sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia trong ủ phân hữu cơ

Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản (gọi là bùn thải thủy sản) thải ra môi trường trung bình hàng năm đạt khoảng 313.170 tấn (Võ Phú Đức, 2013). Thành phần chính trong bùn thải thủy sản là protein, các hợp chất lân, humic, axit fulvic, aldehyde, cacbonhydrate, và phenol (Mook et al., 2012). Do đó, có thể thấy rằng nguồn bùn thải thủy sản có tiềm năng cung cấp dưỡng chất N, P, K, và chất hữu cơ rất lớn nếu nguồn bùn thải này được tái sử dụng trong sản xuất nông nghiệp (Feng et al., 2008; Kanagachandran and Jayaratne, 2006; Mook et al., 2012; Olajire, 2012; Võ Phú Đức, 2013). Mặc dù bùn thải thủy sản không chứa độc tố, không thuộc danh mục chất thải nguy hại nên được phép quản lý như chất thải thường (Võ Phú Đức, 2013) nhưng bùn thải này chứa hàm lượng hữu cơ cao nên khi tăng lượng bùn thải này lên đất mà thiếu biện pháp xử lý trước đó có thể dẫn đến những lo ngại về mùi phát sinh từ bùn thải, khả năng lây truyền mầm bệnh từ vi khuẩn dẫn đến giảm chất lượng môi trường đất, môi trường nước và môi trường không khí (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2013; Lê Thị Kim Oanh và Trần Thị Mỹ Diệu, 2016). Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Phương và ctv. (2018) cho thấy phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải thủy sản ủ phối trộn với bùn mía đạt tiêu chuẩn theo Nghị định 1082017NĐCP và TCN 5262002BNNPTNT. Vì thế, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ từ nguồn bùn thải thủy sản lên năng suất cây bí đao để đánh giá khả năng sử dụng các nguồn bùn thải này trong tăng năng suất cây trồng.

Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 45 (2016): 74-81 DOI:10.22144/ctu.jvn.2016.513 ĐẶC TÍNH BÙN THẢI TỪ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VÀ CHẾ BIẾN THỦY SẢN Nguyễn Thị Phương1, Nguyễn Mỹ Hoa2, Đỗ Thị Xuân2, Võ Thị Thu Trân2 Lâm Ngọc Tuyết2 Khoa Tài nguyên Môi trường, Trường Đại học Đồng Tháp Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Thông tin chung: Ngày nhận: 29/04/2016 Ngày chấp nhận: 29/08/2016 Title: Characteristics of sludges from wastewater treatment plants of beer and seafood processing factories Từ khóa: Bùn thải bia, bùn thải thủy sản, dinh dưỡng NPK, kim loại nặng, Salmonella Keywords: Beer sludge, seafood sludge, NPK nutrients, heavy metal, Salmonella ABSTRACT Landfill of sludge from waste water treatment plants is harmful to environment Therefore, the study aimed at investigating chemical and nutritional properties of sludge from wastewater treatment plants of beer and seafood processing factories for reusing in producing organic fertilizer Sludge samples were collected at beer factories in Soc Trang, Tien Giang, and Bac Lieu provinces and at seafood processing factories in Dong Thap, An Giang, Hau Giang, Tien Giang, and Bac Lieu provinces for determination of chemical, nutritional and biological properties Results showed that pH of both kinds of sludge was slightly acidic to neutral (6,15-7,6) Electrical conductivity values were suitable (ranging from 2,1 to 4,56mS/cm) Organic carbon contents were at high level (21,53-42,81%C) Total Nitrogen and Phosphorus contents in both sludges were high, at 1,81-4,65%N and 3,31-7,29%P2O5 respectively, but total Potassium content was low at 0,16-0,74% K2O for all sludge samples Cd and Pb concentrations and Salmonella population in sludge were below the standard issued by the Ministry of Agriculture and Rural Development, except for the samples at seafood processing factory in Bac Lieu province E.coli and Coliform population exceeded the standard limits Total Mn, Zn, Cu in sludges were suitable for reusing in composting Therefore, both of the sludges from wastewater treatment plants of beer and seafood processing factories could be reused for organic composting TÓM TẮT Việc để tồn đọng chất thải từ nhà máy bia chế biến thủy sản gây tác hại cho mơi trường Do đó, mục tiêu nghiên cứu đánh giá đặc tính hóa học dinh dưỡng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản để tái sử dụng làm phân hữu Các mẫu bùn thải bia thu nhà máy bia tỉnh Sóc Trăng, Tiền Giang Bạc Liêu; bùn thải thủy sản thu tỉnh Đồng Tháp, An Giang, Hậu Giang, Tiền Giang, Bạc Liêu để phân tích tiêu hóa học dinh dưỡng Kết phân tích cho thấy, giá trị pH bùn thải bia đạt mức gần trung tính (6,15-7,6), độ dẫn điện EC dao động từ 2,1 đến 4,56 mS/cm phù hợp cho ủ phân hữu Hàm lượng chất hữu cao (21,53-42,81%C) Hàm lượng đạm tổng số lân tổng số cao K tổng số thấp với giá trị 1,81-4,65%N; 3,317,29%P2O5; 0,16-0,74%K2O Độc tố Cd, Pb mật số Salmonella bùn thải ngưỡng cho phép theo qui định Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, mật số E.coli Coliform vượt ngưỡng cho phép Hàm lượng nguyên tố vi lượng (Mnts, Znts, Cuts) đánh giá phù hợp cho ủ phân hữu Do đó, bùn thải bia bùn thủy sản thu số nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản nghiên cứu phù hợp cho việc nghiên cứu tái sử dụng làm phân hữu Trích dẫn: Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Mỹ Hoa, Đỗ Thị Xuân, Võ Thị Thu Trân Lâm Ngọc Tuyết, 2016 Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 45a: 74-81 74 Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 45 (2016): 74-81 ĐẶT VẤN ĐỀ Bùn thải bia bùn thải thủy sản sản phẩm sau qui trình xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản, nguồn thải môi trường với số lượng ngày gia tăng Lượng bùn thải chiếm 10% tổng lượng nước thải hệ thống xử lý chất thải nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản Do đó, với 350 sở sản xuất bia nước theo dự kiến Bộ Cơng Thương để sản xuất tỉ lít bia cung cấp cho cộng đồng lượng bùn thải bia tương ứng triệu (Fillaudeau et al., 2006; Bộ Công Thương, 2009) Riêng ngành chế biến thủy sản theo Hiệp hội Chế biến Xuất thủy sản Việt Nam (2015) năm 2012 nước có 429 nhà máy chế biến thủy sản, trung bình nhà máy thải bùn/ngày lượng bùn thải ước tính nước 858 tấn/ngày Theo nghiên cứu bùn thải có hàm lượng chất hữu cao (Ki et al (1979); Vriens et al., 1989; Kanagachandran and Jayaratne, 2006; Võ Thị Kiều Thanh ctv., 2012) nên phép quản lý thải nguồn chất thải thường (Võ Phú Đức, 2013) Các nghiên cứu đánh giá mức độ phép thải môi trường theo quy định hai nguồn bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản, chưa phân tích đầy đủ chất lượng lý, hóa, sinh từ nguồn bùn thải để sử dụng ủ phân hữu kịp thời lâu dài gây hại đến mơi trường (Thomas and Rahman, 2006), chí việc nhà máy để tồn đọng với số lượng lớn có diện số vi sinh vật (VSV) gây bệnh, từ gây hậu ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường đất, nước sức khỏe cộng đồng (Saviozzi et al., 1994; Thomas and Rahman, 2006) Nguồn chất thải từ bùn thải bia nhà khoa học giới nghiên cứu để sử dụng trực tiếp cho nhiều mục đích khác làm thức ăn cho gia cầm (Westendorf and Wohlt, 2002; Zerai et al., 2008), làm phân hữu (Kanagachandran and Jayaratne, 2006), làm giá thể nhân mật số vi sinh vật có lợi làm chế phẩm sinh học phục vụ cho nông nghiệp (Rebah et al., 2002) Tuy nhiên, nghiên cứu cụ thể cho điều kiện sản xuất xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản Đồng sơng Cửu Long chưa rõ Vì vậy, mục tiêu nghiên cứu đánh giá đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản Đồng sơng Cửu Long để tận dụng nguồn bùn thải giàu chất đạm nghiên cứu ủ phân hữu PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu thí nghiệm Các mẫu bùn bia bùn thủy sản nghiên cứu sản phẩm cuối trình xử lý nước thải từ nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản Lượng bùn thu gom bùn thải sau ép loại nước lắng bể lắng bùn Do đó, lượng thải ngày nhiều mà khơng có phương án sử dụng chất thải hợp lý Bảng 1: Phương pháp phân tích tiêu TT Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp xác định Độ ẩm mẫu tươi % Sấy mẫu tươi 105oC đến trọng lượng khơng đổi Dùng ống kim loại hình trụ thể tích 98,5 cm3thu mẫu tươi sấy Dung trọng g/cm3 105oC 24h pHH2O Máy đo pH, tỉ lệ vật liệu: nước cất 1:5 EC mS/cm Máy đo EC, tỉ lệ vật liệu: nước cất 1:5 Carbon %C Phương pháp nung 8300C Vơ hóa H2SO4 đậm đặc + H2O2 xác định theo phương pháp N tổng số %N Kjeldahl Vơ hóa H2SO4 đậm đặc + H2O2 so màu máy quang P tổng số %P2O5 phổ bước sóng 880 nm K tổng số %K2O Vơ hóa H2SO4 đậm đặc + H2O2và đo máy hấp thu nguyên tử Phương pháp trích H2SO4 0.5N (10TCN: 361-99) với tỉ lệ N hữu hiệu mg/kg trích 1:50, xác định theo phương pháp Kjeldahl Phương pháp dùng acid citric 2% (10TCN: 307:2004) với tỉ lệ 10 P hữu hiệu %P2O5 trích 1:100 so màu máy quang phổ bước sóng 880 nm Phương pháp trích HCl 0.05N (10TCN: 360-99) với tỉ lệ 11 K hữu hiệu %K2O trích 1:50 đo máy hấp thu nguyên tử Vơ hóa hỗn hợp acid H2SO4 đậm đặc + H2O2 đo máy hấp 12 Zn,Cu, Mn tổng số mg/kg thu nguyên tử mg/kg; Vô hóa hỗn hợp acid HNO3 đậm đặc + HClO4 + H2SO4 13 Cd, Pb, đậm đặc đo máy hấp thu nguyên tử % CFU/g 14 E Coli, Coliform, Salmonella Phương pháp đếm khuẩn lạc chất khô 75 Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 45 (2016): 74-81 thủy sản xốp sử dụng làm phân hữu Các nguồn bùn thải thu số nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản khu vực Đồng sông Cửu Long Các mẫu bùn thu từ nhà máy bia tỉnh: Sóc Trăng (BBST); Tiền Giang (BB-TG); Bạc Liêu (BB-BL); nhà máy chế biến thủy sản tại: Tiền Giang (BC-TG); Đồng Tháp (BC-ĐT); An Giang (BC-AG); Hậu Giang (BC-HG); Bạc Liêu (BT-BL) Mỗi tỉnh thu đại diện nhà máy thu mẫu ngẫu nhiên lần nhà máy Bảng 2: Đặc tính dung trọng ẩm độ mẫu vật liệu Dung Ẩm độ trọng tươi (%) (g/cm3) Xác mía 0,07 29,00 Than bùn 0,57 7,57 Bùn mía 0,25 55,76 Phân bò 0,18 18,84 BB-ST 0,16 81,43 BB-TG 0,24 74,95 BB-BL 0,18 81,51 BC-TG 0,18 80,11 BC-ĐT 0,12 76,92 BC-AG 0,13 83,26 BC-HG 82,01 BC-BL 0,11 86,19 Nguyên liệu Các vật liệu bùn mía thu nhà máy mía đường Hậu Giang, phân bò thu Hợp tác xã Chăn ni bò sữa Bình Thủy (Cần Thơ) than bùn lấy từ mẫu than Bà Rịa-Vũng Tàu, sử dụng nguồn so sánh nguyên liệu thường dùng ủ phân hữu Tất mẫu vật liệu sau lấy phơi khơ tự nhiên khơng khí nhiệt độ phòng Khi mẫu khơ nghiền mịn máy nghiền mẫu thực vật để phân tích pHH2O EC (mS/cm) 6,20 5,33 6,15 7,07 6,15 6,56 6,29 7,60 7,09 7,43 6,28 6,91 0,56 1,44 6,05 4,44 2,71 2,10 4,56 2,30 4,18 2,12 2,40 3,19 3.1.2 Độ dẫn điện EC pH H2O Kết nghiên cứu Bảng cho thấy, giá trị độ dẫn điện (EC) hai nguồn bùn thải dao động khoảng 2,12-4,56 mS/cm, đạt thấp giá trị EC bùn mía phân bò Kết tương tự nghiên cứu Jones et al (2011) nước thải bia với giá trị EC dao động 23,3 mS/cm đạt cao kết phân tích EC tác giả Bùi Thị Nga ctv (2014) Lakhdar et al (2010) bùn cống thải với giá trị EC 0,47-0,53 mS/cm 1,01 mS/cm Phương pháp phân tích tiêu được thể Bảng 2.2 Xử lý số liệu Số liệu xử lý phần mềm Microsoft Excel 2010, tiêu chí hàm lượng kim loại nặng đánh giá dựa theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ngưỡng nguy hại bùn thải từ trình xử lý nước thải QCVN 50:2013/BTNMT Mật số vi sinh vật gây bệnh E.coli, Coliform Salmonella đánh giá dựa theo Thông tư 36/2010/BNNPTNT, TT41/2014/BNNPTNT quy định sản xuất, kinh doanh sử dụng phân bón Giá trị pH mẫu bùn thải bia bùn thải thủy sản dao động khoảng 6,15-7,6 với giá trị nguồn bùn thải sử dụng phối trộn để ủ phân hữu Kết tương tự với kết báo cáo Bùi Thị Nga ctv (2014), Lakhdar et al (2010) Fytili and Zabaniotou (2008) bùn cống thải, Cao Ngọc Điệp ctv (2012) bùn đáy ao nuôi cá tra thâm canh, Ize-Iyamu et al (2011) bùn thải bia với giá trị pH tương ứng 6,0- 7,2 Ngoài ra, kết đạt cao báo cáo kết Ikhajiagbe et al (2014) bùn thải từ hệ thống nước thải bia với pH=5,8, nguyên nhân nguồn nguyên liệu đầu vào quy trình xử lý nước thải nhà máy khác KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc tính hóa, lý bùn thải bia 3.1.1 Ẩm độ tươi dung trọng Kết phân tích Bảng cho thấy giá trị ẩm độ bùn thải bia bùn thải thủy sản dao động từ 74,95%-86,19% đạt cao ẩm độ xác mía, than bùn, bùn mía, phân bò Kết tương tự kết báo cáo Olowu R A et al (2012), Võ Phú Đức (2013) bùn thải cá với giá trị 73,25% 82,6% Giá trị dung trọng hai nguồn bùn thải dao động khoảng 0,110,24g/cm3 đạt tương đương dung trọng phân bò thấp dung trọng than bùn bùn mía, nên bùn thải từ hai nguồn bùn thải bia bùn thải Kết nghiên cứu cho thấy hai nguồn bùn thải bia thủy sản tái sử dụng ủ phân hữu 76 Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 45 (2016): 74-81 3.2 Đặc tính dinh dưỡng bùn thải 3.2.1 Đạm tổng số đạm hữu hiệu thủy sản gia tăng hàm lượng đạm phân hữu sử dụng nguồn bùn thải để ủ phân hữu Ngoài ra, kết nghiên cứu cho thấy nguồn bùn thải có giá trị cung cấp đạm tốt để bổ sung nguồn vật liệu giàu đạm ủ phân hữu Kết phân tích hàm lượng đạm tổng số (Nts) cho thấy hàm lượng đạm từ hai nguồn bùn thải bia thủy sản dao động từ 1,81 đến 5,62%, đạt cao hàm lượng Nts xác mía, than bùn phân Hàm lượng đạm hữu hiệu (Nhh) hai nguồn bò (Bảng 3) Kết tương tự kết báo bùn thải đạt giá trị cao so với hàm lượng Nhh cáo Fytili and Zabaniotou (2008); Lakhdar et có mẫu xác mía, than bùn phân bón Hàm al (2010) bùn cống thải (Nts =3,8% 2,5%); lượng Nhh đạt giá trị cao nguồn bùn Võ Thị Kiều Thanh ctv ( 2012) bùn thải bia thải thủy sản Hàm lượng đạm hữu hiệu vật (Nts=1,86%); Võ Phú Đức (2013) bùn thủy sản liệu chiếm mức cao so với Nts cho thấy đạm (Nts=2,6%); đạt cao so với nghiên cứu bùn thải dạng dễ hữu dụng cao Nhìn Bùi Thị Nga ctv (2014), Cao Ngọc Điệp ctv chung, hai nguồn bùn thải nguồn (2012), Trương Quốc Phú ctv (2012) với giá trị cung cấp đạm tốt để sử dụng nguồn phân 0,66%; 0,83% 0,17-0,38% bùn bón hàm lượng đạm từ nguồn bùn thải thủy cống thải bùn đáy ao Kết cho thấy tiềm sản cho giá trị cao bùn thải bia cao việc sử dụng bùn thải bia bùn Bảng 3: Hàm lượng đạm tổng số (Nts), đạm hữu hiệu (Nhh), lân tổng số (Pts), lân hữu hiệu (Phh), kali tổng số (Kts), kali hữu hiệu ( Khh), %C, tỉ lệ C/N nguồn vật liệu Nguyên liệu Xác mía Than bùn Bùn mía Phân bò BB-ST BB-TG BB-BL BC-TG BC-ĐT BC-AG BC-HG BT-BL Phh Phh/Pts Khh Khh/Kts Nhh Nhh/Nts Pts Kts C C/N Nts (%) (mg/kg) (%) (%P2O5) (%P2O5) (%) (%K2O) (%K2O) (%) (%) 0,21 200 1,30 0,13 0,002 1,30 0,20 0,16 80,77 57,94 275,9 0,68 2000 0,85 0,19 0,002 0,85 0,19 0,02 12,83 21,32 31,35 2,31 4500 99,89 6,37 3,65 99,89 0,78 0,48 62,29 31,78 13,76 1,31 0,14 10,69 2,47 0,007 0,28 0.76 - 46,66 35,62 3,95 2900 38,62 5,25 1,93 38,62 0,20 0,16 76,78 21,53 5,45 1,81 1200 71,88 3,31 2,38 71,88 - 31,75 17,54 2,59 3300 18,65 5,56 1,04 18,65 0,23 0,16 69,99 31,38 12,12 1,96 2500 76,21 7,27 5,54 76,21 0,16 0,09 57,90 42,09 21,47 3,87 7400 64,75 7,29 4,72 64,75 0,50 0,36 72,42 41,71 10,78 2,94 2200 60,88 6,32 3,85 60,88 0,16 0,05 29,04 34,24 11,65 5,62 1200 92,73 2,47 0,74 0,18 24,81 42,81 7,62 4,65 2700 75,77 4,66 3,53 75,77 0,45 0,30 66,64 37,43 8,05 tương tự với kết Ize-Iyamu et al (2011) nghiên cứu hàm lượng P hữu hiệu bùn thải bia Tuy nhiên, hàm lượng lân hữu hiệu bùn thải bia bùn thủy sản cao so với hàm lượng Phh có bùn cống thải khoảng 173- 615 lần (Bùi Thị Nga ctv 2014) 3.2.2 Lân tổng số lân hữu hiệu Kết phân tích trình bày Bảng cho thấy, mẫu bùn bia bùn thủy sản có hàm lượng lân tổng số (Pts) đạt giá trị khoảng 3,317,29%, cao hàm lượng Pts xác mía, than bùn phân bò Kết tương tự kết phân tích Fytili and Zabaniotou (2008) bùn cống thải, Võ Thị Kiều Thanh ctv ( 2012) bùn thải bia với giá trị lân tổng số 2,8-11%; 7,17% Hàm lượng lân tổng số từ hai nguồn bùn thải đạt cao nghiên cứu bùn đáy ao Cao Ngọc Điệp ctv (2012) Trương Quốc Phú ctv (2012), bùn thải bia Ki et al (1979) từ bùn cống thải Bùi Thị Nga ctv (2014) với giá trị lân tổng số 0,72%; 0,069%; 2,28%; 0,21-0,4% Nhìn chung, mẫu nguyên vật liệu có hàm lượng lân tổng mức cao, nguồn từ hai loại bùn thải bia bùn thải thủy sản có hàm lượng dinh dưỡng lân tổng số cao so với nguồn vật liệu lại nghiên cứu Hàm lượng lân hữu hiệu (Phh) bùn thải thủy sản đạt giá trị cao bùn thải bia cao so với vật liệu đối chứng xác mía, phân bò than bùn cho thấy nguồn giàu dinh dưỡng để sản xuất phân hữu 3.2.3 Kali tổng số kali hữu hiệu Hàm lượng lân hữu hiệu bùn thải bia bùn thải thủy sản từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia nhà máy chế biến thủy sản biến động khoảng 1,04-5,54%, chiếm 18,65 đến 76,21% so với hàm lượng lân tổng số Kết Kết Bảng cho thấy, hàm lượng kali tổng số (Kts) từ nguồn vật liệu bùn thải bia bùn thải thủy sản thấp, dao động khoảng 0,16-0,74% Kết tương tự kết nghiên cứu 77 Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 45 (2016): 74-81 tự 260 mg/kg, 134 mg/kg; 292-294 mg/kg, đạt cao kết nghiên cứu bùn thải bia Võ Thị Kiều Thanh ctv (2012) với Mnts=93,55 mg/kg, thấp Vriens (1989) với Mnts 882 mg/kg Do đó, cho thấy hàm lượng Mnts bùn thải bia bùn thải thủy sản nằm khoảng dao động nghiên cứu loại bùn thải khác Vì vậy, kết nghiên cứu cho thấy nguồn bùn thải từ bia thủy sản hai nguồn thải cung cấp thêm nguồn vi lượng hữu dụng trình ủ phân hữu Ki et al (1979), Võ Thị Kiều Thanh ctv ( 2012), Trương Quốc Phú ctv (2012) với hàm lượng kali tổng số 0,56%; 0,5-0,7%; 0,33%; 0,18%; 0,61% Ngoài ra, kết cho thấy hàm lượng Kts hai nguồn bùn thải bia bùn thải thủy sản cho giá trị tương tự với nguồn vật liệu xác mía, than bùn phân bò Kết phân tích hàm lượng kali hữu hiệu Bảng cho thấy, hàm lượng kali hữu hiệu (Khh) từ nguồn bùn thải bia thủy thải sản dao động khoảng 0,05 đến 0,36%, chiếm 24,81%-76,78% so với K tổng số Kết thấp giá trị nghiên cứu Lê Thị Xuân Mai (2011) với Khh=1,31-1,59%, Ize-Iyamu O.K et al (2011) với Khh 1,28% Bảng 4: Hàm lượng nguyên tố vi lượng mẫu vật liệu Nguyên liệu Do vậy, cần bổ sung nguồn vật liệu giàu kali sử dụng nguồn bùn thải để phối trộn trình ủ phân hữu bổ sung phân kali để khai thác hiệu hai nguồn bùn thải 3.2.4 Hàm lượng carbon hữu tỉ lệ C/N bùn thải Xác mía Than bùn Bùn mía Phân bò BB-ST BB-TG BB-BL BC-TG BC-ĐT BC-AG BC-HG BT-BL Nhìn chung, mẫu có hàm lượng carbon tương đối cao khơng có biến động lớn mẫu vật liệu Hàm lượng carbon hữu từ hai nguồn bùn thải dao động khoảng 21,5342,81%, tương tự kết Thomas Rahman (2006), Lakhdar et al., (2010) với giá trị 36%C ; 27,2%C Phần trăm carbon hữu (%C) từ hai nguồn bùn thải bia thủy sản cho giá trị thấp %C có mẫu xác mía phân bò Vì thế, dùng xác mía để phối trộn ủ phân hữu nhằm tăng cường độ thống khí, tăng khả hoạt động vi sinh vật trình ủ phân hữu cơ, giúp cho trình hoai mục chất hữu khối ủ diễn nhanh (Bảng 3) Mn (mg/kg) 69,69 74,92 327 664 359 436 293 114 174 154 293 187 Zn (mg/kg) 10,81 8,31 256 567 132 144 104 272 771 349 526 Cu (mg/kg) 2,96 5,04 106 159 454 201 514 13,30 52,87 74,34 340 539 Hàm lượng kẽm tổng số (Znts) bùn thải bia bùn thải thủy sản biến thiên 104-774 mg/kg, cao Znts xác mía than bùn Kết tương tự kết nghiên cứu Ahn (1979) bùn thải bia Lakhdar et al (2010) bùn cống thải với Znts đạt 142-200 mg/kg 592 mg/kg Ngoài ra, hàm lượng Znts hai nguồn bùn thải cho giá trị thấp kết báo cáo S.Anderson (1959), Fytili Zanbaniotou (2008) nghiên cứu bùn cống thải Ben Rebah et al (2002) phân tích bùn thải đô thị công nghiệp với giá trị 2500 mg/kg, 1700 mg/kg; 403-1308 mg/kg (Bảng 4) Tỉ lệ C/N nguồn vật liệu dao động khoảng 7,86-275,9 Trong đó, tỉ lệ C/N từ nguồn bùn thủy sản bùn thải bia đạt thấp, ủ phân hữu cần nghiên cứu công thức phối trộn phù hợp để tăng khả phân hủy vật liệu Có thể phối trộn bùn thải với nguồn giàu carbon xác mía để tăng mức độ phân hủy trình ủ phân hữu 3.3 Hàm lượng nguyên tố vi lượng bùn thải Hàm lượng Znts từ bùn thải thủy sản đạt giá trị cao bùn thải bia theo QCVN ngưỡng nguy hại bùn thải 50/2013/BTNMT hàm lượng Zn mẫu vật liệu ngưỡng cho phép hợp chất kim loại nặng bùn thải1 Quả Bảng cho thấy, hàm lượng Mangan tổng số (Mnts) hai nguồn bùn thải bia bùn thải thủy sản đạt giá trị thấp xác mía, than bùn, phân bò, biến động từ 114-436 mg/kg Hàm lượng Mnts bùn thải bia đạt giá trị cao bùn thải thủy sản Kết tương tự báo cáo bùn cống thải Fytili and Zanbaniotou (2008), Anderson (1959), Ben Rebah et al, (2002) theo thứ Hàm lượng Cu từ hai nguồn bùn thải có giá trị biến thiên khoảng 13,3-514 mg/kg, cao 1Theo QCVN 50/2013/BTNMT hàm lượng Zn theo quy chuẩn thấp 5000 ppm 78 Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Mơi trường: 45 (2016): 74-81 xác mía, than bùn thấp bùn mía phân bò Hàm lượng Cu từ bùn thải bia có giá trị cao bùn thải thủy sản Kết tương tự kết nghiên cứu bùn thải bia Vriens (1989), Võ Thị Kiều Thanh ctv (2012), Anderson (1959), Fytili and Zanbaniotou (2008), Lakhdar et al (2010), Olowu R A et al (2012) với giá trị 110-1790 mg/kg; 89,6 mg/kg; 916 mg/kg; 800 mg/kg; 284 mg/kg; 108,5 mg/kg 3.4 Hàm lượng chì (Pb) Cadimi (Cd) có vật liệu nghiên cứu So với quy định ngưỡng cho phép hàm lượng Pb bùn thải hàm lượng chì (Pb) mẫu vật liệu biến động khoảng 0,09- 8,66 mg/kg, đạt ngưỡng gây hại cho phép theo quy chuẩn Việt Nam (QCVN 50/2013/BTNMT) ngưỡng nguy hại bùn thải với (Pb ≤ 300 mg/kg), kết tương tự báo cáo Vriens (1989), Võ Thị Kiều Thanh ctv (2012) bùn thải bia; Ben Rebah et al (2002) bùn thải đô thị công nghiệp; Võ Phú Đức (2013) bùn thủy sản với giá trị Pb theo thứ tự ppm, 8,88 ppm, 87-158 ppm khơng phát (KPH) Do đó, nguyên vật liệu tái sử dụng để nghiên cứu sản xuất phân bón ngành nông nghiệp Hàm lượng đồng hai bùn thải thấp nghiên cứu bùn thải đô thị Ben Rebah et al (2002) với hàm lượng Cu dao động 709-1254 mg/kg Kết nghiên cứu cho thấy hàm lượng vi lượng Cu từ hai nguồn bùn thải nằm khoảng nghiên cứu nhiều tác giả, nên việc sử dụng nguồn bùn thải mang lại hiệu chúng tận dụng để ủ phân hữu 300 Pb (mg/kg) 250 Pb (mg/kg) Ngưỡng cho phép 200 150 100 50 8,66 1,58 2,87 1,10 0,66 Xác mía Than bùn Bùn mía Phân BB-ST BB-TG BB-BL BC-TG BC-ĐTBC-AGBC-HG BT-BL bò 0,55 0,37 0,45 1,1 0,09 Vật liệu nghiên cứu Hình 1: Hàm lượng chì (Pb-mg/kg) mẫu vật liệu Cd (mg/kg) phát Kết đạt thấp báo cáo Tương tự, hàm lượng cadimi (Cd) mẫu vật Fytili and Zanbaniotou (2008) phân tích hàm liệu nghiên cứu ngưỡng cho phép so lượng kim loại nặng nguồn bùn cống thải QCVN50:2013/BTNMT (Cd ≤ 10mg/kg) cho kết hàm lượng Cd=10ppm Điều cho ngưỡng cho bùn thải Kết tương tự kết thấy hàm lượng Cd từ nguồn vật liệu Vrien (1989), Ben Rebah et al., (2002), Võ Phú ngưỡng nên tái sử dụng nguồn nguyên liệu Đức (2013) bùn thải bia, bùn thải đô thị để nghiên cứu ủ phân hữu công nghiệp, bùn thải thủy sản đạt mức không 11,0 10,0 9,0 Cd (mg/kg) 8,0 7,0 5,03 6,0 5,0 4,0 3,0 1,18 1,06 2,0 0,11 0,55 0,15 0,08 0,12 0,38 0,01 0,09 0,48 1,0 0,0 Xác Than Bùn Phân BB-ST BB-TG BB-BL BC-TG BC-ĐT BC-AGBC-HG BT-BL mía bùn mía bò Vật liệu nghiên cứu Hình 2: Hàm lượng Cadimi (mg/kg) mẫu vật liệu 79 Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường: 45 (2016): 74-81 3.5 Mật số vi sinh vật gây bệnh từ bùn thải LỜI CẢM TẠ Giá trị số loại vi sinh vật gây bệnh (E.coli, Coliform, Salmonella) mẫu bùn thải thể qua Bảng Kết phân tích cho ta thấy, trở ngại mật số vi sinh vật gây bệnh E.coli Coliform, vượt mức giới hạn cho phép theo Thông tư 41/2014/BNNPTNT, nên nguồn bùn thải cần ủ với nhiệt độ thích hợp tiêu diệt mầm bệnh từ vi khuẩn gây hại Kết cao kết phân tích bùn thải bia Ikhajiagbe et al (2014) với mật số Coliform 1,2x103 CFU/g Mật số Salmonella từ hai bùn thải không phát hiện, phù hợp với quy định Thông tư 36/2010/BNNPTNT ngưỡng cho phép vi sinh vật phân bón, đạt tương tự nghiên cứu Ikhajiagbe et al (2014) bùn thải bia Võ Phú Đức (2013) bùn thải cá Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Trường Đại học Đồng Tháp tạo điều kiện để thực nghiên cứu Nghiên cứu hỗ trợ đề tài mã số CS2015.01.22 Nhóm tác giả đồng cảm ơn giúp đỡ cán Phòng phân tích hóa, lý, sinh học đất Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Công Thương, 2009 Quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển ngành Bia-Rượu-Nước giải khát Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 Bùi Thị Nga, Phạm Việt Nữ, Đoàn Thị Anh Thu, Nguyễn Mỹ Hoa, Châu Minh Khơi, Trương Thị Nga, Nguyễn Xn Hồng, Nguyễn Thị Như Ngọc, Trịnh Cơng Đồn, 2014 Nghiên cứu sử dụng bùn cống thải sản xuất phân hữu thành phố Cần Thơ Đề tài Khoa học Công nghệ thành phố Cần Thơ Cao Ngọc Điệp, Đặng Ngọc Trâm, Đỗ Thị Ngọc Châu, 2012 Sản xuất phân hữu vi sinh từ bùn đáy ao nuôi thâm canh công nghiệp Nông nghiệp Phát triển nông thôn 5, 43-50 Fillaudeau, L., Blanpain-Avet, P., Daufin, G., 2006 Water, wastewater and waste management in brewing industries Journal of Cleaner Production 14, 463-471 Fytili, D., Zabaniotou, A., 2008 Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods—a review Renewable and Sustainable Energy Reviews 12, 116-140 Ikhajiagbe, B., Kekere, O., Omoregbee, O., Omokha, F.I., 2014 Microbial and Physiochemical Quality of Effluent Water from a Brewery in Benin City, Midwestern Nigeria Journal of Scientific Research & Reports 3, 514-531 Ize-Iyamu, O.K., Eguavoen, I., Osuide, M., Egbon, E.E., Ize-Iyamu, O.C., Akpoveta, V., Ibizubge, O.O., 2011 Characterization and Treatment of Sludge from the Brewery using Chitosan The Pacific journal of Science and Technology 12, 542-547 Kanagachandran, K., Jayaratne, R., 2006 Utilization Potential of Brewery Waste Water Sludge as an Organic Fertilizer Journal of the Institute of Brewing 112, 92-96 Ki, W., Ahn, B., Park, T., 1979 Studies on the activated sludge of food industries for animal feed Nutritive value of brewery's activated sludge Han'guk sikp'un kwahak hoechi.= Korean journal of food science & technology Lakhdar, A., Scelza, R., Scotti, R., Rao, M.A., Jedidi, N., Gianfreda, L., Abdelly, C., 2010 The effect of compost and sewage sludge on soil biologic activities in salt affected soil Revista de la ciencia del suelo y nutrición vegetal 10, 40-47 Bảng 5: Đặc tính vi sinh vật gây bệnh từ nguồn bùn thải Nguyên liệu BB-ST BB-TG BB-BL BC-TG BC-ĐT BC-AG BC-HG Ngưỡng cho phép Coliform (CFU/g khô) 4,5x104 2,7x105 3,2x104 5,5x104 E.Coli (CFU/g khô) 1,6x103 2,7x105 1,7x103 5,5x104 Salmonella (CFU/g khô) KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH