Công nghệ phân hủy kỵ khí chất thải rắn sinh hoạt và khả năng ứng dụng tại Việt Nam

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Lê Thị Kim Oanh 
62 
CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY KỴ KHÍ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT 
VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM 
ANAEROBIC DIGESTION OF MUNICIPAL SOLID WASTE TECHNOLOGY AND 
THE POSSIBILITY TO APPLY IN VIETNAM 
LÊ THỊ KIM OANH 
 TS. Trường Đại học Văn Lang, Email: lethikimoanh@vanlanguni.edu.vn 
TÓM TẮT: Ở các nước đang phát triển như Việt Nam hiện có tốc độ tăng trưởng kinh tế và gia 
tăng dân số cao, hệ quả là khối lượng chất thải rắn tăng nhanh qua các năm đòi hỏi phải liên tục 
đầu tư và xây dựng các nhà máy xử lý. Mục đích của nghiên cứu này là giới thiệu một công nghệ 
“mới” ở Việt Nam nhưng không “mới” ở các nước phát triển, tạo nhiều cơ hội hơn cho các nhà 
quản lý để lựa chọn cho địa phương mình một công nghệ xử lý chất thải rắn thích hợp. Nghiên cứu 
phân tích đặc điểm của công nghệ phân hủy kỵ khí chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ có khả năng 
phân hủy sinh học và các yếu tố tác động đến hiệu quả của công nghệ khi áp dụng với thành phần 
chất thải và điều kiện tự nhiên cũng như điều kiện kinh tế - xã hội của Việt Nam. 
Từ khóa: chất thải rắn sinh hoạt, phân hủy kỵ khí, công nghệ biocell, công nghệ orgaworld, chi 
phí xử lý. 
ABSTRACT: In developing countries like Vietnam has high economic and population growth 
rate. The result is discharging high amount of municipal solid waste which requires the continuous 
investing and building the new municipal solid waste treatment factories. The purpose of this 
research is to introduce a “new” municipal solid waste treatment technology in Vietnam but is not 
“new” in developed countries. This activity creates more opportunities for managers to choose the 
best technology for their local requirements. The study analyzes the characteristics of anaerobic 
digestion technology of solid waste and the impact factors affect the efficiency of the technology as 
applied to the waste composition and natural conditions as well as economic conditions – social of 
Vietnam. 
Key words: municipal solid waste, Anaerobic digestion, Biocell technology, orgaworld technology, 
treatment cost. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Công nghệ phân hủy kỵ khí đã được minh 
chứng và ứng dụng rộng rãi để xử lý chất thải 
rắn hữu cơ và hỗn hợp của loại chất thải này 
với các thành phần hữu cơ thải khác. De Baere 
đã dự đoán là công nghệ phân hủy kỵ khí sẽ 
tăng nhanh trong thời gian tới [5]. Như thế, các 
công trình xử lý chất thải rắn hữu cơ bằng công 
nghệ phân hủy kỵ khí đã gia tăng đáng kể tại 
châu Âu trong thời gian qua. Ưu và nhược 
điểm của công nghệ phân hủy kỵ khí chất thải 
rắn hữu cơ được trình bày trong Bảng 1. 
Theo tính toán, đến cuối năm 2010, công 
suất của hơn 200 nhà máy ủ kỵ khí chất thải rắn 
hữu cơ và các thành phần hữu cơ thải khác ở 17 
nước tại châu Âu vào khoảng 6 triệu tấn/năm 
[1]. Vào năm 2010 thì tiềm năng thu hồi năng 
lượng từ các loại chất thải bằng công nghệ kỵ 
khí ở châu Âu được tính toán vào khoảng 5.300 
- 6.300 MW và trên toàn thế giới vào khoảng 
20.000 MW [6]. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 01 / 2017 
63 
Việc xây dựng các qui định, các cơ chế 
quản lý mới để thúc đẩy việc ứng dụng công 
nghệ sản xuất năng lượng sạch (biogas) đồng 
thời tăng cường hiệu quả của công nghệ có thể 
giúp việc ứng dụng các công nghệ này rộng rãi 
hơn. Cụ thể như: (1) Thuế gây biến đổi khí hậu 
(Climate Change Levy - CCL) được áp dụng ở 
Anh, là thuế đánh trên việc sử dụng năng lượng 
gây phát thải ô nhiễm với mục đích sử dụng 
năng lượng hiệu quả hơn và giảm phát thải 
carbon; (2) Chỉ thị tổng hợp kiểm soát và hạn 
chế ô nhiễm (Integrated Pollution Prevention 
and Control - IPPC). Chỉ thị tập trung vào việc 
hạn chế ô nhiễm do hoạt động công nghiệp tại 
châu Âu; (3) Hướng dẫn quản lý môi trường tại 
bãi chôn lấp của các nước thành viên châu Âu 
(Landfill Directive). Mục đích là để hạn chế 
đến mức tối đa các ảnh hưởng môi trường, ô 
nhiễm nước mặn, nước ngầm, đất và không khí, 
cũng như những rủi ro cho sức khỏe con người 
do các hoạt động của bãi chôn lấp. 
2. CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY KỴ KHÍ 
Tương tự công nghệ compost, công nghệ 
phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ cũng gồm 
3 giai đoạn: (1) Tiền xử lý - phân loại chất thải, 
phối trộn chất thải; (2) Quá trình phân hủy sinh 
học kỵ khí nhờ vi sinh vật; (3) Hậu xử lý - ủ 
compost hoặc xử lý chất thải đã phân hủy kỵ 
khí. Hình 1 trình bày các công đoạn của quá 
trình ủ kỵ khí. 
- Giai đoạn tiền xử lý trong công nghệ kỵ 
khí tương tự như công nghệ ủ compost, đây là 
giai đoạn phân loại chất thải để lựa chọn thành 
phần hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học. 
Đây là một công đoạn phức tạp đòi hỏi đầu tư 
nhiều thiết bị và nhân công, đặc biệt đối với 
chất thải hỗn hợp như của Thành phố Hồ Chí 
Minh. Hầu hết các công nghệ phân hủy kỵ khí 
đều đòi hỏi công đoạn phân loại chất thải. Chỉ 
có công nghệ phân hủy kỵ khí khô dạng mẻ là 
có thể ủ chất thải hỗn hợp chưa qua phân loại. 
- Quá trình phân hủy sinh học kỵ khí chất 
thải rắn hữu cơ được thực hiện bởi vi sinh vật 
trong điều kiện không có oxy. Sản phẩm của 
quá trình là biogas, có thành phần chủ yếu là 
methane (50 - 65%) và carbon dioxide (35 -
50%). Quá trình phân hủy kỵ khí bao gồm 4 
bước: thủy phân, acid hóa, aceton hóa và 
methane hóa. Điều kiện tốt để quá trình được 
thực hiện là pH nằm trong khoảng trung tính, 
nhiệt độ ổn định ở khoảng mesophilic (30 - 
35
oC) hoặc thermophilic (50 - 60oC) và hàm 
lượng chất hữu cơ đầu vào ổn định [10]. 
- Giai đoạn hậu xử lý của công nghệ phân 
hủy kỵ khí bao gồm 2 hoạt động chính: (1) Xử 
lý khí biogas để đạt chất lượng khí phát điện. 
Trong đó gồm các quá trình: lọc bụi, tách nước 
và tách khí acid; (2) Quá trình ủ hiếu khí chất 
hữu cơ đã qua ủ kỵ khí nhằm tiếp tục xử lý các 
thành phần hữu cơ còn lại để tạo sản phẩm ổn 
định là compost. 
Theo số liệu của Hội Đồng châu Âu 
(2006), phân hủy kỵ khí khô cần 78 lít nước và 
50 - 55kw điện để phân hủy 1 tấn (ướt) chất 
thải rắn hữu cơ ở châu Âu. Với điều kiện ở các 
nước nhiệt đới ẩm có độ ẩm trong chất thải rắn 
cao và nhiệt độ môi trường cao và ổn định thì 
nhu cầu về nước và điện sẽ thấp hơn. 
2.1. Phân loại công nghệ phân hủy kỵ khí 
Nhiều tác giả phân loại công nghệ phân 
hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ dựa trên sự 
phân biệt giữa các quá trình: (1) Phân hủy kỵ 
khí ướt và kỵ khí khô; (2) Phân hủy kỵ khí 
dạng mẻ và dạng liên tục; (3) Phân hủy kỵ khí 
một giai đoạn và hai giai đoạn; (4) Phân hủy kỵ 
khí ở nhiệt độ Mesophilic (nhiệt độ trung bình 
35
o
C) và Thermophilic (55
oC). Sự khác nhau 
giữa các công nghệ phân hủy kỵ khí đang ứng 
dụng hiện nay trên thế giới thực chất là sự kết 
hợp của 4 quá trình này trong từng công nghệ 
[6], [9], [19]. Hình 2 trình bày tổng quan về các 
quá trình phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Lê Thị Kim Oanh 
64 
Bảng 1. Ưu và nhược điểm của công nghệ phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ 
Ưu điểm Nhược điểm 
- Công nghệ phân hủy kỵ khí giúp thể tích khối 
chất thải giảm đáng kể (50 - 75%) và sản phẩm 
sau phân hủy có thể dùng để sản xuất compost. 
- Thể tích khối khí biogas sinh ra từ công nghệ 
phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ cao (80 – 
200 m
3
/tấn ướt). 
- Sản lượng compost vào khoảng 50% khối 
lượng chất thải rắn hữu cơ đầu vào và khoảng 
25-30% khối lượng chất thải rắn sinh hoạt 
chưa phân loại của Thành phố Hồ Chí Minh. 
- Khả năng thu hồi dinh dưỡng từ chất thải đã 
giúp công nghệ phân hủy kỵ khí có ưu thế cao 
so với công nghệ lò đốt hoặc bãi chôn lấp. 
- Công nghệ phân hủy kỵ khí có ưu thế cao khi 
xử lý chất thải rắn hữu cơ có độ ẩm cao trong 
khi công nghệ lò đốt và compost lại rất nhạy 
cảm với độ ẩm. 
- Bên cạnh đó công nghệ phân hủy kỵ khí còn 
có nhiều lợi ích khác như nhu cầu sử dụng đất 
thấp hơn bãi chôn lấp và compost, cơ hội tái sử 
dụng cao hơn (chất thải tái chế, biogas, 
compost). 
- Công nghệ phân hủy kỵ khí hạn chế phát thải 
CO2 cao hơn công nghệ compost và bãi chôn 
lấp, đạt giá trị cao trong các chương trình liên 
quan đến phát thải carbon như CDM, JCM 
(Japan Clean Mechanism). 
- Công nghệ ủ kị khí chưa được ứng dụng ở 
Việt Nam nên các nhà đầu tư vẫn còn nhiều 
quan ngại khi áp dụng. 
- Quá trình phân hủy kỵ khí khó có thể phân 
hủy lignin - là thành phần chính có trong các 
loại chất thải từ gỗ. 
- Công nghệ phân hủy kỵ khí cần vốn đầu tư 
cao, chi phí vận hành và bảo trì lớn hơn công 
nghệ compost. 
- Quá trình ủ kỵ khí phức tạp hơn, đòi hỏi kỹ 
thuật vận hành tốt hơn so với công nghệ 
compost. 
- Chất hữu cơ sau quá trình phân hủy kỵ khí 
thường chưa ổn định, cần phải được xử lý ở 
công đoạn tiếp theo để đạt tiêu chuẩn xả thải 
hoặc đạt chất lượng compost. 
- Chất hữu cơ sau ủ kỵ khí có mùi hôi thối, ảnh 
hưởng đến môi trường, gây khó khăn cho các 
công đoạn xử lý tiếp theo. 
- Trong trường hợp địa phương không có nhu 
cầu sử dụng biogas, hoặc trong trường hợp của 
Việt Nam vẫn còn bao cấp giá điện đã làm cho 
hiệu quả cạnh tranh của sản phẩm biogas thấp, 
gây ảnh hưởng đến khả năng ứng dụng công 
nghệ. 
Nguồn: [5], [6],[8], [9], [10], [11],[16],[17, tr.701 – 713] và [20] 
2.1.1. So sánh quá trình ủ kỵ khí ướt và ủ kỵ 
khí khô 
Nồng độ tổng chất rắn (Total Solid) là một 
thông số quan trọng trong bể ủ kỵ khí, đối với 
CTR được đo bằng chỉ tiêu hàm lượng chất khô 
(%DM). Căn cứ trên tỷ lệ DM, công nghệ phân 
hủy kỵ khí được chia thành 2 nhóm: ủ kỵ khí 
ướt và ủ kỵ khí khô. Chất thải rắn có DM lớn 
hơn 15 - 20% tổng khối lượng chất thải hữu cơ 
được xem ủ kỵ khí khô, và nếu DM nhỏ hơn 
15% được xem là ủ kỵ khí ướt [17, tr. 687]. Ủ 
kỵ khí phù hợp cho đối tượng có độ ẩm cao 
(DM thấp). Quá trình phân hủy kỵ khí có thể 
xảy ra trong hỗn hợp chất thải có DM giao 
động từ 1% (nước thải) đến 40%. DM trong 
hỗn hợp càng cao càng gia tăng khả năng ảnh 
hưởng xấu đến quá trình phân hủy kỵ khí do 
gia tăng ức chế từ ammonium và gia tăng độ 
độc của các loại muối [8]. 
Do chất thải rắn hữu cơ ở Việt Nam có độ 
ẩm cao, khoảng 70% (DM= 30%), công nghệ 
phân hủy kỵ khí đơn giản nhất để ủ loại chất 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 01 / 2017 
65 
thải này là quá trình ủ kỵ khí khô [9]. Công 
nghệ phân hủy kỵ khí khô được tính vào 
khoảng 54% thị phần trên toàn châu Âu vào 
năm 2000 [10]. Một nghiên cứu khác đã khảo 
sát 130 nhà máy phân hủy kỵ khí lớn trên thế 
giới thì có đến 67% đã áp dụng công nghệ kỵ 
khí ướt, phần còn lại là công nghệ kỵ khí khô 
[16]. 
Hình 1. Các công đoạn của công nghệ phân hủy kỵ khí 
Hình 2. Tổng quan về các quá trình ủ kỵ khí chất thải rắn hữu cơ [6] 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Lê Thị Kim Oanh 
66 
2.1.2. So sánh quá trình ủ kỵ khí dạng mẻ và 
dạng liên tục 
Phân loại theo dòng chất thải ra vào bể ủ 
kỵ khí, quá trình ủ kỵ khí được phân thành 3 
loại, ủ kỵ khí dạng mẻ, dạng liên tục và dạng 
bán liên tục. Quá trình xử lý dạng liên tục chủ 
yếu áp dụng đối với chất thải có độ ẩm cao 
(dạng dung dịch) như nước thải, phân, bùn 
lỏng. Trong khi quá trình xử lý dạng mẻ thường 
áp dụng đối với chất thải có độ ẩm thấp như 
chất thải rắn hữu cơ. 
Biogas được sản xuất từ quá trình ủ kỵ khí 
dạng liên tục có sản lượng (thể tích) và chất 
lượng (% methane) ổn định. Trong khi đó 
biogas sinh ra trong bể ủ dạng mẻ có sản lượng 
thay đổi theo thời gian (cao nhất trong khoảng 
5 - 6 ngày đầu và thấp dần trong các ngày sau 
đó), và thành phần methane trong biogas thì 
càng về sau càng cao dần lên. Hiệu quả sản 
xuất biogas của quá trình liên tục thì cao hơn, 
tuy nhiên công nghệ lại vận hành khó khăn và 
tốn kém hơn. 
2.1.3. So sánh quá trình ủ kỵ khí một giai 
đoạn và hai giai đoạn 
Quá trình ủ kỵ khí hai giai đoạn được thiết 
kế nhằm tạo điều kiện tối ưu cho hai giai đoạn 
phân hủy kỵ khí chính là thủy phân và methane 
hóa và do đó làm tăng hiệu quả của toàn quá 
trình [10], [14]. Quá trình ủ kỵ khí hai giai 
đoạn có tính mềm dẻo hơn do dễ dàng kiểm 
soát và hạn chế các ảnh hưởng xấu đến từng 
quá trình. Tuy nhiên, công nghệ này đắt tiền 
hơn do phải đầu tư thêm bể xử lý và hệ thống 
kiểm soát quá trình. Do chi phí đầu tư cao nên 
công nghệ phân hủy kỵ khí hai giai đoạn áp 
dụng trên thị trường còn hạn chế [5]. Hiện có 
khoảng 90% công trình phân hủy kỵ khí chất 
thải rắn hữu cơ đang áp dụng ở châu Âu áp 
dụng một giai đoạn [5]. Công nghệ phân hủy 
kỵ khí một giai đoạn chiếm tỷ trọng cao trên thị 
trường là do có thiết kế đơn giản hơn so với 
công nghệ hai giai đoạn, ít gặp phải sự cố vận 
hành và chi phí đầu tư thấp. Công nghệ phân 
hủy kỵ khí ướt một giai đoạn chủ yếu áp dụng 
để xử lý hỗn hợp chất thải rắn hữu cơ với phân 
heo hoặc bùn [16]. Nếu chỉ xử lý chất thải rắn 
hữu cơ thì công nghệ phổ biến được sử dụng là 
công nghệ phân hủy kỵ khí khô, 1 giai đoạn. 
2.1.4. So sánh quá trình ủ kỵ khí ở nhiệt độ 
mesophilic và thermophilic 
Ở điều kiện mesophilic, tốc độ sản xuất 
khí methane của bể phân hủy kỵ khí tăng khi 
nhiệt độ tăng và đạt tối ưu ở khoảng nhiệt độ 
35 - 37
o
C [6], [13]. Các công nghệ phân hủy kỵ 
khí được áp dụng phổ biến trên thế giới ở 
khoảng nhiệt độ mesophilic [9]. Phân hủy kỵ 
khí ở điều kiện thermophilic đặc biệt thích hợp 
khi chất thải được thải bỏ ở nhiệt độ cao hoặc 
khi việc loại bỏ vi khuẩn gây bệnh khỏi chất 
thải là một yêu cầu quan trọng [6]. Phân hủy kỵ 
khí ở nhiệt độ thermophilic có thể áp dụng ở tải 
trọng hữu cơ cao. Nhìn chung, nhiệt độ tăng thì 
quá trình phân hủy sinh học tăng, nhưng quá 
trình phân hủy ở điều kiện thermophilic khó 
kiểm soát hơn và tiêu tốn nhiều năng lượng hơn 
để gia tăng nhiệt độ cho bể ủ. 
2.2. Các thông số kỹ thuật của 4 công nghệ 
kỵ khí điển hình 
Bảng 2 trình bày các thông số kỹ thuật của 
công nghệ phân hủy kỵ khí một giai đoạn - là 
công nghệ áp dụng phổ biến để xử lý chất thải 
rắn hữu cơ. Trong bốn công nghệ trên, chỉ có 
Biocel là hệ thống dạng mẻ, ba công nghệ còn 
lại ở dạng bán liên tục. Theo như so sánh của 
De Mes và cộng sự, các công nghệ bán liên tục 
Valorga, Dranco và Kompogas có chi phí đầu 
tư và xử lý tương đương nhau [6]. Do đó, phần 
phân tích tiếp sau đây chỉ phân tích và so sánh 
hai công nghệ Biocel và Valorga. Trong đó, 
công nghệ Biocel đại diện cho công nghệ phân 
hủy kỵ khí rẻ tiền và dạng mẻ, và Valorga đại 
điện cho công nghệ đắt tiền hơn và dạng bán 
liên tục. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 01 / 2017 
67 
Bảng 2. Thông số kỹ thuật của bốn công nghệ phân hủy kỵ khí điển hình để xử lý chất thải rắn 
hữu cơ 
Công nghệ Valorga
1
 Dranco
2
 Kompogas
3
 Biocel
4
Quốc gia Pháp Bỉ Thụy sĩ Hà Lan 
Hệ thống Bán liên tục Bán liên tục Bán liên tục Mẻ 
Tổng chất rắn, DM (%) 30 15 - 40 DM cao 30 - 40 
Khoảng nhiệt độ Mesophilic Thermophilic Thermophilic Mesophilic 
Hệ thống khuấy trộn Khuấy trộn 
Tịnh tiến từ trên 
xuống 
Tịnh tiến ngang 
Không khuấy trộn, 
chỉ tuần hoàn 
nước rỉ rác 
Thời gian phân hủy 
(ngày) 
18 - 25 15 - 30 15 - 20 21 
Biogas (m
3
/tấn ướt) 80 - 160 100 - 200 110 - 130 70 
Hậu xử lý Lò đốt Sản xuất com ... s [10]. Tuy 
nhiên theo tính toán dựa trên số liệu thực tế về 
kích thước bể ủ và thời gian ủ thì diện tích tối 
đa của công nghệ Biocel gấp khoảng 3.5 lần so 
với công nghệ Valorga. Diện tích đất cần để 
xây dựng các bể ủ chiếm khoảng 20 - 30% tổng 
diện tích đất của nhà máy. Như vậy, nhu cầu 
đất của công nghệ Biocel gấp đôi so với công 
nghệ Valorga. Công suất xử lý của công nghệ 
Biocel là 43.800 tấn chất thải rắn hữu 
cơ/ha/năm [11]. Nhu cầu điện năng cho các 
công nghệ như Valorga vào khoảng 54 
kWh/tấn chất thải rắn hỗn hợp [7]. Như vậy, 
lượng điện sử dụng cho công nghệ Biocel sẽ 
nhỏ hơn 54kWh/tấn. Chất thải sau ủ từ công 
nghệ Biocel có độ ẩm thấp, do đó có thể sản 
xuất compost dạng rắn. Trong trường hợp của 
Nhà máy Orgaworld, công nghệ ủ compost 
được chọn là ủ trong container. Thời gian ủ 
compost phụ thuộc vào công nghệ lựa chọn, 
khoảng 7 - 14 ngày [11], [15]. 
Một điểm mạnh của công nghệ Biocel là 
có thể ủ với chất thải hỗn hợp - trong trường 
hợp khó phân loại. Tuy nhiên, điều này sẽ làm 
tăng thể tích của bể ủ và sản phẩm compost dễ 
lẫn tạp chất. 
2.2.2. Công nghệ Valorga 
Công nghệ Valorga là công nghệ phân hủy 
kỵ khí khô, bán liên tục và ở điều kiện 
mesophilic. Sự khác nhau giữa công nghệ 
Biocel và Valorga là hệ thống Valorga được 
cung cấp nguyên liệu dưới dạng bán liên tục và 
sử dụng hệ thống khuấy trộn trong bể ủ, trong 
khi Biocel là dạng mẻ và sử dụng việc tuần 
hoàn nước rỉ rác làm tăng hiệu quả của quá 
trình phân hủy sinh học. Công nghệ Valorga 
đạt hiệu quả phân hủy sinh học cao hơn. Biogas 
sản xuất bằng công nghệ Valorga hoặc các 
công nghệ tương tự khác như Dranco và 
Kompogas đạt khoảng 80 - 160m3/tấn chất thải 
rắn hữu cơ ướt, với thời gian ủ khoảng 18 - 25 
ngày [6]. Nghiên cứu của Joshua, Ruihong và 
cộng sự cho biết công suất của các nhà máy 
Valorga nằm trong khoảng từ 10.000 - 720.000 
tấn/năm [10]. Theo số liệu công bố trên 
website, nhu cầu sử dụng đất của công nghệ 
Valorga là 1m
2
/tấn (hoặc 10.000 tấn/ha) và 
thời gian hoàn tất một mẻ xử lý cũng vào 
khoảng 40 ngày. Nếu tính trung bình thời gian 
vận hành của nhà máy là 300 ngày/năm (thời 
gian còn lại dự trù vào việc bảo trì thiết bị) thì 
nhu cầu sử dụng đất của công nghệ là 75.000 
tấn chất thải rắn hữu cơ/năm/ha (10.000 tấn/ha 
x 300 ngày/năm/40 ngày phân hủy). Hình 4 
trình bày cân bằng vật chất của công nghệ 
Valorga với nguyên liệu đầu vào là chất rắn 
hữu cơ đã phân loại. 
3. CÁC KHÍA CẠNH KINH TẾ, XÃ HỘI, 
VÀ MÔI TRƯỜNG 
3.1. Về khía cạnh kinh tế 
Chi phí cần cho công nghệ phân hủy kỵ 
khí bao gồm: (1) Chi phí đầu tư bể ủ, chi phí 
công nghệ xử lý biogas và chuyển đổi thành 
điện năng, bể ủ compost và các cơ sở hạ tầng 
khác; (2) Chi phí vận hành và bảo trì; (3) Chi 
phí thải bỏ chất thải sau phân loại (chôn lấp 
hoặc đốt) và chi phí marketing sản phẩm 
(compost, điện, nhiệt và rác tái chế); (4) Lợi 
ích thu được từ biogas (hoặc điện và nhiệt), 
compost và rác tái chế; (5) Chi phí và lợi ích về 
môi trường. Khi so sánh các công nghệ với 
nhau, điểm khó khăn nhất là so sánh về giá do 
các số liệu, thông tin về giá cả không được phổ 
biến rộng rãi. Tuy nhiên, theo kinh nghiệm của 
Nhà máy Orgaworld cho biết: chi phí đầu tư và 
chi phí vận hành giữa các công nghệ có tính 
cạnh tranh cao [2]. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 01 / 2017 
69 
Hình 4. Cân bằng vật chất tại nhà máy Valorga ở Tilburg, Hà Lan [6], [12] 
Số lượng các nhà máy phân hủy kỵ khí 
ngày càng gia tăng do công nghệ đã thỏa mãn 
nhu cầu về xử lý chất thải rắn và sản xuất 
biogas và compost [5], [10]. Phân tích chi phí 
và lợi nhuận từ công nghệ phân hủy kỵ khí ở 
châu Âu đã cho thấy khả năng cạnh tranh với 
công nghệ ủ hiếu khí sản xuất compost ở các 
công suất khác nhau [6]. Khảo sát của R-W-
BECK các công nghệ Linde-BRV, Kompogas 
và Valorga cho thấy chi phí đầu tư giảm dần 
trong thập kỷ vừa qua nhờ liên tục nâng cao 
hiệu quả của công nghệ [16]. Bảng 3 trình bày 
phân tích chi phí của các nhà máy phân hủy kỵ 
khí chất thải rắn hữu cơ tại các nước phát triển. 
Economopoulos đã thống kê và cho biết chi phí 
đầu tư công nghệ phân hủy kỵ khí (dạng bán 
liên tục) gấp khoảng 2.3 lần công nghệ compost 
ở cùng công suất 100.000 tấn chất thải rắn hữu 
cơ/năm [7]. Với các thông số từ bảng 3 và chi 
phí đầu tư nhà máy compost đã có tại các nước 
đang phát triển, ta có thể ước đoán chi phí đầu 
tư cho công nghệ này tại địa phương. Tại nhà 
máy sản xuất biogas, cần có 3 khâu: phân loại 
chất thải, ủ kỵ khí và ủ hiếu khí. Trong đó ủ kỵ 
khí có tính tự động cao, điện năng sử dụng từ 
nguồn điện tự sản xuất, nên chi phí vận hành 
của công nghệ này tại các nước đang phát triển 
được tính toán cao hơn so với chi phí vận hành 
tại các nhà máy compost khoảng 20%. Joshua 
và cộng sự cho biết chi phí đầu tư của công 
nghệ Biocel chỉ bằng 60% so với các công 
nghệ bán liên tục [10]. 
Bảng 3. Phân tích chi phí của các nhà máy 
phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ với công 
nghệ bán liên tục ở các nước phát triển (tấn 
chất thải rắn hữu cơ/năm) 
Phân tích 
chi phí 
Nhà 
máy 1
1
Nhà 
máy 2
2
Nhà 
máy 3
3
Công suất (tấn 
CTR hữu 
cơ/năm) 
30.000 77.000 100.000 
Chi phí đầu tư 
(triệu USD) 
20,4 39,2 62 
Chi phí 
cố định (triệu 
USD/năm) 
1,56 2,99 4,72 
Chi phí 
vận hành 
(USD/tấn) 
71,4 52,6 68,7 
Tổng chi phí xử 
lý (USD/tấn) 
123,4 91,4 115,9 
Địa điểm 
lắp đặt 
Hà lan Úc Hà lan 
Nguồn:[6], [4] 
3.2. Về khía cạnh xã hội và môi trường 
Chất hữu cơ đã phân hủy kỵ khí thường có 
độ ẩm cao và có thể được sử dụng như phân 
bón dạng lỏng ở nhiều nước trên thế giới như 
Đức, Thụy sĩ. Tuy nhiên, ở một số quốc gia lại 
không cho phép sử dụng do các qui định về an 
toàn nông nghiệp. Trong trường hợp đó người 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Lê Thị Kim Oanh 
70 
ta phải áp dụng công nghệ tách nước và phải xử 
lý nước rỉ rác, điều này đã làm gia tăng giá 
thành của sản phẩm ảnh hưởng đến khả năng 
ứng dụng của công nghệ. 
Công nghệ phân hủy kỵ khí hạn chế mùi 
hôi hơn nhiều so với công nghệ ủ compost do 
được ủ trong thiết bị kín, biogas được thu hồi 
và tái sử dụng triệt để. Vấn đề mùi có khả năng 
xảy ra chủ yếu ở giai đoạn đưa chất thải rắn từ 
xe vào bể ủ và sau quá trình ủ kỵ khí chất hữu 
cơ được chuyển sang bể ủ compost [18]. Do đó 
cần đầu tư hệ thống hút và xử lý mùi hôi. Bên 
cạnh đó, trong nhiều trường hợp, công nghệ ủ 
hiếu khí tiếp theo được đầu tư là công nghệ ủ 
trong thùng kín. Công nghệ này kiểm soát mùi 
hôi tốt hơn nhiều so với công nghệ ủ hiếu khí 
dạng hở. 
4. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 
KỴ KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THÀNH PHỐ HỒ 
CHÍ MINH 
Chất thải rắn sinh hoạt ở Thành phố Hồ 
Chí Minh có thành phần hữu cơ có khả năng 
phân hủy sinh học cao (60 - 70%) và độ ẩm của 
thành phần hữu cơ rất cao (70 - 90%) [3]. Do 
đó, áp dụng công nghệ phân hủy kỵ khí được 
xem như có tiềm năng hơn so với công nghệ 
bãi chôn lấp vệ sinh và compost. Sản phẩm 
Biogas phát điện đáp ứng nhu cầu thiếu hụt về 
điện tại Việt Nam, đặc biệt vào mùa khô. Trong 
trường hợp nhà nước không trợ giá điện, hoặc 
nhà nước xây dựng qui định liên quan đến chi 
phí - lợi ích môi trường thì khi đó công nghệ 
phân hủy kỵ khí có thể là một công nghệ hấp 
dẫn về kinh tế so với công nghệ compost. 
Tại Việt Nam chưa có nhà máy nào xử lý 
chất thải rắn hữu cơ bằng công nghệ phân hủy 
kỵ khí, chỉ áp dụng đối với phân heo. Để lựa 
chọn công nghệ phân hủy kỵ khí phù hợp với 
điều kiện Việt Nam, một số tiêu chí đánh giá 
cần được xem xét sau đây: 
(1) Hiệu quả về công nghệ. Hiệu quả xử lý 
cao phù hợp với thành phần chất thải và điều 
kiện môi trường. CTR sinh hoạt của Việt Nam 
có thành phần hữu cơ cao và độ ẩm cao thích 
hợp với công nghệ phân hủy kỵ khí [11]. Công 
nghệ phải đơn giản, mềm dẻo (dễ dàng cải tiến, 
thuận lợi trong trường hợp cần phải nâng công 
suất) và dễ vận hành và bảo trì; 
(2) Công nghệ đáp ứng các tiêu chuẩn môi 
trường và sức khỏe cộng đồng của địa phương. 
Công nghệ cần đáp ứng với các qui chuẩn kiểm 
soát ô nhiễm, qui chuẩn xả thải (nước thải, khí 
thải, tiếng ồn). Công nghệ sử dụng hiệu quả 
nguồn tài nguyên như hạn chế sử dụng đất, 
nước, điện, năng lượng, hóa chất... và tăng 
cường khả năng sản xuất tài nguyên như 
biogas, phân bón. 
(3) Công nghệ phải đáp ứng với hệ thống 
quản lý và điều kiện địa phương. Công nghệ 
lựa chọn cần đáp ứng các qui định về quản lý 
và chiến lược phát triển của địa phương, Ví dụ 
ở Thành phố Hồ Chí Minh có: (a) Chương trình 
phân loại chất thải rắn tại nguồn; (b) Chiến 
lược quản lý chất thải rắn; (c) Chương trình 
quản lý tổng hợp hệ thống quản lý chất thải 
rắn... 
Công nghệ cần phù hợp với điều kiện địa 
phương như nguồn nhân lực, thiếu lao động 
trình độ cao nhưng thừa lao động phổ thông. 
Việc ứng dụng “công nghệ cao” sẽ đòi hỏi phải 
đầu tư thời gian và kinh phí để đào tạo nguồn 
nhân lực. Như vậy, xu hướng là các công nghệ 
giản đơn hơn về xây dựng, vận hành và bảo trì 
sẽ được ưu tiên. Theo thông tư số 50/TB-VPCP 
ngày 17/3/2007 của Văn phòng Chính phủ, một 
tiêu chí cần thiết nữa trong việc lựa chọn công 
nghệ xử lý chất thải rắn là thiết bị thay thế phải 
sẵn có hoặc có thể sửa chữa trong nước. 
(4) Công nghệ phải có chi phí phù hợp với 
ngân sách của thành phố. Chi phí xử lý phụ 
thuộc vào công nghệ áp dụng. Trong khi lợi 
nhuận thì không những phụ thuộc vào công 
nghệ mà còn ảnh hưởng lớn bởi thị trường tiêu 
thụ sản phẩm. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 01 / 2017 
71 
5. KẾT LUẬN 
Công nghệ phân hủy kỵ khí xử lý chất thải 
rắn hữu cơ đã phổ biến rộng rãi ở nhiều nước 
phát triển trên thế giới. Sự phát triển của công 
nghệ là do xã hội ngày càng nhận thức được 
các giá trị lợi ích lớn lao mà nó mang lại, thông 
qua: (1) Sự gia tăng những lợi ích từ việc sản 
xuất năng lượng sạch, (2) Tiềm năng khai thác 
nguồn năng lượng chưa sử dụng, (3) Lợi ích 
của chất hữu cơ sau khi ủ kỵ khí để làm chất 
cải tạo đất. Tuy nhiên, công nghệ này hiện vẫn 
khó triển khai ở các nước đang phát triển do 
thiếu thông tin chi tiết về chi phí đầu tư, chi phí 
vận hành và bảo trì thiết bị ở điều kiện khu vực. 
Bên cạnh đó là các yếu tố tác động từ địa 
phương như: giá năng lượng thấp, khó xâm 
nhập thị trường (ví dụ: điện từ biogas khó phát 
lên điện lưới), thiếu các cơ chế quản lý tại địa 
phương nhằm hỗ trợ phát triển công nghệ... 
Khả năng áp dụng công nghệ phân hủy kỵ 
khí để xử lý chất thải rắn hữu cơ tùy thuộc vào 
rất nhiều yếu tố, cụ thể bao gồm: thành phần 
chất thải, điều kiện môi trường tự nhiên, các 
yêu cầu về chất lượng môi trường trong quá 
trình sản xuất, chất lượng sản phẩm, thị trường 
tiêu thụ sản phẩm, các qui định, thể chế và 
chiến lược phát triển về quản lý chất thải rắn 
của địa phương, vốn đầu tư, chi phí vận hành 
và bảo trì. 
Với điều kiện của Thành phố Hồ Chí 
Minh, việc áp dụng công nghệ phân hủy kỵ khí 
vào xử lý chất thải rắn sinh hoạt là rất hiệu quả 
do đáp ứng về nhiều mặt các tiêu chí đã đề cập 
ở trên, cụ thể về tính chất chất thải có thành 
phần hữu cơ và độ ẩm cao, điều kiện môi 
trường có nhiệt độ cao và ổn định, các qui định 
về quản lý chất thải rắn và các chương trình 
hành động đã góp phần thúc đẩy việc ứng dụng 
công nghệ - cụ thể như chương trình phân loại 
chất thải rắn tại nguồn đã hỗ trợ tích cực cho 
việc phân loại chất thải hữu cơ, qui định về giá 
mua điện sản xuất từ biogas... Bên cạnh đó là 
các phân tích chi phí lợi ích cho thấy tính khả 
thi tăng do nhu cầu tăng về điện, compost, chất 
thải tái chế và các qui định/thông tư của Trung 
ương. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Baere, L. D. , and B. Mattheeuws (2010), Anaerobic digestion of MSW in Europe. 
2. Bens, J. (2007), Renewable energy from municipal solid waste, a comparison of 
anaerobic digestion technologies, Environmental Technology Sub-department, MSc. 
thesis., Wageningen University, The Netherlands,. 
3. CENTEMA. (2008), The Report on Data Collection on Solid Waste Management in Ho 
Chi Minh City. 
4. Clarke, W. P. (2000), Cost-benefit analysis of introducing technology to rapidly degrade 
municipal solid waste, Waste Management & Research. 
5. De Baere. (2006), Will anaerobic digestion of solid waste survive in the future? Water 
Science and Technology. 
6. De Mes, T.Z.D. , A.J.M. Stams, J.H. Reith, and G. Zeeman. (2003), Methane 
production by anaerobic digestion of wastewater and solid wastes, Bio-methane and 
Bio-hydrogen. Status and perspectives of biological methane and hydrogen production. 
Dutch Biological Hydrogen Foundation. 
7. Economopoulos, A. P. (2010), Technoeconomic Aspects of Alternative Municipal Solid 
Wastes Treatment Methods. Waste Management. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Lê Thị Kim Oanh 
72 
8. European Commission. (2006). Reference document on best available techniques for the 
waste treatments industries. In Integrated Pollution Prevention and Control. 
9. Hartmann, H., and B.K. Ahring. (2006), Strategies for the anaerobic digestion of the 
organic fraction of municipal solid waste: an overview. Water Science and Technology. 
10. Joshua, R. , Z. Ruihong, M. J Bryan, and B. W. Robert. (2008), Current Anaerobic 
Digestion Technologies Used for Treatment of Municipal Organic Solid Waste, Edited 
by C. I. W. M. Board: California Environmental Protection Agency. 
11. Kim Oanh, L.T. (2009), Renewable energy from municipal biowaste and pig manure, 
In City report, Ho Chi Minh City: DOSTE of Ho Chi Minh City. 
12. Laclos, H. F. de, S. Desbois, and C. Saint-Joly. (1997), Anaerobic digestion of 
municipal solid organic waste: Valorga full-scale plant in Tilburg, the Netherlands, 
Water Science and Technology. 
13. Lettinga, G. , and A.C. Haandel. (1993), Anaerobic digestion for energy production 
and environmental protection, in Renewable energy, Sources for fuels and electricity, 
Edited by e. a. T.B. Johansson. 
14. Liu, T.C., and S. Ghosh. (1997), Phase separation during anaerobic fermentation of 
solid substrates in an innovative plug-flow reactor, Water Science and Technology. 
15. Orgaworld Company (2006), Site survey Lelystad Plant, Wageningen, the Netherlands. 
16. R-W-BECK. (2004), Anaerobic digestion feasibility study, final report, Bluestem Solid 
Waste Agency and IOWA department of Natural resources. 
17. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. A.Vigil. (1993), Integrated Solid Waste 
Management - Engineering principles and management issues, McGraw-Hill 
International Editions. Civil Engineering Series. 
18. Ten Brummeler, E. (2000), Full scale experience with the BIOCEL process, Water 
Science and Technology 14. 
19. Vandevivere, P. L., L. De Baere, and W. Verstraete. (2002), Types of anaerobic 
digesters for solid waste, in Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal 
Solid Waste, Edited by J. Mata-Alvarez, Barcelona. 
20. Waste-C-Control. (2011), Database on MSW treatment technology. 
Ngày nhận bài: 07-11-2016. Ngày biên tập xong: 19-11-2016. Duyệt đăng: 15/12/2016