Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)

Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)Nghiên cứu đặc tính và khả năng sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẶNG THỊ HỒNG PHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BÙN THẢI ĐÔ THỊ HÀ NỘI LÀM PHÂN BĨN Ngành: Khoa học mơi trường Mã số: 62.44.03.01 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG Thái Ngun, năm 2017 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải GS.TS Nguyễn Thế Đặng Phản biện 1: …………………………………… Phản biện 2: …………………………………… Phản biện 3: …………………………………… Đề tài bảo vệ trước Hội đồng đánh giá đề tài cấp Đại học họp tại: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Vào hồi……… …… ngày …… tháng …… năm 2017 Có thể tìm hiểu đề tài tại: - Thư viện Quốc gia - Trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên - Thư viện Trường Đại học Nông Lâm DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Đặng Thị Hồng Phương, Đặng Văn Thành, Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Thế Đặng (2017), “Nghiên cứu tách chiết số kim loại (Cu, Cr, Pn, Zn, Cd) bùn thải đô thị dung dịch axit”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thơn, Số 14/2017, trang 119 - 124 ISSN 1859-4581 Đặng Thị Hồng Phương, Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Thế Đặng (2017), “Nghiên cứu mức độ khống hóa chất lượng hỗn hợp bùn thải đô thị sau xử lý kim loại nặng có phối trộn số vật liệu hữu thơ nấm Trichoderma spp”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nông thôn, Số 15/2017, trang 111 - 120 ISSN 1859-4581 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Bùn thải đô thị phát sinh chủ yếu từ hoạt động xử lý nước thải nạo vét hệ thống nước thị, phát sinh ngày nhiều đô thị Bùn thải đô thị có hàm lượng chất dinh dưỡng nitơ, phốt cao (Nguyễn Việt Anh, 2015) Mặt khác, trình hình thành bùn thải tích lũy nhiều chất gây ô nhiễm kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh Ngày nay, giới bùn thải tái sử dụng phổ biến Sử dụng bùn thải làm phân bón cho nơng nghiệp biện pháp xử lý, đổ thải, áp dụng ở nhiều quốc gia Với mục đích hài hòa lợi ích tái sử dụng nguồn dinh dưỡng lại hạn chế nguy tích lũy kim loại nặng chất nguy hại bùn thải vào mơi trường thiết phải có nghiên cứu, đánh giá phù hợp đề xuất công nghệ thân thiện với môi trường nhằm khai thác tối đa tài nguyên vật chất chứa bùn thải Chính vậy, đề tài “Nghiên cứu đặc tính khả sử dụng bùn thải thị Hà Nội làm phân bón" nghiên cứu thực Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá đặc tính khả sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón 2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá đặc điểm lý, hóa, sinh học dự báo khối lượng bùn thải đô thị Hà Nội - Đánh giá khả tách chiết số kim loại nặng (Zn, Cu, Pb, Cr, Cd) bùn thải trạm xử lý nước thải sinh hoạt dung dịch axit - Đánh giá khả ủ bùn thải đô thị sau xử lý kim loại nặng phối trộn với số chất thải nơng nghiệp (rơm, phân lợn) có bổ sung chế phẩm sinh học (EMIC nấm Trichoderma spp.) làm phân bón hữu - Đánh giá hiệu lực phân hữu bùn thải cải bẹ (Brassica campestris L.) xác pháo (Salvia splendens ker Gawl) Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án - Bổ sung thêm tư liệu đánh giá chi tiết đặc tính lý, hóa học phát sinh bùn thải thị Hà Nội - Tìm điều kiện thích hợp (về thời gian tương tác, nồng độ dung dịch axit, số lần chiết tách) để loại bỏ kim loại nặng bùn thải đô thị dung dịch axit - Đánh giá khả khoáng hóa bùn thải sau xử lý kim loại nặng phối trộn với số vật liệu hữu (rơm, phân lợn) chế phẩm sinh học (EMIC nấm Trichoderma spp) - Làm sở tham khảo cho nhà quản lý lập kế hoạch quản lý xử lý loại bùn thải đô thị Hà Nội Những đóng góp luận án - Đã đề xuất phương án chiết rút dung dịch axit xitric để tiền xử lý kim loại nặng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung làm chất cho ủ phân compost - Đã đề xuất giải pháp sản xuất phân hữu từ bùn thải trạm xử lý nước thải sinh hoạt sau tiền xử lý kim loại nặng phối trộn với phụ phẩm nông nghiệp (rơm, phân lợn) chế phẩm sinh học (EMIC, Trichoderma spp.) Giới thiệu bố cục luận án Luận án bao gồm 160 trang đánh máy A4 cấu trúc gồm có chương khơng kể phần mở đầu, kết luận, kiến nghị (Chương 1: Tổng quan tài liệu, chương 2: Nội dung phương pháp nghiên cứu, chương 3: Kết nghiên cứu) Luận án có 60 bảng 37 hình vẽ (khơng kể phần phụ lục minh họa) Tham khảo 119 tài liệu, 53 tài liệu tiếng Việt, 66 tài liệu tiếng nước Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát bùn thải đô thị Trong phần này, tác giả trình bày tổng quan vấn đề khái niệm, nguồn phát sinh, đặc tính, phương pháp xử lý bùn thải đô thị, thực trạng công tác quản lý bùn thải đô thị ở Hà Nội Các loại bùn thải phát sinh từ nguồn khác vùng miền khác có đặc điểm hóa lý khác Điểm chung loại bùn thải lượng phát sinh từ đô thị ngày nhiều, bùn có chứa thành phần dinh dưỡng cho trồng nitơ, phốt cao bùn còn chứa nhiều KLN vi sinh vật gây bệnh 1.2 Phương pháp hóa học tách chiết KLN bùn thải thị Chiết hóa học q trình tách chất ô nhiễm từ đất, bùn trầm tích cách sử dụng chất chiết xuất Phương pháp sử dụng để xử lý đất bị nhiễm KLN Các chất chiết xuất axit vơ (HNO3, HCl, H2SO4), axit hữu (axit xitric, axetic axit oxalic), tác nhân tạo phức mạnh (NTA EDTA) số hóa chất vơ khác (Marchioretto cs, 2002) 1.3 Phương pháp ủ phân compost Trong phần này, tác giả trình bày tổng quan khái niệm, yếu tố ảnh hưởng phương pháp ủ phân compost Với ưu điểm thời gian phân hủy nhanh, hầu hết cỏ dại, mầm bệnh bị tiêu diệt dễ thực hiện, phương pháp ủ nóng ưu tiên lựa chọn 1.4 Một số nghiên cứu ủ phân compost từ bùn thải đô thị ứng dụng sản xuất nơng nghiệp Trong phần này, tác giả trình bày tóm tắt số kết nghiên cứu ủ phân compost từ bùn thải đô thị ứng dụng sản xuất nông nghiệp giới ở Việt Nam Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Bùn thải đô thị; vật liệu phối trộn ủ phân: rơm, phân lợn, chế phẩm EMIC, nấm Trichoderma spp; trồng thử nghiệm hiệu lực phân bón cải bẹ (Brassica campestris L.) xác pháo (Salvia splendens ker Gawl) 2.2 Nội dung nghiên cứu - Hiện trạng phát sinh đặc tính bùn thải thị Hà Nội - Nghiên cứu khả tách chiết số kim loại nặng (Cd, Cu, Zn, Pb, Cr) bùn thải - Nghiên cứu tận dụng bùn thải nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt sau xử lý KLN làm phân hữu - Nghiên cứu thử nghiệm phân hữu sản xuất từ bùn thải sau xử lý KLN trồng 2.3 Phương pháp nghiên cứu Để thực nội dung nghiên cứu đề tài sử dụng phương pháp như: Phương pháp điều tra thu thập tài liệu, phương pháp dự báo phát sinh lượng bùn thải đô thị Hà Nội, phương pháp lấy mẫu, bảo quản phân tích mẫu, phương pháp thực nghiệm, phương pháp xử lý số liệu Các thí nghiệm nghiên cứu: * Thí nghiệm chiết tách số kim loại nặng (Cd, Cu, Zn, Pb, Cr) bùn thải trạm XLNTSH Kim Liên axit: Các thí nghiệm thực song song axit: xitric, axetic nitric (Lựa chọn thời gian tương tác, lựa chọn nồng độ axit tối ưu lựa chọn số lần chiết tách KLN) * Thí nghiệm ủ phân hữu bùn thải (HCBT): Các công thức thí nghiệm: CT1: Bùn, CT2: Bùn - Rơm, CT3: Bùn - Rơm - Phân lợn, CT4: Bùn - Trichoderma, CT5: Bùn - Rơm Trichoderma, CT6: Bùn - Rơm - Phân lợn - Trichoderma, CT7: Bùn EMIC, CT8: Bùn - Rơm - EMIC, CT9: Bùn - Rơm - Phân lợn - EMIC, CT10: Bùn - EMIC - Trichoderma, CT11: Bùn - Rơm - EMIC Trichoderma, CT12: Bùn - Rơm - Phân lợn - EMIC - Trichoderma * Thí nghiệm thử nghiệm hiệu lực phân HCBT cải bẹ (Brassica campestris L.) Các cơng thức bón phân: CT1 (ĐC1): 70 kg N + 50 kg P2O5 + 40 kg K2O (nền); CT2 (ĐC2): Nền + 15 phân chuồng hoai, CT3: Nền + 5,6 phân HCBT; CT4: Nền + 6,4 phân HCBT, CT5: Nền + 7,2 phân HCBT * Thí nghiệm thử nghiệm hiệu lực phân HCBT xác pháo (Salvia splendens) Các cơng thức bón phân: CT1 (ĐC1): 70 kg N + 60 kg P2O5 + 80 kg K2O (nền); CT2 (ĐC2): Nền + 15 phân chuồng hoai, CT3: Nền + 5,6 phân HCBT; CT4: Nền + 6,4 phân HCBT, CT5: Nền + 7,2 phân HCBT CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hiện trạng phát sinh đặc tính bùn thải thị Hà Nội 3.1.1 Hiện trạng dự báo lượng phát sinh loại bùn thải đô thị Hà Nội * Bùn thải từ bể phốt: Tính riêng năm 2015, lượng phân bùn bể phốt phát sinh từ 12 quận nội thành Hà Nội khoảng 250.020 tấn/năm Bảng 3.1 Dự báo phát sinh lượng bùn từ bể phốt đô thị Hà Nội Lượng phân bùn bể phốt khu vực đô thị Hà Nội dự báo tăng lên khoảng 345.450 tấn/năm vào năm 2030 * Bùn thải hệ thống nước: Hình 3.1 Biểu đồ tăng trưởng cơng tác nạo vét bùn thải từ HTTN Công ty Thoát nước Hà Nội qua năm Dự báo phát sinh khối lượng bùn thải HTTN xác định theo tiêu chuẩn thải số liệu dự báo dân số theo Quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050 trình bày ở bảng 3.2 Theo đó, hầu hết KLN mẫu bùn thải tồn nhiều ở dạng liên kết hữu (F4), cao Cu (trên 70%) Pb (từ 6080%) Dạng ion trao đổi (F1) gần khơng tìm thấy Cr, Cu, Cd Cr tồn nhiều ở dạng cặn dư (F5) (chiếm từ 52,7 65,37%), Zn Pb tồn ở dạng cặn dư Dạng liên kết cacbonat (F2) dạng liên kết Fe-Mn oxit (F3) mẫu bùn thải chủ yếu thấy nhiều ở nguyên tố Zn, Cd, Cr Pb 3.2.2 Nghiên cứu tách chiết số KLN bùn thải trạm XLNT Kim Liên dung dịch axit 3.2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất loại bỏ KLN bùn thải Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất chiết KLN Ghi chú: Theo hàng, thí nghiệm, số mang chữ (a, b, c, d) khác sai khác có ý nghĩa thống kê độ tin cậy 95% Kết Bảng 3.6 cho thấy, hiệu suất chiết tách KLN axit hữu (citric axetic) đạt cao ổn định ở 120 phút, axit nitric 60 phút 12 3.2.2.2 Ảnh hưởng nồng độ axit đến hiệu suất tách chiết KLN Bảng 3.7 Hiệu suất loại bỏ KLN axit nồng độ Ghi chú: Theo hàng, thí nghiệm, số mang chữ (a, b, c, d) khác sai khác có ý nghĩa thống kê độ tin cậy 95% Kết bảng 3.7 cho thấy, axit hữu (citric axetic), hiệu loại bỏ KLN cao ở nồng độ 0,3 - 0,5 M (với thời gian phản ứng 120 phút); axit nitric hiệu loại bỏ KLN cao ở nồng độ 0,5 - 0,65 M (với thời gian phản ứng 60 phút) 3.2.2.3 Ảnh hưởng số lần chiết đến hiệu loại bỏ KLN Kết thí nghiệm ảnh hưởng số lần chiết tách KLN cho thấy, ngoại trừ Cr, KLN khác (Cu, Zn, Pb, Cd) đạt cao ổn định sau lần chiết Đối với Cr, sau lần chiết lượng Cr tách đạt ổn định, khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê 5% so với sau lần chiết Như vậy, hiệu loại bỏ hầu hết KLN axit sau lần chiết tách Axit citric có nhiều ưu tách chiết KLN, trình tách chiết thực ở điều kiện có tính axit nhẹ (pH = - 5) Do vậy, axit citric lựa chọn để thực tách chiết KLN bùn thải đô thị 13 3.2.3 Thành phần số chất bùn thải sau trình chiết tách axit Bảng 3.8 Thành phần số chất bùn trước sau loại bỏ KLN Như vậy, sau sử dụng axit để loại bỏ KLN, hàm lượng chất hữu cơ, nitơ, phốt bùn giảm so với ban đầu ở mức giàu so với thang đánh giá dinh dưỡng đất Sau xử lý dung dịch axit, hàm lượng KLN giảm khác biệt qua phép thử T-test đạt ngưỡng cho phép KLN đất nông nghiệp Bùn thải sau xử lý KLN cần điều chỉnh pH vôi bột đến pH trung tính (pH = 6,8 - 7,3), nghiên cứu thêm giải pháp bổ sung chất hữu (phân gà, phân lợn), cacbon (rơm, cỏ,…) để tận dụng theo hướng làm phân compost cho nông nghiệp Trong số axit thử nghiệm để loại bỏ số KLN bùn thải, axit xitric lựa chọn Theo tính tốn, lượng axit xitric dùng để loại bỏ KLN bùn (khơ khơng khí - Độ ẩm bùn khơ khơng khí 25%) khoảng 7,5 kg Bùn trạm XLNT có độ ẩm khoảng 90,2% (bảng 3.10), lượng axit xitric cần dùng để loại bỏ KLN bùn tươi kg 3.3 Nghiên cứu tận dụng bùn thải trạm XLNTSH sau xử lý KLN làm phân hữu 3.3.1 Biến động yếu tố trình ủ phân - Nhiệt độ: 14 Nhiệt độ công thức thí nghiệm có bổ sung thêm vật liệu hữu (rơm, phân lợn) dao động khoảng 28 oC - 64,3oC, cao hẳn công thức không bổ sung vật liệu hữu Nhiệt độ tăng cao ở CT12, đạt 64,3oC vào ngày thứ 16 - 17 sau ủ - Độ ẩm: Sau 75 ngày ủ, độ ẩm khối ủ ở cơng thức thí nghiệm có bổ sung vật liệu hữu đạt 25% - 34% - Hàm lượng bon tổng số: Tổng bon ngày đầu ở cơng thức thí nghiệm dao động khoảng 15,89 - 33,37% Sau 75 ngày ủ cơng thức thí nghiệm có bổ sung chế phẩm EMIC nấm Trichoderma spp thấp khác biệt có ý nghĩa so với cơng thức thí nghiệm còn lại Hình 3.5 Hàm lượng tổng bon hữu cơng thức thí nghiệm sau 75 ngày ủ - Hàm lượng nitơ tổng số: Hình 3.6 Hàm lượng Nts công thức sau 75 ngày ủ 15 Sau 75 ngày ủ, hàm lượng Nts ở thí nghiệm dao động khoảng từ 0,94 % đến 2,52%, việc bổ sung thêm chế phẩm khơng có ý nghĩa việc làm tăng lượng Nts vật liệu sau trình ủ - Tỷ lệ C/N: Hình 3.7 Tỷ lệ C/N công thức sau 75 ngày ủ Tỷ lệ C/N ở cơng thức thí nghiệm giảm dần theo thời gian ủ giảm khác biệt theo thời gian ủ, trừ công thức bùn không phối trộn vật liệu hữu CT12 có tỷ lệ C/N giảm thấp nhất, khác biệt so với công thức khác - Hàm lượng lân tổng số dễ tiêu Hình 3.8 Hàm lượng P2O5 tổng số (%) hình 3.9 Hàm lượng P2O5 dễ tiêu (mg/kg) công thức sau 75 ngày ủ Hàm lượng phốt tổng số ở công thức sau 75 ngày ủ biến động khoảng 0,84 - 2,65% P 2O5 Khi bổ sung thêm chế phẩm sinh học EMIC và/hoặc nấm Trichoderma spp, hàm lượng phốt 16 tổng số công thức khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê, nhiên hàm lượng phốt dễ tiêu cao khác biệt so với công thức không bổ sung chế phẩm - Hàm lượng kali tổng số (%) Hình 3.10 Hàm lượng K2O tổng số sau 75 ngày ủ Sau 75 ngày ủ, hàm lượng kali tổng số công thức dao động từ 0,42 - 1,58% Việc bổ sung chế phẩm EMIC và/hoặc nấm Trichoderma spp chưa cho kết khác biệt rõ ràng tổng kali thời gian 75 ngày ủ phân - Biến động E.coli Salmonella Các công thức bắt đầu ủ nhiễm E.coli dao động khoảng 1,27 - 1,85x102 CFU/g, cơng thức thí nghiệm có bổ sung phân lợn có Salmonella với mật độ 1,23 CFU/g Sau 75 ngày ủ, không phát E.coli Salmonella hỗn hợp ủ - Hàm lượng KLN: Các KLN hỗn hợp ủ phân sau 75 ngày ngưỡng cho phép KLN đất nông nghiệp 3.3.3 Đánh giá chất lượng phân hữu sản xuất từ bùn thải sau xử lý KLN Bảng 3.9 Đặc tính lý hóa phân HCBT sau 75 ngày ủ 17 3.3.4 Quy trình sản xuất phân hữu từ bùn thải sau xử lý KLN Quy trình sản xuất phân hữu bùn thải (HCBT) nêu ở Hình 3.26 Theo tính tốn đề tài, chi phí sản xuất phân HCBT 25.000.000 đồng (2.500 đồng/kg) 18 Hình 3.11 Quy trình sản xuất phân hữu bùn thải 3.4 Thử nghiệm hiệu lực phân HCBT trồng 3.4.1 Thử nghiệm hiệu lực phân HCBT cải bẹ Bảng 3.10 Ảnh hưởng đến suất cải bẹ Kết ở bảng 3.10 cho thấy, bón lượng phân khác nhau, suất cải bẹ khác rõ rệt Trong vụ Đơng Xn (chính vụ), suất lý thuyết suất thực thu cải bẹ cao hẳn vụ Hè Thu Công thức CT4 cho suất thực thu cao khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê so với CT5 Kết ở bảng 3.11 cho thấy, tất công thức phân bón ở có hàm lượng NO3- ngưỡng cho phép (< 500 mg/kg) Bảng 3.11 Hàm lượng nitrat KLN cải bẹ ĐVT: mg/kg tươi 19 Ghi chú: Giá trị hàm lượng giá trị trung bình vụ thí nghiệm Về hiệu kinh tế: Năng suất vụ hè thu thấp (từ 10,64 18,54 tấn/ha) Năng suất cải bẹ Đông Dư lúc vụ (vụ đơng xn) cao, đạt 21,55 - 44,18 tấn/ha Tuy nhiên, giá bán lúc vụ 1/3 lúc trái vụ Do vậy, vụ đông xuân mặc suất cao, lãi lại thấp vụ hè thu Bảng 3.12 Hiệu kinh tế cơng thức bón phân Ghi chú: NSTT: Năng suất thực thu, : CPTT: Chi phí tăng thêm, GTSP: Giá trị sản phẩm, VCR: Tỷ số giá trị sản phẩm tăng lên sử dụng phân bón Chi phí tăng thêm phân bón Giá bán rau vụ hè thu: 9.000 đồng/kg, giá bán rau vụ đông xuân: 3.000 đồng/kg Như vậy, thay phân chồng hoai mà nông dân địa phương sử dụng phân HCBT, chi phí đầu tư khơng tăng suất cải thiện đáng kể, lãi suất cao hẳn Ở vụ hè thu, mức bón thêm phân hữu tốt cho cải bẹ 7,2 phân HCBT/ha (CT5) Ở vụ đông xuân, CT4 cho hiệu cao (nền + 20 6,4 phân HCBT/ha) Hàm lượng nitrat rau ở công thức bón phân đạt ngưỡng an tồn 21 3.4.2 Thử nghiệm hiệu lực phân HCBT Xác pháo Bảng 3.13 Ảnh hưởng cơng thức bón phân đến chất lượng hoa Ghi chú: Các chữ khác cột thể sai khác có ý nghĩa mức P < 0,05 Kết ở bảng 3.13 cho thấy, công thức bổ sung lượng phân HCBT khác làm tăng chất lượng hoa xác pháo độ bền hoa so với đối chứng không sử dụng phân hữu Ở công thức bổ sung lượng phân HCBT ở công thức (nền + 6,2 phân HCBT) cho kết phản ánh rõ nét Bảng 3.14 Hiệu kinh tế việc sử dụng phân bón HCBT hoa xác pháo 22 Ghi chú: CPTT: Chi phí tăng thêm, GTSP: Giá trị sản phẩm,VCR: Tỷ số giá trị sản phẩm tăng lên sử dụng phân bón Chi phí tăng thêm phân bón Giá bán loại I 6.000 đồng/cây, loại II 4.500 đồng/cây, loại III 3.000 đồng/cây Tóm lại, thay 15 phân chuồng hoai ủ theo phương pháp truyền thống người dân 6,4 phân HCBT suất, chất lượng hiệu kinh tế xác pháo cao hẳn 3.4.3 Một số tính chất đất trước sau bón phân HCBT Bảng 3.15 Một số tính chất đất trước sau bón phân Nhìn chung, tiêu dinh dưỡng (N, P2O5, K2O) đất sau trồng thử nghiệm cải bẹ Đông Dư xác pháo cao so với trước trồng Như vậy, bón bổ sung phân bón HCBT giúp trì bước đầu cải thiện chất lượng đất trồng so với đối chứng 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Bùn thải đô thị Hà Nội phát sinh với số lượng ngày lớn Dự báo đến năm 2030, khu vực đô thị trung tâm thành phố Hà Nội phát sinh khoảng 345.450 tấn/năm bùn từ bể phốt, 161.210 tấn/năm bùn thải từ hệ thống nước thị 304.699,81 tấn/năm bùn thải từ trạm xử lý nước thải tập trung Về đặc tính lý hóa, sinh học bùn thải thị: Bùn thải thị có độ ẩm lớn, dao động 71% - 93%, tổng hàm lượng cặn (TS) dao động từ 0,99% đến 25,4%, tổng chất rắn bay (VS) dao động từ 15,55 - 84 (%TS), bùn có pH trung tính, dao động từ 6,8 đến 7,7 Hàm lượng chất hữu bùn thải cao chênh lệch nhiều loại bùn thải, chất hữu bùn từ bể phốt trạm XLNT cao, 26,71% - 69,51% khối lượng khô Hàm lượng nitơ tổng số dao động từ 0,17% - 3,64% khối lượng khô; hàm lượng phốt tổng số dao động từ 0,68% - 2,45% khối lượng khô Với lượng phát sinh lớn hàm lượng chất hữu cơ, nitơ, phốt cao, bùn thải từ trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung lựa chọn nghiên cứu định hướng xử lý để tái sử dụng cho mục đích nơng nghiệp Hàm lượng số KLN (Cu, Cd, Pb, Cr, Zn) mẫu bùn ở mức cao, đặc biệt Cu Zn ở nhiều mẫu vượt quy chuẩn cho phép đất nông nghiệp quy chuẩn chất lượng trầm tích Mật độ vi sinh vật gây bệnh (E.coli Salmonella) có hầu hết loại bùn thải, đặc biệt bùn từ bể phốt có mật độ vi sinh vật gây bệnh cao 24 1.2 Các KLN tồn ở bùn thải ở dạng khác Một số KLN tồn nhiều ở dạng liên kết hữu liên kết cacbonat Zn, Cd, Pb, Cu Trong đó, Cr tồn chủ yếu ở dạng bền vững Tiền xử lý KLN bùn thải trạm XLNTSH Kim Liên dung dịch axit (nitric, xitric axetic) cho hiệu xử lý cao Zn kim loại tách chiết nhiều (hiệu suất đạt 87 92%), Cr kim loại tách chiết (hiệu suất < 40%) Sau chiết tách, KLN bùn thải đạt ngưỡng cho phép KLN đất nông nghiệp Thời gian ngâm chiết 60 phút, nồng độ 0,65 M với bậc chiết điều kiện tối ưu để axit nitric loại bỏ hầu hết KLN thử nghiệm Hiệu suất loại bỏ KLN cao axit xitric axit axetic ở khoảng thời gian ngâm chiết 60 - 120 phút, nồng độ 0,3 - 0,5 M với bậc chiết Với ưu điểm hiệu suất tách chiết KLN thực ở điều kiện có tính axit nhẹ (pH = - 5), axit xitric lựa chọn để thực tách chiết KLN bùn thải đô thị 1.3 Ủ phân compost từ hỗn hợp bùn thải sau xử lý KLN, rơm, phân lợn theo tỷ lệ khô 1: 0,7: 0,3 có bổ sung chế phẩm EMIC nấm Trichoderma spp trình ủ Sau 75 ngày ủ, hỗn hợp sau ủ có thành phần đảm bảo chất lượng phân hữu theo Thông tư 41/TT-BNNPTNT quản lý phân bón Phân HCBT có độ ẩm < 35%, pH = 7,5, hàm lượng OM = 29,36%, N ts = 2,56%, P2O5ts = 2,65%, K2Ots = 1,58%, hàm lượng KLN vi sinh vật gây bệnh đạt tiêu chuẩn cho phép 1.4 Sử dụng phân HCBT trồng thử nghiệm cải bẹ (Brassica campestris L.) cho suất, chất lượng tốt lãi suất cao hẳn so với đối chứng (không sử dụng phân HCBT) Ở vụ hè thu, mức bón thêm phân hữu tốt cho cải bẹ 7,2 phân HCBT/ha (CT5: 70 kg N + 50 kg P2O5 + 40 kg K2O + 7,2 phân 25 HCBT) Ở vụ đông xuân, CT4 cho hiệu cao (70 kg N + 50 kg P2O5 + 40 kg K2O + 6,4 phân HCBT) Hàm lượng nitrat KLN rau ở cơng thức bón phân đạt ngưỡng an toàn Đối với xác pháo (Salvia splendens ker Gawl), mức bón phân ở CT4 (70 kg N + 60 kg P2O5 + 80 kg K2O + 6,4 phân HCBT) giúp người nơng dân giảm chi phí sản xuất, chất lượng hoa tốt nên lãi suất cao Sử dụng phân HCBT giúp trì bước đầu cải thiện chất lượng đất trồng so với đối chứng Kiến nghị 2.1 Luận án chưa nghiên cứu xử lý dịch chiết axit sau xử lý kim loại nặng bùn thải Để có tính khả thi cao trước áp dụng vào thực tiễn, cần có nghiên cứu để xử lý dịch chiết theo hướng thu hồi kim loại nặng, nước thải sau xử lý đảm bảo quy định môi trường 2.2 Nghiên cứu thử nghiệm quy mô đồng ruộng với thời gian đủ lớn với loại trồng khác để đánh giá ảnh hưởng việc sử dụng phân bón hữu sản xuất từ bùn thải trạm xử lý nước thải đến môi trường đất nước 2.3 Nước thải đô thị bùn thải thị còn có khả chứa số chất hữu vi lượng hợp chất kháng sinh trình điều trị bệnh, hợp chất hữu khó phân hủy khác từ hoạt động tẩy rửa, phát sinh hoạt động nhà bếp,… Luận án chưa có điều kiện để đánh giá hàm lượng chúng bùn thải nghiên cứu biến đổi chúng trình sản xuất phân hữu Các nghiên cứu cần tập trung thêm vào hợp chất để có đánh giá tồn diện độc tính chúng biến đổi chúng trình tái sử dụng 26 ... bùn thải Chính vậy, đề tài Nghiên cứu đặc tính khả sử dụng bùn thải đô thị Hà Nội làm phân bón" nghiên cứu thực Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá đặc tính khả sử dụng bùn thải. .. bùn thải đô thị Hà Nội lớn, vượt tiêu chuẩn cho phép hàm lượng VSV có phân bón theo thông tư 41/2014 Bộ NN&PTNT, đặc biệt mẫu phân bùn bể phốt 3.1.3 Đánh giá khả tái sử dụng bùn thải đô thị Hà. .. 1.4 Một số nghiên cứu ủ phân compost từ bùn thải đô thị ứng dụng sản xuất nông nghiệp Trong phần này, tác giả trình bày tóm tắt số kết nghiên cứu ủ phân compost từ bùn thải đô thị ứng dụng sản