HÓA HỌC & ỨNG DỤNG
vectorstock.com/21691267
Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN CHEMISTRY PHÁT TRIỂN NỘI DUNG
TIỂU LUẬN MÔN : Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại ĐỀ TÀI : Sản xuất phân hữu cơ từ chất thải rắn WORD VERSION | 2020 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ HÓA ------ oOo ------
TIỂU LUẬN MÔN : Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại ĐỀ TÀI:
Sản xuất phân hữu cơ từ chất thải rắn GVHD: Nguyễn Đức Hải NHÓM THỰC HIỆN: 7 Phan Đình Khải Phạm Văn Tuấn Phạm Văn Lĩnh Lớp CNKT Môi trường 1-K11
Hà Nội 9/2019
MỤC LỤC Lời mở đầu ...................................................................................................................................... 1 Phần 1.
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN......................................................................... 2
1.1. Định nghĩa chất thải rắn........................................................................................................ 2 1.2. Nguồn gốc, thành phần và tính chất chất thải rắn ................................................................ 2 1.2.1 Nguồn gốc ....................................................................................................................... 2 1.2.2 Thành phần và tính chất .................................................................................................. 2 1.3 Hiện trạng phát thải chất thải rắn ở Việt Nam. ...................................................................... 3 1.4 Các phương pháp xử lý chất thải rắn ..................................................................................... 4 Phần 2.
SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ (COMPOST) TỪ CHẤT THẢI RẮN ......................... 5
2.1 Khái niệm .............................................................................................................................. 5 2.2 Đặc điểm của phương pháp ................................................................................................... 5 2.3 Quy trình sản xuất phân hữu cơ (compost) từ chất thải rắn .................................................. 6 2.4 Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình ủ .................................................................... 8 2.4.1 Phản ứng sinh hóa ........................................................................................................... 8 2.4.2 Phản ứng sinh học ......................................................................................................... 10 2.5 Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình làm phân hữu cơ ..................................................... 11 2.5.1 Nhiệt độ ......................................................................................................................... 11 2.5.2 Tỷ lệ C/N....................................................................................................................... 11 2.5.3 Độ ẩm ............................................................................................................................ 12 2.5.4 Vi Sinh vật .................................................................................................................... 12 2.5.5 pH.................................................................................................................................. 13 2.5.6 Oxy................................................................................................................................ 13 2.5.7 Kích thức hạt ................................................................................................................. 13 2.5.8 Độ xốp........................................................................................................................... 14 2.6 Chất lượng compost ............................................................................................................. 14 2.7 Tính cấp thiết của compost .................................................................................................. 14 2.8 Lợi ích và hạn chế của việc sản xuất phân hưu cơ từ CTR ................................................. 15 2.8.1 Lợi ích ........................................................................................................................... 15 2.8.2 Hạn Chế ........................................................................................................................ 15 2.9 Một số phương pháp ủ compost trên thế giới ...................................................................... 16 2.9.1 Phương pháp ủ theo luống có đảo trộn và thổi khí ( window composting ) ................. 16 2.9.2 Phương pháp ủ dạng đống tĩnh có thổi khí bằng máy cấp khí ...................................... 17 2.9.3 Phương pháp ủ thùng kín .............................................................................................. 17 2.10 Vai trò của biện pháp tăng cường sinh học trong việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh ....... 18
2.10.1 Định nghĩa ................................................................................................................... 18 2.10.2 Mục đích ..................................................................................................................... 18 Phần 3.
KẾT LUẬN................................................................................................................. 19
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................................... 20
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ quá trình làm phân hữu cơ .................................................... 6 Hình 2.2 Đồ thị biến thiên nhiệt độ của các pha .............................................................. 10
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần CTR ở các quốc gia có thu nhập thấp, thu nhập trung bình và cao ........................................................................................................................................... 3 Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn thu được mỗi ngày tại bãi rác Nam Sơn ( Hà Nội) . ........................................................................................................................................... 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CTR : Chất thải rắn BCL: Bãi chôn lấp VSV: Vi sinh vật
Lời mở đầu Hiện nay, việc thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn (CTR) đang là vấn đề mang tính cấp bách và nan giải đói với nhiều địa phương trong cả nước. CTR và các vấn đề liên quan không chỉ là điểm nóng trong các cuộc họp, hội thảo của các cấp lãnh đạo và còn là vẫn đề “cơm bữa” của các tầng lớp xã hội. Cùng với sự gia tăng dân số và phát triển của khoa học kỹ thuật, mức sống của người dân càng ngày càng nâng cao thì khối lượng chất thải rắn phát sing ngày càng nhiều. Lượng CTR nếu không được xử lý sẽ dẫn đến hàng loạt hậu quả môi tường không thể lường trước được. Cho đến nay, bãi chôn lấp (BCL) vẫn đang là phương pháp chủ yếu để xử lý CTR. Nhưng hiện nay các BCL đang bộc lộ nhiều nhược điểm như là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến ba môi trường đất, nước, không khí, lãng phí nguồn nguyên liệu có khả năng tái sinh và tái sử dụng. Mặt khác khi BCL đầy thì phải tìm một địa điểm khác để xây dựng BCL mới trong khi giá đất ngày càng tăng và khan hiếm. Như vậy trong các nguồn gây ô nhiễm từ các bãi rác cũ chưa được giải quyết xong thì lại phát sinh các nguồn ô nhiễm mới. Hơn nưa, các BCL cũ không chỉ tiếp tục chiếm diện tích lớn và phải bỏ hoang hàng chụ năm để cho CTR phân hủy hết mà còn là các điểm ô nhiễm lâu dài ít tốn kém trong công tác quan trắc. Bên cạnh đó thị trường tiêu thụ phân bón trong nước có nhiều hứa hẹn, theo Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn nhu cầu sử dụng phân bón cho nghành nông nghiệp tại Việt Nam vào khoảng 5,2 triệu tấn hàng năm. Các loại phân bón được tiêu thụ trên thị trường Việt Nam nay chủ yếu là phân hóa học. Phân hóa học được sản xuất phần lớn từ dầu hỏa, giá dầu hỏa không ổn định vì vậy ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Trong khi đó, nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ từ rác thải sẽ không bị biến động về mặt giá thị trường giú người dân yên tâm hơn trong việc đầu tư lâu dài vào ngành nông nghiệp, đặt biệt Việt Nam là nước khoảng 80% dân số tham gia nông nghiệp. Trên thế giới hay cả Việt Nam hiện nay, phân hữu cơ đang được sản xuất với công nghệ ổn định, sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Một trong những điểm khác nhau là việc áp dụng tăng cường sinh học, tức là chô thêm một số chế phẩm sinh học chứa một số vi sinh vật chuyên biệt nào đó vào khối ủ nhằm tăng tốc độ và hiệu quả sinh học. Hiệu quả thực tiến của biệ pháp tăng cường sinh học trong chế biến phân hữu cơ ra sao là một vấn đề cần được làm rõ.
1
Phần 1.
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN
1.1. Định nghĩa chất thải rắn Chất thải rắn được hiểu là tất cả các chất thải phát sinh do các hoạt động của con người và động vât tồn tại ở dạng rắn được thải bỏ khi không còn hữu dụng hay không muốn dùng nữa. 1.2. Nguồn gốc, thành phần và tính chất chất thải rắn 1.2.1 Nguồn gốc Các nguồn chủ yếu phát sinh CTR bao gồm : Rác sinh hoạt từ các hộ dân cư, khách vãng lai, du lịch,… gồm rác thực phẩm, giấy, carton, nhựa, vải, gỗ, thủy tinh, lon, đồ hộp, tro và các chất thải độc hại. Chất thải thực phẩm bao gồm các loại thức ăn thừa, rau, quả,… loại chất thải này mang bản chất dễ phân hủy sinh học. Quá trình phân hủy tạo ra mùi khó chịu, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. Rác từ các chợ, khu thương mại, tụ điểm buôn bán, hà hàng, khách sạn,…gồm giấy, carton, nhựa, gỗ, thủy tinh… Rác từ các cơ quan, trường học, công sở …gồm giấy, carton, nhựa, vải, thực phẩm thừa… Rác từ cồng trình xây dựng cải tạo và nâng cấp gồm gỗ vụn, sắt thép, đất, cát… Rác từ các hoạt động khu công cộng, vui chơi giải trí, khu văn hóa gồm giấy, túi nhựa, lá cây… Rác từ các nhà máy xử lý nước thải và đường ống thoát nước của thành phố. 1.2.2 Thành phần và tính chất Thành phần lý học, hóa học của CTR khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, vào điều kiện thời tiết, khí hậu, các điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác.
2
Bảng 1.1 Thành phần CTR ở các quốc gia có thu nhập thấp, thu nhập trung bình và cao
Thành phần
Quốc gia có thu nhập thấp
Quốc gia có thu nhập trung bình
Quốc gia có thu nhập cao
Khối lượng chất thải (Kg/ngày)
0,4-0,6
0,5-0,9
0,7-1,8
Khối lượng riêng (Kg/m3)
250-500
170-330
100-170
40-80
40-60
20-30
Giấy
1-10
15-40
15-40
Thủy tinh, gốm
1-10
1-10
4-10
Kim loại
1-5
1-5
3-13
Nhựa
1-5
2-6
2-10
Da, cao su
1-5
-
-
Gốm, rơm rạ
1-5
-
-
Hàng dệt
1-5
2-10
2-10
Rau quả thực phẩm
40-80
20-65
20-50
Hỗn hợp khác
1-40
1-30
1-20
Độ ẩm (%) Thành phần (% khối lượng)
1.3 Hiện trạng phát thải chất thải rắn ở Việt Nam. Sức ép đối với môi trường ở nước ta đến từ các hoạt động dân sinh và các hoạt động sản xuất như: Trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng và chế biến thủy sản, chế biến nông sản thực phẩm... Các hoạt động sản xuất ở nông thôn phần lớn ở quy mô hộ gia đình, gần khu dân cư; hình thức sản xuất nhỏ lẻ, công nghệ lạc hậu, chưa đầu tư cho hoạt động bảo vệ môi trường (BVMT). Ðáng chú ý, CTR ở khu vực này có sự khác biệt đáng kể về thành phần và mức độ gây ô nhiễm, tùy theo nguồn phát sinh và được phân loại theo ba nhóm chính là CTR sinh hoạt, CTR nông nghiệp và CTR làng nghề. Cụ thể, chất thải rắn từ nguồn sinh hoạt có đặc trưng là thành phần hữu cơ, dễ phân hủy, chiếm tỷ lệ cao, dao động từ 65% đến 70% tổng lượng rác thải. Lượng rác thải được cho vào túi nilon và vứt ra ngoài gây khó khăn cho việc xử lý và lãng phí tài nguyên nên việc phân loại và tận dụng rác hữu cơ làm phân bón là một giải pháp nhằm khắc phục tình trạng trên. 3
Lượng rác thải sinh hoạt của khu vực Hà nội thải ra mỗi ngày chiếm tỷ cao so với các tỉnh và thành phố khác. Rác thải luôn là một vấn đề nức nối và bài toán khó giải đáp đối với Hà Nội. Theo các con số thống kê, lượng rác của Hà Nội mỗi ngày chuyển lên Khu liên hợp xử lý chất thải Nam Sơn luôn ở trên mức 4.000 tấn, có thời điểm lên tới 6.000 tấn. Lượng rác thải tại Hà Nội tập trung đủ loại từ rác thải sinh hoạt, rác thải xây dựng... Điều đáng nói, lượng rác nhiều với cách xử lý thủ công (chôn lấp) đang gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường nặng nề, ảnh hưởng đến các khu vực dân cư xung quanh bãi rác. Tại Khu liên hiệp xử lý chất thải Nam Sơn đã có nhà máy đốt rác Nedo được xây dựng theo công nghệ Nhật Bản, tuy nhiên công suất đốt rác chỉ đạt 75 tấn mỗi ngày/đêm. Điều này đồng nghĩa với việc không thể xử lý hết số lượng rác thải lên đến hàng nghìn tấn mỗi ngày. Được biết, quy trình xử lý rác hiện nay vẫn là biện pháp truyền thống bằng chôn lấp. Trong đó, 95% rác thải được chôn lấp ở các bãi chứa thải. Thực tế cho thấy, phương pháp này đơn giản đỡ tốn kém nhưng hao tốn tài nguyên đất kéo theo hệ lụy ô nhiễm môi trường ở cả không khí lẫn nguồn nước. Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn thu được mỗi ngày tại bãi rác Nam Sơn ( Hà Nội) Loại chất thải rắn
Rác hữu cơ
Giấy
Vải
Kim loại
Nhựa
Một số chất thải khác
Số liệu(%)
53,81
6,53
5,82
0,83
13,57
19,4
Dựa vào số liệu trên, ta có thể thấy được nguồn rác thải hữu cơ chiếm hơn một nửa tổng số lượng chất thải rắn sinh hoạt ( 53,81%) việc xả thải chất thải rắn hữu cơ ra môi trường như vậy không chỉ làm môi trường ô nhiễm một cách trầm trọng hơn, chúng ta còn đang lãng phí một tài nguyên sắn có – tài nguyên rác , tạo ra nhiều lợi ích đối với ta và cả môi trường sống của chúng ta. Vì vậy mà chúng ta cần đưa ra một giải phấp tối ưu hóa để tránh ô nhiễm môi trường, tăng lợi nhuận kinh tế, tận dụng được nguồn rác thải hữu cơ trong sinh hoạt dể tái sản xuất 1.4 Các phương pháp xử lý chất thải rắn Hiện nay, với khối lượng CTR ngày càng gia tăng, vấn đề xử lý CTR ngày càng trở nên cấp bách và cần thiết. Mục tiêu của xử lý CTR là làm giảm hoặc loại bỏ các thành phần
4
không mong muốn trong chất thải như các chất độc hại, không hợp vệ sinh, tận dụng vật liệu và năng lượng có trong chất thải. Các biện pháp có thể sử dụng để xử lý CTR đó là: Phương pháp xử lý cơ học Phương pháo xử lý hoa học : đốt, nhiệt phân. Phương pháp xử lý sinh học: Biogas, chế biến phân compost. Phương pháp chôn lấp vệ sinh. Khi lựa chọn phương pháp xử lý CTR cần xem xét các yếu tố sau: Thành phần và tính chất chất thải rắn. Tổng khối lượng chất thải rắn cần được xử lý. Khả năng thu hồi sản phẩm và năng lượng. Yêu cầu bảo vệ môi trường. Điều kiện kinh tế. Phần 2.
SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ (COMPOST) TỪ CHẤT THẢI RẮN
2.1 Khái niệm Ủ sinh học (compost) có thể được coi là quá trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để thành các chất mùn, với thao tác và kiểm soát một cách khoa học tạo môi trường tối ưu cho quá trình. 2.2 Đặc điểm của phương pháp Đối với phương pháp này, chất hữu cơ được phân hủy bởi các VSV trong điều kiện có O2 tạo thành sản phẩm là CO2, nước, nhiệt độ và compost, sản phẩm compost có thể được sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp. Quá trình chế biến compost là một quá trình đơn giản với vốn đầu tư vừa phải và sản phẩm của nó là compost có thể làm phân bón, do đó có thể thu hồi một phần vốn cua quá trình. Bên cạnh đó, nhiệt độ Thermophilic trong compost có thể loại bỏ đươch các mầm bện nên quá trình compost được đánh giá là ít ảnh hưởng đến môi trường hơn so với phương pháp phân hủy kỵ khí. Hơn nữa quá trình phân hủy chất hữu cơ trong compost tạo thành nhiệt để làm bay hơi nước trong nguyên liệu, nó cũng là một dạng tạo thành năng lượng và sử dụng trược tiếp .
5
2.3 Quy trình sản xuất phân hữu cơ (compost) từ chất thải rắn
Phát sinh khí H2S, CH4, NH3, CO2
Phân loại rác
Bổ sung N, P, K
Trộn với các thành phần bổ sung
Đổ rác vào hệ thống ủ
Đảo trộn rác
Phát sinh khí H2S, CH4, NH3, CO2
Phát sinh khí CH4, CO2
Kiểm soát nhiệt độ
Kiểm soát độ ẩm
Thời hian 30 ngày , kiểm soát độ ẩm nhiệt độ, cấp khí
Ủ chín
Sàng lọc compost
Phát sinh tiếng ồn, bụi
Đóng bao
Phát sinh tiếng ồn, bụi
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ quá trình làm phân hữu cơ 6
Bước 1: phân loại rác Chất lượng phân compost phụ thuộc vào chất lượng rác ban đầu. Vì thế khâu phân loại rác giữ vai trò quan trọng. Bước 2: Trộn rác với các thành phần bổ sung Tỷ lệ Carbon và Nitrogen rất quan trọng cho quá trình phân hủy rác. Cả C và N đều là thức ăn cho vi sinh vật phân hủy thành phân hữu cơ. Trong đó Carbon quan trọng cho sự tăng trưởng các tế bào, còn Nitrogen là nguồn dưỡng chất. Nguyên liệu ban đầu có tỷ lệ C/N từ 25:1 đến 40:1 để giúp quá trình phân hủy nhanh và hiệu quả. Độ dao động C/N của rác gia đình khá cao và có thể làm phân compost. Bước 3: Đổ rác vào hệ thống ủ (ủ theo luống) Thành phần rác hữu cơ dễ phân hủy sẽ được rải đổ trên bề mặt của luống ủ với chiều dày từng lớp khoảng 50cm và cung cấp bằng chế phẩm EM lên bề mặt của rác trong luống ủ. Trong vài ngày đầu tiên nhiệt độ sẽ tăng lên đến 60oC, điều này giúp cho sản phẩm phân compost không còn mầm bệnh và cỏ dại. Quá trình compost sẽ diễn ra trong 30 ngày và sau đó sẽ được đưa qua bể ủ chin 9 ngày nữa. Trong suốt quá trình ủ cần phải theo dõi nhiệt độ một cách thường xuyên. Bước 4: Đảo trộn rác Một trong những khâu quan trọng của quá trình compost là phải đảm bảo cung cấp đầy đủ không khí. Trọng vài ngày đầu lượng sinh vật hiếu khí tăng trưởng rất nhanh nên cần nhiều oxy. Việc thiếu oxy sẽ làm tăng trưởng vi sinh vật kỵ khí và làm xuất hiện mùi hôi, đồng thời làm chậm quá trình compost. Vì thế phải lưu ý để luôn đảm bảo lượng không khí được cung cấp đầy đủ. Bước 5: Kiểm soát nhiệt độ Hoạt động của vi sinh vật hiệu quả trong khoảng nhiệt độ 65-70oC. Vì thế cần duy trì nhiệt độ này trong ít nhất 3 ngày, sau tuần thứ nhất nhiệt độ sẽ giảm và quá trình compost cũng chậm lại. Quá trình sẽ chuyển qua giai đoạn thực vật với nhiệt độ từ 45 – 50oC và các vi sinh vật khác sẽ giữ vai trò chuyển hóa cho đến khi rác trở thành compost. Bước 6 : Kiểm soát độ ẩm Phải đảm bảo độ ẩm trong bể từ 40 – 60 % Bước 7 : Ủ chín
7
Sau 30 ngày, rác trong các bể sẽ ngã màu như màu đất và nhiệt độ xuống dưới 50oC. Điều này cho biết đã đến quá trình chin. Cần them 2 tuần để đảm bảo compost chin hoàn toàn. Bước 8 : Sàng lọc compost Compost chin có kích thước thô, nó phụ thuộc vào vật liệu ban đầu và số lần đảo trộn, trong nhiều trường hợp compost cần được sang, kích thước sang tùy thuộc vào yêu cầu của thị trường địa phương thông thường khoảng 10 mm. Bước 9: Chứa và đóng bao Sau khi đã sang lọc đúng kích thước yêu cầu phân compost, có thể bổ sung them NPK và khoáng chất rồi đóng bao bán ra thị trường 2.4 Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình ủ 2.4.1 Phản ứng sinh hóa Các chất thải hữu cơ thích hợp cho việc ủ phân compost có thành phần thay đổi rất lớn . Các chất thải đô thị và bùn lắng trong rác thải đô thị thường có thành phần không đồng nhất . Trong khi đó chất thải từ các nhà máy chế biến thì thành phần đồng nhất . Quá trình phân huỷ các chất thải hữu cơ diễn ra rất phức tạp theo nhiều giai đoạn và sản phẩm trung gian . Ví dụ quá trình phân huỷ protein bao gồm các bước : Protein => peptides => amino axit => hợp chất amonium => nguyên sinh chất của vi khuẩn và N hoặc NH3 . Đối với hydratcarbon , quá trình phân huỷ xảy ra theo các bước sau : Hydratcarbon => đường đơn => axit hữu cơ => CO2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn . Chính xác là những chuyển hoá hoá sinh xảy ra trong quá trình compost vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết . Quá trình phân huỷ các chất thải hữu cơ trong ủ compost diễn ra rất phức tạp, có thể phân biệt dựa vào 4 pha sau đây : Pha thích nghi ( Latent phase ) : đây là thời gian cần thiết để VSV làm quen và định cư trong môi trường mới . Pha tăng trưởng ( Growth phase ) : thể hiện sự gia tăng sinh học và làm cho nhiệt độ trong đống ủ tăng lên đến ngưỡng mesophilic . Pha ưa nhiệt ( Thermophilic phase ) : đây là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất. Trong pha này, các chất thải được ổn định và mầm bệnh bị tiêu diệt có hiệu quả nhất . 8
CĂł tháťƒ biáťƒu diáť…n phản ᝊng sinh hĂła nĂ y xảy ra báşąng phĆ°ĆĄng trĂŹnh sau: CHONS + O2 VSV hiáşżu khĂ => CO2 + NH3 + SP khĂĄc + năng lưᝣng CHONS + O2 VSV káťľ khĂ => CO2 + NH3 + H2S + NH4 + SP khĂĄc + năng lưᝣng Pha trĆ°áť&#x;ng thĂ nh ( Maturation phase ) : nhiᝇt Ä‘áť™ giảm xuáť‘ng mersophilic vĂ sau Ä‘Ăł báşąng nhiᝇt Ä‘áť™ mĂ´i trĆ°áť?ng. QuĂĄ trĂŹnh lĂŞn men thᝊ cẼp diáť…n ra cháşm thĂch hᝣp cho sáťą biáşżn Ä‘áť•i máť™t vĂ i chẼt phᝊc tấp thĂ nh chẼt keo vĂ sau Ä‘Ăł thĂ nh chẼt mĂšn. QuĂĄ trĂŹnh Nitrat hoĂĄ váť›i amoni lĂ sản phẊm trung gian báť‹ oxy hoĂĄ sinh háť?c tấo thĂ nh Nitrit ( NO2-, vĂ sau cĂšng lĂ Nitrat ( NO3- ). PhĆ°ĆĄng trĂŹnh xảy ra nhĆ° sau : đ?‘ đ??ť4+ +
Nitrosomonas bacteria 3 đ?‘‚2 → đ?‘ đ?‘‚2− + 2đ??ť + + đ??ť2 đ?‘‚ 2
đ?‘ đ?‘‚2− +
Nitrosomonas bacteria 1 đ?‘‚2 → đ?‘ đ?‘‚3− 2
Kết hᝣp 2 quå trÏnh trên, quå trÏnh nitrat hóa xảy ra theo phản ᝊng sau: NH4 + 2O2 => NO3- + 2H+ + H2O ( 3 ) VÏ NH4 cŊng đưᝣc t᝕ng hᝣp trong mô tế bà o , phản ᝊng đạc trưng cho quå trÏnh t᝕ng hᝣp trong mô tế bà o như sau : NH4+ + 4CO2 + HCO3- + H2O => C5H7O2N + 5O2 ( 4 ) Kết hᝣp ( 3 ) và ( 4 ) ta có : 22 NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3- → 21NO3- + C5H7O2N + 20H2O + 42H+
9
Thời gian Hình 2.2 Đồ thị biến thiên nhiệt độ của các pha
2.4.2 Phản ứng sinh học Ủ compost là một quá trình sinh học mà các chất hữu cơ có trong CTR sinh hoạt được biến đổi thành các chất mùn ổn định do các hoạt động của các tổ chức có thể sống trong điều kiện tự nhiên hiện diện trong chất thải . Các tổ chức này gồm các loại VSV như vi khuẩn , nấm , động vật nguyên sinh ( protozoa ) . Chất thải hữu cơ được phân huỷ bắt đầu từ sinh vật tiêu thụ bậc 1 như vi khuẩn , nấm . Sự ổn định chất thải do các phản ứng của vi khuẩn thực hiện . Trong thời gian đầu , vi khuẩn thích hợp với điều kiện mesophilic xuất hiện trước , khi nhiệt độ tăng vi khuẩn thermophilic xuất hiện chiếm hầu hết các vị trí trong khối ủ. Thermophilic nấm thường tăng trưởng từ 5 - 10 ngày sau khi ủ . Nếu nhiệt độ cao hơn 65 - 70°C thì nấm và hầu hết các vi khuẩn bị ức chế và chỉ còn các dạng bào tử có thể phát triển . Trong giai đoạn cuối cùng , khi nhiệt độ giảm nhóm vi khuẩn Actinomycetes trở nên chiếm ưu thế làm cho bề mặt đống ủ sẽ xuất hiện trắng hoặc nâu . Các loại vi khuẩn thermophilic , hầu hết là các loài Bacillus đóng vai trò quan trọng trong việc phân huỷ protein và hợp chất hydratcarbon . Mặc dù chỉ hoạt động bên lớp ngoài của đống ủ và chỉ hoạt động vào giai đoạn cuối nhưng nhóm Actinomycetes đóng vai trò quan trọng trong việc phân huỷ cellulose , lignin và các chất bền vững khác . Sau giai đoạn
10
tiêu thụ bậc 1 hay sơ cấp thực thực hiện xong, các chất này sẽ là thức ăn cho sinh vật tiêu thụ thứ cấp như cánh cứng , giun tròn , động vật nguyên sinh , phiêu sinh. 2.5 Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình làm phân hữu cơ Hiệu quả của quá trình ủ phân compost phụ thuộc vào nhóm các tổ chức cư ngụ và làm ổn định trong quá trình ủ sẽ không đạt kết quả mong muốn mà nguyên nhân chính là do sự mất cân bằng về thành phần hoá học và điều kiện lý học trong quá trình ủ . Chính vì vậy , cần chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân compost như : nhiệt độ , độ ẩm , pH , VSV , oxy , chất hữu cơ , tỷ lệ C : N và cấu trúc chất thải . 2.5.1 Nhiệt độ Là một yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất compost vì nó ảnh hưởng đến hoạt tính của VSV . Ngoài ra , nhiệt độ còn là một chỉ thị để nhận biết các giai đoạn xảy ra trong quá trình ủ compost . Trong vài ngày đầu của quá trình ủ , nhiệt độ bắt đầu tăng dần từ nhiệt độ môi trường đến khoảng 65 - 70°C rồi giảm xuống dần dần đến nhiệt độ của môi trường. Hầu hết các tài liệu đều đề nghị duy trì ở nhiệt độ thermophilic ( 55 - 65°C ) trong luống ủ compost , vì ở nhiệt độ này quá trình chế biến compost đạt hiệu quả cao nhất , VSV gây bệnh bị tiêu diệt , tạo nên sản phẩm compost an toàn khi sử dụng cho cây trồng . Nhiệt độ tăng trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của VSV làm cho quá trình phân huỷ không diễn ra thuận lợi , ngược lại nhiệt độ thấp hơn ngưỡng này compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh. 2.5.2 Tỷ lệ C/N Tỷ lệ C : N là thông số quan trọng trong cân bằng dinh dưỡng cho VSV . Carbon là nguồn năng lượng chủ yếu của VSV và nitơ là nguyên tố để tổng hợp chất nguyên sinh . Tỷ lệ C : N tối ưu trong khoảng 25 - 30 . Nếu tỷ lệ C:N của vật liệu làm compost cao hơn giá trị tối ưu , sẽ hạn chế sự phát triển của VSV do thiếu nitơ , chúng sẽ trải qua nhiều chu trình chuyển hoá , oxy hoá phần carbon dư cho đến khi đạt đến tỷ lệ C:N thích hợp . Do đó thời gian cần thiết cho quá trình làm compost sẽ bị kéo dài hơn và thu được sản phẩm ít mùn hơn . Nếu tỷ lệ C:N thấp , nitơ sẽ bị thất thoát dưới dạng NH3 đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao , pH cao và có thổi khí . Tỷ lệ C : N ở sản phẩm compost thu được thông thường 15 - 20 là tốt nhất . Ngoài hai nguyên tố carbon , nitơ là nền tảng cơ bản cho hoạt động sống của VSV trong đống compost , các nguyên tố photpho ( P ) , lưu huỳnh ( S ) , canxi ( Ca ) là những nguyên tố quan trọng kế tiếp . Photpho ảnh hưởng đến chất lượng compost vì photpho là nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của cây trồng , hàm lượng photpho thay đổi tuỳ theo 11
từng nguyên liệu . Lưu huỳnh ảnh hưởng đến việc sinh ra các hợp chất bay hơi tạo ra mùi hôi trong khối ủ compost. 2.5.3 Độ ẩm Là một yếu tố đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến compost , nó giúp cho các vi khuẩn phân giải chất hữu cơ . Nước rất cần thiết cho sự cho sự hoà tan các chất dinh dưỡng và nguyên sinh chất trong tế bào , Độ ẩm nhỏ hơn 20 % sẽ ức chế các phản ứng sinh học , ngược lại độ ẩm quá cao sẽ dẫn đến hiện tượng rò rỉ chất dinh dưỡng và phân tán mầm bệnh trong khối ủ . Mặt khác độ ẩm cao sẽ làm giảm sự lưu thông oxy trong khối ủ hình thành điều kiện ủ kỵ khí có thể gây thối rửa và tạo ra mùi hôi thối ô nhiễm môi trường xung quanh . Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ compost vào khoảng 50 - 60 % , Với thành phần CTR nước ta có độ ẩm cao nên khi ủ compost cần phải tiến hành phơi khô để làm giảm độ ẩm hoặc phối trộn với các vật liệu có độ ẩm thấp để luôn tạo độ ẩm thích hợp cho quá trình diễn ra thuận lợi . Trong quá trình ủ sẽ có hiện tượng bốc hơi nước hoặc lưu lượng thổi khí quá cao có thể làm giảm độ ẩm , lúc đó chúng ta có thể điều chỉnh bằng cách thêm nước vào để luôn luôn tạo giá trị độ ẩm tối ưu cho quá trình chế biến compost. 2.5.4 Vi Sinh vật Chế biến compost là một quá trình phức tạp trong đó có sự tham gia của nhiều loại VSV khác nhau bao gồm : Nấm , Actinomycetes , Vi khuẩn , đôi khi còn có Protozoa và Tảo . Người ta xác định rằng hầu hết các loài trong nhóm VSV nêu trên đều có khả năng phân giải hầu hết các chất hữu cơ thể trong rác thải . Tất nhiên , mỗi một loài VSV có khả năng tốt nhất để phân huỷ một dạng vật chất hữu cơ nào đó . Vi khuẩn : có mặt hầu hết trong các giai đoạn sản xuất compost . Hầu hết hoạt động của VSV trong quá trình ủ compost có đến 80 - 90 % là do vi khuẩn , bao gồm Streptococus sp , Bacillus sp , vibrio sp . Actinomycetes : thường xuất hiện vào khoảng ngày thứ 5 - 7 trong quá trình ủ bao gồm : Micromonospora , Streptomyces , Actinomycetes Nấm : giới hạn nhiệt độ của nấm là khoảng 60°C gồm các loại như sau : Aspergillus , Penicillin , Fusarium , Trichoderma và Chaetomonium . VSV gây bệnh ở một trong những yêu cầu của sản xuất compost là phải hạn chế đến mức tối đa các loài VSV gây hại có trong sản phẩm . Theo lý thuyết nếu nguyên liệu để sản xuất compost không có chứa phân , chất thải sinh học thì sản phẩm đầu ra sẽ ít các loài gây bệnh . Tuy nhiên trên thực tế nguyên liệu đầu vào cho quá trình chế biến compost không phải lúc nào cũng đáp ứng các yêu cầu đó . Do đó , để đảm bảo tiêu chuẩn tiêu diệt 12
mầm bệnh cho cây trồng , trong vận hành chế biến compost chúng ta cần đảm bảo nhiệt độ để có thể tiêu diệt hết mầm bệnh. 2.5.5 pH Tuỳ thuộc vào thành phần và tính chất của chất thải , pH sẽ thay đổi trong quá trình ủ compost . pH của vật liệu ban đầu cho vào ủ compost dao động trong khoảng 5,5 - 9 là có thể chế biến compost một cách hiệu quả . Khi bắt đầu ủ compost , giá trị pH giảm đi hình thành các axit hữu cơ . Nhưng sau đó pH tăng lên vì các axit hữu cơ chuyển hoá thành CH4 và CO2 .Khi quá trình ủ compost gần ổn định , pH của vật chất cuối cùng dao động trong khoảng 7 , 5 – 8 , 5 . Nguyên liệu sử dụng đầu vào để chế biến compost không được quá cao vì lúc đó sẽ dẫn đến sự thất thoát nitơ dưới dạng NHK và các VSV cần một khoảng pH tối ưu để hoạt động. 2.5.6 Oxy Là một nhân tố cũng không kém phần quan trọng trong suốt quá trình ủ compost . Không khí ở môi trường xung quanh cung cấp tới khối ủ compost để VSV phân huỷ chất hữu cơ cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt độ . Nếu khí không được cung cấp đầy đủ có thể hình thành những vùng kỵ khí bên trong khối compost có thể gây mùi hôi . Lượng khí cung cấp vào khối ủ có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công như đảo trộn theo chu kỳ thời gian , đặt các ống tre thông khí hoặc thổi khí bằng máy cấp khí . Quá trình đảo trộn nhằm cung cấp không khí chỉ thoả mãn điều kiện hiếu khí đối với mặt trên khối ủ còn ở bên trong có thể là môi trường tuỳ nghỉ hoặc kỵ khí . Do đó tốc độ phân huỷ và thời gian cần thiết để sản xuất compost có thể kéo dài và gây mùi hôi thối . Còn thổi khí bằng máy cấp khí là phương pháp cho hiệu quả phân huỷ cao nhất . Tuy nhiên lưu lượng khí phải được khống chế thích hợp . Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi phí cao và gây mất nhiệt của khối ủ kéo theo sản phẩm sẽ không đảm bảo an toàn vì có thể chứa VSV gây bệnh . Khi pH của khối phần lớn hơn 7 , cùng với quá trình thổi khí sẽ gây thất thoát nitơ dưới dạng NH3 . Trái lại , nếu thổi khí quá thấp môi trường bên trong sẽ trở nên kỵ khí. 2.5.7 Kích thức hạt Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ ẩm và tốc độ phân huỷ . Quá trình phân huỷ hiếu khí xảy ra trên bề mặt hạt , hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ tăng sự tiếp xúc với oxy nên có thể làm tăng vận tốc phân huỷ trong một khoảng độ xốp nhất định . Hạt quá nhỏ sẽ có độ xốp thấp ức chế vận tốc phân huỷ . Ngược lại , hạt có kích thước quá lớn sẽ có độ xốp cao và có thể tạo ra các kênh thổi khí làm cho 13
phân bố khí không đồng đều , không có lợi cho quá trình chế biến compost . Kích thước hạt tối ưu cho quá trình ủ là đường kính hạt khoảng 2 , 5 - 8cm. 2.5.8 Độ xốp Là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến compost . Độ xốp thay đổi tuỳ theo thành phần chất thải rắn . Vật liệu có độ xốp 36 - 60 % là có thể chế biến compost thành công . Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy , nên hạn chế giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong đống compost . Ngược lại , độ xốp cao có thể dẫn đến nhiệt độ trong đống compost thấp , không đảm bảo mầm bệnh bị tiêu diệt . Độ xốp có thể được điều chỉnh bằng cách bổ sung vật liệu chất hữu cơ như rơm rạ , vỏ trấu , mùn cưa. 2.6 Chất lượng compost Chất lượng compost được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau : Mức độ lẫn tạp chất ( thuỷ tinh , plastic , đá , kim loại nặng , chất thải hoá học , thuốc trừ sâu ) . Nồng độ các chất dinh dưỡng ( dinh dưỡng đa lượng như N , P , K ; dinh dưỡng trung lượng Ca , Mg , S ; dinh dưỡng vi lượng Fe , Zn , Cu , Mn , Mo , Co , Bo . . . ) . Mật độ VSV gây bệnh ( thấp ở mức không ảnh hưởng đến cây trồng Độ ổn định ( độ chín hoại của phần ) và hàm lượng chất hữu cơ 2.7 Tính cấp thiết của compost Cải thiện cơ cấu đất : phân hữu cơ vi sinh khi bón vào đất sẽ làm cho nơi đấu vớt đi , bạc màu , đất quánh được rã ra và khi gặp lại đất cát lại làm cho đất cát rơi dính lại với nhau , giúp đất thông khí dễ dàng . Quân bình độ pH trong đất : phân hữu cơ vi sinh cung ứng đầy đủ các chất hữu cơ để chống lại sự thay đổi pH. Tạo ra sự màu mỡ trong đất : phân hữu cơ vi sinh chứa nitơ , photpho , lân , magiê , lưu huỳnh nhưng đặc biệt là các chất được hấp thụ vào đất những gì đã mất đi. Duy trì độ ẩm cho đất : các chất hữu cơ trong phân khi hoà tan vào đất sẽ trở thành một miếng xốp hút nước rồi luân chuyển nước vào trong đất nuôi cây . Nếu đất thiếu chất hữu cơ sẽ khó thẩm thấu nước từ đó đất sẽ bị đóng màng làm nước bị ứ đọng trên mặt trên sẽ gây lụt lội , xói mòn đất. Tạo môi trường tốt cho các vi khuẩn có lợi trong đất sinh sống phân hữu cơ vi sinh có khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng làm cho đất tơi xốp , từ đó tạo ra môi trường
14
sống cho các loại côn trùng và những loài vi sinh chống lại tuyến trùng làm hư rễ cây cũng như tiêu diệt các loại côn trùng phá hoại đất đai , gây bệnh cho cây trồng. 2.8 Lợi ích và hạn chế của việc sản xuất phân hưu cơ từ CTR 2.8.1 Lợi ích - Là phương án được lựa chọn để bảo tồn nguồn nước và năng lượng - Giảm lượng chất thải phát sinh (khoảng 50% lượng chất thải sinh hoạt) - Kéo dài tuổi thọ cho các BCL . - Ôn định chất thải, các quá trình sinh học xảy ra trong quá trình làm compost sẽ chuyển hoá các chất hữu cơ dễ thối rửa sang dạng ổn định , chủ yếu là các chất vô cơ ít gây ô nhiễm môi trường và thích hợp cho việc cải tạo đất và hấp phụ của cây trồng . - Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh ở nhiệt độ sinh ra trong quá trình ủ compost có thể đạt khoảng 60°C . Nhiệt độ này nếu được duy trì ít nhất trong 1 ngày sẽ làm mất hoạt tính của vi khuẩn gây bệnh , virus , trứng . giun sán . Do đó , các sản phẩm của quá trình làm compost có thểan toàn khi bón cho đất , sử dụng như phân bón hoặc là chất làm chất ổn định đất . - Thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất : các chất dinh dưỡng ( N , P , K ) có trong chất thải thường ở dạng phức tạp , cây trồng khó hấp thụ . Sau quá trình ủ compost các chất này được chuyển hoá thành các chất vô cơ như NO3- , PO43-, thích hợp cho việc hấp thụ của cây trồng . Sử dụng sản phẩm của quá trình chế biến compost để bổ sung dinh dưỡng cho đất có thể làm giảm sự thất thoát dinh dưỡng do rò rỉ vì các chất dinh dưỡng vô cơ tồn tại chủ yếu ở dạng không tan . Thêm vào đó lớp đất trồng cũng được cải tiến nên giúp rễ cây phát triển tốt hơn . - Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng : đã có nhiều nghiên cứu chứng minh sự tăng khả năng kháng bệnh của cây trồng trong đất bán phân vi sinh với hàm lượng dinh dưỡng cao , dễ hấp thụ và chủng loại VSV đa dạng . Phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh cho cây trồng . So với các loại phân hoá học khác , phân compost không những giúp cây trồng hấp thụ hết các chất dinh dưỡng mà còn giúp cây phát triển tốt và có khả năng kháng bệnh cao . 2.8.2 Hạn Chế - Hàm lượng chất dinh dưỡng trong compost không thoả mãn yêu cầu . - Do đặc tính của chất thải hữu cơ có thể thay đổi rất nhiều theo thời gian . Bản chất vật liệu làm compost thường làm cho sự phân bổ nhiệt độ trong đống phân không đều, do 15
đó khả năng làm mất hoạt tính của VSV gây bệnh trong sản phẩm compost tạo mùi hôi, gây mất mỹ quan . - Hầu hết các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hoá học vì không đắt tiền, dễ sử dụng và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng . 2.9 Một số phương pháp ủ compost trên thế giới 2.9.1 Phương pháp ủ theo luống có đảo trộn và thổi khí ( window composting ) Windrow là một luống có 3 tiết diện giao nhau,chiều dài lớn hơn chiều rộng và chiều cao. Chiều rộng thường gấp 2 lần chiều cao. Chiều cao lý tưởng cho một luống phải đủ lớn để duy trì nhiệt độ nhưng phải đủ nhỏ để cho oxy lan truyền vào giữa luống ủ,Thông thường chiều cao lý tưởng là 1,2 - 2,4m với chiều rộng từ 4,2 - 4,8m. Đảo trộn để đưa không khí từ bên ngoài vào luống ủ và duy trì sự thông khí mọi lúc như đã giới thiệu ở trên, kích thước luống ủ sẽ cho phép giữ nhiệt sinh ra sinh ra trong quá trình ủ và cũng cho phép không khí lan truyền vào các phần sâu trong luống. Luống ủ phải đặt trên bề mặt được làm rấn để có thể đảo trộn dễ dàng. Các đống có thể được đảo trộn với chu kỳ 1 lần/tuần. Đảo trộn nhằm để đưa các vật liệu lớp bên ngoài vào lớp bên trong luống , nơi dễ dàng bị phân huỷ. Các đống ủ có thể được đặt dưới mái che hoặc ở ngoài trời . Nếu đặt ở ngoài trời sẽ gây ra hiện tượng nước chảy tràn hoặc rò rỉ . Nước chảy tràn rỉ từ các khối u phải được thu gom lại và xử lý hoặc cho vào cùng với nguồn nguyên liệu mới cung cấp để gia tăng độ ẩm. Phương pháp này có một số ưu điểm , nhược điểm sau Ưu điểm : - Do xáo trộn thường xuyên nên chất lượng compost thu được khá đều - Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp vì không cần hệ thống cung cấp khí , Nhược điểm : - Cần nhiều nhân công . - Thời gian ủ dài ( 3-6 tháng) - Do thối khí tự động nên khó quản lý , khó kiểm soát nhiệt độ và mầm bệnh . - Đảo trộn khối compost sẽ gây thất thoát nitơ và gây mùi . - Quá trình ủ có thể chịu ảnh hưởng của thời tiết . 16
2.9.2 Phương pháp ủ dạng đống tĩnh có thổi khí bằng máy cấp khí Ủ phân dạng đống tĩnh có thông khí đòi hỏi hỗn hợp ủ (nguyên vật liệu được pha trộn phải được đặt trên hệ thống thổi khí . Các đống ủ được đặt trên một mạng lưới ống liên thông với quạt hút này cung cấp không khí cho đống ủ, không khí có thể được cung cấp ở dạng tự do hoặc cưỡng bức. Thiết bị cung cấp không khí có thể thổi khí vào khối ủ hoặc hút khí ra ngoài, thiết bị thổi khí được kiểm soát bằng đồng hồ. Không khí lưu thông trong khối ủ sẽ cung cấp đầy đủ oxy cần thiết cho VSV phân huỷ và ngăn chặng nhiệt tạo thành trong khối ủ. Kiểm soát nhiệt độ trong khối ủ để duy trì nhiệt độ tối ưu cho VSV hoạt động . Nhiệt độ trong các phần của toàn bộ khối ủ thường đủ lớn để tiêu diệt hết các vi khuẩn gây bệnh và tiêu diệt mầm cỏ. Tuy nhiên, nhiệt độ trong đống ủ có thể không đạt như mong muốn bởi vì hệ thống ủ đống tĩnh có thông khí nhưng không được đảo trộn. Bên cạnh đó, phương pháp này cũng có một số ưu và nhược điểm như sau : Ưu điểm : - Dễ kiểm soát khi vận hành hệ thống, đặc biệt là kiểm soát nhiệt độ và oxy trong khối ủ - Giảm mùi hôi và mầm bệnh . - Thời gian ủ ngắn ( 3 – 6 tuần ) . - Cần diện tích đất ít và có thể tiến hành ngoài trời hoặc vị trí có mái che . Nhược điểm : - Hệ thống cung cấp khí có thể tắc nghẽn , do có cần phải tu sửa và bảo trì . - Chi phí của phương pháp này cao hơn phương pháp thổi khí nhờ đảo trộn. 2.9.3 Phương pháp ủ thùng kín Hệ thống này chứa nguồn nguyên vật liệu trong các thùng kín. Những thùng này có thể chứa một hay nhiều ngăn. Trong nhiều trường hợp nó là một thùng quay, đa số hệ thống ủ trong thùng kín là hệ thống cung cấp vật liệu liên tục . Ưu điểm : - Ít chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết . - Kiểm soát quá trình ủ và mùi hôi tốt hơn . - Thời gian ủ ngắn. 17
- Sử dụng diện tích đất ít hơn các phảng pháp khác . - Chất lượng compost tốt . Nhược điểm - Đòi hỏi vốn đầu tư, chi phí vận hành cao . - Thiết kế phức tạp và cần trình độ cao. 2.10 Vai trò của biện pháp tăng cường sinh học trong việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh 2.10.1 Định nghĩa Tăng cường sinh học là việc bổ sung vào chất thải một quần thể vi sinh vật không đặc hữu, đã được nuôi cấy trước đó ở bên ngoài. 2.10.2 Mục đích - Gia tăng tốc độ xử lý nhờ sự rút ngắn thời gian sinh trưởng ( do cung cấp sẵn một số lượng vi sinh vật ban đầu, số lượng này sẽ nhanh chóng phát triển ) . - Tạo ưu thế cạnh tranh cho quần thể vi sinh vật được lựa chọn nhằm phục vụ mục đích xử lý ( do có mặt từ đầu với số lượng lớn, quần thể được đưa vào chiếm số lượng áp đảo và do đó khống chế các quần thể khác có sẵn trong môi trường ) - Cung cấp khả năng xử lý đối với một đối tượng xử lý đặc biệt nào đó dựa trên các vi sinh vật chuyên biệt ( ví dụ các chất độc hại, không xử lý được bằng các vi sinh vật thông thường ) . Nói chung hiệu quả của tăng cường sinh học được công nhận trong xử lý các chất ô nhiễm đặc biệt. Tuy nhiên trong thực tế sản xuất, đối với các quá trình xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ thông thường, hiệu quả của biện pháp tăng cường sinh học vẫn còn là vấn đề gây tranh luận, vì : - Trong môi trường chứa chất ô nhiễm hữu cơ thông thường, luôn luôn có sẵn một quần thể vi sinh vật, quần thể này thích nghi với môi trường đó tốt hơn các loài được nuôi cấy trong môi trường nhân tạo. Khi được tạo điều kiện thuận lợi, chúng sẽ nhanh chóng phát triển mà không cần đưa thêm quần thể khác vào từ bên ngoài - Nếu môi trường xử lý chứa đựng nhiều yếu tố khác biệt với các yếu tố của môi trường nuôi cấy nhân tạo, ít có khả năng các quần thể được bổ sung vào có thể tồn tại và sinh trưởng tốt được, và như vậy là sự bổ sung này là kém hiệu qua.
18
Phần 3.
KẾT LUẬN
Sản phẩm compost tạo thành chứng tỏ quá trình xử lý CTR không phức tạp. CTR được làm phân hữu cơ sẽ giảm lượng rác thải đáng kể đến các bãi rác. Phương pháp sản xuất phân hữu cơ đã góp phần giải quyết được một phần vấn đề bức xúc hiện nay là giảm ô nhiễm, giảm diện tích chôn rác gây ô nhiễm môi trường sản xuất. Bên cạnh đó quá trình ủ compost đơn giản, dễ thực hiện, chi phí ủ thấp. Tận dụng tối ưu lượng rác thải để phục vụ vào sản xuất nông nghiệp. Hạn chế sử dụng phân bón hóa học, vừa tiết kiếm kinh tế vừa bảo vệ môi trường.Có ý nghĩa thực tiễn cao, dễ dàng áp dụng và đem lại hiệu quả.
19
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tiếng việt: [1] Võ Đình Long, Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại, (2008), NXB Tp.HCM. [2] Trịnh Thị Thanh, Công nghệ xử lý chất thải rắn nguy hại, (2010), NXB Giáo Dục Việt Nam. [3] Đỗ Thị Cẩm Vân, Nguyễn Đức Hải, Bài giảng Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại, (2018), Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội.
Tài liệu trên Internet: [1] http://www.luanvan.co/luan-van/nghien-cuu-san-xuat-phan-huu-co-vi-sinh-tu-chatthai-ran-o-cac-cho-tai-thanh-pho-ho-chi-minh-1715/?fbclid=IwAR0BTzY6vfch7PTF9biakHMcKy4iSBKbPjNRtK5NxQkTIo0xJEGO7LVS0c [2] http://huephuongvn.com/quy-trinh-san-xuat-phancompost/?fbclid=IwAR3JGTH_4cctOdb8FVBcu4daj4kcdTlLaMynpZ75JEHOhfHrHyF5aFYg5w
20