Tải bản đầy đủ

Phân tích hệ thống thiết bị tiêu hủy chất thải thực phẩm lắp dưới chậu rửa và khả năng áp dụng tại việt nam

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

Phân tích hệ thống thiết bị tiêu hủy chất thải thực
phẩm lắp dƣới chậu rửa và khả năng áp dụng tại
Việt Nam
Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Đỗ Phƣơng Khanh
Sinh viên thực hiện: Trần Phƣơng Nam
Lớp: K20 −1302

Hà Nội – 2017


VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


Đề tài:

Phân tích hệ thống thiết bị tiêu hủy chất thải thực
phẩm lắp dƣới chậu rửa và khả năng áp dụng tại
Việt Nam
Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Đỗ Phƣơng Khanh
Sinh viên thực hiện: Trần Phƣơng Nam
Lớp: K20 −1302

Hà Nội – 2017


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc hết với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi
lời cảm ơn đến các giảng viên Khoa Công Nghệ Sinh Học – Viện đại học Mở
Hà Nội đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn
thành Khóa luận tốt nghiệp.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đỗ Phƣơng Khanh đã
dành nhiều thời gian tâm huyết, trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, chỉ bảo và tạo
điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài và
hoàn thành bản Khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành Môi Trƣờng.
Mặc dù có nhiều cố gắng, song khóa luận vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất
mong nhận đƣợc sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè… để khóa luận
đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày……tháng…..năm…
Tác giả khóa luận

TRẦN PHƢƠNG NAM

TRẦN PHƢƠNG NAM

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP



VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1
2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 3
3. Ý nghĩa của đề tài ...................................................................................... 3
4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 3
PHẦN 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 4
1.1 Khái quát chất thải thực phẩm ................................................................ 4
1.1.1 Định nghĩa ........................................................................................ 4
1.1.2 Đặc điểm của chất thải thực phẩm .................................................. 5
1.2 Xử lý chất thải trên thế giới và Việt Nam ............................................. 10
1.2.1 Các phương pháp xử lí thông thường ............................................ 10
1.2.2 Giới thiệu giải pháp xử lý chất thải dưới chậu rửa ....................... 12
PHẦN 2: VẬT LIỆU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 16
2.1 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 16
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 16
PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 18
3.1 Xác định tính chất của chất thải thực phẩm trƣớc và sau khi xử lý bằng
máy tiêu huỷ thực phẩm dƣới chậu rửa....................................................... 18
3.1.1 Thành phần, tính chất của chất thải thực phẩm trước xử lý......... 18
3.1.2 Các thông số hoá lý, sinh học của chất thải thực phẩm ............... 21

TRẦN PHƢƠNG NAM

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

3.2 Phân tích hệ thống xử lý chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa ............... 25
3.2.1 Phân tích về mặt cơ học ................................................................. 26
3.2.2 Phân tích về mặt sinh học .............................................................. 27
3.3 Đánh giá các thuận lợi và khó khăn của việc áp dụng hệ thống xử lý
chất thải dƣới chậu rửa tại Việt Nam .......................................................... 27
3.3.1 Các vấn đề về mặt kỹ thuật ............................................................ 27
3.3.2 Các vấn đề về mặt kinh tế .............................................................. 27
3.3.3 Các vấn đề về mặt xã hội ............................................................... 28
3.4 Các đề xuất để phát triển hệ thống xử lý chất thải dƣới chậu rửa tại Việt
Nam ............................................................................................................. 31
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 36

TRẦN PHƢƠNG NAM

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Thành phần của các mẫu chất thải thực phẩm trƣớc xử lý
Bảng 3.2: Khối lƣợng riêng (phƣơng pháp ƣớt) và độ ẩm (% khối lƣợng ƣớt)
của chất thải thực phẩm
Bảng 3.3: Tính chất cơ bản của các thành phần trong chải thực phẩm
Bảng 3.4: Thành phần các nguyên tố cháy đƣợc trong chất thải thực phẩm
Bảng 3.5: Thành phần các nguyên tố cháy đƣợc trong chất thải thực phẩm
Bảng 3.6: Các thông số của máy tiêu huỷ chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa
Bảng 3.7: Khảo sát ngƣời sử dụng máy tiêu huỷ chất thải lắp dƣới chậu rửa tại
Hà Nội
Bảng 3.8: Đề xuất cải tiến và sử dụng máy tiêu huỷ chất thải thực phẩm dƣới
chậu rửa cho thị trƣờng Việt Nam

TRẦN PHƢƠNG NAM

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Máy hủy chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa (InSinkErtor, 2013)
Hình 1.2: Máy hủy chất thải đƣợc lắp đặt trực tiếp phía dƣới chậu rửa nhà bếp
Hình 3.1: Tỷ lệ phần trăm các thành phần trong mẫu chất thải thực phẩm

TRẦN PHƢƠNG NAM

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sự phát triển kinh tế cùng với sự gia tăng dân số không ngừng đang
khiến chất thải sinh hoạt tại các thành phố lớn của Việt Nam tăng nhanh.
Những con số liên quan đến chất thải tạo ra một thách thức lớn cho Bộ Tài
nguyên và Môi trƣờng cùng các cơ quan, tổ chức, các nhà hoạch định chính
sách.
Trung bình mỗi ngày Việt Nam phát sinh 12 triệu tấn chất thải sinh
hoạt. Ƣớc tính đến năm 2020, lƣợng chất thải đô thị phát sinh là 20 triệu
tấn/ngày. Phần lớn lƣợng chất thải phát sinh chủ yếu tại các thành phố lớn
nhƣ Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, v.v. Việc quản lý và xử lý chất thải
ở nƣớc ta đang còn lạc hậu, chủ yếu là chôn lấp, chƣa có nhiều thiết bị xử lý
chất thải sinh hoạt để giải quyết nhu cầu trong từng hộ gia đình.Tại thành phố
Hà Nội, khối lƣợng chất thải sinh hoạt tăng trung bình 15% một năm, tổng
lƣợng chất thải ra ngoài môi trƣờng lên tới 5.000 tấn/ngày. Thành phố Hồ Chí
Minh mỗi ngày có trên 7.000 tấn chất thải sinh hoạt, mỗi năm cần tới 235 tỉ
đồng để xử lý. Thủ tƣớng Chính phủ đã phê duyệt Chƣơng trình xử lý chất
thải trong lộ trình 5 năm đến năm 2020 do Bộ Tài nguyên & Môi trƣờng đệ
trình. Theo đó, đảm bảo 70% lƣợng rác thải nông thôn, 80% rác thải sinh
hoạt, 90% rác thải công nghiệp không nguy hại và 100% rác thải nguy hại
phải đƣợc thu gom, xử lý đạt tiêu chuẩn môi trƣờng (Thủ tƣớng Chính phủ,
2015). Thiết bị xử lý chất thải sinh hoạt cũng đƣợc đƣa vào nhƣ là một giải
pháp khả thi nhằm xử lý chất thải hàng ngày tại mỗi gia đình trƣớc khi thải ra
môi trƣờng.
Ở Mỹ đã phát triển một thiết bị lắp dƣới chậu rửa trong bếp để xử lý
toàn bộ chất thải thực phẩm, gọi là máy tiêu hủy thực phẩm có khả năng xay
vụn mọi loại chất thải thực phẩm hữu cơ và xả trôi qua đƣờng ống thoát nƣớc.
TRẦN PHƢƠNG NAM

1

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

Nhƣ vậy chỉ trong vài phút, chất thải thực phẩm hữu cơ sẽ biến mất qua
đƣờng ống nƣớc của nhà bếp, không còn mùi do không có thời gian để vi
khuẩn phân huỷ chất thải. Máy tiêu hủy thực phẩm đang đƣợc nhiều gia đình
tại Mỹ sử dụng với ƣu điểm là xử lý nhanh và sạch. Nếu áp dụng tại Việt
Nam thì đây cũng là một cách thức xử lý chất thải thực phẩm đƣợc nhiều
ngƣời yêu thích vì giúp giữ gìn vệ sinh nhà bếp. Là một sáng chế có bảo hộ,
máy tiêu huỷ thực phẩm khi đƣa vào thị trƣờng Việt Nam có giá thành khá
cao, sử dụng khác với cách thức xử lý chất thải thông thƣờng trong gia đình,
vì vậy cần phải có quá trình lắp đặt, hƣớng dẫn sử dụng, vận hành đúng cách
và bảo dƣỡng. Do đó, chƣa có nhiều gia đình sử dụng. Khách hàng mua máy
tiêu huỷ thực phẩm phần lớn là các gia đình có thu nhập cao, có điều kiện
sống ở nƣớc ngoài và đã trải nghiệm sản phẩm này, thấy đƣợc sự tiện dụng.
Bên cạnh đó, sản phẩm có xuất xứ Trung Quốc với giá rẻ hơn đã xuất hiện và
cạnh tranh với sản phẩm chính hãng của Mỹ, khiến cho việc tiêu thụ máy tiêu
huỷ chất thải thực phẩm có khả năng nhân rộng tại thị trƣờng Châu Á trong
đó có Việt Nam. Trƣớc khi máy tiêu huỷ chất thải thực phẩm trở thành một
sản phẩm phổ biến trong nƣớc, cần có những nghiên cứu đánh giá về tính khả
thi, tính tƣơng thích, tính bền vững để việc áp dụng biện pháp tiêu huỷ chất
thải thực phẩm dƣới bồn rửa đƣợc hiệu quả, không trở thành hiện tƣợng dùng
một thời gian ngắn rồi bỏ, bởi vì việc đầu tƣ lắp đặt và vận hành máy tiêu huỷ
chất thải dƣới bồn rửa sẽ làm thay đổi thói quen đối với chất thải sinh hoạt
trong gia đình.
Nắm đƣợc thực tế này, tác giả khóa luận chọn đề tài: “Phân tích hệ
thống thiết bị tiêu hủy chất thải thực phẩm lắp dưới chậu rửa và khả năng
áp dụng tại Việt Nam” , tập trung vào phân tích hệ thống xử lý chất thải lắp
dƣới bồn rửa. Từ đó đề xuất những giải pháp để phát triển, mở rộng mô hình
sử dụng hệ thống này tại Việt Nam.

TRẦN PHƢƠNG NAM

2

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

2. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu chính của đề tài này là từ tổng quan về thực trạng chất thải
thực phẩm tại Việt Nam, đi sâu phân tích các mặt cơ học, sinh học và cơ chế
hoạt động của hệ thống thiết bị tiêu hủy chất thải thực phẩm lắp dƣới chậu
rửa. Từ đó tìm ra những điểm mạnh, điểm yếu của thiết bị này và xác định
tính chất, các thông số vật lý, hóa học của chất thải thực phẩm. Đồng thời, tìm
hiểu khả năng áp dụng tại Việt Nam và đề xuất những giải pháp để phát triển
hệ thống này.
3. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài cung cấp những thông số vật lý, hóa học, sinh học của chất thải
thực phẩm và cơ chế hoạt động của hệ thống thiết bị xử lý chất thải lắp dƣới
chậu rửa.
Đề tài đề xuất những giải pháp nhằm phát triển hệ thống này tại Việt
Nam.
4. Nội dung nghiên cứu
- Thực trạng chất thải thực phẩm tại Việt Nam.
- Cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý chất thải thực phẩm.
- Giới thiệu hệ thống xử lý chất thải thực phẩm lắp dƣới chậu rửa.
- Phân tích chất thải thực phẩm sau khi đi qua hệ thống xử lý.
- Đề xuất các giải pháp phát triển hệ thống thiết bị xử lý chất thải thực
phẩm lắp dƣới chậu rửa tại Việt Nam.

TRẦN PHƢƠNG NAM

3

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 Khái quát chất thải thực phẩm
1.1.1 Định nghĩa
Tại Khoản 12, Điều 3, Chƣơng 1 của Luật Bảo vệ Môi trƣờng năm
2014 thì “Chất thải là vật chất đƣợc thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ,
sinh hoạt hoặc các hoạt động khác”. Nhƣ vậy chất thải là tất cả vật chất ở thể
rắn, lỏng, khí, từ đồ ăn, đồ dùng, phế liệu sản xuất - dịch vụ - y tế, v.v. do con
ngƣời không sử dụng nữa mà loại bỏ.
Có nhiều cách phân loại chất thải, căn cứ vào thành phần, trạng thái tồn
tại, nguồn phát sinh. Về thành phần, chất thải đƣợc chia làm ba nhóm: chất
thải vô cơ, chất thải hữu cơ, chất thải nguy hại.
Chất thải thực phẩm (rác thực phẩm) là chất thải hữu cơ, bao gồm các
chất thải có chứa những hợp chất hữu cơ, có khả năng phân hủy sinh học dễ
dàng (phân hủy trong điều kiện tự nhiên). Ví dụ: rau quả, cơm thừa... Hay nói
một cách đơn giản: là các rác thải có nguồn gốc từ sinh vật (cái cây, con vật).
Chúng có "tuổi thọ" thấp nhất, tồn tại trong môi trƣờng với thời gian ngắn
nhất rồi "biến mất". Chất thải thực phẩm sinh ra từ các quá trình sơ chế
nguyên liệu để nấu nƣớng hay đồ ăn thừa từ gia đình, nhà bếp trong trƣờng
học, bệnh viện, cơ quan, nhà hàng hay hệ thống nhà ăn ở các khu du lịch.
Theo Tổ chức Nông lƣơng Liên Hợp Quốc (FAO, 2015), chất thải thực
phẩm là thực phẩm bị mất mát trong khâu bán lẻ và tiêu thụ do ngƣời bán
hàng và ngƣời mua hàng thải bỏ.
Trong Liên minh Châu Âu, chất thải thực phẩm đƣợc định nghĩa là "bất
kỳ loại thực phẩm nào, còn sống hoặc nấu chín, đã bị loại bỏ, có dự định hoặc
có yêu cầu phải loại bỏ".

TRẦN PHƢƠNG NAM

4

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

1.1.2 Đặc điểm của chất thải thực phẩm
Chất thải thực phẩm có thành phần chính là các chất hữu cơ, bao gồm:
phụ phẩm cây trồng, đồ ăn thừa, rau quả hƣ hỏng, v.v. với nƣớc chiếm
khoảng 80%-90% thành phần và dễ phân hủy. Ở điều kiện nhiệt độ cao, hàm
lƣợng hữu cơ cao (nitơ, carbon, kali, canxi và các nguyên tố vi lƣợng khác),
chất thải nhà bếp nhanh chóng phân hủy và bốc mùi khó chịu. Ngoài ra trong
chất thải thƣờng tồn tại các mầm bệnh, vi khuẩn và vi sinh vật gây bệnh, nếu
không đƣợc xử lý mà trực tiếp tận dụng sẽ tạo cơ hội cho các mầm bệnh phát
triển.
Chất thải thực phẩm có các tính chất vật lý, hoá học, sinh học nhƣ sau.
1.1.2.1 Tính chất vật lý
Khối lƣợng riêng: Khối lƣợng riêng đƣợc định nghĩa là khối lƣợng vật
chất trên một đơn vị thể tích, tính bằng lb/ft3, lb/yd3, hoặc kg/m3. Khối
lƣợng riêng của chất thải rắn sinh hoạt khác nhau tuỳ từng trƣờng hợp: rác để
tự nhiên không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng và không nén, rác
chứa trong thùng và nén. Do đó, số liệu khối lƣợng riêng của chất thải rắn
sinh hoạt chỉ có ý nghĩa khi đƣợc ghi chú kèm theo phƣơng pháp xác định
khối lƣợng riêng.
Khối lƣợng riêng của chất thải khác nhau tuỳ theo vị trí địa lý, mùa
trong năm, thời gian lƣu trữ, v.v. Do đó, khi chọn giá trị khối lƣợng riêng cần
phải xem xét cả những yếu tố này để giảm bớt sai số các phép tính toán. Khối
lƣợng riêng của chất thải sinh hoạt ở các khu đô thị lấy từ các xe ép rác
3

3

thƣờng dao động trong khoảng từ 300 đến 700 lb/yd (từ 178 kg/m đến 415
3

3

3

kg/m ), và giá trị đặc trƣng thƣờng vào khoảng 500 lb/yd (297 kg/m )
(chuyển đổi: lb/yd3 x 0,5933 = kg/m3).

TRẦN PHƢƠNG NAM

5

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

Độ ẩm: Độ ẩm của chất thải rắn thƣờng đƣợc biểu diễn theo một trong
hai cách: tính theo thành phần phần trăm khối lƣợng ƣớt và thành phần phần
trăm khối lƣợng khô. Trong thực tiễn quản lý chất thải rắn, phƣơng pháp khối
lƣợng ƣớt thông dụng hơn.
1.1.2.2 Tính chất hóa học
Nếu sử dụng chất thải rắn làm nhiên liệu, phải xác định 3 đặc tính
quan trọng sau:
 Điểm nóng chảy
 Năng lƣợng chứa trong chất thải
 Thành phần nguyên tố

Đối với chất thải hữu cơ dùng làm phân compost hoặc thức ăn
gia súc, ngoài thành phần những nguyên tố chính, cần phải xác định
thành phần các nguyên tố vi lƣợng.
Các nguyên tố cơ bản có trong chất thải thực phẩm: Các nguyên tố cơ
bản trong chất thải rắn sinh hoạt cần phân tích bao gồm C (carbon), H
(Hydro), O (Oxy), N (Nitơ), S (Lƣu huỳnh), và tro. Thông thƣờng, các
nguyên tố thuộc nhóm halogen cũng đƣợc xác định do các dẫn xuất của clo
thƣờng tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt rác. Kết quả phân tích các
nguyên tố cơ bản này đƣợc sử dụng để xác định công thức hoá học của thành
phần hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt, cũng nhƣ xác định tỷ lệ C/N
thích hợp cho quá trình chế biến phân compost.
1.1.2.3 Tính chất sinh học
Chất thải thực phẩm thuộc nhóm chất rắn sinh hoạt, do vậy đƣợc phân
loại nhƣ sau:
1. Những chất tan đƣợc trong nƣớc nhƣ đƣờng, tinh bột, amino acids, và

TRẦN PHƢƠNG NAM

6

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

các acid hữu cơ khác.
2. Chất xơ hemicellulose là sản phẩm ngƣng tụ của đƣờng 5-carbon và

đƣờng 6- carbon.
3. Chất xơ cellulose là sản phẩm ngƣng tụ của glucose, đƣờng 6-carbon.
4. Mỡ, dầu và sáp là những ester của rƣợu và acid béo mạch dài.
5. Lignin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm

methoxyl (-OCH3).
6. Lignocellulose
7. Chất đạm (Proteins) là chuỗi các amino acid.

Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần hữu cơ trong chất
thải rắn sinh hoạt là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hoá
sinh học tạo các thành khí, chất rắn hữu cơ trơ, và các chất vô cơ. Mùi và ruồi
nhặng sinh ra trong quá trình chất hữu cơ bị thối rữa.
Sự hình thành mùi: Mùi sinh ra khi tồn trữ chất thải rắn trong thời gian
dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và thải ra bãi rác, nhất là ở những
vùng khí hậu nóng, do quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ dễ phân huỷ
có trong chất thải thực phẩm. Ví dụ, trong điều kiện kỵ khí, sulfate có thể bị
2-

khử thành sulfide (S ), sau đó sulfide kết hợp với hydro tạo thành H2S. Quá
trình này có thể biểu diễn theo các phƣơng trình sau:
2CH3CHOHCOOH + SO4
Lactate
4H2 + SO4
2S + 2H+

2-

Sulfate

2-

2CH3COOH + S + H2O + CO2
Acetate

Sulfide

S + 4H2O
H2S

TRẦN PHƢƠNG NAM

7

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

2-

Ion S có thể kết hợp với muối kim loại, ví dụ muối sắt, tạo thành
sulfide kim loại:
2-

2+

S + Fe

FeS

Màu đen của chất thải rắn đã phân huỷ kỵ khí ở bãi chôn lấp chủ yếu là
do sự hình thành các muối sulfide kim loại. Nếu không tạo thành các muối
này, vấn đề mùi của bãi chôn lấp sẽ trở nên nghiêm trọng hơn.
Các hợp chất hữu cơ chứa lƣu huỳnh khi bị khử sẽ tạo thành những hợp
chất có mùi hôi nhƣ methyl mercaptan và aminobutyric acid.
CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH

+ 2H

CH3SH +

CH3CH2CH2(NH2)COOH
Methionine

Methyl mercaptan

Aminobutyric

acid
Methyl mercaptan có thể bị thuỷ phân tạo thành methyl alcohol và
hydrogen sulfide:
CH3SH + H2O

CH4OH + H2S

Sự sinh sản ruồi nhặng: Vào mùa hè cũng nhƣ tất cả các mùa của những
vùng có khí hậu ấm áp, sự sinh sản ruồi ở khu vực chứa chất thải là vấn đề
đáng quan tâm. Quá trình phát triển từ trứng thành ruồi thƣờng ít hơn 2 tuần
kể từ ngày đẻ trứng. Thông thƣờng chu kỳ phát triển từ trứng thành ruồi
khoảng 9-11 ngày, qua các giai đoạn nhƣ sau: Trứng phát triển (8 - 12 giờ) 
Giai đoạn đầu của ấu trùng (20 giờ)  Giai đoạn thứ hai của ấu trùng (24
giờ)  Giai đoạn thứ ba của ấu trùng (3 ngày)  Giai đoạn nhộng (4-5
ngày).

TRẦN PHƢƠNG NAM

8

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

1.1.3 Thực trạng chất thải thực phẩm trên thế giới và Việt Nam
1.1.3.1 Thế giới
Ở những nơi mức đô thị hóa cao thì lƣợng chất thải tăng lên theo đầu
ngƣời, cụ thể tại một số quốc gia hiện nay: Canada là 1,7kg/ngƣời/ngày;
Australia là 1,6 kg/ngƣời/ngày; Thụy Sỹ là 1,3 kg/ngƣời/ngày; Trung Quốc là
1,3 kg/ngƣời/ngày. Với sự gia tăng lƣợng chất thải thì việc thu gom, phân
loại, xử lý kịp thời là điều mà mọi quốc gia cần quan tâm. Dân thành thị ở các
nƣớc phát triển phát sinh chất thải nhiều hơn ở các nƣớc đang phát triển gấp 6
lần, cụ thể ở các nƣớc phát triển là 2,8 kg/ngƣời/ngày, ở các nƣớc đang phát
triển là 0,5 kg/ngƣời/ngày.
Theo một báo cáo của Tổ chức Nông Lƣơng Liên Hợp Quốc (FAO,
2015), chất thải của 1,3 tỉ tấn thực phẩm mỗi năm không chỉ gây tổn hại cho
nền kinh tế, mà còn tác động xấu đến nguồn tài nguyên thiên nhiên nuôi sống
con ngƣời. Báo cáo của FAO ƣớc tính, ngoài những tác động về môi trƣờng,
hậu quả trực tiếp về kinh tế của việc xử lý chất thải thực phẩm (không tính hải
sản) vào khoảng 750 tỉ USD/năm. Theo nghiên cứu của FAO (2013), 54%
chất thải thực phẩm trên thế giới tìm thấy ở “đoạn trên” của quá trình sản
xuất, xử lý sau thu hoạch và bảo quản, 46% chất thải xảy ra ở “đoạn dƣới”,
trong quá trình chế biến, phân phối và tiêu thụ.
Chất thải ngũ cốc ở châu Á là một vấn đề nghiêm trọng, với những tác
động mạnh mẽ đến khí thải các-bon, nƣớc và sử dụng đất. Hồ sơ chất thải của
lúa gạo đặc biệt đáng lƣu ý do khí thải mê-tan cao kết hợp với mức độ chất
thải lớn. Mặc dù lƣợng chất thải thịt ở tất cả các khu vực trên thế giới tƣơng
đối thấp, ngành thịt vẫn gây ra một tác động không nhỏ tới môi trƣờng trên
phƣơng diện chiếm hữu đất và khí thải các-bon, đặc biệt ở các nƣớc thu nhập
cao và Mỹ La tinh, cùng chiếm tới 80% tổng lƣợng chất thải thịt. Ngoại trừ
Mỹ La tinh, các khu vực thu nhập cao chịu trách nhiệm cho 67% tổng lƣợng
TRẦN PHƢƠNG NAM

9

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

chất thải thịt. Chất thải trái cây đóng góp một phần lớn nƣớc thải ở châu Á,
Mỹ La tinh và châu Âu. Tƣơng tự, lƣợng lớn chất thải rau củ ở các khu vực
công nghiệp hóa của châu Á, châu Âu, Nam Á và Đông Nam Á chuyển thành
lƣợng các-bon lớn.
1.1.3.2 Việt Nam
Các địa phƣơng vẫn chƣa dành nguồn ngân sách đúng mức cho việc thu
gom, xử lý chất thải sinh hoạt, chƣa phân công nhiệm vụ giữa các cấp trong
quản lý môi trƣờng và chƣa làm hết trách nhiệm của mình. Do đó việc thu
gom, xử lý chất thải sinh hoạt của các đơn vị vệ sinh môi trƣờng còn gặp
nhiều khó khăn. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Việt Nam năm
2014, chất thải nông thôn ƣớc tính 0,73kg/ngƣời/ngày và có xu hƣớng tăng
theo từng năm. Trên thực tế, chất thải sinh hoạt hiện đang là vấn đề bức xúc.
Nhiều gia đình đã phản ánh tình trạng xả rác bừa bãi đã và đang diễn ra khắp
nơi, ở trên đƣờng, ao hồ, sông ngòi, mƣơng máng. Lƣợng chất thải này tập
trung nhiều gây ô nhiễm môi trƣờng trầm trọng, ách tắc dòng chảy, ảnh
hƣởng đến đời sống, sinh hoạt hàng ngày của ngƣời dân.
1.2 Xử lý chất thải trên thế giới và Việt Nam
1.2.1 Các phương pháp xử lí thông thường
Nhƣ đã nói ở trên, chất thải thực phẩm khi để lâu sẽ là nơi tồn tại các vi
sinh vật gây bệnh. Vậy nên cần xử lý chất thải thực phẩm một cách hợp lý và
tận dụng chúng cho các mục đích có lợi khác để vừa giảm thiểu khả năng sinh
mầm bệnh, đồng thời tạo ra thêm nhiều sản phẩm sinh học.
Con đƣờng tận dụng chất thải thực phẩm chia ra làm ba loại:
- Tận dụng làm thức ăn chăn nuôi;
- Tận dụng làm phân bón;
- Tận dụng làm nhiên liệu.
TRẦN PHƢƠNG NAM

10

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

Đối với chất thải thực phẩm chƣa biến chất có thể sử dụng làm thức ăn
chăn nuôi. Đối với chất thải thực phẩm không thể làm thức ăn chăn nuôi thì
ƣu tiên sử dụng làm phân bón. Biện pháp biến chất thải thực phẩm thành phân
bón gồm có ủ phân hiếu khí và phân hủy kỵ khí. Trong đó, việc phân hủy kỵ
khí vừa sản xuất ra phân bón vừa tạo ra khí sinh học. Nếu nhƣ trong chất thải
thực phẩm có lẫn các tạp chất, chi phí cho việc xử lý tạp chất để sản xuất phân
bón là khá cao, khi đó chất thải thực phẩm cần đƣợc đƣa tới các bãi rác. Việc
xử lý ở bãi rác bao gồm chôn lấp hoặc đốt. Ví dụ, thực phẩm thừa chƣa bị
phân hủy có thể làm thức ăn chăn nuôi, tuy nhiên nếu bị lẫn các tạp chất nhƣ
sắt, thủy tinh thì không thể tận dụng đƣợc nữa mà phải đem chôn lấp. Có thể
thấy, việc thu gom độc lập các chất hữu cơ là điều kiện tối quan trọng để có
thể tận dụng chúng.
Việc lựa chọn phƣơng thức xử lý chất thải thực phẩm đƣợc quyết định
bởi mức độ phát triển kinh tế, kỹ thuật và khả năng kiểm soát chất thải thực
phẩm từ nguồn phát sinh. Phƣơng thức xử lý chất thải thực phẩm chủ yếu bao
gồm: trực tiếp làm thức ăn cho vật nuôi ăn tạp (nhƣ lợn), sấy khô để sản xuất
thức ăn chăn nuôi đại trà (cho nhiều loại vật nuôi), ủ phân hiếu khí, phân hủy
kỵ khí (để sản xuất phân bón và khí sinh học), chôn lấp hoặc là đốt. Nếu nhƣ
chất thải thực phẩm đƣợc kiểm soát từ nguồn thu gom và đƣợc hỗ trợ kinh phí
xử lý, thì việc tận dụng để tiến hành phân hủy kỵ khí sản xuất phân bón và tạo
khí sinh học mới trở nên khả thi.
Vì thu gom chất thải thực phẩm và xử lý chúng ngay từ đầu nguồn là
điều kiện quan trọng để có thể tận dụng tối đa chất thải thực phẩm, tại Mỹ đã
sử dụng một thiết bị xay rác ngay tại gia đình và đƣợc lắp dƣới chậu rửa tại
nhà bếp. Đó là một cách hữu hiệu để tập trung chất thải thực phẩm không lẫn
tạp chất và từ đó dễ dàng tận dụng chúng.

TRẦN PHƢƠNG NAM

11

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

1.2.2 Giới thiệu giải pháp xử lý chất thải dưới chậu rửa
1.2.2.1 Lịch sử hình thành
Năm 1927, máy tiêu hủy chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa đầu tiên
trên thế giới đƣợc chế tạo ra bởi kiến trúc sƣ John W. Hammes sống ở thành
phố Racine, bang Wisconsin, Mỹ. Ông mong muốn giải phóng sức lao động,
giúp những ngƣời nội trợ trong gia đình đỡ vất vả trong việc thu dọn, lau rửa
sau bữa ăn. Toàn bộ thức ăn thừa nhƣ cơm, vỏ trứng, xƣơng cá, thịt, rau, vỏ,
rễ của các loại củ quả không sử dụng cho vào máy, nghiền nhỏ thành hỗn hợp
lỏng và thải ra ngoài theo đƣờng thoát nƣớc sinh hoạt gia đình, làm cho không
gian bếp sạch sẽ, không gây mùi, không gây tắc ống thoát, không bệnh truyền
nhiễm do muỗi, côn trùng từ chất thải thực phẩm gây ra, thân thiện với môi
trƣờng xung quanh. John W. Hammes đã đƣa ra ý tƣởng, hoàn thiện và giành
đƣợc bằng sáng chế, đồng thời thành lập nên công ty sản xuất thiết bị này, lấy
tên công ty và tên sản phẩm là InSinkErator nghĩa là “máy tiêu hủy trong
chậu rửa”. Từ đó đến nay InSinkErator vẫn luôn là nhà sản xuất lớn nhất trên
thế giới trong lĩnh vực tiêu hủy chất thải.
1.2.2.2 Quá trình phát triển

Hình 1.1: Máy hủy chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa (InSinkErtor, 2013)

TRẦN PHƢƠNG NAM

12

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

Góp phần vào sự tăng trƣởng doanh số của InSinkErator là quan hệ đối
tác lâu dài của công ty với nhà thầu hệ thống nƣớc (InSinkErator, 2013).
Không chỉ bán máy tiêu hủy chất thải thực phẩm, công ty còn sản xuất máy
ép rác gia đình, vòi nƣớc nóng uống đƣợc lắp trên chậu rửa, cột vật liệu lọc
nƣớc cấp thành nƣớc uống, v.v. Máy tiêu hủy chất thải thực phẩm cũng liên
tục đƣợc cải tiến, sau 50 năm phát triển sản phẩm (từ những năm 1980) đã có
10 thế hệ máy đƣợc đƣa ra thị trƣờng, giành đƣợc cảm tình lớn của ngƣời sử
dụng. Kể từ những năm 1940, sản phẩm của InSinkErator là lựa chọn hàng
đầu của các nhà cung cấp đƣờng ống dẫn nƣớc, nhà xây dựng và nhà kinh
doanh đồ dân dụng, bởi đây là một thƣơng hiệu đáng tin cậy. Thiết bị của
công ty có bán tại các nhà bán lẻ và các trung tâm mua sắm hàng đầu tại Mỹ.
Đến nay, sau gần một thập kỷ, đã có 25 thế hệ máy tiêu hủy chất thải thực
phẩm ra đời, trong đó 16 mẫu đƣợc công nhận là bền, đẹp, dễ lắp đặt và hoạt
động không gây tiếng ồn vào loại tốt nhất trên thị trƣờng (Down the Sink,
2016).
1.2.2.3 Cơ sở của thiết bị
Máy tiêu huỷ chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa hoạt động chủ yếu
bằng cách nghiền nát mọi loại thực phẩm thừa. Máy đƣợc lắp ráp phía dƣới
chậu rửa và kết nối trực tiếp với các đƣờng ống thoát nƣớc thải.
Với động cơ hai đĩa và ba dao phay cùng công nghệ mới không cần mài
mà vẫn luôn giữ đƣợc hiệu suất hủy chất thải thực phẩm nhƣ ban đầu:
– Buồng nghiền chính sử dụng lực ly tâm xay chất thải thực
phẩm nhiều lần thành bột: có thể nghiền xử lý nhanh gọn các chất thải ra
trong quá trình nấu nƣớng của gia đình: thức ăn thừa, xƣơng cá, rau, củ, lá trà,
lõi ngô, xƣơng gia cầm và các loại chất hữu cơ khác.

TRẦN PHƢƠNG NAM

13

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

Hình 1.2: Máy hủy chất thải đƣợc lắp đặt trực tiếp phía dƣới chậu rửa nhà bếp
(Nguồn: mayxulyrac.vn)
− Tiếp đó chất thải thực phẩm lại đƣợc nghiền thêm 1 lần nữa tạo thành
dạng bột hòa với nƣớc và đƣợc thải trực tiếp qua đƣờng ống nƣớc thải, tránh
sự tồn đọng chất thải trong nhà bếp.
1.2.2.4 Hiện trạng sử dụng trên thế giới và Việt Nam
Là thƣơng hiệu máy tiêu hủy chất thải thực phẩm bán chạy nhất trên
thế giới, hàng triệu sản phẩm máy tiêu hủy chất thải của InSinkErator đã hoạt
động tại hơn 80 quốc gia trên toàn thế giới. Theo thống kê, tại Mỹ, năm 2009,
50% hộ gia đình sử dụng máy tiêu hủy chất thải thực phẩm lắp dƣới chậu rửa.
Tại Anh và Canada, tỷ lệ sử dụng là 6% và 3%, với mục đích là giảm khối
lƣợng chất thải đƣa tới bãi chôn lấp rác. Tại Thụy Điển, máy tiêu hủy chất
thải thực phẩm đƣợc khuyến khích sử dụng để chế biến chất thải thực phẩm
sản xuất khí sinh học. Trong khi đó, tại Việt Nam, máy tiêu hủy chất thải thực
phẩm đƣợc giới thiệu bởi một số công ty là bạn hàng với InSinkErator (Mỹ),
tuy nhiên, do giá thành cao và thói quen tập trung chất thải thực phẩm trong
thùng rác, phần lớn các gia đình ở Việt Nam chƣa từng biết đến và sử dụng
máy tiêu hủy chất thải thực phẩm. Ngoài ra, việc nghiền nhỏ chất thải thực
phẩm thành hỗn hợp lỏng và thải ra ngoài theo đƣờng thoát nƣớc sinh hoạt gia
TRẦN PHƢƠNG NAM

14

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

đình sẽ làm tăng hàm lƣợng hữu cơ trong nƣớc thải dân dụng, điều này chƣa
đƣợc các cơ quan quản lý môi trƣờng tại Việt Nam xem xét ảnh hƣởng và ban
hành các quy định.

TRẦN PHƢƠNG NAM

15

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

PHẦN 2: VẬT LIỆU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu nghiên cứu
− Chất thải thực phẩm lấy từ Căng tin Tổng công ty Sông Đà tại đƣờng
Phạm Hùng, Cầu Giấy, thành phố Hà Nội.
− Máy hủy chất thải thực phẩm lắp dƣới chậu rửa là máy Badger® 5 của
Công ty InSinkErator sản xuất tại Mỹ với giá bán USD$ 105.
− Chậu rửa inox SUS304 của Công ty TNHH HWATA VINA.
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu
 Phương pháp thu thập số liệu: các số liệu thu thập về chất thải thực
phẩm, máy tiêu huỷ chất thải thực phẩm lắp dƣới chậu rửa đƣợc thu
thập từ các nguồn tin cậy, có so sánh kiểm tra phân tích để chọn ra
những số liệu phù hợp với yêu cầu và mục tiêu của đề tài.
 Phương pháp phỏng vấn: đặt câu hỏi lấy thông tin đối với những
khách hàng đang sử dụng máy tiêu huỷ chất thải thực phẩm tại nhà, đối
chiếu với thông tin từ nhà sản xuất.
 Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát các gia đình sử dụng máy
tiêu huỷ chất thải thực phẩm dƣới chậu rửa, khảo sát điều kiện làm việc
tại nhà bếp Tổng công ty Sông Đà, lấy mẫu chất thải thực phẩm đem đi
phân tích.
 Phương pháp phòng thí nghiệm: thực hiện các phân tích thành phần
chất thải thực phẩm theo hƣớng dẫn phân tích định tính và định lƣợng
tiêu chuẩn.

 Phương pháp phân tích hệ thống: sử dụng cách tiếp cận hệ thống để
theo dõi các yếu tố đầu vào và đầu ra, quy trình tiêu huỷ chất thải thực
TRẦN PHƢƠNG NAM

16

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

phẩm của thiết bị, phân tích nhu cầu sử dụng và mức độ đáp ứng nhu
cầu qua phản hồi của khách hàng đối với sản phẩm máy tiêu huỷ chất
thải thực phẩm dƣới chậu rửa.

TRẦN PHƢƠNG NAM

17

LỚP 1302


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Xác định tính chất của chất thải thực phẩm trƣớc và sau khi xử lý
bằng máy tiêu huỷ thực phẩm dƣới chậu rửa
3.1.1 Thành phần, tính chất của chất thải thực phẩm trước xử lý
Chất thải thực phẩm đƣợc lấy mẫu ngẫu nhiên 5 lần với khối lƣợng mỗi
lần là 5 kg. Thành phần của chất thải thực phẩm có sự thay đổi nhƣ thống kê
trong bảng sau đây:
Bảng 3.1: Thành phần của các mẫu chất thải thực phẩm trƣớc xử lý
% khối
Nhóm

Loại

Mẫu

Mẫu

Mẫu

Mẫu

Mẫu

lƣợng

1

2

3

4

5

(trung
bình)

Rau củ

Rau diếp

x

x

x

x

X

Khoai tây

x

x

x

x

x

Khoai lang

x

x

x

x

x

Dƣa chuột

x

x

x

x

x

Đậu bắp

x

x

x

x

x

Đậu ván

x

x

x

x

x

Măng tây

x

x

x

x

x

Bí đỏ

x

x

x

x

x

Cà tím

x

x

x

x

x

Cà chua

x

x

x

x

x

Ngô

x

x

x

x

x

Ớt ngọt

x

x

x

x

x

Hành tây

x

x

x

x

x

Nấm

x

x

x

x

x

TRẦN PHƢƠNG NAM

18

LỚP 1302


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×