùn.
Tác dụng của quá trình hoạt hoá:
- Chuyển acid humic khó tan thành muối humate dễ tan.

- Giảm độ chua của than bùn.
- Tăng nồng độ đạm có trong than bùn.
2.4.9 Cơ sở bổ sung NPK
Rác hữu cơ sau khi ủ với than bùn đạt độ mùn hoá nhất định nhưng vẫn
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 20 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
chưa bảo đảm đầy đủ các thành dinh dưỡng, vì vậy cần phải bổ sung NPK và vi
sinh vật.
Các chất dinh dưỡng đa lượng (N, P, K) được phố trộn bổ sung dưới dạng
ure, supephosphate, kali và các chất dinh dưỡng vi lượng (Mo, Zn, Mn, Fe, B)
được bổ sung giới dạng dung dịch phun vào hỗn hợp sau khi ủ.
2.5 Quá trình xảy ra khi chế biến và bảo quản
2.5.1 Sự chuyển hóa các hợp chất cacbon [12]
* Quá trình phân giải cellulose
- VSV phân giải cellulose:
+ Vi khuẩn: các giống Bacillus, Chlostridium.
+ Xạ khuẩn: Streptomyces.
+ Nấm mốc: Aspergillus, Penicillium, Fusarium.
- Cơ chế của quá trình phân giải:
Muốn phân giải được cellulose, các loại VSV phải tiết ra men cellulase.
Cellulase là enzym ngoại bào và cơ chế chung của quá trình phân giải cellulose
là
Cellulose → … → disacarit → monosacarit
* Sự phân giải xilan
Xilan là hợp chất hydratcarbon, phân bố rộng trong tự nhiên. Xilan có
nhiều trong xác thực vật.
Cơ chế phân giải:
Dưới tác dụng của xilanase ngoại bào, xilan sẽ phân giải thành các phần

khác nhau: những đoạn dài xilanbiose và xilose.
VSV phân giải xilan: các VSV có khả năng phân giải cellulose khi sản
sinh ra men cellulose thường sinh ra men xilanase. Trong đất chua thì nấm là loại
VSV đầu tiên tác động vào xilan. Trong đất trung tính và kiềm, vi khuẩn là nhóm
tác động đầu tiên vào xilan.
* Phân giải pectin
- VSV phân giải pectin: Bacillus, Mucor, Fusarium, Chlostridium.
- Cơ chế phân giải:
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 21 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
+ VSV phân giải pectin nhờ có enzym protopectinase biến protopectin không tan
thành pectin hòa tan.
+ Tiếp theo, dưới tác dụng của pectinase, pectin hòa tan sẽ tạo thành axit pectic
rồi tiếp tục tạo thành các axit D-galactouronic.
* Sự phân giải lignin
Nấm mốc Bacidomycetes có thể chia thành hai nhóm. Một nhóm có thể
chuyển hóa nhanh chóng gỗ thành khối màu đỏ, chủ yếu là phá hủy cellulose và
hemicellulose, không có tác dụng lên lignin. Một nhóm phân giải gỗ thành một
khối màu trắng, chúng chủ yếu tập trung tác động lên lignin nhưng hầu như
không phân giải cellulose. Các loài vi khuẩn có hoạt tính phân giải lignin cao
thường thuộc về các giống Pseudomonas, Flavobacterium, Agrobacterium, v.v
* Sự phân giải tinh bột
- VSV phân giải tinh bột:
Có nhiều loại VSV có khả năng sinh ra enzym amylase ngoại bào sẽ phân
giải tinh bột thành các thành phần đơn giản hơn như maltose, các oligomer,
glucose.
Một số loài VSV có hoạt tính amylase cao và có ý nghĩa nhiều trong việc
phân giải tinh bột:

+ Aspergillus cadidus, Asp.niger, Bacillus sulitilis có khả năng tiết ra enzym α-
amylase.
+ Asp. Awamori, Asp. Oryzae tiết ra β-amylase.
+ Asp. Awamori, Asp. Niger, Asp. Oryzae tiết ra glucoamylase.
2.5.2 Quá trình phân giải các hợp chất chứa nitơ
Quá trình amôn hóa là quá trình phân hủy, chuyển hóa các hợp chất hữu
cơ dưới tác dụng của VSV để hình thành các hợp chất hữu cơ đơn giản hơn như
NH
4
+
* Quá trình amôn hóa protein
- Đây là quá trình phân giải protein thành NH
3
dưới tác dụng của VSV.
- VSV chủ yếu: vi khuẩn hiếu khí, yếm khí, xạ khuẩn, nấm.
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 22 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
- Cơ chế: dưới tác dụng của enzym proteinase, các protein được phân giải thành
các hợp chất đơn giản là polypeptit, oligopeptit. Các chất này được tiếp tục phân
giải thành axit amin nhờ tác dụng của emzym peptidase ngoại bào. Các chất này
cũng có thể trực tiếp hấp thụ vào tế bào VSV, sau đó được tiếp tục chuyển hóa
thành axit amin. Các axit amin này sẽ được sử dụng một phần vào quá trình sinh
tổng hợp protein của VSV, một phần được tiếp tục phân giải để tạo ra NH
3
, CO
2
và nhiều sản phẩm trung gian khác.
* Quá trình amôn hóa urê, axid uric [12; Trang 105]

Vi khuẩn amôn hóa urê: Micrococus ureae, Bacillus hesmogenes, Sarcina
ureae…Ngoài ra, nhiều loại xạ khuẩn và nấm mốc cũng có khả năng này.
Vi khuẩn urê thường thuộc loại hiếu khí hoặc yếm khí không bắt buộc.
Chúng phát triển tốt trong môi trường trung tính hoặc hơi kiềm. Chúng không sử
dụng được cacbon trong urê, urê chỉ được dùng làm nguồn cung cấp nitơ cho
chúng. Chúng có men urease làm xúc tác quá trình phân giải urê thành NH
3
, CO
2,
H
2
O. Còn với axit uric, chúng sẽ được phân giải thành urê và axit tactronic dưới
tác dụng của VSV.
CHƯƠNG 3
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 23 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
3.1 Chọn dây chuyền công nghệ sản xuất phân vi sinh
3.1.1 Đặc điểm công nghệ
Công nghệ An sinh – ASC với các đặc điểm như:
- Mang tính chất một dây chuyền thiết bị đồng bộ từ khâu tiếp nhận rác thải đến
công đoạn sản xuất ra sản phẩm cuối cùng.
- Phù hợp với điều kiện địa phương.
- Giá thành rẻ hơn so với dây chuyền thiết bị xử lý rác nhập ngoại.
- Giảm thiểu chôn lấp: Tỷ lệ chôn lấp không quá 10%.
- Phù hợp với xử lý rác thải sinh hoạt tươi của các đô thị Việt Nam. Rác thải
được nhà máy thu gom chưa có phân loại từ đầu nguồn: tỷ lệ thu hồi phế thải từ
25% đến 30% so với trọng lượng rác tươi. Tỷ lệ thu hồi plastic từ 7% đến 10% so

với trọng lượng rác tươi.
Tuy nhiên, phương pháp này có một vài hạn chế như:
- Thời gian để tạo ra sản phẩm tương đối dài.
- Tốn diện tích.
3.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Rác thải sinh hoạt
Xử lí EM
Phân loại
Rác hữu cơ đem đi làm nhỏ
Ủ sơ bộ
Chế phẩm EM
Rác vô cơ
Than bùn
Làm sạch
Nghiền
Trộn
Ủ hoạt hóa
Tạp chất
Dung dịch
NH
4
OH
Phối trộn
Ủ chín
Sàng mùn
Phối trộn
Ép viên

Sấy
Làm nguội
Sàng phân
Nhân giống
Oxi
Men giống
Đóng gói
Phun ẩm
Phần trên sàng
Đốt
Định lượng
Phân NPK
Hơi nước
Phần dưới sàng
Bao bì
Sản phẩm
Sàng lồng
Đồ án tốt nghiệp - 24 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1 Xử lí rác sinh hoạt
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ
Đồ án tốt nghiệp - 25 - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan
Mục đích:
- Tạo sự đồng nhất về kích thước.
- Giảm mùi.
- Giảm các vi sinh vật gây bệnh.
- Tạo mùn nhanh.
3.2.1.1 Xử lí EM [9, trang 130]

- Mục đích: Giảm mùi hôi, tăng tốc độ phân huỷ rác, giảm các VSV gây bệnh.
- Tiến hành: Rác sau khi cân được đưa về bãi tập kết sau đó được xử lí dung dịch
EM nồng độ 1/80, dùng 15 lít/m
3
và dùng bình xịt đều kháp bề mặt rác, sau 10
giờ đem đi xử lí các giai đoạn tiếp theo.
3.2.1.2 Phân loại
- Mục đích: Loại các thành phần vô cơ còn sót lại, các loại rác hữu cơ khó phân
huỷ như xương, sừng động vật…để có sự đồng nhất trong rác thải.
- Tiến hành: Công đoạn này được thực hiện trên băng tải, hai bên băng tải bố trí
công nhân dùng tay loại các phần hữu cơ khó phân huỷ.
3.2.1.3 Sàng lồng
- Mục đích: Tách đất, cát và vụn hữu cơ không phân hủy sinh học ra khỏi hỗn
hợp nhằm làm tăng hiệu suất của quá trình ủ và tinh sạch sau này.
- Cách tiến hành: Hỗn hợp rác thải sau khi phân loại bằng sức gió được băng tải
chuyển vào sàng lồng. Với kích thước lỗ sàng và độ nghiêng sàng thích hợp, đất,
cát và mùn hữu cơ có kích thước lọt lỗ sàng được loại ra và được băng tải chuyển
ra ngoài. Hỗn hợp này có thể dùng để cải tạo đất. Phần trên sàng tiếp tục đi đến
các công đoạn tiếp theo.
3.2.1.4 Làm nhỏ
- Mục đích: Giảm thời gian tạo mùn cho rác bằng cách làm giảm kích thước của
rác.
- Tiến hành: Công đoạn này được thực hiện trong máy chặt rác, rác được theo
băng tải đi vào máy cắt rác và được cắt nhỏ theo một kích thước thích hợp
khoảng 1,2-5cm do đó bước dao được điều chỉnh thích hợp cho quá trình cắt.
3.2.1.5 Ủ sơ bộ [7]
Năm 2012 SVTH: Trần Dương Liễu
Thiết kế nhà máy sản xuất phân vi sinh trên nền than bùn và
rác thải sinh hoạt đã phân loại với năng suất 3 tấn phân/giờ