ĐỀ TÀI nghiên cứu phân loại rác tại nguồn và tái chế tại chỗ chất hữu cơ với sự tham gia của trun quế thành phân bón vi sinh vật phục vụ cây trồng

1 CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Phân loại rác tại nguồn là chủ trương lớn của Nhà nước và được công bô" tại các Nghị quyết, các chủ trương của Đảng và Nhà nước, nhất là trong những năm gần đây. Phân loại rác tại nguồn phục vụ cho công tác tái chế nhằm mục dích cuối cùng là hạn chế đến mức có thể lượng chất thải rắn thấp nhất trước khi đưa đi xử lý chúng. Với dân sô" ở Thành phô" Hồ Chí Minh là 5.547.900 người (2002) sinh sông trên diện tích 2.093,7 km 2 của 24 quận, huyện, với hơn 800 nhà máy riêng rẽ, 500 nhà máy nằm trong 12 khu công nghiệp tập trung, 03 khu chế xuất, 01 khu công nghệ cao, 59 bệnh viện, hơn 300 trung tâm y tế và gần 6.000 phòng khám tư nhân. Mỗi ngày thành phô" Hồ Chí Minh đổ ra khoảng 4.500 - 4.900 tấn chất thải rắn sinh hoạt lẫn lộn từ 14 đến 24 thành phần khác nhau (bao gồm cả chất thải sinh hoạt nguy hại), 1.000-1.100 tấn chất thải rắn xây dựng, khoảng 1.000 tấn chất thải rắn công nghiệp (trong đó có khoảng 200 tấn chất thải nguy hại) và 7 - 9 tấn chất thải rắn y tế. Mức gia tăng của khôi lượng chất thải rắn đô thị khoảng 15 - 20% năm. Sau khi được thu gom từ các nguồn phát sinh, một phần được phân loại, tái sinh, tái chế và trao đổi, hầu hết lượng chất thải rắn trên đều được vận chuyển lên bãi chôn lấp, đây là công nghệ xử lý chất thải rắn thuần túy duy nhất được áp dụng ở thành phố Hồ Chí Minh. Với hệ thông như trên, hàng năm mặc dù đã phải chi ra từ 300 - 400 tỷ đồng cho công tác quét dọn vệ sinh, thu gom, trung chuyển và vận chuyển, xử lý và chổn lấp (chi phí này ngày càng tăng theo khôi lượng chất thải rắn) thành phô" Hồ Chí Minh 2 vẫn phải đối mặt với nhiều vấn đề về quản lý và mồi trường, đặc biệt là ô nhiễm môi trường tại các bãi chôn lấp rác. Và một nghịch lý nữa là trong khi phải tốn rất nhiều tiền để mua phân hoá học và phân hữu cơ (kể cả tốn ngoại tệ để nhập ngoại) thì mỗi ngày thành phô" Hồ Chí Minh đang bỏ đi khoảng 3.000- 3.500 tấn chất hữu cơ mà sau khi qua chế biến không mấy tốn kém có thể sử dụng làm chất cải tạo đất đã bị chai cứng do thói quen chỉ sử dụng phân bón hóa học hoặc làm phân bón cho hàng trăm ngàn hecta đất trồng rau sạch và bỏ hoang hóa xung quanh thành phô Hồ Chí Minh. Thực tế quản lý chất thải rắn đô thị hiện nay cho thấy, trong khi khâu thu gom và vận chuyển đã có nhiều cải tiến và được đầu tư đáng kể để nâng cao hiệu suất và cải thiện chất lượng môi trường, thì khâu xử lý vẫn dậm chân tại chỗ, các dự án làm compost đều thất bại, giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường từ các bãi chôn lấp “dậm chân tại chỗ” gần như không có lốì thoát, cần phải có phương thức tiếp cận giải quyết vấn đề mới hơn và cách mạng hơn. Qua kinh nghiệm quản lý chất thải rắn đô thị của các nước phát triển và đang phát triển, phân tích các điều kiện thực tế của thành phô" Hồ Chí Minh, phân loại chất thải rắn tại nguồn chắc chắn sẽ là phương án quan trọng nhất góp phần giải quyết cơ bản cho các vấn đề về moi trường do chất thải rắn sinh ra. Để giảm áp lực thu gom và xử lý cuốĩ cùng, bên cạnh dùng những biện pháp phân loại chất thải thì quy trình tái chế tại chỗ chất thải sinh hoạt hữu cơ thành phân vi sinh duới sự tham gia của vi sinh vật (Trùn quế) sẽ làm giảm áp lực đáng kể đổì với các bãi chôn lấp, các vấn đề ô nhiễm moi trường tại nguồn hay tại bãi chôn lấp cũng như tạo ra một loại phân bón sạch có chất lượng cao đáp ứng được nhu cầu canh tác và cải tạo đất. 3 1.2. MỤC TIÊU, NỘI DƢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN cứu CỦA ĐE TÀI 1.2.1. Mục tiêu của đề tài Các mục tiêu chính của đề tài “Nghiên cứu phân loại rác tại nguồn và tái chế tại chỗ chất hữu cơ với sự tham gia của trùn quế thành phân bón vi sinh phục vụ cây trồng” là : - Giảm thiểu đến mức thấp nhất các chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp tái chế và tái sử dụng tại nguồn trước khi xử lý cuối cùng. - Sử dụng tác nhân trùn quế để tham gia quá trình phân hũy chất thải rắn hữu cơ tạo thành phân vi sinh phục vụ cây trồng. 1.2.2. Nội dung của đề tài Đề tài nghiên cứu nhằm thực hiện với các nội dung chính sau : - Khái quát về hiện trạng CTRSH ở Tp.HCM. - Khảo sát, đánh giá hiện trạng tái chế và tái sử dụng CTRSH. Đánh giá, nhận xét. - Nghiên cứu phân loại CTRSH tại nguồn phục vụ cho việc tái chế tại chỗ CTRHC thành phân vi sinh. - Nghiên cứu vai trò của Trùn quế trong phân hũy chất hữu cơ. - Thiết kế, xây dựng mổ hình phân hũy CTRHC với sự tham gia của Trùn quế thành phân vi sinh. - Đưa ra các thổng sô" môi trường tốì ưu nhằm giúp cho quá trình phân hũy diễn ra nhanh hơn và hiệu quả hơn. - Triển khai mô hình. - Đánh giá - nhận xét kết quả nghiên cứu. 4 1.2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu - Đề tài sẽ áp dụng phương pháp nghiên cứu dựa trên các mô hình thực nghiệm sử dụng nguồn rác từ các hộ gia đình ở thành phô" Hồ Chí Minh. - Sử dụng con trùn quế tham gia quá trình nghiên cứu này. - Phương pháp khảo sát thực tế. - Phương pháp so sánh. 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC, THựC TIEN - Giảm khôi lượng rác thải, mùi hôi phát sinh tại nguồn và giảm lượng rác tại bãi chôn lấp. - Giảm chi phí đầu tư cho công tác thu gom và xử lý chất thải. - Sử dụng tác nhân trùn Quế tham gia quá trình phân hũy chất thải rắn hữu cơ tại nguồn sau khi đã phân loại. - Tạo nguồn phân bón vi sinh có chất lượng cao thay thế phân hóa học sử dụng quá trình trồng trọt. Phân vi sinh là sản phẩm của rác hữu cơ đã phân loại và Trùn quế có khả năng cải tạo đất để cho cây trồng phát triển tốt hơn. - Đưa ra các chỉ sô" môi trường (pH, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng ) để cho quá trình phân hũy chất thải rắn hữu cơ sau khi phân loại với Trùn quế đạt hiệu quả cao. CHƢƠNG 2 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ THÀNH PHÔ Hồ CHÍ MINH 2.1. TỔNG QUAN VE THÀNH PHÔ Hồ CHÍ MINH Thành phô" Hồ Chí Minh nằm trong vùng trọng điểm kinh tế phía Nam, nằm ở ngã tư quốc tế giữa các con đường hàng hải từ Bắc xuống Nam, từ Đổng sang Tây, là 5 tâm điểm của khu vực Đông Nam Á. Với vị trí chiến lược quan trọng và thuận lợi thành phô" Hồ Chí Minh đã trở thành trung tâm kinh tế xã hội của cả nước và của khu vực. Thành phô" Hồ Chí Minh có diện tích 2.958 km 2 , dân sô" 6,117 triệu người và được dự đoán đến năm 2010 dân sô" sẽ lên đến 7,5 - 7,7 triệu người. Với tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa cao, sô" lượng dân cư, các nhà máy và các khu công nghiệp tăng nhanh, thành phô" đang phải chịu một sức ép lớn về lượng chất thải rắn đổ ra mỗi ngày của hơn 6 triệu dân với hơn 800 nhà máy riêng rẽ, hơn 28.0 cơ sở sản xuất, 12 khu công nghiệp, 3 khu chế xuất và 1 khu công nghệ cao, 59 bệnh viện, gần 400 trung tâm chuyên khoa, trung tâm y tế và hơn 5.000 phòng khám tư nhân Vì vậy, quá trình hoạt động và sản xuất đã sản sinh ra một lượng chất thải rắn đô thị gần 7000 tấn/ngày ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và đe dọa đến quá trình phát triển kinh tế. 2.2. NGUỒN PHÁT SINH, KHÔI LƢỢNG VÀ THÀNH PHAN CHAT THẢI RẮN ĐÔ THỊ 2.2.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị Các nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị gồm có : - Chất thải rắn sinh ra từ: các khu nhà ở (biệt thự, hộ gia đình riêng lẻ, chung cư, ). - Chất thải sinh ra từ khu thương mại và dịch vụ (cửa hàng, chợ, siêu thị, quán ăn, nhà hàng, khách sạn, nhà nghỉ, trạm dịch vụ, ). - Chất thải sinh ra từ khu cơ quan (trường học, viện và trung tâm nghiên cứu, các cơ quan hành chánh nhà nước, văn phòng công ty, nhà tù, ). 6 - Chất thải từ các hoạt động dịch vụ cổng cộng (quét dọn và vệ sinh đường phô", công viên, khu giải trí, tỉa cây xanh, ). - Chất thải từ sinh hoạt (ăn uống, vệ sinh, ) của các khoa, bệnh viện không lây nhiễm, từ sinh hoạt của cán bộ, công nhân trong các cơ sở công nghiệp (khu công nghiệp, nhà máy, cơ sở sản xuất vừa và nhỏ), và từ cổng tác nạo vét công rãnh thoát nước. 2.2.2. Khôi lƣợng và thành phần chất thải rắn đô thị Khôi lượng Với dân sô" 5.551.554 người (2004) và hơn 300.000 khách vãng lai, hàng ngày thành phô" Hồ Chí Minh thải ra một khôi lượng rất lớn chất thải rắn sinh hoạt với nhiều thành phần khác nhau, bao gồm khoảng 4.500 - 5.000 tấn CTR sinh hoạt, kể cả chất thải rắn nguy hại có trong CTR sinh hoạt, khoảng hơn 1.000 tấn xà bần (chất thải rắn xây dựng) và hơn 14 tấn CTR y tế. Tổng khôi lượng chất thải rắn sinh hoạt của thành phô" Hồ Chí Minh ước tính đến năm 2010 được trình bày trong Bảng 2.1. Bảng 2.1 : Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (không kể xà bần) của Tp. HCM tính đến năm 2010 7 Ghi chú : (*) Dân số từ năm 1996 đến năm 2001 lấy từ niên giám thống kê của thành phô' Hồ Chí Minh. (**) Khối lượng CTRSH từ năm 1992 đến năm 2002 do Cổng ty môi trường đô thị Tp.HCM cung cấp. Năm Dân sô' (ngƣời) (*) Khôi lƣợng chât thải rắn sinh hoạt Tân/năm (**) Tân/ngày Kg/ngƣời/ngày 1996 4.748.596 1.058.468 2.900 0,61 1997 4.852.590 983.811 2.695 0,56 1998 4.957.856 939.943 2.575 0,52 1999 5.011.487 1.066.272 2.921 0,58 2000 5.117.129 1.483.963 4.066 0,79 2001 5.223.975 1.369.358 3.752 0,72 2002 5.332.006 1.508.543 4.133 0,78 2003 5.441.206 1.608.518 4.407 0,81 2004 5.551.554 1.708.493 4.681 0,84 2005 5.663.029 1.808.468 4.955 0,87 2006 5.775.610 1.908.443 5.229 0,91 2007 5.889.274 2.008.418 5.503 0,93 2008 6.003.997 2.108.393 5.776 0,96 2009 6.119.754 2.208.368 6.050 0,99 2010 6.236.519 2.308.343 6.324 1,01 8 Thực tế cho thấy khôi lượng CTR phát sinh từ các nguồn không được đo kiểm riêng, nhưng qua thực tế công tác thu gom, vận chuyển và thông qua sô" liệu thông kê của Công ty môi trường đô thị thành phô" Hồ Chí Minh, có thể ước tính tỷ lệ khôi lượng rác phát sinh từ các nguồn so với tổng khôi lượng rác sinh hoạt như sau : Bảng 2.2 : Tỷ lệ khối lượng rác phát sinh từ các nguồn so với tổng khôi lượng rác sinh hoạt □ Rác đường phô" □ Rác công sở □ Rác chợ ■ Rác khu thương mai Hình 2.1 : Tỷ lệ khôi lượng rác phát sinh từ các nguồn so với tổng khối lượng rác sinh hoạt Thành phần Rác thải sinh hoạt được chuyên chở đến các bãi rác chiếm tỷ lệ lớn chất thải hữu cơ dễ phân hũy, các loại plastic khó tái chế, rác thải từ các cơ sở sản xuất hàng STT Nguồn phát sinh Tỷ lệ (%) so với tổng lƣợng rác sinh hoạt 1 Rác hộ dân 57,91 2 Rác đường phô" 14,29 3 Rác cổng sở 2,8 4 Rác chợ 13 5 Rác khu thương mại 12 □ Rác hộ dân 9 tiêu thủ công nghiệp như : vải sợi, đế giày cao su và chứa rất ít chất thải nguy hại như : Pin, bóng đèn Kết quả phân tích thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại Thành Phô" Hồ Chí Minh theo các nguồn phát sinh khác nhau ( từ hộ gia đình, trường học, nhà hàng, khách sạn, chợ ) đến trạm trung chuyển và bãi chôn lấp như sau : 10 Bảng 2.3 : Thành phần chất thải rắn sinh hoạt của thành phô Hồ Chí Minh từ nguồn phát sinh đến bãi chôn lấp STT Thành phần %khôi lƣợng Hộ gia đình Nhà hàng, khách sạn Rác chợ Trƣờng học Bô rác & trạm trung chuyển Bãi chôn lâp 1 Thực phẩm 60,0-91,0 79,5-100,0 65,0-95,0 23,5-75,8 78,0-83,0 60,0-90,0 2 Giấy 1,5-10,0 0,0-2,8 0,5-25,0 1,5-27,5 2,0-6,0 1,0-4,0 3 Carton 0,0-0,3 0,0-0,5 0 0 0 0 4 Vải 0,5-4,0 0 0,0-18,5 1,0-3,8 0,5-,06 6,0-12,0 5 Túi nylon 0,0-3,0 0,0-5,3 2,0-19,0 8,5-34,4 6,0-25,0 10,0-30,0 6 Nhựa 0,0-1,0 0,0-6,0 0,0-1,5 3,5-18,9 0 0 7 Da 0,0-2,0 0 0,0-1,0 0,0-20,2 0,0-1,0 0,0-0,2 8 Gỗ 0,0-2,5 0 0,0-0,5 0 0,0-2,0 0 9 Cao su mềm 0,0-2,8 0 0,0-0,6 0 0 0,0-0,2 10 Cao su cứng 0,0-1,0 0 0 0,0-4,0 0 0 11 Lon đồ hộp 0,0-1,3 0,0-1,5 0,0-0,6 0 0,0-0,1 0 12 Kim loại màu 0,0-0,5 0 0,0-1,3 0 0 0 [...]... hoạt động tái sinh, tái chế của các cơ sở tư nhân chỉ phụ thuộc vào lợi nhận Thực tế cho thấy, các loại CTR sinh hoạt có thể tái sinh tái chế bao gồm : 4- Rác thực phẩm và rác hữu cơ Rác thực phẩm và rác hữu cơ được phân loại để sản xuất phân hữu cơ, khí methane, ngoài ra rác thải hữu cơ và rác thực phẩm còn được dùng làm phân bón vi sinh với tỷ lệ sử dụng khá cao Trong thành phần chất thải rắn sinh hoạt... các thành phần rác phát sinh từ hộ gia đình, thấy rằng khả năng tái chế chất rác thải thực phẩm, rác thải hữu cơ phân hũy nhanh thành phân bón compost và phân bón vi sinh chất lượng cao có tính khả thi cao do nguồn chất thải dồi dào và hiện chưa được khai thác hiệu quả 30 CHƢƠNG 3 HIỆN TRẠNG VỀ TÁI CHẾ CHAT THẢI RAN HỮU CƠ THÀNH PHÂN BÓN VI SINH TẠI VI T NAM 3.1 CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ CHAT THẢI RAN HỮU CƠ... rác thải thực phẩm và rác hữu cơ nhanh chiếm tỷ lệ lớn Tuy nhiên với khả năng phân hũy nhanh của rác thải hữu cơ nên có thể dùng để sản xuất phânn bón, đặt biệt là phân bón vi sinh có chất lượng cao Do đó, có thể tái sử dụng lại một phần khôi lượng rác thải này phục vụ cho quá trình chế biến phân bón, giải 25 quyết về diện tích bãi chôn lấp và những khó khăn trong giải quyết các vấn đề môi trường tại. .. công nghệ thích hợp để tái chế pin gia dụng Thêm vào đo, pin tiểu (đặt biệt là loại đồng hồ đeo tay, pin vi t chỉ bảng ) rất khó phân loại và có thể gây độc do hơi thủy ngân Chỉ có pin Ni-Cd hoặc pin oxyt thủy ngân và oxyt bạc mới có thể tái chế được Từ những nhận định và phân tích những loại rác có khả năng tái sinh, tái chế nêu trên Với khôi lượng rác thực phẩm và rác hữu cơ phân hũy nhanh chiếm tỷ... áp dụng chưa thật sự có hiệu quả Với hệ thông thu gom nêu trên thì công tác tái chế, tái sử dụng tại nguồn phát sinh chưa thật sự sử dụng hiệu quả (chưa phân loại chất thải rắn sinh hoạt tại nguồn) , hệ thông ngày phần lớn thu gom hiệu quả (triệt để) các thành phần chất thải rắn phát sinh tại nguồn Thành phô" đã hình thành đội quân nhặt rác đông đảo trên đường phô", bô đổ rác, trạm trung chuyển, bãi... rác thành phần compost, tác giả lựa chọn phân tích hiện trạng về công nghệ của Vi t Nam (Nhà máy xử lý rác Đông Vinh) và nước ngoài (Nhà máy sản xuất phân bón vi sinh Nam Định) 3.2.1 Nhà máy xử lý rác Đông Vinh (Thành phô" Vinh - Nghệ An) Do Công ty cổ phần phát triển công nghệ môi trƣờng xanh Hà Nội đầu tƣ Tóm tắt quy trình công nghệ xử lý rác thành phân bón hữu cơ : Vi sinh Băng chuyền phân loại. .. liệu 29 từ kim loại màu đều được tái sử dụng nếu chúng được phân loại và tách các tạp chất khác như : Nhựa, cao su, vải 4- Cao su Cao su thu hồi từ vi c tái chế lốp xe và được sử dụng làm nhiên liệu và nhựa rải đường Cũng như các thành phần phế liệu khác, cao su sau khi phân loại cũng được ép thành kiện để giảm thể tích trước khi chở đến cơ sở tái chế i- Pin gia dụng Vi c tái chế pin gia dụng là rất... thật đầy, vi khuẩn hiện diện sẽ phân hủy rác hữu cơ thành chất phân hữu cơ Những điều kiện quan trọng nhất trong quy trình này là nhiệt độ, độ ẩm, độ acid (pH) Phân thích hợp cho vi c sử dụng lại 3.1.3 Quy trình sản xuất phân bón bằng phƣơng pháp lên men kỵ khí kết hỢp phát điện ở quy mô nhỏ 32 1 tấn rác (chứa 70% hữu cơ) 77 kg phân hữu cơ (11% phần hữu cơ) Hình 3.2: Qui trình sấn xuất phân bón bằng... chỉ cần bổ sung phân chuồng trong giai đọan đầu (khi lượng nước rác tuần hòan chưa nhiều) Lượng phân này có thể được thu gom hoặc mua của các cư dân trong khu vực và cũng có thể thay thế bằng phân hầm cầu 3.2 HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC TÁI CHẾ CHAT THẢI RAN HỮU cơ THÀNH PHÂN BÓN VI SINH TẠI MỘT SÔ NHÀ MÁY ở VI T NAM Hiện nay, tại Vi t Nam có một sô" nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt thành phân compost như... xuất compost, phân vi sinh đều bắt nguồn từ vi c phân loại các vật liệu có khả năng tái chế (kim loại, những chất độc hại sẽ được loại bỏ), sau đó nghiền nhỏ đến kích thước thích hợp và tách các thành phần tạp chất khác (nếu cần) Sản phẩm của quá trình composting và vermicomposting thường được sử dụng vào quá trình cải tạo đất Tuy nhiên do quá trình phân loại không triệt để, trong thành phần rác thực phẩm . tài Các mục tiêu chính của đề tài Nghiên cứu phân loại rác tại nguồn và tái chế tại chỗ chất hữu cơ với sự tham gia của trùn quế thành phân bón vi sinh phục vụ cây trồng là : - Giảm thiểu. trạng tái chế và tái sử dụng CTRSH. Đánh giá, nhận xét. - Nghiên cứu phân loại CTRSH tại nguồn phục vụ cho vi c tái chế tại chỗ CTRHC thành phân vi sinh. - Nghiên cứu vai trò của Trùn quế trong. hũy chất thải rắn hữu cơ tại nguồn sau khi đã phân loại. - Tạo nguồn phân bón vi sinh có chất lượng cao thay thế phân hóa học sử dụng quá trình trồng trọt. Phân vi sinh là sản phẩm của rác hữu