Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý rác thải sinh hoạt thành phân hữu cơ vi sinh

Nội dung bài viết nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý rác thải sinh hoạt thành phân hữu cơ vi sinh. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài viết này.

K t qu nghiên c u KHCN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH ĐỂ XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT THÀNH PHÂN HỮU CƠ VI SINH Tăng Th Chính, Đ ng Th Mai Anh, Phùng Đ c Hi u, Nguy n Th Hòa, Vũ Lê Minh, Nguy n Minh Th
Vi n Công ngh môi tr
ng, Vi n Hàn lâm Khoa h c Công ngh Vi t Nam Tóm t t Xử lý tái chế thành phần hữu chât thải răn sinh hoạt (CTRSH) thành nguồn phân bón hữu phục vụ cho sản xuất nông lâm nghiệp nhiều địa phương Việt Nam áp dụng Đây hướng xử lý thân thiện với môi trường, hạn chế tối đa nguồn CTRSH phải đem chôn lấp đốt gây nhiễm mơi trường Tuy nhiên, q trình ủ compost chất thải hữu diễn vi sinh vật tự nhiên có rác thải, thời gian phân huỷ dài, chất lượng mùn hữu thu không cao Sử dụng chế phẩm vi sinh ưa nhiệt Sagi Bio sản xuất từ chủng vi khuẩn Bacillus xạ khuẩn Streptomyces thúc đẩy nhanh trình xử lý rác thải sinh hoạt thành phân hữu cơ, rút ngắn thời gian xử lý khoảng 20 ngày, lượng mùn hữu thu tăng 30-36%; chất lượng mùn tốt hơn: tỷ lệ hữu tăng khoảng 5%, hàm lượng nitơ dễ tiêu tăng 11,2%, photpho dễ tiêu tăng 17%, axit humic tăng 40% Mùn hữu thu từ CTRSH sử dụng để sản xuất phân hữu vi sinh đạt yêu cầu theo quy định Thông tư 36/2010 BNNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn Phân hữu vi sinh (HCVS) sản xuất từ CTRSH có tác dụng làm tăng suất trồng: lúa tăng từ 1111,8%, bắp cải: 13,4-15,9% chè : 15,5 -15,8% ĐẶT VẤN ĐỀ iện nay, Việt Nam xu hướng xử lý, tái chế thành phần hữu chât thải răn sinh hoạt (CTRSH) thành phân bón hữu phục vụ cho sản xuất nông lâm nghiệp nhiều địa phương đầu tư Đây hướng xử lý thân thiện với môi trường, hạn chế tối đa lương CTRSH phải đem chôn lấp đốt gây ô nhiễm mơi trường nước khơng khí (Nhà máy xử lý rác Cầu Diễn, Hà Nội, H 56 Công ty môi trường Xanh (Seraphin), Nhà máy xử lý rác Thuỷ Phương Huế, nhà máy xử lý phế thải Việt Trì, nhà máy xử lý rác thải Thái Bình, Nam Định, Hà Nam…) Tuy nhiên, hầu hết nhà máy xử lý trên, trình ủ chất thải hữu diễn vi sinh vật tự nhiên có rác thải nên thời gian phân huỷ lâu, chất lượng mùn hữu thu khơng cao, phân có hàm lượng hữu thấp nên khó tiêu thụ Do vậy, cần phải có cơng nghệ phù hợp để chế biến chúng thành loại phân bón co đăc tinh nơi trơi Nhà máy sản xuất phân bón từ chất thải Công ty TNHH Một thành viên Quản lý Cơng trình thị Hà Tĩnh đặt huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh sở xử lý chế biến CTRSH phương pháp ủ đống có đảo trộn vi sinh vật tự nhiên phân hủy; Thiết bị dây chuyền công nghệ nhập từ Bỉ, công suất xử lý 150 rác/ngày, kết Taïp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN nghiên cứu dươi sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý chế biến CTRSH thành phân hữu vi sinh Nhà máy thuộc Dự án chất thải sản xuất thử nghiệm độc lập cấp nhà nước “Hồn thiện cơng nghệ sản xuất triển khai ứng dụng chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt để xử lý rác thải sinh hoạt sản xuất phân bón hữu vi sinh nhà máy xử lý rác thải” Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam thực định N sinh chất kích thích sinh trưởng Rhizobium chủng vi khuẩn phân giải photphat khó tan Bacillus pumillus Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích tổng hữu cơ, N, P, vi sinh vật, kim loại nặng theo phương phap chuân cua My (Standards Method of EPA, USA) - Phương pháp xử lý số liệu: Tất số liệu xử lý theo phương pháp thống kê sinh học phần mềm Excel phần mềm xử lý thông kê thông dụng khác KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xây dựng quy trình xử lý rác thải sinh hoạt Nhà máy chế biến phân bón từ chất thải Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đôi tương: - Rác thải sinh hoạt thu gom địa bàn thành phố Hà Tĩnh Huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh - Các chế phẩm vi sinh vật dùng cho trình xử lý chế biến rác thải sinh hoạt thành phân hữu vi sinh Phịng Vi sinh vật mơi trường, Viện Cơng nghệ môi trường sản xuất Chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt (Sagi Bio) bổ sung vào ủ compost để phân hủy nhanh chất thải hữu thành mùn hữu sản xuất từ chủng xạ khuẩn Streptomyces Bacillus ưa nhiệt - Chế phẩm vi sinh vật hữu ích (HCVS) để sản xuất phân hữu vi sinh có thành phần sau: chủng vi khuẩn Azotobacter cố định N tự do, chủng vi khuẩn cộng sinh cố Hình Quy trình x lý ch bi n rác th i sinh ho t thành phân h u c
vi sinh Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Soá 4,5&6-2014 57 K t qu nghiên c u KHCN B ng Thành ph n c a rác th i sinh ho t t i nhà máy ch bi n phân bón t Xun, Hà Tĩnh Thành phần CTRSH (Đầu vào) Chất thải hữu ủ ch t th i C m Khối Khối lượng Sản phẩm Tỷ lệ (tấn) (Đầu ra) (%) 45-50 45-50 Mùn hữu 10-15 7-10 4-6 4-6 Nhựa tái chế 25-30 1,2-1,5 Tỷ lệ (%) lượng (tấn) compost Nilong Phế thải đốt 30-35 30-35 Tro xỉ 2-3 2-3 Phế thải vật liệu xây 5-10 5-10 Gạch không 5-10 5-10 dựng, chất vô tái nung chế làm gạch không nung Độ ẩm 50- 60 Nước rỉ rác 10-15 10-15m3 (m3) Phế thải tái chế 3.2 Sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio để xử lý chất thải hữu thành mùn hữu a Giai đo n nóng: 8- 10 b Giai đo n 8-10 Chôn lấp chín ( tĩnh): Thời gian ủ tĩnh kéo dài từ 23 tuần Trong giai đoạn này, đảo trộn đến lần để chất hữu phân hủy hoàn toàn Các chất thải hữu dễ phân hủy sau tách lọc từ dây chuyền phân loại xử lý cấp đưa sang khu vực nhà ủ nóng băng chuyền tự động Cơng nghệ sản xuất phân bón bao gồm cơng đoạn sau: c Tách l c mùn h u c
sau : - Bổ sung chế phẩm vi sinh Sagi Bio liều lượng kg/ rác hữu cơ, tiến hành đảo trộn 2-3 ngày/lần để cung cấp oxy thải bớt nhiệt phân hủy cấp khí Nhiệt độ đống ủ 50-600C Thời gian xử lý từ 3035 ngày - Loại 1: Mùn tinh, tiếp tục tiến hành tách lọc máy tách lọc tỷ trọng để loại bỏ chất vô (cát, sỏi, thủy tinh ) nhằm nâng cao tỷ lệ hữu sau đem nghiền nhỏ với kích thước mm để sử dụng làm phân bón hữu vi sinh; 58 Chất thải hữu sau q trình ủ chín kết thúc, tiến hành tách lọc mùn hữu băng chuyền để phân loại Sản phẩm mùn thu có 02 loại: 8-10 8-10 - Loại lẫn số tạp chất phần hữu chưa phân hủy hoàn toàn đem ủ tiếp Từ kết Bảng cho thấy sử dụng chế phẩm Sagi Bio xử lý chất thải CTRSH cho hiệu kinh tế hơn: rút ngắn thời gian xử lý khoảng 20 ngày, lượng mùn hữu thu tăng 3036%; chất lượng mùn tốt hơn: tỷ lệ hữu tăng khoảng 5%, hàm lượng nitơ dễ tiêu tăng 11,2%, photpho dễ tiêu tăng 17%, axit humic tăng 40% Mùn hữu thu khơng cịn chứa VSV gây bệnh va đáp ứng yêu cầu theo Thông tư 36/2010- BNNPTNT để sản xuất phân hữu vi sinh từ chất thải Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN B ng K t qu phân tích so sánh q trình x lý rác th i sinh ho t có s d ng ch phâĵm vi sinh
a nhi t Sagi Bio t i C m Xun, Hà Tĩnh ngày % Mẫu Thí nghiệm (TN) 50-55 13,5- 15,5 Mẫu Đối chứng (ĐC) 70-75 10 - 11,4 135-136 % 21,62 -23,5 15- 16.8 144,1-139,9 % mg/kg % mg/kg % % % 0,85 512 0,35 135 0,15 1,25 21,9 7,0 0 0,69 459 0,30 115 0,13 0,89 23 7,0 0 TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính 1 2 Tổng thời gian xử lý Tỷ lệ mùn hữu thu Tổng chất hữu mùn Tổng N N dễ tiêu Tổng P P Dễ tiêu Tổng K (K2O) Axit humic Độ ẩm pH Tổng E.coli Salmonella 10 11 12 13 d ng khơng s CFU/g CFU/25g TN/ ĐC, (%) 111,5 116,6 117,4 125 140,4 Ghi chú: - Mẫu đối chứng: đống ủ không bổ sung chế phẩm vi sinh Sagi Bio - Mẫu thí nghiệm: đống ủ có bổ sung chế phẩm vi sinh Sagi Bio (1kg chế phẩm cho rác hữu cơ) CTRSH 3.3 Sản xuất phân hữu vi sinh từ mùn rác thải sinh hoạt Từ kết nghiên cứu, chúng tơi đề xuất quy trình sản xuất phân hữu vi sinh từ mùn hữu CTRSH Hình Do tính chất CTRSH ln thay đổi, vi mùn hữu trước sử dụng để sản xuất phân hữu vi sinh phải tiền hành phân tích để đảm bảo đạt yêu cầu sản xuất phân vi sinh Chất lượng phân hữu vi sinh sản xuất từ CTRSH Cẩm Xuyên Hà Tĩnh trình bày Bảng Hình S
đ quy trình s n xu t phân h u c
vi sinh t rác th i sinh ho t Từ kết thu bảng cho thấy, mùn hữu thu từ trình sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio để ủ compost xử lý CTRSH hồn tồn sử dụng để sản xuất phân hữu vi sinh phục vụ cho sản xuất nông nghiệp Các tiêu kỹ thuật đạt so với quy định Thông tư 36/2010 BNNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn 3.4 Kết khảo nghiệm hiệu lực phân hữu vi sinh sản xuất từ rác thải sinh hoạt lên số trồng Trong trình thực dự án, chủ nhiệm dự án với Cơng ty Quản lý Cơng trình thị Hà Tĩnh ký hợp đồng với Trung tâm Nghiên cứu phân bón dinh dưỡng trồng Viện Thổ nhưỡng Nơng Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 59 K t qu nghiên c u KHCN hóa, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam tiến hành khảo sat phân hữu vi sinh (HCVS) sản xuất từ CTRSH Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh số trồng để xin cấp phép lưu hành phân bón theo quy định Bộ NNTPNT Kết đánh giá ảnh hưởng phân HCVS đến suất số trồng trình bày Bảng B ng Ch t l
ng c a phân h u c
vi sinh s n xu t t châĭt thaĵi răĭn sinh ho t t i C m Xuyên, Hà Tĩnh Đơn vi đo Tiêu chuẩn theo thông tư 36/2010 BNNPTNT Phân hữu vi sinh sản xuất Chỉ tiêu phân tích Tổng hữu % 20 + % t 15 Độ ẩm % 25 + % d 30 Toång N % + 0,1 % - Toång P % + 0,1 % - Toång K % 0,5+ 0,05 % - t 106 Vi khuẩn cố định N CFU/g 2.3x10 + % Vi khuẩn phân giải P khó tan CFU/g 3.7x107+ % Vi khuẩn cộng sinh CFU/g 1,7x x106 + % t 106 Colifform CFU/g Không phát Không quy định E Coli CFU/g Không phát Không quy định Salmonella CFU/25g Không phát hiên Không phát hiên Asen (As) ppm 0,2 – 3,5 d 3,0 Cadmi (Cd) ppm 0-2,3 d 2,5 Chì (Pb) ppm 20 - 150 d 300,0 Thủy ngân ppm -0,5 t 106 2,0 B ng nh h
ng c a phân h u c
vi sinh đ n su t m t s tr ng kh o nghi m Công thức Khảo nghiệm Đối chứng Phân HCVS Đối chứng HCVS Đối chứng HCVS 60 Đối tượng khảo nghiệm Cây lúa (tại Châu Thành Bắp cải (đất bạc màu Mê Linh, HN) Cây Chè Oai, HN) (Quốc Khảo nghiệm diện hẹp Khảo nghiệm diện rộng Năng suất, tạ/ha Tăng suất, % Năng suất, tạ/ha Tăng suất, % 50,47 - 51,90 - 56,44 111,83 57,66 111,09 34430 - 39020 113,35 126,07 - 146,00 115,81 34820 39510 115,85 127,8 147,63 115,52 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Soá 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN Từ kết Bảng cho thấy, phân HCVS chê biên từ chât thải răn sinh hoạt có tác dụng làm tăng suất trồng khảo nghiệm diện hẹp diện rộng: suất lúa tăng từ 1111,8%, bắp cải tăng từ 13,415,9% chè tăng từ 15,5 15,8% 3.5 Đánh giá ảnh hưởng số kim loại nặng phân hữu vi sinh sản xuất từ CTRSH lên chất lượng sản phẩm trồng Phân hữu vi sinh sản xuất từ CTRSH thường hay có chứa lượng nhỏ kim loại nặng Pb, Cd, As Hg Do vậy, dự án tiến hành đánh giá hàm lượng kim loại số loại rau, củ, sử dụng phân hữu vi sinh sản xuất từ CTRSH nhà máy chế biến phân bón từ chất thải Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh để bon vùng đất hoang hóa khai thác titan xã Thạch Văn, huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh Sau thu hoạch, loại rau, củ, phân tích phịng phân tích chất lượng thực phẩm Trung tâm phân tích Quatest Vina-Control theo thành phần As, Pb, Cd, Hg sản phẩm Kết trình bày Bảng Từ kết bảng cho thấy, hầu hết mẫu rau, củ, kiểm nghiệm không phát thấy kim loại nặng, có 01 mẫu củ cải phát thấy có dư lượng Cd thấp ngưỡng giới hạn cho phép (QCVN 8-2:2011/BYT) Vì vậy, phân HCVS sản xuất từ CTRSH hồn tồn sử dụng làm phân bón cho sản xuất sản phẩm nông nghiệp B ng K t q a phân tích thành ph n m t s kim lo i n ng tr ng s d ng phân h u c
vi sinh s n xu t t rác th i sinh ho t t i vùng đ t hoang hóa Th ch Văn, Th ch Hà, C m Xuyên, Hà Tĩnh Teân mẫu Mẫu Cải bẹ (7/4/2014) Mẫu Cải bắp (7/4/2014) Hạt đậu xanh (29/4/2014) Mẫu hạt Ngô (29/4/2014) Mẫu củ (11/3/2014) cải Mẫu củ (7/4/2014) cải Mẫu củ cà rốt (7/4/2014) Thông tư 02/2011/TT-BYT Hàm lượng Pb (mg/Kg) Hàm lượng Cd (mg/Kg) Hàm lượng As (mg/Kg) Hàm lượng Hg (mg/Kg) Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát 0,05 Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát Không phát 0,1-0,3 0,05 – 0,2 0,1- Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 61 K t qu nghiên c u KHCN KÊT LUÂN Sử dụng chế phẩm vi sinh ưa nhiệt Sagi Bio sản xuất từ chủng vi khuẩn Bacillus xạ khuẩn Streptomyces thúc đẩy nhanh trình xử lý rác thải sinh hoạt thành phân hữu cơ: rút ngắn thời gian xử lý khoảng 20 ngày, lượng mùn hữu thu tăng 30-36%; chất lượng mùn tốt hơn: tỷ lệ hữu tăng khoảng 5%, hàm lượng nitơ dễ tiêu tăng 11,2%, photpho dễ tiêu tăng 17%, axit humic tăng 40% so với không sử dụng chế phẩm Mùn hữu thu từ CTRSH hồn toan sử dụng để sản xuất phân hữu vi sinh đạt yêu cầu theo quy định Thông tư 36/2010 BNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn Phân HCVS sản xuất từ CTRSH có tác dụng làm tăng suất trồng: lúa tăng từ 11-11,8%, bắp cải: 13,415,9% chè: 15,5 -15,8% Phân HCVS sản xuất từ CTRSH sử dụng để sản xuất sản phẩm nông nghiệp phục vụ cho nhu cầu người làm thức ăn cho chăn nuôi TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tăng Thị Chính, Lý Kim Bảng, Nguyễn Thị Phương Chi, Lê Gia Hy (2003) Hiệu sử dụng chế phẩm Micromix xử lý rác thải phương pháp ủ hiếu khí Nhà máy chế biến phế thải Việt Trì, Phú Thọ Những vấn đề NCCB khoa học sống (Kỷ yếu Hội nghị NCCB lần thứ 27/2003) Nxb Khoa học & Kỹ thuật, tr 567-569 [2] Phạm Văn Toản (1999), “Kết nghiên cứu triển khai cơng nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật dạng tiềm sinh”, Báo cáo khoa học Hội nghị Sinh học toàn quốc, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, tr 145 – 157 [3] Nguyễn Kim Vũ (1995), “Kết nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh nông nghiệp”, Vi sinh vật học Công nghệ sinh học, Hội thảo quốc gia khu vực nhân năm Louis Pasteur, Hà Nội, tr.381-385 [4] Thông tư số: 02/2011/TTBYT Y tế ngày 13/1/2011 (QCVN 8-2:2011/BYT) [5] Thông tư 36/2010 BNTPTNT Bộ NNPTNT ngày 24/6/2010 Ảnh minh họa Nguồn Interrnet 62 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Soá 4,5&6-2014 ... ứng dụng chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt để xử lý rác thải sinh hoạt sản xuất phân bón hữu vi sinh nhà máy xử lý rác thải? ?? Vi? ??n Công nghệ môi trường, Vi? ??n Hàn lâm KH&CN Vi? ??t Nam thực định N sinh. .. Tĩnh - Các chế phẩm vi sinh vật dùng cho trình xử lý chế biến rác thải sinh hoạt thành phân hữu vi sinh Phòng Vi sinh vật môi trường, Vi? ??n Công nghệ môi trường sản xuất Chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt... sung chế phẩm vi sinh Sagi Bio - Mẫu thí nghiệm: đống ủ có bổ sung chế phẩm vi sinh Sagi Bio (1kg chế phẩm cho rác hữu cơ) CTRSH 3.3 Sản xuất phân hữu vi sinh từ mùn rác thải sinh hoạt Từ kết nghiên