Luận văn Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp hiếu khí

Đề tài : xử lý chất thải rắn bằng phương pháp hiếu khí: các hệ thống sản xuất phân compost GVHD: TS.Nguyễn Lan Hương SVTH : Vũ Qúy Ba Từ Thanh Định Nội dung: I-Phương pháp sản xuất: 1- Khái niệm 2- Sơ đồ sản xuất 3- Nhân tố ảnh hưởng II- Các hệ thống sản xuất phân compost 1- Đánh luống (windrow) 1.1- Hệ thống tĩnh (static windrow) 1.2- Hệ thống có đảo trộn (turned windrow) 2- Trong thùng hay trống xoay (in-vessel) I-Phương pháp sản xuất: 1- Khái niệm: Ủ compost được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost. Quá trình diễn ra chủ yếu giống như trong phân hủy tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện môi trường cho hoạt động của VSV Compost là sản phẩm giàu chất hữu cơ và có hệ VSV phong phú, ngoài ra còn chứa các nguyên tố vi lượng có lợi cho đất và cây trồng I-Phương pháp sản xuất: 2- Sơ đồ sản xuất: Đổ vào băng tải Phân loại Chất hc ko lên men Các chất vô cơ Qua nam châm phan loại sắt Tái sử Dụng Chôn lấp Tái chế ủ trong các thùng( bể) sàng Nghiền Phân ủ (compost) Chất thải cân I-Phương pháp sản xuất: 3- Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất phân copmost 3.1- Dinh dưỡng + Nguyên tố đa lượng& vi lượng + Tỉ lệ C/N 3.2- Các yếu tố môi trường: + Nhiệt độ + Độ Ph + Độ ẩm + Sự thông khí + Tốc độ thông khí + Dự đoán nhu cầu Oxy cần thiết II- Các hệ thống sản xuất phân compost Những hệ thống sản xuất compost hiện đang dùng có thể phân làm hai loại: 1- windrow ( đánh luống) 2- in-vessel( trong thùng hay kênh mương) Một quá trình sản xuất dạng windrow gồm các bước: - Trộn nguyên liệu - Đánh luống và bố trí pp làm thoáng khí - Tiến hành quá trình ủ compost - Sàng lọc hỗn hợp sản phẩm compost - Xử lý sản phẩm compost - Lưu trữ II.1-Sản xuất compost dạng luống kiểu tĩnh( static windrow) II.1.1- Sản xuất compost làm thoáng khí thụ động: đặc điểm: không xáo trộn luống ủ compost mà để thoáng khí tự nhiên. Do đó phù hợp với các nước phát triển Chiều cao đống: 1.5-2.5m II.1.2- Sản xuất compost làm thoáng khí cưỡng bức: Đặc điểm: dùng thiết bị thổi không khí từ dưới lên trên( p dương) hoặc thiết bị hút không khí từ trên xuống(p âm) đi xuyên qua đống ủ compost không đảo trộn Hình 1- sơ đồ kĩ thuật cho sản xuất compost làm thoáng khí cưỡng bức Chiều dài: 21- 27m Chiều rộng: 3- 4.8m Chiều cao: 1.5- 2-4m Thời gian ủ 3 - 5 tuần Độ ẩm 50-60% Ưu nhược điểm của PP ủ thông khí cưỡng bức Một khối lượng lớn các vật chất hữu cơ có thể được ủ nhanh chóng với lao động ít hơn Kiểm soát mùi được cải thiện Chất lượng của các sản phẩm cuối cùng có thể được kiểm soát tốt hơn. Chỉ xử lý tốt cho những chất thải có cấu tạo dạng hạt, kích thước hạt không quá 3-4 cm và tương đối đồng đều II.2- Sản xuất compost trong các thùng Mục đích sản xuất compost trong các thùng? Tăng tốc quá trình ủ phân compost bằng việc duy trì các điều kiện tốt nhất cho VSV hoạt động Giảm thiểu tác hại lên môi trường Hoạt động ủ phân trong thùng chứa Các điều kiện phân bón được kiểm soát bằng cách sử dụng sục khí và / hoặc khuấy trộn để thúc đẩy sự phân hủy nhanh Hàm lượng ôxy cung cấp tối ưu cho hoạt động hiếu khí(> 10%), độ ẩm tối ưu (40-60%), và kiểm soát nhiệt độ trong khoảng ưu ấm tối ưu, nơi vi khuẩn hoạt động có hiệu quả nhất Để làm được điều này, sục khí và khuấy trộn được điều khiển bởi nhiệt độ, độ ẩm và / hoặc tuần hoàn oxy (thông thường là nhiệt độ), hoặc theo chu kì Hệ thống sục khí có thể được có hoặc không và có nhiều thiết kế, nhưng không khí nên được phân bố đều.Hệ thống khuấy trộn cũng phá vỡ các hạt, cung cấp các vi sinh vật tiếp cận tốt hơn với carbon để phân hủy Thời gian ủ 2- 3 tuần có thể ngắn hơn hoặc dài hơn Aeration ducts at Inland Empire composting facility, Qúa trình ủ compost trong thùng chứa Mixing Air Supply Air Treatment In-Vessel Composting Air Recirculation Compost Curing Leachate Collection Treatment Or Proper Disposal Rewatering Process Air Optional Screening And/or Bagging Process Air Product Distribution Raw Materials Exhaust to Atmosphere Watering Các yêu cầu cơ bản trong việc thiết kế các thùng ủ Làm thoáng khí cưỡng bức( thổi khí) Khuấy trộn Đảo trộn Ưu điểm của ủ phân compost trong các thùng Phân bón có thể được kiểm soát chặt chẽ hơn, dẫn đến phân hủy nhanh hơn và chất lượng sản phẩm đồng bộ hơn Giảm sự ảnh hưởng của thời tiết Tốn ít nhân lực để vận hành hệ thống và nhân viên ít tiếp xúc với vật liệu ủ thường có thể được thực hiện tại chỗ, tiết kiệm chi phí thu gom tốn ít diện tích Quy trình lọc và sử lý không khí và có thể được dễ dàng thu gom và xử lý Cộng đồng dễ chấp nhận hơn In-Vessel Composting Advantages Nhược điểm của ủ phân compost trong các thùng Chi phí đầu tư cao Tốn kém chi phí và kỹ năng cho việc vận hành và bảo trì Hệ thống có thể bị treo tắt do vấn đề mùi hôi, thiếu các bộ phận có sẵn phụ tùng hoặc để bảo trì thường xuyên, Công suất bị hạn chế bởi kích thước của thùngMặc dù hiện nay nhiều hệ thống kiểu mới cho công suất cao In-Vessel Composting Disadvantages Clip về sản xuất compost YouTube - The Earth Bin - In-Vessel Commercial Duty Composting System II.2-Các trống xoay Các thùng hình trụ có khả năng chuyển động liên tục,thường đạt tốc độ 1 vòng / phút hoặc ít hơn. Trộn, xay và thông khí nguyên liệu để bắt đầu phân compost Quá trình ủ diễn ra nhanh- một phần do kích thước hạt giảm dần Thông thường thời gian lưu trú rất ngắn: 2-3 tuần Illustration adopted from Rynk 1992 Một vài hệ thống trống xoay Clip Bob's Lake CompostSystem Tutorial on Vimeo Một vài hệ thống ủ compost khác BioSystem Solutions’ Vertical ( hệ thống khuấy trộn kiểu thẳng đứng) BioTower( thiết bị dạng tháp): khả năng ủ lên đến 20 tấn/ngày , với hệ thống nạp nguyên liệu, khuấy trộn tháo sản phẩm tự động hóa. Thiết bị đo và điều chỉnh nhiệt độ,oxy, độ ẩm đều được tích hợp trong đó. Khí thải được xử lý qua hệ thống màng lọc sinh học và nước rỉ được giữ lai, làm sạch và tái sử dụng. Một vài hệ thống ủ compost khác HotRot Composting Systems: thùng chứa hình chữ U có hệ thống thông khí cưỡng bức. Cấu tạo bởi các răng cưa gắn liền với một trục trung tâm. Công suất đầu vào có thể lên đến 14 tấn/ngày . Có thể lập trình để điều chỉnh lượng nguyên liệu đầu vào và duy trì thời gian lưu giữ và mô đun mở rộng để chứa. Box/Tunnel Composting Systems Box/Tunnel Composting Systems Tài liệu tham khảo: Bài giảng công nghệ xử lý chất thải rắn: TS. Nguyễn Lan Hương www.calrecycle.ca.gov/lea/Conference/.../Compost101/Aslam.ppt - Hoa Kỳ www.p2pays.org/ref/02/01624_files/01624.ppt The Biocycle Guide to In-Vessel Composting, JG Press. Inc., Emmaus, PA, 1986. The Biocycle Guide to The Art and Science of Composting, JG Press. Inc.., Emmaus, PA, 1991. California Integrated Waste Management Board. Comprehensive Compost Odor Response Project. 2007. San Diego State University Contractor’s Report to the Board. THANK YOU FOR LISTENING