Với tốc độ tăng trường và phát triển của ngành thủy hải sản, hoạt động này đã phần nào làm suy thoái môi trường sống xung quanh chúng ta với lượng chất thải không nhỏ từ hoạt động khai t
LÝ DO CH ỌN ĐỀ TÀI
Ngành khai thác và chế biến thủy hải sản tại tỉnh Kiên Giang là một trong những lĩnh vực kinh tế mũi nhọn, đóng góp lớn vào sản lượng toàn quốc và tạo ra nhiều cơ hội việc làm Sự phát triển mạnh mẽ của ngành đã dẫn đến sự ra đời của hơn 4.000 cơ sở chế biến, với nhiều nhà máy hoạt động hiệu quả, xuất
Ngành thủy hải sản đang tăng trưởng nhanh chóng, nhưng điều này cũng dẫn đến suy thoái môi trường do lượng chất thải từ khai thác và chế biến Vì vậy, bên cạnh việc thúc đẩy doanh thu, các doanh nghiệp cần chung tay bảo vệ môi trường Họ cần đầu tư vào các hoạt động bảo vệ môi trường để hướng tới phát triển bền vững.
Quản lý chất lượng môi trường hiện nay còn lỏng lẻo, đặc biệt là trong việc xử lý bùn thải từ các hệ thống xử lý nước thải, dẫn đến hơn 5 triệu m³ bùn thải được thải bỏ trực tiếp vào môi trường mỗi năm Nếu không có biện pháp can thiệp kịp thời, nguồn nước mặt và nước ngầm sẽ bị ô nhiễm nghiêm trọng do hàm lượng dinh dưỡng trong bùn thải này.
Bùn này được coi là chất thải rắn, nhưng hiện tại chưa được theo dõi và xử lý một cách hiệu quả Chi phí cao cho việc xử lý bùn khiến nhiều doanh nghiệp có xu hướng né tránh trách nhiệm, dẫn đến việc không đảm bảo tiêu chuẩn xả thải cho phép.
Nếu bùn thải không được xử lý và thải trực tiếp ra môi trường, sẽ tạo điều kiện cho mầm bệnh phát triển, dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Bùn thải giàu dinh dưỡng và không chứa kim loại nặng có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình ủ phân hữu cơ trong nông nghiệp Bài viết đề cập đến phương pháp ủ hiếu khí truyền thống có xáo trộn, giúp đơn giản hóa quy trình vận hành và tiết kiệm chi phí, đồng thời khuyến khích doanh nghiệp tham gia vào việc tận dụng và tái sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải Hoạt động này không chỉ mang lại lợi ích môi trường mà còn có giá trị kinh tế cao.
Nghiên cứu khoa học và tổng quát về xử lý bùn thải tại tỉnh Kiên Giang là cần thiết để giảm ô nhiễm môi trường từ các nhà máy-xí nghiệp Việc này không chỉ giúp hạn chế lượng chất thải mà còn hướng tới việc xây dựng khu công nghiệp sinh thái, góp phần vào sự phát triển bền vững và ổn định của ngành thủy sản tại tỉnh Kiên Giang.
M ỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải của nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang, đã tiến hành phối trộn với rơm rạ hoai mục Mô hình ủ hiếu khí thụ động kết hợp xáo trộn được áp dụng nhằm tối ưu hóa quá trình phân hủy và cải thiện chất lượng phân hữu cơ.
PH ẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Tại Kiên Giang, hầu hết các nhà máy chế biến thủy sản đều áp dụng sân phơi bùn sau hệ thống xử lý nước thải Do hạn chế về thời gian, nghiên cứu này tập trung vào bùn thải của nhà máy chế biến thủy sản tại sân phơi bùn sau tách nước, lấy ví dụ điển hình tại nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang.
N ỘI DUNG ĐỀ TÀI
Tỉnh Kiên Giang nổi bật trong lĩnh vực khai thác và chế biến thủy hải sản, đồng thời cũng đối mặt với thách thức từ bùn thải thủy sản Bài viết cung cấp cái nhìn tổng quan về các công nghệ xử lý bùn thải hiện đại trong và ngoài nước, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý môi trường Đặc biệt, việc sử dụng vật liệu phối trộn như rơm rạ hoai mục sau thu hoạch nấm không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế bền vững cho ngành thủy sản.
Khảo sát thành phần tính chất của bùn thải từ nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang, cùng với rơm rạ hoai mục sau thu hoạch nấm, là một nghiên cứu quan trọng nhằm đánh giá tác động môi trường và tiềm năng tái sử dụng các chất thải này Việc phân tích các thành phần trong bùn thải và rơm rạ không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tính chất của chúng mà còn hỗ trợ trong việc phát triển các biện pháp xử lý và quản lý chất thải hiệu quả.
- Cơ sở lý thuyết của phương pháp ủ hiếu khí, cơ chế và công nghệ ủ phân hữu cơ theo phương pháp hiếu khí
- So sánh và lựa chọn công nghệ xử lý (phương pháp ủ) phù hợp với điều kiện thực tế tại tỉnh Kiên Giang
Nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra hiệu quả của phương pháp ủ hiếu khí thụ động kết hợp xáo trộn trong việc xử lý bùn thải thủy sản Phương pháp này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra phân hữu cơ chất lượng cao từ bùn thải khi kết hợp với rơm rạ hoai mục.
+ Nghiên cứu quá trình ủ và xác định tỷ lệ phối trộn giữa bùn – rơm rạ hoai mục
Theo dõi sự biến đổi của các thông số vận hành như nhiệt độ, pH, độ ẩm, VS, tổng cacbon hữu cơ, tổng nitơ, tổng photpho và một số kim loại nặng như Pb, Cd, Cr, Cu, Ni là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình xử lý nước thải.
Zn, Hg (tại đầu vào và ra của quá trình ủ)
+ Xác định thời gian tối ưu cho khối ủ và đánh giá chất lượng sản phẩm sau ủ theo TCVN 526-2002.
PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Thu thập, phân tích và tổng hợp số liệu về bùn thải từ nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang, là một nhiệm vụ quan trọng nhằm đánh giá tác động môi trường và tìm kiếm giải pháp xử lý hiệu quả Các dữ liệu này sẽ giúp xác định nguồn gốc, thành phần và khối lượng bùn thải, từ đó đưa ra các biện pháp quản lý và xử lý phù hợp, đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành chế biến thủy sản tại địa phương.
- Đặc tính của bùn thải
- Tài liệu về các phương pháp xử lý bùn
Xây dựng và vận hành mô hình;
Phân tích và theo dõi sự biến đổi các thông số vận hành mô hình, nghiên cứu trước và sau quá trình ủ để đánh giá hiệu quả xử lý;
Tổng hợp và phân tích số liệu nghiên cứu là bước quan trọng trong việc hoàn thiện báo cáo Sử dụng phần mềm Excel hoặc Ogirin Pro8 giúp tạo ra các đồ thị và biểu đồ một cách hiệu quả, nâng cao khả năng trình bày và xử lý thông tin.
THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HOẠT ĐỘNG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN TẠI KIÊN GIANG
V Ị TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KIÊN GIANG
Tỉnh Kiên Giang sở hữu địa hình đa dạng với bờ biển dài, sông núi và hải đảo, cùng nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú Vị trí và điều kiện tự nhiên thuận lợi đã tạo ra nhiều tiềm năng kinh tế đa dạng, bao gồm nông-lâm nghiệp, kinh tế biển, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến nông-thủy sản và du lịch Đặc biệt, với vai trò là cửa ngõ phía Tây Nam ra Vịnh Thái Lan, Kiên Giang còn có tiềm năng lớn trong kinh tế cửa khẩu, hàng hải và mậu dịch quốc tế.
Kiên Giang sở hữu hơn 200 km bờ biển và ngư trường rộng 63.290 km², với 143 hòn đảo, trong đó có 43 hòn đảo có dân cư sinh sống Khu vực này có nhiều cửa sông và kênh rạch đổ ra biển, tạo ra nguồn thức ăn tự nhiên phong phú cho các loài thủy hải sản Đây là ngư trường khai thác trọng điểm của cả nước.
Theo nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Biển Việt Nam, biển Kiên Giang có trữ lượng cá và tôm khoảng 500.000 tấn, với 56% trữ lượng nằm ở vùng ven bờ có độ sâu 20-50m Trữ lượng cá tôm ở tầng nổi chiếm 51,5%, cho phép khai thác 44% tổng trữ lượng, tương đương với hơn 200.000 tấn thủy hải sản mỗi năm Ngoài ra, khu vực này còn có nhiều loại hải sản khác như tôm, cua, mực, hải sâm, bào ngư, trai ngọc và sò huyết với trữ lượng lớn và điều kiện khai thác thuận lợi.
Kinh tế thủy hải sản là ngành kinh tế mũi nhọn của tỉnh Kiên Giang, với sự đầu tư phát triển toàn diện trong cả lĩnh vực đánh bắt và nuôi trồng Ngành này không chỉ đủ sức cạnh tranh với các tỉnh khác trong thị trường nội địa mà còn từng bước khẳng định vị thế trong xuất khẩu thủy hải sản sang Đông Nam Á và Châu Âu.
Hình 1.1 Vị trí địa lý của tỉnh Kiên Giang về khai thác thủy sản.
TÌNH HÌNH KHAI THÁC THỦY HẢI SẢN
Kiên Giang là tỉnh dẫn đầu cả nước về số lượng tàu cá và công suất khai thác thủy sản, với hơn 11.990 tàu và tổng công suất trên 1.469 CV Ngành đánh bắt đã được đầu tư theo hướng đánh bắt xa bờ, đạt sản lượng khai thác hàng năm 350.000 tấn Khu vực biển Đông Nam Bộ có trữ lượng lớn trên 611.000 tấn/năm, trong đó sản lượng cho phép khai thác hàng năm là 243.660 tấn, chiếm 40% tổng trữ lượng Cảng cá Tắc Cậu đóng góp sản lượng 236.000 tấn/năm, đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa và chế biến xuất khẩu.
Kiên Giang đang nỗ lực khai thác tiềm năng mạnh mẽ của mình một cách hiệu quả và bền vững Ngành sản xuất trọng điểm này có tiềm năng lớn, đã được đầu tư phát triển toàn diện cả trong khai thác và nuôi trồng, góp phần nâng cao tổng sản lượng của tỉnh.
Tỉnh Kiên Giang hiện có 12.051 tàu cá với tổng công suất 1.494.319 CV, trong đó 11.799 tàu chuyên khai thác và 252 tàu phục vụ hậu cần nghề cá Mặc dù sản lượng khai thác thủy hải sản ước đạt 38.541 tấn trong tháng và lũy kế 194.047 tấn, chỉ đạt 50,50% kế hoạch và giảm 2,69% so với cùng kỳ, nhưng tình hình giá cả nhiên liệu và vật tư phục vụ khai thác vẫn tăng cao Điều này đã ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động khai thác, đặc biệt là ở các vùng biển xa bờ, do giá sản phẩm trước và sau chế biến chưa được cải thiện.
(Ngu ồn: Báo cáo – Kế hoạch phát triển nông, lâm, thủy sản năm 2012 của Sở Nông nghiệp&PTNT)
TÌNH HÌNH CH Ế BIẾN VÀ XUẤT KHẨU THỦY HẢI SẢN
Trong những năm qua, nhờ sự quan tâm chỉ đạo của Tỉnh uỷ và UBND tỉnh, cùng với sự phối hợp chặt chẽ giữa các sở ngành và doanh nghiệp trong nước, lĩnh vực xuất khẩu, đặc biệt là nông - thủy sản, đã đạt được những bước đột phá ấn tượng Việc tìm kiếm khách hàng, phát triển thị trường, thu mua, chế biến và ký kết hợp đồng xuất khẩu cả trong và ngoài nước đã mang lại những thành tựu nổi bật cho ngành.
Từ năm 2005 đến 2010, tổng kim ngạch xuất khẩu của tỉnh Kiên Giang đã tăng từ 215 triệu USD lên 465,8 triệu USD, trong đó hàng thủy sản đạt 115 triệu USD, chiếm 25,17% tổng kim ngạch xuất khẩu Hàng thủy sản, đặc biệt là tôm, mực đông lạnh và các sản phẩm chế biến từ hải sản, được đánh giá là nhóm hàng có tiềm năng lớn để tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu trong những năm tới.
Năm 2010, tỉnh Kiên Giang đạt 115 triệu USD từ xuất khẩu thủy hải sản, hoàn thành 85,50% kế hoạch và tăng 21,35% so với cùng kỳ Xuất khẩu tôm đông lạnh đạt 5.000 tấn, tương đương 100% kế hoạch và tăng 64% so với năm trước, trong khi cá đông lạnh đạt 3.500 tấn và mực – bạch tuộc đông lạnh đạt 10.000 tấn Đến năm 2011, kế hoạch xuất khẩu thủy sản dự kiến đạt 135 triệu USD, với tôm đông lạnh 6.000 tấn và mực đông lạnh 11.000 tấn.
Hiện tại, tỉnh Kiên Giang đã xuất khẩu thủy hải sản sang 45 thị trường quốc tế Trong số đó, thị trường Nhật Bản ghi nhận kim ngạch xuất khẩu lớn nhất, đạt 26,88 triệu USD.
Hàn Quốc đóng góp 16,06 triệu USD/năm, chiếm 3,52% tổng kim ngạch xuất khẩu Sierra đạt 13,56 triệu USD/năm, tương đương 2,97% tổng kim ngạch Nga ghi nhận 10,55 triệu USD/năm, chiếm 2,3% tổng kim ngạch, trong khi Đài Loan có 9,1 triệu USD/năm, chiếm 2% tổng kim ngạch xuất khẩu.
Theo báo cáo của Sở Công Thương vào tháng 6/2012, ngành chế biến thủy sản đông lạnh đạt sản lượng 3.815 tấn/tháng, lũy kế đạt 18.013 tấn, tương đương 42,2% kế hoạch và tăng 56,1% so với cùng kỳ năm trước Cụ thể, tôm đông lạnh đạt 450 tấn/tháng (lũy kế 1.922 tấn), mực đông lạnh 1.625 tấn/tháng (lũy kế 8.270 tấn) và cá đông lạnh 450 tấn/tháng (lũy kế 1.692 tấn) Kim ngạch xuất khẩu trong tháng ước tính đạt 11 triệu USD.
65 triệu USD, đạt 48,2% kế hoạch, tăng 62,1% so cùng kỳ
Kiên Giang là tỉnh có trữ lượng thủy sản lớn, tập trung tại các huyện như Rạch Giá, Phú Quốc, Kiên Hải, Châu Thành và Hòn Đất, với sản lượng nuôi trồng đạt khoảng 115.678 tấn, tương đương 1 tấn/ha Trong đó, sản lượng tôm thu hoạch đạt 31.200 tấn và cá các loại 52.817 tấn Tiềm năng phong phú từ khai thác và nuôi trồng đảm bảo nguồn nguyên liệu ổn định cho ngành chế biến thủy sản, góp phần vào sự tăng trưởng kinh tế của tỉnh.
M ỘT VÀI CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN ĐIỂN HÌNH TẠI
- Chất thải rắn: đầu, vỏ, vi, ruột cá, vỏ tôm, râu mực, nang mực, …
- Rác thải sinh hoạt: rau quả, thức ăn thừa, vỏ bao bì, túi nilon, vỏ đồ hộp, …
- Nước thải: nước rửa nguyên liệu, nước thải trong các công đoạn sản xuất, nước thải sinh hoạt, …
Trong các công ty chế biến thủy sản, một lượng nhỏ Clo được sử dụng để rửa nhà xưởng, tạo ra khí Clo trong không khí Mặc dù thể tích khí này không cao, chỉ khoảng 60 tấn mỗi năm, nhưng nó có thể gây hại cho hệ hô hấp của công nhân.
Bảng 1.1 Những thông số ô nhiễm tiêu biểu của nước thải trong chế biến thủy sản
STT Thông số ô nhiễm Đơn vị Phạm vi giá trị TCVN 5945-2005
Hệ thống xử lý nước thải cần đảm bảo hiệu suất loại bỏ tối thiểu 90% chất rắn lơ lửng, 96-97% COD và BOD, cùng với việc loại bỏ hơn 99% vi sinh vật có hại.
* M ột vài công nghệ xử lý nước thải tiêu biểu tại Kiên Giang
Hình 1.4 Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy thực phẩm đóng hộp KTC.
T ỔNG QUAN HIỆN TRẠNG BÙN THẢI
1.5.1 Hi ện trạng chung về vấn đề bùn thải (Ngu ồn: Cục thống kê Việt Nam –
Website: moitruong.xaydung.gov.vn)
Theo khảo sát của Tổ chức Hàng hải quốc tế, mỗi 1 tỷ đô la GDP tạo ra sẽ phát sinh 4.500 tấn chất thải công nghiệp, trong đó 20% là chất thải nguy hại Bùn thải có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
Bùn thải sinh học có mùi hôi nhưng không độc hại, có thể được sử dụng để sản xuất phân hữu cơ Bằng cách thêm vôi bột để khử chua, than bùn và cấy vi sinh hoặc sử dụng chế phẩm EM, bùn thải có thể tạo thành phân hữu cơ tổng hợp với tỷ lệ 70% bùn thải và 30% vật liệu phối trộn Phân hữu cơ này có giá thành rẻ và chất lượng không thua kém các loại phân hữu cơ khác.
- Bùn thải công nghiệp không độc hại: Không cần xử lý, có thể sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau
- Bùn thải công nghiệp nguy hại: Có chứa các kim loại nặng như: Cu, Mn, Zn, Ni,
Các kim loại nặng như Cd, Pb, Hg, Se, Al, As cần phải được xử lý đúng cách trước khi thải ra môi trường, nếu không sẽ gây ra những mối nguy hiểm nghiêm trọng cho các thế hệ tương lai.
Hiện nay, bùn thải sau khi thu gom thường được đổ bỏ tại các khu đất trống xa khu dân cư hoặc tại ao nuôi thủy sản mà không qua xử lý, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Việc đổ bùn tràn lan không chỉ gây mất vệ sinh và phát sinh mùi hôi thối, mà còn làm tích tụ các kim loại nặng Hơn nữa, do không có lớp lót chống thấm, các chất ô nhiễm dễ dàng thẩm thấu vào nguồn nước ngầm và nước mặt, làm suy giảm chất lượng nước và ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái động-thực vật.
Vấn đề thiếu bãi đổ bùn thải tại Hà Nội đang trở nên nghiêm trọng, hiện chỉ có bãi rác Nam Sơn, Sóc Sơn có khả năng xử lý Việc tận dụng các bãi đất trống để đổ bùn tạm thời sẽ làm tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường, trong khi không có mặt bằng nào đủ khả năng tiếp nhận Để giải quyết bền vững vấn đề môi trường cho một đô thị lớn như Hà Nội, việc quy hoạch và xây dựng một nhà máy xử lý bùn thải đạt tiêu chuẩn là vô cùng cần thiết.
Hình 1.6 Hàng nghìn tấn bùn thải công nghiệp tại Hà Nội đang được đổ ra kênh, mương
1.5.1.2 Tại Thành phố Hồ Chí Minh
Bốn năm trước, tình trạng thiếu chỗ đổ bùn thải tại TP.Hồ Chí Minh đã trở nên nghiêm trọng khi lượng bùn thải chỉ khoảng 2.000 tấn/ngày Hiện nay, lượng bùn thải đã tăng lên hơn 4.000 tấn/ngày, chủ yếu từ hệ thống cống rãnh, bùn hầm cầu, hoạt động xây dựng, khu công nghiệp và cơ sở sản xuất Đặc biệt, hàng triệu tấn bùn thải sẽ phát sinh từ các dự án nạo vét kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tàu Hủ – Bến Nghé, Tân Hóa – Lò Gốm, các tuyến metro và hầm Thủ Thiêm Tổng lượng bùn thải phát sinh tại TP Hồ Chí Minh hiện đạt khoảng 1,2 triệu tấn/tháng.
Nghiên cứu của Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh cho thấy rằng dịch chiết từ bùn thải chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, kim loại nhôm, sắt, crôm, niken, kẽm và đồng Việc sử dụng bùn thải để bón cho cây xanh có thể dẫn đến việc các chất thải nguy hại trong bùn sẽ ảnh hưởng đến nguồn nước mặt, nước ngầm và chất lượng đất khi gặp nước mưa.
Trong quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa tại TP.Hồ Chí Minh, nhiều kênh rạch đã bị bồi lắng và ô nhiễm nghiêm trọng Bùn lắng đọng chứa các chất thải lâu ngày, bao gồm rác, mùn, bã hữu cơ và các chất ô nhiễm độc hại, có thể gây ra hậu quả môi trường khi nạo vét Theo Chi cục Bảo vệ môi trường TP.Hồ Chí Minh, tình trạng ô nhiễm ở các kênh rạch nội thành hiện rất nghiêm trọng, với các chỉ tiêu về chất hữu cơ, chất thải rắn lơ lửng, kim loại và vi sinh vượt mức cho phép từ 2 đến 9 lần.
VÀI NÉT VỀ HIỆN TRẠNG BÙN THẢI VÀ RƠM RẠ SAU THU HOẠCH TẠI KIÊN GIANG
Tỉnh Kiên Giang hiện có hơn 4.000 cơ sở chế biến thủy hải sản, tạo thành một khu công nghiệp chế biến tập trung tại cảng cá Tắc Cậu, nơi có quy mô lớn nhất cả nước Cảng cá Tắc Cậu sở hữu 22 nhà máy đông lạnh với công suất gần 119 nghìn tấn/năm, hai nhà máy chế biến bột cá công suất 41 nghìn tấn/năm, và ba nhà máy chế biến cá đóng hộp với công suất 27 triệu lon/năm Hơn 11.990 phương tiện khai thác và thu mua hải sản hoạt động tại đây, giúp sản lượng đánh bắt hàng năm đạt trên 353.140 tấn, đủ cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy chế biến thủy sản.
Hoạt động sản xuất và xử lý nước thải đang góp phần làm suy thoái môi trường, với hàng triệu tấn chất thải rắn, lỏng và khí được thải ra hàng năm Đặc biệt, lĩnh vực này thải ra gần 5 triệu m³ bùn thải mỗi năm, tương đương gần 2.000 m³ mỗi ngày, với chất lượng bùn phụ thuộc vào kinh phí, thành phần nước thải và công nghệ xử lý Việc xử lý nước thải cần bổ sung hóa chất như FeCl2, Al và polyme, làm tăng hàm lượng hóa chất trong bùn Hiện tại, bùn thải này được coi là chất thải nguy hại, nhưng tỉnh Kiên Giang chưa có biện pháp xử lý hiệu quả, dẫn đến việc thải bỏ hoặc sử dụng trực tiếp cho cây trồng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường xung quanh.
Hình 1.7 Bùn thải được lưu chứa tại nhà máy
1.6.2.V ật liệu phối trộn - Rơm rạ
Sau mỗi vụ gặt, nông dân thường đốt rơm rạ, gây ô nhiễm môi trường do sự nhiệt phân không hoàn toàn, tạo ra các khí độc hại như CO, NO, SO và hàng trăm hợp chất khác Những khí này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn làm tăng lượng khí nhà kính trong khí quyển Khói rơm rạ có mùi khó chịu, gây kích thích cho hệ hô hấp, dẫn đến ho, hắt hơi, buồn nôn và thậm chí cảm giác ngạt thở Vào những ngày ẩm ướt, khói rơm khuếch tán chậm, kéo dài tác hại, trong khi các hạt khí dung lưu giữ lâu trong bầu khí quyển, làm tăng mức độ ô nhiễm Đốt rơm rạ vào buổi tối còn gây hại hơn do nhiệt độ giảm, khiến khói không thể bay lên cao.
Rơm rạ chủ yếu chứa chất hữu cơ, và khi được cày vùi vào đất, nó sẽ làm tăng độ phì nhiêu của đất Thành phần hóa học của rơm rạ theo khối lượng khô bao gồm 60% cellulose, 14% lignin, 3,4% đạm hữu cơ (protein) và 1,9% chất béo (lipid) Khi đốt rơm rạ, các chất C, H, O sẽ chuyển hóa thành khí CO2, CO và hơi nước, trong khi protein bị phân hủy thành các khí NO2, NO3, SO2 Cuối cùng, trong tro chỉ còn lại một lượng nhỏ P, K và Ca.
Si… có nghĩa là giá trị khoáng chất và chất hữu cơ không còn hỗ trợ hiệu quả cho cây trồng, dẫn đến sự lãng phí lớn.
Hình 1.8 Sau vụ gặt, rơm rạ được gom thành đống để đốt.
T ỔNG QUAN VỀ PHÂN VI SINH
Công nghệ sinh học đã được áp dụng từ đầu thế kỷ XX để cải thiện hệ vi sinh vật trong đất, nhằm cung cấp chất dinh dưỡng tốt hơn cho cây trồng Ngoài ra, công nghệ này còn giúp kích thích sự phát triển của cây và cung cấp chất kháng sinh để phòng trừ bệnh sâu hại Các sản phẩm này được gọi là phân vi sinh, đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp bền vững.
Phân vi sinh là sản phẩm sống, được phân loại dựa trên từng loại vi sinh vật, bao gồm phân vi sinh cố định đạm cộng sinh, phân vi sinh vật phân giải lân, và phân vi sinh vật kháng sinh.
Phân bón hữu cơ vi sinh là sản phẩm từ nguyên liệu hữu cơ, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và cải tạo đất Chứa nhiều chủng vi sinh vật sống đạt tiêu chuẩn, phân bón này nâng cao năng suất và chất lượng nông sản Đặc biệt, phân hữu cơ vi sinh không gây hại cho con người, động vật, môi trường và chất lượng nông sản.
Các chất dinh dưỡng có trong đất bao gồm nitơ, photpho và kali, cùng với các vi chất dinh dưỡng được bổ sung với số lượng nhỏ Phân vi sinh thường được rải trực tiếp lên đất và được cung cấp theo các tỷ lệ thành phần khác nhau.
- Ba chất dinh dưỡng cơ bản: nitơ, photpho và kali
- Ba chất dinh dưỡng hàng hai: canxi, sulfur, magie
- Vi chất dinh dưỡng hay vi lượng khoáng: boron (Bo), clo, mangan, sắt, kẽm, đồng,
Chất dinh dưỡng được cây trồng tiêu thụ với tỷ lệ lớn, chiếm từ 0,2 – 4% trọng lượng khô trong mô cây Ngược lại, vi chất dinh dưỡng được tiêu thụ với số lượng ít hơn, chỉ từ 5 – 200 ppm, tương đương chưa tới 0,02% trọng lượng khô.
1.7.1.1 Phân loại theo trạng thái
Phân bón được chia thành hai loại chính: phân bón rắn và phân bón lỏng Phân bón rắn có thể ở dạng bột tinh thể hoặc viên, trong khi phân bón lỏng, hay còn gọi là phân dung dịch, có thể hoàn toàn trong suốt hoặc đục với các hạt nhỏ lơ lửng Đặc biệt, phân bón lỏng thường được sử dụng để phun lên lá, vì vậy nó còn được gọi là phân bón lá.
1.7.1.2 Phân loại theo loại hợp chất
Phân bón được chia thành hai loại chính: phân hữu cơ và phân vô cơ Phân vô cơ, còn được gọi là phân khoáng hoặc phân hóa học, trong khi phân hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên từ chất thải của người, gia súc, gia cầm, tàn dư thực vật, than bùn và các phế thải trong ngành chế biến thủy sản.
1.7.2 Ch ất lượng phân vi sinh Được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau :
- Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại, chất hóa học, thuốc trừ sâu, …)
- Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡngtrung lượng Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo, …)
- Mật độ vi sinh vật gây bệnh (thấp ở mức không ảnh hưởng có hại tới cây trồng)
Độ ổn định của chất hữu cơ phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ oxy; khi thời gian ủ kéo dài, độ ổn định sẽ tăng lên, dẫn đến hàm lượng chất hữu cơ giảm.
1.7.3 Lợi ích và hạn chế của quá trình ủ phân vi sinh
- Là phương án được lựa chọn để bảo tồn nguồn nước và năng lượng
- Kéo dài tuổi thọ cho các bãi chôn lấp Ổn định chất thải
Việc thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất là rất quan trọng, vì các chất dinh dưỡng như N, P, K có trong chất thải thường tồn tại dưới dạng hữu cơ phức tạp, khiến cây trồng khó hấp thụ Qua quá trình ủ, các chất dinh dưỡng này được chuyển hóa thành dạng vô cơ như NO3, giúp cây trồng dễ dàng hấp thụ và cải thiện chất lượng đất.
- và PO 4 3- thích hợp cho cây trồng
Để giảm chi phí thu gom, vận chuyển và thải bỏ bùn có độ ẩm cao từ 80–95%, cần làm khô bùn bằng cách tận dụng nhiệt từ quá trình phân hủy sinh học Phương pháp này giúp bay hơi nước trong bùn, cải thiện hiệu quả xử lý.
Bón phân vi sinh với hàm lượng dinh dưỡng cao và dễ hấp thụ không chỉ giúp tăng năng suất cây trồng mà còn nâng cao khả năng kháng bệnh cho cây Sử dụng các chủng loại vi sinh vật đa dạng trong phân vi sinh giúp giảm thiểu bệnh tật cho cây so với các loại phân hóa học khác.
Hàm lượng chất dinh dưỡng trong phân vi sinh không thoả mãn yêu cầu
Chất thải hữu cơ có tính chất biến đổi đáng kể theo thời gian, khí hậu và phương pháp ủ, dẫn đến sự khác biệt trong chất lượng sản phẩm Vật liệu sử dụng để làm phân vi sinh thường gây ra sự phân bố nhiệt độ không đồng đều trong khối ủ, làm giảm khả năng tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh trong sản phẩm cuối cùng.
Quá trình sản xuất phân vi sinh có thể phát sinh mùi khó chịu do sự phân hủy, và nếu không thực hiện quy trình ủ đúng cách, sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường không khí xung quanh.
Hầu hết nông dân ưa chuộng phân bón hóa học do chi phí thấp hơn phân vi sinh, dễ sử dụng và mang lại hiệu quả tăng năng suất cây trồng rõ rệt hơn.
1.7.4 Vai trò của phân vi sinh trong sản xuất nông nghiệp
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN VÀ MỘT VÀI NGHIÊN CỨU
CÁC PHƯƠNG PHÁP Ủ ĐỂ XỬ LÝ BÙN THẢI
2.1.1 Phương pháp ủ theo luống dài và thổi khí thụ động có xáo trộn
* Ưu điểm: chất lượng phân thu được khá đều; vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp
Nhược điểm của phương pháp này bao gồm việc cần nhiều nhân công và thời gian ủ dài từ 3 đến 6 tháng Việc sử dụng thổi khí tự nhiên làm cho việc quản lý trở nên khó khăn, đặc biệt là trong việc kiểm soát nhiệt độ và mầm bệnh Ngoài ra, xáo trộn luống thường dẫn đến thất thoát Nitơ và gây mùi khó chịu Quá trình ủ cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, và cần một lượng lớn vật liệu tạo cấu trúc, mà vật liệu này khó tìm hơn so với các phương pháp khác.
2.1.2 Phương pháp ủ theo luống dài hoặc đống với thổi khí cưỡng bức
Ưu điểm của phương pháp này bao gồm khả năng kiểm soát dễ dàng, đặc biệt là về nhiệt độ và nồng độ oxy; giảm thiểu mùi hôi và mầm bệnh; thời gian ủ ngắn chỉ từ 3-6 tuần; nhu cầu sử dụng đất thấp và có thể thực hiện cả ngoài trời hoặc dưới che phủ.
* Nhược điểm: Hệ thống phân phối khí dễ bị tắt nghẽn; chi phí bảo trì hệ thống và năng lượng thổi khí cao hơn thổi khí thụ động
2.2.3 Phương pháp ủ trong Container Được thổi khí cưỡng bức Có nhiều phương pháp ủ: ủ trong bể di chuyển theo phương ngang, trong Container thổi khí và trong thùng xoay, …
Di chuyển theo phương ngang là quá trình trong đó vật liệu được ủ trong một hoặc nhiều phản ứng dài và hẹp Trong quá trình này, khí được thổi cưỡng bức và xáo trộn định kỳ được áp dụng, giúp vật liệu ủ di chuyển liên tục dọc theo chiều dài ngăn phản ứng.
Container thổi khí là phương pháp ủ vật liệu trong các Container khác nhau, sử dụng khí cưỡng bức mà không gây rung hay xáo trộn Trong quá trình này, vật liệu thường được trộn bên ngoài Container trước khi được đưa trở lại để tiếp tục ủ.
- Thùng xoay: vật liệu được ủ trong thùng xoay chậm theo phương ngang có thổi khí cưỡng bức
Phương pháp ủ này có nhiều ưu điểm nổi bật như ít nhạy cảm với điều kiện thời tiết, cho phép kiểm soát tốt hơn quá trình ủ và mùi phát sinh Thời gian ủ ngắn hơn so với các phương pháp ủ ngoài trời, đồng thời yêu cầu sử dụng đất cũng nhỏ hơn Kết quả là chất lượng phân đạt được tốt hơn so với các phương pháp khác.
Nhược điểm của hệ thống này bao gồm yêu cầu vốn đầu tư cao, chi phí vận hành và bảo trì lớn Bên cạnh đó, thiết kế của hệ thống khá phức tạp và cần có trình độ chuyên môn cao Điều này cũng đồng nghĩa với việc công nhân vận hành phải có kỹ năng và trình độ chuyên môn cao để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
2.1.4 Phương pháp ủ theo đống thổi khí thụ động
Phương pháp ủ theo đống thoáng khí thụ động là một kỹ thuật quản lý đơn giản, thích hợp cho nguyên liệu phân hủy chậm như lá rụng, cành cây, vỏ cây, mảnh vụn gỗ và một số phế phẩm nông nghiệp Phương pháp này dựa vào thông khí thụ động và phân hủy tự nhiên, tạo ra phân bón một cách nhẫn nại Các đống ủ có thể được kết hợp và pha trộn để điều chỉnh độ ẩm, độ xốp, độ nén và tỷ lệ C/N, nhưng sau khi tạo thành đống dài, chúng sẽ không được xáo trộn trong vài tháng Thông thường, các đống ủ sẽ được kết hợp và xáo trộn bằng xe xúc khi giảm thể tích.
Các đống ủ này tương đối to, thường cao từ 2 – 5m, chiều rộng thường gấp 2 lần chiều cao Chiều dài đống ủ không ảnh hưởng đến quá trình ủ phân
Phương pháp ủ phân compost là một trong những cách hiệu quả và kinh tế nhất để tái chế chất thải hữu cơ, đặc biệt khi có đủ không gian và thời gian thực hiện Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mùi hôi có thể là một vấn đề cần được quản lý để tránh sự chỉ trích.
Nhược điểm của chất thải này là chiếm diện tích bề mặt lớn, mất nhiều thời gian để phân hủy, thường từ 1 đến 3 năm, và quá trình ủ tĩnh trong thời gian dài có thể gây ra mùi hôi khó chịu.
2.1.5 Phương pháp ủ theo đống thổi khí cưỡng bức
Sử dụng quạt để cải thiện thông khí và thông gió cho khối ủ là rất quan trọng Không cần phải xới trộn, chỉ cần di dời nguyên liệu Các đống ủ nên được xây dựng ở vị trí cao hơn hệ thống thông gió để tối ưu hóa việc cung cấp và phân phối không khí Thông gió cưỡng bức không chỉ cung cấp oxy mà còn giúp làm mát đống ủ, thoát hơi nước và giải phóng CO2.
Phương pháp ủ phân này có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm tính hiệu quả đã được kiểm chứng và khả năng ứng dụng kỹ thuật đơn giản So với phương pháp ủ ngoài trời, phương pháp này chiếm ít diện tích hơn và được hỗ trợ thông gió tốt hơn so với thông gió thụ động, từ đó rút ngắn thời gian chuyển đổi thành phân.
* Nhược điểm: Chi phí vận hành và bảo trì cao;chi phí đầu tư tương đối cao
2.1.6 Phương pháp ủ dạng silo hoặc tháp phản ứng
Hệ thống ủ dạng silo sử dụng một hoặc nhiều bình đứng lớn, cho phép nguyên liệu di chuyển từ trên đỉnh xuống đáy Quá trình bắt đầu khi một máy khoan hoặc cơ cấu khác lấy ra một phần nguyên liệu từ đáy silo, khiến cho nguyên liệu phía trên dịch chuyển xuống và hỗn hợp dưỡng chất mới được thêm vào khoảng trống phía trên Mặc dù nguyên liệu bên trong silo di chuyển, nhưng không được xáo trộn đồng đều, vì vậy cần phải trộn nguyên liệu kỹ lưỡng trước khi đưa vào silo.
Nguyên liệu thường được lưu trữ trong silo từ 10 đến 30 ngày, với hầu hết các silo được thông thoáng bằng quạt Không khí được cấp vào từ đáy và di chuyển ngược lên qua nguyên liệu, sau đó được thu tại đỉnh và thoát ra ngoài qua lọc sinh học Quá trình này giúp cuốn theo nhiệt, độ ẩm và khí CO2, nhưng cũng làm giảm hiệu quả cấp oxy và làm mát, gây khó khăn trong việc duy trì điều kiện ủ phân đồng bộ Để khắc phục vấn đề này, một số hệ thống sử dụng bộ ống thông khí hẹp đặt dưới bên trong silo, cung cấp không khí sạch ở các độ sâu khác nhau.
MỘT VÀI NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
2.2.1.1 Th.S Nguyễn Thị Phương Loan-PGĐ Trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trường (Centema) cùng cộng sự (năm 2005) – Nghiên cứu công nghệ tái chế bùn thải sản xuất công nghiệp và cải tạo đất nông nghiệp (Nguồn: http://vietbao.vnt/xa-hoiViệt Báo)
Nghiên cứu phân loại bùn thành hai loại: bùn cống rãnh và bùn từ nhà máy xử lý nước thải Phân tích cho thấy bùn kênh rạch và cống rãnh có nồng độ chất vô cơ và dinh dưỡng cao, phù hợp cho sản xuất vật liệu xây dựng và cải tạo đất Ngược lại, bùn từ nhà máy xử lý nước thải khu công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng và chất vô cơ, thích hợp cho sản xuất vật liệu xây dựng và thu hồi kim loại.
Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch bằng phương pháp mới chỉ tốn 90.000 đồng/tấn, thấp hơn nhiều so với phương pháp truyền thống như sấy, đốt, hoá rắn hay chôn lấp, có giá lên tới 4 triệu đồng Trong khi đó, phương pháp sinh học và hoá học cũng chỉ tiêu tốn 1,3 triệu đồng, mang lại lợi ích kinh tế lên đến 11.250 đồng.
2.2.1.2 KS Lê Ngọc Hùng cùng cộng sự - Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ Khoa học và
Công nghệ Bình Định (tháng 5/2006 – tháng 3/2008) đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử lý môi trường nước nuôi trồng thủy sản Đồng thời, dự án cũng xây dựng quy trình thu gom và xử lý bùn thải từ ao nuôi tôm tại tỉnh Bình Định.
Quy trình xử lý bùn thải ao nuôi tôm:
- Vi sinh: 1 lít pha tỉ lệ 1/20 lít nước (chế phẩm Biochie để giảm mùi hôi)
Kết quả của công thức cho thấy hiệu quả xử lý tối ưu; tuy nhiên, hàm lượng hữu cơ trong bùn chỉ đạt 3,6 - 6,6%, thấp hơn so với khối lượng bùn cát và đất thải Do đó, sản phẩm này không thích hợp để sản xuất phân bón hữu cơ, mà chỉ nên được sử dụng như một chất cải tạo đất.
Sử dụng bùn ao tôm đã qua xử lý làm phân bón lót cho cây hành với liều lượng 10 tấn/ha tương đương với 10 tấn phân chuồng, giúp tăng năng suất lên 20% so với đối chứng và giảm lượng tồn dư muối NaCl trong đất.
Bùn thải được thu gom tập trung về nơi xử lý
Phun chế phẩm vi sinh - ủ kín bằng tấm nhựa
Trộn đều bùn đã xử lý vi sinh với phân vô cơ
Tiếp tục ủ kín hỗn hợp: bùn + phân vô cơ + vi sinh + mụn dừa (thời gian 7 – 10 ngày)
- Đối với cây lúa: Sử dụng bùn thải ao tôm sau xử lý bón lót cho cây lúa với liều lượng
Năng suất đạt 10 tấn/ha tương đương với việc bón 10 tấn phân chuồng, đồng thời lượng muối dư thừa trong đất sau thu hoạch cũng thấp và tương tự như các loại phân bón khác.
Mặc dù bùn thải sau xử lý có trọng lượng cao và giá thành sản xuất phân bùn thải ao tôm (445.000 đồng/tấn) cao hơn phân chuồng (200.000 đồng/tấn), nhưng hàm lượng dinh dưỡng của nó lại thấp Giá tăng chủ yếu do chi phí vận chuyển và công bón phân, điều này ảnh hưởng đến tâm lý nông dân, khiến họ không ưa chuộng phân bùn thải bằng các loại phân hữu cơ khác.
2.2.1.3 TS Nguyễn Hồng Bỉnh và Nhóm nghiên cứu phát triển công nghệ mới (Hội Khoa học và Kỹ thuật xây dựng TP.Hồ Chí Minh) - Xử lý kim loại nặng trong bùn thải bằng giải pháp ổn định hóa rắn kết hợp với phụ gia HSOB để sản xuấ bêtông (Nguồn: Theo HaNoiMo, cập nhật thứ ba, ngày 15/2/2011)
Hỗn hợp xi măng, cát, bùn thải và phụ gia HSOB có khả năng hóa rắn thành bê tông chất lượng cao, phục vụ cho việc sản xuất gạch lát đường nông thôn và tường rào Các nhà khoa học đã phát triển phương pháp xử lý mùi hôi từ bùn thải, tùy thuộc vào từng loại bùn như bùn dệt nhuộm, bùn thuộc da, bùn chế biến thủy sản và bùn từ các dòng kênh ô nhiễm, với công thức pha trộn được điều chỉnh khác nhau để tối ưu hóa chất lượng sản phẩm.
2.2.1.4 TS.Bùi Văn Luận – Giám đốc Kỷ thuật và Công nghệ của Công ty Mekong (tình An Giang) – Nghiên cứu thành công tận dụng những phế phẩm như bùn thải ao nuôi tôm, máu cá thải ra từ chế biến làm phân bón hữu cơ vi sinh (Nguồn: http://vietbao.vnt/xa- hoiViệt Báo (Theo_VietNamNet), cập nhật ngày 15/4/2009)
Bùn thải khô được trộn với máu cá và một số chất khác, sau đó xử lý để loại bỏ độc tố và thêm phụ gia Sau 3 ngày, hỗn hợp này trở thành phân bón nhẹ, dễ hòa tan Loại phân này đã được thử nghiệm trên cây hoa màu ngắn ngày tại một số hộ nông dân và cho kết quả khả quan.
Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 (TP.Hồ Chí Minh) đã xác nhận loại phân này đạt tiêu chuẩn, hứa hẹn sẽ giúp giảm đáng kể ô nhiễm môi trường tại Đồng bằng sông Cửu Long nếu được sản xuất đại trà Hơn nữa, nông dân sẽ tiết kiệm chi phí do giá thành của loại phân này khá rẻ nhưng vẫn cung cấp đầy đủ các hàm lượng cần thiết cho cây trồng.
2.2.1.5 Viện nghiên cứu Sinh thái Chính sách Xã hội – Chương trình Đào tạo Thực hành Nông dân Nông nghiệp Sinh thái (năm 2011) – Quy trình ủ phân Compost theo phương pháp hiếu khí
Dựa vào hoạt động của các vi sinh vật háo khí, trong đó vi sinh vật có lợi chiếm tới
SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH
CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY HIẾU KHÍ
Quá trình phân hủy bùn hữu cơ diễn ra phức tạp, theo nhiều giai đoạn và tạo ra nhiều sản phẩm trung gian
+ Quá trình phân hủy Protein: Protein Peptides Amino axit hợp chất Ammonium nguyên sinh chất của vi khuẩn và nitơ hoặc NH3
+ Đối với Carbonhydrate: Carbonhydrate đường đơn axit hữu cơ CO 2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn
Quá trình ủ hiếu khí bao gồm những chuyển hóa hóa sinh phức tạp, và có thể được chia thành các pha dựa trên sự biến thiên nhiệt độ.
Pha thích nghi là giai đoạn quan trọng giúp vi sinh vật làm quen với môi trường mới Tiếp theo, pha tăng trưởng diễn ra với sự gia tăng nhiệt độ, nhờ vào quá trình phân hủy sinh học.
Pha ưa nhiệt là giai đoạn có nhiệt độ cao nhất, đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định chất thải và tiêu diệt hiệu quả các vi sinh vật gây bệnh.
Phản ứng hóa sinh xảy ra trong ủ hiếu khí được đặc trưng bởi phương trình:
(C,O,H,N,S) + O 2 + VSV hiếu khí CO 2 + NH 3 + sản phẩm khác + năng lượng
Pha trưởng thành là giai đoạn trong quá trình giảm nhiệt độ đến mức môi trường xung quanh, trong đó quá trình lên men diễn ra chậm Giai đoạn này rất quan trọng cho việc hình thành chất keo mùn, quá trình chuyển hóa các phức chất hữu cơ thành chất mùn, cùng với sự hình thành các khoáng chất thiết yếu như Fe, Cu và Ca.
N, ) và cuối cùng thành mùn Ngoài ra còn xảy ra các phản ứng Nitrate hóa,
Ammonia (sản phẩm phụ của quá trình ổn định chất thải) bị oxy hóa sinh học tạo thành Nitrit (NO 2 - ) và cuối cùng thành Nitrate (NO3
NO 2 - + 1/2 O 2 NO 3 - Kết hợp 2 phương trình trên, quá trình Nitrate hóa diễn ra như sau:
NH 4 + + O 2 NO 3 - + 2H + + H 2 O Mặt khác trong mô tế bào, NH4
+cũng được tổng hợp với phản ứng đặc trưng:
NH 4 + + 4CO 2 + HCO 3 - + H 2 O C 5 H 7 NO 2 + 5O 2 Phương trình phản ứng Nitrate hóa tổng cộng:
22NH 4 + + 37O 2 + 4CO 2 + HCO 3 - 21NO 3 - + C 5 H 7 NO 2 + 42H + + 20H 2 O Quá trình phân hủy hiếu khí bùn hữu cơ bao gồm 3 giai đoạn chính:
+ Giai đoạn nhiệt độ trung bình: kéo dài trong một vài ngày
+ Giai đoạn nhiệt độ cao: có thể kéo dài 1 vài ngày đến 1 vài tháng
+ Giai đoạn làm mát và ổn định: kéo dài vài tháng
Trong quá trình phân hủy hiếu khí, các loài vi sinh vật ưu thế thay đổi theo từng giai đoạn ủ Ban đầu, vi sinh vật chịu nhiệt trung bình phân hủy nhanh chóng các hợp chất đơn giản, làm tăng nhiệt độ do nhiệt phát sinh Khi nhiệt độ vượt quá 40°C, vi sinh vật hiếu nhiệt thay thế vi sinh vật chịu nhiệt trung bình Nhiệt độ từ 55°C trở lên sẽ tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, và khi đạt 65°C, nhiều loài vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt, đánh dấu giới hạn trên của quá trình phân hủy hiếu khí.
CÁC Y ẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY HIẾU KHÍ
độ của quá trình ủ sẽ giảm từ từ và các vi sinh vật chịu nhiệt trung bình lại chiếm ưu thế trong giai đoạn cuối
3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đế quá trình phân hủy hiếu khí
Quá trình ủ hiếu khí là một phương pháp phân hủy sinh học, trong đó vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy và ổn định các chất hữu cơ Sản phẩm cuối cùng của quá trình này bao gồm các chất hữu ích cho môi trường.
CO 2 , nước, nhiệt độ, chất mùn ổn định, không mang mầm bệnh và được sử dụng làm phân bón cho cây trồng
Vận tốc phân hủy chất hữu cơ trong quá trình ủ phân bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm nhiệt độ, pH, loại vi sinh vật, lượng oxy, hàm lượng chất hữu cơ, độ ẩm, tỷ lệ carbon/nitơ (C/N) và cấu trúc của chất thải.
3.2.1 Các y ếu tố vật lý
Nhiệt độ trong khối ủ phát sinh từ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật, chịu ảnh hưởng bởi kích thước đống ủ, độ ẩm, lượng không khí, tỷ lệ carbon/nitơ (C/N), mức độ xáo trộn và nhiệt độ môi trường xung quanh.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong quá trình ủ phân hữu cơ, đồng thời cũng là thông số then chốt trong việc giám sát và điều khiển quá trình ủ.
Để đảm bảo hiệu quả trong quá trình chế biến phân, nhiệt độ khối ủ cần duy trì ở mức 55 ÷ 65 o C, giúp tiêu diệt mầm bệnh Nhiệt độ cao hơn có thể ức chế hoạt động của vi sinh vật, trong khi nhiệt độ thấp hơn sẽ không đảm bảo tiêu chuẩn về mầm bệnh của phân hữu cơ.
3.2.1.2 Độ ẩm Độ ẩm cũng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình ủ phân Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ phân nằm trong khoảng 50 ÷ 60% Nếu độ ẩm < 30% sẽ hạn chế hoạt động của vi sinh vật Nếu độ ẩm > 65% thì quá trình phân hủy sẽ chậm lại và chuyển sang chế độ phân hủy kỵ khí
Quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra trên bề mặt hạt, trong đó hạt nhỏ có kích thước từ 3 đến 50 mm sẽ tăng cường tiếp xúc với oxy, từ đó làm tăng tốc độ
3.2.1.4 Độ rỗng (xốp) Độ rỗng (xốp) trong khối ủ là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến phân Độ rỗng tối ưu sẽ thay đổi tùy theo vật liệu chế biến phân Thông thường, độ rỗng để quá trình chế biến diễn ra tốt khoảng 35 ÷ 60%, tối ưu là 32 ÷ 36%
3.2.1.5 Kích thước và hình dạng của hệ thống ủ
Kích thước và hình dạng của các đống ủ có ảnh hưởng đến sự kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm cũng như khả năng cung cấp oxi cho đống ủ
Khối ủ cần được cung cấp không khí từ môi trường để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ, bay hơi nước và giải phóng nhiệt Thiếu oxy có thể dẫn đến vùng phân hủy kỵ khí trong khối ủ, gây mùi hôi khó chịu Để đảm bảo quá trình ủ diễn ra hiệu quả, có thể cấp khí bằng nhiều phương pháp như đảo trộn, sử dụng ống thông khí, đổ chất thải từ tầng lưu chứa cao xuống thấp, hoặc thổi khí.
3.2.2 Các y ếu tố hóa sinh
Tỷ lệ C/N tối ưu cho quá trình ủ phân hữu cơ là 30:1 Nếu tỷ lệ này thấp hơn, Nitơ sẽ dư thừa, dẫn đến sự hình thành khí NH3 và gây mùi khó chịu Ngược lại, nếu tỷ lệ cao hơn, sẽ làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật do thiếu Nitơ.
Nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu tỷ lệ C/N ban đầu là 20, quá trình làm phân sẽ mất 12 ngày; với tỷ lệ C/N từ 20 đến 50, thời gian cần thiết là 14 ngày; và nếu tỷ lệ C/N đạt 78, quá trình này kéo dài 21 ngày Tuy nhiên, tỷ lệ C/N có thể điều chỉnh dựa trên giá trị sinh học của vật liệu ủ, đặc biệt cần chú ý đến vật liệu ủ có hàm lượng Lignin cao.
Vi sinh vật sử dụng oxy để oxy hóa carbon, tạo ra năng lượng và phát thải CO2 Nồng độ oxy tối ưu cho vi sinh vật là trên 10%, trong khi vi sinh vật hiếu khí có thể tồn tại ở nồng độ oxy 5% Khi oxy không đủ cho quá trình hiếu khí, quá trình này sẽ chuyển sang trạng thái yếm khí, dẫn đến sự hình thành khí H2S với mùi hôi khó chịu.
Ngoài các nguyên tố đa lượng, quá trình chuyển hóa chất hữu cơ còn cần các nguyên tố vi lượng như K, Ca, Fe, Bo, Cu Những chất dinh dưỡng này thường không
Giá trị pH tối ưu cho vi sinh vật trong quá trình ủ là từ 5,5 đến 8,5 Trong giai đoạn đầu của quá trình này, vi sinh vật và nấm tiêu thụ hợp chất hữu cơ, tạo ra axit hữu cơ Sự tích tụ của các axit này làm giảm pH, gây cản trở sự phát triển của nấm và vi sinh vật, đồng thời làm chậm quá trình phân hủy lignin và cellulose.
Vi sinh vật như Actinomycetes và vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến phân Chúng có sẵn trong chất hữu cơ và việc bổ sung thêm vi sinh vật từ nguồn khác có thể tăng tốc độ và hiệu quả của quá trình phân hủy.
Chất hữu cơ hòa tan thì dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hòa tan Liginn và Ligno-
ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU
3.3.1 Thành ph ần bùn thải thủy sản tại sân phơi bùn
Bảng 3.2 Thành phần tính chất bùn thải Nhà máy chế biến và đồ hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
Bảng 3.3 Thành phần tính chất rơm rạ hoai mục sau thu hoạch nấm tại thị trấn Mong
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
3.3.2 Cách xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp
Tính toán tỷ lệ phối trộn thích hợp dựa vào tỷ lệ C/N của bùn thải và rơm rạ:
Phương trình tính tỷ lệ C/N:
Với: mr : khối lượng rơm hoại mục phối trộn m b: khối lượng bùn
C r : hàm lượng Cacbon của rơm C b : hàm lượng C của bùn
N r : hàm lượng Nitơ của rơm N b : hàm lượng Nitơ của bùn
Tính toán tỷ lệ phối trộn thích hợp dựa vào độ ẩm của bùn thải và rơm rạ
Phương trình xác định độ ẩm:
Với mr : khối lượng rơm hoại mục phối trộn m b: khối lượng bùn
H r : độ ẩm của rơm (%) H b : độ ẩm của bùn (%)
Bảng 3.4 : Độ ẩm và tỷ lệ C/N của hỗn hợp sau phối trộn
- Thể tích khối ủ là ≥ 1m 3 có dạng hình chóp nón
Dưới khối ủ, có một đế đỡ được xây bằng bêtông với độ dốc, giúp thu tách nước hiệu quả từ khối ủ và đảm bảo quá trình tuần hoàn nước khi độ ẩm không đạt yêu cầu trong suốt quá trình ủ phân.
- Phía trên đế đỡ, lót chống thấm HDPE nhằm hạn chế thất thoát cơ chất và ảnh hưởng môi trường đất khu vực xung quanh khối ủ
Hình 3.2 Mô hình thực tế.
Mô hình ủ dự kiến sẽ bao gồm 5 đống ủ hoạt động độc lập, mỗi đống được thiết kế cho từng tải trọng khác nhau Thời gian ủ dự kiến kéo dài khoảng 2 tháng, từ tháng 5 đến tháng 7 năm 2012.
Các khối ủ được vận hành tương tự nhau Tiến hành ủ trong thời gian 45 ngày (từ lúc ủ sơ cấp đến lúc ủ chín)
Hình 3.3 Mô hình đống ủ thực tế
- Thời gian ủ sơ cấp khoảng 30 ngày được tiến hành đảo trộn nguyên liệu (theo phương pháp thủ công) với tần suất đảo trộn 2 ngày/1 lần
- Nhiệt độ khối ủ được kiểm tra thường xuyên với tần suất 1 ngày/1 lần (bằng thiết bị đồng hồ đo bằng bộ cảm biến nhiệt)
- Mẫu lấy kiểm tra phân tích được tiến hành lấy 2 ngày/1 lần sau khi đảo trộn và đo nhiệt độ
- Đồng thời kiểm tra, ghi nhận sự phát sinh mùi trong suốt quá trình ủ
Thời gian ủ chín là khoảng 15 ngày, trong đó cần đảo trộn mẫu mỗi 3 ngày một lần Các chỉ tiêu hóa lý sẽ được phân tích theo tần suất này, trong khi nhiệt độ sẽ được theo dõi hàng ngày.
Hình 3.4 Công nhân vận hành mô hình
Dựa trên bảng kết quả phân tích thành phần đầu vào của bùn thải và rơm rạ hoai mục, chúng tôi đã tính toán được tỷ lệ C/N Từ đó, chúng tôi đề xuất các tỷ lệ phối trộn khác nhau giữa bùn thải thủy sản ủ và rơm rạ hoai mục theo trọng lượng ướt.
Bảng 3.5 Tỷ lệ phối trộn bùn thải và rơm rạ hoai mục
Ký hiệu khối ủ Thành phần phối trộn (%)
Bùn thải Rơm rạ hoai mục
- Các chỉ tiêu theo dõi:
+ Đầu vào: pH, độ ẩm, VS, tổng Cacbon hữu cơ, tổng Nitơ, tổng Photpho, Kali và một số kim loại nặng: Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Hg
+ Trong quá trình vận hành: nhiệt độ, pH, độ ẩm, VS, tổng Cacbon hữu cơ, tổng Nitơ, tổng Photpho
Để đánh giá chất lượng phân sau quá trình ủ, cần kiểm tra các chỉ tiêu đầu ra như pH, độ ẩm, vật chất khô (VS), tổng carbon hữu cơ, tổng nitơ, tổng photpho, kali, photpho dễ tiêu, kali dễ tiêu, độ mặn, mùn, và một số kim loại nặng như chì (Pb), cadmium (Cd), crom (Cr), đồng (Cu), niken (Ni), kẽm (Zn) và thủy ngân (Hg).
- Tổng hợp kết quả và đánh giá sản phẩm sau ủ theo TCVN 526-2002
3.3.5 Đánh giá sản phẩm sau ủ
Sau ủ 45 ngày, sản phẩm được tiến hành kiểm tra và so sánh các chỉ tiêu sau ủ chín theo TCVN 526-2002 để đánh giá chất lượng sản phẩm sau ủ 45 ngày
Bảng 3.6 Bảng yêu cầu kỹ thuật đối với phân hữu cơ
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức
1 Hiệu quả đối với cây trồng Tốt
2 Độ chín (hoai) cần thiết Tốt
3 Độ ẩm (không lớn hơn) % 35
5 Hàm lượng Cacbon tổng số không nhỏ hơn % 13
6 Hàm lượng Nitơ tổng số không nhỏ hơn % 2,5
7 Hàm lượng Lân hữu hiệu không nhỏ hơn % 2,5
8 Hàm lượng Kali hữu hiệu không nhỏ hơn % 1,5
9 Hàm lượng chì (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 250
10 Hàm lượng cadimi (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 2,5
11 Hàm lượng crom (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 200
12 Hàm lượng đồng (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 200
13 Hàm lượng niken (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 100
14 Hàm lượng kẽm (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 750
15 Hàm lượng thuỷ ngân (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 2
16 Thời hạn bảo quản không ít hơn tháng 6
(Ngu ồn: TCVN 526-2002: Yêu cầu kỹ thuật, phương pháp kiểm tra phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt)
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 Sự biến dổi các thông số vận hành ở 5 mô hình
Bảng 4.1 Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình vận hành của 5 mô hình
Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ ở 5 mô hình.
Qua bảng thống kê, nhiệt độ trong 5 khối ủ diễn biến theo quy luật “tăng nhanh – giảm dần – ổn định” Trong 3 ngày đầu, vi sinh vật chưa thích nghi khiến nhiệt độ tăng chậm, nhưng từ ngày thứ 5, nhiệt độ tăng cao rõ rệt, cho thấy hoạt động mạnh của vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện thermophilic Vi sinh vật chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành đơn giản, sau đó nhiệt độ giảm dần từ ngày thứ 20 và ổn định gần bằng nhiệt độ môi trường Điều này chứng tỏ nhiệt độ là chỉ thị tăng trưởng của vi sinh vật hiếu khí như nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn Mô hình B3 (80% bùn + 20% rơm) và B4 (70% bùn + 30% cỏ) cho thấy nhiệt độ ở pha ưa nhiệt tăng trên 65 o C, điều kiện lý tưởng để tiêu diệt mầm bệnh và vi sinh vật gây hại, ví dụ như Samonella và E.coli chết ở nhiệt độ trên 60 o C trong thời gian ngắn.
Chế độ vận hành mô hình phù hợp đảm bảo sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình xử lý chất hữu cơ trong khối ủ, góp phần quan trọng cho quá trình composting hiệu quả.
4.1.2 K ết quả theo dõi sự biến đổi pH ở 5 mô hình
Bảng 4.2 Kết quả sự thay đổi pH ở 5 mô hình
Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH ở 5 mô hình
Giá trị pH tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình ủ nằm trong khoảng 5,5 – 8,5 Đồ thị cho thấy trong 5 ngày đầu, giá trị pH của cả 5 mô hình giảm nhẹ, điều này chứng tỏ vi sinh vật và nấm đang thích nghi và bắt đầu sử dụng cơ chất để sinh trưởng, đồng thời phân hủy các hợp chất hữu cơ.
Từ ngày 30 đến ngày 34, giá trị pH bắt đầu tăng lên, cho thấy vi sinh vật tham gia mạnh vào quá trình phân hủy các axit hữu cơ và các chất khó phân hủy thành hợp chất dễ phân hủy Ở mô hình B1 và B3, pH tăng từ 6,2 lên 6,9 trong khoảng thời gian từ ngày 34 đến ngày 40 Sự tăng pH này có thể được giải thích bởi quá trình đảo trộn không đều, dẫn đến sự phân hủy kỵ khí trong khối ủ, tạo ra NH3 và HCO3-, làm pH tăng nhưng không đáng kể.
31 đến khi kết thúc quá trình ủ pH dao động trong khoảng 6,1 đến 6,7
Trong quá trình ủ phân, pH ban đầu tăng lên do sự khoáng hóa ure từ hỗn hợp vi sinh vật Sau đó, pH có xu hướng giảm dần do vi sinh vật thải ra axit trong quá trình trao đổi chất Vi sinh vật sử dụng nguồn NH4 để phát triển và hoạt động hiệu quả.
Trong quá trình phân hủy bùn, NH3 được hình thành, với một phần bay hơi ra ngoài và phần còn lại tồn tại dưới dạng NH4OH trong bùn Sự hình thành NH3 trong
4.1.3 Kết quả theo dõi sự biến đổi độ ẩm ở 5 mô hình
4.1.3.1 K ết quả Độ ẩm dao động trong quá trình ủ compost của 5 mô hình thí nghiệm được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 4.3 Kết quả sự thay đổi độ ẩm ở 5 mô hình
Hình 4.3 Đồ thị biễu diễn sự thay đổi độ ẩm ở 5 mô hình khối ủ.
Trong quá trình ủ, độ ẩm là yếu tố quan trọng cho sự phát triển của vi sinh vật, vì vậy cần kiểm tra và duy trì độ ẩm trong khoảng tối ưu Độ ẩm đầu vào trung bình của 5 mô hình là 73,34%, nhưng kết thúc quá trình ủ, độ ẩm trung bình giảm còn 42,84% Mô hình đối chứng B1 có độ ẩm cao nhất là 48,1% do chứa 100% bùn thải, dẫn đến độ kết dính cao và khả năng thông khí kém Ngược lại, mô hình B4 và B5 có nhiệt độ cao hơn, giúp tách hơi nước nhanh hơn, làm giảm độ ẩm nhiều hơn Tỷ lệ phối trộn ở B4 (70% bùn + 30% rơm) và B5 (60% bùn + 40% rơm) giúp tăng độ tơi xốp và khả năng phân hủy sinh học, từ đó sản phẩm H2O và CO2 được tách ra qua nước rỉ, góp phần làm giảm độ ẩm.
Từ đó cho thấy, độ ẩm ở mô hình B4 và B5 sau khi ủ hiệu quả nhất trong 5 mô hình
4.1.4 K ết quả theo dõi sự biến đổi hàm lượng chất rắn bay hơi (VS) ở 5 mô hình 4.1.4.1 Kết quả
Thành phần khoáng chất trong đất là yếu tố quan trọng, bao gồm khoáng chất và một ít xác động thực vật, cung cấp nhiều dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng như N, P, K, Ca, Mg Nó không chỉ tăng khả năng trao đổi cation mà còn cải thiện kết cấu, tính chất vật lý và khả năng giữ ẩm của đất.
Hàm lượng chất rắn bay hơi trong đống ủ được theo dõi liên tục với tần suất 2 ngày một lần trong 30 ngày đầu và 3 ngày một lần trong 15 ngày tiếp theo, cho thấy sự biến thiên rõ rệt Thông tin chi tiết về hàm lượng chất rắn bay hơi được trình bày trong bảng 4.4.
Bảng 4.4 Kết quả sự thay đổi hàm lượng chất rắn bay hơi (VS/TS) ở 5 mô hình khối ủ
Hình 4.4 Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng chất rắn bay hơi của 5 mô hình.
Trong quá trình ủ phân, hàm lượng chất rắn bay hơi tăng dần theo thời gian ủ, sau đó chậm dần và ổn định vào giai đoạn cuối của quá trình
Trong 3 ngày đầu, hàm lượng VS không tăng do đây là giai đoạn thích nghi của vi sinh vật Hàm lượng VS trung bình của 5 khối ủ tăng cao nhất lên tới 73,24% từ ngày thứ 4 đến ngày thứ 20, sau đó giảm dần và có xu hướng ổn định đến khi kết thúc thí nghiệm Việc thay đổi hàm lượng chất rắn bay hơi phụ thuộc vào các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm và độ ẩm trong các khối ủ còn cao, hỗn hợp vi sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ có trong bùn còn chậm, do đó, hàm lượng chất rắn bay hơi tồn tại trong khối ủ là khá cao
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
SO SÁNH K ẾT QUẢ SAU Ủ CỦA 5 MÔ HÌNH
4.2.1 Đồ thị biểu diễn sự chênh lệch của các thông số: độ ẩm, hàm lượng Cacbon t ổng, hàm lượng lân hữu hiệu, hàm lượng Kali hữu hiệu sau ủ của 5 mô hình
Hình 4.8 Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch độ ẩm sau ủ ở 5 mô hình
Hình 4.9 Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng Cacbon tổng sau ủ ở 5 mô hình
Hình 4.10 Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng Nitơ tổng sau ủ ở 5 mô hình
Hình 4.11 Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng lân hữu hiệu sau ủ ở 5 mô hình
Hình 4.12 Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng Kali hữu hiệu sau ủ ở 5 mô hình
4.2.2 So sánh các ch ỉ tiêu của sản phẩm sau ủ của 5 mô hình với TCVN 526-2002
Bảng 4.8 Bảng so sánh các kết quả mô hình với yêu cầu kỹ thuật đối với phân hữu cơ theo TCVN 526-2002
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính B1 B2 B3 B4 B5 Mức
1.Hiệu quả đối với cây trồng Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt
2 Độ chín (hoai) cần thiết
Không tốt Tốt Tốt Tốt Tốt
3 Độ ẩm (không lớn hơn) % 48,1 43,9 42,5 39,6 40,4 35
Cacbon tổng số không nhỏ hơn
Hàm lượng Cacbon hữu cơ % 4,235 4,173 4,479 3,64 4,028 -
6 Hàm lượng Nitơ tổng số không nhỏ hơn
7 Hàm lượng Lân hữu hiệu không nhỏ % 2,11 1,83 1,78 1,83 1,82 2,5 hơn
8 Hàm lượng Kali hữu hiệu không nhỏ hơn
(khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 0,147 0,428 0,327 0,348 0,402 250
10 Hàm lượng cadimi (khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg KPH KPH KPH KPH KPH 2,5
(khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 10,86 8,95 9,23 4,14 9,23 200
(khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 128,08 93,22 147,74 32,51 23,87 200
(khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg KPH KPH KPH KPH KPH 100
(khối lượng khô) không lớn hơn mg/kg 278,33 230,7 207,75 132,92 193,89 750
15 Hàm lượng thuỷ mg/kg KPH KPH KPH KPH KPH 2 ngân (khối lượng khô)không lớn hơn
16 Thời hạn bảo quản không ít hơn tháng - - - 6
(TCVN 526-2002: Yêu c ầu kỹ thuật, phương pháp kiểm tra phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt)
Kết quả phân tích sản phẩm sau ủ 45 ngày của 5 mô hình cho thấy chất lượng phân đạt yêu cầu theo TCVN 526-2002, tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp kiểm tra phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt.
So với tiêu chuẩn dinh dưỡng cho cây trồng theo TCVN 526-2002, cả 5 mô hình đều không đạt yêu cầu Vì vậy, bùn thủy sản sau khi ủ và phối trộn với rơm rạ hoai mục chỉ nên được sử dụng như chất cải tạo đất và bón bổ sung trong quá trình trồng trọt.
Mô hình ủ hiếu khí thụ động kết hợp xáo trộn đã cho thấy hiệu quả xử lý tối ưu sau 45 ngày, với các tỷ lệ thành phần khác nhau Cụ thể, mô hình B3 (80% bùn + 20% rơm), B4 (70% bùn + 30% rơm) và B5 (60% bùn + 40% rơm) đạt được kết quả xử lý tốt nhất trong 5 mô hình nghiên cứu.
