Nghiên cứu xử lý thành phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị hà nội bằng phương pháp phân hủy yếm khí khô, quy mô phòng thí nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------Trần Thị Bích Thảo

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA CHẤT THẢI RẮN ĐÔ
THỊ HÀ NỘI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY YẾM KHÍ KHÔ, QUY MÔ
PHÒNG THÍ NGHIỆM

Chuyên ngành :

Công nghệ môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Nguyễn Phạm Hồng Liên

Hà Nội – Năm 2011


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học: “Nghiên cứu xử lý thành
phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị Hà Nội bằng phương pháp phân hủy yếm khí
khô, quy mô phòng thí nghiệm” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn
Phạm Hồng Liên. Đây không phải là bản sao chép của bất kỳ một cá nhân, tổ chức
nào. Các số liệu, kết quả trong luận văn đều do tôi làm thực nghiệm, xác định và đánh
giá.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày
trong Luận văn này.
Hà Nội, ngày 25 tháng 9 năm 2011

HỌC VIÊN

Trần Thị Bích Thảo

i


MỤC LỤC
Trang phụ bìa ...............................................................................................................
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
MỤC LỤC......................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................iv
DANH MỤC BẢNG…………………………………………………………..……....v
DANH MỤC HÌNH………………………...………………………………….……..vi
ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................................ 1
Chương I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ HÀ NỘI VÀ
QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH HỌC ..................................................... 4
1.1. Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải đô thị tại thành phố Hà Nội.................. 4
1.1.1. Nguồn gốc phát sinh và thành phần của chất thải rắn đô thị Hà Nội........ 4
1.1.2. Tình hình quản lý CTR đô thị Hà Nội ...................................................... 8
1.2. Giới thiệu về công nghệ phân hủy yếm khí xử lý chất thải rắn hữu cơ đô thị 12
1.2.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình phân hủy yếm khí .................................... 12
1.2.1.1. Khái niệm............................................................................................. 12
1.2.1.2. Nguyên liệu ......................................................................................... 13
1.2.1.3. Cơ chế của quá trình phân hủy yếm khí............................................... 14
1.2.1.4. Tác nhân sinh học ................................................................................ 16
1.2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng .......................................................................... 17
1.2.2. Công nghệ PHYK CTR-HC đô thị ......................................................... 19
1.2.2.1. Công nghệ phân hủy khô và ướt .......................................................... 19
1.2.2.2. Hệ thống hoạt động theo mẻ và liên tục. ............................................. 20

1.2.2.3. Phân hủy yếm khí nồng độ chất rắn cao theo mẻ. ............................... 21
1.2.2.4. Công nghệ PHYK riêng CTR-HC đô thị và có sự kết hợp với chất thải
khác. ............................................................................................................................. 22
Chương II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................. 24
2.1. Mô tả hệ thống phân hủy yếm khí ................................................................... 27
2.2. Thu thập nguyên liệu và xử lý nguyên liệu........................................................... 29

ii


2.2.1. Thu thập nguyên liệu.......................................................................................... 29
2.2.1.1. Thu thập chất thải rắn hữu cơ đô thị .................................................... 29
2.2.1.2. Thu thập bùn bể phốt .......................................................................... 30
2.2.1.3. Thu thập chất thải hữu cơ đô thị đã qua PHYK (I)............................. 30
2.3. Nạp nguyên liệu vào bình phản ứng................................................................ 31
2.4. Vận hành, theo dõi thí nghiệm, đo đạc và phân tích trong phòng thí nghiệm 33
2.5. Phương pháp phân tích một số đặc tính hóa lý của chất thải .......................... 36
2.5.1. Các chỉ tiêu vật lý.................................................................................... 36
2.5.2. Các chỉ tiêu hóa học. ............................................................................... 36
Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 37
3.1. Đặc điểm của nguyên liệu. .............................................................................. 37
3.1.1. Đặc điểm của chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội................................... 37
3.1.2. Đặc điểm hỗn hợp đầu vào các bình phản ứng ....................................... 38
3.2. Kết quả quá trình phân hủy yếm khí khi kết hợp chất thải rắn hữu cơ đô thị
với chất thải rắn hữu cơ đô thị đã qua phân hủy yếm khí ............................................ 40
3.2.1. Quá trình sinh khí Metan ........................................................................ 40
3.2.3. Hiệu quả quá trình sinh khí Metan.......................................................... 43
3.2.3.1. Tính tiềm năng sinh khí Metan (BMP)................................................ 43
3.2.3.2. Kết quả sinh khí Metan ....................................................................... 44
3.2.3.3. Hiệu suất khử TS, VS .......................................................................... 46

3.3. Ảnh hưởng của bùn bể phốt đến quá trình PHYK .......................................... 48
3.3.1. Ảnh hưởng của bùn bể phốt tới các tỷ lệ W:I khác nhau........................ 48
3.3.2. Ảnh hưởng của lượng thêm vào của bùn bể phốt đối với hỗn hợp W2:I2 =
(1:1/2) và (1:1) ............................................................................................................. 52
3.4. Kết quả mẫu lặp............................................................................................... 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 62
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................ 75

iiiiii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CB-CNV
CHC
COD
CTĐT
CTHC
CTR
CTR-HC
CTRSH
MC
NL
NSSK
QC
PHYK
TKN
TOC
TP

TS
TVFA
TW
VS
VSV
STS
WW

Cán bộ công nhân viên
Chất hữu cơ
Nhu cầu ôxy hóa học
Chất thải đô thị
Chất thải hữu cơ
Chất thải rắn
Chất thải rắn hữu cơ
Chất thải rắn sinh hoạt
Độ ẩm
Thể tích khí ở áp suất 1atm, nhiệt độ 00C
Năng suất sinh khí
Mẫu kiểm soát
Phân hủy yếm khí
Tổng Nitơ Kejldahl
Tổng cacbon hữu cơ
Tổng phốtpho
Tổng chất khô
Tổng axit béo dễ bay hơi
Trung ương
Chất rắn bay hơi
Vi sinh vật
Bùn bể phốt

Khối lượng ướt

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tổng hợp trung bình khối lượng chất thải phát sinh của Hà Nội 2007 ...... 5
Bảng 1.2. Số liệu về thành phần CTR đô thị Hà Nội [16] .......................................... 6
Bảng 1.3. Dự báo thành phần rác thái trong tương lai (% khối lượng) [8]................. 7
Bảng 1.4. Thành phần của khí biogas.[16] ............................................................... 13
Bảng 1.5. Khoảng nhiệt độ hoạt động của VSV ....................................................... 17
Bảng 1.6. Một số chất ức chế quá trình sinh khí mêtan [1] ...................................... 19
Bảng 1.7. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống hoạt động theo mẻ. ...................... 21
Bảng 2.1. Ký hiệu...................................................................................................... 25
Bảng 2.2. Các tỷ lệ tiến hành trong 2 Đợt thí nghiệm .............................................. 26
Bảng 2.3. Khối lượng nguyên liệu nạp vào mỗi bình phản ứng trong...................... 33
hai đợt thí nghiệm ..................................................................................................... 33
Bảng 2.4. Các thông số cần phân tích và theo dõi .................................................... 35
Bảng 3.1. Kết quả đăc tính các mẫu chất thải rắn hữu cơ đô thị............................... 37
Bảng 3.2. Đặc tính nguyên liệu đầu vào và các mẫu kết hợp trong thí nghiệm đợt 1
................................................................................................................................... 38
Bảng 3.3. Đặc tính nguyên liệu đầu vào và các mẫu kết hợp trong thí nghiệm đợt 2
................................................................................................................................... 39
Bảng 3.4. Đặc tính mẫu đầu ra trong 2 đợt thí nghiệm............................................. 42
Bảng 3.5. Giá trị BMP của các mẫu CTR-HC đô thị, bùn bể phốt và vi sinh vật
[35,40] ....................................................................................................................... 43
Bảng 3.6. Giá trị BMP tính toán cho các hỗn hợp trong thí nghiệm đợt 1 ............... 44
Bảng 3.7. Kết qủa hiệu suất sinh khí của các bình phản ứng.................................... 45
Bảng 3.8: Hiệu quả khử VS và năng suất sinh khí của các tỷ lệ W:I sau 55 ngày
PHYK………………………………………………………………………………48

Bảng 3.9. Kết quả phân tích đặc tính hỗn hợp mẫu ở ngày thứ 25, 55 của quá trình
phân hủy đối với các mẫu W2:I2 = 1:1 khi bổ sung thêm S2 = ¼; ½; 1W2 ............... 54
Bảng 3.10. Kết quả phân tích đặc tính hỗn hợp mẫu ở ngày thứ 25, 55 của quá trình
PHYK đối với các mẫu W2:I2 = 1:1/2 khi bổ sung thêm S2 = 0, ½W2; W2 .............. 55
Bảng 3.11. Phần trăm CV các mẫu lặp trong 2 đợt thí nghiệm ................................ 60

v


DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Quy trình thu gom chất thải đô thị Hà Nội [26].......................................... 8
Hình 1.2. Các giai đoạn của quá trình phân hủy yếm khí.[28] ................................. 15
Hình 2.1. Mô tả một đơn nguyên của hệ thống thí nghiệm phân hủy yếm khí......... 27
Hình 2.2. Sơ đồ khối hệ thống phân hủy yếm khí..................................................... 27
Hình 2.3. Sơ đồ vị trí lấy CTR-HC đô thị................................................................. 29
Hình 2.4. Quy trình xử lý nguyên liệu cho 2 đợt thí nghiệm.................................... 31
Hình 3.1. Năng suất sinh khí CH4 ở các tỷ lệ kết hợp W:I khác nhau trong 2 đợt thí
nghiệm (a. Thí nghiệm đợt 1 với các tỷ lệ W1:I1 = (1:1); (1:2); (1:3); (1:4). b. Thí
nghiệm đợt 2 với các tỷ lệ W2:I2 = (1:1/2); (1:1))..................................................... 40
Hình 3.2. Ảnh hưởng của bùn bể phốt đến các tỷ lệ W:I trong 2 đợt thí nghiệm (a.
Thí nghiệm đợt 1; b. Thí nghiệm đợt 2)……………………………………………52
Hình 3.3. Ảnh hưởng của bùn bể phốt ở các tỷ lệ khác nhau trong thí nghiệm đợt 2
(hình A và B)............................................................................................................. 53
Hình 3.4. Ảnh hưởng đến năng suất sinh khí của việc bổ sung một lượng S2= 0,
½W2, W2 vào hỗn hợp W2:I2=1:1/2 (đến ngày thứ 65)............................................. 56
Hình 3.5. Hiệu quả khử VS đối với hỗn hợp W2:I2 = (1:1); (1:1/2) khi thêm bùn bể
phốt ở các tỷ lệ 1/4;1/2;1W2 ...................................................................................... 57
Hình 3.6. Đồ thị các mẫu lặp trong 2 đợt thí nghiệm................................................ 59

vi

v


ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Giới thiệu
Vấn đề quản lý và xử lý chất thải rắn ở Việt Nam hiện nay là hết sức cấp bách,
theo kết quả khảo sát năm 2006, 2007 và báo cáo của các địa phương thì lượng chất
thải rắn đô thị phát sinh mỗi năm trên cả nước lên tới 6.457.580 tấn/năm. Tại thành
phố Hà Nội - thủ đô, trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị của cả nước. Tính đến năm
2007 cho thấy tổng lượng CTR đô thị vào khoảng 6.150 tấn/ngày [16] (tương đương
2.244.750 tấn/năm), chiếm gần 35% so với lượng CTRSH phát sinh trong cả nước.
Thành phố đã triển khai nhiều biện pháp quản lý chất thải rắn nhưng xử lý chất thải
bằng phương pháp chôn lấp vẫn là chủ yếu chiếm tới 78,3%. Nhưng hiện nay, diện tích
sử dụng cho các bãi chôn lấp ngày càng bị thu hẹp, quá trình phân hủy các chất hữu cơ
trong bãi chôn lấp diễn ra rất phức tạp, khó kiểm soát.
Bên cạnh đó, đặc điểm nổi bật của chất thải đô thị là có thành phần hữu cơ
chiếm đáng kể như: rác thải hữu cơ đô thị, phân người, phân gia súc, bùn cống rãnh,
các phế phụ phẩm cây trồng. Chúng cần được quan tâm xử lý theo hướng thích hợp
thay vì phải mang đi chôn lấp và đây là các thành phần có khả năng xử lý theo phương
pháp sinh học như làm phân bón hữu cơ hay xử lý phân hủy sinh học yếm khí để có thể
thu về khí biogas làm nguồn năng lượng phục vụ cho chính cuộc sống con người.
Hai phương pháp sinh học chủ yếu để xử lý và tái chế thành phần hữu cơ trong
CTR đô thị là phân hủy hiếu khí làm phân compost và phân hủy yếm khí sinh biogas.
Hiện nay, ở nước ta phương pháp phân hủy hiếu khí làm phân compost đang được áp
dụng ở nhiều nơi, tuy nhiên phương pháp này vẫn có nhiều hạn chế nhất định. Bên
cạnh đó phương pháp phân hủy yếm khí thành phần hữu cơ của CTR đô thị là công
nghệ đã được nghiên cứu và áp dụng nhiều trên thế giới, cho thấy có nhiều ưu điểm
hơn so với quá trình hiếu khí, nhưng ở Việt Nam phương pháp này vẫn chưa được chú
ý nhiều.

1


Phân hủy yếm khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ trong môi trường không có
oxy trong điều kiện nhiệt độ từ 30 ÷ 650C nhờ các Vi sinh vật kị khí. Sản phẩm của quá
trình phân hủy yếm khí là khí sinh học (hỗn hợp chủ yếu CH4 và CO2), khí CH4 được
thu gom và sử dụng như một nguồn nhiên liệu sinh học và lượng rác sau khi phân hủy
được ổn định về mặt sinh học, có thể được sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho
cây trồng.
Phân hủy yếm khí khô (nồng độ chất rắn cao) với chất thải rắn hữu cơ đô thị là
phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện yếm khí, sử dụng ít nước, có thể có khả
năng khử chất hữu cơ và thu hồi khí biogas cao. Tuy nhiên, xử lý yếm khí chất thải rắn
hữu cơ đô thị ở nồng độ chất rắn cao gặp khó khăn do quá trình này dễ bị ức chế, tốn
thời gian khởi động quá trình sinh khí. Lý do bị ức chế có thể do nồng độ chất hữu cơ
cao, vi sinh vật ban đầu bổ sung không đủ hoặc các điều kiện khác chưa tối ưu (như
hàm lượng Cácbon, Nitơ..). Vì vậy, xử lý chất thải hữu cơ đô thị với một số loại chất
thải khác nhằm phối hợp các đặc tính của chúng như hàm lượng Cácbon, Nitơ, hay khả
năng đệm của chất thải đồng xử lý thì có thể sẽ tối ưu hóa được quá trình phân hủy
yếm khí. Đồng phân hủy chất thải nâng cao được khả năng xử lý chất thải hữu cơ đô
thị, vừa kết hợp xử lý được một số loại chất thải khác, lại mang lại hiệu quả về kinh tế,
năng lượng. Có thể thấy đây là một hướng nghiên cứu có triển vọng mà ở Việt Nam
cho đến nay chưa thấy một nghiên cứu nào về vấn đề này được công bố chính thức.
Vì vậy, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu xử lý thành phần hữu cơ của
chất thải rắn đô thị Hà Nội bằng phương pháp phân hủy yếm khí khô, quy mô
phòng thí nghiệm”

2


2. Mục đích của đề tài.

+ Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa CTR-HC đô mới và CTR-HC đã qua
PHYK nhằm đạt hiệu quả sinh khí Metan cao nhất ở điều kiện Mesophilic.
+ Xem xét ảnh hưởng của việc bổ sung các tỷ lệ bùn bể phốt vào hỗn hợp PHYK tới
thời gian khởi động, hiệu quả sinh khí biogas, hiệu quả khử chất hữu cơ của quá trình.
3. Nội dung của luận văn
Luận văn được trình bày thành 3 chương
Chương I: Tổng quan về hiện trạng quản lý, xử lý CTĐT ở Việt Nam và Hà Nội; Cơ sở
lý thuyết quá trình phân hủy yếm khí và giới thiệu một số công nghệ phân hủy yếm khí
CTR-HC đô thị.
Chương II: Phương pháp nghiên cứu: chương này mô tả hệ thống phân hủy yếm khí,
lấy mẫu, xử lý mẫu; Nạp nguyên liệu cho bình phản ứng và đưa ra các thông số kiểm
soát quá trình phân hủy yếm khí.
Chương III: Kết quả và thảo luận: Chương này cho biết kết quả quá trình phân hủy
yếm khí trong 2 đợt thí nghiệm như: Hiệu quả sinh khí, hiệu quả khử VS, ảnh hưởng
của bùn bể phốt tới quá trình phân hủy yếm khí.

3


Chương I
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ HÀ NỘI
VÀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH HỌC
1.1. Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải đô thị tại thành phố Hà Nội
Thành phố Hà Nội với tổng diện tích là 3.345Km2 hiện có: 2 thành phố trực
thuộc TW, 10 Quận, 18 Huyện, 147 Phường và 1 Thị xã (thị xã Sơn Tây) với dân số
6116,2 nghìn người, trong đó dân số nội thành khoảng 2 triệu người và ngoại thành
khoảng 4 triệu người. Ngoài ra, còn một số đáng kể là cư dân vãng lai có hoặc không
đào tạo nghề. Với mật độ dân số trung bình khoảng 1827 người/km2. Quân Đống Đa và
Hoàn Kiếm có mật độ dân cư cao nhất toàn thành phố. [21]. Hơn nữa tỉ lệ tăng dân số
bình quân của Hà Nội từ năm 1999 - 2009 là 2%/năm, cao hơn 0,8% so với tỷ lệ trung

bình của cả nước.
Dân số đô thị không ngừng tăng lên là nguyên nhân tăng cường sức ép lên hạ
tầng đô thị, đồng thời là sự gia tăng lượng chất thải đô thị hàng năm ở Hà Nội.
Về mặt khí hậu, cũng như các tỉnh thuộc Bắc Bộ - khí hậu thành phố Hà Nội
mang tính nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm. Với nền nhiệt độ và độ ẩm không khí trung
bình tương đối cao, dao động trong khoảng 24 – 260C và 77 – 85%. Chế độ mưa, độ
ẩm, nhiệt độ không khí có ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm chất thải trong quá trình thu
gom, tập kết, vận chuyển, tái chế và xử lý chất thải đô thị. Với điều kiện khí hậu này,
sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật lên men phân hủy các thành phần hữu cơ
trong quá trình xử lý sinh học.
1.1.1. Nguồn gốc phát sinh và thành phần của chất thải rắn đô thị Hà Nội
Chất thải rắn đô thị tại địa bàn Hà Nội phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, có
thể ở nơi này hay ở nơi khác, chúng khác nhau về: số lượng, kích thước, phân bố về
không gian. Việc phân loại các nguồn phát sinh chất thải rắn đóng vai trò quan trọng
trong công tác quản lý CTR. CTR sinh hoạt có thể phát sinh trong hoạt động cá nhân

4


cũng như trong hoạt động xã hội như từ các khu dân cư, chợ, nhà hàng, khách sạn,
công ty, văn phòng và các nhà máy công nghiệp…
Các nguồn phát sinh CTR sinh hoạt bao gồm:
- Khu dân cư.
- Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ…).
- Cơ quan, công sở (trường học, trung tâm và viện nghiên cứu, bệnh viện…).
- Khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng.
- Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố…)
- Bùn bể phốt
- Bùn cặn từ các nhà máy xử lý nước thải, từ các đường ống thoát nước của thành
phố.

- Hoạt động công nghiệp.
- Nông nghiệp.
Theo số liệu thống kê chất thải rắn hàng năm của URENCO Hà Nội, khối lượng
chất thải rắn phát sinh từ các nguồn khác nhau của thành phố Hà Nội được trình bày ở
bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tổng hợp trung bình khối lượng chất thải phát sinh của Hà Nội 2007
TT

Chất

Khối lượng

thải

(Tấn/ngày)

Thành phần chính

Hình thức xử lý

- Chất vô cơ: Gạch, đá,

1

Chất thải
sinh hoạt

3.000

vụn tro, xỉ, than tổ ong,

- Chôn lấp hợp vệ sinh: 83%

sành sứ,..

- Sản xuất phân hữu cơ vi

- Chất hữu cơ: Rau, củ,

sinh: 160 tấn/ngày (tương

quả, rác nhà bếp…

đương 7%)

- Nhựa, nilon, kim loại,

- Tái chế: 10% tự phát tại

giấy, thủy tinh…

các làng nghề.

- Các chất khác còn lại

5


2

Chất thải

1.000

xây dựng
Chất thải

3

4

- Đất đào hố móng, gạch,
ngói, vôi vữa,…
- Cặn sơn, dung môi, bùn

300

công

thải công nghiệp, giẻ

nghiệp

dính dầu mỡ, dầu thải,..

Chất thải

- Bông băng, dụng cụ y

5

y tế
Tổng số

tế nhiễm khuẩn,…

- Chôn lấp hợp vệ sinh
- Xử lý tại khu xử lý chất
thải công nghiệp theo đúng
QĐ155/QĐ-TTg ngày
16/07/1999
- Xử lý bằng công nghệ lò
đốt Del monego 200
Italia:100%

4.305

(Nguồn: Báo cáo công tác quản lý CTR thành phố Hà Nội năm 2008 của URENCO).
Thành phần CTR đô thị rất đa dạng và tùy thuộc vào tốc độ phát triển kinh tế,
văn hóa và tập quán sinh sống của người dân đô thị. Tỷ lệ các chất có trong CTR là
không ổn định và thường thay đổi theo từng khu vực, địa phương, và phụ thuộc vào
mức sống của người dân.
Bảng 1.2. Số liệu về thành phần CTR đô thị Hà Nội [16]
TT

Các thành phần cơ bản

% về khối lượng

Lượng (tấn/ngày)

1

CHC (rau, cây, thức ăn thừa)

41,98

31,065

2

Giấy

5,27

3,900

3

Plastic, nilon, cao su, đồ da

7,19

5,321

4

Gổ vụn, giẻ rách

1,75

1,295

5

Xương, vỏ trai, ốc

1,27

0,940

6

Gạch, đá, sỏi, bêtông

6,89

5,099

7

Thủy tinh

1,42

1,051

8

Kim loại, vỏ đồ hộp

0,59

0,437

9

Các tạp chất nhỏ khó phân loại

33,67

24,892

100

74,000

10

Tổng cộng

6


Độ pH trung bình: 6,57
Độ ẩm : 60 – 67%
Tỷ trọng : 0.38 – 0.416 tấn/m3
(Nguồn: Báo cáo công tác quản lý CTR thành phố Hà Nội năm 2008 của URENCO).
Bảng 1.3. Dự báo thành phần rác thái trong tương lai (% khối lượng) [8]
TT Thành phần

1

Chất hữu cơ

2

1997 – 2000 2005 - 2010 2010 - 2020
51

48

45

Giấy

5

7

8

3

Chất dẻo,cao su

6

6

8

4

Gỗ mục,dẻ rách

4

6

5

5

Gạch vụn,sỏi đá

1

5

6

6

Thủy tinh

7

5

3

7

Xương,vỏ trai,ốc

1

1

2

8

Kim loại,vỏ đồ hộp

1

3

4

9

Tạp chất

25

22

20

10

Độ pH

6–7

6–7

6–7

11

Độ ẩm (%)

62

62

60

0.42

0.42

0.42

12

3

Tỷ trọng (tấn/m )

(Nguồn: Công ty môi trường đô thị Hà nội, Báo cáo tổng kết công tác quản lý
chất thải rắn thành phố Hà Nội, 2002.)
Từ các bảng số liệu trên cho thấy rằng tỷ lệ thành phần CTR-HC chiếm phần lớn
trong tổng lượng CTR đô thị, chiếm đến hơn 41% tổng lượng chất thải. Bao gồm chủ
yếu là CTR-HC từ các khu chợ, khu dân cư với phần lớn là các loại rau, vỏ hoa quả,
thức ăn thừa… có bản chất là dễ phân hủy sinh học.
Ðây chính là loại chất thải ngay ban đầu không cần phải xử lý theo phương pháp
chôn lấp vì tốn quá nhiều diện tích như hiện nay mà có thể xử lý hay có thể tận dụng để
làm nguồn nguyên liệu cho các công nghệ tái chế chất thải hữu cơ bằng phương pháp
sinh học như: làm phân bón hữu cơ hay ủ trong các hầm ủ yếm khí để sinh khí biogas
và chất thải sau quá trình ủ lại có thể tận dụng làm phân bón. Tuy nhiên, điều đó chỉ

7


thực sự đem lại hiệu quả cao khi chất thải được phân loại một cách kĩ càng ngay tại
nguồn phát sinh hay các khu xử lý tái chế. Đây chính là hướng đi mới và là mục tiêu
của hầu hết các quốc gia trên hết thế giới hướng đến mục tiêu bảo vệ môi trường môi
trường và phát triển bền vững và Việt Nam cũng là một trong những quốc gia đó.
1.1.2. Tình hình quản lý CTR đô thị Hà Nội
a. Thu gom và vận chuyển chất thải
Ở Hà Nội, Công ty Môi trường Đô thị (URENCO) là cơ quan trực tiếp quản lý
chất thải đô thị, đảm nhận việc thu gom, vận chuuyển và xử lý chất thải đô thị phát sinh
trong khu vực nội thành. Việc thu gom, vận chuyển phế thải ở các thị trấn khu vực
ngoại thành do đội sản xuất thuộc Xí nghiệp quản lý đô thị đảm nhận. Quy trình thu
gom CTR sinh hoạt từ nguồn phát sinh trong khu vực nội thành thành phố Hà Nội được
thực hiện theo quy trình cho ở sơ đồ sau:

Chất thải từ hộ gia đình, chợ, cơ quan,
trường học và bệnh viện
Ðường phố
Thùng rác công
Xe đẩy tay

Chôn lấp
Chế biến phân
Compost

Xe vận chuyển rác

Ðốt
Hình 1.1. Quy trình thu gom chất thải đô thị Hà Nội [26]
Chất thải từ các hộ gia đình được các công nhân thuộc công ty môi trường đô thị
thu gom theo thời gian và tuyến đường đã định sẵn. Rác thải được công nhân thu gom
từ hộ gia đình bằng xe đẩy tay và rác quyét đường được tập trung tại điểm tập kết. Ðối
với nguồn phát sinh chất thải lớn và tập trung như: bệnh viện, khách sạn, nhà hàng, cửa
hàng… thì chế độ thu gom, vận chuyển chất thải được thực hiện theo chế độ định kỳ
8


thông qua hợp đồng thu gom với xí nghiệp môi trường thuộc địa bàn. Từ điểm tập kết
rác, rác được các xe chuyên dụng vận chuyển đến bãi chôn lấp, và một phần rác giàu
hữu cơ được vận chuyển đến Nhà máy chế biến phân vi sinh và chất thải y tế được
chuyển tới thiêu đốt tại lò đốt chất thải y tế tại Cầu Diễn. [26]
Theo báo cáo 12- 2009 của Trung tâm Môi trường đô thị và Công nghiệp Hà
Nội tính tới năm 2009, tỷ lệ CTR sinh hoạt thu gom trong ngày tại nội thành Hà Nội là
95 - 98%, ngoại thành 60-65% với tổng lượng CTR sinh hoạt 5.500 - 6.000 tấn/ngày,
trong đó rác trong các khu đô thị khoảng 3.000 tấn/ngày (60%), chất thải công nghiệp

500 - 600 tấn/ngày, chất thải xây dựng 1.000 - 1.200 tấn/ngày (chiếm 20%), bùn bể
phốt và chất thải khác 500 - 600 tấn (10%).
Chất thải rắn ở Hà Nội hầu hết không được phân loại ngay từ đầu nguồn phát
sinh, đáng chú ý là trong CTR có chứa các thành phần nguy hại. Hiện nay CTR y tế đã
được thu gom và vận chuyển riêng, chất thải công nghiệp cũng sẽ được xử lý tập trung.
Hà Nội bắt đầu thực hiện việc phân loại chất thải tại nguồn từ năm 2006 theo dự
án 3R được khởi động với sự hỗ trợ của tổ chức JICA và được thí điểm thực hiện tại 4
phường thuộc 4 quận của Hà Nội: Phường Láng Hạ (Đống Đa), phường Thành Công
(Ba Đình), phường Phan Chu Trinh (Hoàn Kiếm) và phường Nguyễn Du (Hai Bà
Trưng). Sau thời gian thực hiện, dự án đã góp phần giảm thiểu lượng rác chôn lấp, cải
thiện điều kiện vệ sinh môi trường trên địa bàn, đặc biệt là nâng cao ý thức cộng đồng
về quá trình phân loại chất thải tại nguồn. Tới đây, dự án 3R-Hà Nội sẽ mở rộng
chương trình phân loại rác tại nguồn ra các quận Tây Hồ, Cầu Giấy, Thanh Xuân,
Hoàng Mai, Long Biên và một số phường, xã thuộc các huyện Từ Liêm, Gia Lâm,
Thanh Trì, Đông Anh, Sóc Sơn...Dự án 3R (3R là từ viết tắt của 3 chữ cái đầu trong
tiếng Anh: Reduce- Reuse-Recycle)
– Reduce (Giảm thiểu): Giảm thiểu lượng rác thông qua việc thay đổi lối sống
hoặc/và cách tiêu dùng, cải tiến các quy trình sản xuất, mua bán sạch…Ví dụ: Sử dụng

9


túi giấy hay túi vải để đi chợ thay cho túi nilon để nhằm giảm lượng rác thải phát sinh
từ túi nilon…
– Reuse (Tái sử dụng): Sử dụng lại các sản phẩm hay một phần của sản phẩm
cho chính mục đích cũ hay cho một mục đích khác. Ví dụ: sử dụng lại chai đựng nước
khoáng để đựng nước nước…
– Recycle (Tái chế): Sử dụng rác thải làm nguyên liệu sản xuất ra các vật chất
có ích khác.
Theo báo cáo của URENCO năm 2008, tỷ lệ thu gom chất thải rắn trong khu

vực nội thành Hà Nội đạt 95%; Tỷ lệ thu gom chất thải rắn trong khu vực ngoại thành
đạt 60% của tổng lượng rác trên khắp địa bàn Hà Nội.
Công ty môi trường đô thị URENCO tại Hà Nội cho biết, trung bình mỗi ngày
công ty thu gom hơn 2.000 tấn CTR, trong đó, thành phần hữu cơ nếu được phân loại
tốt sẽ tận dụng được tới 40%.
Tỷ lệ thu gom CTR ở Hà Đông mới đạt 60 - 70%, mỗi ngày thu gom được 50 60 tấn. Bãi chôn lấp không đạt quy chuẩn vệ sinh môi trường.
Ở thị xã Sơn Tây, tỷ lệ thu gom CTR cũng chỉ đạt 60 - 70%, mỗi ngày thu được
khoảng 35 - 40 tấn/ngày. Thị xã Sơn Tây có nhà máy chế biến CTR thành phân
Compost 50 tấn/ngày, nhưng hoạt động rất kém.
Lượng chất thải sinh hoạt chủ yếu được vận chuyển tới Khu liên hiệp xử lý chất
thải Nam Sơn và được xử lý chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh với khối
lượng trung bình 2.800 tấn/ngày. Chất thải rắn công nghiệp của thành phố hiện cũng
được thu gom, vận chuyển về Nam Sơn để xử lý đạt khoảng 85-90% và chất thải nguy
hại mới chỉ đạt khoảng 60-70%. Chất thải công nghiệp, y tế nguy hại được xử lý phổ
biến bằng phương pháp đốt tại nhà máy xử lý chất thải công nghiệp Nam Sơn và lò đốt
chất thải y tế Tây Mỗ, sau đó được đóng rắn để chôn lấp.
b. Tình hình xử lý CTR HC đô thị Hà Nội.

10


Chất thải rắn nội thành Hà Nội sau khi được thu gom được quản lý và xử lý như
sau [16]:
- Chôn lấp 78.3%.
- Tái chế 6.6%.
- Phương pháp hóa lý 5.3%
- Ủ sinh học 4.7%
- Đốt 0.1%
Theo tỉ lệ % nêu trên, cho thấy phương pháp chôn lấp vẫn là phương pháp
chính để xử lý chất thải tại Hà Nội và xu hướng này trong tương lai sẽ là không phù

hợp khi mà mật độ dân số Hà nội ngày một tăng, diện tích đất ngày càng hạn hẹp… cần
có những giải pháp xử lý mới phù hợp hơn.
Công tác xử lý, tiêu hủy, tái chế chất thải rắn hiện tại còn rất nhiều hạn chế, chủ
yếu dựa vào chôn lấp (khoảng 73-81%) lượng chất thải rắn được thu gom. Do chất thải
hầu như chưa được phân loại và bản thân năng lực tái chế của các cơ sở dịch vụ môi
trường trên địa bàn thành phố còn chưa cao.
Hiện tại, công tác xử lý, tiêu hủy, tái chế chất thải rắn chủ yếu dựa vào chôn lấp
hợp vệ sinh tại bãi chôn lấp Nam Sơn (Sóc Sơn), Kiêu Kỵ (Gia Lâm), Xuân Sơn (Sơn
Tây), Núi Thoong (Chương Mỹ) và nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn, Seraphin Sơn
Tây. Còn lại 11 huyện của Hà Tây trước đây, đổ tại các bãi rác lộ thiên, thậm chí là sử
dụng các ao hồ làm nơi chứa rác không có hệ thống thu gom nước rác tiềm tàng gây ô
nhiễm nước mặt và nước ngầm.
Theo Báo cáo Diễn biến Môi trường Việt Nam năm 2004, có khoảng 18

22%

CTR của thành phố Hà Nội được tái chế. Những hoạt động này chủ yếu do các thành
phần tự phát như: Cửa hàng thu mua phế liệu, ở các làng nghề thủ công, những người
nhặt rác… [3]

11


Từ trước đến nay có 2 quy trình tái chế chính là: Quy trình tái chế chất thải hữu
cơ để sản xuất phân vi sinh và quy trình tái chế các chất thải khác như giấy, nhựa, cao
su, kim loại…
Tái chế chất thải hữu cơ sản xuất phân vi sinh: Hiện nay, đây là giải pháp quan
trọng để giảm thiểu lượng chất thải rắn đưa tới bãi chôn lấp và tận dụng được những
phần hữu cơ để phục vụ cho mục đích nông, lâm nghiệp.
Các chất thải sinh hoạt khác có thể tái chế được thu gom một cách tự phát bởi

những người đồng nát, người bới rác…(trong thành phố hoặc tại bãi chôn lấp). Một
phần các chất thải này được thu gom bởi những người công nhân của công ty Môi
trường đô thị. Các chất thải tái chế này, sau đó được đưa đến các cơ sở tái chế ở ngoại
thành thành phố Hà Nội hoặc các tỉnh lân cận. Các nguyên liệu thu hồi chủ yếu là kim
loại, nhựa cứng, cao su, giấy, bía các tong, túi nilon….
Nhìn chung, công tác quản lý chất thải rắn ở Hà Nôi còn chưa tiếp cận được với
phương thức quản lý tổng hợp trên quy mô lớn, chưa áp dụng đồng bộ các biện pháp
nhằm giảm tỉ lệ chất thải phải chôn lấp. Phần lớn CTR đô thị được xử lý bằng hình
thức chôn lấp, công nghệ xử lý còn lạc hậu. Ý thức của người dân trong công tác vệ
sinh môi trường chưa cao, chất thải chưa được phân loại tại nguồn. Trong khi đó, tái sử
dụng và tái chế chất thải mới chỉ được thưc hiện một cách không chính thức, ở quy mô
tiểu thủ công nghiệp, phát triển một cách tự phát, không đồng bộ, thiếu định hướng và
chủ yếu là do khu vực tư nhân kiểm soát.
1.2. Giới thiệu về công nghệ phân hủy yếm khí xử lý chất thải rắn hữu cơ đô thị
1.2.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình phân hủy yếm khí
1.2.1.1. Khái niệm
Nguyên tắc: Quá trình phân hủy yếm khí là quá trình sử dụng các vi sinh vật yếm
khí và tùy tiện để để phân hủy các hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học sinh khí
biogas trong điều kiện không có oxy.

12


Như vậy quá trình phân giải các chất hữu cơ xảy ra trong môi trường không có
oxy được gọi là quá trình phân hủy kỵ khí (hoặc yếm khí). Sản phẩm khí thu được là
một hỗn hợp khí sinh học gọi là khí biogas. Thành phần chủ yếu của khí sinh học là khí
mêtan (CH4) và cacbonic (CO2) và một số các khí khác, cụ thể thành phần như theo
(Bảng 1.4).
Bảng 1.4. Thành phần của khí biogas.[16]
Khí biogas

CH4

CO2

N2

H2

H2S

55 - 65% 35 - 45% 0 - 3% 0 – 1% 0 - 1%
Như vậy khí biogas có 2 thành phần chủ yếu là khí cacbonic (CO2) và khí mêtan
(CH4) và tùy thuộc vào loại chất hữu cơ và quá trình thực hiện phân hủy mà khí biogas
có %CH4, % CO2 khác nhau. Trong đó khí CH4 là thành phần khí được quan tâm hơn
cả vì đây chính là phần cháy được, nó có nhiệt trị rất cao (9.000Kcal/m3), chỉ kém hơn
so với dầu mỏ (18.000Kcal/m3). Khi cháy có màu xanh da trời và tỏa sáng yếu. Bên
cạnh đó khí biogas có chứa khí hiđro sunfua (H2S) nên có mùi trứng thối, đây là một
loại khí gây ngộ độc, cũng là một loại khí ăn mòn rất lớn. và khí biogas là khí không
duy trì sự sống nên có thể gây ngạt thở, dẫn tới tử vong.
1.2.1.2. Nguyên liệu
Các chất hữu cơ có nguồn gốc sinh học đều có thể làm nguyên liệu cho quá trình
phân hủy yếm khí sinh học. Nguyên liệu có thể chia làm 2 loại, nguyên liệu có nguồn
gốc từ động vật và có nguồn gốc từ thực vật.
Nguồn gốc động vật: phân gia súc, gia cầm, phân bắc... Các bộ phận cơ thể của
động vật như xác động vật chết, chất thải và nước thải các lò mổ, cơ sở chế biến thuỷ
hải sản… Các loại phân đã được xử lý trong bộ máy tiêu hoá của động vật nên dễ phân
giải và nhanh chóng tạo KSH. Tuy vậy thời gian phân giải của các loại phân không dài
(khoảng từ 2 - 3 tháng).

13

Nguồn gốc thực vật: lá cây và cây thân thảo như phụ phẩm cây trồng (rơm, rạ,
thân lá ngô, thân chuối, khoai, đậu…), CTR sinh hoạt hữu cơ (rau, quả, lương thực bỏ
đi...) và các loại cây xanh hoang dại (bèo, rong, các cây phân xanh…). Thời gian phân
giải của nguyên liệu thực vật thường dài hơn so với các loại phân (có thể kéo dài hàng
năm). Hay từ các loại nước thải công nghiệp lương thực, thực phẩm (bánh, bún, mì sợi,
tinh bột...), thực phẩm (đường, bánh kẹo, bia, rượu, nước hoa quả, cà phê...), giấy,
dược phẩm... có chứa nồng độ chất hữu cơ cao. Các chất hữu cơ là nguyên nhân gây ô
nhiễm môi trường nếu để chúng phân giải trong tự nhiên. Vì thế cần phải được xử lý
trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung, đồng thời thu hồi được khí sinh học phục
vụ nhu cầu năng lượng.[22, 23]
1.2.1.3. Cơ chế của quá trình phân hủy yếm khí
Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp liên quan đến rất nhiều phản
ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta thường đơn giản hóa chúng bằng
phương trình sau đây:
Chất hữu cơ

Lên men
yếm khí

CH4 + CO2 + H2 + NH3 +H2S

Cơ chế của quá trình phân giải yếm khí các chất hữu cơ gồm 3 giai đoạn, đôi khi
chia làm 4 giai đoạn ( tức giai đoạn axit hóa sẽ phân thành 2 giai đoạn: giai đoạn lên
men axit và giai đoạn lên men axit axetic), các giai đoạn được mô tả theo sơ đồ sau
(Hình 1.2)

14

Các chất hữu cơ

Giai đoạn

Protein

Cacbonhyđrat

Lipid

thủy phân
Axit amin, đường

Axit béo

Giai đoạn axit
hóa
Các sản phẩm trung gian: axit
propionic, axit butyric …

Giai đoạn lên
men axtic
Axit axetic

H2 và CO2

Giai đoạn
mêtan hóa
CH4 và CO2

Hình 1.2. Các giai đoạn của quá trình phân hủy yếm khí.[28]
Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân.
Dưới tác dụng của enzim thủy phân của các VSV, các hợp chất hữu cơ phức tạp
như: gluxit, lipit và protein…được phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản thành các
chất hữu cơ đơn giản như: Đường, peptit, glyxerin, axit hữu cơ, axit amin…
Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men axit hữu cơ.
Các sản phẩm thủy phân sẽ được phân giải yếm khí tạo thành các axít hữu cơ có
phân tử lượng nhỏ hơn như axít butyric, axit propionic, axit axetic, axit formic. Trong
quá trình lên men axit hữu cơ, một số axit béo phân tử lượng lớn được chuyển hóa tạo
axit axetic.
Ngoài ra, sự lên men cũng tạo thành các chất trung tính như: Rượu, andehyt,
axeton, các chất khí CO2, H2, NH3, H2S và một lượng nhỏ khí mercaptan, indol,
15


scatol…Trong giai đoạn này BOD và COD giảm không đáng kể do đây chỉ là giai đoạn
phân cắt các chất phức tạp thành các chất đơn giản hơn và chỉ có rất nhỏ một phần
chuyển thành CO2 và NH3 , đặc biệt độ pH của môi trường có thể giảm.
Giai đoạn 3: Giai đoạn tạo khí mêtan.
Đây là giai đoạn quan trọng nhất của quá trình
Dưới tác dụng của các vi khuẩn mêtan hóa, các axit hữu cơ, các chất trung
tính…bị phân giải tạo thành khí mêtan.
Sự hình thành khí mêtan có thể theo hai cơ chế sau:
– Do decacboxyl hóa các axit acetic:
CH3COOH
–

Vi khuẩn mêtan

CO2 + CH4

Do khử CO2 trong đó chất nhường điện tử là H2 hoặc các chất mang H+

trung gian:
4H2 + CO2

Vi khuẩn mêtan

CH4 + 2H2O

1.2.1.4. Tác nhân sinh học
1. Tác nhân giai đoạn của giai đoạn 1: Bacillus, Pseudomonas, Poteus,
Micrococus, Clostridium.
2. Tác nhân sinh học của giai đoạn 2: Streptococus, Aerogennes, Bacterium,
Clostridium.
3. Tác nhân sinh học của giai đoạn 3:
- Nhóm ưa ấm:
+ Methanococus,
+ Methanobacterium.
+ Methanosarcina.
- Nhóm ưa nóng:
+ Methanobacillus.
+ Methanospirilium.
+ Methanothrix.

16


1.2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng

1. Môi trường
Quá trình lên men tạo khí sinh học có sự tham gia của nhiều vi khuẩn, trong đó
các vi khuẩn sinh metan là những vi khuẩn quan trọng nhất, chúng là những vi khuẩn
kỵ khí bắt buộc. Sự có mặt của oxy sẽ kìm hãm hoặc tiêu diệt các VK này, vì vậy phải
đảm bảo điều kiện yếm khí tuyệt đối của môi trường lên men.
2. Nhiệt độ
Trong tự nhiên mêtan được sản sinh ra bởi các vi khuẩn trong một khoảng nhiệt
độ rất rộng. Nhiệt độ và sự biến đổi của nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến
tốc độ phân hủy yếm khí. Thông thường thì biên độ nhiệt độ sau đây được chú ý đến
quá trình sinh khí biogas. (Bảng 1.5)
Bảng 1.5. Khoảng nhiệt độ hoạt động của VSV
Nhiệt độ, oC

Nhóm VSV

Khoảng

Tối ưu

Ưu lạnh (Psychrophilic)

-10-30

15

Ưu ấm (Mesophilic)

20-50

35

Ưu nhiệt (Thermophilic) 45-75

55

Tốc độ sinh khí phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động của nhóm vi khuẩn (Hình II.2),
khi nhiệt độ tăng thì tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong khoảng 45oC thì tốc
độ sinh khí giảm vì khoảng nhiệt độ này không thích hợp cho cả 2 loại vi khuẩn, nhiệt
độ trên 60oC thì tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá trình sinh khí bị kiềm hãm hoàn
toàn ở nhiệt độ 65oC.
Để có thể tăng cường quá trình xử lý, thu về giá trị mêtan cao nhất thì cần phải
đảm bảo tốt nhiệt độ tối ưu, trong thực tế người ta thường thực hiện phân hủy yếm khí
ở khoảng nhiệt độ mesophilic vì sẽ tiêu tốn ít nhiệt cung cấp cho quá trình và chất

17


lượng mêtan tốt hơn do khả năng cầm giữ khí tốt, còn mong muốn thời gian xử lý
nhanh thì thường thực hiện ở dãi nhiệt nhiệt độ thermophilic.
3. Độ pH và độ kiềm
pH trong thiết bị nên được điều chỉnh ở mức 6,6 – 7,6, tối ưu trong khoảng 7 –
7,2. Mặc dù vi khuẩn tạo axit có thể chịu được pH thấp khoảng 5,5 nhưng vi khuẩn tạo
metan lại bị ức chế ở pH này. pH của hầm ủ có khi hạ xuống thấp hơn 6,6 do sự tích tụ
quá độ các axit béo do hầm ủ bị nạp quá tải hoặc do các độc tố trong nguyên liệu nạp
ức chế hoạt động của vi khuẩn mêtan.
Độ kiềm của hầm ủ nên được giữ ở khoảng 2500 – 5000 mg/l để tạo khả năng
đệm tốt cho nguyên liệu nạp.
4. Đặc tính của nguyên liệu
Hàm lượng chất khô: Hàm lượng chất khô thường được biểu thị là phần trăm. Quá
trình phân huỷ sinh metan xảy ra thuận lợi nhất khi môi trường có hàm lượng chất khô

tối ưu vào khoảng 7-9%. Đối với bèo tây hàm lượng này là 4-5%, còn rơm rạ là 5-8%.
Nguyên liệu ban đầu thường có hàm lượng chất khô cao hơn giá trị tối ưu nên khi nạp
vào thiết bị phân hủy yếm khí cần phải pha thêm nước.
Tỷ lệ Cacbon và nitơ C/N: Tỷ lệ giữa lượng cacbon và nitơ (C/N) có trong thành
phần nguyên liệu là một chỉ tiêu để đánh giá khả năng phân huỷ của nó. Vi khuẩn yếm
khí tiêu thụ cacbon nhiều hơn nitơ khoảng 25 – 30 lần. Vì vậy tỷ lệ C/N của nguyên
liệu bằng

25 - 30
là tối ưu. Tỷ lệ này quá cao thì không đủ dinh dưỡng cung cấp cho vi
1

sinh vật và quá trình phân huỷ xảy ra chậm. Ngược lại tỷ lệ này quá thấp thì quá trình
phân huỷ ngừng trệ vì tích luỹ nhiều amoniac là một độc tố đối với vi khuẩn ở nồng độ
cao, ngoài ra cần có những nguyên tố vi lượng cần thết cho sự phát triển và hoạt động
của các VSV.
5. Ảnh hưởng của các chất khoáng và một số độc tố trong nguyên liệu nạp

18