CÔNG NGHỆ COMPOSTING LÀ GÌ?

Công nghệ composting là gì?

 

Công nghệ composting là gì?

Công nghệ composting 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 phân hủy trong tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hoá và các điều kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật.

 

Những lợi ích của công nghệ composting (CÔNG NGHỆ COMPOSTING LÀ GÌ?)

 

• Ổn định chất thải

Phản ứng sinh học xuất hiện trong quá trình ủ phân compost sẽ biến đổi các hợp chất hữu cơ thành các chất dạng vô cơ thích hợp cho việc cải tạo đất và hấp phụ của cây trồng.

Kiềm hãm hoạt tính của các mầm bệnh

Nhiệt độ phát sinh trong quá trình ủ có thể đạt đến 60oC, ức chế hầu hết các mầm bệnh như là vi khuẩn, virus, hoặc là trứng giun sán. Sản phẩm phân composting có thể an toàn khi bón cho đất, sử dụng làm phân bón hay là chất làm ổn định đất.

 

• Dinh dưỡng và cải tạo đất

Chất dinh dưỡng (N, P, K) sau quá trình ủ sẽ biến đổi thành các chất vô cơ như NO₃^–, PO₄^3- phù hợp cho việc hấp thụ cây trồng. Các chất dinh dưỡng vô cơ tồn tại dạng không hòa tan do đó ít bị rò rỉ hơn các dạng hòa tan khi chưa thực hiện quá trình ủ.

 

• Làm khô bùn

Bùn lắng chứa đựng từ 80-90% nước, do đó tốn chi phí rất nhiều trong việc thu gom bùn, vận chuyển và tiêu hủy. Thông qua quá trình ủ phân bùn lắng sẽ được làm khô do nhiệt phát sinh trong quá trình thực hiện các phản ứng sinh học sẽ làm bốc hơi nước.

 

• Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng

Với hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ và chủng loại vi sinh vật đa dạng, phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh trên cây trồng.

Đối với các loại phân hóa học khác cây trồng chỉ hấp thu được một phần chất dinh dưỡng nhưng đối với phân hữu cơ cây trồng có khả năng hấp thu hầu hết các chất dinh dưỡng, đồng thời cây trồng phát triển tốt và có khả năng kháng bệnh cao.

 

Công nghệ composting (CÔNG NGHỆ COMPOSTING LÀ GÌ?)

 

• Công nghệ kỵ khí

 

Định nghĩa

Phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ trong môi trường không có oxy ở điều kiện nhiệt độ từ 30-65⁰C.

Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí là khí sinh học (CO₂ và CH₄). Khí CH₄ có thể thu gom và sử dụng như một nguồn nhiên liệu sinh học (biogas) và bùn đã được ổn định về mặt sinh học, có thể sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng.

 

 Quá trình phân hủy

Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí xảy ra theo 3 bước:

+ Bước thứ nhất: quá trình thủy phân các hợp chất có phân tử lượng lớn thành những hợp chất thích hợp dùng làm nguồn năng lượng và mô tế bào.

+ Bước thứ hai: quá trình chuyển hóa các hợp chất sinh ra từ bước một thành các hợp chất có phân tử lượng thấp hơn xác định.

+ Bước thứ ba: quá trình chuyển hóa các hợp chất trung gian thành các sản phẩm cuối đơn giản hơn, chủ yếu là khí metan (CH₄) và khí cacbonic (CO₂).

 

Các giai đoạn của quá trình phân hủy kỵ khí

Tên giai đoạn	Giai đoạn 1	Giai đoạn 2		Giai đoạn 3
	Thủy phân	Axit hóa	Acetate hóa	Metan hóa
Các chất ban đầu	Đường phức tạp, protein, chất béo	Đường đơn giản	Amino axit, axit hữu cơ	Acetate
Vi sinh vật		Vi khuẩn axit hóa	Vi khuẩn Acetate hóa	Vi khuẩn metan hóa
Sản phẩm	Đường đơn giản	Amino axit, axit hữu cơ	Acetate
Khí sính ra	CO2	CO2, H2O	CO2, NH4, H2	CO2, NH4

 

Mô tả quy trình:

+ Bước 1: Rác thải đô thị sau khi thu gom sẽ được phân loại. Chất hữu cơ trong rác thải và bùn hữu cơ, chất thải nông nghiệp được đưa vào bể xử lí kỵ khí.

+ Bước 2: Trong bể kỵ khí xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí sinh ra các sản phẩm là biogas, phân bón có thể cải tạo đất, thậm chí có thể bón ruộng nếu được chấp nhận. Sản phẩm còn lại được chuyển qua ủ hiếu khí để chuyển thành phân bón hữu cơ.

+ Bước 3: Rác thải đô thị sau phân loại mà không phải chất hữu cơ và một phần sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí mà không thể sử dụng được đem đi chôn lấp.

 

 Các yếu tố vật lí và hóa học ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí.

 

Tỷ lệ C/N

Tỷ lệ C/N tối ưu trong quá trình phân huỷ kỵ khí khoảng 20 – 30:1. Ở mức độ tỷ lệ thấp hơn, nitơ sẽ dư và sinh ra khí NH₃, nguyên nhân gây ra mùi khai. Ở mức tỷ lệ cao hơn sự phân hủy xảy ra chậm.

 

pH

Sản lượng khí sinh học (biogas) sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí đạt tối đa khi giá trị của pH của vật liệu nằm trong khoảng 6-7. Giá trị pH ảnh hưởng đến thời gian phân hủy của CTR vật liệu. pH của môi trường phải được khống chế sao cho không nhỏ hơn 6.2 bởi vì khi đó vi khuẩn metan bị ức chế hoạt động.

 

Nhiệt độ

Vi sinh vật metan hóa sẽ không hoạt động được khi nhiệt độ quá cao hay quá thấp. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới 10⁰C, sản lượng khí biogas tạo thành hầu như không đáng kể. Hai khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân hủy kỵ  khí:

+ Giai đoạn nhiệt độ trung bình: Nhiệt độ dao động trong khoảng từ 20 – 40^oC, tối ưu từ 30 -35^oC.

+ Giai đoạn ưa nhiệt: Nhiệt độ tối ưu trong khoảng từ 50 – 65^oC

 

Công nghệ hiếu khí.

 

Định nghĩa

Quá trình ủ hiếu khí là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí và ổn định các chất hữu cơ trong chất thải rắn đô thị (trừ nhựa, cao su, da) nhờ hoạt động của vi sinh vật trong điều kiện có oxy. Sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học này bao gồm CO₂, nước, nhiệt, chất mùn ổn định, không mang mầm bệnh và được sử dụng làm phân bón cây trồng.

Chất hữu cơ               Chất mùn + CO₂+ H₂O+ NH₃+ SO₂

Quá trình ủ hiếu khí có thể áp dụng đối với:

+ Rác vườn.

+ CTR đô thị đã được phân loại.

+ Hỗn hợp CTR đô thị.

+ Kết hợp bùn thải từ quá trình xử lí nước thải.

 

Quy trình công nghệ

Mô tả quy trình

Cũng giống như quá trình phân hủy kỵ khí, quá trình phân hủy hiếu khí cũng được thực hiện qua 3 bước chính sau:

+ Bước 1: Phân loại rác: Rác sau khi được tiếp nhận sẽ được phân loại. Nếu là rác hữu cơ sẽ được đưa vào quá trình ủ hiếu khí, nếu không phải rác hữu cơ như ni – lông, chai lọ, thủy tinh,…. Sẽ được tách ra để tái chế hoặc chôn lấp.

+ Bước 2: Ủ: Rác hữu cơ sau khi được phân loại được ủ hiếu khí trong các bể chứa hoặc các thùng hoặc đánh luống ủ trong thời gian thích hợp tùy theo phương pháp ủ. Trong quá trình ủ có kiểm tra nhiệt độ thường xuyên và bổ sung một số loại chế phẩm vi sinh.

+ Bước 3: Phân loại chất hữu cơ: CHC qua quá trình ủ được sàng lọc để tách mùn trở thành phân hữu cơ, phần CHC còn lại không đạt yêu cầu được đem đi chôn lấp hoặc tái ủ ở bước 2.

 

Các yếu tố vật lí và hóa học ảnh hưởng đến quá trình phân hủy hiếu khí

 

• Các yếu tố vật lí có ảnh hưởng đến quá trình phân hủy: (CÔNG NGHỆ COMPOSTING LÀ GÌ?)

 

Nhiệt độ

Nhiệt trong khối ủ phụ thuộc vào kích thước của đống ủ, độ ẩm, không khí và tỉ lệ C/N, mức độ xáo trộn và nhiệt độ môi trường xung quanh.

Nhiệt độ cần duy trì là 55 – 65^oC, vì ở nhiệt độ này, quá trình chế biến phân vẫn hiệu quả và mầm bệnh bị tiêu diệt. Khi nhiệt độ tăng trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật. Ở nhiệt độ thấp hơn phân hữu cơ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh.

 

Độ ẩm

Độ ẩm (nước) là một yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ. Vì nước cần thiết cho quá trình hòa tan chất dinh dưỡng vào nguyên sinh chất của tế bào.

Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ phân CTR nằm trong khoảng 50 – 60%. Các vi sinh vật đóng vai trò quyết định trong quá trình phân hủy CTR thường tập trung tại lớp nước mỏng trên bề mặt của phân tử CTR. Nếu độ ẩm quá nhỏ (<30%) sẽ hạn chế hoạt động của vi sinh vật, còn khi độ ẩm quá lớn (>65%) thì quá trình phân hủy sẽ chậm lại.

 

Kích thước hạt

Hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ tăng sự tiếp xúc với oxy, gia tăng vận tốc phân hủy.

Hạt quá nhỏ và chặt làm hạn chế sự lưu thông khí trong đống ủ, làm giảm oxy cần thiết cho các vi sinh vật trong đống ủ và giảm mức độ hoạt động của vi sinh vật.

Hạt có kích thước quá lớn sẽ có độ xốp cao và tạo ra các rãnh khí làm cho sự phân bố khí không đều, không có lợi cho quá trình chế biến phân hữu cơ.

Đường kính hạt tối ưu cho quá trình chế biến khoảng 3-50mm. Kích thước hạt tối ưu có thể đạt được bằng nhiều cách như cắt, nghiền và sang vật liệu thô ban đầu.

 

Độ rỗng (xốp)

Độ rỗng tối ưu sẽ thay đổi tùy theo loại vật liệu chế biến phân. Thông thường, độ rỗng cho quá trình chế biến diễn ra tốt khoảng 35-60%, tối ưu là 32-36%

Độ rỗng thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy, nên hạn chế sự giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong khối ủ. Ngược lại, độ rỗng cao có thể dẫn tới nhiệt độ trong khối ủ thấp, mầm bệnh không bị tiêu diệt.

Độ rỗng có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ trộn hợp lí.

 

Kích thước và hình dạng của hệ thống ủ phân rác

Kích thước và hình dạng của các đống ủ có ảnh hưởng đến sự kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm cũng như khả năng cung cấp oxy.

 

Thổi khí

Khối ủ được cung cấp không khí từ môi trường xung quanh để vi sinh vật sử dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt.

Lượng không khí cung cấp cho khối phân hữu cơ có thể thực hiện bằng cách:

+ Đảo trộn

+ Cắm ống tre

+ Đổ chất thải từ tầng lưu chứa trên cao xuống thấp

+ Thổi khí

Cấp khí bằng phương pháp thổi khí đạt hiệu quả phân hủy cao nhất. Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi phí cao và gây mất nhiệt. Khi pH của môi trường trong khối phân lớn hơn 7, cùng với quá trình thổi khí sẽ làm thất thoát nito dưới dạng NH_2.

Trái lại, nếu nói khí quá ít, môi trường bên trong khối phân trở thành kị khí. Vận tốc thổi khí cho quá trình ủ phân thường trong khoảng 5-10m³ khí/tấn nguyên liệu/h.

 

• Các yếu tố hóa sinh ảnh hưởng đến quá trình phân hủy:

 

Tỉ lê C/N

Tỉ lệ C/N là thông số dinh dưỡng quan trọng nhất; quan trọng kế tiếp là nguyên tố Photpho (P); Lưu huỳnh (S); Canxi (Ca) và các nguyên tố vi lượng khác quan trọng trong trao đổi chất của tế bào.

Cacbon cung cấp năng lượng và sinh khối cơ bản để tạo ra khoảng 50% khối lượng tế bào vi sinh vật. Nito là thành phần chủ yếu của protein, acid nucleic, acid amin, enzyme, co-enzyme cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của tế bào.

Tỉ số C/N trong các thành phần chất thải khác nhau do đó để quá trình ủ đạt được tối ưu thì nên điều chỉnh tỉ lệ C/N là 25:1. Việc điều chỉnh tỉ lệ C/N gặp một số khó khăn:

+ Các hợp chất carbon khó phân hủy như cellulose và lignin rất khó phân hủy bởi các phản ứng sinh học muốn phân hủy thì cần đòi hỏi thời gian dài.

+ Phân tích nồng độ C rất khó khăn và có thể không chính xác.

 

Oxy

Khi vi sinh vật oxy hóa carbon tạo năng lượng, oxy sẽ được sử dụng và khí CO₂ được sinh ra. Khi không có đủ oxy thì sẽ trở thành quá trình yếm khí và tạo ra mùi hôi như mùi trứng gà thối của khí H₂S.

Các vi sinh vật hiếu khí có thể sống được ở nồng độ oxy bằng 5%. Nồng độ oxy lớn hơn 10% được coi là tối ưu cho quá trình ủ phân rác hiếu khí.

 

pH

Giá trị pH trong khoảng 5,5-8,5 là tối ưu cho các vi sinh vật. Trong giai đoạn đầu của quá trình ủ phân rác, các acid hữu cơ bị tích tụ và kết quả làm giảm pH, kìm hãm sự phân hủy ligmin và cellulose.

Acid hữu cơ sẽ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình ủ phân rác. Nếu hệ thống trở nên yếm khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4,5 và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của vi sinh vật.

 

Vi sinh vật

Vi sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ bao gồm: actinomycetes và vi khuẩn. Những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có thể bổ sung thêm vi sinh vật từ các nguồn khác để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh và hiệu quả hơn.

 

Chất hữu cơ

Chất hữu cơ hòa tan thì dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hòa tan. Lignin và lingo – cellulosics những chất phân hủy rất chậm

 

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận  được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

 

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

 

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây