0

Qúa trình xử lý rác thải nông nghiệp bằng vi sinh vật

27 4 0
  • Qúa trình xử lý rác thải nông nghiệp bằng vi sinh vật

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 06/08/2022, 22:26

MỤC LỤC PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1 2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1 1 3 Mục đích 2 PHẦN 2 NỘI DUNG 3 2 1 Tổng quan về chất thải nông nghiệp 3 2 1 1 Rác thải nông nghiệp 3 2 1 2. MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3 Mục đích PHẦN NỘI DUNG 2.1 Tổng quan chất thải nông nghiệp 2.1.1 Rác thải nông nghiệp .3 2.1.2 Phân loại chất thải nông nghiệp 2.1.2.1 Chất thải trồng trọt 2.1.2.2 Chất thải chăn nuôi .5 2.1.2.3 Chất thải thông thường 2.1.2.4 Chất thải độc hại 2.1.3 Nguyên nhân tạo chất thải nông nghiệp 2.1.4 Tác động chất thải nông nghiệp 2.1.4.1 Ảnh hưởng đến người 2.1.4.2 Ảnh hưởng đến môi trường 2.1.5 Quy định thu gom quản lý chất thải nông nghiệp 2.2 Nguyên lý sử dụng vi sinh vật xử lý rác thải 10 2.3 Quy trình xử lý chất thải nông nghiệp vi sinh vật 12 2.3.1 Quy trình xử lý rác thải trồng trọt chăn nuôi với chế phẩm vi sinh vật phương pháp ủ tạo phân hữu 13 2.3.2 Quy trình xử lý rác thải nông nghiệp hữu vi sinh vật với phương pháp ủ tạo khí sinh học 17 2.3.2.1 Phương pháp ủ kỵ khí 17 2.3.2.2 Phương pháp ủ hiếu khí 19 2.3.3 Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi vi sinh vật 21 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25 3.1 Kết luận 25 3.2 Kiến nghị 25 Tài liệu tham khảo 26 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, với hoạt động sản xuất hay sinh hoạt sản sinh rác thải, phải kể đến hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng,… Mỗi ngày, có hàng ngàn rác thải thải môi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống Việt Nam nước nông nghiệp, ngành nơng nghiệp đóng vai trị to lớn việc đáp ứng nhu cầu tiêu dùng phát triển kinh tế Tuy nhiên trình sản xuất nông nghiệp, người lao động thúc đẩy phát triển suất trồng, vật nuôi hóa chất có hại vơ tình thải môi trường chất thải độc hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe người môi trường xung quanh Vì vậy, việc xử lý tốt chất thải nơng nghiệp cần thiết Ngày nay, nhiều quy trình công nghệ xử lý chất thải xây dựng sở tham gia tích cực vi sinh vật Trong lĩnh này, vi sinh vật phương pháp tiếp cận nghiên cứu tốt nhất, tập trung vào chủng vi sinh vật có khả ni dưỡng, tạo thành chế phẩm sinh học nhằm giải triệt để vấn đề chất ô nhiễm rác thải mà trước chưa làm Như vậy, tiến hành tìm hiểu kỹ “Quy trình xử lý chất thải nông nghiệp vi sinh vật” để đem lại hiểu 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn *Ý nghĩa khoa học - Cung cấp quy trình xử lý rác thải nơng nghiệp vi sinh vật làm sở cho việc xử lý chất thải nông nghiệp khác đem lại hiệu - Kết quy trình xử lý rác thải áp dụng sử dụng với nhiều mục đích khác nghiên cứu *Ý nghĩa thực tiễn - Quy trình xử lý rác thải nông nghiệp vi sinh vật người nông dân sử dụng vào đời sống sản xuất nông nghiệp, góp phần làm giảm thiểu rác thải nơng nghiệp thải ngồi mơi trường 1.3 Mục đích Cung cấp nhìn đầy đủ cho người đọc quy trình xử lý chất thải nơng nghiệp vi sinh vật đem lại hiệu PHẦN NỘI DUNG 2.1 Tổng quan chất thải nông nghiệp 2.1.1 Rác thải nông nghiệp Rác thải nông nghiệp tất loại rác thải phát sinh từ hoạt đồng trồng trọt (như rơm rạ, chai lọ đựng thuốc trừ sâu, bao bì phân bón,…) từ hoạt động chăn ni (như phân bón gia súc gia cầm, thức ăn thừa, …) thải bên ngồi mơi trường ngày Các hoạt động trồng trọt lượng rơm rạ,… phụ phẩm nông nghiệp khác phát sinh nhiều, chiếm chủ yếu rác thải nông nghiệp Ở vùng đồng bằng, có diện tích canh tác lớn lượng chất thải nông nghiệp từ trồng trọt lớn có thành phần chất thải khác so với vùng trung du miền núi Nước ta với khoảng 7,5 triệu hecta đất trồng lúa lượng rơm rạ thải lên tới 76 triệu Tại vùng trồng điều, cà phê lượng chất thải từ nguồn lớn Ngồi ra, tình trạng sử dụng hóa chất trồng trọt phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật diễn tràn lan thiếu kiểm sốt Do đó, chất thải chai lọ, bao bì đựng hóa chất bảo vệ thực vật, vỏ bình phun hóa chất,… tăng lên đáng kể khơng thể kiểm sốt Các hoạt động chăn nuôi phát triển song phương thức chăn ni cịn lạc hậu quy mơ nhỏ Do đó, chưa quan tâm đến việc xử lý chất thải làm cho môi trường ô nhiễm Chất thải chăn nuôi nguồn thải lớn, bao gồm phân chất độn chuồng, thức ăn thừa, xác gia súc gia cầm, chất thải lò mổ,… Theo thống kê đến nay, có khoảng 40-50% chất thải chăn ni xử lý cịn lại thải trực tiếp ngồi ao hồ, sơng suối,… Hình 2.1 Chất thải từ hoạt động nông nghiệp 2.1.2 Phân loại chất thải nơng nghiệp Có nhiều cách để phân nhóm chất thải nông nghiệp, thông thường phân theo nguồn gốc phát sinh theo đặc tính chất thải cụ thể sau: - Phân theo nguồn gốc phát sinh gồm chất thải trồng trọt chất thải chăn nuôi - Phân theo đặc tính gồm rác thải thơng thường rác thải độc hại 2.1.2.1 Chất thải trồng trọt Chất thải ngày trồng trọt tất loại rác thải thải trình trồng trọt, canh tác thu hoạch nông sản, trồng ăn quả, hoa màu, thâm canh lúa nước,… Theo thống kê quan chức năng, năm nước sản xuất khoảng 47 triệu lương thức, triệu rau thải môi trường 84,5 triệu chất thải rơm rạ, bao bì, chai vỏ thuốc bảo vệ thực vật … Ngồi ra, Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn cịn cho biết thêm có đến 70% rác thải trồng trọt chưa qua xử lý xả trực tiếp bên ngồi mơi trường 2.1.2.2 Chất thải chăn ni Chất thải chăn ni tồn chất thải phát sinh q trình hoạt động chăn ni người, từ chăn nuôi gia súc gia cầm, thủy hải sản,… đến hoạt động sản xuất thức ăn chăn ni Chất thải gia súc tồn cầu tạo 65% lượng nitơ oxit khí quyển, loại khí có khả nănghấp thụ lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO Cùng với loại khí khác CO 2, CH4,… gây hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên (theo báo cáo Tổ chức Nơng Lương Thế giới – FAO) Phân vật nuôi chứa nhiều chất chứa nitơ, phospho, kẽm, đồng, asen,… vi sinh vật gây hại khác làm ô nhiễm môi trường đất, nước, khơng khí,… ngồi hoạt động giết mổ sơ chế động vật Chất thải tăng tỷ lệ theo tốc độ quy mô chăn nuôi Tuy nhiên, nhiều quy mơ chăn ni cịn nhỏ lẻ, tự phát nên việc quản lý chất thải nông nghiệp chăn ni cịn chưa quan tâm mức thải trực tiếp môi trường 2.1.2.3 Chất thải thông thường Những loại rác thải sinh từ hoạt động sản xuất nơng nghiệp khơng có chứa thành phần gây nguy hiểm có thành phần gây hại chưa vượt qua ngưỡng chất thải nguy hại theo quy định Bộ Tài nguyên Môi trường cho người, loại động thực vật mơi trường sống chất thải thơng thường Có thể kể đến chất thải nông nghiệp trồng trọt điển rơm rạ, phế phẩm hậu trồng trột, thân sau thu hoạch, bao bì phân bón,… Đối với chăn ni bao gồm thức ăn gia súc gia cầm dư thừa, xác động vật chết, nước thải lò giết mổ chế biến động vật,… 2.1.2.4 Chất thải độc hại Chất thải độc hại bao gồm hóa chất độc hại gây độc, gây nguy hại, lây nhiễm,… cho môi trường Những chất tìm thấy thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, chất bảo quản,…được sử dụng cho hoạt động nông nghiệp, lượng dư thừa chất thẩm thấu vào môi trường gây ảnh trực tiếp cho sinh vật sống Một số loại chất thải nông nghiệp nguy hại kể đến chai lọ đựng thuốc trừu sâu, diệt trùng, thuốc kích thích tăng trưởng, dụng cụ tiêm,… Nhóm rác thải cần có cách xử lý riêng biệt nhằm tránh ảnh hưởng tới sức khỏe người gây ô nhiễm tới môi trường 2.1.3 Nguyên nhân tạo chất thải nông nghiệp Việc sản xuất nông nghiệp gây ô nhiễm mơi trường nghiêm trọng khơng hoạt động sản xuất công nghiệp Các chất thải nông nghiệp gây ô nhiễm môi trường số nguyên nhân sau: Do sử dụng lượng phân bón khơng kỹ thuật nên hiệu mang lại chưa cao mà làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường đất Với lượng phân bón thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trồng hấp thụ cịn nhiều hạn chế, hấp thụ 45-50% phần cịn lại khơng bị hấp thụ bị rửa trôi theo nguồn nước Lượng phân phân bón có chứa hàm lượng acid cao, làm chua đất, làm giảm suất trồng nhiều độc tố xâm nhập vào đất Đặc biệt phân lân, gây ô nhiễm sản xuất nông nghiệp chứa đến 96,9% chất ô nhiễm Theo kết điều tra, có đến 50-60% flo xâm nhập vào đất gây ô nhiễm môi trường đất Do biện pháp canh tác thiếu biện pháp bảo vệ đất người dân nên đất nông nghiệp vào mùa mưa ngập úng, xói mịn, rửa trơi vào mùa hè nứt nẻ, khơ cằn Ngày nay, việc ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật giúp người dân nâng cao suất trồng chất lượng sản phẩm nhiên việc sử dụng phân bón khơng quy cách, không cân đối trực tiếp làm giảm xuất chất lượng nông sản, đặc biệt cịn gây nhiễm mơi trường Theo tập qn thâm canh truyền thống, nhiều hộ dân sử dụng phân chuồng, phân bắc để canh tác nông nghiệp Tuy trồng có biến chuyển phát triển loại phân chứa nhiều mầm bệnh, vi khuẩn, vi rút làm lây lan nhiều dịch bênh nguy hiểm Việc sử dụng phân động vật tươi ủ chưa đảm bảo cịn phổ biến gây nhiễm bẩn nguồn nước bới thành phần hữu vi sinh vật chất thải Bên cạnh đó, việc sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học,… sản xuất nông nghiệp mà không rõ nguồn gốc, không cho phép mối nguy hại cho môi trường nước Các chất độc từ ngấm xuống đất ảnh hưởng đến tầng nước phía dưới, phần theo dòng chảy qua hệ kênh mương nội đồng xả hệ thống sông suối làm ô nhiễm nguồn nước Bên cạnh hoạt động trồng trọt, nước thải chăn ni từ hoạt động chăn nuôi vấn đề đáng lo ngại với môi trường nước Mỗi năm, ngành chăn nuôi thải môi trường khoảng 73 triệu chất thải, có 3060% chất thải xử lý lượng cịn lại xả thẳng ngồi mơi trường Ngồi ra, chất thải ni trồng thủy sản bùn thải chưa phân loài thủy sản, nguồn thức ăn dư thừa thối rữa bị phân hủy, chất tồn dư vật tư sử dụng hóa chất, vơi, khống chất, lưu huỳnh lắng đọng dẫn đến ô nhiễm môi trường nước Với nguồn gây ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp tương đối lớn thời gian ảnh hưởng lâu dài Ngoài gây nhiễm tới mơi trừng đất, nước, khơng khí gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người chất lượng đời sống Để đưa hướng giải lại vấn đề không nhỏ trạng sở hạ tầng kỹ thuật nơng nghiệp, thói quen canh tác nhân thức người dân Do đó, việc xử lý chất thải nơng nghiệp hiệu quả, có chiều sân cần phải góp sức tồn xã hội cần có lộ trình cụ thể 2.1.4 Tác động chất thải nông nghiệp Tùy vào thành phần nhóm chất thải khác chúng có ảnh hưởng khác Sau đây, ảnh hưởng tác động đến người môi trường sống chất thải nông nghiệp 2.1.4.1 Ảnh hưởng đến người Rác thải nơng nghiệp có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe đời sống người Nguyên nhân gây bệnh lý nguy hiểm hay gây phát sinh dịch bệnh người ung thư, suy hô hấp,… hóa chất độc hại chất thải nơng nghiệp thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích tăng trưởng,… Bên cạnh đó, người dần nguồn nước cho sinh hoạt sản xuất 2.1.4.2 Ảnh hưởng đến môi trường Hiện nay, việc quản lý chất thải nông nghiệp trọng gặp nhiều bất cập rác thải nơng nghiệp thải tràn lan ngồi mơi trường mà chưa qua xử lý Chính lí đó, gây ảnh hưởng đến mơi trường, cụ thể trình bày Mơi trường đất môi trường bị ảnh hưởng nhiều bới hoạt động sản xuất nông nghiệp người Theo nghiên cứu cơng bố, hóa chất, thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật,… đa số khơn gđược trồng hấp thụ hồn tồn Trong đó, trồng đa số hấp thụ phần nhỏ chiếm khoảng 30% phần lại ngấm thẳng vào mơi trường đất, gây tình trạng nhiễm Khơng khí chịu nhiều ảnh hưởng chất thải nơng nghiệp dẫn đến nhiễm khơng khí Kết thúc hoạt động sản xuất nông nghiệp tạo nhiều phế phẩm nông nghiệp phân thải, vỏ thuốc, rơm rạ, thân hoa màu,… Các phế phẩm xử lý cách đốt chính, hoạt động thải lượng chất thải khí ngồi mơi trường gây nhiễm mơi trường khơng khí Đối với mơi trường nước chịu ảnh hưởng chất thải nông nghiệp Các nhà sản xuất nông nghiệp thải loại bao bì, vỏ chai lọ thuốc bảo vệ thực vật hóa chất mơi trường nước mà chưa qua xử lý ảnh hưởng đến chất lượng nước Những hành động gây tượng nhiễm mơi trường nước ao hồ, sông, suối, kênh rạch ngấm vào mạch nước ngầm nằm sâu lịng đất Nhìn chung, nhiễm chất thải nơng nghiệp khơng ảnh hưởng đến mơi trường mà cịn để lại nhiều hậu xấu cho hệ sinh vật đời sống người Do đó, nguy tuyệt chủng, gia tăng bệnh tật, biến đổi khí hậu,… kéo theo nhiều hệ lụy nghiêm trọng, tạo thách thức lớn cho nhân loại ngày 2.1.5 Quy định thu gom quản lý chất thải nông nghiệp Hiện nay, việc thu gom quản lý chất thải nông nghiệp không giao cho quan nào, thay vào Chính phủ phân cơng cho nhiều Bộ, nhiều ban ngành tham gia Theo nghị định số 38/2015/NĐ-CP quy định rõ việc thu hom quản lý chất thải nông nghiệ sau: - Những loại bao bì sản phẩm có chứa loại hóa chất độc hại qua sử dụng hoạt động nông nghiệp cần phải thu gom, lưu trữ, vận chuyển xử lý theo quy định xử lý chất thải nguy hại Đối với loại bao bì vỏ chai lọ chứa chất bảo vệ thực vât làm thành phần nguy hại xử lý chất thải thông thường - Với nước thải từ hoạt động chăn nuôi nên xử lý tái sử dụng vào hoạt động trồng trọt theo quy định Bộ Tài nguyên Môi trường, Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn - Các ngành có trách nhiệm nhiệm vụ phối hợp với để hướng dẫn, đạo thực giám sát việc thu gom, xử lý quản lý rác thải nông nghiệp - Bộ trưởng Bộ Tài ngun Mơi trường có trách nhiệm ban hành quy trình xử lý loại bao bì, phân bón, thuốc trừ sâu, hóa chất bảo vệ thực vật,… hoạt động sản xuất nơng nghiệp Quy trình xử lý chất thải nơng nghiệp gồm có bước gồm có: - Bước 1: Phân loại loại rác thải nguồn Bước 2: Tiến hành thu gom lưu trữ rác thải Bước 3: Vận chuyển rác thải đến điểm tập kết Bước 4: Tiến hành xử lý tiêu hủy rác thải Dựa vào quy trình xử lý này, có định hướng để tiến hành xử lý loại rác thải nông nghiệp khác làm giảm ảnh hưởng nguy hại cho môi trường 2.2 Nguyên lý sử dụng vi sinh vật xử lý rác thải Ngày nay, xử lý rác thải vi sinh vật lựa chọn ưu tiên hàng đầu Nhờ hoạt động sống vi sinh vật phân hủy rác thải thành thành phần nhỏ hơn, hình thành sinh khối vi sinh vật cao hơn, sản phẩm trao đổi chất vi sinh vật loại khí CO 2, CH4,… Các trình chuyển hóa xảy điều kiện hiếu khí kị khí 10 Apergillus candidus Streptomyces bacteria Hình 2.2 Một số chủng vi sinh vật 2.3 Quy trình xử lý chất thải nơng nghiệp vi sinh vật Trước yêu cầu thiết bảo vệ môi trường từ lượng rác thải hoạt động sản xuất nông nghiệp thải môi trường ngày nhiều Xử lý rác thải việc làm cần thiết, nhiên công nghệ xử lý rác thải truyền thống chôn lấp, đốt,… không mang lại hiệu cao chưa phải giải pháp hữu hiệu để bảo vệ môi trường Đứng trước hạn chế này, địi hỏi cần có giải pháp lâu dài, hiệu quả, mang tính cơng nghệ đặc biệt an tồn cho mơi trường để xử lý rác thải nông nghiệp Hiện nay, phát triển công nghệ sinh học đặc biệt công nghệ vi sinh vật ngày đóng vai trị quan trọng lĩnh vực bảo vệ mơi trường Nhiều quy trình xử lý chất thải xây dựng dựa sở tham gia tích cực vi sinh vật dạng chế phẩm vi sinh vật Chính vậy, có nhiều chế phẩm vi sinh, men vi sinh vật sản xuất để giúp cho trình xử lý rác thải nói chung đặc biệt rác thải nơng nghiệp nói riêng mang lại hiệu Việc giới thiệu công nghệ xử lý rác thải nông nghiệp vi sinh vật với ưu điểm trội giúp xử lý hiệu chất thải thành sản phẩm tái sử dụng hữu ích, ngăn chặn tình trạng nhiễm mơi trường Dưới số “Quy trình xử lý chất thải nông nghiệp vi sinh vật” giới thiệu phân tích cụ thể giúp người có nhìn rõ 13 2.3.1 Quy trình xử lý rác thải trồng trọt chăn nuôi với chế phẩm vi sinh vật phương pháp ủ tạo phân hữu Phân hữu (compost) loại phân bón có chứa chất dinh dưỡng (đa lượng, vi lượng trung lượng) dạng hợp chất hữu cơ, dùng canh tác sản xuất nông nghiệp Có nguồn gốc hình thành từ tàn dư thân, cây, phụ phẩm sản xuất nông nghiệp, phân động vật thông qua hoạt động trực tiếp hay gián tiếp vi sinh vật phân hủy làm tăng cao chất lượng sản phẩm, tạo nên phân bón hữu giàu chất dinh dưỡng cung cấp cho trồng Việc bón phân hữu giúp cải tạo đất, tăng độ tơi xốp, phì nhiêu cho đất thơng qua việc cung cấp bổ sung chất hữu cơ, mùn, vi sinh vật trả lại lượng hữu cho đất Ngoài ra, làm giảm thiểu lượng phân bón hóa học sử dụng trồng trọt Ủ q trình ổn định sinh hóa chất hữu để thành chất mùn nhờ hoạt động sống nhiều loại vi sinh vật khác Ủ phân phương pháp hoàn toàn lên men tự nhiên với chất thải hữu cơ, nhiên bổ sung chế phẩm vi sinh vật vào đống ủ tốt hơn, đem lại hiệu cao Đối với phương pháp ủ tạo phân bón hữu cơ, ưu điểm tiết kiệm chi phí vận chuyển, dễ dàng thu gom nguyên liệu ứng dụn cho nhiều loại phế thải Nhưng có nhược điểm cần phải có diện tích lớn, chi phí tốn tốn nhiều công sức phân loại, tuyển chọn rác thải Quy trình xử lý rác thải trồng trọt chăn ni với trợ giúp chế phẩm vi sinh vật thành phân bón hữu sinh học mơ tả sơ đồ 2.1 14 Sơ đồ 2.1 Quy trình xử lý chất thải nơng nghiệp tạo phân bón hữu Việc thu gom, lựa chọn vật liệu hữu phân loại chúng giúp cho q trình xử lý chất thải nơng nghiệp diễn thuận lợi đem lại hiệu cao Trong đó, gồm phụ phẩm trồng trọt (rơm rạ, thân cây, cây,…) chất thải chăn ni (phân bón) phân loại lựa chọn loại chế phẩm vi sinh vật phù hợp để trình ủ diễn nhanh đạt hiệu xử lý tốt Ở trình bày này, xử dụng chế phẩm vi sinh vật Compost Maker - Bio 02 cho phế phẩm trồng trọt VNUA-MiosV chất thải chăn nuôi sản phẩm đề tài khoa học công nghệ “Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu hữu cơ, phân bón hữu nhằm nâng cao hiệu sản xuất số loại rau, tỉnh phía Bắc” - Chế phẩm vi sinh vật Compost Maker - Bio 02: chứa chủng vi sinh vật bao gồm vi sinh vật phân giải xenllulo/lignin (Trichoderma 15 asperellum VACC 30032, Streptomyces malaysiensis VACC 10025), vi sinh vật phân giải photpho khó tan Bacillus methylotrophicus VACC 151 lên men khử mùi Lactobacillus paracasei VACC 627 Mật độ vi sinh vật hữu ích loại đạt ≥ 108 CFE/gam có tác dụng phân hủy nguyên liệu hữu cơ, lên men khử mùi giúp xử lý nhanh phụ phẩm trồng trọt thành phân bón hữu - Chế phẩm vi sinh vật VNUA-MiosV: chứa chủng vi sinh vật sống tuyển chọn, gồm xạ khuẩn phân giải xenlulo, tinh bột, protein (Streptomyces murinus); nấm phân giải xenlulo/tinh bột (Trichoderma viride); vi khuẩn phân giải xenlulo, tinh bột, protein (Bacillus lichenifomis, Bacillus subtilis), nấm men, vi khuẩn khử mùi (Sacharomyces cerevisiae, Lactobacillus platarum); mật độ vi sinh vật hữu ích loại đạt ≥ 108 CFU/g Chế phẩm có tác dụng phân hủy nguyên liệu hữu cơ, lên men khử mùi giúp xử lý nhanh chất thải chăn nuôi thành phân bón hữu Lựa chọn vị trí để tiến hành ủ, chọn nơi thuận lợi cho việc sử dụng đất, xi măng phải khô Tạo rãnh nhỏ xung quanh đống ủ cho nước thải chảy vào hố gom nhỏ tránh nước ủ phân chảy ngồi ta cấp ẩm q Diện tích ủ tùy thuộc vào khối lượng nguyên vật liệu để ủ, thường khoảng m2 cho phân ủ Q trình ủ phụ phẩm nơng nghiệp tiến hành sau: - Chuẩn bị nguyên liệu: phụ phẩm trồng trọt tươi phân hủy nhanh để khơ Nên dạng khơ khó phân hủy (rơm, ra, thân cành khô,…) cần trộn chúng với vơi bột hay hịa vơi bột tưới lên Tạo thành đống ủ thời gian khoảng 1-2 ngày để phụ phẩm trồng trọt mềm trước phối trộn với nguyên liệu khác Có thể băm nhỏ nguyên liệu dài để dễ dàng trình trộn - Phối trộn nguyên liệu: phụ phẩm trồng trọt trải thành lớp có độ dày 15-20 cm rắc chế phẩm vi sinh vật Compost maker – Bio 02 lên bề mặt lớp phụ phẩm, làm tiếp lớp đến hết nguyên 16 liệu Tưới nước lên đống nguyên liệu để trì độ ẩm khoảng 50-55% trình - Đảo trộn khối nguyên liệu ủ có độ ẩm đạt u cầu, khơ cần bổ sung thêm nước Đồng thời kiểm tra pH đống ủ, < bổ sung thêm vơi bột để đạt pH 7-7,5 - Tiến hành chuyển nguyên liệu đảo trộn vào vị trí ủ chất thành đống, không nén chặt đống ủ Che kín bề mặt đống ủ nilon hay bặt tối màu để đảm bảo đống ủ có nhiệt độ từ 40-50 oC Trong trình ủ, phải kiểm tra luống ủ có đạt yêu cầu nhận thấy có mặt hoạt động vi sinh vật tạo lớp màu trắng dạng sợi bề mặt mặt 20-30cm Đảm bảo nhiệt độ đống ủ cao nhiệt độ mơi trường 20oC trước tiến hành đảo lần - Đảo trộn đống ủ sau 7-8 ngày 15-17 ngày, tưới bổ sung nước đống ủ khô Thời gian ủ tùy thuộc vào nguyên liệu hữu cơ, rơm rạ khoảng 30-35 ngày, thân ngô khoảng 40-45 ngày, cỏ khoảng 25-30 ngày Độ hoai mục đạt nhiệt độ sau ủ cao nhiệt độ môi trường tối đa 5oC - Kết thúc trình ủ, sản phẩm rỡ đảo trộn, đánh đống để nguyên 1-2 tuần với mục đích làm ổn định chất lượng trước sử dụng bảo quản phân hữu hoai mục điều kiện khơng khí bình thường, khơ tránh ánh nắng mặt trời Quá trình ủ từ chất thải chăn nuôi tiến hành tương tự trình ủ phụ phẩm trồng trọt, khác việc bổ sung chế phẩm vi sinh vật VNUA-MiosV vào đống ủ thời gian ủ phân chuồng khoảng 40-45 ngày 2.3.2 Quy trình xử lý rác thải nơng nghiệp hữu vi sinh vật với phương pháp ủ tạo khí sinh học Cơ sở phương pháp ủ tạo khí sinh học: 17 Phương pháp ủ tạo khí sinh học có ưu điểm thu loạt chất khí sử dụng làm chất đốt, khơng gây nhiễm môi trường phế thải sau lên men tạo thành phân bón hữu Ngược lại, lại khó lấy chất thải sau lên men có thiết kế bể ủ phức tạp với vốn đầu tư lơn, xuất thấp Phương pháp ủ gồm có ủ kỵ khí ủ hiếu khí trình 2.3.2.1 Phương pháp ủ kỵ khí Đây q trình phân giải hợp chất hữu khơng có tham gia oxy ( tinh bột, cellulose, lipit protein) thu sản phẩm cuối khí CH4, CO2, NH3, lượng nhỏ loại khí khác, acid hữu sinh khối vi sinh vật Phương pháp áp dụng rộng rãi, bổ sung thêm phân bùn vi sinh vật phân giải, sau ủ thành đống thu sản phầm chất dễ tan, hỗn hợp khí CH4, CO2, NH3 với CH chiếm nhiều Trong q trình xử lý chất thải kỵ khí này, có nhóm vi khuẩn tham gia vào q trình gồm: nhóm vi khuẩn chịu trách nhiệm thủy phân lên men; nhóm vi khuản tạo H2 acid acetic; nhóm vi khuẩn tạo khí metan tự dưỡng sử dụng H2 Để trình lên men đạt suất cao, việc hoàn thiện loại chủng giống vi sinh vật lên men kỵ khí phương pháp chọn lọc tự nhiên cơng nghệ di truyền Trong đó, trọng khắc phục yếu tố giới hạn tốc độ phân hủy chất có mặt chất thải cellulose, tinh bột, tốc độ tạo khí metan Chú ý đến sản phẩm cuối trình 18 lên men H2, CO2 H2S thường có tác động ức chế ngược làm giảm hoạt tính hoạt động vi khuẩn tạo khí metan Sơ đồ 2.2 Quy trình lên men tạo khí metan vi sinh vật Quá trình lên men tạo khí metan chia làm giai đoạn: - Giai đoạn thủy phân chất: thành phần hữu rác thải nông nghiệp bị phân hủy tác động men hydrolaza vi sinh vật tiết để hình thành hợp chất đơn giản (đường đơn, peptit, acid amin, …) với tham gia vi sinh vật Clostridium thermocellum - Giai đoạn hình thành axit amin hữu cơ: tác động enzyme vi sinh vật tiết ra, chất hữu dễ tan chuyển thành axit hữu (axit axetic, axit propionic, axit butyric,…), rượu etylic, rượu metylic, CO2, H2 Các vi sinh vật có mặt giai đoạn Bacteroides, Suminicola, Clostridium, Bifido bacterium - Giai đoạn hình thành metan: acid hữu hợp chất khác chuyển thành CH4, CO2, O2, N2, H2,… Sơ đồ tóm tắt phản ứng dạng: R-COOH + R1-COOH –> CH3COOH + CH4 + CO2 Q trình phân hủy rác thải nơng nghiệp hữu phương pháp ủ kỵ khí, có ưu điểm giúp loại bỏ nguồn gây bệnh Nguyên nhân có mặt acid béo bão hòa tạo thành phản ứng oxy hóa 19 dịch lên men Các acid kết hợp với hidro (được tạo thành trình trên) tạo octanic acid chất kháng khuẩn mạnh 2.3.2.2 Phương pháp ủ hiếu khí Là q trình phân giải hợp chất hữu có mặt oxy , sản phẩm cuối nước, CO2 sunh khối vi sinh vật Dưới sơ đồ chung quy trình xử lý rác thải nơng nghiệp phương pháp ủ hiếu khí Sơ đồ 2.3 Quy trình xử lý rác thải nông nghiệp phương pháp ủ hiếu khí Ngun liệu dùng cho q trình gồm rơm rạ lót chuồng, thức ăn thừa, phân chuồng,… kết hợp với tham gia nhóm vi sinh vật tham gia chuyển hóa vật chất hữu q trình ủ phân rác hiếu khí gồm vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn hiếu khí vi nấm hiếu khí Ví dụ Nitrobacter, Nitrosomonas, Nitrospira, Thiobacillus,… Quy trình xử lý hiếu khí thể sau: - Oxy hóa carbon hiếu khí: 20 Chất hữu + VSV dị dưỡng  Tế bào VSV + CO2 + H2O + NH3 - Nitrat hóa hiếu khí gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: CO2, CO, Amon + VSV dị dưỡng (Nitromonas)  tế bào VSV + NO2 + H2O + H+ Giai đoạn 2: CO2, Nitrit + VSV di dưỡng (Nitrobacter)  Tế bào VSV + NO2 + H2O Hiện nay, mơ hình cơng nghệ ủ hiếu khí giới phân nhiều cách khác như: theo trạng thái khối ủ ( ủ tĩnh ủ động), theo phương pháp thơng khí khối ủ ( cưỡng hay tự nhiên) theo đặc điểm hệ thống ủ ( hệ thống kín hay mở, liên tục hay khơng liên tục) Trong đó, mơ hình ủ theo hệ thống mở phổ biến với phương pháp ủ luỗng tĩnh động có kết hợp thơng khí cưỡng đảo trộn theo chu kì Tuy nhiên, phải tùy thuộc vào điều kiện thời tiết thời gian ủ kéo dài, áp dụng cho quy mô nông có diện tích lớn cách xa khu dân cư Với quy mô công nghiệp thường áp dụng hệ thống kín, thiết kế hoạt động liên tục với mơ hình kiểu ngang kiểu quay Ở nước ta, dạng công nghệ thường áp dụng gồm ủ rác thành đống lên men tự nhiên có đảo trộn ủ rác thành đống khơng đảo trộn, thổi khí - Ủ rác thành đống, lên men tự nhiên có đảo trộn, phương pháp cổ điển nhất, rác chất thành đống có chiều cao khoảng 1,5-2,5m hàng tuần đảo trộn hai lần, nhiệt độ trung bình q trình ủ 55C Q trình ủ có đảo trộn kéo dài tuần độ ẩm trì 50-60% Sau hay tuần ủ khơng đảo trộn, giai đoạn lồi nấm mốc xạ khuẩn chuyển hóa chất hữu thành mùn Ưu điểm dễ thực hiện, nhược điểm vệ sinh gây ô nhiễm nguồn nước môi trường xung quanh - Ủ rác thành đống không đảo trộn thổi khí: rác thải ủ thành đống cao từ 2-2,5m, phía có lắp đặt hệ thống phân phối khí Nhờ 21 hệ thống phân phối khí mà q trình chuyển hóa diễn nhanh hơn, nhiệt độ đống ủ ổn định phù hợp với phát triển vi sinh vật 2.3.3 Quy trình xử lý nước thải chăn ni vi sinh vật Nước thải chăn ni thải từ q trình tắm rửa, dọn dẹp chuồng trại Trong nước thải chứa phân, nước tiểu, thức ăn thừa,… Đặc trưng nước thải chăn nuôi ô nhiễm hữu cơ, Nito, phospho cao chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh Với hợp chất hữu chiếm 78-80% gồm protit, axit amin, chất béo, hydrat cacbon,… Quy trình xử lý nước thải chăn ni trải qua q trình phân hủy kỵ khí, thiếu khí hiếu khí với tham gia vi sinh vật trình bày sơ đồ 2.3 đây: Sơ đồ 2.3 Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi men vi sinh vật 22 Q trình phân hủy kỵ khí: Tất nước thải chăn nuôi gom hầm biogas q trình lên men kỵ khí diễn Các vi sinh vật kỵ khí sử dụng hàm lượng hữu dồi nước thải để sinh trưởng phát triển, sản phẩm trình chủ yếu khí CH 4, CO2 khí khác có hàm lượng nhỏ Q trình lên men kỵ khí phụ thuộc vào điều kiện thành phần nước thải, nhiệt độ, pH, hàm lượng vi sinh vật nên ảnh hưởng đến chất lượng biogas sinh Đa số chất hữu xử lý, làm giảm đáng kể lượng khí độc thải ra, diệt mầm bệnh nước thải cung cấp khí cho việc phát sáng, đốt Các vi sinh vật tham gia vào q trình xử lý nước thải chăn ni thường có sẵn chất thải hữu với số lượng khơng nhiều, khả thích nghi với mơi trường gặp nhiều hạn chế hiệu xử lý thấp Chính lý đó, cần bổ sung men vi sinh kỵ khí để tăng hiệu suất xử lý thúc đẩy nhanh trình phân hủy chất hữu phức tạp, tạo khí metan Ở quy trình tiến hành xử dụng men Biofix 114 kết hợp khống chất sinh học chất kích thíc sinh học thúc đẩy q trình phân hủy kỵ khí Bao gồm chủng vi sinh vật lựa chọn (kỵ khí tùy nghi) nhằm làm tăng lượng sinh khối bổ trợ cho trình giúp phân hủy hợp chất chứa nước thải chăn nuôi Biofix 114 chứa hợp chất phân hủy (Starches, Proteins, Malodors, Animal Fats, Triglycerides, Foaming, Surfactants, Soaps) có bổ sung enzyme hoạt tính (Protease, Amylase, Lipase, Cellulase) giúp tăng cường khả hạn chế vi khuẩn dạng sợi Sản phẩm thu kết hợp hàng tỉ vi sinh vật tùy nghi kỵ khí phân lập để xử lý dầu, mỡ động vật chất nhiễm nước thải Qúa trình phân hủy hợp chất hữu nước thải tạo thành CH 4, CO2 nước Quá trình phân hủy thiếu khí: 23 Sau q trình xử lý kỵ khí nước thải bơm qua bể Anoxic để tiến hành xử lý hàm lượng Nito phospho Tại diễn q trình phân hủy thiếu khí, bao gồm q trình nitrat hóa photphorit hóa - Q trình Nitrat hóa xảy mơi trường thiếu khí oxy, loại vi khuẩn khử nitrat (NO3-) Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa khí nitơ (N2) tạo thành khỏi nước bên ngồi - NO3– → NO2– → N2O → N2↑ Quá trình photphorit hóa diễn với tham gia vi khuẩn Pseudomona không chứa photpho hợp chất chứa photpho dễ bị phân hủy chủng vi khuẩn hiếu khí Q trình có tham gia vi sinh vật, nên cần bổ sung men vi sinh để thúc đẩy trình xử lý nito Tiến hành sử dụng chế phẩm men vi sinh Biofix Amonia , có chủng Pseudomonas chọn lọc với hấp thu cacbon cao so với chủng thường gặp hệ thống xử lý nước thải Khi hấp thu carbon cao hấp thụ nito tương ứng cao chúng cơng loạt chất hữu Khi mà ammonia có sẵn nguồn nito, tiêu thụ ammonia tăng lên nồng độ giảm dịng nước thải đầu Thể tính ưu việt q trình loại bỏ đạm, chuyển hố lân hoà tan nhiều loại nước thải như: trang trại chăn nuôi heo, ao cá tra, nước rỉ rác… Sự tăng trưởng vi sinh với sản phẩm BioFix Amonia cho kết việc loại bỏ nitơ từ nước thải, chuyển đổi từ amonia thành nitrate (NO3) nitrite (NO2), (như sản phẩm oxidation amonia dạng nước thơng thường) Q trình phân hủy hiếu khí: Sau q trình thiếu khí diễn bên Anoxic, nước thải bơm vào bể Aeortank bắt đầu q trình xử lý hiếu khí để xử lý hàm lượng BOD, COD Trong điều kiện hiếu khí hệ thống cung cấp khí lắp đặt phía đáy bể, vi sinh vật hiếu khí sử dụng chất hữu làm thức 24 ăn để tăng trưởng, phát triển tạo lượng bùn sinh khối Bể Aerotank cho hiệu xử lý cao đạt từ 70-90% Trong trình xử lý COD, BOD, Nito bể hiếu khí cần bổ sung thêm men vi sinh Biofix 5C chứa chủng vi sinh vật chọn nhằm làm tăng lượng sinh khối bổ trợ cho quá trình xử lý hiếu khí Đồng thời thúc đẩy q trình phân hủy chất hữu phức tạp ô nhiễm sinh học Biofix 5C chế phẩm sinh học có kết hợp độc đáo chất xúc tác sinh học nhiều chủng vi sinh vật tự nhiên chọn lựa nhằm làm tăng lượng sinh khối bổ trợ cho q trình xử lý hiếu khí, thiếu khí thích hợp cho việc xử lý nước thải từ khu chăn nuôi, giết mổ gia súc, … làm tăng hiệu xử lý an tồn cho người, vật ni môi trường BioFix 5C chứa hợp chất phân hủy : Fats Oils & Grease; Starches; Proteins; Malodors; Animal Fats, Triglycerides; Foaming Surfactants; Soaps Amines Organics PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Rác thải vấn đề nhức nhối toàn xã hội, làm để giải lượng rác thải lớn từ nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt,… hay biện pháp xử lý đem lại hiệu cao, triệt để Chính vậy, phải thực tìm kiếm phương pháp xử lý hiệu quả, ý thức người việc giữ gìn bảo vệ nhà chung Ngày nay, người sử dụng ngày cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên lại không thấy nguồn tài nguyên quý cạnh Rác thải nguồn tài nguyên quý giá sẵn có biết xử lý chế biến để phục vụ cho số hoạt động sản xuất sinh hoạt Hiện nay, xử lý chất thải vi sinh vật hướng phát triển ưu tiên hàng đầu sử dụng công nghệ tạo đà cho phát triênr bền vững Công nghệ phân hủy chất thải vi sinh vật 25 dựa sở loại bỏ hỗn hợp nhiều chất có chất thải tái sử dụng chúng Ứng dụng công nghệ vi sinh vật vào xử lý chất thải tăng cường khả phân hủy chất, làm giảm thời gian phân hủy Tóm lại, cơng nghệ vi sinh vật xử lý rác thải nông nghiệp phát triển công nghệ sinh học nhằm ứng dụng tạo chế phẩm có giá trị ứng dụng chúng để bảo vệ phục hồi chất lượng sống người 3.2 Kiến nghị Trên thành tựu đạt việc xử lý rác thải nông nghiệp vi sinh vật, tiếp tục nghiên cứu để phân lập, chọn lọc ni cấy cacs giống vi sinh vật có hoạt tính cao phân giải rác thải Cải tiến cơng nghệ, quy trình xử lý rác thải có sử dụng vi sinh vật tìm phương pháp xử lý rác thải ứng dụng cho công nghệ vi sinh vật thay cho phương pháp truyền thống Tài liệu tham khảo Bài giảng Kỹ thuật sinh học xử lý môi trường, Tiến sĩ Nguyễn Như Ngọc https://westerntechvn.com.vn/cong-nghe-vi-sinh-vat-trong-xu-ly-racthai.htm Lê Gia Hy (2010), Giáo trình Cơng nghệ vi sinh vật xỷ lý chất thải, NXB Giáo dục Việt Nam Lê Phi Nga, Jean-Paul S (2006), Giáo trình Cơng nghệ sinh học mơi trường, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Lương Đức Phẩm (2012), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục Việt Nam Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Thị Hiền (2007), Vi sinh vật học nông nghiệp NXB ĐH Sư phạm Surender Singh and Lata Nain (2014) Microorganisms in the Conversion of Agricultural Wastes to Compost, Proc Indian Natn Sci Acad 80 No June 2014 Spl Sec pp 473-481 26 ... đọc quy trình xử lý chất thải nông nghiệp vi sinh vật đem lại hiệu PHẦN NỘI DUNG 2.1 Tổng quan chất thải nông nghiệp 2.1.1 Rác thải nông nghiệp Rác thải nông nghiệp tất loại rác thải phát sinh từ... nghĩa khoa học - Cung cấp quy trình xử lý rác thải nông nghiệp vi sinh vật làm sở cho vi? ??c xử lý chất thải nông nghiệp khác đem lại hiệu - Kết quy trình xử lý rác thải áp dụng sử dụng với nhiều... hướng để tiến hành xử lý loại rác thải nông nghiệp khác làm giảm ảnh hưởng nguy hại cho môi trường 2.2 Nguyên lý sử dụng vi sinh vật xử lý rác thải Ngày nay, xử lý rác thải vi sinh vật lựa chọn ưu
- Xem thêm -

Xem thêm: Qúa trình xử lý rác thải nông nghiệp bằng vi sinh vật,

Từ khóa liên quan