Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt và triển vọng áp dụng công nghệ Compostđể xử lý chất thải rắn tại TP HCM

Đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp là kết quả thực hiện của riêng tôi. Những kết
quả trong đồ án là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát
tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn của Cơ Vũ Hải Yến
Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu. Thông tin được đăng tải
trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của đồ án.

Sinh viên
Mai Nguyễn Kim Thoa


Đồ án tốt nghiệp

Lời cảm ơn

Sau bốn năm học trên giảng đường tại trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ, em
đã tiếp thu những kiến thức quý giá và kinh nghiệm quý báu của Thầy Cô, đã đến lúc
chúng em phải áp dụng những kiến thức đó vào cuộc sống. Đồ án tốt nghiệp không chỉ
là cơ hội để em hệ thống lại những gì mình đã học trong những năm qua mà còn giúp
em rèn luyện một tinh thần học tập, làm việc độc lập, sáng tạo và rút ra những kinh
nghiệm thực tế trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn Cô Vũ Hải Yến
đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em trong suốt khoảng thời gian em thực hiện đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn tồn thể Thầy Cơ trường Đại học Kỹ thuật Cơng
nghệ Tp. Hồ Chí Minh, Thầy Cơ khoa môi trường trong suốt thời gian học vừa qua đã
tận tâm dạy dỗ, giúp đỡ em trong những năm học vừa qua và tạo điều kiện giúp em
hoàn tất đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè những người đã ln động viên

em trong suốt quá trình học tập cũng như thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Do kiến thức và thời gian hạn chế nên chắc chắn đồ án còn nhiều thiếu sót, em
rất mong nhận sự góp ý từ quý Thầy Cô và bạn bè.

Sinh viên
Mai Nguyễn Kim Thoa


Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1.

Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1

2.

Mục tiêu của đề tài ........................................................................................... 2

3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 2

4.

Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 2

4.1.

Phương pháp thu thập, dữ liệu ......................................................................... 2

4.2.

Phương pháp phân tích, đánh giá ..................................................................... 3

4.3.

Phương pháp tổng hợp Phạm vi nghiên cứu .................................................... 3

4.4.

Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia ................................................... 3

5. Đối tượng đề tài ..................................................................................................... 3
6. Pham vi đề tài ........................................................................................................ 3
7. Ý nghĩa đề tài ........................................................................................................ 4
7.1.

Ý nghĩa khoa học ............................................................................................. 4

7.2.

Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................................. 4

8. Cấu trúc đề tài ....................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ......................................................................................... 6
1.1.

Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt ............................................................... 6

1.1.1. Chất thải rắn ..................................................................................................... 6
1.1.2. Chất thải rắn sinh hoạt ..................................................................................... 6
1.1.3. Nguồn gốc phát sinh và thành phần chất thải rắn sinh hoạt ............................ 6
1.1.3.1.

Nguồn gốc phát sinh ................................................................................... 6

1.1.3.2.

Thành phần và tính chất của chất thải rắn .................................................. 7

1.2.

Các phương pháp xử lý chất thải rắn ............................................................. 12

1.2.1. Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp cơ học ............................................... 12


Đồ án tốt nghiệp
1.2.1.1.

Phân loại chất thải .................................................................................... 12

1.2.1.2.

Giảm thể tích cơ học ................................................................................. 12

1.2.1.3.

Giảm kích thước cơ học ........................................................................... 12

1.2.2. Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt .................................................. 12
1.2.2.1.

Hệ thống thiêu đốt .................................................................................... 13

1.2.2.2.

Nhiệt phân................................................................................................. 13

1.2.2.3.

Hệ thống khí hóa ...................................................................................... 14

1.2.3. Xử lý CTR bằng phương pháp chuyển hóa sinh học và hóa học................... 14
1.2.3.1.

Q trình ủ phân hiếu khí ......................................................................... 14

1.2.3.2.

Q trình phân hủy lên men kỵ khí .......................................................... 14

1.2.3.3.

Q trình chuyển hóa hóa học .................................................................. 14

1.2.3.4.

Năng lượng từ q trình chuyển hóa sinh học của chất thải rắn .............. 15

1.2.4. Xử lý chất thải rắn bằng bãi chôn lấp ............................................................ 16
1.2.4.1.

Bãi rác hở .................................................................................................. 16

1.2.4.2.

Chôn rác thải dưới biển ............................................................................ 16

1.2.4.3.

Bãi rác hợp vệ sinh ................................................................................... 16

1.3.

Giới thiệu tổng quan về công nghệ sản xuất phân compost trong nước và trên
thế giới............................................................................................................ 17

1.3.1. Định nghĩa ...................................................................................................... 18
1.3.2. Các phản ứng sinh hóa xảy ra quá trình ủ ..................................................... 18
1.3.2.1.

Các phản ứng sinh hóa.............................................................................. 18

1.3.2.2.

Phản ứng sinh học..................................................................................... 20

1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến compost ................................. 21
1.3.3.1.

Nhiệt độ .................................................................................................... 21

1.3.3.2.

Tỷ lệ C:N .................................................................................................. 21

1.3.3.3.

Độ ẩm ....................................................................................................... 23

1.3.3.4.

Vi sinh vật ................................................................................................. 23


Đồ án tốt nghiệp
1.3.3.5.

Làm thống ............................................................................................... 24

1.3.3.6.

pH ............................................................................................................. 24

1.3.3.7.

Kích thước hạt .......................................................................................... 24

1.3.3.8.

Độ xốp ...................................................................................................... 25

1.3.3.9.

Mức độ và tốc độ ủ ................................................................................... 25

1.3.4. Chất lượng Compost ...................................................................................... 25
1.3.5. Tính cần thiết của Compost ........................................................................... 26
1.3.6. Lợi ích và hạn chế của q trình làm phân Compost ..................................... 27
1.3.6.1.

Lợi ích ....................................................................................................... 27

1.3.6.2.

Hạn chế ..................................................................................................... 28

1.3.7. Tình hình sản xuất phân Compost trong nước và trên thế giới ...................... 29
1.3.7.1.

Trên thế giới ............................................................................................. 29

1.3.7.2.

Việt Nam................................................................................................... 32

CHƢƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ MƠI TRƢỜNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH .............................................................................. 38
2.1.

Điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 38

2.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................... 38
2.1.2. Địa hình .......................................................................................................... 38
2.1.3. Địa chất .......................................................................................................... 39
2.1.4. Thủy văn......................................................................................................... 39
2.2.

Đặc điểm khí hậu ........................................................................................... 40

2.2.1. Mơi trường ..................................................................................................... 41
2.3.

Đặc điểm kinh tế - xã hội .............................................................................. 42

2.3.1. Về phát triển kinh tế ....................................................................................... 43
2.3.2. Xã hội ............................................................................................................. 44


Đồ án tốt nghiệp
CHƢƠNG 3: HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH .............................................................................. 45
3.1.

Hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh ......... 45

3.1.1. Sơ đồ hệ thống quản lý nhà nước về công tác quản lý CTRSH..................... 45
3.1.2. Nguồn phát sinh ............................................................................................. 46
3.1.3. Thành phần – khối lượng ............................................................................... 46
3.1.3.1.

Thành phần ............................................................................................... 46

3.1.3.2.

Khối lượng............................................................................................................. 50

3.1.4. Hệ thống lưu trữ tại nguồn ............................................................................. 52
3.1.5. Công tác thu gom CTRSH từ hộ gia đình, cơ quan, trường học.................... 53
3.1.6. Công tác quét dọn đường phố, vệ sinh công cộng ......................................... 54
3.1.7. Hệ thống trung chuyển và vận chuyển CTRSH ............................................. 54
3.1.8. Hiện trạng xử lý chất thải rắn......................................................................... 56
3.1.8.1.

BCL Đơng Thạnh ..................................................................................... 56

3.1.8.2.

BCL Gị Cát .............................................................................................. 56

3.1.8.3.

Khu liên hiệp xử lý CTR Tây Bắc, Phước Hiệp, Củ Chi ......................... 57

3.1.8.4.

Khu liên hiệp xử lý CTR Đa Phước ......................................................... 58

3.1.8.5.

Hiện trạng xử lý rác bằng phương pháp compost của Vietstar ................ 58

3.2.

Vấn đề môi trường tồn tại do khâu xử lý ....................................................... 59

CHƢƠNG 4: DỰ BÁO DIỄN BIẾN PHÁT SINH CTRSH ĐẾN NĂM 2030 TẠI
TPHCM VÀ ĐỀ XUẤT XỬ LÝ BẰNG PHƢƠNG PHÁP Ủ PHÂN COMPOST...
4.1.

Dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2030 ............................. 61

4.1.1. Dự báo dân số của Tp Hồ Chí Minh đến năm 2030 ...................................... 61
4.1.2. Dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2030 ............................. 62
4.1.3. Dự báo thành phần, tính chất của chất thải rắn sinh hoạt .............................. 63
4.2.

Cơ sở lựa chọn xử lý CTRSH bằng ủ phân compost ..................................... 64

4.2.1. Các nguyên tắc để lựa chọn công nghệ xử lý CTRSH cho TPHCM ............. 64


Đồ án tốt nghiệp
4.2.1.1.

Tính khả thi về mặt mơi trường ................................................................ 65

4.2.1.2.

Tính khả thi về mặt kỹ thuật ..................................................................... 65

4.2.1.3.

Tính khả thi về mặt kinh tế ....................................................................... 66

4.2.1.4.

Tính khả thi về mặt xã hội học ................................................................. 66

4.3.

Lựa chọn hình thức đầu tư, công suất ............................................................ 66

4.3.1. Phương án đầu tư ........................................................................................... 66
4.3.2. Phân tích xác định cơng suất của nhà máy xử lý chất thải rắn ...................... 67
4.4.

Phương án về khu vực địa điểm ..................................................................... 67

4.4.1. Những căn cứ để lựa chọn địa điểm............................................................... 67
4.4.1.1.

Địa điểm xây dựng ................................................................................... 67

4.4.1.2.

Khoảng cách của khu xử lý chất thải rắn ................................................. 68

4.4.1.3.

Yêu cầu bắt buộc ...................................................................................... 68

4.4.2. Địa điểm của khu xử lý chất thải rắn ............................................................. 68
4.5.

Phân tích lựa chọn phương án kỹ thuật công nghệ ........................................ 69

4.5.1. Các yêu cầu chung của bãi ủ rác .................................................................... 69
4.5.1.1.

Các yêu cầu thiết kế .................................................................................. 69

4.5.1.2.

Yêu cầu về kỹ thuật vận hành................................................................... 70

4.5.1.3.

Các yêu cầu khác ...................................................................................... 71

4.5.2. Thiết kế nhà máy xử lý rác thải...................................................................... 71
4.5.2.1.

Nguyên tắc và yêu cầu chung ................................................................... 71

4.5.2.2.

Xác định quy mô cho một bể ủ rác ........................................................... 75

4.5.2.3.

Cơng nghệ ................................................................................................. 77

4.5.3. Các cơng trình phụ trợ.................................................................................... 80
4.5.3.1.

Xử lý nước thải sinh hoạt và nước rỉ rác .................................................. 80

4.5.3.2.

Thu gom và xử lý khí thải ........................................................................ 81

4.5.3.3.

Hàng rào và vành đai cây xanh................................................................. 81

4.5.3.4.

Hệ thống giao thông ................................................................................. 82


Đồ án tốt nghiệp
4.5.3.5.

Hệ thống cấp nước .................................................................................... 82

4.5.3.6.

Hệ thống cấp điện ..................................................................................... 82

4.5.3.7.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy .............................................................. 82

4.5.4. Trang thiết bị .................................................................................................. 83
4.5.5. Đầu tư ............................................................................................................. 83
4.5.5.1.

Chi phí đầu tư xây dựng và vận hành ....................................................... 83

4.5.5.2.

Chi phí cho trang thiết bị .......................................................................... 84

4.5.5.3.

Chi phí cho các cơng trình phụ trợ ........................................................... 85

4.5.5.4.

Các chi phí khác ....................................................................................... 85

4.5.5.5.

Tóm tắt các nhu cầu đầu tư cho nhà máy ................................................. 86

4.5.5.6.

Chi phí vận hành nhà máy ........................................................................ 86

4.5.6. Thu nhập tài chính .......................................................................................... 87
4.5.6.1.

Tiền thu gom rác ....................................................................................... 87

4.5.6.2.

Bán các sản phẩm tái chế.......................................................................... 88

4.5.6.3.

Tiền bán phân .......................................................................................... 88

4.5.6.4.

Tóm tắt tổng thu nhập mỗi năm ............................................................... 89

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .................................................................................... 91
1.

Kết luận .......................................................................................................... 91

2.

Kiến nghị ........................................................................................................ 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO


Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BCL

: bãi chôn lấp.

CB – CNV

: cán bộ - công nhân viên.

C/N

: Carbon/Nito.

CTR

: chất thải rắn.

CTRĐT

: chất thải rắn đô thị.

CTRSH

: chất thải rắn sinh hoạt.

DVCI

: dịch vụ cơng ích.

MTĐT

: mơi trường đơ thị.

OMT

: ô nhiễm môi trường.

QLCTRSH : quản lý chất thải rắn sinh hoạt.
TB

: trung bình.

TCN

: trước cơng ngun.

TCVN

: tiêu chuẩn Việt Nam.

TNMT

: tài nguyên môi trường.

TTC

: trạm trung chuyển.

UBND

: ủy ban nhân dân.

VSV

: vi sinh vật.

WHO

: tổ chức y tế thế giới.


Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần chất thải rắn............................................................................. 7
Bảng 1.2. Đặc tính CTR ở các quốc gia có thu nhập thấp, thu nhập trung bình và thu
nhập cao ...................................................................................................................... 8
Bảng 1.3. Thành phần các nguyên tố trong CTRSH từ khu dân cư ..................... 10
Bảng 1.4. Giới hạn chịu nhiệt tốt nhất của vi sinh vật. ............................................. 21
Bảng 1.5. Tỷ lệ C/N của chất thải. ............................................................................ 22
Bảng 1.6. Tiêu chuẩn ngành 10 TCVN 526 - 2002 cho phân hữu cơ vi sinh vật từ rác
thải sinh hoạt. Yêu cầu kỹ thuật, phương pháo kiểm tra của Bộ Nông nghiệp và Phát
triển Nông thôn. ........................................................................................................ 26
Bảng 2.1. Khí hậu thành phố Hồ Chí Minh. ............................................................. 41
Bảng 3.1. Thành phần CTR của hộ gia đình, trường học, nhà hàng và khách sạn ... 47
Bảng 3.2. Thành phần chất thải rắn tại các bãi chôn lấp........................................... 49
Bảng 3.3. Khối lượng chất thải rắn đô thị (1992-2010)....................................................... 50

Bảng 3.4. Khối lượng chất thải rắn được thu gom tại từng quận huyện .......................... 51
Bảng 3.5. Số lượng nhân công và phương tiện phục vụ công tác thu gom .............. 53
Bảng 4.1. Dự báo dân số thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2030 ............................ 61
Bảng 4.2. Hệ số phát sinh rác thải theo WHO.......................................................... 62
Bảng 4.3. Dự báo diễn biến khối lượng chất thải rắn sinh hoạt tp Hồ Chí Minh ..... 63
Bảng 4.4. Các chỉ tiêu chung để lựa chọn địa điểm khu xử lý ................................. 67
Bảng 4.5. Các chỉ tiêu về khoảng cách ly của khu xử lý .......................................... 68
Bảng 4.6. Các cơng trình u cầu cho một bãi ủ ...................................................... 69


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 4.7. Trang thiết cho công nghệ xử lý được lựa chọn ....................................... 83
Bảng 4.8. Dự toán kinh phí xây dựng các cơng trình trong nhà máy ....................... 83
Bảng 4.9. Dự tốn chi phí cho trang thiết bị trong nhà máy ..................................... 84
Bảng 4.10. Dự toán chi phí cho các cơng trình phụ trợ khác .................................... 85
Bảng 4.11. Dự tốn chi phí tư vấn và các chi phí khác............................................. 85
Bảng 4.12. Các nhu cầu đầu tư cho nhà máy ............................................................ 86
Bảng 4.13. Chi phí vận hành nhà máy trong 1 năm .................................................. 86
Bảng 4.14. Dự báo khối lượng rác tái chế qua các năm ........................................... 88
Bảng 4.15. Lượng phân compost dự tính thu được qua các năm ............................. 89
Bảng 4.16. Tổng thu nhập mỗi năm của nhà máy..................................................... 89


Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
Đồ thị 1. Biến thiên nhiệt độ của các pha ................................................................. 20
Hình 1.1. Biểu đồ thể hiện lượng chất thải rắn phát sinh ở các nước phát triển ......... 6
Hình 1.2. Lị đốt rác thải sinh hoạt ............................................................................ 13
Hình 1.3: Bãi rác Đà Lạt, rác được đẩy xuống vực và chôn lấp hở gây ơ nhiễm nặng.
................................................................................................................................... 16

Hình 1.4: Cơng trường xử lý rác tại bãi rác Phước Hiệp, Củ Chi, TP.HCM. ........... 17
Hình 1.5: Sản xuất compost trong các thùng. ........................................................... 32
Hình 1.6: Sơ đồ xử lý rác thải bằng cơng nghệ ép kiện ........................................... .34
Hình 1.7: Sơ đồ xử lý rác theo cơng nghệ Hydromex. ............................................. 35
Hình 2.1: Bản đồ TPHCM ........................................................................................ 38
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống quản lý nhà nước về QLCTRSH ...................................... 45
Hình 3.2. Sơ đồ tổng hợp hệ thống thu gom, vận chuyển CTRĐT của TP.HCM .... 55
Hình 3.3: Bãi chơn lấp rác thải Đa Phước................................................................ 58
Hình 3.4: Chất thải được vận chuyển về xử lý tại nhà máy Vietstar huyện Củ Chi . 59
Hình 4.3: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất compost kết hợp thổi khí cưỡng bức và
thổi khí tự động ......................................................................................................... 78


Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế, thương mại, du lịch và công nghiệp
lớn nhất nước ta. Với tốc độ phát triển kinh tế nhanh, q trình đơ thị hóa diễn ra mạnh
mẽ, nhu cầu khai thác và tiêu dùng tài nguyên thiên nhiên của con người cũng không
ngừng tăng lên, làm nảy sinh hàng loạt các vấn đề môi trường, một trong số đó là vấn
đề chất thải rắn. Có thể nói rằng, hiện nay, chất thải rắn là một trong những vấn đề
đang được quan tâm nhất ở những nước phát triển cũng như các nước đang phát triển,
trong đó có Việt Nam. Đặc biệt, sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã ngày
càng đáp ứng và nâng cao đời sống của con người, đồng thời càng đẩy nhanh tốc độ đơ
thị hóa. Đây cũng là nguyên nhân chính làm phát sinh ngày càng nhiều chất thải, kéo
theo đó là việc giải quyết hàng nghìn tấn chất thải rắn mỗi ngày.
Theo báo cáo của Ngân hàng thế giới (2004), lượng chất thải phát sinh tại Việt
Nam ước tính khoảng 15 triệu tấn/năm. Trong thập kỷ tới tổng lượng chất thải phát
sinh sẽ tăng nhanh. Các khu vực đô thị chiếm 24% dân số của cả nước nhưng lại
chiếm tới 50% tổng lượng chất thải phát sinh, ước tính trong những năm tới lượng

chất thải phát sinh ở các khu đô thị này lên đến khoảng 60%, trong khi chất thải
công nghiệp tăng lên 50% và chất thải độc hại tăng gấp 3 lần so với hiện nay.
Mặt khác, ở nước ta hiện nay năng lực thu gom ở tất cả các đô thị và khu công
nghiệp chỉ đạt từ 20 – 40% (Nguyễn Văn Phước, 2008). Bên cạnh đó, chất thải rắn
chưa được phân loại tại nguồn, thu gom lẫn lộn và không được xử lý đúng cách, chủ
yếu là thải bỏ ở các bãi rác.
Hiện nay, tỷ lệ chất thải rắn được thu gom tính tồn thành phố khoảng 60%
(Nguồn: Báo cáo của Bộ Tài nguyên Môi trường, 2011) và chủ yếu xử lý bằng biện
pháp chôn lấp, tuy nhiên các bãi chôn lấp này cũng không hợp vệ sinh. Điều này
làm cho việc ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng và không tận
dụng được nguồn dưỡng chất từ rác, từ đó ta mới thấy được việc ủ phân compost là


Đồ án tốt nghiệp
cần thiết. Chính vì vậy, đề tài “Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt
và triển vọng áp dụng công nghệ compost để xử lý chất thải rắn tại TpHCM” được
thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá lại hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt trong
các năm gần đây, đưa ra triển vọng áp dụng công nghệ compost nhằm xử lý được chất
thải rắn TpHCM. Ngồi ra, cịn nhằm giảm thiểu triệt để các tác động từ chất thải rắn
đồng thời hỗ trợ phát triển nông nghiệp sinh thái hướng đến phát triển bề vững.
2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt và triển vọng áp dụng công
nghệ compost để xử lý chất thải rắn tại TpHCM.
3. Nội dung nghiên cứu của đề tài
Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài tập trung nghiên cứu một số nội dung sau:
-

Phân tích tổng quan về chất thải rắn và các phương pháp xử lý.

-

Thu thập các tài liệu hiện có về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và mơi
trường thành phố Hồ Chí Minh.

-

Phân tích, đánh giá hiện trạng xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hồ
Chí Minh.

-

Giới thiệu tổng quan về công nghệ sản xuất phân Compost trong nước và
trên thế giới.

-

Đề xuất xử lý chất thải rắn sinh hoạt thành phố bằng cơng nghệ ủ phân
compost.

-

Lộ trình áp dụng công nghệ compost vào TpHCM.

4. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp thu thập dữ liệu
Thu thập một số dữ liệu từ Sở Tài nguyên Môi trường TP, thư viện trường Đại
học Kỹ thuật Cơng nghệ để có cái nhìn khách quan, tồn diện hơn cho cơng tác đánh

Đồ án tốt nghiệp
giá. Do giới hạn về thời gian và phạm vi tìm hiểu, một phần nội dung của đồ án được
thực hiện bằng cách thu thập số liệu trong các tài liệu nghiên cứu có liên quan đến việc
nghiên cứu và các kết quả phân tích từ các mẫu rác của thành phố, các công thức và
các mô hình dựa trên các tài liệu đã được cơng bố rộng rãi.
4.2. Phương pháp phân tích, đánh giá
Dựa vào dữ liệu thu thập được, tham khảo ý kiến của công nhân, kỹ sư mơi
trường, nhà quản lý … phân tích, đánh giá công tác thu gom, vận chuyển và xử lý chất
thải rắn. Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm của các cơng nghệ quản lý rác. Phân tích
chi phí, lợi ích trong cơng tác quản lý rác sinh hoạt bằng phương pháp ủ phân
Compost.
4.3. Phương pháp tổng hợp
Sau khi có được những tham khảo ý kiến chuyên gia, kết hợp với kiến thức
chun ngành của mình, tơi sẽ tổng hợp và đưa ra những nhận xét, đánh giá khách
quan, đề xuất phương pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp ủ phân
Compost phù hợp.
4.4. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
Trong suốt quá trình làm báo cáo, tôi thường xuyên tham khảo ý kiến của các
chuyên gia trong ngành. Bằng những kiến thức chuyên ngành, nhiều kinh nghiệm của
các chuyên gia sẽ đóng góp những ý kiến quý báu giúp cho bài báo cáo được tốt hơn.
5. Đối tƣợng của đề tài
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là :
-

Hiện trạng và phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt TPHCM.

-

Các yêu cầu và tiêu chí để lựa chọn cơng nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt.

-

Công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt thành phố bằng phương pháp ủ phân
compost.

6. Phạm vi đề tài


Đồ án tốt nghiệp
-

Nghiên cứu chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh.

-

Lên phương án áp dụng công nghệ compost để xử lý chất thải rắn tại
TpHCM.

7. Ý nghĩa đề tài
7.1. Ý nghĩa khoa học
Đây là một nghiên cứu góp phần xác định ảnh hưởng của các yếu tố môi trường
và điều kiện kỹ thuật trong việc ủ phân compost có thể giúp tăng cường hiệu quả xử lý
một đối tượng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng phát sinh từ hoạt động sinh hoạt
của người dân. Trên cơ sở tìm hiểu các cơng nghệ ủ phân compost và từ những kết quả
nghiên cứu, có thể đề xuất biện pháp quản lý chất thải rắn bằng việc ủ phân compost
giúp đẩy nhanh tốc độ xử lý và rút ngắn thời gian cho quá trình.
Đề tài đã đưa ra một phương án công nghệ phù hợp để giải quyết vấn đề chất thải
rắn của TpHCM.
Đề tài cung cấp cơ sở khoa học vững chắc giúp các nhà quản lý ra quyết định.
7.2. Ý nghĩa thực tiễn

Phân compost tuy đã được áp dụng trong thực tiễn, nhưng việc nghiên cứu giải
pháp này nhằm đạt được sự hiểu biết tường tận hơn, đồng thời đóng góp một phần
trong phát huy các kỹ thuật xử lý rác thành phân bón có ích. Ngoài mục tiêu xử lý chất
thải, ngăn chặn nguy cơ phát tán, gây ô nhiễm của chất thải sinh hoạt, đề tài còn giúp
rút ngắn thời gian cho một chu trình xử lý, tạo sản phẩm cho hiệu quả sử dụng cao.
8. Cấu trúc đề tài: Đề tài gồm có 4 chương với những nội dung sau:
-

Phần: Mở đầu

-

Chương 1: Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt và các phương pháp xử lý.

-

Chương 2: Điểu kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi trường TPHCM.

-

Chương 3: Hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố HCM.


Đồ án tốt nghiệp
-

Chương 4: Dự báo diễn biến phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đến năm 2030
tại TPHCM và đề xuất xử lý bằng phương pháp ủ phân compost.

-

Kết luận và kiến nghị.


Đồ án tốt nghiệp
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ
1.1. Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt
1.1.1. Chất thải rắn
Chất thải rắn ( Solid Waste) 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…) trong đó quan trọng nhất là các loại
chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống.
Rác là thuật ngữ được dùng để chỉ chất thải rắn có hình dạng tương đối cố định, bị
vứt bỏ từ hoạt động của con người. Rác sinh hoạt hay chất thải rắn sinh hoạt là một bộ
phận của chất thải rắn, được hiểu là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động thường
ngày của con người.
1.1.2. Chất thải rắn sinh hoạt
Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải liên quan đến các hoạt động của con người,
nguồn tạo thành chủ yếu từ khu dân cư, các cơ quan trường học, các trung tâm dịch vụ
thương mại.
1.1.3. Nguồn gốc phát sinh và thành phần chất thải rắn sinh hoạt
1.1.3.1. Nguồn gốc phát sinh
Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, có thể ở nơi này hay
nơi khác; chúng khác nhau về số lượng. kích thước, phân bố về khơng gian. Việc phân
loại các nguồn phát sinh chất thải rắn đóng vai trị quan trọng trong cơng tác quản lý
chất thải rắn.
Chất thải rắn sinh hoạt có thể phát sinh trong hoạt động cá nhân cũng như trong
hoạt động xã hội như từ các khu dân cư, chợ, nhà hàng, công sở, khách sạn, trường
học, cơng trình cơng cộng, các hoạt động xây dựng đô thị và các nhà máy công nghiệp.

Đồ án tốt nghiệp
Ở một số nước phát triển trên thế giới lượng chất thải phát sinh được thể hiện ở dạng
biểu đồ hình cột dưới đây (hình 1.1)

Nhìn vào biểu đồ trên ta thấy lượng chất thải rắn của nước Đức, Anh lớn nhất so
với các nước kể trên.
1.1.3.2. Thành phần và tính chất của chất thải rắn
Thành phần lý học, hoá học của CTR khác nhau tuỳ thuộc vào từng địa phương,
vào điều kiện thời tiết, khí hậu, các điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác.
Bảng 1.1. Thành phần chất thải rắn.
STT

Thành phần

Tỷ lệ phần trăm

01

Rác nhà bếp

64,50

02

Giấy

5,07

03

Vải

3,88

04

Gỗ

4,59


Đồ án tốt nghiệp

05

Nhựa

12,42

06

Da và cao su

0,44

07

Kim loại

0,36

08

Thủy tinh

0,40

09

Sành sứ

0,24

10

Đất cát

1,39

11

Xỉ than

0,44

12

Nguy hại

0,12

13

Bùn

2,92

14

Các loại khác

0,14

“Nguồn: Báo cáo môi trường quốc gia (2011)”.
Bảng 1.2. Đặc tính CTR ở các quốc gia có thu nhập thấp, thu nhập trung bình và thu
nhập cao.
Thành phần

Quốc gia có thu Quốc gia có thu Quốc gia có thu
nhập thấp

nhập TB

nhập cao

Khối lượng chất thải (kg/ngày)

0,4 - 0,6

0,5 - 0,9

0,7 - 1,8

Khối lượng riêng (kg/m3)

250 - 500

170 - 330

100 - 170

40 - 80

40 - 60

20 - 30

Giấy

1 - 10

15 - 40

15 - 40

Thuỷ tinh, gốm

1 - 10

1 - 10

4 - 10

Kim loại

1-5

1-5

3 - 13

Độ ẩm (%)
Thành phần (% khối lượng)


Đồ án tốt nghiệp

Nhựa

1-5

2-6

2 - 10

Da, cao su

1-5

-

-

Gỗ, rơm rạ

1-5

-

-

Hàng dệt

1-5

2 - 10

2 - 10

Rau quả, thực phẩm

40 - 80

20 - 65

20 - 50

Hỗn hợp trơ khác

1 - 40

1 - 30

1 - 20

“Nguồn: Integrated Solid Waste Management, McGRAW - HILL (1993)”.
 Tính chất vật lý
Những tính chất vật lý quan trọng của CTR bao gồm :khối lượng riêng, độ ẩm,
kích thước hạt và sự phân bổ kích thước, khả năng giữ nước và độ xốp của CTR đã
nén.
Khối lượng riêng : là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích, tính bằng kg/m3.
Khối lượng riêng của CTR sẽ khác nhau tuỳ theo cách lưu trữ như rác để tự nhiên
không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng không nén, rác chứa trong thùng đã nén
và còn khác nhau tuỳ theo từng vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu trữ. Khối
lượng riêng của CTR lấy từ các xe rác dao động từ 180 – 420 kg/m3, giá trị đặc trưng
vào khoảng 300 kg/m3.
Độ ẩm : thường được biểu diễn theo hai cách đó là tính theo thành phần phần
trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Trong lĩnh vực quản lý
CTR phương pháp dựa vào khối lượng ướt thông dụng hơn. Độ ẩm của CTR dao động
khoảng 30 -40%, trung bình 20%.
Kích thước và sự phân bố kích thước : đóng vai trị quan trọng trong quá trình
thu hồi phế liệu, nhất là khi sử dụng các phương pháp cơ học như sàng, quay và các
thiết bị phân loại nhờ từ tính.


Đồ án tốt nghiệp
Khả năng tích ẩm : là tổng lượng ẩm mà CTR có thể tích trữ được. Đây là thông
số quan trọng trong việc xác định lượng nước rị rỉ sinh ra trong bãi chơn lấp. Phần

nước dư vượt q khả năng tích trữ của CTR sẽ thốt ra ngồi thành nước rỉ rác. Khả
năng tích ẩm của CTR thay đổi tuỳ theo điều kiện nén ép và thời gian phân huỷ của
chất thải. Khả năng tích ẩm của CTR trong trường hợp khơng nén có thể dao động
trong khoảng 50 – 60%.
 Tính chất hố học
Đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương án xử lý và thu hồi nguyên
liệu. Đối với thành phần rác hữu cơ dùng làm phân compost hoặc thức ăn gia súc,
ngồi thành phần những yếu tố chính cịn phải chú ý đến thành phần các yếu tố vi
lượng.
Ví dụ như khả năng cháy phụ thuộc vào tính chất hố học của CTR, đặc biệt
trong trường hợp chất thải là hỗn hợp những thành phần cháy được và khơng cháy
được.
Những tính chất cơ bản cần phải xác định đối với các thành phần cháy được
trong chất thải rắn bao gồm :
 Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi sấy ở 1050C).
 Thành phần các chất cháy bay hơi (phần khối lượng mất đi khi nung ở 9500C
trong tủ nung kín).
 Thành phần Carbon cố định (thành phần có thể cháy được cịn lại sau khi
thải các chất có thể bay hơi).
 Tro (phần khối lượng còn lại sau khi đốt trong lị nung hở).
Điểm nóng chảy của tro : là phần trăm mà tại đó tro tạo thành từ q trình đốt
cháy, chất thải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng chảy
của CTR đặc trưng thường dao động khoảng 1100 -12000C.
Các nguyên tố cơ bản : các nguyên tố cơ bản cần phân tích trong CTR bao gồm
Carbon (C), Hydro (H), Oxy (O), Nitơ (N), Lưu huỳnh (S) và tro. Kết quả xác định các


Đồ án tốt nghiệp
nguyên tố cơ bản này thường được dùng để xác định cơng thức hố học của thành phần
chất hữu cơ có trong CTR, cũng như xác định tỷ lệ C : N thích hợp cho q trình làm

compost.
Các chất dinh dưỡng và các nguyên tố vi lượng : nếu thành phần chất hữu cơ có
trong CTR được sử dụng sản xuất các sản phẩm nhờ các quá trình chuyển hố sinh học
như compost, methane, ethenol…thì số lượng về chất dinh dưỡng và nguyên tố vi
lượng có sẵn trong CTR đóng vai trị quan trọng nhằm đảm bảo sinh dưỡng cho VSV
cũng như yêu cầu của sản phẩm sau khi chuyển hoá sinh học.
Bảng 1.3. Thành phần các nguyên tố trong CTRSH từ khu dân cư.
Phần trăm khối lƣợng khô (%)
Thành phần
C

H

O

N

S

Tro

6,4

37,6

2,6

0,4

5

43,5

6

44

0,3

0,2

6

44

5,9

44,6

0,3

0,2

5

60

7,2

22,8

-

-

10

55

6,6

31,2

4,6

0,15

2,5

78

10

-

2

-

10

60

8

11,6

10

0,4

10

47,6

6

38

3,4

0,3

4,5

49,5

6

42,7

0,2

0,1

1,5

0,5

0,1

0,4

<0,1

-

98,9

Chất hữu cơ
Chất thải thực 48
phẩm
Giấy
Carton
Nhựa
Vải
Cao su
Da
Rác vườn
Gỗ

Chất vô cơ
Thuỷ tinh


Đồ án tốt nghiệp

Kim loại

4,5

0,6

4,3

<0,1

-

90,5

Bụi tro

26,3

3

2

0,5

0,2

68

“Nguồn : George Tchobanoglous(1993)”.
 Tính chất sinh học
Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong CTR là
hầu hết các thành phần này đều có thể chuyển hố sinh học tạo thành khí, chất rắn hữu
cơ và vơ cơ ngoại trừ nhựa, cao su. Phần chất hữu cơ có trong CTR được phân loại như
sau :
 Những chất tan được trong nước : như đường, tinh bột, amino axit và các
axit hữu cơ khác.
 Hemicellulose : là sản phẩm ngưng tụ của đường 5Carbon và đường 6
Carbon.
 Cellulose : là sản phẩm ngưng tụ của glucose và đường 6 Carbon.
 Mỡ, dầu và sáp là những este của rượu và axit béo mạch dài.
 Lignin : là hợp chất cao phân tử các vịng thơm và các nhóm methoxyl.
 Lignocellulose.
 Protein.
Khả năng phân hủy của thành phần chất hữu cơ : hàm lượng chất rắn bay hơi
được xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 5500C, thường được sử dụng để đánh giá khả
năng phân huỷ sinh học của chất hữu cơ trong CTR. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu
hàm lượng chất rắn bay hơi để biểu diễn khả năng phân huỷ sinh học của chất hữu
trong CTR thơng thường khơng chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay
hơi nhưng khó phân huỷ (ví dụ giấy in báo). Cũng có thể sử dụng hàm lượng lignin có
trong chất thải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học.


Đồ án tốt nghiệp
Sự hình thành mùi : mùi sinh ra khi tồn trữ CTR trong thời gian dài giữa các

khâu thu gom, trung chuyển và đổ ra BCL nhất là những vùng khí hậu nóng ẩm do khả
năng phân huỷ kỵ khí nhanh, các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ có trong CTR.
Sự sản sinh ruồi nhặng : vào mùa hè cũng như tất cả các mùa của những vùng
có khí hậu ấm áp, sự sản sinh ruồi nhặng ở những khu vực chứa CTR là những vấn đề
đáng quan tâm.
1.2. Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn
1.2.1. Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp cơ học
1.2.1.1.

Phân loại chất thải:

Phân loại chất thải là quá trình tách riêng biệt các thành phần có trong CTRSH,
nhằm chuyển chất thải từ dạng hỗn tạp sang dạng tương đối đồng nhất. Quá trình này
cần thiết để thu hồi những thành phần có thể tái sinh có trong chất thải rắn sinh hoạt,
tách riêng những thành phần mang tính nguy hại và những thành phần có khả năng thu
hồi năng lượng.
1.2.1.2.

Giảm thể tích cơ học:

Nén, ép, rác là khâu quan trọng trong quá trình xử lý chất thải rắn. Ở hầu hết các
thành phố, xe thu gom thường được trang bị bộ phận ép rác nhằm tăng khối lượng rác,
tăng sức chứa của rác và tăng hiệu suất chuyên chở cũng như kéo dài thời gian phục vụ
cho bãi chôn lấp.
1.2.1.3.

Giảm kích thước cơ học:

Là việc cắt, băm rác thành các mảnh nhỏ để cuối cùng ta được một thứ rác đồng
nhất về kích thước. Việc giảm kích thước rác có thể khơng làm giảm thể tích mà ngược

lại cịn làm tăng thể tích rác. Cắt, giã, nghiền rác có ý nghĩa quan trọng trong việc đốt
rác, làm phân và tái chế vật liệu.
1.2.2. Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt