Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp.. Tái sử dụng chất thải của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (bùn thải sinh học của nhà máy sản xuất bia) tạo ra sản phẩm hữu ích, Giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 2– Phân tích tiêu kiêm loại nặng bùn thải Bảng 3 – Nguyên liệu thiết bị sử dụng DANH MỤC HÌNH Hình – Sơ đồ trình ủ compost CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Bia loại nước uống tạo lâu đời loại nước uống ưa chuộng giới Ở Việt Nam bia có cách 100 năm nhu cầu thị trường ngành sản xuất bia có phát triển mạnh mẽ Vì thế, năm gần nhà máy bia đầu tư xây dựng ngày nhiều Mặt khác, sách nhà nước khuyến khích xây dựng ngành sản xuất bia ngành kinh tế mạnh giúp tăng nguồn thu ngân sách nhà nước Bên cạnh tăng trưởng ngành bia vấn đề nước thải vấn đề nan giải cần có cách giải Theo Tổng Cục Thống Kê năm 2010 lượng bia tiêu thụ nước 2,416 tỷ lít lượng bùn thải sinh từ trình xử lý nước thải nước cấp lớn chứa 77-80 % chất hữu Vì tận dụng lượng bùn thải sinh học để ủ compost tạo phân bón hữu cho ngành nông nghiệp, tiết kiệm chi phí xử lý giảm thiểu ô nhiễm môi trường Hình 1 – Sản lượng bia qua năm Mặt khác theo Bộ Công Thương tổng cục thống kê, năm 2013 tổng lượng cung phân bón cho ngành nông nghiệp Việt Nam khoảng 10,325 triệu Trong lượng phân bón sản xuất nước đạt 5,08 triệu Cho thấy nhu cầu tiêu thụ phân bón nước lớn Hơn phân bón sản xuất nhập chủ yếu phân bón hóa học nên lâu dài ảnh hưởng đến chất độ phì nhiêu đất, làm xói mòn đất Từ vấn đề việc nguyên cứu để phục vụ cho nông nghiệp mang tính cấp thiết phù hợp với nhu cầu phát triển ngành nông nghiệp Việt Nam giai đoạn tương lai Trong sản xuất phân vi sinh, yếu tố quan trọng để đạt hiệu kinh tế việc lựa chọn chất mang đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật tồn phát triển, không gây độc vi sinh vật trồng, đồng thời chất mang phải dồi dào, giá thành rẻ, dễ tìm chất hữu sử dụng để sản xuất phân hữu vi sinh lượng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải Dân số giới ngày tăng, nhu cầu cần thiết phục vụ cho sống ngày nhiều, lượng chất thải bùn thải thải môi trường tăng lên Thông thường, lượng bùn thải xử lý cách đổ biển, đem chôn lấp hay đốt đòi hỏi tốn chi phí cao.Trong đó, lượng bùn thải giàu chất hữu cơ, nitơ, photpho sử dụng nguồn dinh dưỡng cho trồng Tại Vương quốc Anh, hàng năm có khoảng 18 triệu bùn thải bón cho nông nghiệp nguồn phân hữu cơ, có khoảng 60% lượng bùn thải Hoa Kỳ bón cho mùa màng Theo tài liệu Hội đồng liên minh châu Âu (1999-2001), có 40% lượng bùn thải nước châu Âu tái sử dụng lại cho nông nghiệp Khi tái sử dụng bùn thải ứng dụng nông nghiệp, nhiều nhà khoa học lo ngại đến số yếu tố tồn bùn thải gây tác động ảnh hưởng xấu đến môi trường sức khỏe cộng đồng Qua nhiều nghiên cứu, phần lớn nhà khoa học lĩnh vực cho rằng, rủi ro đưa bùn thải ứng dụng nông nghiệp không đáng kể Tuy nhiên, cần phải có nghiên cứu phân tích tiêu kim loại nặng (Zn, Cu, Ni, Cr, Pb) giá trị pH đạt yêu cầu trước đưa vào sử dụng Nghiên cứu Quebec (Canada) số tác giả cho thấy, bùn tạo từ trình xử lý nước thải sinh họat nước thải công nghiệp trì phát triển nhiều dòng vi khuẩn cố định đạm khác bùn thải có thành phần dinh dưỡng yếu tố phát triến cho loài vi khuẩn cố định đạm C, N, P, Ni, Cu, Zn 1.2 Tình hình nghiên cứu Quá trình composting nghiên cứu ứng dụng từ lâu giới Giai đoạn năm 1970 giai đoạn đặc trưng trình composting, thời nở rộ kỹ thuật mới, trình mới, tối ưu hóa trình nghiên cứu đề xuất, nhờ mở rộng thị trường ứng dụng loại hình công nghệ Một lý dẫn đến phát triển công nghệ người ta phải trả chi phí cao để tiêu diệt mầm bệnh chất thải chôn lấp; nửa nguồn tài nguyên hạn hẹp Vì ý tưởng sử dụng chất thải hữu để làm giàu thêm cho đất trồng động lực quan trọng để nghiên cứu áp dụng công nghệ compost Ở Việt nam có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất compost để phục vụ cho nông nghiệp Các nghiên cứu sản xuất compost từ nguồn nguyên liệu chất thải rắn hữu cơ, vỏ cà phê, vỏ sắn có số thành công định Hiện có nhiều địa phương áp dụng quy trình compost để xử lý chất thải với quy mô nhà máy đến hộ gia đình Tuy chưa rông rãi cho thấy công nghệ ngày xã hội quan tâm áp dụng 1.3 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ trình xử lý nước thải nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp Tái sử dụng chất thải ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (bùn thải sinh học nhà máy sản xuất bia) tạo sản phẩm hữu ích phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh người hướng tới phát triển bền vững , sản phẩm tạo từ chế phẩm vi sinh nghiên cứu ứng dụng nông nghiệp nhằm bảo vệ môi trường tạo lợi ích kinh tế tối ưu Góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ bùn thải 1.4 Nội dung nghiên cứu - Tổng quan compost Tổng quan bùn thải Tổng quan chế phẩm vi sinh EM Nghiên cứu ủ compost bùn thải từ trình xử lý nước thải nhà máy bia điều kiện hiếu khí Trong để tài này, nguyên liệu bùn thải từ trình xử lý nước thải, thu gom ủ với điều kiện chế phẩm vi sinh cho vào với liều lượng khác điều kiện hiếu khí với thời gian định Sau theo dõi, phân tích tiêu: pH, nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng nitơ, hàm lượng photpho để đánh giá lựa chọn mô hình phù hợp nhất, phân tích đánh giá chất lượng compost tạo thành Từ đưa tỷ lệ phối trộn bổ sung thành phần dinh dưỡng, yếu tố vi lượng để nâng chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quy định CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan compost 2.1.1 Định nghĩa Composting hiểu trình phân hủy sinh học hiếu khí chất thải hữu đến trạng thái ổn định tác động kiểm soát người, sản phẩm giống mùn gọi compost Quá trình diễn chủ yếu giống phân hủy tự nhiên, tăng cường tăng tốc tối ưu hóa điều kiện môi trường cho hoạt động vi sinh vật Chính xác chuyển hóa hóa sinh diễn trình composting chưa nghiên cứu chi tiết Các giai đoạn khác trình composting phân biệt theo biến thiên nhiệt độ sau: - Pha thích nghi (latent phase) : giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với - môi trường Pha tăng trưởng (growth phase) : đặc trưng gia tăng nhiệt độ trình - phân hủy sinh học đến ngưỡng nhiệt độ mesophilic (khu hệ vi sinh vật chịu nhiệt) Pha ưa nhiệt (thermophilic phase ) : giai đoạn nhiệt độ tăng cao Đây giai - đoạn ổn định hóa chất thải tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu Pha trưởng thành (maturation phase) : giai đoạn nhiệt độ đến mức mesophilic cuối nhiệt độ môi trường Quá trình lên mem lần thứ hai xảy chậm thích hợp cho hình thành chất keo mùn (là trình chuyển hóa phức chất hữu thành mùn) chất khoáng (Fe, Ca , N , ) cuối thành mùn Hình – Sự biết đổi nhiệt độ trình ủ phân compost 2.1.2 Các phản ứng hóa sinh xảy trình ủ compost Quá trình phân hủy chất thải xảy phức tạp, theo nhiều giai đoạn sản phẩm trung gian Ví dụ trình phân hủy protein bao gồm bước : Protein => protides => amono acid => hợp chất amonium => nguyên sinh chất vi khuẩn N NH3 Phản ứng hóa sinh trường hợp làm phân compost hiếu khí sau : Các phản ứng nitrate hóa, amoni (sản phẩm phụ trình ổn định hóa chất thải) bị oxy hóa sinh học tạo thành nitrit ( cuối thành nitrate (cũng xảy sau: Kết hợp hai phương trình trình nitrate diễn sau: 2.1.3 Các yêu tố ảnh hưởng đến trình compost 2.1.3.1 Các yếu tố vật lý Nhiệt độ Nhiệt độ khối ủ sản phẩm phụ phân hủy hợp chất hữu vi sinh vật, phụ thuộc vào kích thước đống ủ, độ ẩm, không khí tỉ lệ C/N, mức độ xáo trộn nhiệt độ môi trường xung quanh Nhiệt độ hệ thống ủ không hoàn toàn đồng suốt trình ủ, phụ thuộc vào lượng nhiệt tạo vi sinh vật thiết kế hệ thống Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính vi sinh vật trình chế biến compost thông số giám sát điều khiển trình ủ chất thải rắn hữu mà đề tài bùn thải từ nhà bia Trong luống ủ, nhiệt độ giai đoạn ổn định (vi sinh vật ưa nhiệt) tăng 60℃ nhiệt độ mầm bệnh bị tiêu diệt Nhiệt độ tăng ngưỡng ức chế hoạt động vi sinh vật Ở nhiệt độ thấp hơn, phân hữu không đạt tiêu chuẩn mầm bệnh Nhiệt độ luống ủ điều chỉnh nhiều cách khác hiệu chỉnh tốc độ thổi khí độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên cách che phủ hợp lý, xáo trộn khối ủ Độ ẩm Độ ẩm (nước) yếu tố cần thiết cho hoạt động vi sinh vật trình chế biến phân hữu Vì nước cần thiết cho trình hòa tan dinh dưỡng vào nguyên sinh chất tế bào Độ ẩm tối ưu cho trình ủ compost nằm khoảng 50-60% Các vi sinh vật đóng vai trò định trình phân hủy nguyên liệu ủ thường tập trung lớp nước mỏng bề mặt phân tử nguyên liệu Nếu độ ẩm nhỏ ( 65%) trình phân hủy chậm lại, chuyển sang chế độ phân hủy kị khí trình thổi khí bị cản trở tượng bít kín khe rỗng không cho không khí qua, gây mùi hôi, rò rỉ chất dinh dưỡng lan truyền vi sinh vật gây bệnh Độ ẩm ảnh hưởng đến thay đổi nhiệt độ trình ủ nước có nhiệt dung riêng cao tất vật liệu khác.Độ ẩm thấp chỉnh cách thêm nước vào Độ ẩm cao điều chỉnh trộn thêm vật liệu độn có độ ẩm thấp : mùn cưa , rơm rạ, Độ xốp Độ xốp yếu tố quan trọng trình chế biến phân hữu Độ xốp tối ưu thay đổi tùy theo loại vật liệu chế biến phân Thông thường độ xốp cho trình diễn tốt khoảng 35-60%, tối ưu 32-36% Độ xốp nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến trình cung cấp oxy cần thiết cho trình trao đổi chất, hô hấp vi sinh vật hiếu khí oxy hóa phần tử hữu diện vật liệu ủ Độ xốp thấp hạn chế vận chuyển oxy nên hạn chế giải phóng nhiệt làm tăng nhiệt độ khối ủ Ngược lại, độ xốp cao dẫn đến nhiệt độ khối ủ thấp, mầm bệnh không tiêu diệt Độ xốp điều chỉnh cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ phối trộn hợp lý Kích thước hình dạng hệ thống ủ Kích thước hình dạng của hệ thống ủ compost có ảnh hưởng đến kiểm xoát nhiệt độ độ ẩm khả cung cấp oxy Chúng ta ủ luống dài, đống ủ tròn thiết bị ủ khí Thổi khí Khối ủ cung cấp không khí từ môi trường xung quanh để vi sinh vật sử dụng trình phân hủy chất hữu cơ, làm bay nước giải phóng nhiệt Nếu khí không cung cấp đầy đủ khối ủ có vùng kị khí gây mùi hôi Có thể cung cấp khí cho khối phân hữu cách: - Đảo trộn Cắm ống tre Thải chất thải từ tầng lưu chứa cao xuống thấp Thổi khí Cấp khí phương pháp thổi khí đạt hiệu phân hủy cao Tuy nhiên lưu lượng khí thải phải khống chế thích hợp Nếu cấp nhiều khí dẫn đến chi phí cao gây nhiệt cho khối phân, kéo thêm sản phẩm không an toàn chứa vi sinh vật gây bệnh Khi pH môi trường khối ủ lớn 7, với trình thổi khí làm thất thoát N dạng NH3 Trái lại, thổi khí môi trường bên khối ủ trở thành kị khí Vận tốc thổi khí cho trình ủ compost thường khoảng 5-10m khí/tấn nguyên liệu/giờ 2.1.3.2 Các yếu tố hóa sinh Tỷ lệ C/N Có nhiều nguyên tố ảnh hưởng đến trình phân hủy chất hữu vi sinh vật: carbon nitơ cần thiết nhất, tỉ lệ C/N thông số dinh dưỡng quan trọng nhất; photpho (P) nguyên tố quan trọng kế tiếp; Lưu huỳnh (S) , canxi (Ca) nguyên tố vi lượng khác đóng vai trò quan trọng trao đổ chất tế bào Khoảng 20-40%C chất thải hữu (trong chất thải nạp liệu) cần thiết cho trình đồng hóa thành tế bào mới, phần lại chuyển hóa thành CO Carbon cung cấp lượng sinh khối để tạo khoảng 50% tế bào vi sinh vật Nitơ thành phần chủ yếu protein, acid nucleic, acid amin, enzyme, co-enzyme cần thiết cho phát triển hoạt động tế bào Nếu tỉ lệ C/N nguyên liệu sản xuất compost cao giá trị tối ưu, hạn chế phát triển vi sinh vật thiếu N Chúng phải trải qua nhiều chu kì chuyển hóa, oxy hóa phân carbon dư đạt đến tỉ lệ C/N thích hợp Do đó, thời gian cho trình sản xuất phân bị kéo dài cho sản phẩm mùn Theo nghiên cứu cho thấy, tỉ lệ C/N ban đầu 20, thời gian cần thiết cho trình làm phân 12 ngày, tỉ lệ dao động khoảng 20-50, thời gian cần thiết 14 ngày tỉ lệ C/N =78, thời gian cần thiết 21 ngày Oxy Oxy thành phần cần thiết cho trình ủ phân bùn Khi vi sinh vật oxy hóa carbon tạo lượng, oxy sử dụng khí CO 2sẽ sinh Khi đủ oxy trở thành trình yếm khí tạo mùi hôi mùi trứng gà thối H2S vi sinh vật hiếu khí sống nồng độ oxy 5% Nồng độ oxy lớn 10% coi tối ưu cho trình ủ phân hiếu khí Dinh dưỡng Cung cấp đủ photpho, kali số chất vô khác như:Ca, Fe, Cu, cần thiết cho chuyển hóa vi sinh vật Thông thường chất dinh dưỡng giới hạn chúng diện phong phú vật liệu làm nguồn nguyên liệu cho trình ủ compost pH Giá trị pH khoảng 5.5 - 8.5 tối ưu cho vi sinh vật trình ủ compost Các vi sinh vật, nấm tiêu thụ hợp chất hữu thải acid hữu Trong giai đoạn đầu trình ủ compost, acid tích tụ kết làm giảm pH, kìm hãm phát triển nấm vi sinh vật, kìm hãm phân hủy lignin celluloce Các acid hữu tiếp tục bị phân hủy trình ủ Nếu hệ thống trở nên khí, việc tích tụ acid làm pH giảm xuống đến 4.5 gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động vi sinh vật Vi sinh vật Chế biến compost trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật khác Vi sinh vật trình chế biến compost bao gồm: actinomycetes vi khuẩn Những loại vi sinh vật có sẵn chất hữu cơ, bổ sung thêm vi sinh vật từ nguồn khác để giúp trình phân hủy xảy nhanh hiệu Hiện có nhiều chủng vi sinh vật nhà khoa học nghiên cứu, phân lập dùng để phân giải chất hữu cách hiệu Chúng phân hủy chất dễ phân hủy tinh bột đến chất khó phân hủy Lignin celluloce • Vi sinh vật phân giải Cellulose Cellulose thành phần chủ yếu tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số hydratcacbon trái đất Trong vách tế bào thực vật, Cellulose tồn mối liên kết chặt chẽ với polisaccarit khác; Hemicellulose, Pectin Lignin tạo thành liên kết bền vững Trong điều kiện tự thoáng khí Cellulose bị phân giải tác dụng nhiều vi sinh vật hiếu khí Các loài vi sinh vật như: Cytophaga, Cellulomonas, giống Bacillus, giống Clostridium, Aspergillus, Penicillium … • Vi sinh vật phân giải Lưu huỳnh (S): Lưu Huỳnh chất dinh dưỡng quan trọng trồng Trong đất thường dạng hợp chất muối vô như: CaSO 4, Na2SO4, FeS2, Na2S…một số dạng hữu Động vật người sử dụng thực vật làm thức ăn biến S thực vật thành S động vật người Khi động, thực vật chết để lại lượng S hữu đất Nhờ phân giải vi sinh vật, S hữu chuyển hóa thành H 2S H2S hợp chất vô khác có đất Oxy hóa nhóm vi khuẩn tự dưỡng thành S phần tạo thành S hữu tế bào vi sinh vật 10 Các lọai vi sinh vật phân giải S tiêu biểu như: Thiobacillus thioparus , họ Thirodaceae, họ Chlorobacteria ceae… • Vi sinh vật phân giải PhotPho (P): Trong tự nhiên, P nằm nhiều dạng hợp chất khác Các hợp chất P hữu đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng… Những hợp chất P hữu vi sinh vật phân giải tạo thành hợp chất P vô khó tan, số tạo thành dạng dễ tan Hợp chất P hữu quan trọng phân giải từ tế bào vi sinh vật nucleotide Vi sinh vật phân hủy P hữu chủ yếu thuộc chi Bacillus Pseudomonas Các loài có khả phân giải mạnh là: B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster, • Vi sinh vật phân giải Nito (N): Nitơ nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không với trồng mà vi sinh vật Nguồn dự trữ nitơ tự nhiên lớn, tính riêng không khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích Người ta ước tính bầu không khí bao trùm lên đất đai chứa khoảng triệu nitơ, lượng nitơ cung cấp dinh dưỡng cho trồng hàng chục triệu năm trồng đồng hóa chúng - Vi sinh vật cố định nito: vi khuẩn Azotobacter, vi khuẩn Beijerinskii , vi khuẩn Clostridium, Bacillus radicicola , Rhizobium , , vi sinh vật cố định Nito - khác Vi sinh vật tham gia trình Amon hóa : A.proteolytica, Arthrobacter spp, Baccillus cereus, Staphilococcus aureus, Thermonospora fusca, termoactinomyces - vulgarries… Vi sinh vật tham gia vào trình nitrat hóa : Nitrosomonas, Nitrobacter, - Thiobacillus denitrificans … Vi sinh vật tham gia vào trình phản Nitrat hóa : Pseudomonas, denitrificans Ps.Acruginosa, Ps Stutzeri, Ps Fluorescens, micrococcus • Vi sinh vật phân giải tinh bột : Trong rác bể ủ có nhiều loại vi sinh vật có khả phân giải tinh bột Một số vi sinh vật có khả tiết môi trường đầy đủ loại enzym hệ enzym amilaza Ví dụ số vi nấm bao gồm số loại chi Aspergillus, , Rhizopus Trong nhóm vi 11 khuẩn có số loài thuộc chi Bacillus, Cytophaza, Pseudomonas … Xạ khuẩn có số chi Aspergillus, Fusarium, Rhizopus,… có khả phân huỷ tinh bột • Vi sinh vật phân giải Lignin: Lignin hợp chất cao phân tử có gỗ Có nhiều nhóm vi sinh vật tham gia phân hủy hợp chất này, đáng ý loài: Polysticus versicolor, stereum hirsutum, poliota Sp, lenzies Sp, poria Sp, trametes Sp, panus Sp,… • Chất hữu Vận tốc phân hủy dao động tùy theo thành phần, kích thước,tính chất chất hữu Chất hữu hòa tan dễ phân hủy chất hữu không hòa tan Lignin cellulose chất phân hủy chậm Bảng 1- Các thông số quan trọng trình sản xuất compost hiếu khí Thông số Kích thước Giá trị Quá trình ủ đạt hiệu tố ưu kích thước nguyên liệu đạt từ 25 – 75mm Tỉ lệ C/N Tỉ lệ C/N tối ưu dao động khoảng 25 – 50 - Ở tỉ lệ thấp hơn, dư NH3 , hoạt tính sinh học giảm - Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế Pha trộn Độ ẩm Thời gian ủ ngắn Nên kiểm soát phạm vi 50-60% suốt trình ủ Tối ưu 55% Nhằm ngăn ngừa tượng khô, đóng bánh tạo thành rảnh khí, trình ủ, nguyên liệu phải xáo trộn định kỳ Tần suất đảo trộn phụ thuộc vào trình thực Nhiệt độ phải trì khoảng 50-55 vài ngày đầu 55-60 ngày sau Trên 66 hoạt tính vi sinh vật giảm đáng kể Đảo trộn Nhiệt độ Kiểm soát mầm Nhiệt độ 60-70, mầm bệnh bị tiêu diệt bệnh 12 Nhu cầu không khí Lượng oxy cần thiết tính toán dựa cân tỷ lượng Không khí chứa oxy cần thiết phải tiếp xúc với tất nguyên liệu sản xuất compost Tối ưu 7-7.5 Để hạn chế bay Nitơ dạng NH 3, pH không vượt 8.5 phân Đánh giá qua giảm nhiệt độ vào thời gian cuối pH Mức độ hủy Nguồn : Tchobanoglous công sự,1993 2.1.4 Chất lượng compost Chất lượng compost đánh giá dựa vào yếu tố có lợi cho trồng, số yếu tố để đánh giá chất lượng compost là: - Mức độ lẫn tạp chất ( thủy tinh, đá, plastic, kim loại nặng, chất thải hóa học, ) Nồng độ chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N,P,K; dinh dưỡng trung lượng - Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, ) Mật độ vi sinh vật gây bệnh (ở mức thấp không ảnh hưởng đến trồng) Độ ổn định ( độ chín, hoai ) hàm lượng chất hữu 2.2 Tổng quan bùn thải 2.2.1 Định nghĩa Bùn dạng chất rắn tách từ chất lỏng, bùn thường chứa lượng nước lớn, đặc tính bùn phụ thuộc vào đặc tính chất lỏng mà tách Dựa vào đặc tính bùn chia thành loại bùn sau: bùn thải dễ phân hủy sinh học bùn thải khó phân hủy sinh học Bùn thải dễ phân hủy sinh học tạo từ trình xử lý sinh học (còn gọi bùn sinh học) hay từ nước thải có hàm lượng hữu cao Bùn dễ phân hủy sinh học chia thành loại: không nguy hại nguy hại Bùn thải không nguy hại tạo từ trình xử lý nước thải nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, nước thải sinh hoạt Bùn có hàm lượng chất hữu cao, chất độc thuận lợi cho phát triển vi sinh vật Vì sử dụng làm phân bón cho trồng sử dụng làm nguyên liệu cho trình nuôi cấy vi sinh vật, tạo nguồn lượng, nhiên liệu có giá trị Bùn thải nguy hại tạo từ hệ thống nước thải bệnh viện, khu nghiên cứu… loại bùn thải phải 13 xử lý nghiêm ngặt phương pháp thiêu đốt trước chôn, tuyệt đối không tận dụng cho mục đích nông nghiệp Bùn thải khó phân hủy sinh học bùn thải chứa nhiều hợp chất khó phân hủy hay chất độc Bùn thải khó phân hủy sinh học chia thành nhóm: nhóm có khả xử lý thường nhóm xử lý Bùn thải có khả xử lý thường áp dụng phương pháp thu hồi số chất sau thiêu đốt, đóng rắn để tạo sản phẩm phục vụ người Bùn thải xử lý loại bùn chứa chất phóng xạ chất độc dễ phát tán môi trường phải xử lý phương pháp đóng rắn chôn lấp theo quy định 2.2.2 Đặc tính bùn thải Thành phần bùn: - Hàm lượng hợp chất vô hữu cao Mật độ vi sinh vật cao Kim loại nặng: As, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Cr… Hóa chất hữu tổng hợp Các chất lơ lửng Các thành phần khác: tùy ngành công nghiệp chứa chất phóng xạ, chất độc,… Trong bùn thải có chứa hàm lượng chất dinh dưỡng sử dụng nguồn nguyên liệu để sinh tổng hợp hợp chất có hoạt tính sinh học tổng hợp nguồn lượng Hiện nay, bùn thải ứng dụng nhiều không nước phát triển mà nước phát triển nhằm giảm thiểu lượng bùn thải thải hàng triệu tấn/năm, góp phần bảo vệ môi trường 2.2.3 Tổng quan bùn thải nước ta: Ngày với phát triển ngành công nghiệp đặc biệt công nghiệp chế biến thực phẩm vấn đề chất thải từ ngành mối quan tâm lớn Tại Việt Nam, ngành chế biến nông sản, lương thực thực phẩm có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải, nhiều trạm xử lý nước thải xây dựng vào hoạt động để xử lý nước cấp, nước thải cho nhà máy sản xuất bia, bột , chế biến tinh bột, chế biến nông sản, chế biến thủy sản Tuy nhiên, tập trung quan tâm đến vấn đề xử lý nước mà chưa có nhiều nghiên cứu xử lý bùn thải cho trạm xử lý Bùn thải sau xử lý phần lớn thu gom chuyển đến 14 bãi chôn lấp dùng làm phân bón cho nông nghiệp Bên cạnh trình xử lý nước bùn hoạt tính có khoảng 30 - 40% chất hữu chuyển thành dạng bùn, biện pháp xử lý thích hợp gây tái ô nhiễm môi trường Tại Tp Hồ Chí Minh, tổng khối khối lượng bùn thải ước tính từ 3.000 – 4.000 m 3/ngày đêm (tương đương từ 5.000 - 6.000 tấn/ngày đêm) Bùn thải loại thường đổ xả để có chi phí thấp Ước tính chi phí xử lý loại bùn khoảng 300.000đồng/tấn 1.000 tỉ đồng/năm, chí cao Tại Hà Nội, bên cạnh việc xả thẳng bùn thải bãi đất trống, tình trạng xả chất thải xuống dòng sông diễn nghiêm trọng không Do lượng nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp xả trực tiếp không đủ làm lưu thông dòng chảy, nên chất thải hữu đổ xuống sông lắng chỗ, gây ô nhiễm, khiến cho bốn sông Tô Lịch, Kim Ngưu, Lừ, Sét trở nên ô nhiễm nghiêm trọng Bên cạnh đó, tiến hành nạo vét sông, khối lượng bùn thải khổng lồ lại đổ trực tiếp bãi đổ ngoại thành mà chưa qua trình loại bỏ chất độc hại, tiềm ẩn nguy ô nhiễm không khí, nguồn nước… 2.3 Tổng quan chế phẩm vi sinh EM 2.3.1 Định nghĩa EM chế phẩm sinh học tập hợp 80 chủng vi sinh vật khác EM (Effective Microorganisms) có nghĩa vi sinh vật hữu hiệu Chế phẩm Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980 Trong chế phẩm có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí hiếu khí thuộc nhóm: vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn 80 loài vi sinh vật lựa chọn từ 2000 loài sử dụng phổ biến công nghiệp thực phẩm công nghệ lên men Tiến sỹ Lê Khắc Quảng, Giám đốc Trung tâm Phát triển công nghệ Việt-Nhật, chuyển giao công nghệ vào Việt Nam Trong trồng trọt : EM có tác dụng nhiều loại trồng (cây lương thực, rau màu, ăn quả…) giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác Những thử nghiệm tất châu lục cho thấy EM có tác dụng kích thích sinh trưởng, làm tăng suất chất lượng trồng, cải tạo chất lượng đất Cụ thể là: - Làm tăng sức sống cho trồng, tăng khả chịu hạn, chịu úng chịu nhiệt 15 - Kích thích nảy mầm, hoa, kết làm chín (đẩy mạnh trình đường - hoá) Tăng cường khả quang hợp trồng Tăng cường khả hấp thụ hiệu suất sử dụng chất dinh dưỡng Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản loại - nông sản tươi sốngchế phẩm sinh học Cải thiện môi trường đất, làm cho đất trở nên tơi xốp, phì nhiêu Hạn chế phát triển cỏ dại sâu bệnh Trong chăn nuôi : - Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng khả chống chịu - điều kiện ngoại cảnh Tăng cường khả tiêu hoá hập thụ loại thức ăn Kích thích khả sinh sản Tăng sản lượng chất lượng chăn nuôi Tiêu diệt vi sinh vật có hại, hạn chế ô nhiễm chuồng trại chăn nuôi Điều kỳ diệu là: EM có tác dụng loại vật nuôi, bao gồm loại gia súc, gia cầm loài thuỷ, hải sản Trong bảo vệ môi trường : Do có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật gây thối (sinh loại khí H 2S, SO2, NH3…) nên phun EM vào rác thải, cống rãnh, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi cách nhanh chóng Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng Rác hữu xử lý EM sau ngày hết mùi tốc độ mùn hoá diễn nhanh Trong kho bảo quản nông sản, sử dụng EM có tác dụng ngăn chặn trình gây thối, mốc Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM giúp cho hệ vi sinh vật tiết enzyme phân huỷ lignin peroxidase Các enzyme có khả phân huỷ hoá chất nông nghiệp tồn dư, chí dioxin Do tác động trên, EM sử dụng rộng rãi phát triển nông nghiệp, chăn nuôi, thuỷ sản, làm môi trường, góp phần tạo lập bền vững cho nông nghiệp môi trường, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng 2.3.2 Chế phẩm sử dụng đề tài 16 Chế phẩm bổ sung cho trình ủ compost đề tài chế phẩm BIO-EM dùng để bổ sung nguồn vi sinh vật cho nguồn nguyên liệu khác ( rác thải sinh hoạt, bùn thải, phế phẩm nông nghiệp,…) để sản xuất compost Thành phần, tính chất: Là sản phẩm có dạng bột, gồm vi sinh vật: Bacillus sp, Lactobacillus sp, Streptomyces sp, Saccharomyces sp, Aspergillus sp, Nitrobacter sp, Nitrosomonas sp…có vai trò phân hủy mạnh mẽ chất hữu như: cenllulose, tinh bột, protein, lipit, pectin, kitin…Có khả tiêu diệt vi trùng gây bệnh làm cho vi trùng gây bệnh không tồn lâu dài phát triển môi trường nước Khả ứng dụng chế phẩm : BIO-EM gồm tổ hợp chủng vi sinh vật phân lặp sản xuất lên men từ hệ thống lên men chủng vi sinh vật, hoạt tính chủng vi sinh vật chứa BIO-EM cao - Tổng số vi sinh vật: ≥ 109 cfu/g Xử lý nhanh nguồn nước ô nhiễm Phân giải nhanh chất thải hữu Xử lý làm hệ thống xử lý nước thải Khử mùi hôi chất thải hữu Phân hủy thành phần khó tiêu như: Protein, Tinh Bột, cenllulose, Kitin, Pectin, - lipit,… Chuyển hóa thành phần khó tiêu thành dễ tiêu nước thải Giảm số COD, BOD, TSS… sử dụng chế phẩm Khôi phục lại hệ vi sinh hệ thống xử lý môi trường Diệt mầm bệnh vi khuẩn gây mùi hôi thối 17 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu Mục tiêu rình ủ compost Ổn định sinh học, giản thể tích khối lượng bùn thải, làm khô, loại bỏ tối đa chất độc thực vật, hạt hay thành phần tiêu diệt mầm bệnh 3.2 Phân tích thành phần bùn thải Thành phần dinh dưỡng bùn lắng bao gồm thành phần photpho, nitơ, kali, mùn… yếu tố quan trọng để đánh giá khả tận dụng bùn lắng làm phân bón hữu nông nghiệp Từ đưa số tiêu chuẩn: sử dụng bùn lắng làm phân bón hữu thành phần chất dinh dưỡng cần đạt tổng N: 0,3-0,8%; tổng P: 0,1-0,2%; tổng K: 0,2-0,3%; CaO: 0,4-1,8%; C/N: 20-50% Từ nguồn nguyên liệu thu gom ta tiến hành phân tích tiêu để xác định thành phần phối trộn hợp lý cho trình compost kết tiêu hóa lý nguyên liệu bùn thải nhà máy bia việt nam sau: Bảng 1- Phân tích thành phần dinh dưỡng bùn thải STT CHỈ TIÊU Tổng N Tổng P Tổng K pH C/N ĐƠN VỊ % % % % KẾT QUẢ 1,86 7,17 0,108 6,5 Nguồn: Trung tâm nghiên cứu khoa học kỹ thuật khuyến nông Dựa vào thành phần dinh dưỡng phân tích bùn thải Bảng so với tiêu thành phần dinh dưỡng bùn thải sử dụng làm phân bón (Trung tâm nghiên cứu Khoa học kỹ thuật Khuyến nông), Từ có nhận xét sau: hàm lượng Nitơ (N) bùn thải 1,86%; hàm lượng photpho (P) bùn thải 7,17% so với thành phần dinh dưỡng bùn thải sử dụng làm phân bón tương ứng > 0,3%; > 0,2%, vậy, kết luận bùn thải thuộc vào loại giàu dinh dưỡng đạt chất lượng dinh dưỡng để dùng 18 làm phân bón hữu Hàm lượng kali (K) bùn thải 0,108%, so với thành phần dinh dưỡng bùn thải sử dụng làm phân bón cần phải đạt từ 0,2-0,3%, có nghĩa không đạt chất lượng hàm lượng K Ngoài ra, bùn thải có chất ô nhiểm vi lượng chất thông thường nồng độ nhỏ (ppm), nhiên, chúng lại gây ảnh hưởng đáng kể chúng chất khó phân hủy sinh học, có độc tính cao, có khả tích lũy (bioaccumulation) khếch đại (biomagnification) theo chuỗi thức ăn sinh học, số chất có khả gây ung thư biến đổi gen Bảng 2– Phân tích tiêu kim loại nặng bùn thải Hàm lượng kim loại nặng Chỉ tiêu phân tích Hàm lượng kim loại nặng bùn thài từ nhà máy Bia Việt Nam (Kết kiểm nghiệm - mã số 242/AS - Cetnarm - Trường đại học Nông lâm Hồ Chí Minh) Hàm bùn trạm xử lý nước thải dùng làm phân bón nông nghiệp lượng Phương pháp Hàm lượng Zn (mg/kg) 856,89 ACIAR ASS 019-2007 (mg/kg) 2550 Cu 89,60 ACIAR ASS 007-2007 704 Ni 43,20 ACIAR ASS 014-2007 58 Cr 200,46 ACIAR ASS 006-2007 176 Pb 8,88 ACIAR ASS 015-2007 492 Co 2,99 ACIAR ASS 005-2007 Fe 2800 AOAC 990.08-2000 Mn 93,55 ACIAR ASS 012-2007 Cd 12 Hg Nguồn: Trung tâm nghiên cứu khoa học kỹ thuật khuyến nông Sau phân tích mẫu bùn thải Bảng với hàm lượng Cu, Zn, Ni Pb 89,6 mg/kg, 856,98 mg/kg, 43,2 mg/kg, 8,88 mg/kg so với hàm lượng Cu, Zn, Ni Pb bùn trạm xử lý nước thải dùng làm phân bón nông nghiệp Bảng 704 mg/kg, 2550 mg/kg, 58 mg/kg, 492 mg/kg Như vậy, mẫu bùn thải đạt hàm lượng kim loại nặng cho phép để làm phân bón hàm lượng kim loại nặng vi lượng cần thiết cho trồng Hàm lượng Cu cần thiết cho trình tổng hợp 19 leghemoglobin, thiếu đồng, Đậu thường tạo nốt sần nhỏ bé nằm rãi rác khắp rễ Hàm lượng Co đạt 2,99 mg/l, Co có tác dụng đáng kể việc nâng cao sản lượng nâng cao hoạt động cố định nitơ Đậu Fe đạt 2800 mg/l Fe, Co, Cu có tác dụng chất trung gian vận chuyển điện tử trình oxy hóa khử có enzyme xúc tác Mn đạt 93,55 mg/kg coi nguyên tố vi lượng cần thiết vi khuẩn nốt sần Hàm lượng Cr mẫu bùn phân tích 200,46 mg/kg cao so với hàm lượng Cr 176 mg/kg Bảng 3.3 Quy trình tiến hành theo dõi 3.3.1 Nguyên liệu thiết bị Bảng 3 – Nguyên liệu thiết bị sử dụng Thiết bị Nguyên liệu Thùng ủ Bùn thải Hệ thống dẫn khí Mùn cưa Nhiệt kế Chế phẩm sinh học BIO-EM Bút đo pH Nước Bình Phun 3.3.2 Chuẩn bị Sau chuẩn bị nguyên liệu thiết bị liệt kê Bảng 3 ta tiến hành bố trí thí nghiệm ủ compost - Lắp đặt hệ thống thổi khí khoan lỗ vào đáy thùng Giảm độ ẩm bùn thải sau thu gom cách trải mỏng phơi cho độ - ẩm giảm 50-60% Hoạt hóa chế phẩm sinh học: Tiến hành hoạt hóa men vi sinh cách cho nước vào chế phẩm sinh học BIO-EM tiến hành khuất tan đều, che đậy tránh ánh sáng bụi bẩn bay vào sau để vi sinh vật lên men sau 3-4 20 - Phối trộn nguyên liệu bùn thải (trên), mùn cưa, phân gà, chế phẩm sinh học BIO- - EM Tiến hành phối trộn cho vào thùng xốp 3.3.3 Thuyết minh trình ủ compost Hình – Sơ đồ trình ủ compost Bước 1: Phối trộn nguyên liệu Bùn thải trộn với mùn cưa (mùn cưa chứa C cao giúp tạo lỗ hổng bùn giúp tăng lưu thông không khí) Sau rưới chế phẩm sinh học BIO-EM hoạt hóa lên dung dịch cách rải phần hỗn hợp bùn, mùn cưa trộn tưới chế phẩm lên lớp hỗn hợp rải Cứ tiếu tục lớp hoàn thành Trong trình rưới ta thực xáo trộn để chế phẩm phân phối lên nguyên liệu ủ Bước 2: Ủ compost phương pháp hiếu khí Sau phối trộn nguyên liệu xong ta cho nguyên liệu vào thùng xốp lắp đặt hệ thống bơm dẫn khí tiến hành ủ compost Trong trình ủ theo dõi thông số ( nhiệt độ, thể tích,pH, độ ẩm…) ghi kết ngày - Kiểm soát nhiệt độ Cần cắm nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ ngày suốt trình ủ ghi kết Họat động vi sinh vật hiệu khỏang nhiệt độ từ 65 – 70 oC khoảng 1- 21 ngày Nhiệt độ 70 ức chế họat động Nhiệt độ 80 làm chết hầu hết vi sinh vật trình compost dừng lại Nhiệt độ 65 thích hợp cho trình compost đảm bảo loại bỏ mầm bệnh nguyên liệu ủ Vì cần trì nhiệt độ ngày Sau tuần thứ nhiệt độ giảm trình compost chậm lại Quá trình chuyển qua giai đọan thực vật với nhiệt độ từ 45 – 50 vi sinh vật khác giữ vai trò chuyển hóa bùn trở thành compost - Kiểm soát độ ẩm Vi khuẩn lấy dưỡng chất phân hủy thành ion mặt phân tử nước Vì độ ẩm giữ vai trò quan trọng Để đảm bảo tốc độ phân hủy cần trì độ ẩm bể compost mức 40 – 60% - Xác định pH ngày lần ghi nhận kết pH xác định phương pháp lấy khoảng g mẫu ủ hoàn tan 30 ml nước cất dùng bút pH để xác định pH mẫu - Cung cấp không khí trình ủ Trong suốt trình ủ phải đảm bảo cung cấp đầy đủ không khí Trong vài ngày đầu lượng vi sinh vật hiếu khí tăng trưởng nhanh nên cần nhiều oxy Việc thiếu oxy làm tăng trưởng vi sinh vật kỵ khí làm xuất mùi hôi, đồng thờilàm chậm trình compost Vì phải lưu ý để đảm bảo lượng không khí cung cấp đầy đủ - Xác định độ sụt giảm thể tích Đo chiều cao mặt thoáng bên mô hình ủ ngày để xác định độ sụt giảm thể tích ngày Bước 3: Phối trộn phụ gia (N, P, K,…) Sau ủ compost xong ta thu phân hữu vi sinh, kiểm tra độ ẩm khoảng 30% (có thể hong khô tự nhiên) Phân hữu vi sinh thu dùng để sử dụng trực tiếp bón cải tạo đất bổ sung phối trộn với hợp chất khoáng đa, trung, vi lượng phụ gia thường dùng sản xuất phân bón (N, P, K, hợp chất sulphate vi lượng, dolomit ) cho tường loại trồng Bước 4: Lưu trữ tiêu thụ sản phẩm 22 Phân hữu vi sinh sau phối trộn phụ gia phù hợp với loại trồng ta tiến hành đóng gói lưu trữ tiêu thụ sản phẩm CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Việc sản xuất phân bón từ bùn thải hay số phẩm phẩm nông nghiệp khác ứng dụng nhiều, mang lại lợi ích cho kinh tế môi trường Lợi ích trước mắt xử lý ô nhiễm môi trường hấp thụ mùi phân hủy chất hữu xơ dễ bay Góp phần làm môi trường, có thêm nguồn phân hữu để bón cho trồng với chi phí thấp dễ làm, tận dụng nguồn nguyên, vật liệu sẵn có địa phương Ngoài cung cấp dinh dưỡng cho trồng, phân compost cung cấp thêm chất mùn, nguồn hữu vừa có tác dụng cải tạo (làm cho đất tơi xốp, thông thoáng, tăng số lượng khả hoạt động vi sinh vật hữu ích đất, tăng độ phì cho đất) bảo vệ đất (giữ ẩm, giữ nước tốt, chống xói mòn, chống rửa trôi đất, chống chai cứng đất…) Công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải hướng phát triển ưu tiên hàng đầu trọng sử dụng công nghệ tạo đà cho việc phát triển bền vững Các trình xử lí chất thải biện pháp sinh học mà vai trò đóng góp loài vi sinh vật nhằm bảo vệ giá trị môi trường thiên nhiên Dựa sở loại bỏ hỗn hợp nhiều chất có chất thải tái sử dụng chúng Ứng dụng công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải tăng cường khả phân hủy chất, giảm thời gian phân hủy dẫn đến giảm giá thành sản phẩm Tóm lại, công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải phát triển công nghệ sinh học nhằm ứng dụng vi sinh vật cấu phần tế bào vi sinh vật để sản xuất chế phẩm có giá trị ứng dụng trình công nghệ mới, thích hợp bảo vệ phục hồi chất lượng môi trường sống người 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS Trần Hiếu Nhuệ - Hà Nội 2001 - Quản lý chất thải rắn - NXB Xây Dựng Lê Phi Nga cộng - Giáo trình công nghệ sinh học môi trường – NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2010 Võ Thị Kiều Thanh cộng - Nghiên cứu sản xuất phân vi sinh cố định đạm từ bùn thải nhà máy bia việt nam – Tạp Chí Sinh Học, 2012 PGS.TS Hoàng Kim Cơ – Kỹ thuật môi trường – NXB Khoa Học Kỹ Thuật PGS.TS Lê Gia Huy – Giáo trình công nghệ vi sinh vật xử lý chất thải – NXB Giái Dục, 2010 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2001 Tuyển tập tiêu chuẩn Việt Nam, tập Trung tâm Thông tin Nông nghiệp Phát triển nông thôn 24 [...]... một lượng nước lớn, đặc tính của bùn phụ thuộc vào đặc tính của chất lỏng mà nó được tách ra Dựa vào đặc tính của bùn có thể chia thành các loại bùn như sau: bùn thải dễ phân hủy sinh học và bùn thải khó phân hủy sinh học Bùn thải dễ phân hủy sinh học được tạo ra từ quá trình xử lý sinh học (còn gọi là bùn sinh học) hay từ nước thải có hàm lượng hữu cơ cao Bùn dễ phân hủy sinh học cũng được chia thành... được phân phối đều lên nguyên liệu ủ Bước 2: Ủ compost bằng phương pháp hiếu khí Sau khi đã phối trộn nguyên liệu xong ta cho nguyên liệu vào thùng xốp đã lắp đặt hệ thống bơm và dẫn khí và tiến hành ủ compost Trong quá trình ủ luôn theo dõi các thông số ( nhiệt độ, thể tích,pH, độ ẩm…) và ghi kết quả hằng ngày - Kiểm soát nhiệt độ Cần cắm nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ hằng ngày trong suốt quá trình ủ. .. năng phân huỷ tinh bột • Vi sinh vật phân giải Lignin: Lignin là một hợp chất cao phân tử có trong gỗ Có nhiều nhóm vi sinh vật tham gia phân hủy hợp chất này, đáng chú ý là loài: Polysticus versicolor, stereum hirsutum, poliota Sp, lenzies Sp, poria Sp, trametes Sp, panus Sp,… • Chất hữu cơ Vận tốc phân hủy dao động tùy theo thành phần, kích thước,tính chất của chất hữu cơ Chất hữu cơ hòa tan thì dễ phân. .. ứng dụng chế phẩm : BIO-EM gồm tổ hợp chủng vi sinh vật được phân lặp sản xuất lên men từ hệ thống lên men từng chủng vi sinh vật, hoạt tính của các chủng vi sinh vật chứa trong BIO-EM cao - Tổng số vi sinh vật: ≥ 109 cfu/g Xử lý nhanh nguồn nước ô nhiễm Phân giải nhanh chất thải hữu cơ Xử lý làm sạch hệ thống xử lý nước thải Khử mùi hôi chất thải hữu cơ Phân hủy các thành phần khó tiêu như: Protein,... giảm và quá trình compost cũng chậm lại Quá trình sẽ chuyển qua giai đọan thực vật với nhiệt độ từ 45 – 50 và các vi sinh vật khác sẽ giữ vai trò chuyển hóa cho đến khi bùn trở thành compost - Kiểm soát độ ẩm Vi khuẩn lấy các dưỡng chất chỉ khi nó được phân hủy thành ion trên mặt phân tử nước Vì thế độ ẩm giữ 1 vai trò quan trọng Để đảm bảo tốc độ phân hủy cần duy trì độ ẩm trong các bể compost ở mức 40... các vi khuẩn gây mùi hôi thối 17 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu Mục tiêu của quá rình ủ compost là Ổn định sinh học, giản thể tích và khối lượng bùn thải, làm khô, loại bỏ tối đa các chất độc đối với thực vật, hạt hay những thành phần của cây và tiêu diệt các mầm bệnh 3.2 Phân tích thành phần bùn thải Thành phần dinh dưỡng của bùn lắng bao gồm các thành phần photpho, nitơ, kali, mùn…... làm phân bón hữu cơ trong nông nghiệp Từ đó đưa ra một số tiêu chuẩn: nếu sử dụng bùn lắng làm phân bón hữu cơ thì thành phần các chất dinh dưỡng cần đạt tổng N: 0,3-0,8%; tổng P: 0,1-0,2%; tổng K: 0,2-0,3%; CaO: 0,4-1,8%; C/N: 20-50% Từ nguồn nguyên liệu được thu gom ta tiến hành phân tích các chỉ tiêu để xác định thành phần phối trộn hợp lý cho quá trình compost và kết quả chỉ tiêu về hóa lý của nguyên. .. che đậy tránh ánh sáng bụi bẩn bay vào sau đó để vi sinh vật lên men sau 3-4 này 20 - Phối trộn nguyên liệu bùn thải (trên), mùn cưa, phân gà, chế phẩm sinh học BIO- - EM Tiến hành phối trộn cho vào thùng xốp 3.3.3 Thuyết minh quá trình ủ compost Hình 3 1 – Sơ đồ cơ bản quá trình ủ compost Bước 1: Phối trộn nguyên liệu Bùn thải trộn đều với mùn cưa (mùn cưa chứa C cao và giúp tạo lỗ hổng trong bùn và... tạo thành ở dạng dễ tan Hợp chất P hữu cơ quan trọng nhất được phân giải ra từ tế bào vi sinh vật là nucleotide Vi sinh vật phân hủy P hữu cơ chủ yếu thuộc 2 chi Bacillus và Pseudomonas Các loài có khả năng phân giải mạnh là: B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster, • Vi sinh vật phân giải Nito (N): Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không chỉ với cây trồng mà ngay... tất cả các nguyên liệu sản xuất compost Tối ưu ở 7-7.5 Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH 3, pH không được vượt quá 8.5 phân Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối pH Mức độ hủy Nguồn : Tchobanoglous và công sự,1993 2.1.4 Chất lượng compost Chất lượng compost được đánh giá dựa vào các yếu tố có lợi nhất cho cây trồng, trong đó một số yếu tố cơ bản để đánh giá chất lượng compost là: ... trình phân hủy xảy nhanh hiệu Hiện có nhiều chủng vi sinh vật nhà khoa học nghiên cứu, phân lập dùng để phân giải chất hữu cách hiệu Chúng phân hủy chất dễ phân hủy tinh bột đến chất khó phân hủy... nhiệt độ trình ủ phân compost 2.1.2 Các phản ứng hóa sinh xảy trình ủ compost Quá trình phân hủy chất thải xảy phức tạp, theo nhiều giai đoạn sản phẩm trung gian Ví dụ trình phân hủy protein bao... chế phẩm phân phối lên nguyên liệu ủ Bước 2: Ủ compost phương pháp hiếu khí Sau phối trộn nguyên liệu xong ta cho nguyên liệu vào thùng xốp lắp đặt hệ thống bơm dẫn khí tiến hành ủ compost Trong