Áp dụng quá trình co-composting ổn định bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản

Nghiên cứu trình bày hiệu quả quá trình co-composting ổn định bùn thải từ nhà máy chế biến thủy sản trong điều kiện hiếu khí phối trộn với rơm khô và chất thải xanh (CTX) thành compost. Các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, pH và TDS được quan trắc liên tục để đánh giá sự ảnh hưởng đến quá trình co-composting.

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 19, NO 11, 2021 ÁP DỤNG QUÁ TRÌNH CO-COMPOSTING ỔN ĐỊNH BÙN THẢI TỪ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN APPLICATION OF CO-COMPOSTING PROCESS FOR SLUDGE STABILIZATION FROM SEAFOOD PROCESSING WASTEWATER TREATMENT FACILITY Võ Diệp Ngọc Khôi*, Trần Văn Quang Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng1 *Tác giả liên hệ: vdnkhoi@dut.udn.vn (Nhận bài: 26/7/2021; Chấp nhận đăng: 13/8/2021) Tóm tắt - Nghiên cứu trình bày hiệu trình co-composting ổn định bùn thải từ nhà máy chế biến thủy sản điều kiện hiếu khí phối trộn với rơm khơ chất thải xanh (CTX) thành compost Các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, pH TDS quan trắc liên tục để đánh giá ảnh hưởng đến trình co-composting Nhiệt độ cao quan trắc mơ hình ủ đạt mức 60oC, độ ẩm 70%, pH từ 6,5-8 Quan sát tượng kết hợp phương pháp đánh giá chất lượng compost cho thấy bùn ủ với rơm khơ có hiệu so với CTX Compost hai mơ hình ổn định nhiệt, riêng compost ủ với rơm khơ có pH, tổng cacbon tổng nitơ đảm bảo 10TCN 526:2002/BNN&PTNT phân hữu vi sinh đạt số phát triển trồng khảo nghiệm hạt đậu cải mầm Chỉ số GI dung dịch chiết compost ủ với rơm khơ có giá trị từ 120-134 nên có tiềm cung cấp dinh dưỡng cho trồng theo nhu cầu Abstract - The study presents the efficiency of the co-composting process for sludge stabilization from a seafood processing factory mixed with dry straw and green waste in aerobic conditions to create compost Temperature, moisture, pH and TDS were continuously monitored to assess the influence on the process The highest temperature observed in each model was above 60oC, moisture was over 70%, and pH was from 6.5 to Observation of the phenomena and combination of methods of assessing the compost quality showed that the sludge mixed with dry straw was more effective than green waste The compost of two models was thermally stable whereas pH, total carbon and total nitrogen of dry straw-compost ensured 10TCN 526:2002/BNN&PTNT on microbial organic fertilizers and achieved growth indicators of plant growth when compost was tested on peas and sprouts The GI index on the compost solution made with dry straw has a value of 120-134, so it have the potential to provide nutrients according to the demand of plants Từ khóa - Bùn thải thủy sản; ủ phân trộn; rơm khô; chất thải xanh; hệ số nảy mầm Key words - Seafood sludge; co-composting; dry straw; green wastes; GI Đặt vấn đề Thủy sản ngành kinh tế mũi nhọn Việt Nam, có giá trị kim ngạch xuất tăng nhanh (đạt 8,57 tỷ USD năm 2019) [1] Bên cạnh việc mở rộng đầu tư nâng cấp công nghệ sản xuất, nhà máy thủy sản đầu tư không nhỏ vào trạm xử lý nước thải (XLNT) nhằm đáp ứng quy chuẩn xả thải Lượng nước thải phát sinh từ trình chế biến thủy sản cao, lớn khoảng 20 - 25 m3/tấn sản phẩm Việc xử lý toàn lượng nước thải trình tuyển học sinh hóa hiếu khí làm phát sinh lượng lớn bùn thải, ước tính khoảng 10% tổng công suất xử lý hệ thống XLNT [2] Mặc dù theo QCVN 50:2013/BTNMT, bùn thải từ trạm XLNT chế biến thủy sản không thuộc danh mục chất thải nguy hại phát sinh với khối lượng lớn, có tỷ lệ chất hữu dễ phân hủy cao, không xử lý kịp thời phát sinh mùi, gây ô nhiễm môi trường Giải pháp chủ yếu nhà máy theo phương pháp truyền thống nén, ép vận chuyển chôn lấp [3] Nghiên cứu Trần Văn Quang cộng [4] ra, q trình kỵ khí ổn định tốt cặn tuyển bùn dư từ trình sinh hóa nước thải chế biến thủy sản, hiệu suất xử lý theo TSS đạt 87%, lượng nước từ trình phân hủy kỵ khí nhỏ (≤ 1% lượng nước thải) nồng độ chất nhiễm cịn lại sau phân hủy kỵ khí TSS, COD, N-NH4 T-P cịn cao So với q trình kỵ khí, ủ hiếu khí áp dụng phổ biến quy trình đơn giản bùn sau ổn định có khả sử dụng dạng phân bón hữu [5-7] Hiện nay, có nhiều phương pháp ủ khác ủ nóng, ủ nguội, ủ kết hợp hay phương pháp ủ tiên tiến sử dụng chế phẩm EM, ủ nhanh giun,… Thành phần nguyên liệu, thời gian phương pháp ủ ảnh hưởng đến khối lượng chất lượng phân hữu tạo thành Từ năm thập niên 90, trình cocomposting (ủ phân trộn) tiếp cận để xử lý chất hữu cách phối trộn thêm vật liệu độn khác nhằm cân lượng cacbon, chất dinh dưỡng hỗn hợp ủ, đồng thời tăng khả thống khí điều chỉnh độ ẩm hỗn hợp chất thải Gần đây, trình áp dụng phổ biến nghiên cứu xử lý bùn cống, phân bùn tự hoại kết hợp nhiều loại chất thải rắn hữu [8-10] Vì vậy, với đặc trưng độ ẩm bùn thải thủy sản sau ép nhà máy tương đối cao (trên 80%) nên phương pháp co-composting cần lựa chọn xem xét Ở Việt Nam, theo đánh giá Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn), lượng phế phẩm từ hoạt động canh tác lúa chiếm tới 50 - 60% chất khô Theo niên giám thống kê năm 2019 Tổng cục thống kê, với diện tích trồng trọt tại, ước tính lượng phế phẩm nước 50 triệu tấn/năm Như vậy, bùn thải phát sinh từ hệ thống XLNT đô thị cơng nghiệp canh tác nơng nghiệp nguồn phát sinh phế phẩm sau thu hoạch rơm rạ chất thải xanh tương đối lớn Giải pháp xử lý kết hợp loại chất thải với tạo thành The University of Danang - University of Science and Technology (Vo Diep Ngoc Khoi, Tran Van Quang) Võ Diệp Ngọc Khôi, Trần Văn Quang phân bón hữu vi sinh cần thiết Với phân tích trên, nghiên cứu tập trung đánh giá hiệu trình co-composting ổn định bùn thải từ hệ thống XLNT chế biến thủy sản (bùn thủy sản), kết hợp với chất độn rơm rạ chất thải xanh Bên cạnh việc khảo sát yếu tố ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm, pH TDS, hiệu trình co-composting ổn định bùn với loại chất độn đánh giá thông qua phương pháp kiểm nghiệm chất lượng compost, làm sở khuyến cáo áp dụng trình thực tiễn xử lý bùn thải nhà máy chế biến thủy sản Vật liệu phương pháp 2.1 Mơ hình thí nghiệm Thùng xốp hình chữ nhật có kích thước 60cm × 45cm × 40cm sử dụng làm mơ hình thí nghiệm, phía bọc lớp nylon cách nhiệt Dưới đáy mơ hình lắp đặt ống thổi khí nhựa PVC đường kính 21 mm, phân phối thành hai tuyến nhánh có khoan lỗ phân phối khí với đường kính lỗ mm, khoảng cách lỗ 30 mm Bố trí van cấp khí van xả nước rỉ đường kính 21 mm đáy phía ngồi thành thùng xốp để điều chỉnh khí vào mơ hình nước q trình ủ vật liệu có phát sinh Chi tiết cấu tạo mơ hình trình bày Hình 2.2 Nguyên liệu Bùn thủy sản (BTS) khảo sát lấy mẫu từ hệ thống XLNT chế biến thủy sản nhà máy Danifood (D&N), nhà máy chế biến sản phẩm Surimi quy mô lớn Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng Hiện nay, hệ thống XLNT nhà máy áp dụng trình sinh hố hiếu khí (bể bùn hoạt tính hoạt động gián đoạn - SBR) để xử lý chất hữu nước thải Ngoài ra, biện pháp học máy tách rác tinh biện pháp hoá lý trình keo tụ - lắng kết hợp trình tuyển áp lực để tách lượng cặn không tan nước dầu mỡ nhằm đảm bảo hiệu xử lý q trình hiếu khí Bùn dư từ cơng trình sinh học (các bể SBR) đưa bể nén trọng lực để giảm ẩm, bùn sau nén bơm khu vực ép bùn băng tải Bùn sau ép lưu trữ bao chứa nhà máy định kỳ Công ty Môi trường Đô thị đến thu gom xử lý [11] Mẫu BTS sau qua máy ép băng tải bảo quản kín túi đựng mẫu vận chuyển phịng thí nghiệm (PTN) để xác định đặc điểm bùn thải theo phương pháp tiêu chuẩn Tiến hành ray bùn dụng cụ có đường kính lỗ ray < 1mm để loại bỏ tạp chất vơ có kích thước lớn trước thực thí nghiệm 2a 2b Hình Máy ép bùn băng tải (2a) mẫu bùn D&N (2b) Vật liệu phối trộn lựa chọn sử dụng nghiên cứu rơm khơ (Hình 3a) chất thải xanh (Hình 3b) phế phẩm từ trình thu hoạch hoa màu, chủ yếu loại rau phổ biến rau muống, mồng tơi… Hai loại vật liệu thu thập nơng trại xã Hịa Tiến, huyện Hịa Vang, thành phố Đà Nẵng 3a Hình Cấu tạo mơ hình thí nghiệm Ghi chú: 1-Thành thùng xốp; 2-Nắp đậy; 3-Ống dẫn khí; 4-Van cấp khí; 5-Nối ren; 6-T nối ống D21; 7-Co nối ống D21; 8-Ống phân phối khí D21; 9-Nắp bịt đầu ống; 10-Van cầu D21; 11-Cảm biến nhiệt độ; 12-Dây tín hiệu; 13-Lớp nylon cách nhiệt; 14-Ống khí ngồi mơi trường Sử dụng máy thổi khí hiệu RESUN-ACO-008 (120W220V-50Hz-0,032Mpa) với lưu lượng thổi điều chỉnh trung bình 10 m3/phút để cấp khí ổn định cho mơ hình với chế độ thổi phút thổi - 58 phút nghỉ Sử dụng thiết bị đo nhiệt độ kết nối cảm biến bên mơ hình (Multi-Channel Digital Thermometer AT-4508), cài đặt chế độ ghi lưu liệu tự động phút/lần Bố trí mơ hình kệ cố định khu vực thực nghiệm có mái che 3b Hình Vật liệu rơm (3a) chất thải xanh (3b) 2.3 Tiến hành thí nghiệm đánh giá trình Các vật liệu độn rơm khô (R) chất thải xanh (CTX) dạng tươi sau cắt nhỏ đến kích thước - 5cm, phối trộn với BTS với khối lượng tương ứng để hỗn hợp có độ ẩm khoảng 50 - 60%, cách ép chặt nắm nguyên liệu, thấy có nước rỉ vài giọt độ ẩm đạt yêu cầu Trước ủ, BTS vật liệu độn dạng tươi, dạng khô (phơi từ - nắng) xử lý mẫu phân tích thơng số độ ẩm, độ tro, tổng cacbon hữu cơ, tổng nitơ tổng phốt theo phương pháp tiêu chuẩn nhằm đánh giá phù hợp đặc tính vật liệu trình co-composting Nguyên lý trình thực nghiệm thể Hình ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 19, NO 11, 2021 Hình Nguyên lý trình thực nghiệm Về tỷ lệ phối trộn vật liệu cho trình ủ, trình bày trên, độ ẩm ban đầu hỗn hợp ủ lựa chọn làm xác định tỷ lệ phối trộn thành phần theo khối lượng vật liệu Đối với MH1 (BTS R), trộn kg bùn sau ép kg rơm khô; Đối với MH2 (BTS CTX), trộn kg bùn sau ép 10 kg chất thải xanh dạng tươi Với tỷ lệ phối trộn này, lượng hỗn hợp nạp vào hai mơ hình có độ ẩm thể tích vật liệu ủ tương đương Sau nạp nguyên liệu, ngồi thơng số nhiệt độ quan trắc liên tục độ ẩm, pH tổng chất rắn hịa tan (TDS) kiểm tra định kỳ để theo dõi ảnh hưởng yếu tố vật lý hóa học đến trình phân hủy chất thải Biến thiên nhiệt độ theo dõi thiết bị ghi lưu liệu tự động Mẫu phân tích theo phương pháp tiêu chuẩn để xác định biến thiên độ ẩm, pH TDS Khi nhiệt độ bên vật liệu ủ có xu hướng giảm 50oC liên tục ngày độ ẩm đạt 40% tiến hành bổ sung thêm bùn vào mơ hình Theo dõi thí nghiệm nhiệt độ mơ hình cân với nhiệt độ mơi trường kết thúc tiến hành bước đánh giá hiệu trình co-composting dựa khảo nghiệm chất lượng bùn thải thủy sản sau ổn định với loại vật liệu độn 2.4 Phương pháp 2.4.1 Phương pháp phân tích, so sánh Áp dụng phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu theo Tiêu chuẩn Việt Nam; Phương pháp kiểm tra độ ổn định, so sánh tiêu chất lượng compost theo 10TCN 526:2002/BNN&PTNT phân hữu vi sinh 2.4.2 Đánh giá sản phẩm sau q trình thí nghiệm a Khả nảy mầm hạt Dựa sở đánh giá theo TCVN sử dụng phương pháp xác định số nẩy mầm hạt (chỉ số GI) để xác định chất lượng sản phẩm sau thời gian thí nghiệm [12] Trộn sản phẩm sau thí nghiệm (compost) với nước cất theo hai tỉ lệ 1:5 1:10 Khuấy ly tâm hỗn hợp với tốc độ 180 vòng/phút, Lọc lấy phần nước làm thí nghiệm Vẽ bảng gồm 10 ô nhỏ tờ giấy lọc đặt hạt đậu xanh vào ô Cho vào đĩa petri (chứa giấy lọc + hạt đậu xanh) mL dung dịch chiết Sử dụng nước cất mẫu trống để so sánh Ủ đĩa petri bóng tối nhiệt độ 28 - 30oC 48 Xác định tỉ lệ nảy mầm đĩa đo độ dài rễ hạt giống nảy mầm đĩa, tính trung bình Thí nghiệm thực lặp lại lần Tính tốn hệ số nảy mầm công thức GI Hệ số nảy mầm ≥ 80% đạt chuẩn sử dụng bón cho trồng tùy theo nhu cầu sinh trưởng b Khảo nghiệm cải mầm - Thí nghiệm 1: Chuẩn bị bát nhựa (đường kính 10 mm) bát gồm 100% lượng compost loại (B1-R; B1-CTX), bát gồm 50% đất 50% compost loại (B2-R; B2-CTX), bát gồm 100% đất để đối chứng (mẫu trắng-T) Gieo bát số lượng hạt cải mầm lượng nước tưới, đặt nơi thoáng mát Sau ngày, cắt phần thân mầm cải xác định khối lượng So sánh kết khối lượng thân mầm bát sử dụng đất compost, < 50% so với mẫu trắng khả tồn độc tính compost [14] - Thí nghiệm 2: Chuẩn bị bình nhựa PE thể tích lít lấp đầy khoảng 1/2 thể tích bình, bình gồm 100% lượng compost loại (C1-R, C1-CTX), bình gồm 50% đất 50% compost loại (C2-R, C2-CTX), bình gồm 100% đất để đối chứng (mẫu trắng-T) Gieo bình số lượng hạt cải mầm lượng nước tưới, đậy kín miệng bình đặt nơi thoáng mát Sau ngày, đo chiều dài rễ mầm, chiều dài rễ > 70% so với mẫu trắng compost có tiềm trồng [14] Kết thảo luận 3.1 Đặc điểm nguyên liệu ủ BTS sau ép nhà máy D&N phát sinh khoảng - tấn/ngày với công suất máy ép dao động 2,5 - m3/h (định kỳ nhà máy ép - lần/tuần) Hóa chất sử dụng ép bùn polymer Specfloc C-1492 LMW flocculant cation với thành phần Polyacrylamide-PAC (CONH2[CH2CH]n), định lượng sử dụng dao động khoảng - kg/ 3,5 bùn sau ép [11] Kết phân tích mẫu bùn sau ép qua máy ép băng tải trình bày Bảng Bảng Kết phân tích mẫu bùn thủy sản D&N (Số mẫu: 12) Thông số TT Giá trị Trung bình Độ ẩm (%) 80,2 - 83,6 81,3 Độ tro (%) 10,7 - 14,2 12,1 pH (-) 6,9 - 7,4 7,2 TOC (g/100g chất khô) 28,6 - 35,3 33,1 T-N (g/100g chất khô) 4,12 - 5,01 4,51 T-P (g/100g chất khô) 0,93 - 1,38 1,15 Độ ẩm bùn sau ép D&N có độ ẩm cao, trung bình 81,3% Độ tro khoảng 10,7 - 14,2%, giá trị pH dao động từ 6,9 đến 7,4 Kết tương đồng với nghiên cứu Nguyễn Thị Phương BTS [2] Nhìn chung, hàm lượng cacbon hữu bùn thải D&N trung bình 33,1% Giá trị tương đương với kết đánh giá bùn thải từ nhà máy XLNT sinh hoạt Hòa Xuân [14] Tổng lượng nitơ mẫu bùn khoảng 4,12 - 5,01%, khơng có dao động lớn so với kết nghiên cứu Nguyễn Thị Phương [2] với giá trị khoảng 1,81 - 5,62%, cao kết nghiên cứu Lê Thị Kim Oanh [15] bùn thải chế biến cá da trơn Võ Đức Phú bùn thải chế biến cá tra [16], 3,2% 2,6% Trong đó, hàm lượng phốt tổng số bùn thải D&N dao động khoảng 0,93 - 1,38%, thấp nhiều so với mẫu BTS theo Võ Diệp Ngọc Khôi, Trần Văn Quang nghiên cứu Nguyễn Thị Phương [2] 3,3 - 7,29% Đối với vật liệu độn, theo số liệu thu thập nhà vườn, 0,5 kg rau mồng tơi thành phẩm sau thu hoạch phát sinh 0,8 - kg phế phẩm; 2,1 kg rau muống thành phẩm sau thu hoạch phát sinh 0,9 - 1,1 kg phế phẩm Như vậy, lượng CTX phát sinh thu hoạch mồng tơi gấp đơi lượng thành phẩm, rau muống khoảng 50% thành phẩm Kết phân tích mẫu vật liệu độn trình bày Bảng cho thấy, CTX tươi có độ ẩm cao gần gấp đôi so với rơm tươi Sau làm khô, độ ẩm hai loại vật liệu giảm cao cịn khoảng gần 2%, hàm lượng cacbon hữu tăng lên đến 36 - 39% phần đến trình ổn định nhiệt mơ hình Các thời điểm nhiệt độ dao động theo hình cưa ảnh hưởng việc thổi khí tươi (nhiệt độ thấp) vào mơ hình làm tổn thất nhiệt, sau nhiệt sinh từ q trình phân huỷ hiếu khí khiến nhiệt độ lại tăng lên Tổng thời gian cần thiết để ổn định bùn mơ hình theo thơng số nhiệt độ khoảng 24 ngày đối MH1 17 ngày MH2 Bảng Kết phân tích mẫu vật liệu độn (Số mẫu: 02) TOC T-N T-P (g/100g (g/100g (g/100g chất khô) chất khô) chất khô) 27,38 0,56 0,63 Mẫu Độ ẩm (%) Độ tro (%) Rơm tươi 18,47 12,04 Rơm khô 1,52 15,15 36,80 1,07 0,31 CTX tươi 34,78 9,00 22,6 0,85 0,62 CTX khô 1,40 14,99 39,03 1,15 0,67 Với kết đánh giá đặc điểm nguyên liệu trên, để đảm bảo điều kiện cho trình ổn định hiếu khí bùn thủy sản D&N, rơm khơ CTX dạng tươi lựa chọn làm vật liệu độn cho thí nghiệm 3.2 Kết theo dõi yếu tố ảnh hưởng trình - Nhiệt độ: nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính vi sinh vật (VSV) trình phân huỷ sinh học thị để nhận biết giai đoạn xảy trình ủ compost Biến thiên nhiệt độ hai mơ hình trình bày Hình Hình Nhiệt độ theo dõi mơ hình có biên độ cao nhiệt độ mơi trường có q trình phân huỷ hiếu khí chất hữu diễn hỗn hợp vật liệu ủ Nhiệt độ hai mơ hình tăng lên đến 55 oC vịng - ngày trì nhiệt độ hai ngày Kết cao 10oC so với nghiên cứu ủ bùn thải thủy sản phối trộn với rơm sau trình trồng nấm Lâm Thị Hẹn cộng [17] Đối với MH1, đến ngày thứ bảy, nhiệt độ hạ thấp xấp xỉ 40oC độ ẩm giảm xuống 50% nên tiến hành mở nắp bổ sung thêm kg bùn Nhiệt độ sau tăng nhanh đạt mức 63oC sau hai ngày kể từ ngày nạp thêm bùn Nhiệt độ có xu hướng tăng cao rơm khô phá vỡ cấu trúc phân hủy lần nạp liệu trước Ở nhiệt độ này, VSV gây hại bị ức chế không tồn giai đoạn ủ Đối với MH2, nhiệt độ cao đạt mức 61oC - ngày đầu, cao khoảng 5oC so với MH1 thời điểm Khi nhiệt độ mơ hình giảm xuống cịn 50oC ngày thứ năm, độ ẩm trì mức cao 70% nên không bổ sung bùn MH1 tiếp tục theo dõi kết thúc thí nghiệm Nhận xét chung, sau đạt nhiệt độ tối đa (trên 60oC), hai mơ hình có thời gian giữ nhiệt mức nhiệt 50oC ngắn (khoảng - ngày), rơm khô chất thải xanh vật liệu độn có độ rỗng cao nên khả khuếch tán khí tốt lại giữ nhiệt Kể từ ngày thứ mười, nhiệt độ môi trường thay đổi xuống mức thấp (dao động 25oC) ảnh hưởng Hình Biến thiên nhiệt độ MH1 Hình Biến thiên nhiệt độ MH2 - Độ ẩm: Độ ẩm vật liệu ủ sau ngày đạt 60% MH1 70% MH2, sau có xu hướng tăng cao lên đến xấp xỉ 80% MH1 trì mức 70% MH2 Hình Biến thiên độ ẩm độ tro hai mơ hình Quan sát tượng thí nghiệm giải thích: Ở lần nạp liệu (trong vòng - ngày), nhiệt độ mơ hình đạt mức cao từ 55 - 63oC nên nước có khả bốc đẩy thời điểm thổi khí Từ ngày thứ bảy trở sau, vật liệu ủ dần ổn định, nhiệt độ giảm dần mơ hình đậy kín làm giảm q trình nước làm tăng độ ẩm hỗn hợp vật liệu ủ Độ tro hỗn hợp tăng dần thể trình phân hủy chất hữu trì theo thời gian ủ - pH: Giá trị pH dao động khoảng 6,5 - 7,5 MH1 6,8 - 8,5 MH2 xu hướng tăng ngày thứ bảy trở Giá trị pH có biến thiên theo thời gian, đặc biệt tăng cao thời điểm cuối trình MH2, dễ xảy tượng thất nitơ nhìn chung giá trị pH biến thiên nằm giới hạn cho phép điều kiện phân hủy hiếu khí ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 19, NO 11, 2021 - TDS: Hàm lượng chất rắn hịa tan mẫu vật liệu ủ có xu hướng tăng dần theo thời gian ủ Giá trị TDS dao động từ 92 - 115 mg/L MH1 từ 340 - 395 mg/L MH2 Tuy giá trị dao động khơng lớn qua cho thấy, có q trình oxy hóa khống hóa diễn vật liệu ủ Trong q trình thí nghiệm, tượng thay đổi vật liệu bên hai mơ hình ghi nhận đánh giá Bảng Bảng theo dõi cảm quan vật liệu ủ MH1 Ngày thứ Ngày thứ Ngày thứ 10 Ngày thứ 20 vi sinh trình bày Bảng Kết so sánh cho thấy, compost MH1 có độ ẩm thấp đến 21% TOC cao so với compost ủ rơm mà nhà vườn sử dụng, đặc biệt hàm lượng tổng nitơ cao - lần so sánh với mẫu lại Kết tương đồng với nghiên cứu Lâm Thị Hẹn cộng [17] cao nghiên cứu Zhao Xiu-lan [19] Các tiêu pH, TOC, T-N sản phẩm MH1 đạt yêu cầu phân hữu vi sinh theo 10TCN 526:2002/BNN&PTNT, nhiên độ ẩm hàm lượng lân hữu hiệu không đạt Các thông số đánh giá chất lượng sản phẩm MH2 phân rơm không đảm bảo yêu cầu chất lượng phân bón hữu theo tiêu chuẩn Bảng Đặc điểm mẫu vật liệu sau trình ủ Độ ẩm: 65% Rơm ngã màu, Độ ẩm cao, Độ ẩm cao, xuất nấm mùi khai nhẹ, không nấm pH: 6,5 xuất nhiều mốc mốc nấm mốc Bảng Bảng theo dõi cảm quan vật liệu ủ MH2 Ngày thứ Ngày thứ 10 Ngày thứ 15 TT Thông số Đường kính hạt Độ ẩm (%) pH TOC (g/100g) T-N (g/100g) P2O5 (g/100g) 10TCN Phân rơm(*) (526:2002) 5-8 >5 >5 4-5 48 72 69 < 35 6,8 8,5 7,0 6-8 21,90 34,30 18,66 ≥ 13 2,60 0,89 0,51 ≥ 2,5 0,029 0,034 0,033 ≥ 2,5 MH1 MH2 Ghi chú: (*) - Mẫu phân rơm ủ sử dụng nhà vườn 3.3.3 Kết khảo nghiệm sản phẩm Kết theo dõi mật độ lên mầm hạt đo chiều dài rễ sở xác định số GI, thể Hình Độ ẩm: 71% pH: 6,6 Độ ẩm cao, mùi Độ ẩm cao, mùi khai, xuất giòi, khai, xuất ruồi nước rỉ Giá trị pH nhiệt độ MH1 nằm khoảng tối ưu cho VSV nên mơ hình xuất nhiều nấm mốc Trong pH vật liệu ủ MH2 lớn 7, với với việc thổi khí làm thất thoát nitơ dạng NH3 nên gây mùi khai, không xuất nấm mốc xuất ấu trùng giòi phát triển thành ruồi 3.3 Kết đánh giá chất lượng sản phẩm 3.3.1 Độ ổn định bùn Tiến hành lấy mẫu compost từ hai mô hình cho vào đầy bình hình trụ 500 mL Theo dõi thay đổi nhiệt độ thời gian ngày để xác định độ ổn định sản phẩm Hình Kết xác định số GI Hệ số GI mẫu theo hai tỷ lệ chiết xuất thành phẩm thành dung dịch thí nghiệm 1:5 1:10 MH1 đạt giá trị lớn 80% mức 120 - 133,3, chứng tỏ vật liệu trạng thái cân C/N [12], khơng chứa độc tính [20], kết tính tốn MH2 80% hai tỷ lệ chiết xuất Hình 10 Cây cải mầm sau ngày khảo nghiệm PTN Hình Chênh lệch nhiệt độ compost so với nhiệt độ môi trường Kết Hình cho thấy nhiệt độ vật liệu sau ủ hai mơ hình chênh lệch khoảng 0,5 - 1,3oC so với nhiệt độ môi trường chứng tỏ chất hữu vật liệu ổn định, khơng cịn khả phân hủy [18] 3.3.2 Kết đánh giá chất lượng theo TCVN Các thông số đánh giá chất lượng sản phẩm sau trình ủ theo 10TCN 526:2002/BNN&PTNT phân hữu Kết theo dõi khối lượng thân mầm chiều dài rễ tiến hành khảo nghiệm với tỷ lệ đất compost thành phẩm hai mơ hình thể Hình 10 Quan sát thấy, mầm phát triển tốt nghiệm thức mẫu trắng-T nghiệm thức B1-R, B2-R, C1-R, C2-R Kết đo đạc tương ứng trình bày Bảng cho thấy, sử dụng compost MH1 có kết trội khối lượng thân mầm lẫn chiều dài rễ, đạt yêu cầu tỷ lệ compost: Đất 50%: 50% Trong kết so sánh với compost Võ Diệp Ngọc Khôi, Trần Văn Quang MH2 không đạt yêu cầu hai thông số Bảng Kết khảo nghiệm cải mầm [3] Khối lượng Chiều dài thân mầm (g) rễ (cm) Mẫu Tỷ lệ Đất 100% 22,27 16,0 50%: 50% 27,53 17,5 100%: 0% 25,57 7,0 50%: 50% 0,7 3,0 100%: 0% - - Compost MH1:Đất Compost MH2:Đất [4] [5] [6] Ghi chú: (-): Không xác định Để đánh giá độ tin cậy hiệu trình cocomposting tiềm sử dụng sản phẩm, thông số tỷ lệ phối trộn compost đất mức độ đáp ứng số đặc trưng chất dinh dưỡng, kim loại nặng, tiêu VSV cần xem xét chi tiết Kết luận BTS sau trình ép nhà máy Danifood độ ẩm cao (hơn 80%), hàm lượng tổng cacbon hữu tổng nitơ cao nên phù hợp xử lý theo phương pháp ủ sinh học điều kiện hiếu khí Kết nghiên cứu ra, q trình co-composting ổn định BTS có hiệu phối trộn với rơm khô không phù hợp với CTX tươi Do độ ẩm hỗn hợp BTS-CTX ủ đạt đến 70% trì suốt trình ủ, phát sinh mùi ấu trùng giòi kết thúc thí nghiệm Các số đánh giá chất lượng compost sau ủ từ hỗn hợp BTSCTX không đạt yêu cầu Sản phẩm sau q trình ủ mơ hình BTS-R ổn định nhiệt, thơng số vật lý, tổng cacbon hữu tổng nitơ đạt giá trị yêu cầu 10TCN 526:2002/BNN&PTNT phân hữu vi sinh đảm bảo số phát triển trồng khảo nghiệm hạt đậu cải mầm Để khẳng định hiệu trình co-composting BTS tiềm sử dụng sản phẩm sau ổn định, phương pháp kiểm soát độ ẩm, pH xác định độc tính xuất giai đoạn ủ xem xét chi tiết nghiên cứu Đồng thời, hiệu ổn định BTS với rơm khô đánh giá so sánh với phế phẩm nông nghiệp khác làm sở khuyến cáo giải pháp kỹ thuật xử lý BTS phù hợp cho doanh nghiệp Lời cảm ơn: Nghiên cứu tài trợ Tập đồn Vingroup - Cơng ty CP hỗ trợ chương trình học bổng đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ nước Quỹ Đổi sáng tạo Vingroup (VINIF), Viện Nghiên cứu Dữ liệu lớn (VinBigdata), mã số VINIF.2020.TS.48 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://vasep.com.vn/-Hiệp hội chế biến xuất thủy sản Việt Nam [2] Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Mỹ Hoa, Đỗ Thị Xuân, Võ Thị Thu Trân Lâm Ngọc Tuyết, “Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] thải nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản”, Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ, Số 45A, 2016, Số trang 74-81 Bộ Tài Nguyên Môi trường, Báo cáo Môi trường Quốc gia năm 2017-Quản lý chất thải, Hà Nội, 2017 Trần Văn Quang, Đánh giá trở ngại đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quản lý nước thải cho khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng, Đề tài khoa học cấp thành phố, năm 2015-2017 Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Mỹ Hoa, Đỗ Thị Xuân, “Nghiên cứu sử dụng bùn thải nhà máy chế biến thủy sản ủ phân compost kết hợp với rơm lục bình”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Tập 54, Nông nghiệp, 2018, Số trang 81-89 Huỳnh Công Khánh, Trần Sỹ Nam, Nguyễn Thị Ngọc Thủy, Nguyễn Văn Đạo, “Sản xuất đánh giá hiệu phân hữu vi sinh từ bùn thải nhà máy sản xuất bia nhà máy chế biến thủy sản suất rau”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Số (112), 2017, Số trang 10-14 Đỗ Thị Xuân, Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Mỹ Hoa, Trần Nam Kha Trương Thùy Linh, “Hiệu bùn thải bia bùn cá xử lý phơi nắng sinh trưởng suất rau trồng nhà lưới”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô, Số 02-2017, Số trang 81-96 Olufunke Cofie, Josiane Nikiema, Robert Impraim, Noah Adamtey, Johannes Paul and Doulaye Koné, Co-composting of Solid Waste and Fecal Sludge for Nutrient and Organic Matter Recovery, Agri and Eco Blog: ISBN 978-92-9090-835-7 Dorai Narayana, Co-Treatment of Septage and Fecal Sludge in Sewage Treatment Facilities, A Guide for Planners and Implementers, http://iwaponline.com/ebooks/book Barthod, J., Rumpel, C., & Dignac, M F., “Composting with additives to improve organic amendments-A review”, Agronomy for Sustainable Development, 38(2), 2018, 17 Công ty TNHH chế biến thực phẩm D&N, Sổ tay vận hành hệ thống xử lý nước thải, 2018 Zucconi, F., Monaco, A., Debertoldi, M., “Biological evaluation of compost maturity”, Biocycle 22, 1981, Pages 27-29 Van der Wurff, A.W.G., Fuchs, J.G., Raviv, M., Termorshuizen, A.J., Handbook for Composting and Compost Use in Organic Horticulture, BioGreenhouse COST Action FA 1105, ISBN: 97894-6257-749-7, (Editors) 2016 D.N.K Vo, M Tokuoka, S Tanaka, N.T Phan, V.Q Tran, “Study on sludge treatment by the aerobic stabilization process combined with bulking agent and heated air supply”, Vietnam Journal of Science and Technology, 58(5A), 2020, Papes 190-200 Lê Thị Kim Oanh, Trần Thị Mỹ Diệu, “Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn”, Tạp chí Phát triển KH&CN, Tập 18 (M2), 2015, Số trang 99-114 Võ Phú Đức, Xây dựng quy trình sản xuất phân hữu vi sinh từ nguồn bùn thải phát sinh trình chế biến cá tra, Đề tài Khoa học công nghệ tỉnh Đồng Tháp, 2013 Lâm Thị Hẹn Phạm Anh Thi, Nghiên cứu xử lý bùn sau hệ thống xử lý nước thải thủy sản biện pháp ủ phân compost điều kiện kỵ khí hiếu khí, Luận văn tốt nghiệp Khoa Mơi trường Tài nguyên thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ, năm 2011 The Environment Ministry of Canada, Technical Document on Municipal Solid Waste Organics Processing, Cat No.: En1483/2013E ISBN: 978-1-100-21707-9, 2013 Zhao Xiu-lan, LI Bi-qiong, NI Jiu-pai1, XIE De-ti, “Effect of four crop straws on transformation of organic matter during sewage sludge composting”, Journal of Integrative Agriculture, 15(1), 2016, Papes 232–240 Yuan Luo, Jie Liang, Guangming Zen, Ming Chen, Dan Mo, Guoxue Li, Difang Zhang, “Seed germination test for toxicity evaluation of compost: Its roles, problems and prospects”, Waste Management, Volume 71, January 2018, Pages 109-114  ... từ nguồn bùn thải phát sinh trình chế biến cá tra, Đề tài Khoa học công nghệ tỉnh Đồng Tháp, 2013 Lâm Thị Hẹn Phạm Anh Thi, Nghiên cứu xử lý bùn sau hệ thống xử lý nước thải thủy sản biện pháp... mẫu từ hệ thống XLNT chế biến thủy sản nhà máy Danifood (D&N), nhà máy chế biến sản phẩm Surimi quy mô lớn Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng Hiện nay, hệ thống XLNT nhà máy áp dụng trình. .. nghiên cứu tập trung đánh giá hiệu trình co-composting ổn định bùn thải từ hệ thống XLNT chế biến thủy sản (bùn thủy sản) , kết hợp với chất độn rơm rạ chất thải xanh Bên cạnh việc khảo sát yếu