đánh giá hiệu quả sử dụng mô hình nhà tiêu sinh thái công nghệ nhật bản

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O TR NGăĐ I H C XÂY D NG BÁO CÁO T NG K T Đ TÀI NGHIÊN C U KHOA H CăSINHăVIÊNăNĔMăH C 2016 ậ 2017 ĐÁNHăGIÁăHI U QU S D NG MƠ HÌNH NHÀ TIÊU SINH THÁI CƠNG NGH NH T B N Mã s đ tài: Sinh viên th c hi n, mã s sinh viên, l p: VũăNhơnăHòaăậ 102458 ậ 58MNE PhanăQuangăDũngăậ 12058 ậ 58MNE VũăTh Hi n ậ 199258 ậ 58MNE Đặng Duy Khánh ậ 103858 ậ 58MNE Giáoăviênăh ỡng d n: Th.S Đỗ H ng Anh Hà Nội, 2016 M CL C M C L C .2 DANH M C B NG BI U .4 DANH M C HÌNH NH, S Đ , Đ TH DANH M C T VI T T T M Đ U Đặt v n đ M c đích nghiên c u M c tiêu nghiên c u Đ it Ph C s khoa học thực ti n .8 K t qu đ t đ CH ng ph m vi nghiên c u .8 ng pháp nghiên c u NG I: THÁI c T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U V NHÀ TIÊU SINH 1.1 KHÁI NI M 1.1.1 Khái ni m 1.1.2 Nguyên lý ch c .9 1.2 PHÂN LO I 14 1.2.1 Nhà tiêu phơn ngăn 14 1.2.2 Nhà tiêu phân nhi u ngăn 17 1.2.3 Nhà tiêu s d ng thi t b c học 19 1.2.4 Nhà tiêu s d ng l ng mặt tr i 22 1.3 TÍNH HÌNH QU N LÝ CH T TH I NHÀ TIÊU TRÊN TH GI I VÀ VI T NAM 23 1.3.1 Trên th gi i 23 1.3.2 Vi t Nam 23 CH TIÊU NG II: C S LÝ THUY T QUÁ TRÌNH PHÂN H Y CH T TH I NHÀ 25 2.1 THÀNH PH N, TÍNH CH T CH T TH I NHÀ TIÊU 25 2.2 C CH PHÂN H Y CH T TH I NHÀ TIÊU 27 CH 2.2.1 Q trình phân h y hi u khí 27 2.2.2 Quá trình phân h y k khí 28 2.2.3 Quá trình phân h y ch t th i lựa chọn cho mơ hình thí nghi m 28 NG III: ĐÁNH GIÁ HI U QU S D NG C A NHÀ TIÊU SINH THÁI CÔNG NGH NH T B N 29 3.1 C S THI T K K THU T 29 3.2 MƠ HÌNH NHÀ TIÊU SINH THÁI CÔNG NGH NH T B N 29 3.2.1 S đ c u t o nguyên t c v n hành 29 3.3 K T QU VÀ TH O LU N 32 3.3.1 Đánh giá m c đ ti n nghi c a thi t b 32 3.3.2 Đánh giá hi u qu x lý m m b nh .34 3.4 K T LU N VÀ KI N NGH 37 TÀI LI U THAM KH O .38 PH L C 40 B n phi u kh o sát đánh giá m c đ ti n nghi nhà tiêu 40 DANH M C B NG BI U B ng I.1 Đ xu t thay th cho vi c x lí s c p phơn khơ tr c s d ng quy mơ h gia đình (WHO, 2006) 13 B ng II.1 Thành ph n phơn vƠ n c th i ng i 25 DANH M C HÌNH NH,ăS ăĐ ,ăĐ TH Hình I.1 Mặt c t nhà v sinh phân m t ngăn v i h th ng thông gió (Leonie Crennan, 2013) 11 Hình I.2 Nhà tiêu chìm có ng thơng h i .15 Hình I.3 Nhà tiêu phơn ngăn ki u Vi t Nam 17 Hình I.4 C u t o nhà tiêu Biolet 19 Hình I.5 C u t o nhà v sinh s d ng máy khu y dọc 19 Hình I.6 Nhà v sinh Mặt tr i, 1998 23 Hình II.1 Vi khuẩn Ecoli 26 Hình II.2 Vi khuẩn Salmonella .26 Hình III.1 Mơ hình nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n 30 Hình III.2 Đ th thay đ i TS-VS theo th i gian t i A 34 Hình III.3 Đ th thay đ i TS-VS theo th i gian t i B 34 Hình III.4 Đ th thay đ i TS-VS theo th i gian t i C 34 Hình III.5 Đ th t ng l ng Nit m u phân tích theo v trí 35 Hình III.6 Đ th thay đ i hƠm l ng Ecoli t i v trí A 36 Hình III.7 Đ th thay đ i hƠm l ng Ecoli t i v trí B 36 Hình III.8 Đ th thay đ i hƠm l ng Ecoli t i v trí C 36 DANH M C T VI T T T M Đ U Đặt v năđ Đư t lâu, phân hay ch t th i c a ng i vƠ đ ng v t đ c thu gom s d ng nh m t lo i phân bón cho m c đích tr ng trọt nơng nghi p V i giá tr dinh d ỡng ích l i cho đ t nh cơy tr ng, không th ph nh n ch t th i c a ng i vƠ đ ng v t có t m quan trọng lĩnh vực nông nghi p t i vùng nông thôn Vi t Nam Tuy nhiên, ch t th i t ng đ ng d n t ngu n n i gia súc th i tự nhiên, không đ c, đ t, trùng vƠ tay chơn ng phẩm mang theo m m b nh tr l i cho ng Theo nghiên c u c a C c qu n lỦ môi tr c x lý s qua i s xâm nh p vào thực i ng y t v v sinh nông thôn t i Vi t Nam năm 2016, thực tr ng v sinh nông thôn hi n gặp v n đ : - T l h gia đình nơng thơn ch a có nhà tiêu 10%; - T l nhà tiêu h p v sinh h gia đình lƠ 65%; - T l nhà tiêu h p v sinh không đ ng đ u vùng sinh thái, v n có tình tr ng tiêu b a bãi c u tiêu ao cá; - 20 tri u ng - tri u ng i nông thôn ch a ti p c n v i nhà tiêu h p v sinh; i phóng u b a bãi m i năm Và h u qu d n đ n m i năm có tri u tr ng h p m c tiêu ch y, 1,5 tri u trẻ em th p cịi có liên quan đ n v sinh kém, vùng thi u u ki n v sinh, trẻ em th p h n 3,7cm vƠ gi m 5-11 m IQ T t c gây thi t h i kinh t v sinh t i n ta năm lƠ 780 tri u t ng đ ng 9,26 USD/ng i 1,3%GDP c n c c Bên c nh đó, vi c nâng c p u ki n v sinh hi n gặp r t nhi u rào c n thách th c Ch a có quan tâm vào cu c c a quy n đ a ph ng v v sinh Ch a có quy đ nh, ch tƠi đ m nh đ có th ch m d t phóng u b a bãi, xóa b c u tiêu ao cá, xây dựng s d ng nhà tiêu h p v sinh Nh n th c c a ng i dân v nhà tiêu h p v sinh lƠ ch a cao hay tham gia c a doanh nghi p t nhơn y u d n đ n th tr ng v sinh ch a đ c phát tri n T thực t thách th c đ i v i vi c nâng c p c i thi n nhà tiêu h p v sinh nh vi c t n d ng ch t th i ng i vào m c đích nơng nghi p, nhóm nghiên c u đư đ a vƠ thực hi n nghiên c u đánh giá hi u qu s d ng mơ hình nhà tiêu sinh thái cơng ngh Nh t B n M căđíchănghiênăc u Đánh giá hi u qu s d ng kh x lý m m b nh c a nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n M c tiêu nghiên c u - L p đặt, theo dõi s d ng mơ hình nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n u ki n phịng thí nghi m; - L y phân tích m u phân qua t ng giai đo n th i gian đ đánh giá hi u qu x lý m m b nh; - Đ xu t ph Đ iăt ng án c i thi n ng ph m vi nghiên c u - Nhà tiêu sinh thái không s d ng n - Nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n; - Nghiên c u c th đư đ - c; c thực hi n t i tr ng Đ i học Xây dựng Ph ngăphápănghiênăc u Ph ng pháp phân tích t ng h p lý thuy t Bằng cách k th a k t qu t nghiên c u th gi i, t nêu đ c: + T ng quan v nhà tiêu sinh thái, l i ích mang l i h n ch c a nhà tiêu sinh thái; + Phân lo i c u t o, cách th c s d ng, u ki n áp d ng c a lo i nhà tiêu sinh thái - Thực nghi m: dựng mơ hình nhà tiêu sinh thái theo công ngh Nh t B n đ theo dõi vƠ đánh giá hi u qu s d ng C ăs khoa h c th c ti n - C s khoa học: dựa k t qu nghiên c u đư công b th gi i v nhà tiêu sinh thái t thi t k , c u t o cho đ n ph - C s thực ti n: dựa mơ hình nghiên c u thực nghi m nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n t i phịng thí nghi m, tr K t qu đ tăđ ng pháp tính tốn; ng Đ i học Xây dựng c - Nghiên c u t ng quan v nhà tiêu sinh thái; - Xác đ nh hi u qu s d ng mơ hình nhà tiêu sinh thái; - Xác đ nh hi u qu x lý m m b nh qua trình CH NGăI: 1.1 T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U V NHÀ TIÊU SINH THÁI KHÁI NI M 1.1.1 Khái ni m Nhà tiêu sinh thái nhà tiêu không dùng n đ c l u giữ x lỦ u ki n không cho phơn ch a đ đ c đ d i sau m i l n tiêu Phơn khô, đ m b o cô l p đ c phơn ng i, ngăn c x lý ti p xúc v i đ ng v t côn trùng Có kh tiêu di t c m m b nh phân, khơng gây mùi khó ch u làm ô nhi m môi tr ng xung quanh [1] Trong nhà v sinh sinh thái, phân n n c Các d ỡng ch t ch t hữu c đ c ti u đ c tách riêng kh i môi tr c thu h i nh vi c , vƠ giúp cho n đình x lý d dƠng h n Ta có th coi nhà v sinh sinh thái m t b hi u khí a nhi t D i nh h c th i gia c ti n x lý h th ng x lý ch t th i Nó giữ l i h p ch t gây h i cho mơi tr Q trình bao g m phân h y ch t hữu c d ng ng ng c a vi sinh v t i u ki n làm vi c t i u, vi sinh v t có th t o mơi tr ng đ n 50 đ C nh mƠ có th tiêu di t m m b nh nhanh chóng Nh ng đ t o môi tr ng t i u lƠ khơng đ n gi n, q trình đ t đ b ch a thông th ng không d đ c 40 đ C Các m m b nh s m t d n trình nh ng khó có th đ m b o chúng b tiêu di t hoƠn toƠn Đ có th tiêu di t hoàn toàn m m b nh yêu c u trình di n m t th i gian dài s d ng ph ng pháp Nhà v sinh sinh thái c n có s quan tơm c a ng th c p i s d ng đ có th đ cv n hành m t cách xác Ph n l n lo i hình đ u d s d ng b o d ỡng, nên nhà v sinh sinh thái có th d dàng ng d ng ph n l n u ki n, t xây dựng th công hay s d ng công ngh hi n đ i [2] 1.1.2 Nguyên lý ch cănĕng a Quá trình phân sinh h c M t h th ng nhà v sinh (hoặc nhà v sinh sinh thái) ti p nh n x lý phân gi y v sinh m t ngăn ch a đ h p x lí phơn vƠ n c thi t k đặc bi t M t s nhà v sinh c ti u m t ngăn, m t s nhà v sinh khác l i đ k đặc bi t đ tách riêng phân vƠ n k t c thi t c ti u Ch t th i h gia đình có th phân h y, bao 10 g m c ch t th i thực phẩm hữu c , có th đ c b sung vào ngăn ch a Các ch t th i hữu c sau s b phân h y sinh học trình v i phân Trong trình phân, ch t hữu c sinh học phân h y b i vi khuẩn hi u khí a nhi t, n m x khuẩn Trong u ki n t i u, nhi t đ đ ng tăng lên 50-70 °C ho t đ ng sinh học c a vi khuẩn, làm gi m m m b nh m t cách nhanh chóng vƠ đáng k Đi u ki n t i u cho - S c khí t t - cung c p đ oxy - HƠm l - T l C/N 30-40/1 ng n c 45-65% L u Ủ: Những u ki n t i u đ Phơn ng a nhi t ban đ u là: c hi m đ t đ c nhà v sinh phân i ch t th i thực phẩm hữu c không cung c p u ki n t i u cho trình phân ch a nhi u n lo i v t li u r i, x p đ khí lƠm tăng hƠm l c vƠ hƠm l ng nit q cao Vì lí đó, c thêm vƠo đ làm gi m hƠm l ng n c, c i thi n thông ng carbon c a v t li u Các nhà v sinh bao g m hai thành ph n c b n: m t n i đ ng i ng i x m thi t b thu gom Ngồi ra, h th ng thơng gió cho phép thơng khí ngăn làm gi m mùi Vi c đ i ngăn ch a phân ph thu c vào th tích ngăn, t n s v sinh u ki n Trong trình phân h y, th tích kh i l ng v t li u gi m đáng k thơng qua q trình b c h i, phân h y khống hóa (gi m đ n 90% kh i l ng ban đ u c a ch t th i hữu c ) cho phép vi c l u trữ v t li u liên t c ngăn ch a Các s n phẩm cu i CO2, nhi t, n Do th tích kh i l c phân bón ng v t li u gi m qua trình , kh i l ng mu i ch t dinh d ỡng khác (và kim lo i nặng) tăng phơn compost Tuy nhiên không ph i t t c ch t dinh d ỡng phân có th h p th đ phân Phân hữu c không nên đ c l n đ u bón c coi m t lo i phân bón, ch mang thu c tính c a phân thành ph n quan trọng u ch nh dinh d ỡng c a đ t Thêm vƠo đó, phơn compost c i thi n kh giữ n c c a đ t, đặc bi t quan trọng đ i v i khu vực d b h n hán b Ch tăđ n Ch t th i t Thông th ng ng hƠm l i thực phẩm th a không cung c p u ki n t i u đ ng n c vƠ nit cao, đặc bi t lƠ n c ti u không đ c 26 Vi sinh v t gây b nh phân có th vi rút, vi khuẩn, kí sinh trùng giun sán Trong s b nh truy n nhi m qua n nh t Đa s loài vi khuẩn gây b nh đ c b nh v đ ng ru t đ u gi ng v hình thái, sinh lý thu c họ Enterobacteriaceae Vi khuẩn gây b nh đ c m là: Trực khuẩn đ ng ru t chi m nhi u ng ru t cho ng ng ru t (Escherichia), vi khuẩn b nh th i, gia súc, gia ng hƠn vƠ phó th ng hàn - typhor paratyphos (Saimonella), vi khuẩn b nh lỵ Disenterie (Shigella), vi khuẩn b nh t (Vibrio cholerae) Hình II.1 Vi khuẩn Ecoli Hình II.2 Vi khuẩn Salmonella Giun sán: Môi tr ng bên ngoƠi (đ t, n nhi m phân ch a giun sán Con ng bọ n c, trái cây, th c ăn t sông h b nhi m bẩn b i n c) b nhi m bẩn b i giun sán i b nhi m giun sán lƠ ăn ph i tr ng giun i s ng Trong n c th i sinh ho t vƠ n c c th i nên ch a nhi u lo i giun nh giun đũa, giun 27 kim, Trong ru t ng môi tr ng bên - l n vƠo đ t, n nh p vào ng 2.2 i, đ ng v t ch a r t nhi u tr ng giun, tr ng giun theo phân c, trái cơy, rau t i T chúng l i xâm i, đ ng v t gây r t nhi u b nh hi m nghèo C ăCH PHÂN H Y CH T TH I NHÀ TIÊU Tùy vào thành ph n tính ch t c a ch t th i, lựa chọn nhƠ tiêu có c ch phân h y ch t th i phù h p, đ m b o ch t th i sau th i gian b phân h y m m b nh lo i b hồn tồn 2.2.1 Q trình phân h y hi u khí Trong q trình đ phân, ch t hữu c sinh học (ch y u cacbonhydrat, ng, protein, ch t béo, ch t x vƠ lignin) phân h y b i vi khuẩn hi u khí a nhi t, n m x khuẩn Sau ậ ngày tính t lúc b t đ u phân, nhi t đ đ ng có th lên đ n 60oC, t o u ki n thu n l i cho phát tri n c a lo i vi sinh v t phân gi i ch t hữu c , lúc nƠy, vi sinh v t hi u khí chi m u th Do nhi t đ đ ng phân tăng nhanh s l ng l n vi sinh v t ho t đ ng m nh Các y u t quan trọng tác đ ng t i trình phân hu hi u khí ch t th i hữu c b i vi sinh v t g m ôxy tự vƠ đ ẩm Đ đ m b o cho vi sinh v t hi u khí ho t đ ng c n giữ đ ng phơn t i x p, thoáng cách cho thêm ch t đ n vƠo đ ng Các y u t môi tr ng khác đóng vai trị quan trọng vi c phân h y ch t hữu c c a vi sinh v t pH ch t dinh d ỡng Cacbon ngu n th c ăn chính, t o l ng cho phát tri n c a vi sinh v t Nito đóng vai trị khơng th thi u vi c tự t ng h p t bào c a vi sinh v t Trong trình , vi sinh v t tiêu th ôxy t o s n phẩm khí cacbonic, n c, amonia h p ch t bay h i khác (v i m t l trình compost Trong u ki n lỦ t đo n B ng, vi c ng nh ) đ phơn đ c t o c ti n hành qua ba giai c đ u, giai đo n mesophilic, phơn h y đ c thực hi n đ v a ph i (nhi t đ < 45oC) b i vi sinh v t a nhi t đ trung bình nhi t giai đo n hai, tăng nhi t đ lên (nhi t đ > 45oC), b t đ u giai đo n a nhi t đ cao Trong đó, phân h y đ c thực hi n b i vi khuẩn a nhi t đ cao Giai đo n cu i, cung c p c a h p ch t cao l ng ngày gi m, nhi t đ b t đ u gi m, vi khuẩn a nhi t đ trung bình m t l n chi m u th vƠo giai đo n tr ng thành 28 2.2.2 Q trình phân h y k khí Đ i l p v i q trình hi u khí q trình lên men ậ trình phân hu h p ch t hữu c u ki n kỵ khí T i l p b mặt ngồi c a đ ng , ti p xúc v i khơng khí, vi sinh v t hi u khí ho t đ ng m nh Càng vào sâu trung tâm đ ng , l ng khơng khí gi m d n, vi sinh v t hi u khí khơng th t n t i, lúc vi sinh v t tùy ti n k khí phát tri n, đóng vai trị vi c phân h y ch t hữu c M t s nghiên c u đư ch đ i v i đ ng không đ c c p khí ch đ ng, ngu n ơxy nhanh chóng b tiêu th c n ki t sau đ ng đ c đ o tr n Vi c thi u ôxy tự s t o u ki n cho q trình phân hu kỵ khí xu t hi n, s n phẩm c a q trình phân hu kỵ khí đ đ c hình thƠnh vƠ đ ng c đ o tr n s gây mùi [8] Đ ẩm t i u cho trình ho t đ ng c a vi sinh v t đ ng compost kho ng 50 ậ 60% Quá trình phân h y k khí hình thƠnh đ ẩm l n h n 60% n c s chi m ph n l n kho ng không h t v t li u [9] 2.2.3 Quá trình phân h y ch t th i l a ch n cho mơ hình thí nghi m Q trình phân h y ch t th i c a mơ hình thí nghi m nhà tiêu công ngh Nh t B n q trình phân h y hi u khí (compost) Ch t th i, bao g m v t li u đ n, đ c thu gom vƠ l u trữ Quá trình phân h y gi ng nh tự nhiên, nhiên u ki n môi tr ng nh nhi t đ , pH, đ ẩm đ c u ch nh t i u hóa cho trình phơn h y di n v i t c đ nhanh h n, không x y q trình phân h y k khí gây mùi khó ch u 29 CH NGăIII: ĐÁNHăGIÁăHI U QU S D NG C A NHÀ TIÊU SINH THÁI CÔNG NGH NH T B N 3.1 C ăS Đ THI T K KỸ THU T c phát tri n dựa nguyên lý làm vi c c a lo i nhà tiêu s d ng thi t b c học, nhà tiêu công ngh Nh t B n c a nhóm nghiên c u k đư th a u m v t tr i c a nhà tiêu s d ng thi t b c học công tác v n hành s d ng: - Đ n gi n, d v n hành qu n lí hay di chuy n; - V t li u s d ng đ n gi n, d ki m d l p đặt; - Phân tách riêng bi t phơn vƠ n - Đ m b o ch t đ n vƠ phơn đ - Không tiêu t n l - Không yêu c u m t không gian l n, không quan trọng u ki n h t ng, c ti u sau s d ng; c tr n đ u, không vón c c; ng q trình s d ng; n n đ t t i n i l p đặt Trong c ch v n hành, nhà tiêu công ngh Nh t B n mang đ y đ u m c a nhà tiêu nhi u ngăn nh ng ti t ki m đ xây h m c di n tích khơng m t cơng s c đ qua vi c s d ng thùng ch a có n p đ y Vi c tách n c ti u s n cho vi c phân thu n ti n h n NhƠ tiêu cơng ngh Nh t B n cịn trọng đ vào vi c c i thi n u ki n thơng khí, u s c i thi n đ nh ngăn ng a côn trùng thùng 3.2 c c vi c ngăn chặn mùi phân MƠ HÌNH NHÀ TIÊU SINH THÁI CƠNG NGH NH T B N 3.2.1 S ăđ c u t o nguyên t c v n hành a S ăđ c u t o C u t o nhà tiêu công ngh Nh t B n g m: (1) Bệ xí: đ c dựng ch c ch n, chia lƠm ngăn tách riêng phơn vƠ n Có n p đ y ngăn mùi vƠ h n ch trùng Kích th ng i s d ng lƠ ng i l n trẻ nh c ti u c b xí lo i v a, thích h p cho 30 (2) ng dẫn vật liệu ủ: lƠ đ ng ng v n chuy n phân ch t đ n t h xí đ n thùng h th ng xo n c truy n đ ng ng có đ ng kính 114 mm, lo i C3, đ c Hình III.1 Mơ hình nhà tiêu sinh thái cơng nghệ Nhật Bản làm tự nhựa c ng, su t đ ti n theo dõi trình Đ ng ng d n h n h p v n hành c a nhà tiêu c i ti n c a nhà tiêu so v i mơ-đen đ i tr đích kéo dƠi th i gian phân ch t đ n hòa tr n v i nhau, tăng c c, nhằm m c ng kh l u thơng khí, gia tăng ti p xúc vi sinh v t t tăng t c đ phân h y sinh học, nâng cao hi u qu x lý m m b nh (3) ng dẫn nước tiểu: lƠ đ ch a ng nhựa PVC đặc, đ ng ng v n chuy n n c ti u t h xí đ n thùng ng kính 52 mm (4) Thùng chứa nước tiểu: thùng ti p nh n vƠ l u trữ n d n Th tích s d ng ng ng quy mô nghiên c u 10 l (5) Thùng ủ: lƠ n i ch a ti p nh n v t li u đ ys đ c ti u t đ t đ ng ng d n Sau thùng c tách riêng, đ y kín thay th m t thùng m i cho h th ng Nghiên c u s d ng thùng ch a hóa ch t HDPE 70 l (6) ng chứa chấỏ độn: n i ch a d n ch t đ n đ m b o cung c p liên t c ch t đ n s d ng (7) Cần gạt: giúp v n hành h th ng v n chuy n v t li u đ n thùng phân 31 (8) ng thơng khí: giúp thơng khí cho thùng , ngăn chặn phát tri n c a côn trùng nh gi m mùi b Nguyên t c v n hành Sau s d ng, phân n c ti u c a nhà tiêu s đ c tách riêng ngăn khác Phân ch t đ n s theo đ d ng, ng i dùng g t tay c n, truy n chuy n đ ng đ n lo xo xo n c truy n đ ng, ch t đ n t n i dự trữ s đ ch t đ n s đ c đẩy d n đ n ngăn ti p nh n phân c a h xí Đ ng th i, phân c tr n l n v i ti p t c đ đơy, v t li u g m phân ch t đ n s đ đ ng ng d n đ n thùng ch a Sau m i l n s c đ a đ n ng d n v t li u T i c v n chuy n sau m i l n s d ng đ đ n c thùng ch a N c ti u s đ ti u ti u đ y, s đ thùng ch a cũ s đ tr c d n đ n thùng ch a theo đ ng ng d n Khi thùng ch a n c đ y n p thay th m t thùng ch a m i N c ti u c l u trữ kho ng th i gian thích h p đ kh m m b nh c đem s d ng Sau m t kho ng th i gian s d ng, thùng ch a phân s đ c c thay th Thùng ch a phân kho ng th i gian thích h p (th cũ s đ đ y, thùng ch a m i c đ y kín n p vƠ đem ng 6-12 tháng) tr m t c đem s d ng nhằm tiêu di t m m b nh Khơng khí đ c l u thông qua m i ng d n khí d n ngồi nhà tiêu, nh mƠ mùi hôi c a phân s đ c ki m soát h n ch đ ng th i cung c p l khí c n thi t cho q trình c Ph ng khơng hi u khí ngăphápăthíănghi m Đ theo dõi kh lo i b m m b nh, nhóm ti n hành l y m u đ nh kì xác đ nh ch tiêu TS, VS, TN, Ecoli vƠ đo nhanh giá tr pH nhi t đ bên ng d n t i v trí A, B, C (đư khoan l có n p đ y kín) sau tu n th 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 c a trình s d ng Trong m i l n l y m u, m u s đ 10x10x10cm Vi c l y m u s đ c thu gom vào lọ nhựa nh kích th c c thực hi n gọn gàng, tuân th quy đ nh v sinh: đeo găng tay, trang s d ng thìa nhựa đ l y m u Sau thu th p m u t i m i 32 v trí c n đóng n p M u s đ c đ y kín n p vƠ đ a xét nghi m ngày nhằm đ m b o tính xác cho k t qu , tránh b nh h Sau đó, k t qu xét nghi m s đ ng c a u ki n bên ngồi c thu th p, tính toán nhằm theo dõi kh lo i b m m b nh c a nhà tiêu 3.3 K T QU VÀ TH O LU N 3.3.1 Đánhăgiáăm căđ ti n nghi c a thi t b - V trí ng i ti n nghi, s ch s , có th đặt thêm b c g đ chơn đ d s d ng, không yêu c u ph i ng i x m nh h th ng khác - Kh ngăn mùi, nhi t, côn trùng: + Mùi: ngăn mùi t t, nhiên yêu c u h th ng qu t gió ho t đ ng n đ nh, đặc bi t ngày th i ti t nóng, ẩm + Nhi t: thi t b m u đặt phòng nh hẹp nên s d ng nóng + Cơn trùng: C n đ y n p thi t b sau m i l n s d ng đ tránh côn trùng bay vào; v n có xu t hi n c a ru i côn trùng nh khác, nh t u ki n th i ti t nóng - Kích th c c a thi t b : + Kích cỡ b ng i: phù h p v i ng + Kích th ng thành c khoang h ng ch t th i: đ r ng đ khơng có ch t th i lọt sang khoang d n n - i tr c ti u M c đ bám dính c a ch t th i + Trên ng d n: th ng xuyên b ch t th i dính lên thành ng, nhiên ch l p m ng, không gây nh h ng l n đ n kh d n ch t th i xu ng thùng ch a c a lò xo + Trên mi ng l : ch t th i th th - ng xuyên Làm s ch: D dàng lau chùi bên ngoƠi nh bên mi ng l h ng ch t th i vƠ đ u ng ch t n - ng xuyên bám dính thành, yêu c u lau chùi c ti u C n g t: không yêu c u lực đẩy nặng, nhiên tr ng h p đ ng ng d n b t c g t r t khó khăn - Kh phơn tách ch t th i r n vƠ n ch t th i đ l n c ti u: tách bi t hoàn toàn ng h ng 33 34 3.3.2 Đánhăgiáăhi u qu x lý m m b nh Ch s TS-VS Sự thay đ i c a TS - VS t i v trí A T l TS - VS (%) 100 80 60 40 20 Th i gian (tu n) VS TS N 12 c Hình III.2 Đồ thị ỏhay đổi TS-VS theo thời gian A Sự thay đ i c a TS - VS t i v trí B T l TS - VS (%) 100 80 60 40 20 Th i gian (tu n) VS TS N 12 c Hình III.3 Đồ thị ỏhay đổi TS-VS theo thời gian B Sự thay đ i c a TS - VS t i v trí C 100 T l TS - VS (%) a 80 60 40 20 Th i gian (tu n) VS TS N 12 c Hình III.4 Đồ thị ỏhay đổi TS-VS theo thời gian C 35 Dựa vƠo đ th ta th y, t ng l ng ch t r n (TS) khơng có khác bi t nhi u v trí l y m u, nh không thay đ i nhi u theo th i gian, dao đ ng kho ng 40% Tuy nhiên, t i v trí A sau tu n, t l TS l n h n 21% so v i l n l i t n su t s d ng nhà tiêu c a tu n th gi m, kéo theo l ng ch t th i x lý mà ph n l n ch t đ n Còn t i v trí B C th i gian nƠy lƠ l ng v t li u ng đư cũ nên khơng có thay đ i nhi u T ta có th nh n th y l t 40-60% t ng kh i l HƠm l ng n c chi m ng ch t th i ng VS có thay đ i song song theo hƠm l ng TS, l ng VS chi m t 86-97,6% t ng TS, thay đ i không nhi u cho th y hi u qu trình phân h y ch t hữu c mơ hình khơng cao Nguyên nhơn th i gian l u m u ng d n t v trí A đ n C ng n, t 2-3 ngày n u s d ng th b ng xuyên (2-3 l t/ngày) Ch s TN T ng l ng Nit m u thí nghi m 600 TN (mg/kgTS) 500 400 360.28 300.18 287.74 300 200 100 A B C V trí l y m u HƠm l ng Nit trung bình Hình III.5 Đồ thị tổng lượng Niỏơ ỏrong mẫu phân tích theo vị trí V t ng th , hƠm l Nguyên nhơn u ki n ng Nito có xu h ng gi m sau q trình t v trí A đ n C ng d n lƠ u ki n hi u khí, nhi t đ dao đ ng t 23-31C thích h p cho bay h i c a Nito phơn vƠ n phân) c ti u (ph n l n 36 Ch s Ecoli tr ng giun Sự thay đ i hƠm l ng Ecoli t i v trí A Ecoli (CFU/g m u) HƠm l ng Ecoli 5.00E+07 4.00E+07 3.00E+07 2.00E+07 1.00E+07 0.00E+00 12 Th i gian (tu n) Hình III.6 Đồ thị ỏhay đổi hàm lượng Ecoli vị trí A Sự thay đ i hƠm l ng Ecoli t i v trí B Ecoli (CFU/g m u) HƠm l ng Ecoli 5.00E+07 4.00E+07 3.00E+07 2.00E+07 1.00E+07 0.00E+00 12 Th i gian (tu n) Hình III.7 Đồ thị ỏhay đổi hàm lượng Ecoli vị trí B Sự thay đ i hƠm l ng Ecoli t i v trí C HƠm l Ecoli (CFU/g m u) c ng Ecoli 6.00E+07 5.00E+07 4.00E+07 3.00E+07 2.00E+07 1.00E+07 0.00E+00 12 Th i gian (tu n) Hình III.8 Đồ thị ỏhay đổi hàm lượng Ecoli vị trí C 37 S l ng vi sinh v t gây b nh tr ng giun gi m đáng k theo th i gian, đặc bi t t i tu n th lên đ n 80% Tuy nhiên nh n th y có tăng tr ng tr l i c a vi khuẩn gây b nh đ ẩm thích h p (40-60%) nh u ki n nhi t đ c a môi tr ng (tháng 8/2016 ậ 1/2017) bên ngoƠi tăng có th nguyên nhân d n đ n hi n t ng 3.4 K T LU N VÀ KI N NGH Nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n m t ki u lo i nhà tiêu khô l p đặt đ n gi n, d dàng v n hành qu n lý, không yêu c u chi phí l n Đặc bi t nh dựa nguyên lý phân hi u khí nên s d ng nhà tiêu h u nh không gơy mùi hôi, tránh thu hút côn trùng Xét v ph ng di n s d ng, nhƠ tiêu đư đáp ng m c ti n nghi cho nhu c u s d ng hàng ngày nói chung S d ng đ n gi n, thống khí nên mùi nh có h th ng dự trữ ti p ch t đ n nên ng i s d ng h n ch đ v sinh cao h n so v i nhƠ tiêu khô thông th c vi c ti p xúc, mang l i hi u qu ng V hi u qu x lý m m b nh, nhà tiêu công ngh Nh t B n v i h th ng ng d n truy n c i ti n, giúp cho ch t đ n ch t th i ng iđ c tr n đ ng đ u, đ ng th i c i thi n kh c p khí giúp nâng cao hi u qu x lý m m b nh c a trình học hi u khí Tuy nhiên, th i gian ch t đ c l u giữ ng d n lƠ ch a đ lâu nên phân h y ch t hữu c vƠ tiêu di t m m b nh rƠng nh trình sinh ng ch a mang l i hi u qu rõ thùng ch a mang l i Đ i v i u ki n khí h u nhi t đ i gió mùa ẩm c a Vi t Nam, nhà tiêu sinh thái cơng ngh Nh t B n thích h p đ ng d ng khu vực nông thôn đ ng B c B n i mƠ u ki n v sinh y u, phát tri n 38 TÀI LI U THAM KH O [1] QCVN 01:2011/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật qu c gia nhà tiêu - Điều kiện bảo đảm hợp vệ sinh, 1/1/2012 [2] W Berger, "Technology review of composting toilets," Deutsche Gesellschaft für, Postfach 5180, 65726 Eschborn, Germany, September 2011 [3] L Crennan, "Australia's Guide to Environmentally Sstainable Homes 5th Edition," in Waterless toilets, Your Home, Australian Government, 2013, pp 434-437 [4] L A Tu n, "Ch ng 3: NhƠ v sinh nông thôn không dùng n c," in Thiết kế định hình mẫu nhà vệ sinh nơng thơn, pp 41-58 [5] Biolet [Performance] USA/Switzerland [6] PGS TS Nguy n Huy Nga; PGS TS Nguy n Vi t Anh, Tài li u h ng d n xây dựng, s d ng, b o qu n nhà tiêu h gia đình, HƠ N i: Nhà xu t b n Y học, B Y T , 2010 [7] D T Ph , "Nâng cao hi u qu c a nhà tiêu sinh thái Vinasanres," Vi n Pasteur Nha Trang, Nha Trang, 2003 [8] S J Wiley JS, "Refuse-Sludge Composting in Windows and Bins," Journal of the Sanitary Engineering Division, no 87, pp 33-52, 1961 [9] S KL, "Continous thermophilic composting," Appl Microbial, no 10, pp 108202, 1962 [10] E Barnhart, "A History of Eco-Toilets: From Ancient China to Modern-Day USA," Cape Cod Eco-toilet Center, 2015 [Online] Available: https://capecodecotoiletcenter.com/nutrient-recycling/a-history-of-eco-toilets/ [11] Wikipedia, March 2017 [Online] Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Composting_toilet [12] F Kaczala, "A Review of Dry Toilet Systems," University of Kalmar ậ Department of Technology, Kalmar, August, 2006 39 [13] Ecological Sanitation revised and enlarged edition, Stockholm Environment Institute, 2004 [14] Construction of ecological sanitation latrine, Nepal: WaterAid, September 2011 [15] "Composting Toilet Operation and Maintenance is Easy to Accomplish and Requires No Special Skills or Tools," in A Layman’s GỐide ỏo Clean Waỏer [16] Anlytical Methods for wastewater examination 40 PH L C B n phi u kh oăsátăđánhăgiáăm căđ ti n nghi nhà tiêu Họ tên: Gi i tính: Nam Nữ Trẻ em (d Tu i: i 10 tu i) Lo i nhà tiêu b n thích, xí b t hay xí x m? Xí b t Xí x m Mùi n c ti u Mùi phân Có Khơng Có Khơng Cơn trùng Có Khơng Nhi t đ nhà tiêu s d ng Nóng Khơng nóng Kích th c c a b ng i Nh V a L n Các v n đ b gặp ph i Dính phân quanh h thu phân Có Khơng Dính phân quanh h thu n Có c ti u Khơng V n đ khác C m nh n v c n g t s d ng (g t nặng hay không, s l n g t) Mô t chi ti t C m nh n v vi c v sinh h xí V sinh h thu phân D Khó khăn V sinh h thu n c ti u D Khó khăn How about separation of urine and feces How about blood 㸦Only for woman㸧 Perfect Sometime mixed NG Phơn vƠ n khơng? Có c ti u có đ c tách riêng hoàn toàn Hưy nêu u m c a LIXIL Hưy nêu nh c m c a LIXIL Hãy nêu bi n pháp đ c i thi n nhà tiêu Hưy đ a s m b n đ a cho LIXIL sau q trình s d ng Khơng 3 3 10 ... v nhà tiêu sinh thái, l i ích mang l i h n ch c a nhà tiêu sinh thái; + Phân lo i c u t o, cách th c s d ng, u ki n áp d ng c a lo i nhà tiêu sinh thái - Thực nghi m: dựng mơ hình nhà tiêu sinh. .. ng mơ hình nhà tiêu sinh thái; - Xác đ nh hi u qu x lý m m b nh qua trình CH NGăI: 1.1 T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U V NHÀ TIÊU SINH THÁI KHÁI NI M 1.1.1 Khái ni m Nhà tiêu sinh thái nhà tiêu. .. nghiên c u đánh giá hi u qu s d ng mơ hình nhà tiêu sinh thái cơng ngh Nh t B n 8 M căđíchănghiênăc u Đánh giá hi u qu s d ng kh x lý m m b nh c a nhà tiêu sinh thái công ngh Nh t B n M c tiêu nghiên