Đồ án: Thiết kế, Lắp đặt & Vận hành Hệ thống Ủ Rác Hữu Cơ Trống Quay 10kg/ngày (ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật)

Đồ án thiết kế hệ thống ủ rác hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày. Giải pháp xử lý rác thải sinh hoạt hiệu quả, thân thiện môi trường.

• Tác giả: Trần Trương Hoàng Vy
• Người hướng dẫn: Ts. Phạm Phú Song Toàn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Thiết Kế, Lắp Đặt Và Vận Hành Hệ Thống Ủ Rác Thải Sinh Hoạt Hữu Cơ Kiểu Trống Quay, Công Suất 10 Kg/Ngày
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
• DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI ĐÔ THỊ VÀ RÁC THẢI HỮU CƠ
• 1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn đô thị Việt Nam
• 1.1.1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị
• 1.1.2. Hiện trạng rác thải đô thị, bài toán cấp thiết ở Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về chất thải hữu cơ
• 1.2.1. Đặc trưng của chất thải hữu cơ và hiện trạng chất thải hữu cơ tại TP Đà Nẵng
• 1.3. Các phương pháp xử lý rác thải hữu cơ và công nghệ ủ hiện nay
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM
• 2.1. Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng
• 2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu, địa điểm áp dụng
• 2.2. Phương pháp tính toán, thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày
• 2.2.1. Phương pháp tính toán hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày
• 2.2.2. Phương pháp thiết kế hệ thống ủ rác sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày
• 2.3. Thi công và lắp đặt hệ thống
• 2.4. Vận hành hệ thống và đo đạc hệ thống
• 2.4.1. Phương pháp vận hành hệ thống
• 2.4.2. Phương pháp đo đạc
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM
• 3.1. Kết quả nghiên cứu
• 3.2. Kết quả triển khai thực nghiệm
• 3.3. Đánh giá sơ bộ hiệu quả của hệ thống trong vận hành thực nghiệm
• 3.4. Đánh giá sơ bộ chất lượng sản phẩm
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Hướng dẫn ủ rác hữu cơ trống quay Giải pháp bền vững

Phương pháp ủ rác hữu cơ trống quay là một giải pháp công nghệ tiên tiến, thuộc hệ thống In-Vessel Composting, được thiết kế để xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn. Công nghệ này giải quyết triệt để các vấn đề của phương pháp ủ truyền thống như mùi hôi, nước rỉ rác và côn trùng. Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý phân hủy hiếu khí của vi sinh vật (VSV) trong một thùng chứa kín có khả năng quay tròn. Việc này giúp tối ưu hóa quá trình đảo trộn, cung cấp oxy và duy trì các điều kiện lý tưởng cho quá trình phân hủy. Mô hình này đặc biệt phù hợp với quy mô nhỏ, công suất 10kg/ngày, đáp ứng nhu cầu của các hộ gia đình, trường học, hoặc nhà hàng nhỏ. Theo nghiên cứu của Trần Trương Hoàng Vy (2021) tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng, mô hình này chứng minh tính ứng dụng cao, giúp giảm tải cho các bãi chôn lấp và biến rác thải thành phân compost có giá trị. Sản phẩm cuối cùng không chỉ là phân bón sạch mà còn góp phần xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Đây là một hướng đi quan trọng trong bối cảnh quản lý chất thải rắn đang là bài toán cấp thiết tại các đô thị Việt Nam.

1.1. Giới thiệu công nghệ ủ compost In Vessel Composting

Công nghệ ủ rác hữu cơ trống quay thuộc phương pháp In-Vessel Composting. Đây là một hệ thống khép kín. Vật liệu hữu cơ được chứa trong một thùng hoặc silo. Quá trình phân hủy diễn ra hoàn toàn bên trong thiết bị. Điều này cho phép kiểm soát chặt chẽ các yếu tố môi trường. Các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, và luồng không khí được điều chỉnh tối ưu. Nhờ đó, quá trình ủ diễn ra nhanh hơn so với các phương pháp truyền thống. Mô hình này khắc phục được nhiều nhược điểm của ủ luống. Các vấn đề như mùi hôi, nước rỉ rác, và sự phát triển của côn trùng được hạn chế tối đa. Hệ thống không chiếm nhiều diện tích. Nó phù hợp với không gian hạn chế tại các đô thị.

1.2. Lợi ích vượt trội của mô hình ủ rác trống quay 10kg

Mô hình ủ rác trống quay công suất 10kg/ngày mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Thứ nhất, nó giúp xử lý rác thải hữu cơ ngay tại nguồn, giảm đáng kể lượng rác phải vận chuyển đến các bãi chôn lấp. Điều này giúp giảm áp lực lên hệ thống quản lý rác thải đô thị, đặc biệt là tại các thành phố lớn như Đà Nẵng. Thứ hai, quá trình ủ được kiểm soát tốt, rút ngắn thời gian xử lý xuống còn khoảng 30 ngày. Thứ ba, sản phẩm tạo ra là phân compost chất lượng cao, không chứa tạp chất nguy hại, có thể sử dụng để cải tạo đất và bón cho cây trồng. Cuối cùng, hệ thống vận hành đơn giản, không đòi hỏi kỹ thuật cao, phù hợp với nhiều đối tượng sử dụng. Đây là một giải pháp kinh tế và thân thiện với môi trường.

II. Thách thức quản lý rác hữu cơ tại đô thị Việt Nam

Các đô thị Việt Nam, đặc biệt là Đà Nẵng, đang đối mặt với áp lực khổng lồ từ rác thải sinh hoạt. Theo thống kê, rác hữu cơ chiếm hơn 50% tổng lượng rác thải, gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng. Các phương pháp xử lý truyền thống như chôn lấp đang dần bộc lộ nhiều hạn chế. Bãi rác Khánh Sơn tại Đà Nẵng là một ví dụ điển hình về tình trạng quá tải và ô nhiễm. Chôn lấp không chỉ tiêu tốn diện tích đất quý giá mà còn là nguồn phát sinh nước rỉ rác và khí nhà kính (metan), gây ô nhiễm đất, nước và không khí. Hơn nữa, việc không phân loại rác tại nguồn khiến quá trình xử lý trở nên phức tạp và tốn kém. Rác hữu cơ lẫn với các loại rác khác làm giảm hiệu quả tái chế và tạo ra phân compost kém chất lượng, khó tiêu thụ. Thực trạng này đòi hỏi một giải pháp xử lý tại nguồn, hiệu quả và bền vững như mô hình ủ rác hữu cơ trống quay để giải quyết tận gốc vấn đề, thay vì chỉ xử lý phần ngọn. Việc áp dụng các công nghệ mới là yêu cầu cấp thiết để hướng tới một môi trường đô thị xanh và sạch hơn.

2.1. Thực trạng rác thải sinh hoạt hữu cơ tại các đô thị

Tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, khối lượng rác thải sinh hoạt hữu cơ phát sinh hàng ngày lên tới hàng nghìn tấn. Thành phần chủ yếu là thức ăn thừa, rau củ quả hỏng từ các hộ gia đình, nhà hàng, chợ. Loại rác này có độ ẩm cao (70-85%) và dễ phân hủy, gây ra mùi hôi thối nồng nặc chỉ sau một thời gian ngắn. Quá trình thu gom, vận chuyển và tập kết tại các bãi rác thường không kịp thời, dẫn đến ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Theo Báo cáo Hiện trạng Môi trường Quốc gia, đây là nguyên nhân chính gây áp lực lên các cơ sở xử lý chất thải rắn và là nguồn phát sinh mầm bệnh.

2.2. Hạn chế của phương pháp xử lý truyền thống

Phương pháp xử lý rác thải phổ biến nhất tại Việt Nam hiện nay là chôn lấp. Tuy nhiên, phương pháp này có nhiều nhược điểm. Nó chiếm dụng diện tích đất lớn, một nguồn tài nguyên ngày càng khan hiếm ở các đô thị. Quá trình phân hủy kỵ khí trong bãi chôn lấp tạo ra khí metan, một loại khí nhà kính có khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 21 lần so với CO2. Nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp nếu không được xử lý đúng cách sẽ ngấm vào đất và nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Các phương pháp khác như đốt cũng gặp khó khăn do rác hữu cơ Việt Nam có độ ẩm cao, nhiệt trị thấp, đòi hỏi chi phí năng lượng bổ sung lớn.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống ủ rác hữu cơ trống quay

Việc thiết kế một hệ thống ủ rác hữu cơ trống quay công suất 10kg/ngày đòi hỏi sự tính toán cẩn thận về cấu trúc, vật liệu và cơ chế vận hành. Dựa trên đồ án tốt nghiệp của Trần Trương Hoàng Vy, hệ thống được cấu thành từ các vật liệu đơn giản, dễ tìm và chi phí thấp, nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả. Cấu trúc chính bao gồm một thùng phuy sắt 220L được đặt nằm ngang trên một khung sắt chữ V. Bên trong thùng có hệ thống cánh khuấy gắn trên một trục quay trung tâm. Cơ cấu này giúp đảo trộn đều vật liệu, ngăn ngừa vón cục và đảm bảo không khí được lưu thông khắp khối ủ. Một trong những yếu tố quan trọng trong thiết kế là hệ thống thông khí. Các lỗ thông khí được khoan đều ở hai mặt bên của thùng phuy, cho phép không khí tự nhiên đi vào, cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động. Thiết kế này loại bỏ sự cần thiết của máy thổi khí, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Hệ thống được chia thành bốn modun, mỗi modun xử lý rác của một tuần, giúp việc vận hành và theo dõi trở nên dễ dàng và liên tục.

3.1. Nguyên lý cấu tạo và vật liệu cho hệ thống T COM V2.0

Hệ thống T-COM V2.0 được thiết kế với tiêu chí đơn giản và hiệu quả. Thùng chứa chính là một thùng phuy sắt 220L, có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt. Khung đỡ được làm từ sắt V, đảm bảo độ vững chắc khi thùng quay. Trục quay và cánh khuấy được gia công từ thép để tăng độ bền. Một tay quay được lắp ở đầu trục, cho phép người vận hành đảo trộn vật liệu một cách thủ công. Cửa nạp và lấy sản phẩm được thiết kế ở giữa thân thùng, có chốt cài chắc chắn để đảm bảo kín khí và tránh rò rỉ trong quá trình quay. Toàn bộ hệ thống được sơn chống gỉ để tăng tuổi thọ khi hoạt động ngoài trời.

3.2. Tối ưu hóa chi tiết Lỗ thông khí và cơ cấu quay

Sự thành công của quá trình ủ hiếu khí phụ thuộc rất nhiều vào việc cung cấp đủ oxy. Trong thiết kế này, các lỗ thông khí có đường kính 1cm được khoan so le nhau trên hai mặt thùng, cách nhau 5cm. Cách bố trí này tạo ra sự đối lưu không khí tự nhiên hiệu quả khi thùng được quay. Cơ cấu quay thủ công bằng tay quay là một giải pháp kinh tế. Nó không chỉ giúp đảo trộn vật liệu mà còn phá vỡ các túi khí kỵ khí có thể hình thành bên trong khối ủ. Việc quay thùng hàng ngày cũng giúp phân phối lại độ ẩm và nhiệt độ, tạo điều kiện đồng đều cho vi sinh vật phát triển.

IV. Bí quyết vận hành ủ rác trống quay hiệu quả tối ưu

Vận hành hiệu quả một hệ thống ủ rác hữu cơ trống quay không chỉ dựa vào thiết kế mà còn phụ thuộc vào việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố sinh hóa. Đây là các yếu tố then chốt quyết định tốc độ và chất lượng của quá trình phân hủy. Yếu tố quan trọng hàng đầu là tỷ lệ C/N (Carbon/Nitrogen). Rác bếp thường giàu Nitơ (tỷ lệ C/N thấp), do đó cần bổ sung vật liệu độn giàu Carbon như mùn cưa, rơm rạ khô để đạt tỷ lệ tối ưu khoảng 25:1 đến 30:1. Yếu tố thứ hai là độ ẩm, cần duy trì ở mức 50-60%. Độ ẩm quá thấp sẽ làm chậm hoạt động của vi sinh vật, trong khi quá cao sẽ gây ra tình trạng yếm khí. Kích thước nguyên liệu đầu vào cũng cần được xử lý. Rác nên được cắt nhỏ với kích thước 3-5cm để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, giúp vi sinh vật phân hủy nhanh hơn. Cuối cùng, việc đảo trộn đều đặn bằng cách quay thùng hàng ngày là bắt buộc để cung cấp oxy và duy trì sự đồng nhất của khối ủ. Việc tuân thủ các nguyên tắc này sẽ đảm bảo quá trình ủ diễn ra nhanh chóng và tạo ra phân compost chất lượng.

4.1. Kiểm soát tỷ lệ C N độ ẩm và kích thước nguyên liệu

Để đạt tỷ lệ C/N lý tưởng, nguyên tắc phối trộn là 1:1 theo thể tích giữa rác bếp (giàu N) và mùn cưa (giàu C). Việc kiểm tra độ ẩm có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công: nắm một vốc vật liệu trong tay và bóp chặt, nếu nước rịn ra giữa các kẽ tay là độ ẩm phù hợp. Nếu quá khô, có thể phun thêm nước; nếu quá ướt, cần bổ sung thêm vật liệu khô như mùn cưa. Rác thải hữu cơ cần được xử lý sơ bộ bằng máy cắt hoặc băm nhỏ trước khi đưa vào thùng ủ để đẩy nhanh quá trình phân hủy.

4.2. Giám sát nhiệt độ và quá trình đảo trộn định kỳ

Nhiệt độ là chỉ số quan trọng cho thấy hoạt động của vi sinh vật. Quá trình ủ sẽ trải qua hai pha nhiệt: pha ưa nhiệt trung bình và pha ưa nhiệt cao. Nhiệt độ cần được duy trì trong khoảng 55-65°C trong vài ngày để tiêu diệt mầm bệnh. Sau đó, nhiệt độ sẽ giảm dần khi quá trình phân hủy gần hoàn tất. Việc đảo trộn bằng cách quay thùng cần được thực hiện hàng ngày, mỗi lần quay khoảng 5-10 vòng. Điều này không chỉ cung cấp oxy mà còn giúp phân phối đều nhiệt độ và độ ẩm trong toàn bộ khối ủ, đảm bảo tất cả các phần của vật liệu đều được phân hủy.

V. Ứng dụng mô hình ủ rác trống quay 10kg ngày tại Đà Nẵng

Mô hình ủ rác hữu cơ trống quay công suất 10kg/ngày đã được triển khai và vận hành thí điểm thành công tại Trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa, quận Cẩm Lệ, Đà Nẵng. Đây là một minh chứng thực tế về tính khả thi và hiệu quả của giải pháp này trong môi trường đô thị. Nguồn rác thải chính là rác bếp phát sinh từ bữa ăn bán trú của hơn 700 học sinh, với khối lượng trung bình 10kg mỗi ngày. Trước khi có hệ thống, toàn bộ lượng rác này đều được thu gom và vận chuyển đến bãi rác Khánh Sơn. Sau khi lắp đặt hệ thống, lượng rác hữu cơ này được xử lý hoàn toàn tại chỗ. Quá trình vận hành cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, không gây mùi hôi, không thu hút ruồi nhặng, đảm bảo vệ sinh môi trường học đường. Sản phẩm phân compost thu được sau khoảng 30 ngày có chất lượng tốt, được sử dụng để bón cho vườn rau của trường. Dự án không chỉ giải quyết vấn đề rác thải mà còn trở thành một mô hình giáo dục trực quan về bảo vệ môi trường cho học sinh, nâng cao nhận thức về tái chế và kinh tế tuần hoàn.

5.1. Triển khai thí điểm tại Trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa

Dự án đã lựa chọn Trường Tiểu học Trần Đại Nghĩa làm địa điểm thí điểm vì đây là nguồn phát thải rác hữu cơ ổn định và điển hình. Hệ thống ủ rác hữu cơ trống quay được lắp đặt tại một góc sân trường, dễ dàng cho việc vận hành. Các cô dưỡng sinh của trường được hướng dẫn trực tiếp quy trình vận hành, từ khâu xử lý rác đầu vào, phối trộn với mùn cưa, đến việc quay thùng hàng ngày và kiểm tra độ ẩm. Sự tham gia của nhân viên nhà trường đảm bảo tính bền vững và chủ động trong việc duy trì hoạt động của hệ thống sau khi dự án kết thúc. Mô hình này đã chứng minh rằng việc xử lý rác tại nguồn là hoàn toàn khả thi.

5.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm phân compost đầu ra

Sau 30 ngày vận hành, sản phẩm phân compost từ hệ thống ủ rác hữu cơ được lấy ra để đánh giá sơ bộ. Sản phẩm có màu nâu đen, tơi xốp, và có mùi đất đặc trưng, không còn mùi hôi của rác thải. Theo đánh giá ban đầu trong đồ án của Trần Trương Hoàng Vy, các chỉ tiêu cơ bản của phân bón đều đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Việc sử dụng phân bón này cho vườn cây của trường đã cho thấy hiệu quả cải tạo đất tốt, cây cối phát triển xanh tốt hơn. Kết quả này khẳng định giá trị của việc biến rác thải thành tài nguyên, mang lại lợi ích kép về môi trường và kinh tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI ĐÔ THỊ VÀ RÁC THẢI HỮU CƠ 1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị và hiện trạng chất thải rắn đô thị Việt Nam 1. Tổng quan về chất thải rắn đô thị 1. Khái niệm chất thải rắn Chất thải rắn bao gồm tất cả các chất thải ở dạng rắn, phát sinh do các hoạt động của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng không còn hữu ích hay khi con người không muốn sử dụng nữa.

[9] CTR đô thị là tất cả CTR phát sinh từ đô thị (hộ gia đình, công sở và khu thương mại,…) và không bao gồm chất thải phát sinh từ quá trình công nghiệp, xây dựng, nông nghiệp. Chất thải rắn đô thị Đà Nẵng.2 Nguồn gốc và phân loại chất thải rắn a) Nguồn gốc chất thải rắn Các nguồn phát sinh CTR bao gồm: [9] (1) Khu dân cư; (2) Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ,…); (3) Cơ quan, công sở (trường học, trung tâm, viện nghiên cứu, bệnh viện,…); (4) Khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng; (5) Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố,…); (6) Nhà máy xử lý chất thải; (7) Công nghiệp; (8) Nông nghiệp. Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn 2 Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày (Nguồn: Báo tin tức Thông (Nguồn: Báo Sài Gòn tấn Xã Việt Nam) Giải phòng Online) Hình 1.

Chất thải rắn sinh hoạt đô thị. Chất thải rắn thương mại. (Nguồn: https://chatthaicongnghiep.org/ (Nguồn: http://paloca. Chất thải rắn xây dựng.

Chất thải rắn công cộng. (Nguồn: https://moitruongxanhvn. Chất thải rắn công nghiệp. Chất thải rắn nông nghiệp.

b) Phân loại chất thải rắn CTR có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau: [9] Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn 3 Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày - Phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh như: rác thải sinh hoạt, văn phòng, thương mại, công nghiệp, đường phố, chất thải trong quá trình xây dựng hay đập phá nhà xưởng. - Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên như: các chất hữu cơ, vô cơ, chất có thể cháy hoặc không có khả năng cháy. Phân loại chất thải rắn theo nguồn phát sinh.

Nguồn phát sinh Loại chất thải Rác thực phẩm, giấy, cacton, nhựa, túi nylon, vải, da, rác vườn, gỗ, thủy tinh, lon thiếc, nhôm, kim loại, Hộ gia đình tro, lá cây, chất thải đặc biệt như pin, dầu nhớt xe, lốp xe, ruột xe, sơn thừa,… Giấy, cacton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loai, chất thải đặc biệt như vật dụng Khu thương mại gia đình hư hỏng (kệ sách, đèn, tủ,…), đồ điện tử hư hỏng (máy radio, tivi,…), tủ lạnh, máy giặt hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lóp, sơn thừa,… Giấy, cacton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, Công sở thủy tinh, kim loai, chất thải đặc biệt như kệ sách, đèn, tủ hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lốp, sơn thừa,… Xây dựng Gỗ, thép, bê tông, đất, cát,… Khu công cộng Giấy, túi nylon, lá cây,… Trạm xử lý nước thải Bùn hóa lý, bùn sinh học. Thành phần rác đô thị Thông thường trong CTR đô thị, CTR từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỷ lệ cao nhất 50 – 75%. Thông tin về thành phần CTR đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những phương pháp, thiết bị, quy trình thích hợp để xử lý. Thành phần CTR sinh hoạt khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác.

Thành phần chất thải rắn sinh hoạt. Chất thải có khả năng Thực phẩm và chất thải phân hủy sinh học vườn Giấy các loại Giấy vụn, bìa cacton, vải, Chất thải có khả năng tái gỗ chế Nhựa Nhựa và cao su Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn 4 Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày Kim loại Thủy tinh Thủy tinh, sành sứ Tả, băng vệ sinh Vải Chất thải có khả năng Da cháy Cao su Cao su và da Chất thải không tái chế/không có khả năng Đất, cát, sành sứ,… cháy Thành phần khác Chất thải nguy hại (Nguồn: [2]) CTR của Việt Nam có đặc trưng là độ ẩm cao (dao động trong khoảng 65 – 95%), độ tro khoảng 25 – 30% (khối lượng khô), tổng hàm lượng chất rắn bay hơi (TVS – Total Volatile Solid) dao động trong khoảng 70 – 75% (khối lượng khô), nhiệt lượng thấp (dao động trong khoảng 900 – 1.100 Kcal/kg khối lượng ướt). [2] Ở Việt Nam, với chủ trương đẩy mạng công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và cơ cấu chuyển dịch kinh tế từ nông nghiệp sang công nghiệp của Chính phủ kết hợp với các nghiên cứu về sự thay đổi thành phần CTR theo thời gian của một số nước có điều kiện tương tự, cho thấy thành phần CTR đã có sự thay đổi đáng kể trong rác thải đô thị, đó là: thực phẩm thừa, giấy các loại, nylon – nhựa mềm, nhựa cứng và vải.

[9] - Chất thải thực phẩm: với quá trình công nghiệp hóa đất nước, hàng hóa công nghiệp dần thay thế các sản phẩm nông nghiệp. Vì vậy, lượng chất thải thực phẩm đã và đang giảm mạnh. Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm là ngành có ảnh hưởng lớn nhất đến sự thay đổi lượng chất thải thực phẩm [9]. Từ năm 1995, thành phần chất thải thực phẩm chiếm tỷ lệ rất cao (80 – 96%) nhưng đến năm 2017 thành phần này giảm xuống còn khoảng 50 – 70%, điều này thể hiện sự thay đổi lối sống của cư dân đô thị là nhanh và tiện lợi [2].

- Giấy các loại: thành phần chất thải giấy nước ta tăng nhanh do hai nguyên nhân chính: chủ trương và nhu cầu phát triển mạnh nền giáo dục, tiến đến xóa nạn mù chữ và phổ cập giáo dục trong toàn dân đã làm tăng tỷ lệ trẻ em đến trường; ngành công nghiệp đóng gói hàng hóa cho tiêu dùng và xuất khẩu phát triển mạnh cũng làm gia tăng thành phần giấy thải. [9] - Nylon – nhựa các loại: với tốc độ và xu hướng phát triển nhanh, ngành công nghiệp đóng gói, công nghiệp sản xuất các mặt hàng nhựa đã làm gia tăng khối lượng nhựa trong CTR. [9] Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy Người hướng dẫn: TS. Phạm Phú Song Toàn 5 Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày - Vải: thành phần chất thải này rất khó dự đoán, tuy nhiên nó có thể sẽ tăng lên trong thời gian tới khi nhu cầu may mặc của người dân tăng cao cũng như sự đẩy mạnh xuất khẩu các mặt hàng này.

Tính chất của chất thải rắn a) Tính chất vật lý của chất thải rắn Những tính chất vật lý quan trọng nhất của CTR đô thị là khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước, cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp của CTR. Khối lượng riêng của CTR thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của chúng như: xốp, chứa trong các thùng chứa (container), không nén, nén,… Khối lượng riêng thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu giữ chất thải. Khối lượng riêng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400kg/m3, điển hình khoảng 300kg/m3. [9] (2) Độ ẩm Độ ẩm của CTR được xác định bằng một trong hai phương pháp sau: Phương pháp khối lượng ướt và phương pháp khối lượng khô của CTR.

[9] - Theo phương pháp khối lượng ướt: Độ ẩm tính theo khối lượng ướt của vật liệu là khối lượng nước có trong 100kg rác ướt. - Theo phương pháp khối lượng khô: Độ ẩm tính theo khối lượng khô của vật liệu là phần trăm khối lượng nước có trong 100kg rác khô. Độ ẩm của các thành phần trong CTR đô thị. STT Thành phần Độ ẩm (% khối lượng) I Chất hữu cơ 1 Thực phẩm thừa 70 2 Giấy 6 3 Giấy cacton 5 4 Nhựa 2 5 Vải vụn 10 6 Cao su 2 7 Da 10 8 Rác vườn 60 9 Gỗ 20 II Chất vô cơ 1 Thủy tinh 2 2 Can thiếc 3 Sinh viên thực hiện: Trần Trương Hoàng Vy Người hướng dẫn: TS.

Phạm Phú Song Toàn 6 Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống ủ rác thải sinh hoạt hữu cơ kiểu trống quay, công suất 10 kg/ngày 3 Nhôm 2 4 Kim loại khác 3 5 Bụi, tro 8 (Nguồn: [9]) (3) Kích thước hạt Kích thước và cấp phối hạt của các thành phần trong CTR đóng vai trò rất quan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí trong thu hồi vật liệu, đặc biệt là sàng lọc phân loại CTR bằng máy hoặc bằng phương pháp từ. [9] (4) Khả năng giữ nước thực tế Khả năng giữ nước thực tế của CTR là toàn bộ khối lượng nước có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nước của CTR là một chỉ tiêu quan trọng trong việc tính toán, xác định lượng nước rò rỉ từ bãi rác. Nước đi vào mẫu CTR vượt quá khả năng giữ nước sẽ thoát ra tạo thành nước rò ri.

Khả năng giữ nước thực tế thay đổi tùy thuộc vào lực nén và trạng thái phân hủy của CTR. Khả năng giữ nước của hỗn hợp CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại dao động trong khoảng 50 – 60%. [9] (5) Độ thấm (tính thấm) của chất thải rắn đã được nén Tính dẫn nước của CTR đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, chi phối và điều khiển sự di chuyển của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) và chất khí bên trong bãi rác. [9] b) Tính chất hóa học của chất thải rắn Tính chất hóa học của CTR đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương án xử lý và thu hồi nguyên liệu.

Ví dụ, khả năng cháy phụ thuộc vào tính chất hóa học của CTR, đặc biệt trong trường hợp chất thải là hỗn hợp của những thành phần cháy được và không cháy được.