Đồ án công nghệ tính toán các công trình chính trong hệ thống sử lý chất thải rắn sinh hoạt

Phụ lục

Trang

Lời nói đầu .....................................................................................................................
Đặt vấn đề
Mục đích của đồ án…………........................................................................................
Nội dung của đồ án……………….................................................................................
Chương I: Tổng quan về chất thải rắn....................................................................
1.1 Khái niệm và phân loại chất thải rắn………………...................................
1.1.1 Khái niệm về chất thải rắn ……………............................................
1.1.2 Thành phần và phân loại chất thải rắn...............................................
1.1.2.1 Thành phần chất thải rắn.............................................................
1.1.2.2 Phân loại chất thải rắn.................................................................

1.1.3 Tác động của chất thải rắn tới môi trường
1.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn.............................................................
1.2.1 Phương pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn.................................................
1.2.2 Phương pháp đốt
1.2.3 Phương pháp sinh học
1.2.4 Phương pháp chôn lấp
Chương II: Lựa chọn sơ đồ công nghệ ....................................................................
2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ.............................................................................
2.2 Sơ đồ công nghệ............................................................................................
2.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ………...........................................................
2.3.1 Công đoạn phân loại
2.3.2 Công đoạn phối trộn
2.3.3 Công đoạn ủ hiếu khí

1

1


2.3.4 Công đoạn ủ chin
2.3.5 Công đoạn tinh chế sản phẩm
2.3.6 Công đoạn đóng bao
2.4 Quy mô nhà máy
Chương III:

Kết luận ......................................................................................................................
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................

2

2


Lời mở đầu
1

Đặt vấn đề

Hiện nay chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) đang chiếm khối lượng lớn (70%) trong tổng
số chất thải rắn (CTR) và đang tăng nhanh chóng cùng với quá trình tăng dân số. Do làn
sóng du nhập tới các thành thị là quá lớn.
Lượng CTRSH ở các thành thị nước ta đang có xu thế phát sinh ngày càng tăng, tính
trung bình mỗi năm tăng khoảng 10%. Tỷ lệ tăng cao tập trung ở các khu đô thị đang có
xu hướng mở rộng, phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu công nghiệp.
Theo Dự báo của Bộ TN&MT, đến năm 2015, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát
sinh từ các đô thị ước tính khoảng 37 nghìn tấn/ngày và năm 2020 là 59 nghìn tấn/ngày

cao gấp 2 - 3 lần hiện nay. Như vậy, với lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị gia tăng
nhanh để thiết kế một công nghệ vừa hiện đai vừa phù hợp với điều kiện tự nhiên của
nước ta là rất cấp bách.
Các chuyên gia môi trường nhận định các công nghệ xử lý phải phù hợp với đối tượng
xử lý. CTRSH ở nước ta có thành phần tái chế là rất thấp, trong khi đó hàm lượng chất
hữu cơ lại rất cao, nhất là vào mùa mưa, đây là thành phần có khả năng gây ô nhiễm
nghiên trọng. Mặt khác rác cũng là một nguồn tài nguyên chúng ta cần phải xem xét và
sử dụng một cách hợp lý như những tài nguyên khác.
2. Mục đích của đồ án
Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong hệ thống sử lý chất thải
rắn theo các số liệu đã cho.
3. Nội dung của đồ án
Xác định nguồn thải
Tổng lượng rác
Thành phần và tính chất rác
Hệ thống thu gom vận chuyển
Đề xuất phương án xử lý
Tính toán công trình cụ thể
3

3


4. Giới hạn của đồ án
Chỉ đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình trong một hệ thông sử lý CTR
theo các số liệu:
-

Hệ thống phục vụ cho khu dân cư có 100.000 dân, công suất rác thải 70.000
kg/ngày đêm, hiệu quả thu gom CTR đạt 70%

Thành phần khối lượng CTR:

Thành phần (%KL)
Chất hữu cơ
Cao su, nhựa
Giấy, catton, giẻ vụn
Kim loại
Thủy tinh, gốm, sứ
Đất, đá, cát, gạch vụn
-

62
3.2
4.9
1.8
2.6
25.5

Độ ẩm: 25%
Độ tro: 19%
Tỷ trọng CTR 205kg/m3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN
4

4


1.1 Khái niệm và phân loại chất thải rắn
1.1.1 Khái niệm về chất thải rắn

Chất thải rắn là là tất cả các chất thải dạng rắn hoặc bùn được thải ra trong quá
trình sinh hoạt, trong các quá trình sản xuất, dịch vụ và trong hoạt động phát triển của
động thực vật.
Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác thải đô thị) được định nghĩa là: Vật chất mà
người tạo ra ban đầu vứt bỏ trong đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ
đó. Thêm vào đó, chất thải được coi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn
nhận như một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom và tiêu hủy.
1.1.2 Thành phần và phân loại chất thải rắn
1.1.2.1 Thành phần của chất thải rắn
Thành phần chất thải rắn được dùng để mô tả tính chất và nguồn gốc các yếu tố
riêng biệt cấu thành nên chất thải, thông thường được tính theo phần trăm theo khối
lượng.
Thông thường trong chất thải rắn đô thị, chất thải rắn từ các khu dân cư và thương
mại chiếm tỷ lệ cao nhất khoảng 50 -70%. Tỷ lệ của mỗi thành phần chất thải sẽ thay đổi
tùy thuộc vào loại hình hoạt động: xây dựng, sữa chữa, dịch vụ đô thị.
Thành phần của chất thải rắn phụ thuộc vào từng địa phương, vào các mùa khí
hậu, các điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác, theo vùng địa lý, theo từng quốc gia.
- Thành phần hóa học của chất thải rắn sinh hoạt: cũng như thành phần vật lý,
thành phần hóa học của rác cũng có ý nghĩa quan trọng đối với phương pháp phân loại và
xử lý rác, quyết định tới tốc độ phân hủy và độ giảm thể tích khi xử lý, quyết định tới khả
năng tác động tới môi trường do nước thải và khí thải phát sinh khi xử lý rác.
Trong các thành phần hóa học của chất thải rắn thì thành phần C là chiếm tỷ lệ cao
nhất

5

5


Thành phần của chất thải rắn rất đa dạng và đặc trưng theo từng loại đô thị, theo

từng nước. Các đặc trưng điển hình của chất thải rắn như: có thành phần hữu cơ cao;
chứa nhiều đất cát, sỏi đá vụn, gạch vỡ; độ ẩm cao.
Vậy việc xác định thành phần chất thải rắn đóng vai trò quan trọng trong việc lựa
chọn công nghệ xử lý.
1.1.2.2 Phân loại chât thải rắn
Chất thải rắn được phát sinh từ các nguồn gốc khác nhau nên được phân loại theo
nhiều cách.
1) Phân loại theo vị trí hình thành: người ta phân biệt rác hay chất thải rắn trong
nhà, ngoài nhà, trên đường phố hay chợ,…
2) Phân loại theo thành phần hóa học và vật lý: người ta phân biệt theo các thành
phần hữu cơ, vô cơ, cháy được, không cháy được, kim loại, phi kim loại, da, giẻ vụn, cao
su, chất dẻo,…
3) Theo đặc điểm của nơi phát sinh
- Chất thải sinh hoạt: là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con
người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, các trung
tâm dịch vụ, thương mại. Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành
sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa hoặc quá hạn sử
dụng, xương động vật, tre, gỗ, lông gà lông vịt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau
quả….
- Chất thải công nghiệp: là chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất công
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Các nguồn phát sinh chất thải công nghiệp gồm: các phế
thải từ vật liệu trong quá trình sản xuất công nghiệp, tro, xỉ trong các nhà máy nhiệt điện;
các phế thải từ nhiên liệu phục vụ cho sản xuất; các phế thải trong quá trình công nghệ;
bao bì đóng gói sản phẩm.
- Chất thải nông nghiệp: là những chất thải và mẫu thừa thải ra từ các hoạt động
nông nghiệp, thí dụ như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phẩm thải ra từ
chế biến sữa, của các lò giết mổ…
6

6

4) Phân loại theo mức độ nguy hại
- Chất thải nguy hại: bao gồm các loại hóa chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải
sinh học dễ thối rữa, các chất dễ cháy, nổ hoặc các chất thải phóng xạ, các chất thải
nhiễm khuẩn, lây lan,… có nguy cơ đe dọa tới sức khỏe người, động vật và cây cỏ.
- Chất thải y tế nguy hại: là chất thải có chứa các chất hoặc chất có một trong các
đặc tính gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây hại tới môi trường và
sức khỏe cộng đồng. Đó là các loại bông băng, gạc, nẹp dùng trong khám bệnh, điều trị,
phẫu thuật, các loại kim tiêm, ống tiêm, các chi thể cắt bỏ, tổ chức mô cắt bỏ, chất thải
sinh hoạt từ các bệnh nhân,…
- Chất thải không nguy hại: là những loại chất thải không chứa các chất và các hợp
chất có một trong các đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương tác thành phần.
1.1.3 Tác động của chất thải rắn đến môi trường
Chất thải rắn ảnh hưởng đến tất cả môi trường đất, nước, không khí và ảnh hưởng
trực tiếp đến sức khỏe con người, cụ thể như sau:
+ Đối với môi trường không khí: chất thải rắn thu gom được không đổ đúng nơi
quy định mà vứt bữa bãi thành những đống lâu ngày phân hủy tạo thành các khí như bụi,
SO2, NOx, CO, H2S, hơi khí độc gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường và ảnh hưởng
đến sức khỏe của con người.
+ Đối với môi trường nước: rác sau khi thu gom không được đưa về nơi xử lý mà
đổ vào những bãi tạm bợ lâu ngày khi trời mưa xuống mang theo những chất ô nhiễm gây
ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm.
+ Đối với môi trường đất: rác thải lâu ngày ngấm xuống đất rồi các thực vật như
cỏ, cọ,… lấy chất dinh dưỡng từ đất và các chất độc hại đó theo vào cơ thể động vật. Và
từ đó con người ăn thịt của động vật và các chất độc đó theo vào cơ thể con người và gây
các bệnh cấp tính và mãn tính.
+ Các bãi rác là nơi cư trú của nhiều loài gặm nhấm, côn trùng, tạo nhiều mối lây
lan dịch bệnh

7

7


+ Môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật, virus, vi khuẩn gây bệnh cùng với điều
kiện nóng ẩm nhiệt đới, các yếu tố gió bão, mưa sẽ mang rác thải phát tán đi xa và lan
truyền gây nên những bệnh hiểm nghèo.
+ Chất thải rắn nguy hại: chất thải các mẫu bệnh phẩm trong y tế, các chất phóng
xạ gây lây nhiễm cho cộng đồng, gây ung thư và gây cháy nổ.
Nói tóm lại nếu chúng ta không xử lý tốt lượng chất thải phát sinh thì gây nguy
hiểm nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe của con người.
1.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn
Mục đích của quá trình xử lý chất thải rắn là: nâng cao hiệu quả của việc quản lý
chất thải rắn, bảo đảm an toàn vệ sinh môi trường; thu hồi vật liệu để tái sử dụng và tái
chế; thu hồi năng lượng từ rác cũng như các sản phẩm chuyển đổi.
Trước khi tiến hành một phương pháp xử lý chất thải rắn nào đó thì đều phải tiến
hành công đoạn phân loại rác thải. Đối với chất thải rắn sinh hoạt ở nước ta do đặc tính
của rác thải là chưa được phân loại tại nguồn và được thu gom lẫn lộn với nhau nên trước
khi tiến hành một biện pháp xử lý nào thì đều phải tiến hành phân loại. Việc phân loại
này nhằm mục đích phân riêng rác thải dễ phân hủy, rác thải nguy hại và rác thải có
thành phần khó phân hủy.
Sau công đoạn phân loại thì có rất nhiều phương pháp để xử lý chất thải rắn như
phương pháp xử lý sơ bộ, phương pháp đốt, phương pháp làm phân vi sinh và phương
pháp chôn lấp
1.2.1 Phương pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn
Mục đích của phương pháp này nhằm làm giảm kích thước của chất thải rắn và
tách các thành phần trong rác thải có thể tái chế và tái sử dụng.
Có nhiều phương pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn như
- Giảm thể tích bằng phương pháp cơ học: bao gồm các máy cắt rác, máy nghiền

rác,… nhằm làm cho kích thước của rác giảm đi.

8

8


- Giảm thể tích bằng phương pháp hóa học: chủ yếu bằng phương pháp trung hòa,
hóa rắn kết hợp với các chất phụ gia đông cứng, khi đó thể tích chất thải có thể giảm đến
95%.
- Tách, phân chia các hợp phần của chất thải rắn: đây là phương pháp dùng để thu
hồi tài nguyên từ chất thải rắn, dùng cho quá trình chuyển hóa biến thành sản phẩm hoặc
cho quá trình thu hồi năng lượng. Bao gồm hai phương pháp: thủ công (dùng sức người)
và cơ giới (trong công nghệ có sấy khô, nghiền sau đó mới dùng thiết bị tách như quạt
gió, cyclon).
- Ưu điểm
+ Đơn giản dễ làm
+ Giảm được kích thước của chất thải rắn
+ Giảm được phương tiện vận chuyển
+ Giảm được diện tích cho bãi chôn lấp
+ Thu hồi được tài nguyên và năng lượng sinh học
- Nhược điểm
+ Gây ô nhiễm tiếng ồn
+ Tiêu tốn hóa chất cho phương pháp hóa học
+ Tốn chi phí đầu tư cho các thiết bị
1.2.2Phương pháp đốt
Đốt rác là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng cho một số loại rác nhất định
không thể xử lý bằng các biện pháp khác. Đây là một giai đoạn oxy hóa nhiệt độ cao với
sự có mặt của oxy trong không khí, trong đó lượng rác được đưa đi đốt được chuyển hóa
thành khí và các chất thải rắn không cháy. Các chất khí được làm sạch hoặc không được

làm sạch thoát ra ngoài không khí. Chất thải rắn được chôn lấp.
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi ở các nước như Thụy Sỹ, Đức, Hà Lan,
Đan Mạch,…
9

9


Phương pháp này có ý nghĩa làm giảm tới mức nhỏ nhất chất thải cho khâu xử lý
cuối cùng.
Lò đốt này bao gồm hai buồng đốt: buồng sơ cấp (đốt rác) và buồng thứ cấp (đốt
hơi) và một hệ thống xử lý khí thải.
Tại buồng đốt sơ cấp: rác thải được nạp vào lò đốt qua cửa dưới ở phía trước
buồng đốt sơ cấp, sau đó được gia nhiệt, quá trình bay hơi (nhiệt phân) diễn ra. Nhiệt độ
trong buồng đốt sơ cấp có thể lên khoảng 8000C.
Tại buồng đốt thứ cấp: bao gồm hai buồng đốt (buồng trộn và buồng đốt cuối
cùng). Trong buồng đốt thứ cấp, chủ yếu là quá trình đốt cháy hoàn toàn buồng khí tạo
thành từ buồng đốt sơ cấp. Lượng cacbon còn lại sẽ được đốt cháy hoàn toàn khi đi vào
buồng trộn. Sau đó, khí thoát khỏi buồng trộn, qua cửa có buồng chắn và vào buồng đốt
cuối cùng. Nhiệt độ trong buồng đốt thứ cấp là 11000C.
Ống khói được đặt trực tiếp phía trên lò, điều khiển hiệu quả luồng khí thoát ra
- Ưu điểm:
+ Giảm thể tích rác thải
+ Xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải đô thị
+ Công nghệ này cho phép xử lý được toàn bộ chất thải đô thị mà không
cần nhiều diện tích đất sử dụng làm bãi chôn lấp rác.
+ Xử lý được chất thải nguy hiểm có thể đốt
+ Thu hồi năng lượng
- Nhược điểm:
+ Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và tay nghề cao

+ Giá thành đầu tư lớn, chi phí tiêu hao năng lượng và chi phí xử lý cao.
+ Đốt chất thải là quá trình oxy hóa chất thải bằng oxy của không khí (đủ
hoặc dư) ở nhiệt độ cao.

10

10


1.2.3 Phương pháp sinh học
Nguyên tắc của phương pháp này là nhờ hoạt động của vi sinh vật thực hiện phân
hủy các hợp chất hữu cơ trong rác thải. Các vi sinh vật này lấy chất hữu cơ làm nguồn
dinh dưỡng để thực hiện trao đổi chất, tổng hợp tế bào, sinh sản, phát triển và cuối cùng
là tạo ra các sản phẩm như phân vi sinh và khí sinh học.
Có hai phương pháp là phương pháp làm phân vi sinh và phương pháp biogas
- Phương pháp ủ sinh học
Ủ sinh học (compost) có thể được coi như là quá trình ổn định sinh hóa các chất
hữu cơ để tạo thành các chất mùn, với thao tác sản xuất và kiểm soát một cách khoa học
tạo môi trường tối ưu đối với quá trình.
Tại thành phố đông dân khi mức đô thị hóa tăng cao và mức sống ngày càng nâng
cao thì lượng rác thải sinh hoạt ngày càng tăng do vậy việc tìm các bãi rác đổ mới ngày
càng trở nên khó, chi phí vận chuyển tăng nên việc tìm phương pháp xử lý hợp vệ sinh lại
giảm được lượng chất thải cần chôn lấp là cần thiết.
Việt Nam là nước nông nghiệp với 80% dân số sống bằng nghề nông, công nghiệp
chưa phát triển do đó rác sinh hoạt của đô thị Việt Nam chứa nhiều thành phần hữu cơ dễ
phân hủy bằng vi sinh vì vậy phương pháp xử lý chất thải rắn làm bằng phân hữu cơ rất
thích hợp.
Làm phân hữu cơ là quá trình sinh học trong đó vi sinh vật hoạt động chuyển hóa
rác thải hữu cơ thành chất mùn có độ dinh dưỡng cao có thể dùng cải tạo đất và làm phân
bón cho cây trồng.

- Ưu điểm:
+ Rác tái chế thành phân hữu cơ phục vụ cho nông nghiệp
+ Thay thế một phần sử dụng phân hóa học và không gây tổn hại cho cây
trồng
+ Cải tạo đồng ruộng về mặt vật lý (giữ nước, không khí và phân bón)
+ Sử dụng dễ dàng và an toàn
11

11


+ Giảm lượng chất thải cần chôn lấp
- Nhược điểm:
+ Gặp khó khăn trong tiếp thị sản phẩm
+ Dạng sản phẩm chưa ổn định
+ Diện tích đất để xây dựng nhà xưởng khá lớn.
- Phương pháp tạo khí sinh học biogas
Đây là phương pháp sử dụng quá trình phân hủy yếm khí rác thải nhằm loại trừ
các thành phần ô nhiễm môi trường, các chất vô cơ, hữu cơ, thu khí sinh học. Rác thải
sau khi được phân loại sơ bộ các chất hữu cơ sẽ được đưa vào ủ với điều kiện yếm khí
hoàn toàn. Rác hữu cơ được các vi sinh vật yếm khí phân giải thành các sản phẩm khí
chủ yếu là CH4. Khí biogas được sử dụng cho việc đun nấu và sản xuất điện. Sản phẩm
cuối cùng của quá trình là một loại phân hữu cơ dùng cho nông nghiệp.
Nhược điểm chính của phương pháp này là vận hành khó khăn do phải dùng điều
kiện yếm khí nghiêm ngặt.
1.2.4 Phương pháp chôn lấp
Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy của chất thải rắn
khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt. Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa
nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu
dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO 2, CH4. Như

vậy về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh CTR đô thị vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học,
vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy
chất thải khi chôn lấp.
Việc chôn lấp được thực hiện bằng cách dùng xe chuyên dùng chở rác tới các bãi
đã xây dựng trước. Sau khi rác được đổ xuống, xe ủi sẽ san bằng, đầm nén trên bể mặt và
đổ lên một lớp đất. Hàng ngày phun thuốc diệt ruồi và rắc vôi bột,… Theo thời gian, sự
phân hủy vi sinh vật làm cho rác trở nên tươi xốp và thể tích của bãi rác giảm xuống.
Việc đổ rác lại tiếp tục cho đến khi bãi đầy thì chuyển sang bãi mới. Hiện nay việc chôn

12

12


lấp rác thải sinh hoạt và rác thải hữu cơ vẫn được sử dụng ở các nước đang phát triển
nhưng phải tuân thủ các qui định về bảo vệ môi trường một cách nghiêm ngặt.
Phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới.
- Ưu điểm:
+ Là phương pháp đơn giản và phổ biến nhất
+ Chi phí cho một bãi chôn lấp rẻ
+ Có thể thu hồi khí bãi rác
- Nhược điểm:
+ Chiếm diện tích lớn
+ Mùi bay lên từ bãi chôn lấp ảnh hưởng đến dân cư xung quanh
+ Nước rác phát sinh ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm
+ Việc tìm kiếm xây dựng một bãi chôn lấp mới là khó khăn

13

13

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ
Xuất phát từ những ưu, nhược điểm của các phương pháp ủ hiếu khí có thể nói
rằng phương pháp ủ hiếu khí đống tĩnh có thổi khí cưỡng bức là một phương pháp sản
xuất phân vi sinh rất phù hợp với Việt Nam cả về mặt kỹ thuật cũng như chi phí: ít tốn
diện tích, ít ô nhiễm, chi phí đầu tư và vận hành không quá cao, thời gian xử lý nhanh,
đơn giản dễ vận hành. Đây cũng là một phương pháp mà hầu hết các cơ sở xử lý rác ở
Việt Nam đang sử dụng.
Thành phần của rác thải:
Thành phần (%KL)
Chất hữu cơ
62
Cao su, nhựa
3.2
Giấy, catton, giẻ vụn
4.9
Kim loại
1.8
Thủy tinh, gốm, sứ
2.6
Đất, đá, cát, gạch vụn
25.5
Từ bảng trên cho thấy tính chất của rác thải sinh hoạt là chưa được phân loại tại nguồn
mà được thu gom chung lẫn lộn với nhau. Nên trước khi tiến hành làm phân Compost thì
phải tiến hành phân loại để tách các tạp chất gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản
phẩm, gây ăn mòn thiết bị và có thể thu hồi tái chế và tái sử dụng những thành phần có
thể có thể tái chế.

2.2 Sơ đồ công nghệ
14

14


Rác sau khi
thu gom

Xác định trọng lượng (cân điện tử)

Phân loại

Chất tái chế: Kim loại, giấy, chai lọ, vỏTái
đồchế
hộp…
Chất trơ

Chế phẩm EM

Chôn lấp

Phối trộn

Nghiền

Thổi
khí

Ủ hiếu khí

Chế phẩm sinh học EM

Ủ chín

Tinh chế

Chất vô cơ
Chất tái chế

Mùn loại 2

Chất phụ gia N,P,K
Mùn loại 1

Cải tạo đất

Đóng bao

2.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ
15

15


Rác thải sau khi thu gom được tập trung tại nhà tập kết rác của nhà máy. Sau đó
được đưa vào dây chuyền phân loại nhằm loại bỏ các chất trơ và tách các thành phần có
thể tái chế được như kim loại, thủy tinh, chai lọ nhựa. Phần rác hữu cơ còn lại được đưa
vào máy nghiền để nghiền đến kích thước thích hợp cho quá trình ủ. Sau đó rác được trộn

thêm với chế phẩm EM rồi cho vào bể ủ. Cần phải đảm bảo độ ẩm, nhiệt độ, tỷ lệ C/N
trước khi cho vào bể ủ. Thời gian ủ dài hay ngắn tùy thuộc vào điều kiện thời tiết. Sau
thời gian ủ hiếu khí chuyển sang ủ chín rồi sau đó đưa sang tinh chế, sàng lọc thu lấy
mùn hữu cơ và loại bỏ các thành phần chất trơ còn sót lại trong khâu tuyển lựa. Sau đó
mùn được phối trộn thêm với hàm lượng N, P, K sau đó tiêu thụ trên thị trường.
Dây chuyền công nghệ trên bao gồm 6 công đoạn:
2.3.1 Công đoạn phân loại
Đây là giai đoạn rất quan trọng để có được phân Compost chất lượng cao vì rác
thải có thành phần phức tạp, chưa được phân loại tại nguồn. Việc phân loại rác thải nhằm
cung cấp rác nguyên liệu trước khi đi vào ủ lên men có tỷ lệ hữu cơ cao lẫn ít tạp chất,
tăng khả năng phân hủy rác tận thu triệt để thành phần hữu cơ đó, cải thiện chất lượng
sản phẩm và làm giảm hao mòn cho các thiết bị. Ngoài ra còn có thể thu hồi được các vật
chất có khả năng tái chế. Để quá trình phân loại đạt hiệu quả cao thì công đoạn phân loại
cần phải chia thành các giai đoạn sau:
- Giai đoạn sơ tuyển tại phòng tập kết: Rác thải sau khi thu gom được đưa đến nhà
máy xử lý, qua cân điện tử xác định khối lượng và được để ở khu sân nạp liệu. Tại sân
tập kết rác thải được dàn mỏng ra để đảm bảo quá trình sơ tuyển đạt hiệu quả, phun chế
phẩm EM nhằm khử mùi, ruồi muỗi ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân. Sau đó công
nhân dùng cào móc lớp rác nhằm tách các vật có kích thước cỡ to, các vật trơ như: mũ
cứng các loại, đá, sắt, nhôm, kim loại,… Các loại rác vô cơ sau khi phân loại được thu
gom và vận chuyển qua bãi rác chôn lấp cùng các thành phần có thể tái chế được đưa đi
xử lý. Đồng thời phân loại các loại rác hữu cơ lớn như cành cây, gỗ,...
- Giai đoạn qua tang quay phân loại: Sau khi phân loại tại sân tập kết rác thải
được đưa vào tang quay phân loại qua băng tải vận chuyển. Tại đây rác có kích thước lớn
hơn 50 mm thì được giữ lại qua dây chuyền phân loại bằng tay do công nhân đảm nhiệm.
Còn rác có kích thước nhỏ hơn 50 mm thì lọt qua mắc lưới và được đưa đi phối trộn.
- Giai đoạn phân loại trên băng tải bởi những người công nhân: Rác qua tang
quay phân loại qua dây chuyền phân loại bằng tay. Hai bên băng tải có các thùng và công
nhân đứng hai bên để lấy các loại rác vô cơ như: thủy tinh, plastic, … cho vào các thùng
ở hai bên. Còn rác hữu cơ có kích thước lớn thì được đưa đi nghiền.

16

16


2.3.2 Công đoạn phối trộn
Rác sau khi qua công đoạn phân loại được đưa đi phối trộn với nhau. Trong quá
trình này cần phải bổ sung một lượng nước nhất định nếu độ ẩm không đảm bảo (40 –
60%), và tỷ lệ C/N (25/1 – 30/1) [9] nếu không đảm bảo thì cần phải bổ sung thêm.
Ngoài ra cần phải bổ sung một lượng vi sinh vật nhất định để quá trình phân hủy được
diễn ra tốt hơn.
2.3.3 Công đoạn ủ hiếu khí:
Công đoạn này nhằm phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp, ngoài ra còn khử
mùi hôi thối, tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong đống rác. Thời gian ủ trong bể hiếu
khí từ 20 – 24 ngày [7] tùy thuộc vào thành phần rác và khí hậu. Khí được cấp vào bể ủ
thông qua quạt gió lấp ở đầu bể ủ rồi qua đường ống vào các rãnh thoáng đặt ngầm dưới
sàn các bể ủ, các rãnh này được đặt trên hệ thống ghi rãnh. Điều kiện để cung cấp gió là
phải đảm bảo nhiệt độ 40 -55 0C. Nếu hỗn hợp rác thải được trộn đều thì lượng khí sẽ
phân bố đều, tỷ lệ khối khí sẽ phản ánh sự hoạt động của vi sinh vật và lượng rác đã bị
phân hủy trong bể.
2.3.4 Công đoạn ủ chín
Khi hoạt động của bể ủ hiếu khí kết thúc phân sẽ được dỡ ra và đưa vào nhà ủ
chín, bổ sung thêm nước và vi sinh vật cố định đạm. Quá trình ủ chín nhằm phân hủy
những chất hữu cơ còn lại và ổn định phân. Trong giai đoạn này nhiệt độ của đống ủ tăng
hơn nên có thể tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh. Thời gian ủ kéo dài 28 ngày.
2.3.5 Công đoạn tinh chế sản phẩm
Công đoạn này dùng sàng quay để phân loại sản phẩm. Mùn nhỏ hơn 10 mm thì
được băng tải chuyển đến sàng rung để đánh tơi, còn mùn có kích thước lớn hơn 10mm
thì được đập tải sau đó quay trở lại sàng rung. Sau đó qua thiết bị Cyclon để tách các tạp
chất, mùn đi từ dưới lên còn khí đi từ trên xuống. Qua Cyclon các loại tạp chất có kích

thước nặng được đưa đi cải tạo đất. Có thể bổ sung thêm N, K, P để cho phân có nhiều
chất dinh dưỡng hơn.
2.3.6 Công đoạn đóng bao
Sau khi qua công đoạn tinh chế sản phẩm thì mùn được cho qua cân tỷ trọng để
đóng bao. Gồm có hai loại bao với các kích cỡ khác nhau ( loại 1: 20 kg, loại 2: 50 kg) và
một khối lượng mùn khác được để rời tiêu thụ trên thị trường.
2.4. Quy mô của nhà máy
17

17


Công nghệ sử lý CTR làm phân compost du nhập vào Việt Nam ngày càng được phổ
biến, thành phố và nhiều tỉnh lẻ đã thiết kế nhiều dây truyền có nhiều ưu điểm để sử lý
một lượng CTR lớn mà trong địa bàn đã thải ra hàng ngày.
Với lượng rác thải 70 tấn/ngày, rác thải chưa được phân loại tại nguồn. Nhà máy được
xây dựng gồm các hạng mục chính như sau:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)

Nhà bảo vệ
Nhà tuyển chọn rác
Bể ủ hiếu- kị khí

Nhà tinh chế
Nhà hoàn thiện
Nhà điều hành
Nhà ăn
Nhà để xe của cán bộ công nhân viên trong nhà máy
Nhà kho, nhà sữa chữa

Ngoài ra còn có các hạng mục thiết bị sau:
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Xe xúc lật
Xe vận tải
Máy nghiền
Máy bơm
Xe vận chuyển sản phẩm
Trạm biến thế điện
Trạm cấp nước
Khu sử lý nước thải
Cân điện tử

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ MỘT SỐ THIẾT BỊ
CHÍNH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

5.1.

Lựa chọn vị trí xây dựng và công suất thiết kế nhà máy
5.1.1.
Vị trí đặt nhà máy
Các yêu cầu để lựa chọn vị trí đặt khu chế biến phân Compost là:
+ Địa địa lý
18

18


+ Mật độ dân số
+ Các ngành công nghiệp xung quanh
+ Diện tích khu đất có khả năng quy hoạch về sau
+ Độ dốc khu đất nhỏ
+ Thuận lợi về vấn đề giao thông vận tải, điện, nước và thông tin liên lạc
+ Không nằm trong khu vực có khả năng lũ lụt.
Xuất phát từ các yêu cầu trên, chọn vị trí đặt nhà máy xử lý rác thải tại xã Văn Tiến
- huyện Trấn Yên – tỉnh Yên Bái. Vị trí này cách trung tâm thành phố Yên Bái 12 km,
cách trung tâm huyện Yên Bình 15 km và huyện Trấn Yên 24 km. Khi đi vào hoạt động,
nhà máy sẽ xử lý rác thải cho thành phố Yên Bái và 2 huyện Yên Bình, Trấn Yên. Đây là
khu liên hợp gồm 3 hạng mục chính là Nhà máy chế biến phân Compost, Khu tái chế rác
và Khu chôn lấp. Tổng diện tích khu liên hợp là 35 ha. Vị trí này có những thuận lợi như
sau:
- Đây là vị trí cách xa khu dân cư, Nhà máy nằm ở phía Tây thành phố Yên Bái, lại
nằm ở cuối hướng gió nên không ảnh hưởng đến khu vực dân cư xung quanh. Khu vực
nhà máy có đặc điểm khí hậu và thời tiết như của thành phố (đã nêu ở phần trước).
- Nhà máy mằm cách tuyến đường đã được rải nhựa và đá cấp phối, giao thông

thuận lợi.
- Không ảnh hưởng nguồn nước sinh hoạt và mạch nước ngầm.
- Diện tích xây dựng phù hợp để xây dựng 1 nhà máy xử lý rác hiện đại.
- Phù hợp với quy hoạch, không ảnh hưởng tới môi trường thành phố Yên Bái và
các huyện lân cận.
- Địa điểm xây dựng nhà máy là một khu đồi thấp, thuận lợi cho việc san gạt thành
mặt phẳng để bố trí nhà máy.
- Khu đất xây dựng nhà máy là một khu đất đã bị bạc màu, đa phần là đất trống,
chi phí cho công tác giải phóng mặt bằng thấp.
19

19


5.1.2. Công suất thiết kế

Dựa vào kết quả khảo sát của dự án xây dựng nhà máy xử lý rác cho thành phố Yên
Bái thì tiêu chuẩn xả rác tính theo người dân trong vùng dự án như sau:
Bảng 5.1.Tiêu chuẩn xả rác tính theo người dân trong vùng dự án
Khu vực
Tp.Yên Bái
Khu vực
phụ cận

Giai đoạn
2005-2010
0,5
0,4

Tiêu chuẩn (kg/người/ngày)

Giai đoạn
Giai đoạn
Giai đoạn
2010-2015
2015-2020
2020-2025
0,6
0,7
0,8
0,5
0,6
0,7

Giai đoạn
2025-2030
0,9
0,8

Từ số lệu niên giám thống kê tỉnh Yên Bái năm 2008, dựa vào dân số và tỷ lệ tăng
dân số tự nhiên của tỉnh Yên Bái là 1,34%, lập bảng dự báo dân số tại thành phố Yên Bái
và 2 huyện Yên Bình và Trấn Yên theo công thức : Ni = N.(1+q)i
(V-1)
Trong đó:

N: Số dân của năm i=0
q: Tốc độ tăng dân số
I : Năm thứ i
Bảng 5.2. Dự báo dân số ở một số đô thị Yên Bái

Năm

2008
2010
2015
2020

Tp.Yên Bái
94.915
97.476
104.184
113.354

Huyện Yên Bình
106.225
109.091
116.599
124.623

Huyện Trấn Yên
81.177
83.367
89.104
95.237

Bảng 5.3. Dự báo lượng rác thu gom tại Tp.Yên Bái và 2 huyện Yên Bình và Trấn Yên
Các đặc điểm

2010

2015

2020

92,41

165,36

211,26

Tỷ lệ thu gom (%)

75

80

85

Lượng rác thu gom (tấn/ngày)

46

132

180

Tổng lượng rác thải (tấn)

Như vậy, lượng rác thải thu gom dự báo tới năm 2020 là 180 tấn/ngày. Tuy nhiên,
để đảm bảo cho nhà máy hoạt động đúng công suất thì công suất thiết kế là 100 tấn/ngày.
Mỗi ngày nhà máy hoạt động 8h, vậy công suất tương ứng là 12,5 tấn/h.
20

20


5.2.

Tính toán cân bằng vật chất cho một số công đoạn chính
5.2.1. Công đoạn phân loại
Từ vào số liệu thành phần rác sinh hoạt đô thị tỉnh Yên Bái (bảng 2.1) và thành
phần rác thải làm phân (bảng 3.1 và 3.2), lập bảng thành phần rác trước và sau phân loại
như sau:
Bảng 5.4. Thành phần rác thải sinh hoạt Yên Bái trước và sau khi phân loại
TT

Thành phần cơ
bản

Tỷ lệ Khối lượng
(%)
trước
phân loại
(tấn/ngày)

Khối
lượng chất
vô cơ

Khối
lượng
sau

(tấn/ngày)

phân loại
(tấn/ngà
y

Độ
ẩm
(%)

Khối lượng
rác thải khô

6

2,88

65

19,11

(tấn/ngày)

1

Giấy vụn

3,1

3,1

0,031

3,07

2

Thủy tinh

0,9

0,9

0,9

0

3

Kim loại các
loại

1,9

1,9

1,9

0

4

Bao nilon, chai
lọ các loại

3,5

3,5

3,5

0

5

Thành phần
hữu cơ, thức ăn
thừa

65

65

10,4

54,6

6

Các chất độc
hại (pin, sơn…)

0,01

0,01

0,01

0

7

Sành sứ, bê
tông, gạch đá…

9,93

9,93

9,93

0

8

Giả da

0,5

0,5

0,5

0

9

Cành cây, vải
vụn…

3,11

3,11

1,68

1,43

20

1,14

10

Các tạp chất

12,0

12,05

6,5

5,55

10

0,5

21

21


khác

5

Tổng

100

GV1

100

35

Phân loại

65

23,63

GR1

GVSV
GL

Phương trình cân bằng vật chất:

GV1 + GVSV = GR1 + GL

Trong đó:
GV1 : Khối lượng rác thải đưa vào công đoạn phân loại (tấn)
GV1 = 100 (tấn)
GVSV: Khối lượng dung dich khử mùi EMtc
GVSV = 100 lít EMtc ≈ 0,1 (tấn)
( Cứ 1 tấn rác cần phun 1 lít dung dịch khử mùi EMtc [4])
GL : Khối lượng rác thải ra (tấn)
GL = 35 (tấn)
GR1 : Khối lượng rác thải ra sau khi đã phân loại (tấn)
GR1= GV1 + GVSV - GL = 100 + 0,1 – 35 ≈ 65 (tấn)
5.2.2. Công đoạn phối trộn

GV2
Phối trộn
22

22

(V-2)


GN
GPG

GR2

Phương trình cân bằng vật chất:

GV2 + GN + GPG = GR2

(V-3)

Trong đó:
GV2 : Lượng rác thải vào công đoạn phối trộn. GV2 = GR1 = 65 (tấn)
GN : Lượng nước cần bổ sung vào công đoạn phối trộn (tấn)
GPG : Khối lượng các chất phụ gia cần bổ sung, thông thường bao gồm phân xí
máy và vi sinh vật (tấn).
GPG =

GPXM

+ GVSV

GPXM : Khối lượng phân xí máy (tấn).
GVSV : Khối lượng vi sinh vật cần bổ sung (tấn).
GR2 : Lượng rác ra khỏi công đoạn phối trộn (tấn).


Tính GPG
Theo số liệu thực tế từ nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn- Hà Nội, thông thường
dùng khoảng 0,15 m3 phân xí máy cho một tấn rác thải đưa vào phối trộn. Khối lượng
riêng phân xí máy ρ = 1330 kg/m3 = 1,330 tấn/m3
Vậy lượng phân xí máy cần thiết để phối trộn cùng tấn rác là:
GPXM = 0,15 x 1,33 x 65 = 13 (tấn).
Trên thực tế, để xử lý 210 tấn rác nhà máy Cầu Diễn sử dụng 30 kg (30 lít) chế
phẩm EMTC. Vậy với khối lượng rác là G V2 = 65 tấn thì lượng chế phẩm sử dụng tương
ứng sẽ là:
GVSV = 65 x 30 : 210 = 9 (kg) ≈ 0,01 (tấn)
Vậy tổng khối lượng phụ gia phối trộn vào rác sẽ là:
GPG = GPXM + GVSV = 13 + 0,01 = 13,01 (tấn)
23

23




Tính GN
Ga

* Độ ẩm của rác trước khi phối trộn: ϕ rác = Gt × 100%

(V-4)

Trong đó:
Gt: Tổng khối lượng của rác thải sau phân loại (tấn)
Gt = 65 tấn (bảng 5.1)

Ga : Khối lượng ẩm của rác thải (tấn)
Ga = ∑

Gi × xi

= Tổng khối lượng – Khối lượng khô

= 65 – 23,63 = 41,37 (tấn) (bảng 5.1)
Với :

Gi là khối lượng sau phân loại của thành phần thứ i
xi là độ ẩm của thành phần thứ i.

ϕ

41,37
65 × 100% ≈ 64 %
rác =

(V-5)

* Độ ẩm của rác sau khi phối trộn:
Grac .ϕ rac + GPXM .ϕ PXM + GVSV .100%
Grac + GPXM + GVSV
ϕ=

(V-6)

Trong đó:
ϕPXM : Độ ẩm phân xí máy thông thường. ϕPXM = 80%

Vậy

65.64% + 13.80 % + 0,01.100%
65 + 13 + 0,01
ϕ=
= 67%

Ta nhận thấy độ ẩm của rác sau khi phối trộn tương đối lớn nên cần giảm độ ẩm
xuống bằng cách giảm lượng phân xí máy xuống còn 8 tấn/ngày. Khi đó độ ẩm của rác
sau phối trộn là ϕ = 65 %
⇒ GR2 = GV2 + GN + GPG = 65+ 0 + 8,01 ≈ 73 (tấn)

Vậy, kết thúc công đoạn phối trộn, lượng rác thu được cho quá trình ủ hiếu khí là :
24

24


GR2 = 73 (tấn)
5.2.3.

Công đoạn ủ hiếu khí
GV3
GKKV

Ủ hiếu khí

GR3

GBS

GKKR

GBH

Phương trình cân bằng vật chất cho quá trình ủ hiếu khí:
GV3 + GKKV + GBS = GR3 + GKKR + GBH

(V-7)

Trong đó:
GV3 : Khối lượng rác thải đi vào bể ủ (tấn)
GV3 = GR2 = 73 (tấn)
GKKV : Lượng không khí đi vào một bể ủ (tấn)
GBS : Lượng nước cần bổ sung vào bể ủ (tấn)
GR3 : Lượng rác thải đi ra khỏi bể (tấn)
GKKR : Lượng không khí ra khỏi bể (tấn)
GBH : Lượng nước bay hơi từ bể ủ (tấn)
Để xác định các giá trị ở trên, trước tiên cần xác định được công thức hóa học của
rác thải hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học.
 Xác định công thức hóa học của rác hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học

Thành phần rác thải chủ yếu có khả năng phân hủy sinh học gồm : chất thải thực
phẩm, giấy, lá cây, cỏ, gỗ, giẻ vụn. Thành phần hóa học của các hợp chất này được thể
hiện trong bảng sau:
25

25