Do an công trình thiết kế nhà máy ủ phân quận Ninh Kiều

Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

MỤC LỤC

DANH SÁCH BẢNG

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 1


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.1 Quy trình thu gom rác và xử lý chất thải rắn ...........................................16
Hình 6.1 Sơ đồ quy trình công nghệ ủ hiếu khí .........................................................27

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 2


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 3

Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lý do chọn đề tài
Quận Ninh Kiều là trung tâm chính trị, thương mại đầu mối giao thông vận tải quan
trọng của thành phố Cần Thơ và của cả khu vực Đồng bằng sông cửu long. Vị trí địa lý
tạo nên những lợi thế của trung tâm đô thị Ninh Kiều. Hệ thống quốc lộ, sân bay quốc tế,
cảng biển, trung tâm điện lực cấp vùng bao quanh trung tâm đô thị. Hầu như tất cả các
trung tâm tài chính và ngân hàng thương mại đều mở chi nhánh tại Ninh Kiều. Với vị thế
và tầm cỡ quan trọng ấy, vấn đề vệ sinh môi trường luôn là mục tiêu hàng đầu của
các cấp lãnh đạo quận. Đặc biệt chất thải rắn là một trong những yếu tố quan trọng
nhất tác động đến cảnh quan đô thị và môi trường sinh thái. Diện tích tự nhiên hơn 29
km2, gồm 12 phường trực thuộc: Tân An, An Lạc, Cái Khế, Thới Bình, An Hội, An Phú,
An Nghiệp, An Cư, An Hòa, Hưng Lợi, Hưng Phú và An Bình. Số dân: 248.299 (2011),
mật độ dân số: 8349 (Người/ km2)
Hiện nay, trung bình mỗi ngày quận Ninh kiều thải ra khoảng 200 (tấn/ngày) chất
thải rắn sinh hoạt, theo dự báo thì con số này có thể tăng 10% trên năm cùng với sự gia
tăng rác thải, chi phí cho công tác thu gom quản lý và xử lý rác thải cũng đang tăng theo
rất nhanh và đang trở thành gánh nặng cho ngân sách của quận Ninh Kiều.
Nhưng hiện nay hầu như lượng rác này đem đi chôn lắp.Theo thống kê của công ty
công trình đô thị thành phố Cần Thơ, khả năng đáp ứng của bãi rác hiện tại : bãi rác Tân
Long khả năng tiếp nhận rác còn khoảng 02 năm, bãi rác Ô Môn hiện tại đã quá tải. Vì
thế xây dựng nhà xưởng ủ phân compost ở quận Ninh Kiều là một vấn đề cấp thiết
1.2. Mục tiêu của đề tài
Trên cơ sở thu thập số liệu, kết hợp với các tài liệu có sẵn, đồ án đề xuất và tính
toán thiết kế nhà xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh Kiều thành
phố Cần Thơ, trước tình hình chất thải rắn sinh hoạt ngày càng gia tăng nhanh chóng, có
khả năng gây nhiều tác hại đến con người và môi trường trong một tương lai gần. Góp

phần bảo vệ môi trường, giữ cho quận Ninh kiều luôn xanh – sạch – đẹp.
1.3. Nội dung của đồ án
• Thu thập những số liệu sẵn có về lượng chất thải rắn phát sinh, thành phần và tính
chất chất thải rắn của quận Ninh Kiều thành phố Cần Thơ.
• Ước tính khối lượng chất thải rắn phát sinh cho tới năm 2030, lượng chất thải rắn
hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt.
• Đánh giá tiềm năng áp dụng công nghệ compost để xử lý chất thải hữu cơ của
quận Ninh Kiều.
• Tính toán quy trình công nghệ sản xuất phân compost từ rác thải hữu cơ tại quận
Ninh Kiều thành phố Cần Thơ.
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 4


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về chất thải rắn
2.1.1 Định nghĩa chất thải rắn
Theo Lê Hoàng Việt (2005), chất thải rắn là tất cả các chất thải ở dạng rắn sản sinh
do hoạt động của con người và động vật. Đó là các vật liệu hay hàng hóa không còn sử
dụng được hay không còn hữu dụng đối với người sở hữu của nó nữa nên bị bỏ đi.
Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt động
kinh tế - xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì
sự tồn tại của cộng đồng v.v…). Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ
các hoạt động sản xuất và hoạt động sống (Theo Trần hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng và
Nguyễn Thị Kim Thái, 2001).
Tuy nhiên, theo Nguyễn Văn Phước (2008) thì lại cho rằng chất thải rắn bao gồm tất

cả những chất thải không phải nước thải và khí thải. Vì vậy cái gọi là chất thải rắn có thể
là một chất rắn, nữa đặt thậm chí là chất lỏng. Thông thường người ta quan niệm rằng
quản lý chất thải là thuộc phạm vi trách nhiệm của chính quyền, bộ phận quản lý đô thị
có trách nhiệm thu gom và xử lý chất thải.
Tóm lại, chất thải rắn đô thị có các đặc trưng sau:
 Bị vứt bỏ trong khu vực đô thị
 Gây ô nhiễm môi trường sống hay làm mất cảnh quan thành phố.
2.1.2 Nguồn gốc phát sinh
Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải rắn là cơ sở quan
trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất
thải rắn thích hợp.
Theo Lê Hoàng Việt (2005), Nguyễn Văn Phước (2008), thì rác thải có các nguồn phát
sinh sau:







Khu dân cư: Các hộ gia đình…
Khu thương mại: Cửa hiệu, nhà hang, khách sạn, chợ, văn phòng, siêu thị…
Cơ quan, công sở: Trường học, trung tâm nghiên cứu, bệnh viện…
Khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng, nhà máy xử lý chất thải
Khu công cộng: Đường phố, khu vui chơi, bãi biển, công viên…
Khu công nghiệp: Xây dựng, dệt, công nghiệp nặng, công nghiệp nhẹ, lọc dầu, hóa
chất, khai thác mỏ, điện…
 Khu sản xuất nông nghiệp: Ruộng vườn, chăn nuôi…

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 5


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

2.1.3 Thành phần chất thải rắn
Theo Lâm Minh Triết (2006), đặc điểm chung của chất thải rắn sinh hoạt tại các đô
thị tại Việt Nam là thành phần hữu cơ chiếm tỉ lệ rất cao (60 – 85%) và có ẩm độ tương
đối lớn. Điều này tác động mạnh mẽ tới quá trình phân hủy vật chất hữu cơ có trong rấc
sinh hoạt và là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường tại các bãi
rác.
Bảng 2.1 Thành phần chất thải rắn ở một số đô thị
Thành phần

Quốc gia có mức
thu nhập thấp
48 ÷ 85

Thực phẩm
Giấy
Carton
Plastic
Hữu
Vải
cơ
Cao su
Da
Rác vườn

Gỗ
Vô
Thủy tinh
cơ
Vỏ đồ hộp
Nhôm
Kim loại khác
Bui, tro, gạch
(Nguồn: Lâm Minh Triết, 2006)

1÷5
1÷5

Quốc gia có mức
thu nhập trung bình
20 ÷ 65
8 ÷ 30
2÷6
2 ÷ 10

1÷5

1÷4

1÷5

1 ÷ 10

1 ÷ 10
1÷5

1 ÷ 40

1 ÷ 10
1÷5
1 ÷ 30

1 ÷ 10

Quốc gia có mức
thu nhập cao
6 ÷ 30
20 ÷ 45
5 ÷ 15
2÷8
2÷6
0÷2
0÷2
10 ÷ 20
1÷4
4 ÷ 12
2÷8
0÷1
1÷4
0 ÷10

2.1.4. Các tính chất rác thải đô thị
2.1.4.1 Các tính chất vật lý
 Trọng lượng riêng
Trọng lượng riêng của rác là trọng lượng của rác trên một đơn vị thể tích, thường
được biểu thị bằng kg/m3 hoặc tấn/m3. Do đó, số liệu trọng lượng riêng của chất thải rắn

sinh hoạt chỉ có ý nghĩa khi được ghi chú kèm theo phương pháp xác định trọng lượng
riêng.
Do trọng lượng riêng của một số loại rác thay đổi tùy theo vị trí địa lý, khu vực mùa,
chu kỳ gom rác…Rác thải đô thị lấy ra từ các xe ép rác thường có trọng lượng riêng từ
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 6


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
178 ÷ 415 kg/m3, trung bình là 296,7 kg/m3 (Lâm Minh Triết, 2006 và Lê Hoàng
Việt,2005)
 Ẩm độ của rác
Theo Lê Hoàng Việt (2005), ẩm độ là một thông số quan trọng cho các quá trình xử
lý ( đốt, ủ phân compost, khống chế nước rỉ của rác…) Do đó, sau khi đã phân loại và
định lượng các thành phần của rác chúng ta cần xác định ẩm độ tương đối bằng cách đem
từng thành phần sấy khô ở 105oC trong 1 giờ, sau đó đem đi cân lại và tính % ẩm độ.
Biểu thức toán học mô tả độ ẩm của rác thải được biểu diễn như sau:

Trong đó:
M: độ ẩm tính bằng %.
a: trọng lượng ban đầu của mẫu.
b1: trọng lượng sau khi sấy của mẫu.
Độ ẩm của rác thay đổi phụ thuộc vào thành phần rác, mùa trong năm, độ ẩm không
khí, điều kiện khí hậu và đặc điểm mưa ( cường độ mưa)
 Kích thước và cấp phối hạt
Cả Nguyễn Văn Phước (2008), Lâm Minh Triết (2006) và Lê Hoàng Việt (2005)
đều cho rằng kích hước và cấp phối hạt đóng vai trò rất quan trọng trong việc tính toán,
thiết kế các phương tiện cơ khí như thu hồi vật liệu, đặc biệt là sử dụng các sàn lọc phân

loại bằng máy hoặc phân chia bằng phương pháp từ tính. Kích thước của từng thành
phần chất thải có thể xác định bằng một hoặc nhiều phương pháp như sau đây:

hay

hay

hay

 Khả năng giữ nước của rác
Khả năng giữ nước của rác là tổng lượng nước mà rác có khả năng giữ lại trong mẫu
rác sau khi đã để cho nước chảy xuống tự do theo tác động của trọng lực. Khả năng giữ
nước của rác là một đặc tính tương đối quan trọng trong việc chôn lắp rác vì nó liên quan
đến việc tạo nên nước rỉ của rác khi rác đem chôn có lượng nước trong rác vượt quá khả
năng giữ nước của nó. Khả năng giữ nước của rác cũng phụ thuộc vào thành phần rác,
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 7


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
trạng thái phân hủy, áp suất…Và như thể một nguồn rác có khả năng giữ nước là 30%
tức là lượng nước mà rác có khả năng giữ lại chiếm tỉ lệ 3/10. Thường hỗn hợp rác của
khu dân cư và khu mậu dịch ( không nén) có khả năng giữ nước từ 50 – 60%.( Nguyễn
Văn Phước ,2008; Lâm Minh Triết ,2006 và Lê Hoàng Việt ,2005).
 Khả năng thấm dẫn của rác nén
Theo Lê Hoàng Việt (2005) khả năng thấm dẫn nước của rác nén cũng là một đặc
tính vật lý quan trọng vì nó chi phối sự di chuyễn của nước và không khí tại nơi chôn lấp.
Hệ số thẩm thấu thường được tính như sau:

Trong đó:
K: hệ số thấm
k: khả năng thấm ở bên trong khối rác
C: hằng số vô hướng hay yếu tố hình dạng khối rác
d: kích thước trung bình của các lổ rổng trong khối rác
: trọng lương riêng của nước
: độ nhớt của nước
Cd2 được xem là hệ số thấm lọc đặt biệt. Tính thấm này phụ thuộc vào các tính chất
của chất thải rắn: như kích thước các lổ rổng và độ khúc khuỷu của chúng, diện tích bề
mặt của vật liệu, độ xốp. Thông thường giá trị trên ở khoảng 10 -11 - 10-12 m2 theo chiều
đứng và 10-10 m2 theo chiều ngang.
2.1.4.2 Các tính chất hóa học của rác
Tính chất hóa học của chất thải rắn đóng vai trò quan trọng trong việc phương án xử
lý và thu hồi nguyên liệu. Nếu sử dụng chất thải rắn làm nhiên liệu thiêu đốt, cần phải
xác định 4 đặt tính quan trọng sau:
 Những tính chất cơ bản
Những tính chất cơ bản cần phải xác định đối với thành phần cháy được trong chất
thải rắn bao gồm:
• Độ ẩm ( phần ẩm mất đi sau khi sấy ở 105oC trong thời gian 1 giờ)
• Thành phần các chất cháy bay hơi ( phần khối lượng mất đi khi nung ở 950oC
trong tủ nun kín)
• Thành phần carbon cố định ( thành phần có thể cháy được còn lại sau khi thải các
chất có thể bay hơi)
• Tro (phần khối lượng còn lại sau khi đốt trong lò hơi)
 Điểm nóng chảy của tro
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 8

Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
Điểm nóng chảy của tro là nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ quá trình đốt cháy chất thải
bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng chảy đặt trương đối với
xỉ từ quá trình đốt rác sinh hoạt thường dao động trong khoảng 2000 đến 2200 oF (1100
đến 1200 oC )
 Các nguyên tố cơ bản trong chất thải rắn sinh hoạt
Các nguyên tố cơ bản trong chất thải rắn sinh hoạt cần phân tích bao gồm C (Carbon), O
(Oxy), H (Hydro), N (Nitơ), S (Lưu huỳnh) và tro. Thông thường, các nguyên tố thuộc
nhóm halogen cũng thường được xác định do các dẫn xuất của clo thường tồn tại trong
thành phần khí thải khí đốt rác. Kết quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sử dụng
để xác định công thức hóa học của thành phần chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt
cũng như xác định tỉ số C/N thích hợp cho quá trình làm phân compost.
 Năng lượng chứa trong thành phần của chất thải rắn
Năng lượng chứa trong thành phần chất thải hữu cơ có trong rác sinh hoạt có thể xác
định được bằng cách: (1) sử dụng lò hơi như một thiết bị đo nhiệt lượng, (2) thiết bị đo
nhiệt lượng trong phòng thí nghiệm và (3) tính toán nếu biết thành phần các nguyên tố.
Tuy nhiên, phương án xử dụng lò hơi khó thực hiện nên hầu hết các số liệu về năng
lượng của các thành phần chứa trong rác đều được xác định bằng máy đo nhiệt lượng
trong phòng thí nghiệm.
2.1.4.3 Các tính chất sinh học của rác
Đặt tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn
sinh hoạt là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạo ra các
thành khí, chất rắn hữu cơ trơ và các chất vô cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong quá
trình chất hữu bị thối (rác thực phẩm ) có trong chất thải rắn sinh hoạt.
 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong rác
Cả Lê Hoàng Việt (2005) và Nguyễn Văn Phước (2008), đều cho rằng hàm lượng
chất rắn bay hơi (VS) được xác định bằng cách nung mẫu ở 550 oC được dùng để đo khả
năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong rác đô thị. Tuy nhiên, việc sử dụng thông
số này không chính xác vì một số chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng lại bị phân hủy sinh

học rất chậm (ví dụ như giấy báo). Để thay đổi thông số VS người ta dùng hàm lượng
lignin để ước lượng khả năng phân hủy sinh học của rác đô thị thông qua mối quan hệ
trong phương trình sau:

Trong đó:
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 9


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
BF: tỉ lệ chất hữu cơ có thể bị phân hủy sinh học ( dựa trên VS)
0,83: Hằng số thực nghiệm
0,028: Hằng số thực nghiệm
LC: Hàm lượng lignin của các rắn bay hơi ( % trọng lượng khô)
Các chất thải rắn có hàm lượng lignin cao như giấy in có khả năng phân hủy sinh học
kém hơn đáng kể so với các hữu cơ khác trong rác đô thị.
 Sự tạo mùi
Mùi hôi của rác được tạo thành khi rác được trữ quá lâu. Việc tạo thành mùi hôi ở
các thùng rác gia đình đặt biệt tăng nhanh vào những ngày nhiệt độ cao. Thông thường
mùi được tạo ra do sự phân hủy yếm khí của các chất hữu cơ. Trong điều kiện yếm khí
sulfate có thể bị khử để trở thành sulfide (S 2-), sau đó kết hợp với hydrogen tạo thành
H2S.
2CH3CHOHCOOH + SO42Lactae

2CH3COOH + S2- + H2O + CO2
Sulfate

Acetae

Sunfide ion

Ion sulfide có thể kết hợp với kim loại có mặt trong rác như sắt để hình thành sulfide kim
loại ( Lê Hoàng Việt, 2005)
 Sự sản sinh ruồi
Theo Nguyễn Văn Phước (2008), vào mùa hè ở khu vực ôn đới và tất cả các mùa ở
khu vực nhiệt đới, việc sinh sản của ruồi là một yếu tố quan trọng cần lưu ý đến trong
việc lưu trử rác. Ruồi có thể phát triển từ trứng trong khoảng thời gian ngắn 2 tuần. Vòng
đời của ruồi có thể phân chia như sau:
Trứng phát triển
8 – 12 giờ
Ấu trùng giai đoạn một
20 giờ
Ấu trùng giai đoạn hai
24 giờ
Ấu trùng giai đoạn ba
3 ngày
Giai đoạn chuyển thái
4 – 15 ngày
Tổng
9 – 11 ngày
2.2. Phương pháp ủ chất thải ( waste composting)
2.2.1 Các phương pháp ủ chất thải đô thị
Theo Nguyễn Đức Lượng (2003), Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đang phát
triển ba nhóm phương pháp ủ chất thải đô thị để làm phân bón.
- Nhóm thứ nhất: Chất thải được ủ ngoài trời theo từng đống hoặc theo luống có
thổi khí hoặc không thổi khí.
- Nhóm thứ hai: Chất thải được ủ trong những bể ủ có thổi khí cưỡng bức.
- Nhóm thứ ba: Chất thải được xử lý theo quy mô công nghiệp.

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 10


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
2.2.2 Định nghĩa ủ chất thải
Theo Haug (1980), (trích từ tài liệu Nguyễn Đức Lượng, 2003), ủ chất thải (waste
composting) là quá trình phân giải sinh học các chất hữu cơ dẫn tới sự ổn định khối ủ
trong trong tồn trữ và sử dụng như một dạng phân hữu cơ.
Một định nghĩa khác đang phổ biến ở các nước châu Âu về ủ chất thải. Theo định
nghĩa này, ủ chất thải là sự kiểm soát quá trình hiếu khí hoạt động của các vi sinh vật ưa
ấm và ưa nóng. Kết quả của các hoạt động vi sinh vật sẽ tạo ra CO2, nước, chất khoáng
và các chất hữu cơ ổn định ( Pereira – Neta, 1987).
Về tổng thể, quá trình ủ là quá trình phân giải một loạt các chất hữu cơ có trong chất
thải sinh hoạt, bùn căn, phân gia súc, gia cầm, các chất hữu cơ nông nghiệp. Quá trình ủ
chất thải được thực hiện cả trong đều kiện hiếu khí và cả trong điều kiện yếm khí.
Theo Nguyễn Văn Phước (2008), quá trình ủ phân compost là quá trình chuyển hóa
các thành phần hữu cơ có trong chất thải rắn đô thị thành chất mùn ổn định nhờ hoạt
động của các vi sinh vật . Phân hữu cơ là chất mùn ổn định thu được từ quá trình phân
hủy chất hữu cơ, không chứa các mầm bệnh, không thu hút côn trùng, có thể lưu trữ an
toàn và có lợi cho sự phát triển của cây trồng.
2.2.3. Ưu điểm và nhược điểm của ủ chất thải
2.2..3.1 Ưu điểm
Cả Lê Hoàng Việt (2005), và Trần Đức lượng (2003), đều cho rằng ủ chất thải có
một số ưu điểm sau:
 Ổn định chất thải: quá trình sinh học của việc ủ phân compost đã biến đổi các chất thải
hữu cơ thành các chất vô cơ. Các chất này ít gây ô nhiễm khi thải vào đất hoặc nguồn

nước.
 Vô hiệu hóa các mầm bệnh: Khi chất thải được đưa vào ủ, các loài vi sinh vật và các vi
sinh vật gây bệnh khác sẽ bị tiêu diệt bởi nhiệt được tạo ra do quá trình phân hủy chất
thải hữu cơ. Các vi sinh vật gây bệnh thường có nhiệt độ phát triển trong khoảng 30 –
40oC. Khi khối ủ qua thời gian 3 – 4 ngày, nhiệt độ có thể tăng lên đến 50 - 60 oC. Ở nhiệt
độ này, phần lớn các vi sinh vật gây bệnh trong chất thải sẽ bị tiêu diệt.Do đó sản phẩm ủ
compost có thể sử dụng một cách an toàn.
 Cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng: các chất dinh dưỡng (N, P, K) hiện diện trong
chất thải dưới dạng các chất hữu cơ mà cây trồng khó hấp thụ. Sau khi ủ compost, các
chất này sẽ được biến đổi thành các chất vô cơ như NO 3- và PO43- thích hợp cho cây
trồng hấp thụ. Việc bón phân compost cho đất làm giảm quá trình rữa trôi các khoáng
chất vì các chất này thường ở dạng không hòa tan, nó góp phần giữ nước làm tơi xốp đất
tạo điều kiện cho bộ rể phát triển.
 Làm giảm độ ẩm cho khối ủ: các chất thải như phân gia súc, gia cầm, cặn bùn, phân hầm
cầu thường chứa 80 – 95% là nước, các chất thải chứa nhiều nước sẽ làm tăng chi phí vận
chuyển, thu gom và rất dể phân hủy sinh học, tạo nên mùi rất khó chịu. Làm khô chúng
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 11


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
đi bằng quá trình ủ compost thông qua sự bốc hơi nước do nhiệt dộ cao trong mẻ ủ là một
biện pháp thay thế thích hợp.
2.2.3.2 Nhược điểm
 Chất lượng của sản phẩm không ổn định và đạt những hàm lượng dinh dưỡng cần thiết
của một loại phân bón.
 Không bảo đảm được tỉ lệ vi sinh vật gây bệnh bị vô hiệu hóa, đó là do đặc tính của các
chất thải thay đổi tùy theo mẻ ủ, thời gian ủ, khí hậu và phương pháp vận hành mẻ ủ. Các

nguyên liệu không đồng nhất nhau về bản chất gây nên sự phân bố nhiệt không điều
trong mẻ ủ do đó việc vô hiệu hóa các vi sinh vật gây bệnh không hoàn toàn.
 Một hạn chế khác của quá trình ủ phân compost là điều kiện kinh tế xã hội. Việc quản lý
phân người trong quá trình ủ gây mất mỉ quan và tạo mùi hôi. Do đó,hầu hết nông dân
thích sử dụng phân vô cơ vì nó không đắt tiền lắm, chất lượng ổn định, dể dàng trong
việc sử dụng và đưa ra các lợi ích trước mắt.
2.2.4. Các phản ứng sinh hóa trong quá trình ủ phân compost
Theo Lê Hoàng Việt (2005), quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong quá trình ủ
compost diễn ra rất phức tạp.
Sự phân hủy của protein trong chất thải như sau:
Protein
NH4

peptides

aminoacids

NH 4-

Nguyên sinh chất của VSV hoặc

Sự phân hủy của cacbohydrates như sau:
Cacbohydrates

đường đơn

acid hữu cơ

CO2 và nguyên sinh chất VSV

Ngày nay, người ta tam chia quá trình ủ phân compost ra làm 4 giai đoạn như sau:
 Giai đoạn chậm: là thời gian cần thiết để vi sinh vật thích nghi và tạo khuẩn lạc trong mẻ
ủ.
 Giai đoạn tăng trưởng: ở giai đoạn này nhiệt độ tăng lên do nhiệt của các quá trình sinh
học và đạt tới giới hạn của vi sinh vật ưa ấm (30 - 40 oC)
 Giai đoạn Thermophilic: ở giai đoạn này nhiệt độ tăng lên đến mức cao nhất thích hợp
cho sự hoạt động của các vi sinh vật ưa nhiệt. Giai đoạn này thuận lợi nhất cho việc ổn
định chất thải và vô hiệu hóa vi sinh vật gây bệnh.
 Giai đoạn thuần thục ( hay còn gọi là khoáng hóa): ở giai đoạn này nhiệt độ giảm dần
xuống mức mesophilic rồi cân bằng với nhiệt độ môi trường. Quá trình lên men thứ cấp
diễn ra biến các chất thải thành mùn hữu cơ. Đồng thời quá trình nitrat hóa cũng diễn ra
biến NH3 thành NO3- do tác động của vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter. Quá trình
này diễn ra chậm do đó cần thời gian đủ dài để đạt được sản phẩm có chất lượng cao.
2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ phân compost
 Ẩm độ
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 12


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
Có vai trò quyêt định đến chất lượng và thời gian ủ vì nước rất cần để hòa tan chất
dinh dưỡng và chiếm tỉ lệ phần trăm cao trong nguyên sinh chất của vi sinh vật. Ẩm độ
của nguyên liệu dưới 20% sẽ cản trở quá trình sinh học, ẩm độ quá cao sẽ làm rữa trôi và
thấm rỉ các chất dinh dưỡng. Trong trường hợp ủ hiếu khí ẩm độ sẽ ngăn cản quá trình
thông thoáng khí và làm cho mẻ ủ trở nên yếm khí.
Theo Lê Hoàng Việt (2005), ẩm độ của nguyên liệu từ 50 – 70% là thích hợp, tốt nhất là
60% và nên giữ ẩm độ này trong suốt quá trình ủ.
 Nhiệt độ

Nhiệt trong khối ủ là sản phẩm phụ của sự phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi vi sinh
vật, phụ thuộc vào kích thước của đống ủ, độ ẩm, không khí và tỷ lệ C/N, mức độ xáo trộn
và nhiệt độ môi trường xung quanh.
Nhiệt độ trong hệ thống ủ không hoàn toàn đồng nhất trong suốt quá trình ủ, phụ
thuộc vào lượng nhiệt tạo ra bởi các vi sinh vật và thiết kế của hệ thống.
Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong quá
trình chế biến phân hữu cơ và cũng là một trong các thông số giám sát và điều khiển quá
trình ủ CTR. Trong luống ủ, nhiệt độ cần duy trì là 55 – 65 0C, vì ở nhiệt độ này, quá
trình chế biến phân vẫn hiệu quả và mầm bệnh bị tiêu diệt. Nhiệt độ tăng trên ngưỡng
này, sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật. Ở nhiệt độ thấp hơn, phân hữu cơ không đạt
tiêu chuẩn về mầm bệnh.
Nhiệt độ trong luống ủ có thể điều chỉnh bằng nhiều cách khác nhau như hiệu chỉnh
tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên ngoài bằng cách che phủ hợp
lý.
 PH
Giá trị pH từ 5.5 – 5.8 là tối ưu cho các vi sinh vật trong quá trình ủ phân. Các vi
sinh vật nấm tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và thải ra các acid hữu cơ. Trong giai đoạn đầu
của quá trình ủ phân, các acid này bị tích tụ và kết quả làm giảm pH, kiềm hãm sự phát
triển của nấm và vi sinh vật, kìm hãm sự phân hủy lignin và cenllulose. Các acid tiếp tục
bị phân hủy trong quá trình ủ phân. Nếu hệ thống trở nên yếm khí, việc tích tụ các acid có
thể làm cho pH giảm đến 4.5 và làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới hoạt động của vi sinh
vật (Nguyễn Văn Phước, 2008).
Trong khi đó Lê Hoàng Việt (2005), lại cho rằng việc ủ compost diễn ra tốt nhất là ở
pH trung tính và giai đoạn đầu pH của mẻ ủ có thể giảm xuống do việc tạo ra các acid
béo nhưng sao đó pH của mẻ ủ trở lại trung tính.
 Tỉ lệ C/N
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 13

Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
Có rất nhiều nguyên tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy do vi sinh vật: trong đó
cacbon và nitơ là cần thiết nhất, tỉ lệ C/N là thông số dinh dưỡng quan trọng nhất;
Photpho (P) là nguyên tố quan trọng kế tiếp; Lưu huỳnh (S), canxi (Ca) và các nguyên tố
vi lượng khác cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất của tế bào.
Khoảng 20% - 40%C của chất thải hữu cơ (trong chất thải nạp liệu) cần thiết cho
quá trình đồng hoá thành tế bào mới, phần còn lại chuyển hoá thành CO 2. Cacbon cung
cấp năng lượng và sinh khối cơ bản để tạo ra khoảng 50% khối lượng tế bào vi sinh vật.
Nitơ là thành phần chủ yếu của protein, acid nucleic, acid amin, enzyme, co-enzyme cần
thiết cho sự phát triển và hoạt động của tế bào.
Tỷ lệ C/N tối ưu cho quá trình ủ phân rác khoảng 30:1. Ở mức tỷ lệ thấp hơn, nitơ
sẽ thừa và sinh ra khí NH3, nguyên nhân gây ra mùi khai. Ở mức tỷ lệ cao hơn, sự phân
hủy xảy ra chậm.
Tỷ lệ C/N của các chất thải khác nhau được trình bày trong bảng sau. Trừ phân
ngựa và lá khoai tây, tỷ lệ C/N của tất cả các chất thải khác nhau đều phải được điều
chỉnh để đạt giá trị tối ưu trước khi tiết hành làm phân.
Bảng 2.2 Tỉ số C/N của một số chất thải
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Chất thải
Phân bắc
Nước tiểu
Máu
Phân động vật
Phân bò
Phân gia cầm
Phân cừu
Phân heo
Phân ngựa
Bùn cống thải khô
Bùn cống đã phân hủy
Bùn hoạt tính
Cỏ cắt xén
Chất thải rau quả
Cỏ hỗn hợp
Lá khoai tây
Trấu lúa mì
Trấu yến mạch

Mạt cưa

SVTH: Trương Thành Kính

N (% khối lượng khô)

Tỷ lệ C/N

5,5 – 6,5
15 – 18
10 – 14
1,7
6,3
3,8
3,8
2,3
4–7
2,4
5
3–6
2,5 – 4
2,4
1,5
0,3 – 0,5
0,1
0,1

6 –10
0,8
3,0

4,1
18
15
25
11
6
12 – 15
11 – 12
19
25
128 – 150
48
200 – 500

Trang 14


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
( Nguồn: Chongrak, 1996)
Khi bắt đầu quá trình ủ phân rác, tỷ lệ C/N giảm dần từ 30:1 xuống còn 15:1 ở các
sản phẩm cuối cùng do hai phần ba carbon được giải phóng tạo ra CO 2 khi các hợp chất
hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật.
Mặc dù đạt tỷ lệ C/N khoảng 30:1 là mục tiêu tối ưu trong quá trình ủ phân rác,
nhưng tỷ lệ này có thể được hiệu chỉnh theo giá trị sinh học của vật liệu ủ, trong đó quan
trọng nhất là cần quan tâm tới các thành phần có hàm lượng lignin cao.
Trong thực thế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỉ lệ C/N tối ưu gặp phải khó
khăn vì những lý do sau:
 Một phần các cơ chất như cellulose và lignin khó bị phân hủy sinh học, chỉ
bị phân hủy sau một khoảng thời gian dài.

 Một số chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật không sẵn có
 Quá trình cố định N có thể xảy ra dưới tác dụng của nhóm vi khuẩn
Azotobacter, đặc biệt khi có mặt đủ PO43 Phân tích hàm lượng C khó đạt kết quả chính xác.
Hàm lượng cacbon có thể xác định theo phương trình sau:

% C trong phương trình này là lượng vật liệu còn lại sau khi nung ở nhiệt độ 550 0C
trong 1 giờ. Do đó, một số chất thải chứa phần lớn nhựa (là thành phần bị phân hủy ở
5500C) sẽ có giá trị %C cao, nhưng đa phần không có khả năng phân hủy sinh học
Nếu tỷ lệ C/N của CTR làm phân cao hơn giá trị tối ưu, sẽ hạn chế sự phát triển của
vi sinh vật do thiếu N. Chúng phải trải qua nhiều chu kỳ chuyển hoá, oxy hoá phân
carbon dư cho đến khi đạt tỷ lệ C/N thích hợp. Do đó, thời gian cần thiết cho quá trình
làm phân bị kéo dài hơn và sản phẩm thu được chứa ít mùn hơn. Theo nghiên cứu cho
thấy, nếu tỷ lệ C/N ban đầu là 20, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân là 12 ngày,
nếu tỷ lệ này dao động trong khoảng 20 – 50, thời gian cần thiết là 14 ngày và nếu tỷ lệ
C/N = 78, thời gian cần thiết sẽ là 21 ngày.

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 15


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

Chương 3 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ
CHẤT THẢI RẮN Ở QUẬN NINH KIỀU THÀNH PHỐ CẦN THƠ
3.1. Giới thiệu về quận Ninh Kiều thành phố Cần Thơ
3.1.1 Điều kiện tự nhiên
3.1.1.1 Vị trí địa lý
Quận Ninh Kiều có diện tích tự nhiên là 29.2 km 2 nằm ở trung tâm của thành phố

Cần Thơ, phía Đông giáp tỉnh Vĩnh Long; Tây giáp huyện Phong Điền; Nam giáp huyện
Phong Điền và quận Cái Răng; Bắc giáp quận Bình Thủy.
Quận Ninh Kiều là đô thị trung tâm của thành phố Cần Thơ, đồng thời cũng là trung
tâm phát triển của cả vùng đồng bằng Sông Cửu Long, chính vì vậy mà tình trạng phát
sinh rác của quận đang ở mức báo động.
Quận Ninh Kiều có 2 con sông lớn chảy qua là sông hậu và sông Cần Thơ, cộng
thêm dân cư có thói quen sống ven bờ sông làm cho việc quản lý rác phát sinh thêm khó
khăn hơn.
3.1.1.2 Khí hậu
− Quận Ninh Kiều nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa ẩm nên khí hậu trong năm
phân hóa thành 2 mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa.
+ Mùa mưa có gió Tây Nam từ tháng 5 tới thàng 10.
+ Mùa khô có gió Đông Bắc từ tháng 11 tới tháng 4 năm sau.
− Vào mùa mưa thì độ ẩm của rác cao hơn mùa khô do đó rác thường phát sinh
nhiều nước rỉ hơn.
− Tốc độ gió trung bình các tháng trong năm là khoảng 2m/s, tốc độ gió mạnh nhất
có thể đạt tới 20m/s, đây là yếu tố quan trọng làm ảnh hưởng rất lớn đến việc quản
lý rác thải cũng như sự khuếch tán chất ô nhiễm vào môi trường. Vào những ngày
có gió mạnh sẽ gây khó khăn cho việc sử lý rác vì gió sẽ cuốn các loại rác nhẹ bay
đi khỏi khu vực quản lý làm ảnh hưởng tới khu vực dân cư sống gần đó.
− Quận Ninh Kiều có nền nhiệt độ tương đối cao và ổn định, theo niên giám thống
kê 2010 thành phố Cần Thơ nhiệt độ trung bình năm là 27.6 oC không có sự chênh
lệch nhiệt độ lớn giữa các tháng trong năm, nhiệt độ cao nhất là 30.0 oC, thấp nhất
là 26 oC. Ở khoảng nhiệt độ này thích hợp cho vi sinh vật ưa ẩm phát triển, làm
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 16


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh

Kiều thành phố Cần Thơ
tăng nhanh tốc độ phân hủy của các thành phần hữu cơ dể phân hủy sinh học. Do
đó, rác phải được thu gom nhanh chóng không để trữ lâu sẽ phát sinh ra mùi hôi
thối.
− Lượng mưa trung bình năm 2010 là 1310 mm, trong đó tập trung vào mùa mưa từ
thàng 5 đến tháng 10 khoảng 90 % lượng mưa cả năm, mùa khô lượng mưa không
đáng kể.
− Độ ẩm là thông số quan trọng để lựa chọn phương pháp xử lý tối ưu ( thiêu hủy,
chôn lấp, ủ phân compost….). Độ ẩm không khí trung bình của Ninh Kiều 2010 là
83% với độ ẩm cao như vậy nó có khả năng làm giảm khả năng bốc hơi nước, khả
năng làm khô rác, dể làm cho rác phát sinh nước rỉ.
− Tổng số ngày nằng trong năm 2010 là 2613 giờ. Lượng nước bốc hơi cả năm 2010
là 2990 mm. Tháng 4 có độ bốc hơi cao nhất 400mm. Tháng 12 có độ bốc hơi thấp
nhất 23 mm. Tốc độ bốc hơi cao cộng với nắng gắt có thể làm phát sinh mùi hôi và
ruồi tại các bãi chôn lấp.
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
3.1.2.1 Dân số
Tổng dân số quận Ninh Kiều năm 2011 là 248.299 người, tốc độ gia tăng tự nhiên là
1.2%, mật độ dân số 8349 người/km2 tất cả dân số là dân thành thị. Dân số tăng nhanh
cùng với sự phát triển của đô thị làm cho lượng rác thải sinh hoạt tăng lên rất nhanh và
công tác thu gom gặp nhiều khó khăn do thiếu nhân lực, thiếu phương tiện hỗ trợ, nguồn
vốn quản lý, các hoạch định chiến lược về môi trường.
3.1.2.2. Kinh tế
Trong những năm gần đây tốc độ tăng trưởng kinh tế của thành phố Cần Thơ ngày
càng tăng :
+
+

+

Tốc độ tăng trưởng GDP tăng lên 17 %
Thu nhập bình quân đầu người là 9.3 triệu đồng/năm, giá trị sản xuất nông
lâm nghiệp, thủy sản tăng 3.8 %, công nghiệp xây dựng tăng 23.5 %, các
ngành dịch vụ tăng 15.9%.
Tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội gắng với xây dựng trật tự đô
thị.

3.2 Tổng quan về rác thải của quận Ninh Kiều thành phố Cần Thơ
3.2.1 Cơ quan quản lý





UBND Thành phố Cần Thơ
Sở giao thông công chính thành phố Cần Thơ
Sở Tài nguyên môi trường thành phố Cần Thơ
Phòng tài nguyên môi trường quận Ninh Kiều

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 17


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
 Công ty Công Trình Đô Thị ( cơ quan trực tiếp quản lý việc thu gom, vận chuyển
và xử lý rác)
3.2.2 Thành phần và khối lượng rác thải tại quận Ninh Kiều
3.2.2.1 Thành phần

Theo kết quả quan trắc của Sở tài nguyên và môi trường thành phố Cần Thơ ( trạm
quan trắc môi trường) ta có bản thành phần chất thải rắn của quận Ninh Kiều ( 2011) như
sau:

Bảng 3.1 Thành phần chất thải rắn của quận Ninh Kiều
Thành phần
Rác dể phân hủy
Giấy
Kim loại
Thủy tinh
Hàng dệt
Nhựa Cao su
Gạch đá sành sứ
Rác độc hại
Linh tinh

Khối lượng
( kg)
365,5
7,1
2,8
4,1
7,5
40,2
8,3
1,4
2,4

Phần trăm
(%)

83,3
1,6
0,6
0,9
1,7
9,2
1,9
0,3
0,6

( Trạm quan trắc môi trường thành phố Cần Thơ)
2.2.2.2 Khối lượng rác
Hiện tại Công ty công trình đô thị thành phố Cần Thơ chỉ có thu gom rác sinh hoạt ở
4 Quận ( Quận: Ninh Kiều, Cái Răng, Bình Thủy, Ô Môn), trong đó số lượng thu gom và
vận chuyển của Quận Ninh Kiều như sau: ( 571m3/ngày = 268,4 tấn/ngày)
3.3. Hiện trạng quản lý và xử lý rác thải tại Quận Ninh Kiều thành phố Cần Thơ
3.3.1 Đơn vị chịu trách nhiệm thu gom vận chuyển, xử lý chất thải rắn.
Hiện nay, Công ty Công trình đô thị chỉ thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải rắn
sinh hoạt ở 04 quận trên địa bàn thành phố Cần Thơ ( Ninh Kiều, Cái Răng, Bình Thủy,
Ô Môn), bao gồm 05 đơn vị:







Xí nghiệp Môi trường đô thị ( thu gom rác )
Xí nghiệp vận chuyển ( vận chuyển rác )
Xí nghiệp Công trình đô thị quận Ô Môn

Xí nghiệp Công trình đô thị quận Cái Răng
Xử lý chất thải rắn ( xử lý rác )
Trang thiết bị:

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 18

: 317 người.
: 68 người.
: 48 người.
: 56 người.
: 14 người.


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
+
+
+
+
+
+
+

Số lượng xe kéo tay
Xe đẩy tay (composite 660 lít)
Xe ép
Xe tải
Xe bồn: 07 chiếc ( phun chế phẩm, rửa đường, hút hầm cầu)

Xe ủi: 03 chiếc (san ủi rác)
Thùng rác công cộng: 400 thùng/ 30 tuyến đường.

: 265 chiếc.
: 99 chiếc.
: 24 chiếc.
: 24 chiếc.

3.3.2 Hiện trạng công tác thu gom, vận chuyển chất thải rắn đô thị, quản lý chất
thải
Hình 3.1 Quy trình thu gom rác và xử lý chất thải rắn
Trạm trung chuyển

Rác thải

Thùng chứa tạm

Bãi chứa rác

Thùng chứa tạmPhương tiện thu gom thô sơ

Thùng chứa tạm

Thùng chứa tạm

 Công đoạn 1:
Đây là công đoạn quét don thô sơ của công nhân vệ sinh, phương tiện chủ yếu được
sử dụng là xe đẩy tay, xe cải tiến, xe tải, chổi quét và các máng xúc rác bằng tay. Họ có
trách nhiệm quét, thu gom rác từ các tuyến đường, hộ dân, thùng rác công cộng và các
chợ đưa đến điểm hẹ hay trạm trung chuyển. Đây là phần đầu quy trình thu gom, vận

chuyển rác hiện nay, thực hiện công tác quét rác bằng sức lao động là chính.
 Công đoạn 2:
Rác sau khi được thu gom sẽ được tập trung về các điểm hẹn hoặc trạm trung
chuyển rác. Tại đây rác được xúc thủ công hoặc bằng các thiết bị hỗ trợ để chuyển rác
sang xe ép rác lớn hoặc các xe chuyên dùng. Đây là công đoạn chính của quy trình tu
gom, vận chuyển rác. Để phù hợp với các loại xe cải tiến, xe đẩy tay, các loại xe ép này
đều được cải tiến phần đuôi hoặc phần hông tiếp nhận, chế tạo thêm bộ phận rào hứng
và hệ thống cuôn đổ vào thùng xe, hạn chế được lao động thủ công tại các điểm hẹn,

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 19


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
điểm trung chuyển và cũng tránh được tình trạng đổ rác xuông đường sau đó súc bằng
tay đổ vào xe.
 Công đoạn 3:
Sau khi rác được đưa lên xe ép rác lớn hoặc xe chuyên dùng sẽ vận chuyển trực
tiếp tới bãi rác để xử lý chôn lấp. Để tránh tình trạng rơi vãi trên đường vận chuyển, các
xe ép rác đều có cấu tạo thùng se kín và chế tạo thêm phần hứng nước rác để không cho
nước chảy ra đường.

Chương 4 TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ Ủ PHÂN
COMPOST XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ TẠI QUẬN NINH
KIỀU THÀNH PHỐ CẦN THƠ
Cùng với sự phát triển kinh tế, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao
kéo theo tốc độ sản sinh rác ngày một tăng. Do đó, khối lượng chất thải rắn phát sinh phụ
thuộc vào sự phát triển dân số của quận Ninh Kiều.

4.1. Dự báo dân số quận Ninh Kiều đến năm 2030
Dân số vào năm 2030 được tính theo công thức
N = N0(1 + α)Δt
Trong đó:
N0: dân số hiện tại (năm 2011), N0 = 248.299 người
α: tỉ lệ gia tăng dân số (%), α = 1,2 (%)
Δt:
khoảng
thời gian tính toán (năm)
Dân số ( người )
Bảng 4.1 Dự báo dân Năm
số quận Ninh Kiều
đến năm 2030
2011
248299
2012
251279
2013
254294
2014
257345
2015
260434
2016
263559
2017
266722
2018
269922
2019

273161
2020
276439
2021
279756
2022
283114
2023
286511
2024
289949
2025
293428
2026
296950
SVTH: Trương Thành Kính 2027
Trang
20
300513
2028
304119
2029
307769
2030
311462


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ

4.2. Dự báo khối lượng phân compost quận Ninh Kiều tới năm 2030
Với số dân hiện nay 248299 người (2011), mỗi ngày quận Ninh Kiều đã thải ra môi
trường với khối lượng rác sinh hoạt khoảng 200 tấn / ngày, hệ số phát sinh rác thải là
0.7 kg/người/ngày.
Bảng 4.2 Hệ số phát sinh rác theo WHO
Loại hình đô thị

Hệ số phát sinh chất thải rắ (kg/người/ngày)

Thành phố lớn
Thành phố vừa
Thị xã
Thị trấn

1,0 – 1,2
0,7 – 0,9
0,5 – 0,6
0,2 – 0,3

Căn cứ vào dân số đã dự báo, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt dự báo đến
năm 2030 Trong đó, lượng rác hữu cơ chiếm 80 – 85% trong tổng lượng rác hàng ngày.
Để tính toán, ta chọn 1 giá trị trong khoảng này. Chọn lượng rác hữu cơ chiếm 80%
lượng rác thu gom trong ngày.

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 21


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh

Kiều thành phố Cần Thơ

Bảng 4.3 Dự báo khối lương rác sinh hoạt quận Ninh Kiều đến năm 2030

Năm
201
1
201
2
201
3
201
4
201
5
201
6
201

Dân số

Hệ số
phát sinh Lượng rác
rác thải trung bình
(kg/người ngày (tấn)
/ngày)

Lượng rác
trung bình năm
(tấn)

Lượng rác tích
lũy qua các
năm (tấn)

Lượng
rác hữu
cơ ngày
(tấn)

248299

0.7

173.8

63437

63437

139

251279

0.7

175.9

64203.5

128407

140.7

254294

0.7

178

64970

194910

142.4

257345

0.7

180.1

65736.5

262946

144.1

260434

0.7

182.3

66539.5

332697.5

145.8

263559

0.8

210.8

76942

461652

168.6

266722

0.8

213.4

77891

545237

170.7

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 22


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
7
201
8
201
9
202
0
202
1
202
2
202
3
202
4
202
5
202
6

202
7
202
8
202
9
203
0

269922

0.8

215.9

78803.5

630428

172.7

273161

0.8

218.5

79752.5

717772.5

174.8

276439

0.8

221.2

80738

807380

177

279756

0.9

251.8

91907

1010977

201.4

283114

0.9

254.8

93002

11166024

203.8

286511

0.9

257.9

94133.5

1223735.5

206.3

289949

0.9

261

95265

1333710

208.9

293428

0.9

264.1

96396.5

1445947.5

211.3

296950

1.0

297

108405

1734480

237.6

300513

1.0

300.5

109682.5

1864602.5

240.4

304119

1.0

304.1

110996.5

1997937

243.3

307769

1.0

307.8

112347

2134593

246.2

311462

1.0

311.5

113697.5

2273950

249.2

Với số liệu tính toán trên bảng trên ta thấy, sổ lượng rác hữu cơ phát sinh ngày một
lớn: năm 2011 là 139 tấn / ngày nhưng đến năm 2030 con số này đã lên tới 249 tấn /
ngày. Để đánh giá tiềm năng áp dụng công nghệ ủ phân compost để xử lý rác thải hữu
cơ tại quận Ninh Kiều theo bảng tính toán trên, cần phải xác định bằng phương pháp
tính toán và con số cụ thể.
Lượng rác hữu cơ phát thải hàng ngày đã tính toán ở bảng trên, sử dụng số liệu
này để tính toán lượng compost sản xuất được. Với 60 – 65% lượng chất thải rắn hữu cơ
ban đầu tạo ra compost. Chọn giá trị 60%, ta có bảng tính toán sau:

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 23


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh

Kiều thành phố Cần Thơ
Bảng 4.4 Bảng dự báo khối lượng phân compost thu được đến năm 2030
Năm
201
1
201
2
201
3
201
4
201
5
201
6
201
7
201
8
201
9
202
0
202
1
202
2
202
3
202

4
202
5
202
6
202
7
202
8
202

Lượng rác trung bình
(tấn/năm)

Lượng compost thu được
(tấn/năm)

63437

38062.2

64203.5

38522.1

64970

38982

65736.5

39441.9

66539.5

39923.7

76942

46165.2

77891

46734.6

78803.5

47282.1

79752.5

47851.5

80738

48442.8

91907

55144.2

93002

55801.2

94133.5

56480.1

95265

57159

96396.5

57837.9

108405

65043

109682.5

65809.5

110996.5

66597.9

112347

67408.2

SVTH: Trương Thành Kính

Trang 24


Đề xuất và tính toán thiết kế xưởng ủ phân compost cho rác thải hữu cơ của quận Ninh
Kiều thành phố Cần Thơ
9
203
0

113697.5

68218.5

Với bảng tính toán trên, ta thấy lượng compost thu được năm 2011 (thời điểm hiện
tại) là 38062.2 tấn. Với giá bán compost trên thị trường khoảng 300000 – 400000
đồng/tấn. Vậy số tiền bán phân:
300000 x 38062.2 = 11418660000 (đồng)
4. 3. Tầm quan trọng của phân compost
4.3.1 Tác dụng của việc lệ thuộc vào hóa chất nông nghiệp tại Việt Nam
4.3.1.1 Đất đai bị thoái hóa và môi trường bị gây hại
Nông dân Việt Nam sử dụng những phương pháp hiện đại để bảo vệ mùa màng và
gia tăng sản lượng mùa vụ, trong đó có việc sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các
loại phân hóa học. Việc sử dụng phân hóa học đã mang lại những lợi ích trước mắt nhưng
những hậu quả lâu dài vào lúc này đang bắt đầu xuất hiện. Những hậu quả này là đất đai
bị thoái hóa, các nguồn nước bị ô nhiễm do các dòng nước thải của nông nghiệp. Một chu

kỳ tiêu cực diễn ra như sau: việc sử dụng phân hóa học dẫn đến sự thoái hóa chất lượng
đất trồng, sự thoái hóa chất lượng đất trồng dẫn đến sự gia tăng việc sử dụng phân hóa
học, sự gia tăng việc sử dụng phân hóa học dẫn đến sự gia tăng sự thoái hóa chất lượng
đất trồng, và cứ như thế.
Theo nghiên cứu, những mẫu đất tại Việt Nam có những đặc tính sau:
•

50% thiếu Nitơ

•

87% thiếu Photpho

•

80% thiếu Kali

•

72% thiếu Canxi

•

48% thiếu Magiê

Tổng hợp những nhân tố sau đây dẫn đến sự thoái hóa của đất đai:
•

Sự xuất hiện những vụ mùa mới có sản lượng cao

•

Sự gia tăng sử dụng phân bón

•

Sự mất cân bằng trong việc sử dụng phân bón

•

Sự gia tăng diện tích đất trồng

•

Sự chuyển đổi từ sử dụng phân hữu cơ sang phân hóa học.

4.3.1.2 Sự nhiễm bệnh từ thuốc trừ sâu và vai trò của phân compost trong việc ngăn
chặn các loại bệnh xuất hiện trên cây trồng
SVTH: Trương Thành Kính

Trang 25