DSpace at VNU: Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón

Nghiên cứu khả sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón Đỗ Thủy Tiên Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng; Mã số 60 44 03 01 Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Trần Văn Quy Năm bảo vệ: 2013 Abstract Nghiên cứu nguồn gốc, đặc điểm, tính chất loại bùn thải đô thị địa bàn Hà Nội Bắc Ninh Đánh giá khả sử dụng bùn thải thị làm phân bón Nghiên cứu điều kiện thích hợp chế tạo phân bón từ bùn thải thị Nghiên cứu hiệu phân bón sản xuất từ bùn thải thị đến số tính chất đất tăng trƣởng rau cải Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình trồng rau quy mô PTN, sử dụng phân bón từ bùn thải thị Đề xuất giải pháp khả thi sử dụng bùn thải đô thị đánh giá hiệu kinh tế, môi trƣờng việc sử dụng bùn thải thị làm phân bón Keywords Chất thải; Bùn thải đô thị; Khoa học môi trƣờng; Phân bón Content MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Error! Bookmark not defined DANH MỤC HÌNH Error! Bookmark not defined DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined 1.1 Những vấn đề chung bùn thải Error! Bookmark not defined 1.1.1 Khái niệm bùn thải phân loại Error! Bookmark not defined 1.1.2 Nguồn gốc, tính chất, đặc điểm bùn thải Error! Bookmark not defined 1.1.3 Quy chuẩn, tiêu chuẩn bùn thải giới Error! Bookmark not defined 1.1.4 Tác động bùn thải tới môi trường sức khỏe người Error! Bookmark not defined 1.2 Các phƣơng pháp xử lý bùn thải Error! Bookmark not defined 1.3 Các công nghệ giới tái sử dụng bùn thải Error! Bookmark not defined trạng quản lý, tái sử dụng bùn thải Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.3.1 Các công nghệ giới tái sử dụng bùn thải Error! Bookmark not defined 1.3.2 Hiện trạng quản lý tái sử dụng bùn thải Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.3.3 Hiện trạng bùn thải đô thị vùng nghiên cứu Error! Bookmark not defined CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Đối tƣợng, phạm vi thời gian nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Thời gian nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa Error! Bookmark not defined 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm Error! Bookmark not defined 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu Excel Error! Bookmark not defined 2.2.5 Phương pháp so sánh Error! Bookmark not defined 2.3 Nguyên liệu dụng cụ thực nghiệm Error! Bookmark not defined CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Kết phân tích mẫu bùn thải thị Hà Nội Error! Bookmark not defined 3.2 Đánh giá khả sử dụng bùn thải thị làm phân bón Error! Bookmark not defined 3.3 Một số tính chất lý, hoá sinh học bùn thải hồ Ba Mẫu trƣớc sau ủ Error! Bookmark not defined 3.4 Kết phân tích hàm lƣợng chất dinh dƣỡng, KLN đất trồng rau Error! Bookmark not defined 3.5 Sự sinh trƣởng phát triển rau cải sau 30 ngày gieo trồng .Error! Bookmark not defined 3.6 Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng kim loại nặng đất trồng rau sau 30 ngày thí nghiệm Error! Bookmark not defined 3.6.1 Hàm lượng chất dinh dưỡng đất trồng rau sau 30 ngày thí nghiệm.Error! Bookmark not defined 3.6.2 Hàm lượng kim loại nặng đất trồng rau sau 30 ngày thí nghiệm .Error! Bookmark not defined 3.7 Hàm lƣợng kim loại nặng rau cải sau 30 ngày thí nghiệm .Error! Bookmark not defined 3.8 Đề xuất giải pháp sử dụng bùn thải đô thị Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined Việc xả thải bùn trực tiếp môi trƣờng không gây ô nhiễm mà lãng phí nguồn tài ngun tận dụng đƣợc cho mục đích khác Xuất phát từ thực tiễn đó, tơi chọn thực đề tài: “Nghiên cứu khả sử dụng bùn thải thị làm phân bón” Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu thành phần, tính chất hóa lý, vi sinh vật bùn thải thị (22 mẫu bùn thải) sau đánh giá khả sử dụng bùn thải thị làm phân bón Và cuối chọn phân bùn từ hồ Ba Mẫu để chế tạo phân bón tiến hành nghiên cứu hiệu phân bón đến số tính chất đất tăng trƣởng rau cải Bùn thải đƣợc lấy từ hồ Ba mẫu có hàm lƣợng chất hữu (CHC) 19,11%, N tổng số 0,38%, P2O5 tổng số 1,56%, K2O tổng số 1,27%, pH = 7,38, Cu = 148,7 ppm, Zn = 13,34 ppm Cd = 5,42 ppm Đem bùn ủ kỵ khí 30 ngày với PB1 ủ với chế phẩm EM, PB2 ủ khơng có thêm chế phẩm EM PB3 để khô tự nhiên PB1 sau ủ đƣợc phối trộn thêm hàm lƣợng phân N,P,K để chế tạo phân hữu khống N,P,K 3:5:2 Sau bón lót cho rau cải Đất dùng thí nghiệm đƣợc lấy từ ruộng trồng màu xã Phù Đổng, huyện Gia Lâm Đất đƣợc dùng thí nghiệm có dung trọng 1,29 g/cm3 (là đất chặt theo thang đánh giá Katrinski), pHKCl = 6,41 gần trung tính, CHC %: 1,846% mức trung bình; N tổng số 0,141% mức trung bình, P2O5 tổng số 0,137% mức giàu K2O tổng số 0,981% mức trung bình theo thang đánh giá Tiến hành trồng rau cải nhƣ sau: Cho 1,5 kg đất (đã đƣợc giã nhỏ, phơi khô loại bỏ xác thực vật, chất lẫn khác) vào chậu thí nghiệm (chiều cao 12 cm, đƣờng kính miệng 20 cm, đáy 10 cm) sau trộn bùn thải ủ với tỉ lệ khác theo công thức (mỗi công thức đƣợc nhắc lại lần) Gieo vào chậu 25 hạt cải tiến hành quan sát nảy mầm, đếm số lá, đo chiều cao thân từ mặt đất chiều rộng công thức theo giai đoạn sinh trƣởng 10, 20 30 ngày Kết nghiên cứu cho thấy: + Hàm lƣợng chất hữu hàm lƣợng chất dinh dƣỡng Nts, Pts Kts mẫu bùn thải đô thị đa số mức sử dụng làm phân bón (%CHC > 8%; Nts>0,3%, Pts>0,46%, Kts>0,24) Trong 22 mẫu bùn thải thị địa bàn Hà Nội có mẫu bùn thải B9 (bùn hồ Ba Mẫu), B11 (đƣờng Lê Văn Lƣơng kéo dài), B21 (bùn NM Yên Sở) B22 (bùn NM Kim Liên) có hàm lƣợng chất hữu phù hợp để sản xuất phân bón theo quy định TT 36/2010/BNNPTNT + Bùn thải ủ kỵ khí với chế phẩm EM có hàm lƣợng chất dinh dƣỡng cao Giá trị pH phân bùn đƣợc sử dụng thí nghiệm trƣớc sau ủ ổn định mức trung tính Hàm lƣợng CHC trƣớc sau ủ cao (đạt giá trị cao 24,96%, ứng với mẫu PB1 sau ủ 30 ngày), phù hợp với định lƣợng bắt buộc phân bón TT 36/2010/BNNPTNT + Tỷ lệ bổ sung phân bùn mức khác ảnh hƣởng tới sinh trƣởng phát triển rau cải Cụ thể, tỷ lệ nảy mầm giảm mạnh cơng thức thí nghiệm có bổ sung phân bùn (CT2 đến CT9), giảm 16 đến 46% (ứng với công thức CT3 CT8) so với công thức đối chứng (CT1) Sau 20 30 ngày gieo trồng chiều cao rau công thức từ CT2 đến CT9 cao công thức đối chứng (CT1) từ 0,5 đến 5,5 cm, công thức đƣợc bổ sung PB1 theo lƣợng tăng dần (CT2 đến CT6 CT9) có tăng trƣởng chiều cao tƣơng ứng + Hàm lƣợng kim loại nặng (Cu, Zn, Cd, Pb) đất sau trồng rau nằm giới hạn QCVN 03:2008/BTNMT, đất nông nghiệp ngoại trừ hàm lƣợng Cd CT7, CT8 CT9 vƣợt tiêu chuẩn từ 1,07 đến 1,78 lần + Các mẫu rau thu hoạch rau an toàn hàm lƣợng kim loại nặng (Cu, Zn, Cd, Pb) rau nằm giới hạn cho phép QCVN 8-2:2011/BYT Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Khoa học Công nghệ Chƣơng trình BVMT phòng tránh thiên tai (2003), Kỹ thuật xử lý môi trường nông thôn Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Mã số: KC.08.06 Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (2013), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia rau, quả, chè búp tươi đủ điều kiện bảo đảm an tồn thực phẩm q trình sản xuất, sơ chế, Thông tƣ số 07/2013/TT-BNNPTNT, ngày 22 tháng 01 năm 2013 Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (2010), Quy định sản xuất, kinh doanh sử dụng phân bón, Thơng tƣ số 36 /2010/TT-BNNPTNT, ngày 24 tháng năm 2010 Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn – Cục trồng trọt – Trung tâm Khuyến nông quốc gia (2007) Các văn quản lý nhà nước phân bón Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 5 Bộ Tài nguyên môi trƣờng (2011), Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc mơi trường đất,Thông tƣ số 33 /2011/TT-BTNMT, ngày 01 tháng năm 2011 BộTài nguyên môi trƣờng (2008), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn nồng độ cho phép kim loại nặng đất, QCVN 03:2008/BTNMT Bộ Y tế (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm, QCVN 8-2:2011/BYT Công ty TNHH nhà nƣớc MTV thoát nƣớc Hà Nội, Hồ sơ phương án đặt hàng cơng tác trì hệ thống nước quản lý chất lượng nước địa bàn thành phố Hà Nội năm 2012, phần thuyết minh, Hà Nội, 2012 Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Xuân Cự, Phạm Văn Khang, Nguyễn ngọc Minh.Một số phương pháp phân tích môi trường NXB ĐHQGHN, năm 2004 10 Lê Thị Ánh Hồng, Võ Thị Kiều Thanh, Phùng Huy Huấn, Nghiên cứu sản xuất phân vi sinh cố định đạm từ bùn thải nhà máy bia Việt Nam, Tạp chí sinh học, 2012, 34(3se):137 –144 11.Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Tranh Phương pháp phân tích đất – nước – phân bón – trồng NXB Giáo dục, năm 2000 12 Trần Văn Quy, Trần Yêm, Nguyễn Thị Hà, Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Tự Nam, (2010), Xử lý tận dụng bùn cặn thải từ hệ thống xử lý nước thải mạ điện, đề tài cấp ĐHQG 13 Tổ chức Xúc tiến Thƣơng mại Nhật Bản (JETRO) Hiệp hội Môi trƣờng Đô thị Khu Cơng nghiệp Việt Nam (VUREIA) (2008), Khố đào tạo công tác quản lý chất thải công nghiệp địa bàn thành phố Hà Nội 14 Viện Môi trƣờng Tài nguyên, đại học quốc gia Hồ Chí Minh (2010), Báo cáo tổng hợp “Nghiên cứu biện pháp bảo vệ môi trường hoạt động nạo vét, vận chuyển đổ bùn lắng kênh rạch Hồ Chí Minh” Tài liệu nước ngồi 15.Díaz - Burgos, M.A.; Ceccanti, B.; Polo, A (1993), "Monitoring biochemical activity during sewage sludge composting", Biology and fertility of soils 16, 2, pp 145 – 150 16.European Commission DG Environment (October 2001), Disposal and recycling routes for sewage sludge, Part – Regulatory report 17 European Commission (February, 2001), Pollutants in urban waste water and sewage sludge, pp 94 – 205 18 European Commission (February, 2001), Pollutants in urban waste water and sewage sludge, section 7, Report Synopsis, Discussions and Conclusions 19 Eulaia M Beltrán, Rosario Miralles de Imperial, Miguel A Porcel1, M Lusia Beringola, José V Martin, Rosa Calvo and M Mar Delgado (2006),“ Impact of Sewage Sludge Compost Utilization on Chemical Properties of Olive Grove Soils” Compost Science & Utilization, 4, pp 260 – 266 20 Ivashechkin,P; Corvini F – X.; Dohmann, M (2004), “Behaviour of endocrine disrupting chemicals during the treatment of municipal sewage sludge”, Water Science & Technology, 5, pp 133, Vol 50 Issue 21 Jane Hope (January, 1986), “Risks to public health and to the environment”, Sewage Slugge Disposal and Utilization Study, pp1-17 22 Scheminski A., (2000), "Oxidative treatment of digested sewage sludge with ozone",Water Science & Technology, pp.151 – 158, Vol 42 23 Vincent J M., (1970),“A Manual for the Practical Study of the Root- Nodule Bacteria”, International BiologycalProgramme Handbook, No.15 Website 24 http://www.moitruongvietnam.com/tin-tuc/9-hang-trieu-tan-bun-thai-thang-ra-moitruong.htm 25 http://thuvienmoitruong.vn/2011/thu-hoi-tai-nguyen-tu-rac-thai-bun-o-do-thi.html 26 http://www.khoahocphothong.com.vn/news/detail/12498/tai-che-bun-thai-sinh-hocthanh-nguyen-lieu-tao-ra-che-pham-vi-sinh-vat.html 27 http://www.hoahocngaynay.com/vi/tin-tuc-hoa-hoc/hoa-hoc-viet-nam/138-sanxuat-vat-lieu-xay-dung-tu-bun-thai.html 28 http://www.royalceramic.vn/crown/NewsDetail.aspx?CategoryID=4&ContentID=1 63&ContentIDExt=1 29 http://doc.edu.vn/tai-lieu/tieu-luan-xu-ly-mui-hoi-va-ket-hop-tai-che-bun-congranh-9371/ 30 31 32 http://timtailieu.vn/tai-lieu/de-tai-tan-dung-bun-thai-tu-cong-nghe-che-bien-nongsan-thuc-pham-va-thuy-hai-san-de-san-xuat-phan-huu-co-sinh-hoc-bang-7200/ http://pktomon.com/Default.aspx?tabid=78&ndid=548 http://www.thanhnien.com.vn/pages/20111023/hang-trieu-tan-bun-thai-do-didau.aspx 33 http://www.cuctrongtrot.gov.vn/ctt/chuyentrang/default.aspx?type=tin&id=1132 ... làm phân bón Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu thành phần, tính chất hóa lý, vi sinh vật bùn thải thị (22 mẫu bùn thải) sau đánh giá khả sử dụng bùn thải thị làm phân bón Và cuối chọn phân. .. giới tái sử dụng bùn thải Error! Bookmark not defined 1.3.2 Hiện trạng quản lý tái sử dụng bùn thải Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.3.3 Hiện trạng bùn thải đô thị vùng nghiên cứu Error!... giá khả sử dụng bùn thải thị làm phân bón Error! Bookmark not defined 3.3 Một số tính chất lý, hoá sinh học bùn thải hồ Ba Mẫu trƣớc sau ủ Error! Bookmark not defined 3.4 Kết phân