NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM mô HÌNH xử lý rác THẢI hữu cơ hộ GIA ĐÌNH BẰNG CHẾ PHẨM VERMICOMPOST

Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài:- Thông qua các kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần tận dụng các loại rác thả

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NĂM HỌC 2013 – 2014

TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH

XỬ LÝ RÁC THẢI HỮU CƠ HỘ GIA ĐÌNH BẰNG CHẾ PHẨM VERMICOMPOST

Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Môi Trường

HÀ NỘI – 04/2014

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NĂM HỌC 2013 – 2014

TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH

XỬ LÝ RÁC THẢI HỮU CƠ HỘ GIA ĐÌNH BẰNG CHẾ PHẨM VERMICOMPOST

Thuộc nhóm ngành khoa học:Khoa học Môi Trường

Sinh viên thực hiện : Đàm Minh Thọ (Nam)

Lớp, khoa : ĐH1CM,Môi Trường

Số năm đào tạo : 4

Ngành học : Công nghệ kỹ thuật Môi Trường

Người hướng dẫn : TS Hoàng Ngọc Khắc

HÀ NỘI – 04/2014

Nhóm đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm mô hình xử lý rác thải hữu cơ hộ gia

đình bằng chế phẩm vermicompost” chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất

đến Ban lãnh đạo khoa cùng toàn thể Quý thầy cô trong khoa Môi trường, Trường Đạihọc Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã quan tâm, dạy dỗ và giúp đỡ cho chúng emtrong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Phòng Thí Nghiệm-KhoaMôi Trường- Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiệnthuận lợi về cơ sở vật chất và tận tình giúp đỡ để chúng em nghiên cứu thực nghiệmcác nội dung của đề tài

Và với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS.Hoàng Ngọc Khắc đãquan tâm, tận tình giúp đỡ và nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm nghiêncứu khoa học, tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Chúng em cũng xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đã có những ý kiếnđóng góp cho chúng em trong quá trình thực hiện đề tài

Vì thời gian nghiên cứu có hạn nên bản báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học củachúng em còn nhiều thiếu sót, chúng em mong các thầy cô trong khoa đóng góp ý kiến

để bản báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 09 tháng 04 năm 2014

Nhóm thực hiện đề tài: Đàm Minh Thọ

Vũ Thị Hồng Nguyệt

Lê Thị PhươngNguyễn Thị SonNguyễn Thị Ngọc

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Giới thiệu về chất thải sinh hoạt: 3

1.2 Một số phương pháp và công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 6

1.2.1 Phương pháp đổ rác thành đống ngoài trời (Open dumps):

1.2.10 Nghiên cứu công nghệ xử lý chất thải bằng sinh vật:

9

CHƯƠNG 2: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu: 10

2.2 Đối tượng nghiên cứu: 10

2.3 Phương pháp nghiên cứu: 11

2.3.1 Phương pháp bố trí thực nghiệm: 11

2.3.2 Quy trình thực nghiệm: 12

2.3.2.1 Chuẩn bị chất thải sinh hoạt: 12

2.3.2.2 Chuẩn bị vermicompost và chất phụ trợ: 13

2.3.2.3.Tiến hành trộn, ủ: 13

2.3.2.5 Thu mẫu và phân tích mẫu nước: 14

2.3.3 Phương pháp phân tích 14

2.3.3.1 Phân tích chỉ tiêu tổng C (Phương pháp Chiurin). 14

2.3.3.2 Phân tích tổng N (Phương pháp Kendan): 16

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19

3.1 Kết quả thành phần, đặc trưng rác thải hữu cơ hộ gia đình tại địa điểm nghiên cứu: 19

3.2 Kết quả xây dựng mô hình thực nghiệm: 20

3.2.1 Đợt 1 (25/02/2014 – 1/4/2014): 20

3.2.2 Đợt 2 (3/03/2014 – 2/04/2014): 21

3.3 Kết quả theo dõi tốc độ xử lý: 21

3.3.1.Theo dõi sự thay đổi về nhiệt độtrong các mẫu ủ: 27

3.3.2.Theo dõi sự thay đổi về độ ẩmtrong các mẫu ủ: 27

3.3.3.Theo dõi sự thay đổi về màu sắc và mùi trong xử lý: 27

3.3.4.Theo dõi sự thay đổi về hàm lượng tổng C trong các mẫu ủ: 27

3.3.5.Theo dõi sự thay đổi về hàm lượng tổng N trong các mẫu ủ: 27

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 36

Phụ lục 1: Một số hình ảnh thu được trong quá trình nghiên cứu 33

Phụ lục 2: Giới hạn chỉ thị hàm lượng Nito tổng số trong 6 nhóm đất chính ở Việt Nam ( TCVN 7373:2004……… 36

Phụ lục 3: Giới hạn chỉ thị hàm lượng C trong 6 nhóm đất chính ở Việt Nam (TCVN 7376:2004) 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Chất thải rắn đô thị phát sinh 2007 - 2010 6

Bảng 2.1: Bố trí thực nghiệm 16

Bảng 2.2: Công thức trộn 18

Bảng 3.1: Số liệu thành phần rác hữu cơ tại địa điểm nghiên cứu 24

Bảng 3.3: Bảng độ ẩm của các thùng ủ 28

Bảng 3.4: Bảng hàm lượng tổng C của các thùng ủ 32

Bảng 3.5: Bảng hàm lượng tổng N của các thùng ủ 35

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 : Sơ đồ quy trình thực nghiệm 16

Hình 3.1 : Biểu đồ nhiệt độ trong thùng ủ đợt 1 và nhiệt độ môi trường 27

Hình 3.2 : Biểu đồ độ ẩm của các thùng ủ trong đợt thực nghiệm 1 29

Hình 3.3 : Biểu đồ độ ẩm của các thùng ủ trong đợt thực nghiệm 2 29

Hình 3.4 : Mẫu chất thải khi mới đưa vào thùng ủ 30

Hình 3.5 : Mẫu chất thải sau 5 ngày ủ 31

Hình 3.6 : Mẫu chất thải sau 15 ngày ủ 31

Hình 3.7 : Mẫu chất thải sau 25 ngày ủ 31

Hình 3.8 : Mẫu chất thải sau 32 ngày ủ 31

Hình 3.9 : Biểu đồ hàm lượng tổng C của các thùng ủ trong đợt thực nghiệm 1 .32

Hình 3.10 : Biểu đồ hàm lượng tổng C của các thùng ủ trong đợt thực nghiệm 2 .33

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIỆM CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Nghiên cứu thực nghiệm mô hình xử lý rác thải hữu cơ hộ gia đinhbằng chế phẩm vermicompost

- Sinh viên thực hiện:

- Lớp: ĐH1CM Khoa: Môi trường Năm thứ: 3 Số năm đào tạo: 4

- Người hướng dẫn: Ts Hoàng Ngọc Khắc

2 Mục tiêu đề tài:

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý chất thải hữu cơ hộ gia đình bằng vermicompost

- Đánh giá diễn biến quá xử lý chất thải hữu cơ hộ gia đình bằng vermicompost

3 Tính mới và sáng tạo:

- Đề tàinghiên cứu có mục tiêu đánh giá hiệu quả mô hình xử lý rác thải hữu cơ

hộ gia đình thành phân bón.Qua đó góp phần cung cấp mô hình xử lý rác thải hữu cơtrong xử lý ô nhiễm

4 Kết quả nghiên cứu:

Rác thải sinh hoạt được lấy từ hộ gia đình nhà bác Nguyễn Thị Hợp – khu táiđịnh cư phường Phú Diễn quận Bắc Từ Liêm thành phố Hà Nội có thành phần đặctrưng cho rác thải hữu cơ sinh hoạt của hộ gia đình

Đối vớithực nghiệm các loại mô hình xử lý rác thải hữu cơ hộ gia đình bằng chếphẩm vermicompost, hầu hết đều đưa lại các cản phẩm có chất lượng và quá trình xử

lý đều không gây mùi và phát sinh nước rỉ rác Tuy nhiên, quá trình chuẩn bị mẫu vàxáo trộn trước khi xử lý mẫu đều gây ra mùi

Các thông số đánh giá chất lượng sản phẩm (hàm lượng tổng N) và theo dõi quátrình phân hủy rác thải (hàm lượng tổng C) của mẫu xử lý đều cho thấy các loại môhình xử lý tốt

5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài:

- Thông qua các kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần tận dụng các loại rác

thải có khả năng phân hủy sinh học, giải quyết một phần vấn đề rác thải hữu cơ chocác hộ gia đình trong quá trình sinh hoạt, tạo ra sản phẩm thân thiện môi trường từnguồn thải và đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững, đảm bảo chất lượng cuộc sốngcon người

- Mô hình nghiên cứu của nhóm đề tài có thể được ứng dụng và đưa vào thực tiễncuộc sống ở các khu vực có diện tích trống và thoáng gió Đặc biệt, mô hình nghiêncứu có thể được đưa ra các đảo, nhà giàn ngoài khơi với mục đích xử lý rác thải sinhhoạt và cung cấp lượng phân hay đất mùn cho trồng trọt ngoài đảo, nhà giàn

- Kết quả nghiên cứu của nhóm đề tài có thể được sử dụng làm tài liệu tham

khảo, dẫn chứng phục vụ công tác giảng dạy các môn như: công nghệ sinh học môitrường, xử lý chất thải rắn… trong trường Đại học Tài nguyên và môi trường

6 Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài :

Hà Nội, Ngày 8 tháng 4 năm 2014

Sinh viên chịu trách nhiệm chính

I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN:

Họ và tên : Đàm Minh Thọ

Ngày sinh : 30 tháng 12 năm 1992

Nơi sinh : Đại Tự - Yên Lạc - Vĩnh Phúc

Lớp: ĐH1CM Khóa: 2011 - 2015

Khoa : Môi trường

Địa chỉ liên hệ: KTT CĐSP Lạng Sơn, P.Chi Lăng – Tp.Lạng Sơn – T.Lạng SơnĐiện thoại : 01656487200 Emai : damminhtho@gmail.com

MỞ ĐẦU

Ô nhiễm môi trường là sự thay đổi thành phần, tính chất của môi trường gâyảnh hưởng tới các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật Khinhững sự thay đổi này vượt quá một ngưỡng nhất định thì sẽ gây nguy hiểm chocon người và sinh vật Nguồn gây ô nhiễm môi trường hiện có rất nhiều: nước thải,khi thải và chất thải rắn Các dạng chất thải đều có những tác động nhất định tớithành phần, tính chất môi trường Trong đó, chất thải rắn là loại chất thải có côngđoạn xử lý khá phức tạp vì sự đa dạng về thành phần chất thải và mức độ xả thải.Chất thải rắn gồm có nhiều loại như: chất thải trong sinh hoạt; chất thải trongsản xuất; chất thải trong dịch vụ, thương mại; chất thải trong y tế; chất thải trongnông nghiệp; chất thải trong giao thông vận tải Mỗi dạng chất thải đều có nhữngđặc trưng trong quản lý, thu gom cũng như xử lý là khác nhau Chất thải trong sinhhoạt là dạng chất thải có thể xử lý và sản xuất thành các sản phẩm thân thiện vớimôi trường Theo nhiều tài liệu nghiên cứu, rác thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu

cơ dễ phân hủy sinh học, có khả năng ủ hiếu khí thành phân vi sinh nhờ các chếphẩm vi sinh, sinh học

Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 7 tỉ người sinh sống và thải ra hàng tấnmét khối chất thải sinh hoạt hàng ngày Phần lớn lượng chất thải này được thu gomkhông hết và thường xử lý theo cách chôn lấp hoặc đốt và chôn tro Ở Việt Namcũng vậy, hàng ngày có hàng triệu mét khối chất thải sinh hoạt của con người, phầnlớn lượng chất thải sinh hoạt trong số này không được thu gom và xử lý bằng cáchchôn lấp ở các bãi rác Công nghệ chôn lấp là biện pháp khá phổ biến nhưng cònnhiều vấn đề cần giải quyết như lượng nước rỉ rác phát sinh lớn, mùi từ quá trìnhchôn lấp cũng rất lớn và đặc biệt quỹ đất sử dụng lớn và mất nhiều thời gian để tái

sử dụng Công nghệ chôn lấp cũng làm lãng phí đi môt lượng không nhỏ các chấthữu cơ dễ phân hủy – nguyên liệu phù hợp cho sản xuất phân bón hữu cơ Côngnghệ mới mà một số nước tiên tiến đang áp dụng là xử lý rác hữu cơ trong chất thảisinh hoạt thành các sản phẩm có chức năng như đất trồng trong nông nghiệp bằngcác sinh vật trong tự nhiên

Công nghệ xử lý chất thải hữu cơ trong sinh hoạt là một công nghệ khôngmới nhưng việc ứng dụng các sinh vật có sẵn trong tự nhiên là một hướng đi mới vàrất đột phá Là sinh viên ngành Khoa học môi trường chúng tôi càng ý thức đượctầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường sống cũng như nghiên cứu các giải phápnhằm làm sạch môi trường Trong quá trình học tập và nghiên cứu chúng tôi đặcbiệt chú ý đến khả năng xử lý chất thải hữu cơ trong sinh hoạt của một số loài giun

1

như giun quế (trùn đỏ) Hiện nay, nhiều công trình khoa học đã nghiên cứu về khảnăng xử lý chất thải hữu cơ trong sinh hoạt của giun quế.

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, rác thải hữu cơ được xử lý đạt hiệusuất 100%, không còn mùi hôi thối [6]

Nghiên cứu quá trình sản xuất phân hữu cơ từ rác thải với sự tham gia của trùnquế, báo cáo Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵngnăm 2010 [10]

Nghiên cứu ứng dụng mô hình nuôi giun đỏ để xử lý rác thải hữu cơ quy mô

họ gia đình, luận văn thạc sĩ của cử nhân Bùi Minh Tuấn – trường Đại học Nônglâm Thái nguyên [11]

Nghiên cứu nuôi trùn quế để xử lý rác thải của Thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Mỹ,

kỹ sư Phạm Quốc Khánh, PGS-TS Nguyễn Văn Phước và GS-TS Lâm Minh Triết(thuộc Viện Môi trường - Tài nguyên và Trường Đại học Tôn Đức Thắng) [12].Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu hầu hết chưa quan tâm tới việc xây dựnghẳn một quy trình hay mô hình cụ thể Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm mô hình xử lý rác thải hữu cơ hộ gia đình

bằng chế phẩm vermicompost”.

- Xử lý chất thải hữu cơ hộ gia đình thành phân bón hữu cơ

- Khảo sát, đánh giá thành phần, đặc trưng về chất thải hữu cơ hộ gia đình tạiđịa điểm nghiên cứu

- Xây dựng mô hình xử lý chất thải hữu cơ quy mô hộ gia đình được bổ sungchế phẩm vermicompost

- Theo dõi và đánh giá tốc độ phân hủy của rác thải hữu cơ khi được bổ sungchế phẩm vermicompost

 Ý nghĩa thực tiễn:

- Đánh giá khả năng xử lý chất thải hữu cơ hộ gia đình bằng giun quế và đưa

ra một mô hình cụ thể để có thể áp dụng cho các hộ gia đình trong thực tiễn

Áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế, làm quen với NCKH ứng dụngtrong thực tiễn Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo.Trong báo cáo này chúng tôi xin trình bày kết quả nghiên cứu, triển khai của đề tài

từ tháng 12 năm 2013 đến đầu tháng 4 năm 2014

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Giới thiệu về chất thải sinh hoạt:

1.1.1 Nguồn gốc và hiện trạng:

a Nguồn gốc:

Chất thải sinh hoạt là một dạng của chất thải rắn bị loại ra trong quá trình sinhhoạt của con người Nguồn phát sinh chủ yếu là từ các hộ gia đình, khu công cộng,khu thương mại, khu xây dựng, bệnh viện,… Căn cứ theo nguồn gốc, người ta chiachất thải sinh hoạt làm 2 loại chính: chất thải từ nhà bếp và chất thải từ các khu vựcthương mại, chợ, siêu thị,

b Hiện trạng:

Chất thải sinh hoạt hiện đang là một trong những nguồn gây ô nhiễm môitrường lớn Khối lượng chất thải thì hằng ngày tăng lên theo nhu cầu cuộc sống hiệnđại Việc quản lý chất thải sinh hoạt gặp khó khăn trong khâu thu gom và vậnchuyển do tính chất và thành phần đa dạng của chất thải sinh hoạt Các công nghệ

xử lý cổ điển dần lộ ra nhiều những điểm hạn chế Hiện nay, vấn đề giảm thiểu chấtthải và tái sử dụng chất thải là một biện pháp hứa hẹn nhiều điểm tích cực Tuynhiên, nếu vấn đề quản lý thu gom và phân loại không làm tích cực, triệt để thì rấtkhó khăn để triển khai biện pháp trên Công nghệ biến chất thải sinh hoạt thànhnguồn nguyên liệu đầu vào giá rẻ đã mang lại nhiều hiệu quả kinh tế và góp phầnrất lớn trong việc bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên của nhiều nước tiêntiến

 Tình hình chất thải sinh hoạt trên thế giới:

Mức đô thị hóa càng cao thì khối lượng chất thải theo đầu người trong mỗingày đêm càng lớn như: Canada: 1,7kg/người/ngày; Australia: 1,6 kg/người/ngày;Thụy Sỹ: 1,3kg/người/ngày; Trung Quốc là 1,3 kg/người/ngày Đăc biệt dân thànhthị ở các nước phát triển phát sinh chất thải nhiều hơn ở các nước đang phát triểngấp 6 lần, các nước phát triển là 2,8kg/người/ngày, các nước đang phát triển là0,5kg/người/ngày Chi phí xử lý lượng chất thải sinh hoạt hàng năm của các nướcphát triển là hơn 10% GDP và ở các nước đang phát triển là hơn 30%GDP Cơ sở

hạ tầng tiêu hủy an toàn chất thải thường rất thiếu thốn Khoảng 30 - 60% rác thải

đô thị toàn thế giới không được cung cấp dịch vụ thu gom [7]

 Tình hình rác thải sinh hoạt ở Việt Nam:

Công nghiệp hóa, đô thị hóa và dân số tăng nhanh cùng với mức sống đangđược nâng cao là những nguyên nhân chính dẫn đến lượng chất thải phát sinh ngày

3

càng lớn Mặt khác, việc đầu tư có hạn chế và quản lý không đồng bộ chặt chẽ chonên chất thải sinh hoạt tại các đô thị lớn đều bị ô nhiễm do chất thải rắn gây ra Hầuhết, các bãi rác của các đô thị đều không theo quy hoạch tổng thể, nhiều thành phố,thị xã, thị trấn chưa có quy hoạch bãi chôn lấp chất thải Việc thiết kế và sử dụngcác bãi chôn lấp lại chưa thích hợp ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng.Quá trình phát sinh chất thải rắn luôn đi đôi với quá trình sản xuất và sinh hoạtcủa con người Tổng lượng CTR sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăngtrung bình 10 -16% mỗi năm Tại hầu hết các đô thị, khối lượng chất thải rắn sinhhoạt chiếm khoảng 60-70% tổng lượng CTR đô thị (một số đô thi tỷ lệ này lên đến90%) CTR sinh hoạt phát sinh chủ yếu từ hộ gia đình, các khu tập thể, các trungtâm thương mại, văn phòng, các cơ sở nghiên cứu trường học, Rác hộ dân chiếm

tỉ trọng 57,91% tổng lượng rác; rác đường phố chiếm 14,29% tổng lượng rác; ráccông sở chiếm 2,8% tổng lượng rác; rác chợ chiếm 13% tổng lượng rác Rác thựcphẩm chiếm 60-75% tổng khối lượng chất thải Chỉ số phát sinh CTR đô thị bìnhquân đầu người tăng theo mức sống

Bảng 1.1 Chất thải rắn đô thị phát sinh 2007-2010Nội dung 2007 2008 2009 2010Dân số đô thị 23,8 27,7 25,5 26,22

% Dân số đô thi so với cả nước 28,20 28,99 29,74 30,2Chỉ số phát sinh CTR đô thị (kg/ng/ngđ) ~ 0,75 ~ 0,85 ~ 0,95 1,0Tổng lượng CTR đô thị phát sinh (tấn/ngđ) 17,686 20,849 24,225 26,224

Nguồn: Tổng cục Môi trường tổng hợp ,2011

Hiện nay, phần lớn chất thải sinh hoạt ở Việt Nam vẫn được xử lý bằng hìnhthức chôn lấp Tuy nhiên, cũng mới chỉ có 12 trong tổng số 64 tỉnh, thành phố cóbãi chôn lấp hợp vệ sinh hoặc đúng kỹ thuật và chỉ có 17 trong tổng số 91 bãi chônlấp hiện có trong cả nước là bãi chôn lấp hợp vệ sinh Phần lớn các bãi chôn lấp hợp

vệ sinh đều được xây dựng bằng nguồn vốn ODA, nguồn vốn đầu tư từ ngân sách làhết sức khó khăn và hạn chế Lượng chất thải rắn tại các đô thị được thu gom mớiđạt 70% tổng lượng chất thải rắn phát sinh Trong khi đó, việc tái chế và tái sử dụngmới chỉ giảm khoảng 10 -12% khối lượng rác thải

Ở nước ta chỉ khoảng 7 người/1 triệu dân làm công tác quản lý về môi trường,trong khi con số này ở nước láng giềng Trung Quốc là 20 người, so với các nướctrong khu vực ASEAN như: Thái Lan là 30 người, Campuchia là 55 người,Malaysia là 100 người Đối với các nước phát triển thì con số này còn cao hơnnhiều như: Canada là 155 người, Anh là 204 người Ngoài ra, do hệ thống chính

4

sách, pháp luật về bảo vệ môi trường vẫn còn thiếu và chưa đồng bộ, chưa tươngthích kịp thời với sự phát triển của nền kinh tế thị trường Các quy định về thu phíbảo vệ môi trường đối với nước thải, chất thải rắn mặc dù đã được Chính phủ banhành song còn mang tính hình thức, số kinh phí thu được mới chỉ bằng 1/10 so vớitổng kinh phí mà Nhà nước phải chi cho các dịch vụ thu gom và xử lý chất thải Cácchế tài xử phạt vi phạm hành chính còn quá thấp, chưa đủ sức răn đe, phòng ngừa.Bên cạnh đó, các cơ quan chức năng còn lúng túng trong xử lý các hành vi vi phạmpháp luật về bảo vệ môi trường Do đó công tác quản lý chất thải nói chung vàchất thải sinh hoạt nói chung còn nhiều khó khăn [8].

1.1.2 Thành phần và đặc tính của chất thải sinh hoạt:

Thành phần chất thải sinh hoạt chia làm 2 loại chính: chất thải dễ phân hủy vàcác chất còn lại gọi là rác tái sinh

- Chất thải dễ phân hủy là các loại rác hữu cơ dễ bị thối rữa trong điều kiện

tự nhiên sinh ra mùi hôi thối như: các loại thức ăn thừa, thức ăn hư hỏng, vỏ tráicây, các chất thải tách ra do làm bếp…

- Rác tái sinh: là các loại rác có thể sử dụng lại nhiều lần trực tiếp hoặc chếbiến lại như: giấy, cacton, vỏ đồ hộp, thủy tinh, các loại nhựa, quần áo cũ, bàn ghếcũ…

Đặc trưng của chất thải sinh hoạt là thường rất đa dạng về các loại chất thảitrong đó khoảng 65% là chất hữu cơ dễ phân hủy Ở những khu dân cư đông đúc,điều kiện vệ sinh thấp kém, chất thải không được thu gom, xử lý hợp lý đó sẽ là mộttrong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng [9]

1.1.3 Tác hại đến môi trường:

 Làm ô nhiễm môi trường đất:

Các chất thải hữu cơ được môi trường đất phân hủy tương đối nhanh chóngtrong điều kiện yếm khí và hiếu khí khi có độ ẩm thích hợp Qua hàng loạt sảnphẩm trung gian cuối cùng quá trình phân hủy hiếu khí sẽ tạo ra các khoáng chấtđơn giản như nước, cacbonic Nhưng trong điều kiện yếm khí thì sản phẩm cuốicùng chủ yếu là CH4, H2O, CO2 gây ngộ độc cho môi trường đất

 Làm ô nhiễm môi trường nước:

Khi môi trường đất phải tiếp nhận một lượng rác thải sinh hoạt quá lớn sẽ làmcho môi trường đất bị quá tải, các vi sinh trong đất không thể làm sạch các chất thải

và gây ra tình trạng ô nhiễm Nếu tình trạng ô nhiễm kéo dài thì các chất ô nhiễm sẽchuyển hóa thành các chất độc hại Các chất độc hại sẽ theo mạch nước trong đất

5

chảy xuống nguồn nước ngầm hay chảy ra các nguồn nước mặt và làm ô nhiễmnước ngầm, nước mặt trong đất.

Các chất thải sinh hoạt cũng có những tác động trực tiếp tới môi trường và cácsinh vật trong nước Các dạng chất khó phân hủy sẽ gây hại lớn cho thủy sinh khi đivào chuỗi thức ăn và cũng tạo thành lớp chắn trên bề mặt, làm giảm khả năng hôhấp, quang hợp của sinh vật trong nước Các phần chất có khả năng phân hủy sẽ trảiqua sự phân giải yếm khí và tạo ra các sản phẩm khó chịu như: CH4, H2S, Tấtcảcác sản phẩm đều gây mùi hôi thối và độc, bên cạnh đó còn có rất nhiều vi trùnggây ô nhiễm nguồn nước

1.2 Một số phương pháp và công nghệ xử lý chất thải sinh hoạt [1]

1.2.1 Phương pháp đổ rác thành đống ngoài trời (Open dumps):

Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất, đơn giản nhất, ít tốn kém nhất

và cũng gây ra nhiều vấn đề cho môi trường đất

Theo phương pháp này, người ta thu gom chất thải, vận chuyển chất thải đếnmột địa điểm đã xác định là nơi xử lý Người ta đổ chất thải thành đống với nhữngkích thước khác nhau; lớp rác này chất lên lớp rác khác tạo nên sự hỗn độn khôngtheo quy định nào

Nhược điểm: Bề mặt bãi rác không được che phủ nên gây hiện tượng thoát

khí, hiện tượng rửa trôi các chất bẩn do nước mưa; thời gian phân hủy chất thải rấtlâu; một số chất nguy hại có thể đi vào chuỗi thức ăn; chi phí quản lý, vận hành làrất tốn kém và khó khăn

Thực tế ở Việt Nam cho thấy, nếu chọn phương pháp này thì tốc độ đô thị hóa

sẽ có thể khiến bãi rác chưa xử lý xong nằm giữa khu dân cư và gây ra rất nhiềunguy hại cho cộng đồng xung quanh

1.2.2 Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill):

Chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp chôn lấp rác thải vào những hố đào cótính toán về dung lượng, có gia cố cẩn thận để kiểm soát khí thải và kiểm soát lượngnước rò rỉ

Nguyên tắc của phương pháp là cố gắng tạo ra môi trường yếm khí để VSVtham gia phân hủy các thành phần hữu cơ có trong hố rác Và sử dụng các biện phápcan thiệp để luôn duy trì quá trình phân hủy của các thành phần VSV yếm khí vàtùy tiện diễn ra ổn định

Ưu điểm: Phương pháp có thể kiểm soát tốt các chất thải phát sinh ra từ bãi

chôn lấp; phương pháp tận dụng được lượng khí gas phát sinh

6

Hiện nay, Việt Nam chỉ có 17 bãi chôn lấp hợp vệ sinh và công nghệ chôn lấphợp vệ sinh cũng mới chỉ có 12 tỉnh, thành áp dụng Đây là một con số rất khiêmtốn và cần được nâng cao cả về số lượng và chất lượng.

1.2.3 Phương pháp ủ chất thải (Waste composting):

Phương pháp ủ chất thải được hiểu là quá trình phân giải sinh học các chất hữu

cơ dẫn tới sự ổn định khối ủ trong tồn trữ và sử dụng như một dạng phân hữu cơ.Quá trình ủ chất thải được thực hiện cả trong điều kiện hiếu khí và cả trong điềukiện hiếu khí

Ưu điểm: Phương pháp ủ chất thải có thể làm ổn định chất thải nhờ khả năng

của hệ VSV yếm khí, tùy tiện; ức chế hoặc tiêu diệt mầm bệnh nhờ các sinh vậtthiên địch; làm tăng chất lượng dinh dưỡng cho cây trồng và làm giảm độ ẩm trongkhối ủ

Nhược điểm: Chất lượng sản phẩm ủ chất thải thường không ổ định, phụ thuộc

nhiều vào thành phần chất thải đưa vào quá trình ủ Quá trình ủ cũng được coi nhưquá trình lãng phí năng lượng Một số sản phẩm phụ không mong muốn có hại chomôi trường xung quanh

1.2.4 Phương pháp đốt và chôn lấp tro:

Phương pháp này là phương pháp hiện đại, có khả năng xử lý triệt để tínhnguy hại của các chất thải tới môi trường Phương pháp dựa trên nguyên tắc gianhiệt với các chất thải để hóa tro các chất thải này Người ta thường xây dựngnhững lò đốt hợp vệ sinh để xử lý

Ưu điểm: Xử lý tốt mọi loại chất thải, kiểm soát được lượng khói thải, khí thải

ra từ lò đốt, lượng tro sau đốt thường có tính nguy hại ít hơn

Nhược điểm: Xây dựng lò đốt hợp vệ sinh khó khăn, chi phí cho việc đốt 1 m3

chất thải lớn hơn nhiều các phương pháp khác, không tận dụng được lượng rác thảhữu cơ dễ phân hủy, phát sinh nhiều khí độc gây nguy hại tới con người

1.2.5 Công nghệ hố chứa:

Người ta thường tận dụng những hố nhân tạo (khai thác đất, đá, hầm lò, )hoặc những thung lũng, ao hồ không còn sử dụng để làm nơi xử lý chất thải Cầnlưu ý một số điểm khi sử dụng những hố tự nhiên và nhân tạo này: Với hố tự nhiênthì có nền đất thường dễ thấm nước nên khó quản lý nước rác rò rỉ, nước mưa vànước bề mặt có thể tràn vào gây khó quản lý; với hố nhân tạo thường không có kíchthước phù hợp và luôn phải gia cố thêm

1.2.6 Công nghệ ủ chất thải thành đống không thổi khí;

7

Đây là công nghệ cổ điển và truyền thống nên các chất thải không cần đượcphân loại Sau khi chất thải được thu gom trên địa bàn sẽ được đưa tới vị trí ủ Tạiđây, người ta đổ chất thải thành từng đống có khối lượng khoảng 10-20 m3/đống,chiều cao của đống ủ khoảng 2,5-3 m Đống ủ được tạo thành khối hình thang.Trong quá trình ủ tự nhiên này, nhiệt độ khối ủ tăng rất nhanh, hàm lượngVSV cũng phát triển mạnh trong thời gian đầu đặc biệt là các loại vi khuẩn Cứ saumột tháng hay ba tuần quá trình lên men tự nhiên diễn ra trong đống ủ, người ta lạixới đống ra để thu gom các phần chất thải đã phân hủy (kích thước nhỏ hơn 2cm).Phần còn lại sẽ được xử lý bằng cách chôn lấp vĩnh viễn hoặc đốt chôn tro.

Ưu điểm: Dễ thực hiện, không phải mất chi phí ban đầu.

Nhược điểm: Thời gian ủ kéo dài; lẫn tạp chất nhiều nên gây rối loạn quá trình

ủ và chất lượng sản phẩm; phát sinh vấn đề vệ sinh xung quanh đống ủ; không kiểmsoát được khí thải ra từ đống ủ

1.2.7 Công nghệ ủ thành đống có thổi khí:

Công nghệ này cũng giống như công nghệ ủ thành đống không thổi khí vềnguyên tắc, nhưng do được cải tiến có cấp khí dưới đáy nên thời gian xử lý củađống ủ sẽ giảm xuống và nhiệt độ trong đống ủ cũng không bị biến động quá lớn.Tác động cơ bản của việc thổi khí vào đống ủ: điều hòa lại sự phát tán nhiệt trongđống ủ; oxy không khí sẽ được hòa tan vào đống ủ nhiều hơn; các chất khí sinh ratrong quá trình ủ sẽ không ảnh hưởng nhiều đến quá trình ủ chất thải

Ưu điểm: Thời gian ủ được rút ngắn, chất lượng sản phẩm được nâng cao Nhược điểm: Vệ sinh đống ủ; khí thải phát ra từ đống ủ.

1.2.8 Công nghệ ủ bể yếm khí:

Ủ yếm khí là công nghệ xử lý chất thải hữu cơ không cần hệ thống cung cấpkhí Công nghệ này hiện nay thường ít được áp dụng do những mặt hạn chế của nó.Công nghệ ủ yếm khí là dựa vào hệ thống VSV yếm khí và tùy tiện phân hủy cácchất hữu cơ

Phạm vi áp dụng công nghệ này thường là hẹp, chỉ có những loại chất thảigiàu chất hữu cơ dễ phân hủy thì nên dùng công nghệ này

Nhược điểm: Công nghệ này thường có sản phẩm phân hữu cơ rất tốt nhưng

các sản phẩm phụ của quá trình lên men và phân giải là rất nguy hại

1.2.9 Công nghệ ủ bể hiếu khí:

Công nghệ ủ hiếu khí là công nghệ sử dụng các hệ VSV hiếu khí và tùy nghiphân giải các chất thải hữu cơ Công nghệ này cũng được hiểu như là công nghệthổi khí cưỡng bức để đẩy mạnh quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ

Khi tiến hành ủ thì nhiệt trong đống ủ cũng tăng nhanh sau 2 ngày; chúng tacần cung cấp lượng oxy vừa đủ để quá trình diễn ra ổn định Và sau 2 ngày chúng ta

8

cần thổi mạnh khí để kiểm soát nhiệt độ đông ủ luôn trong nhiệt độ tối ưu Khi thổikhí mạnh sẽ khiến một lượng mùi lớn bốc ra từ đống ủ nên thông thường trong các

bể ủ hiếu khí luôn có các thiết bị thu khí phía trên nóc bể để quản lý chất lượng khíphát sinh vào không khí

Hệ thống cấp khí trong bể ủ thường được bố trí dưới đáy bể và thổi khí theonhiều cách khác nhau

Ưu điểm: Quá trình phân hủy nhanh; kiểm soát được mức độ ô nhiếm nươc,

không khí; sản phẩm ủ đồng đều

Nhược điểm: Chi phí xây dựng vận hành cao; sản phẩm có giá thành rất cao.

1.2.10 Nghiên cứu công nghệ xử lý chất thải bằng sinh vật:

Công nghệ ứng dụng các sinh vật có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ để xử

lý chất thải hữu cơ là một công nghệ mới và rất có nhiều tiềm năng phát triển Côngnghệ này đã được các nhà môi trường thế giới nghiên cứu khá nhiều và họ cũng tìm

ra không ít các sinh vật có khả năng thần kỳ đó: giun đất, giun Philippines, ruồi ẤnĐộ,

Ở Việt Nam, công nghệ sử dụng các sinh vật xử lý rác thải hữu cơ đã có nhiều

nghiên cứu trong đó có những nghiên cứu có tiếng vang lớn như: Nghiên cứu ứng dụng nuôi trồng giun quế để xử lý chất thải hữu cơ của Ts Huỳnh Thị Kim Hối.

Kết quả được công bố cho thấy khả năng rất tốt của loài giun nhỏ bé này đã từng

được nhiều tờ báo trong nước đua tin: 1 lạng giun quế xử lý 3 tạ chất thải.

9

CHƯƠNG 2: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu:

Các thực nghiệm được tiến hành từ tháng 01 năm 2014 đến tháng 04 năm

2014 tại nhà bạn Đàm Minh Thọ, tại Khu tái định cư phường Phú Diễn, quận Bắc

Từ Liêm, thành phố Hà Nội

Mẫu chất thải hữu cơ hộ gia đình được lấy từ nhà bác Nguyễn Thị Hợp, Khutái định cư phường Phú Diễn, quận Bắc Từ Liêm, thành phố Hà Nội

2.2 Đối tượng nghiên cứu:

Giun quế có tên khoa học là Perionyx excavatus, giống Pheretima, họ

Megascocidae, ngành giun đốt Chúng thuộc nhóm giun ăn phân, thường sống trongmôi trường có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy, trong tự nhiên ít tồn tại với quầnthể lớn và không có khả năng cải tạo đất trực tiếp như một số loài giun địa phươngsống trong đất [2]

Giun quế là một trong những giống giun đã được thuần hóa, nhập nội và đưavào nuôi công nghiệp với các quy mô vừa và nhỏ Đây là loài giun mắn đẻ, xuấthiện rải rác ở vùng nhiệt đới, dễ bắt bằng tay, vì vậy rất dễ thu hoạch Chúng được

sử dụng rộng rãi trong việc chuyển hóa tầng thảm ở Philippines, Australia và một sốnước khác (Gurrero, 1983; Edwards, 1995) Kích thước giun đỏ trưởng thành từ 10– 15 cm, nước chiếm khoảng 80 – 85%, chất khô khoảng 15 – 20% Hàm lượng cácchất (tính trên trọng lượng chất khô) như sau: Protein: 68 –70%, Lipid: 7 – 8%, chấtđường: 12 –14 %, tro 11 – 12% Do có hàm lượng Protein cao nên giun quế đượcxem là nguồn dinh dưỡng bổ sung quý giá cho các loại gia súc, gia cầm, thủy hảisản… Ngoài ra, giun quế còn được ứng dụng trong y học, công nghệ chế biến thức

ăn gia súc… Phân giun là loại phân hữu cơ sinh học có hàm lượng dinh dưỡng cao,thích hợp cho nhiều loại cây trồng, không gây ra tình trạng “sốc” phân, yêu cầu lưutrữ dễ dàng, đặc biệt thích hợp cho các loại hoa kiểng, làm giá thể vườn ươm và lànguồn phân thích hợp cho việc sản xuất rau sạch [2]

Giun quế có kích thước tương đối nhỏ, độ dài vào khoảng 10 –15 cm, thân hơidẹt, bề ngang của con trưởng thành có thể đạt 0,1 – 0,2 cm, có màu từ đỏ đến màumận chín (tùy theo tuổi), màu nhạt dần về phía bụng, hai đầu hơi nhọn Cơ thể giun

có hình thon dài nối với nhau bởi nhiều đốt, trên mỗi đốt có một vành tơ Khi dichuyển, các đốt co duỗi kết hợp các lông tơ phía bên dưới các đốt bám vào cơ chấtđẩy cơ thể di chuyển một cách dễ dàng Giun quế hô hấp qua da, chúng có khả năng

10

hấp thu Oxy và thải CO2 trong môi trường nước, điều này giúp cho chúng có khảnăng sống trong nước nhiều lần, thậm chí trong nhiều tháng [5].

Giun Quế rất nhạy cảm, chúng phản ứng mạnh với ánh sáng, nhiệt độ và biên

độ nhiệt cao, độ mặn và điều kiện khô hạn Nhiệt độ thích hợp nhất với Giun Quếnằm trong khoảng từ 20 – 300C, ở nhiệt độ khoảng 300C và độ ẩm thích hợp, chúngsinh trưởng và sinh sản rất nhanh Chúng có thể chết khi điều kiện khô và nhiều ánhsáng nhưng chúng lại có thể tồn tại trong môi trường nước có thổi Oxy Giun Quếrất thích sống trong môi trường ẩm ướt và có độ pH ổn định Qua các thí nghiệmthực hiện, chúng tôi nhận thấy chúng thích hợp nhất vào khoảng 7.0 – 7.5, nhưngchúng có khả năng chịu đựng được phổ pH khá rộng, từ 4 – 9, nếu pH quá thấp,chúng sẽ bỏ đi Giun Quế thích nghi với phổ thức ăn khá rộng, chúng ăn bất kỳ chấtthải hữu cơ nào có thể phân hủy trong tự nhiên (rác đang phân hủy, phân gia súc,gia cầm…) [4]

Giun quế sinh sản rất nhanh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới tương đối ổnđịnh và có độ ẩm cao như điều kiện của khu vực phía Nam Theo nhiều tài liệu, từmột cặp ban đầu trong điều kiện sống thích hợp có thể tạo ra từ 1.000 –1.500 cá thểtrong một năm.Con trưởng thành khỏe mạnh có màu mận chín và có sắc ánh kimtrên cơ thể [3]

2.3 Phương pháp nghiên cứu:

Bảng 2.1: Bố trí thực nghiệm các mô hình

Số thứ tự

thùng xử lý

Khối lượng chất thải (kg)

Khối lượng vermicompost (kg) Kí hiệu Ghi chú

1 4,5 – 5,0 1 MxT1 Mật độ giun

quế và trứnggiun cao

định của tổng C.

Hình 2.1 Sơ đồ qui trình thí nghiệm

2.3.2 Quy trình thực nghiệm:

2.3.2.1 Chuẩn bị chất thải sinh hoạt:

Chất thải sinh hoạt được lấy tại nhà bác Nguyễn Thị Hợp ở phường Phú Diễnquận Bắc Từ Liêm thành phố Hà Nội Sau khi lấy chất thải, tiến hành xử lý sơ bộchất thải: loại bỏ các chất thải vô cơ như nilon, bao bì nhựa, loại bỏ các chất thảihữu cơ khó phân hủy sinh học: gỗ, xương động vật, làm nhỏ các chất thải hữu cơkích cỡ lớn Trong mô hình thực nghiệm lần một, chúng tôi sau mỗi lần cho rác thảivào thùng chứa đã đều cho một lớp hỗn hợp phụ trợ lên trên bề mặt nhằm giải quyếtmùi và lượng nước rỉ rác trong quá trình tích trữ Trong mô hình thực nghiệm lần 2,chúng tôi đã trộn chế phẩm vi sinh EMic được phân phối bởi công ty Cổ phần Visinh và Công nghệ Môi trường, vào hỗn hợp phụ trợ với tỷ lệ là 100g chế phẩm trộn

Ghi chép số liệu; viết báo cáoPhân tích tổng n các ngày ủ 30,35Trộn đều chất thải và vermicompost