Môn học quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại tái chế chất thải hữu cơ công nghệ và quản lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Môn học: Quản lý chất thải rắn chất thải nguy hại TÁI CHẾ CHẤT THẢI HỮU CƠ_CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ Giảng viên hướng dẫn: TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Lớp L01 – Nhóm – HK221 Tên MSSV Phân chia công việc Phần trăm Lê Bùi Anh 2010110 3.2 100% Lê Ngọc Khánh Linh 2013621 Mở đầu, kết luận, tổng hợp 100% Nguyễn Đỗ Quỳnh Như 2011778 2.2 100% Đoàn Phương Thùy 2012154 2.1 100% Nguyễn Duy Thảo Uyên 2012400 Chương 100% Trương Hoàng Minh 2011636 3.1 100% TP HCM, 11/2022 MỤC LỤC PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI HỮU CƠ 1.1 Mục tiêu phạm vi tái chế chất thải hữu CHƯƠNG CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ 2.1 Sản xuất khí sinh học 2.1.1 Mục đích công nghệ Biogas 2.1.2 Yêu cầu môi trường q trình phân hủy kỵ khí 2.1.3 Hình thức vận hành loại thiết bị phân hủy sinh học 12 2.1.4 Phạm vi sử dung khí sinh học bùn phân hủy 16 2.2 Ứng dụng tảo 17 2.2.1 Tổng quan tảo 17 2.2.2 Mục tiêu việc nuôi tảo 17 2.2.3 Công nghệ thu hoạch tảo 20 2.2.4 Tận dụng chất thải tảo phát triển 23 CHƯƠNG 3: HƯỚNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM 25 3.1 Đánh giá công nghệ xử lý 25 3.1.1 Xăng sinh học 25 3.1.2 Cung cấp dinh dưỡng cho tảo (nhiên liệu sinh học từ tảo) 26 3.2 Hướng ứng dụng Việt Nam 27 3.2.1 Sản xuất nhiên liệu sinh học 28 3.2.2 Cung cấp dinh dưỡng cho tảo 29 PHẦN KẾT LUẬN 34 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo PHẦN MỞ ĐẦU Trước tình hình dân số giới ngày tăng nhanh đến năm 2050 đạt đến 9,7 tỷ người, lượng chất thải hữu phát thải từ hoạt động sản xuất sinh hoạt người, động vật tăng cao khiến cho vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành tốn khó cần giải Lượng chất thải hữu phát thải sinh hoạt ngày ước tính chiếm từ 50% đến 70% Hệ số phát sinh rác thải theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) 1-1.2kg/người/ngày thành phố lớn Ước tính phát thải lượng chất hữu vơ lớn Vì báo cáo này, nhóm trình bày phân tích lợi ích số phương pháp xử lí tái chế chất thải hữu lên ứng dụng lên men kỵ khí khả quang hợp tảo Và phương pháp không khả giải hiệu chất thải cải thiện chất lượng mơi trường mà cịn phương án tiết kiệm chi phí phù hợp với điều kiện tự nhiên khí hậu nhiều nơi giới Đây xem công cụ để hướng đến phát triển bền vững, xu mà ngày nhiều quốc gia giới hướng đến Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI HỮU CƠ 1.1 Mục tiêu phạm vi tái chế chất thải hữu Cùng với bùng nổ dân số gia tăng chóng mặt lượng chất thải, điều có nghĩa lượng lớn rác thải tạo tăng lên khơng mong đợi, phân loại tái chế điều cần thiết để giảm nguồn chất thải Chất thải hữu nguồn ô nhiễm quan trọng môi trường Một số loại chất hữu phổ biến thường có tự nhiên bao gồm chất thải rắn đô thị, chất thải gia súc, chất thải thực phẩm Tái chế chất thải hữu trình quản lý chất thải hữu chất thải hữu tái chế chuyển hóa thành chất hữu ích Đây thách thức đáng kể kỹ sư nhà khoa học nước phát triển để tìm giải pháp thích hợp cho việc thu gom, xử lý tái sử dụng chất thải Ở Việt Nam không ngoại lệ, với mục tiêu đến năm 2030, 100% rác thải hữu đô thị 70% rác thải hữu nông thơn tái chế, mơ hình kinh tế tuần hồn hỗ trợ xây dựng lối sống xanh, khuyến khích phân loại rác thải thúc đẩy tiêu dùng bền vững góp phần quan trọng vào việc nâng cao chất lượng sống khả chống chịu người dân với biến đối khí hậu Nhu cầu tái chế chất thải hữu tăng lên năm qua quản lý chất thải trở thành vấn đề hầu hết thành phố đô thị Mục tiêu chung mà giới hướng đến tái chế chất thải hữu xử lý chất thải từ phục hồi chất có giá trị có chất thải tái sử dụng Các chất có giá trị bao gồm carbon (C), nito (N), phốt (P) nguyên tố vi lượng khác có chất thải Phương pháp tái chế hữu bao gồm: Tái sử dụng nước thải nông nghiệp, Sản xuất nhiên liệu sinh học sử dụng chất thải hữu cơ: làm phân compost, biện pháp giảm thiếu, tái sử dụng tái chế chất thải hữu cơ, ủ rác thải thực phẩm đô thị phụ phẩm nông nghiệp để xử lý nước thải 1.2 Đặc điểm chất thải hữu cơ: Nhóm TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Chất thải hữu vật chất có nguồn gốc từ nguồn sống thực vật, động vật vi sinh vật có khả phân hủy sinh học bị phân hủy thành phần tử hữu đơn giản Chất thải hữu tạo tự nhiên nhiều cách khác tồn trạng thái rắn lỏng Chất thải hữu rắn chủ yếu hiểu chất thải hữu phân hủy sinh học chứa độ ẩm khoảng 80-85% Các nguồn chất thải hữu phổ biến bao gồm nơng nghiệp, sinh hoạt gia đình sản phẩm công nghiệp Chất thải xanh chất thải thực phẩm, giấy bẩn thực phẩm, chất thải gỗ không nguy hại, chất thải cảnh quan chất thải tỉa cành số ví dụ chất thải hữu phân hủy sinh học Mặc dù hầu hết chất thải hữu đất bổ sung chất dinh dưỡng khoáng chất cho màu mỡ đất phát triển trồng, cách xử lý khơng phù hợp gây thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường Tất loại chất thải hữu tái thành sản phẩm có giá trị Để chọn công nghệ, phương pháp xử lý phù hợp cần hiểu kiến thức chất đặc điểm chất chất thải hữu điều cần thiết Đặc điểm chất thải hữu tạo từ người, động vật số hoạt động cơng nghiệp, nơng nghiệp Ơ nhiễm gây chất thải hữu cơ, phần sản xuất nhấn mạnh xu hướng quản lý chất thải Các loại chất thải hữu phổ biến Chất thải hữu nguồn ô nhiễm quan trọng Một số loại chất thải hữu phổ biến có tự nhiên bao gồm: a Chất thải rắn đô thị Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Chất thải rắn đô thị bao gồm chất thải phổ biến tạo sống hàng ngày dạng đóng gói sản phẩm, cắt cỏ, đồ đạc, quần áo, chai lọ, thức ăn thừa, thiết bị gia dụng, sơn, báo pin Các chất thải tạo từ khu dân cư, trường học, bệnh viện sở kinh doanh b Chất thải gia súc Chất thải gia súc chất thải động vật có nguồn gốc động vật đóng vai trò nguồn tài nguyên hữu tốt Chất thải gia súc loại phân bón đất quan trọng cung cấp hàm lượng cao chất dinh dưỡng vi lượng đa lượng cho phát triển trồng độ phì nhiêu đất Phân gia súc thức ăn gia súc tạo thành chất thải hữu dạng chất thải gia súc Bên cạnh đó, chất thải gia cầm chất thải chăn nuôi lợn làm tăng thêm số lượng chất thải hữu có nguồn gốc động vật c Chất thải thực phẩm Chất thải thực phẩm chiếm khoảng 30% tổng lượng chất thải hữu tự nhiên thông qua phương tiện tự nhiên nhân tạo Ví dụ như: vỏ, lõi, lá, trái cây, cành cây, vỏ ngồi bùn Các ngành cơng nghiệp đóng hộp rau quả, công nghiệp rau đông lạnh công nghiệp sấy hoa quả, với khu dân cư khách sạn nhà hàng nơi sản xuất chất thải thực phẩm lớn 1.3 Sản xuất hơn: Sự gia tăng dân số nhanh chóng đặt nhiều nhu cầu lĩnh vực công nghiệp nông nghiệp để tạo nhiều thực phẩm với nhiều chất thải cần có biện pháp xử lý phù hợp Vì kể từ khái niệm “Sản xuất hơn” (UNEP) lần giới thiệu vào nước ta năm 1995 đến biết đến rộng rãi Mục tiêu sản xuất tránh ô nhiễm cách sử dụng tài nguyên, nguyên vật liệu lượng cách có hiệu Các giải pháp sản xuất không đơn thay đổi thiết bị, mà thay đổi vận hành quản lý doanh nghiệp Quá trình đánh giá sản xuất chia thành sáu bước: Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Khởi động Phân tích cơng đoạn sản xuất Phát triển hội sản xuất Lựa chọn giải pháp sản xuất Thực giải pháp sản xuất Duy trì sản xuất Các lợi ích sản xuất hơn: - Cải thiện hiệu suất sản xuất; - Sử dụng nguyên liệu, nước, lượng hiệu hơn; - Tái sử dụng phần bán thành phẩm có giá trị; - Giảm nhiễm; - Chi phí xử lý thải bỏ chất thải rắn, nước thải, khí thải; - Tạo nên hình ảnh doanh nghiệp (cá nhân sản xuất) tốt hơn; - Cải thiện sức khỏe nghề nghiệp an toàn Bảng so sánh ưu điểm nhược điểm sản xuất thông thường sản xuất (UNEP 2001): Đặc điểm Sản xuất thông thường Sản xuất Thiết kế quy Không thiết kế cho chất thải Được thiết kế để giảm thiểu chất thải trình phịng ngừa khơng có chất thải Nhóm Thiết kế bố trí nhà máy TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Không thiết kế Lựa chọn nguyên liệu Sử dụng nguyên liệu rẻ thô Theo sản phẩm Thiết kế tối ưu giảm thiểu chuyển động hoạt động sản xuất Sử dụng ngun liệu ảnh hưởng đến mơi trường Khơng sử dụng hết giá trị sản phẩm, xem xét thời hạn Sử dụng sản phẩm phụ chất thải Quan tâm đến tác động môi Sản phẩm Ít quan tâm đến môi trường trường vào cuối đời, tương lai người Sự đối đãi Công nghệ ô nhiễm cuối ống Công nghệ kiểm soát ô nhiễm Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo CHƯƠNG CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ 2.1 Sản xuất khí sinh học Với gia tăng dân số tiêu thụ lượng, toàn giới có nhiều mối quan tâm đến việc phát triển nguồn lượng thay để bổ sung nhu cầu nặng nề dầu khí tự nhiên Khí sinh học, sản phẩm phụ q trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ, coi nguồn lượng thay Khí sinh học sử dụng đơn vị gia đình nhỏ để nấu ăn, sưởi ấm thắp sáng, sở lớn để sưởi ấm phát điện Các nguyên liệu thô phổ biến sử dụng để tạo khí sinh học thường định nghĩa 'vật liệu thải', ví dụ phân người, phân gia súc, bùn thải tàn dư trồng, tất giàu chất dinh dưỡng thích hợp cho phát triển vi khuẩn kỵ khí Mặc dù số vật liệu sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu phân bón, chúng sử dụng để sản xuất khí sinh học 2.1.1 Mục đích cơng nghệ Biogas Các mục đích lợi ích cơng nghệ khí sinh học phân loại sau: Tạo mêtan Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Microstrainers hình hiển vi lọc trống quay tốc độ thấp (tối đa đến vòng / phút) hoạt động điều kiện trọng lực Các loại vải lọc thường làm thép không gỉ dệt mịn lắp bề mặt trống Lưới thép lỗ thông thường nằm khoảng 23 đến 60 μm, kính hiển vi có kích thước mắt lưới μm làm vải polyester phát triển (Harrelson Cravens 1982) Nước thải vào đầu hở trống chảy qua lớp vải quay Các chất rắn thu gom liên tục loại bỏ vòi phun áp suất cao (nằm bên đỉnh trống) vào máng bên trống Một lưới đơn giản với độ mở lỗ 50 µm sử dụng để tách tế bào tảo khỏi nước thải HRAP Mặc dù chi phí đầu tư thấp tảo loại bỏ tế bào với phương pháp khoảng 50% Màn hình lưới để phân tách tế bào tảo Lọc giấy Quy trình thu hoạch phát triển Úc, sử dụng giấy lọc băng tải tráng sẵn, dường khắc phục khó khăn phương pháp microstraining nước tảo nước đầu vào lọc trống lọc Các tế bào tảo lọc gắn đai kẹp đai vải phụ q trình sử dụng chân khơng nước để tách tảo khỏi lớp phủ trước Lớp phủ trước giấy tế bào tảo sau loại bỏ khỏi 21 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo vành đai vòi nước (số 14 15 sơ đồ dưới) gọi tảo cô đặc giai đoạn giai đoạn hai Các chất cô đặc tảo rửa thêm để loại bỏ tảo, sợi giấy rửa tái chế để tạo thành lớp phủ giấy Sơ đồ lọc băng tải tráng trước (theo Dodd Anderson 1977) Thu hoạch sinh học Tảo đơn bào nuôi HRAP thức ăn cho cá ăn cỏ (cá ăn thực vật phù du) động vật không xương sống vĩ mô khác Nuôi cá ăn cỏ nước ao tảo để ăn rong cách tiếp cận thú vị để sản xuất sinh khối protein mô cá Tuy nhiên, cá ăn hết tế bào tảo cách hiệu thải phân cá ngoài, khiến nước ao hàm lượng tảo chất hữu cao 22 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Bên cạnh phương pháp thu hoạch liệt kê trên, có phương pháp khác sử dụng để tách tế bào tảo ly tâm, lọc dây đai dệt mịn lọc cát 2.2.4 Tận dụng tảo phát triển từ chất thải Tảo làm thức ăn Hàm lượng protein tảo khoảng 50%, cao so với đậu tương, vitamin khống chất khác có tỷ lệ mong muốn Hầu hết loại tảo nuôi chất thải có thành tế bào dày, khơng tiêu hóa tốt người động vật khơng nhai lại (chẳng hạn gia cầm) Do thành tế bào phải bị phá vỡ xử lý nhiệt axit số phương tiện học nghiền nát nên việc sử dụng trực tiếp tảo làm thực phẩm bổ sung cho người có lẽ khơng cần thiết tảo dùng làm thức ăn cho động vật (lợn, gia cầm cá) sau động vật sử dụng làm thức ăn cho người Tảo làm phân bón Tảo sử dụng trực tiếp gián tiếp làm phân bón nơng nghiệp Để sử dụng trực tiếp, tảo nuôi cấy HRAP sau tưới cho trồng Phương pháp đơn giản hơn, đòi hỏi nhiều thời gian tế bào tảo cần phân hủy đất trước Về cách sử dụng gián tiếp, tảo thu hoạch ủ phân sau bón vào đất làm phân bón Tảo cung cấp lượng Đặc tính nhiên liệu tảo khơ (hàm lượng nhiệt trung bình kcal / g) tương tự than bitum loại trung bình thích hợp để sử dụng làm nguồn lượng Tảo sử dụng với chất hữu khác để sản xuất khí sinh học từ q trình phân hủy kỵ khí Tảo nguồn hóa chất Một lượng đáng kể lipid có tế bào tảo, sử dụng cho nhiều mục 23 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo đích cơng nghiệp sản xuất chất hoạt động bề mặt, dầu mỡ, dệt may, phụ gia thực phẩm, mỹ phẩm dược phẩm 24 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo CHƯƠNG HƯỚNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM 3.1 Đánh giá công nghệ xử lý 3.1.1 Xăng sinh học Ưu điểm Bảo vệ môi trường: Từ tên ta dễ hình dung loại xăng thân thiện với môi trường Sử dụng loại xăng thải chất độc hại, sản phẩm sau đốt cháy nhiên liệu khí CO2 nước giúp bảo vệ môi trường Loại xăng có hàm lượng oxy cao (do pha trộn 4-5% thể tích Ethanol) nên q trình cháy triệt để Giúp bảo vệ động cơ: Trị số ốc tan xăng sinh học cao nên có khả chống kích nổ tốt cho động cơ, giảm ăn mịn máy móc, tăng tuổi thọ động Có ý nghĩa mặt nơng nghiệp: Việc trồng khoai mì cung cấp cho nhà máy để sản xuất nguyên liệu cho nhiên liệu sinh học giúp tạo công ăn việc làm cho người lao động, tăng thu nhập cho người dân Điều góp phần đảm bảo phát triển cho nông nghiệp Đảm bảo an ninh lượng: thay phần xăng khoáng nhiên liệu sinh học (là nhiên liệu có khả tái tạo) Nguồn lượng từ dầu mỏ ngày có nguy cạn kiệt, việc phát ứng dụng xăng sinh học có nguồn gốc ngun liệu từ tự nhiên có vai trị quan trọng việc bảo vệ nguồn tài nguyên giới Nhược điểm Sự phù hợp với khu vực: số trồng nhiên liệu sinh học phát triển tốt số vùng định không phát triển vùng khác Người tiêu dùng sống khu vực sản xuất thấp cần phải có nhiên liệu sinh học vận chuyển đến, điều làm gia tăng chi phí lượng khí thải tạo q trình sản xuất vận chuyển Sử dụng phân bón: trồng nhiên liệu sinh học phát triển tốt bón phân Nhưng loại phân bón có tác hại môi trường xung quanh việc sản xuất nhiên liệu sinh học mở rộng mối đe dọa ô nhiễm lớn nguồn nước 25 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Nhiều loại phân bón có chứa nitơ phốt Trong hai chất phụ gia thúc đẩy phát triển nhanh chóng thịnh soạn nhiều loại trồng, chúng có nhược điểm Việc sử dụng q mức khơng thích hợp để lại lượng phân bón dư thừa đất, sau trơi qua lưu vực khu vực chảy vào dịng suối, sơng, hồ tầng chứa nước ngầm Sử dụng nước: lượng nước cần tưới cho nhiên liệu sinh học gây khó khăn cho nguồn cung cấp nước địa phương Nước nhược điểm tiềm ẩn nhiên liệu dựa thực vật Nhu cầu nước số trồng sinh học sản xuất nhiên liệu sinh học gây áp lực cho nguồn nước địa phương khơng quản lí cách chặt chẽ 3.1.2 Cung cấp dinh dưỡng cho tảo (nhiên liệu sinh học từ tảo) Ưu điểm Hiệu phát triển cao loại nhiên liệu khác: Chúng ta phát triển chủng tảo hầu hết vùng khí hậu nhờ phương pháp tiếp cận bể kín mở Miễn cung cấp đủ ánh sáng mặt trời để tạo q trình quang hợp, có khả phát triển nhanh chóng Q trình làm giảm nhu cầu xem xét việc trồng lại rừng sử dụng trang trại để sản xuất trồng thay lương thực Trong điều kiện tối ưu, trang trại tảo sản xuất khoảng 5.000 gallon nhiên liệu Con số cao nhiều so với loại nguyên liệu tái tạo khác Tảo có suất cao dạng sinh khối khác: Chúng ta tạo nhiên liệu sinh học từ số sản phẩm nông nghiệp Một số lựa chọn phổ biến cỏ switchgrass mía Hoa Kỳ có xu hướng sản xuất nhiên liệu sinh học cách sử dụng sản phẩm làm từ ngô ethanol Khi nhìn vào tiềm sản xuất tảo khu vực này, khả chúng vượt trội hẳn Một số chủng tạo lượng dầu mẫu nhiều 80 lần so với nhiên liệu hóa thạch Tảo nguồn tài nguyên tái tạo: ta phát triển tảo cách nhanh chóng hiệu suốt năm Các nghiên cứu kéo dài thập kỷ cho thấy chủng tảo suất khả thi loại bỏ nửa số sản phẩm liên quan đến dầu 26 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo mỏ mà tiêu thụ hàng ngày Điều bao gồm số lượng nhập từ nhà sản xuất nhiên liệu hóa thạch cần thiết cho tất ngành công nghiệp Mặc dù cịn yếu tố sản xuất góp phần vào việc phát thải khí nhà kính với lựa chọn nhiên liệu sinh học này, thực bước tiến lớn để hướng tới mơi trường trung tính carbon với việc chuyển đổi sang mặt hàng làm từ tảo Nhược điểm Sự phát triển tảo địi hỏi lượng phân bón cao để tối đa hoá sản lượng: Sự phát triển quần thể tảo tăng gấp đơi có lượng phân bón đáng kể để khuyến khích q trình quang hợp Các ước tính cho thấy cần thêm 15 triệu nitơ triệu phốt để đạt tỷ lệ trùng lặp cần thiết để bắt đầu tối đa hóa sản lượng dầu Con số đại diện cho khoảng 50% nơng dân Hoa Kỳ sử dụng hàng năm để sản xuất lương thực thực phẩm Việc tăng cường sử dụng phân bón tạo số kết bất lợi khác làm giảm chất lượng sống nhiều cộng đồng Tảo cần nguồn nước đáng kể để sản xuất dầu cho q trình thu hoạch: Tảo phát triển ao mở hệ thống kín Cả hai phương án yêu cầu diện nguồn nước quan trọng, người sản xuất phải giữ chất lỏng nhiệt độ cụ thể để tối đa hóa nhân đơi đồng thời, có nghĩa bay bắt đầu xảy Trừ có cách thu thập độ ẩm tăng lên, lượng nước cần thiết để tạo nhiên liệu sinh học cao đáng kể so với hầu hết lựa chọn khác việc đánh dấu ngày - bao gồm ethanol Sự ô nhiễm tảo xảy thường xuyên với phương pháp sản xuất quy mô lớn: Các công ty bắt đầu sản xuất nhiên liệu sinh học tảo gặp phải vấn đề không mong muốn họ bắt đầu tăng cường phương pháp sản xuất Các nỗ lực quy mơ lớn không giữ lượng dầu cao trang trại nhỏ diện lồi săn mồi thường xuyên 3.2 Hướng ứng dụng tình hình Việt Nam 27 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Việc ứng dụng loại công nghệ Việt Nam dần trở nên cần thiết hết Việt Nam ngày bước quan tâm phát triển nhiều vấn đề bảo vệ môi trường Với việc lượng rác thải hữu phát thải sinh hoạt ngày ước tính chiếm từ 50% đến 70% theo Sở Quy hoạch Kiến trúc thành phố Hồ Chí Minh vào năm 2017, khoảng 76% từ 8300 rác thải sinh hoạt xử lí theo phương pháp chơn lấp bãi rác Phước Hiệp (Củ Chi) Đa Phước ( Bình Chánh) Và số liệu thống kê lượng rác thải Sở Tài nguyên Môi trường ngày thành phố thải khoảng 9000 dự kiến đến năm 2025 tổng khối lượng rác thải sinh hoạt TP.HCM đạt khoảng 13.000 tấn/ngày Do việc có phương án xử lý giải vấn đề rác thải ngày trở thành ưu tiên hàng đầu quốc gia 3.2.1 Sản xuất nhiên liệu sinh học Trong tình hình giới nay, để ứng phó với Biến đổi Khí hậu, việc áp dụng cơng nghệ biogas nhiều quốc gia hướng đến có Việt Nam, đặc biệt để ứng dụng ngành chăn ni Mơ hình biogas áp dụng Việt Nam gồm: hầm ủ biogas, túi biogas (hay hầm biogas phủ HDPE) (quy mô lớn) hầm composite biogas đúc sẵn (quy mô nhỏ) Thị trường tiềm cho sản xuất biogas Việt Nam lớn, chưa khai thác triệt để Trong lĩnh vực chăn nuôi, trang trại hộ gia đình trở nên quen thuộc với khí sinh học kể từ lần giới thiệu công nghệ vào năm trang trại quy mô vừa lớn bắt đầu sử dụng khí sinh học nhu cầu thiết mong muốn sử dụng Đến năm 2012 có 0,3% số 17.000 trang trại lớn sử dụng khí sinh học Có hai xu hướng theo quy mơ để ứng dụng biogas Việt Nam: phục vụ đun nấu phát điện cho chiếu sáng quy mô hộ gia đình sử dụng cho phát điện làm nhiên liệu quy mô lớn (công nghiệp) Rào cản lớn cho việc đầu tư vào hệ thống biogas thiếu thốn mặt tài Năm 2003, “ Chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam” đời với Cục Chăn nuôi chủ đầu tư, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn quan chủ quản, tổ chức phát triển Hà Lan SNV Quỹ Phát triển lượng Endev nhà tài trợ Đây dự án vô thành công theo tờ báo Nông nghiệp Việt Nam Cụ thể chương trình có thành tựu sau: từ năm 2003 đến tháng năm 2019, dự án hỗ trợ xây dựng lắp đặt 173 nghìn 28 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo cơng trình khí sinh học, cung cấp đào tạo tập huấn cho khoảng 800 cán kỹ thuật viên tỉnh huyện; 1.800 thợ xây, thợ lắp 173 nghìn hộ gia đình sử dụng cơng trình 55 tỉnh thành Đây dự án giảm phát thải Carbon lớn giới theo chế tiêu chuẩn vàng tự nguyện; vinh danh giải thưởng quốc tế (Giải thưởng Năng lượng toàn cầu 2006, giải Năng lượng bền vững Ashden 2010, giải Vì người 2012) Các loại hầm biogas 3.2.2 Cung cấp dinh dưỡng cho tảo 29 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Một lợi ích hữu dụng chất thải hữu hàm lượng dinh dưỡng mà chúng đem lại vi sinh vật đặc biệt vi tảo Hiện Việt Nam ngày mở rộng việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ nuôi trồng thủy sản bền vững để mang lại mơ hình ni tơm hiệu kinh tế cao hướng kết hợp khả xử lí nước tảo vào hệ thống nuôi trồng thủy sản bền vững (Recicurlating Aquaculture System) Hệ thống RAS hệ thống nuôi thủy sản với mật độ cao bể (bồn) nhà với mơi trường kiểm sốt sử dụng hệ thống tuần hoàn lọc làm nước để đưa bể ni RAS mơ hình đóng vai trò quan trọng xu phát triển bền vững mà giới Việt Nam hướng đến Công nghệ RAS tổ chức uy tín giới FAO Eurofish khuyến nghị phương pháp nuôi trồng thủy sản bền vững Theo thông tin cung cấp Techmart Công nghệ thiết bị sau thu hoạch 2021 (CESTI tổ chức), hệ thống ứng dụng RAS cung cấp khoảng 12% tổng sản lượng thủy sản nuôi trồng châu Âu 6% Trung Quốc Lợi ích hệ thống mang lại khắc phục tình trạng chất thải rắn, NH4 Nitrite làm suy giảm tiêu chất lượng nước, tạo hội cho vi sinh vật bùng phát gây nhiễm độc cho tôm Đồng thời, với thiết kế tự làm hiệu suất cao, hệ thống giảm lượng chất thải rắn lơ lửng, đảm bảo chất thải hữu sau lọc thấp ổn định 50% Theo đó, nước liên tục nằm hệ thống tuần hoàn, đảm bảo loại bỏ 50%-80% chất rắn lơ lửng (tùy vào mơ hình ni tơm ni loại cá khác), hạt hữu tồn hệ thống đảm bảo nồng độ thấp ổn định, hiệu suất sinh học tối ưu Để áp dụng mơ hình ni tảo cho ngành ni trồng, ta phải đánh giá tình trạng Việt Nam: Gần triệu tỉnh ven biển Đồng Sông Cửu Long bị xâm nhập mặn gay gắn từ ảnh hưởng biến đổi khí hậu; Khoảng 80% diện tích ni tơm khu vực tự phát, nuôi quy mô nhỏ thiếu quy hoạch gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường xã hội; Tình trạng sử dụng kháng sinh tràn lan; Thiếu mơ hình nuôi tôm hiệu quả: tỷ lệ nuôi thành công Việt Nam đạt 35% Indonesia, Ấn Độ tỷ lệ lại lên đến 70% Tại Việt Nam, có số quan nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng công nghệ nuôi trồng thủy sản tuần hoàn năm gần sau: 30 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo -Đề tài “Lắp đặt vận hành RAS nuôi cá tra thương phẩm qui mô pilot” Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản & chuyên gia Đại học Wageningen (Hà Lan) thực giai đoạn 2010-2012 - Đề tài “Nghiên cứu công nghệ, hệ thống thiết bị đồng ni đốitượng thủy sản có giá trị kinh tế cao (nước ngọt, lợ, mặn)” PGS.TS NguyễnThị Xuân Thu- Viện NC Nuôi trồng Thủy sản III, thực năm 2010 - Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng RAS sản xuất giống tôm sú” TS Trương Trọng Nghĩa Ths Thạch Thanh- Khoa thủy sản, Đại học Cần Thơ thực năm 2005 31 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Qui trình ni tơm tuần hoàn Và cách sử dụng tảo hệ thống lọc sinh học, ta hấp thụ hay thu hồi đến 80% lượng Nito nước thải đầu Khả đồng hóa Nito tảo khơng giúp cải thiện chất lượng nước hệ thống RAS mà cịn giúp kiểm sốt vi khuẩn có hại nước ni hay chí cịn loại bỏ kim loại nặng chất ô nhiễm hữu khỏi nước Quan trọng hơn, việc tích hợp tảo vào RAS tương đối dễ dàng không tốn kém, giải pháp kinh tế thay cho thiết bị khử Nito kỵ khí vơ tốn chưa hoạt động tốt Bên cạnh tảo cịn ni trực tiếp hồ tơm để vừa xử lí nước vừa nguồn thức ăn phục vụ cho mục đích ni tơm Và việc ứng dụng tảo không dừng lại lĩnh vực nuôi tôm mà chí cá Thực tế báo cáo “Microalgae in aquafeeds for a sustainable aquaculture industry” Shah đồng nghiệp năm 2018 việc sử dụng vi tảo làm thức ăn cho cá làm giảm nhu cầu sử dụng bột thức ăn cho cá dầu cá lần cho cá ăn Tuy nhiên nhược điểm cách tiếp cận việc sử dụng tảo vào hệ thống RAS việc cung cấp ánh sáng đủ cho tảo hay nói cách khác tảo cần bề mặt hồ đủ lớn để hoạt động hiệu 32 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo Hệ thống RAS với tảo lọc sinh học 33 Nhóm TS Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo PHẦN KẾT LUẬN Bên cạnh vấn đề nhứt nhối ô nhiễm khơng khí hay xử lý nguồn nước thải việc xử lý lượng phát thải hữu lớn vấn đề phải đối mặt Tống kết sơ lược báo cáo, sau trình bày nội dung , mở đầu khái quát sơ lược tổng quan chất thải hữu thấy mục tiêu phạm vi tái chế chất thải hữu cơ, đặc điểm chất thải hữu số hiểu biết sơ lược sản xuất Thì đến với chương nhóm đưa tiêu biểu hai công nghệ để xử lý chất thải hữu sản xuất khí sinh học ứng dụng tảo Về hình thức sử dụng thiết bị phân hủy sinh học phạm vi sử dụng nhóm trình bày kĩ chương báo cáo Đến với công nghệ thứ hai ứng dụng tảo viết kỹ từ công nghệ thu hoạch tảo việc tận dụng chất thải tảo Và cơng nghệ có ưu nhược điểm riêng Với khí sinh học ưu điểm bảo môi trường đảm bảo an ninh lượng lại có số nhược điểm khơng phù hợp khu vực…Hay với ứng dụng tảo có ưu điểm nguồn tài nguyên tái tạo được, suất sinh khối cao có hạn chế cần sử dụng lượng phân bón cao để đạt hiệu tối ưu hay ô nhiễm tảo, Việt Nam thực thực có tiềm lớn công nghệ nêu chưa khai thác triệt để Nhóm mong qua báo cáo giúp hiểu phần công nghệ xử lý chất thải hữu từ đưa giải pháp phù hợp để giải vấn đề lượng phát thải hữu lớn giới nói chung Việt Nam nói riêng 34 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Chongrak Polprasert, Organic Waste Recycling Technology and Management 3rd Edition SỞ QUY HOẠCH – KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH, Rác tài ngun, https://qhkt.hochiminhcity.gov.vn/do-thi-xanh/rac-la-tai-nguyen1035.html#:~:text=Theo%20phân%20tích%20của%20Sở,nghệ%20tái%20chế%20phù%2 0hợp Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ với cộng tác PGS.TS Phạm Ngọc Tuấn TS Nguyễn Minh Hà, Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ Chun đề Xu hướng nghiên cứu, ứng dụng hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hồn phát triển ni tơm bền vững, TP Hồ Chí Minh 31/03/2017 Sun Jianming et al., Nitrogen migration law and recycling strategy in an innovative recirculating aquaculture system: Enhancing performance through electrocoagulation, 26/10/2022 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221471442200719X?via%3Dihub Norulhuda Mohamed Ramli et al., Integration of Algae to Improve Nitrogenous Waste Management in Recirculating Aquaculture Systems: A Review , 09/2020 https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2020.01004/full E Metaxa et al., High rate algal pond treatment for water reuse in a marine fish recirculation system: Water purification and fish health, 18/11/2005 https://scihub.se/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S00448486050075 7X Tạp chí mơi trường, Đa lợi ích hệ thống biogas xử lý nước thải chăn nuôi, 31/05/2018 https://isocert.org.vn/chat-thai-huu-co-la-gi-tam-quan-trong-cua-viec-tai-che-chat-thaihuu-co