Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn nông nghiệp tại xã phú cường huyện tân lạc tỉnh hòa bình bằng phương pháp compost

ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, q trình cơng nghiệp hóa Việt Nam diễn mạnh mẽ, với hình thành, phát triển ngành nghề sản xuất, gia tăng nhu cầu tiêu dùng hàng hóa, nguyên vật liệu, lƣợng, động lực thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội đất nƣớc Tuy nhiên, kèm với nỗi lo môi trƣờng, đặc biệt vấn đề chất thải rắn nhƣ chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp, chất thải y tế, chất thải xây dựng, chất thải nguy hại… Việt Nam đƣợc coi nƣớc nơng nghiệp, có sản lƣợng từ hoạt động nông nghiệp hàng năm cao, nƣớc xuất gạo lớn thứ giới Chính nên hoạt động kinh tế nơng nghiệp góp phần tạo lƣợng chất thải lớn vào môi trƣờng, đặc biệt loại chất thải rắn Trƣớc sản phẩm phụ nông nghiệp thƣờng đƣợc tái chế cách triệt để, ví dụ nhƣ làm thức ăn cho trâu, bị, lợn (rơm, rạ, ngơ, lạc, vỏ lạc), sử dụng phân chuồng trộn với trấu tro bếp để làm phân bón cho trồng Đến thời điểm hoạt động tận dụng tiếp tục nhƣng với tần suất hơn, tùy vào vùng Các mặt hàng thức ăn chăn ni phân bón hóa học có giá thành không cao, mà dễ sử dụng nên đƣợc bà sử dụng rộng rãi hơn, chí lạm dụng chúng, nhiều loại phụ phẩm nông nghiệp trƣớc đƣợc sử dụng vào nhiều việc lại bị lãng phí phần đáng kể Ví dụ nhƣ phân trâu, bò trƣớc đƣợc thu gom (khơng vị trí chuồng trại mà điểm khác gần khu vực sống) để trộn làm phân bón, ngày nhiều nơi họ sử dụng nên để phân tràn lan ngồi mơi trƣờng làm mỹ quan, gây mùi, lãng phí,… Một ví dụ khác trƣớc bà gặt lúa thủ công nên thu hoạch bà phải vận chuyển thóc lúa nhà, rơm đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích: làm thức ăn cho chăn ni, lót ổ gà, làm mái nhà,…cịn ngày đến vụ thu hoạch lúa bà sử dụng máy gặt có chức tuất lúa nên cần vận chuyển thóc nhà, rơm rạ để lại đồng ruộng sau đƣợc đốt thành tro, q trình gây nhiều tác động đến mơi trƣờng ảnh hƣởng đến vấn đề nhân sinh xã hội khác Nhiều tƣợng đốt rơm diễn đồng loạt khu vực tạo khói lan tỏa khắp nơi vừa ảnh hƣởng đến môi trƣờng, vừa ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời chí hoạt động giao thơng khu vực Xã Phú Cƣờng, huyện Tân Lạc, tỉnh Hịa Bình xã miền núi Các hoạt động kinh tế xã 90% hoạt động nông nghiệp Những năm gần nhận đƣợc quan tâm Đảng Nhà nƣớc nên xã dần phát triển Bên cạnh áp dụng kỹ thuật nhằm đẩy nhanh tiến độ sản xuất, chất lƣợng nông sản tăng diện tích đất trồng việc áp dụng giống mới, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật , sử dụng phân bón hóa học (do trƣớc bà sử dụng biện pháp canh tác thủ công nên họ nhiều thời gian công sức cho việc chuẩn bị đất trồng, có thuốc diệt cỏ họ phun lên khu vực đất canh tác với thời gian ngắn, tốn cơng mà diện tích đất chuẩn bị cho gieo trồng lại rộng hơn) Với gia tăng nhƣ tàn dƣ nông nghiệp tạo nhiều Từ thực tiễn tiến hành đề tài “Đánh giá hiệu xử lý chất thải rắn nông nghiệp xã Phú Cƣờng, huyện Tân Lạc, tỉnh Hịa Bình phƣơng pháp Compost” với mong muốn áp dụng đƣợc quê hƣơng mình, giúp đỡ bà phát triển kinh tế, tiết kiệm chi phí sản xuất đồng thời bảo vệ môi trƣờng quê hƣơng Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Chất thải rắn nông nghiệp 1.1.1 Khái niệm phân loại Chất thải rắn(CTR): đƣợc hiểu chất thải thể rắn, đƣợc thải từ trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoạt động khác Đƣợc thải bỏ khơng cịn hữu dụng hay khơng muốn dùng [3,5] Chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN): Là toàn loại chất thải thể rắn tạo từ hoạt động nông nghiệp Bao gồm loại: - Chất thải rắn nông nghiệp thông thường: chất thải rắn phát sinh từ hoạt động sản xuất nông nghiệp nhƣ: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ), thu hoạch nông sản (rơm, rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô, vỏ lạc), chất thải từ chăn nuôi, giết mổ động vật, chế biến sữa, chế biến thuỷ sản - Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại: chủ yếu phát sinh từ hoạt động trồng trọt (bao bì, chai lọ đựng hố chất BVTV: thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, thuốc diệt cỏ), hoạt động chăm sóc thú y chăn ni (chai lọ đựng thuốc thú y, dụng cụ tiêm, mổ) [3] 1.1.2 Đặc điểm - CTRNN có đặc điểm khơng đồng nhất, chúng bao gồm chất hữu dễ phân hủy sinh học, chất hữu khó phân hủy sinh học chất vô Đây đặc điểm đƣợc coi gây khó khăn việc lựa chọn tìm giải pháp hữu hiệu để xử lý chúng - Điểm khác biệt tùy thuộc vào loại CTRNN: + CTRNN thông thƣờng: bao gồm chất dễ phân hủy sinh học Chủ yếu loại chất thải có nguồn gốc từ thực vật trồng trọt chất thải vật nuôi tạo chăn nuôi Dễ xử lý CTRNN nguy hại + CTRNN nguy hại: Gồm chất khó phân hủy sinh học Chủ yếu hợp chất có bao bì, chai lọ đựng thuốc BVTV + Tùy thuộc vào đặc điểm loại CTRNN mà ngƣời ta lựa chọn phƣơng pháp xử lý hiệu khác 1.1.3 Ảnh hưởng chất thải rắn nông nghiệp đến môi trường người Ảnh hưởng đến môi trường đất: CTRNN không đƣợc thu gom, xử lý gây tác động đến môi trƣờng đất: - Chiếm dụng diện tích đất; - Gây nhiễm đất: thay đổi pH dất, thay đôi hàm lƣợng nguyên tố dinh dƣỡng đất, tích lũy chất độc hại cho đất, gây tình trạng thối hóa đất,… (đặc biệt nguồn CTRNN nhƣ bao bì, chai lọ đựng thuốc BVTV) Ảnh hưởng đến môi trường nước: - Có thể gây tƣợng phú dƣỡng hàm lƣợng chất hữu cao tạo độ màu, khó xử lý từ chất thải chăn ni khơng đƣợc xử lý cách; - Ơ nhiễm nƣớc chất độc hại sử dụng hoạt động nông nghiệp Ảnh hưởng đến môi trường không khí : - Tạo khí có mùi H2S, NH3 khí khác nhƣ khí nhà kính CO2, CH4… q trình phân hủy ngồi tự nhiên CTRNN Tùy thuộc vào loại CTRNN thải biện pháp xử lý chúng ứng dụng mà mức độ tác động khác [5]: - CTRNN thông thƣờng: Chất thải tạo trồng trọt (rơm, rạ, ngô, lạc…): hầu hết đƣợc bà tiến hành xử lý biện phát đốt lấy tro làm phân bón Biện pháp có đặc điểm: Ƣu điểm: Xử lý nhanh, nhiều; tạo tro để làm phân bón Nhƣợc điểm: Tạo lƣợng lớn khí thải gây ảnh hƣởng đến mơi trƣờng; lãng phí nguồn dinh dƣỡng vật liệu (do tro tạo có chất lƣợng dinh dƣỡng vật liệu) => Biện pháp đốt CTRNN tác nhân góp phần gây hậu mơi trƣờng: hiệu ứng nhà kính; mƣa axit,… Chất thải tạo chăn ni: Có biện pháp bà lựa chọn trực tiếp làm phân bón xây dựng mơ hình ủ phân compost : - Trực tiếp làm phân bón (sử dụng phân tƣơi) biện pháp có đặc điểm: Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực Nhược điểm: Nếu không sử dụng kỹ thuật tạo nhiều vấn đề: Mất cân đối dinh dƣỡng đất; cạnh tranh dinh dƣỡng với trồng; ức chế hấp thu số chất trồng; dƣ thừa số chất đất; làm chua đất; nguồn lây bệnh cỏ dại; ô nhiễm mơi trƣờng - Xây dựng mơ hình ủ phân compost: Ưu điểm: Tận dụng đƣợc lƣợng từ chất thải chăn ni; tiết kiệm đƣợc chi phí sinh hoạt; tạo phân bón cho trồng; tiêu diệt đƣợc mầm bệnh Nhược điểm: Yêu cầu phải có kỹ thuật; kinh phí xây dựng cao; tạo chất thải thứ cấp (nƣớc thải với lƣợng lớn cần xử lý)…[23, 26] => Nhìn chung biện pháp xử lý có mặt tác động chƣa triệt để Do q trình xử lý có gây nhiều tác động trực, gián tiếp đến môi trƣờng sống ngƣời 1.2 Tổng quan compost 1.2.1 Định nghĩa Composting đƣợc hiểu trình phân hủy sinh học hiếu khí chất thải hữu đến trạng thái ổn định duới tác động kiểm soát ngƣời, sản phẩm cuối giống nhƣ mùn gọi compost Quá trình diễn giống nhƣ phân hủy tự nhiên nhƣng đƣợc tăng cƣờng tăng tốc tối ƣu hóa điều kiện mơi trƣờng cho hoạt động VSV [3] Các giai đoạn khác q trình composting phân biệt theo biến thiên nhiệt độ: - Giai đoạn 1: Pha thích nghi (latent phase) giai đoạn cần thiết để VSV thích nghi với môi trƣờng - Giai đoạn 2: Pha tăng trƣởng (growth phase) đặc trƣng gia tăng nhiệt độ trình phân hủy đến ngƣỡng nhiệt độ mesophilic khu hệ VSV chịu nhiệt) - Giai đoạn 3: Pha ƣu nhiệt (thermophilic phase) giai đoạn nhiệt độ tăng cao Đây giai đoạn ổn định hóa chất thải tiêu diệt VSV gây bệnh hiệu - Giai đoạn 4: Pha trƣởng thành (maturation phase) giai đoạn nhiệt độ đến mức mesophilic cuối nhiệt độ mơi trƣờng Q trình lên men lần thứ hai xảy chậm thích hợp cho hình thành chất keo mùn, chất khống cuối tạo thành mùn 1.2.2 Các phản ứng xảy trình ủ compost Các phản ứng sinh hóa xảy q trình ủ compost bao gồm phản ứng phức tạp, theo nhiều giai đoạn sản phẩm trung gian [5] Bao gồm:  Ổn định hóa chất thải: - Đối với điều kiện hiếu khí: CHC + O2 + VSV hiếu khí => CO2 + H2O + NH3 + SO42- + nhiệt + sản phẩm khác - Đối với điều kiện kỵ khí: CHC + H2O + VSV kỵ khí => CO2 + CH4 + NH3 + H2S- + nhiệt + sản phẩm khác  Phản ứng nitorat hóa : Xảy amoni (sản phẩm phụ q trình ổn định hóa chất thải) bị oxy hóa sinh học tạo thành nitrit (NO2-) cuối tạo thành nitrate (NO3-): NH4+ + 3/2O2 => NO2- + 2H+ + H2O (1) NO2- + 1/2O2 => NO3- (2) Kết hợp hai phƣơng trình (1) (2) ta có: NH4+ + 2O2 => NO3- + 2H+ + H2O Vì NH4+ đƣợc tổng hợp mơ tế bào, phản ứng đặc trƣng cho trình tổng hợp mô tế bào là: NH4+ + 4CO2 + HCO3- + H2O => C5H7NO2 + 5O2 =>Phƣơng trình phản ứng nitorate hóa tổng cộng nhƣ sau: 22NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3- => 21NO3- + C5H7NO2 + 20H2O + 42H+ 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình ủ phân sinh học Hầu hết yếu tố ảnh hƣởng đến q trình compost điều kiện kỵ khí hay yếm khí giống nhau, khác biệt trƣờng hợp điều kiện xảy đƣợc nêu rõ cụ thể : 1.2.3.1 Yếu tố vật lý Nhiệt độ: - Đây yếu tố quan trọng q trình ủ compost định đến thành phần quần thể VSV, sản phẩm phụ phản ứng phân giải chất hữu VSV Nhiệt độ đống ủ phụ thuộc vào điều kiện nhƣ độ ẩm, khơng khí, tỷ lệ C/N vật liệu, mức độ xáo trộn nhiệt độ mơi trƣờng - Trong q trình ủ, nhiệt độ đống ủ thay đổi mức độ hoạt động VSV giai đoạn khác Dựa vào đặc điểm ngƣời ta phân chia trình ủ compost thành giai đoạn khác nhau: Hình 1.1 Các diễn biến nhiệt độ trình ủ Compost + Pha thích nghi: nhiệt độ giai đoạn đống ủ gần với nhiệt độ môi trƣờng + Pha tăng trƣởng: Nhiệt độ đống ủ bắt đầu tăng lên đến khoảng 40 450C + Pha ƣu nhiệt: Tại pha VSV thích nghi hoạt động mạnh nên nhiệt độ đống ủ tăng lên đến khoảng 600C (đối với VSV ƣa nhiệt) Chính q trình gia tăng nhiệt độ cao nhƣ nên giai đoạn hầu hết mầm bệnh bị tiêu diệt + Pha trƣởng thành: Nhiệt độ tăng lên cao pha ƣu nhiệt làm ức chế hoạt động số nhóm VSV Do nhiệt độ đống ủ hạ xuống, giai đoạn hầu hết chất hữu bị phân giải, lúc nhiệt độ đống ủ cân với nhiệt độ môi trƣờng - Mỗi nhóm VSV có nhiệt độ hoạt động tối ƣu khác nhau: Bảng 1.1: Nhiệt độ tối ưu để hoạt động nhóm vi sinh vật Nhóm VSV Nhiệt độ (0C) Khoảng dao động Tối ƣu Ƣa nhiệt (Thermophilic ) 40 – 70 55 Ƣa ấm (Mesophilic) 30 – 40 35 Ƣa lạnh (Psychrophilic) 10 – 20 15 - Nhiệt độ đống ủ điều chỉnh dƣới tác động ngƣời: Thay đổi tốc độ thổi khí, xáo trộn vật liệu ủ (chỉ áp dụng với điều kiện ủ hiếu khí); thay đổi độ ẩm; cô lập đống ủ với môi trƣờng cách che phủ hợp lý (nếu muốn gia tăng nhiệt độ) giảm bớt lớp phủ trƣờng hợp muốn làm thất nhiệt mơi trƣờng Độ ẩm: Độ ẩm (nƣớc) yếu tố cần thiết cho hoạt động VSV trình chế biến phân hữu Vì nƣớc nhân tố quan trọng sống nào, tác nhân hòa tan chất dinh dƣỡng - Độ ẩm làm thay đổi đến hiệu suất ủ có ảnh hƣởng đến thay đổi nhiệt độ trình ủ - Độ ẩm tối ƣu cho trình ủ compost nằm khoảng 50 – 60%: + Nếu độ ẩm nhỏ (< 30%) hạn chế hoạt động VSV + Nếu độ ẩm lớn (> 65%) trình phân hủy hiếu khí diễn chậm chuyển sang chế độ phân hủy kỵ khí Vì độ ẩm lớn làm giảm tốc độ lƣợng khí lƣu thơng, gây mùi hơi, rị rỉ chất dinh dƣỡng, lan truyền VSV gây bệnh - Độ ẩm vật liệu thay đổi cách bổ sung thêm nƣớc vào (nếu vật liệu khô) bổ sung thêm vật liệu có độ ẩm thấp vật liệu ủ (nếu độ ẩm vật liệu ủ cao): mạt cƣa, rơm, trấu, Kích thước vật liệu: Kích thƣớc vật liệu có ảnh hƣởng đến q trình phân hủy, tác động lên tốc độ trình Kích thƣớc vật liệu phù hợp cho q trình ủ 30- 50 mm Nếu kích thƣớc nhỏ làm hạn chế lƣu thơng khí đống ủ, kích thƣớc lớn làm tăng độ xốp tạo rãnh khí dấn đến tình trạng phân bố khí khơng khơng có lợi cho q trình - Các vật liệu ủ tạo kích thƣớc tối ƣu trƣớc ủ cách: cắt, nghiền, sàng vật liệu… - Phân bắc, bùn phân lồi động vật khác thƣờng có kích thƣớc nhỏ, mịn thích hợp cho q trình ủ Độ xốp: Đối với điều kiện ủ hiếu khí độ xốp có tầm tác động quan trọng, làm thay đổi lƣợng khí cung cấp cho q trình ủ - Ảnh hƣởng đến q trình lƣu thơng khí đống ủ Thơng thƣờng độ xốp đống ủ đạt 35 – 60% tối ƣu khoảng 32 – 36% - Độ xốp tác động trực tiếp đến trình trao đổi khí, làm ảnh hƣởng đến hoạt động VSV hiếu khí hiệu suất trình ủ Nếu độ xốp cao tạo nhiều rãnh khí làm nhiệt, nhiệt độ đống ủ thấp tiêu diệt mầm bệnh Ngƣợc lại độ xốp thấp giữ nhiệt cho đống ủ nhƣng lại làm hạn chế lƣu thơng khí.Cần điều chỉnh độ xốp phù hợp trƣớc tiến hành ủ biện pháp trộn vật liệu ủ với Khơng khí: Đối với ủ compost hiếu khí yếu tố khơng khí thiết yếu Vì cần có biện pháp bổ sung khí oxy cho đống ủ: lắp đặt thiết bị thổi khí, cắm ống tre, đảo trộn… - Lƣợng khí lƣu thông đống ủ phù hợp lƣợng định, lƣợng lớn làm cho đống ủ nhiệt làm cho chất lƣợng phân không đảm bảo chứa mầm bệnh, lƣợng khí q xuất nhiều vị trí khơng đƣợc cung cấp khí xảy tƣợng kỵ khí gây mùi - Đối với ủ compost kỵ khí yếu tố khơng khí khơng thiết yếu, q trình phân hủy diễn dƣới phản ứng VSV kỵ khí, nhiên q trình diễn chậm so với ủ compost hiếu khí 1.2.3.2 Các yếu tố hóa sinh Tỷ lệ C/N: Thành phần nguyên tố dinh dƣỡng cần thiết cho VSV bao gồm: C, N, P, S, Ca, C N đƣợc coi thơng số dinh dƣỡng quan trọng Cacbon cung cấp lƣợng sinh khối để tạo 50% khối lƣợng tế bào VSV Khoảng 20 – 40% lƣợng cacbon có vật liệu ủ cần thiết cho q trình đồng hóa thành tế bào phần lại đƣợc chuyển hóa thành CO2 Nito thành phần chủ yếu cấu thành nên protein, acid amin, enzyme, co – enzyme cần thiết cho phát triển hoạt động tế bào Vì tỷ lệ C/N cần đƣợc đảm bảo khoảng thích hợp trƣớc ủ compost, tỷ lệ thích hợp nằm khoảng 25: đến 30:1 Nếu tỷ lệ C/N nhỏ khoảng thích hợp làm dƣ thừa N tạo NH3, gây mùi khai Nếu tỷ lệ cao khoảng thích hợp làm trình phân hủy diễn chậm - Mỗi loại CTR có tỷ lệ C/N khác ví dụ: Trấu lúa nƣớc có tỷ lệ C/N dao động khoảng từ 200 – 500; Phân bị có tỷ lệ C/ khoảng 18 - Tỷ lệ C/N số chất thải nông nghiệp khác đƣợc thể phụ lục I bảng 1.1 pH: Là yếu tố môi trƣờng cần thiết cho hoạt động VSV Thông thƣờng VSV họat động tốt khoảng pH 5,5 – 8,5.Trong q trình ủ compost pH thay đổi lƣợng axit đƣợc sinh từ phản ứng phân hủy VSV làm giảm pH đống ủ Oxy: Là nhân tố quan trọng hoạt động VSV Chúng tham gia vào phản ứng phân hủy để tạo nƣớc, CO2,… - Khi lƣợng oxy thấp trở thành q trình yếm khí làm cho đống ủ có mùi thối nhƣ mùi H2S - Các VSV hiếu khí sống đƣợc mức nồng độ oxy 5%, nồng độ oxy ≥ 10% đƣợc coi tối ƣu cho q trình ủ hiếu khí Chất dinh dưỡng: Để tồn sinh trƣởng, vi sinh vật cẩn thực trao đổi chất Chúng thu nhận chất từ mơi trƣờng, đồng hóa chất để tổng hợp hợp phần tế bào Nói cách khác, hợp phần hóa học tham gia vào hợp phần tế bào phải đƣợc cung cấp VSV.Các chất dinh dƣỡng cần thiết cho VSV thƣờng diện phong phú ngồi mơi trƣờng, vật liệu ủ compost 10 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Tro vỏ chuối Tro thân chuối Dƣ Tro thân lƣợng cây Tro thân trồng hƣớng dƣơng Tro, gỗ Vỏ, nghiền thành bột Rơm lúa mạch Cỏ ba màu trắng, xanh Cỏ ba đỏ Vỏ ca cao Bột ca cao Xơ dừa thải Cà phê bột Bột hạt Lá Cỏ non Bột lạc Thân ngô Thân kê/ lúa Hoa cam Dƣ Thân lƣợng đậu hà lan Dầu hạt cải trồng Vỏ đậu phộng 3,3 41,8 2,3 49,9 5,5 27 9,5 2,5 36 18,5 32,5 1,6 0,9 0,5 4,7 0,6 0,5 0,4 0,5 0,2 0,3 0,5 0,5 1,5 2 2,5 0,5 0,8 0,8 0,5 0,5 0,8 0,2 1,5 0,2 0,5 1,2 1,5 1,4 0,5 0,2 0,7 0,1 1,4 0,4 0,2 0,1 0,2 5,5 2,5 1,5 1,3 0,1 0,6 1,4 0,7 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Thân 0,7 0,1 0,6 0,5 đậu phộng Trấu 0,5 0,5 0,1 Cám gạo 1,9 1,3 Rơm rạ 0,7 0,1 0,3 Mùn cƣa, bị 0,2 mục nát Mùn cƣa, 0,1 tƣơi Đậu tƣơng 1,5 2,5 0,5 Thân 1,4 0,1 1,0 0,9 đậu tƣơng Bã mía 0,3 Thân 6,0 thuốc Lục bình 2,2 0,3 3,9 2,0 khô nƣớc Nguồn: Minnich, J.,et al 1979, Rodale Guide of composting Bảng 1.3: Tiêu chuẩn 10TCN 525 – 2002 – Phân hữu vi sinh vật từ bã bùn mía Đơn vị tính STT Thơng số Hiệu trồng Tốt Độ chín (hoai) cần thiết Tốt Đƣờng kính hạt khơng lớn mm 4–5 Độ ẩm không lớn % 35 pH Mật độ VSV hữu hiệu đƣợc tuyển chọn không nhỏ Hàm lƣợng cacbon tổng số không nhỏ Hàm lƣợng nito tổng số không nhỏ Hàm lƣợng lân hữu hiệu không nhỏ 10 11 Hàm lƣợng kali hữu hiệu khơng nhỏ Thời hạn bảo quản khơng Giá trị 6,0 – 8,0 CFU/g mẫu 106 % 13 % 2,5 % 2,5 % 1,5 Tháng Nguồn: định số 38/2002-QĐ-BNN-KHCN gày 16 tháng 05 năm 2002 Bảng 1.4 : Tiêu chuẩn 10TCN 525–2002–Phân hữu vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt Tên tiêu Đơn vị Mức Hiệu trồng Tốt Độ chín (hoai) cần thiết Tốt Đƣờng kính hạt (khơng lớn hơn) mm 4-5 Độ ẩm không (lớn hơn) % 35 pH 6,0 – 8,0 Mật độ VSV hữu hiệu đƣợc tuyển chọn CFU/g 106 không nhỏ mẫu Hàm lƣợng cacbon tổng số không nhỏ % 13 Hàm lƣợng nito tổng số không nhỏ % 2,5 Hàm lƣợng lân hữu hiệu không nhỏ % 2,5 10 Hàm lƣợng kali hữu hiệu không nhỏ % 1,5 11 Mật độ Salmonella 25g mẫu CFU Hàm lƣợng chì (khối lƣợng khơ) khơng lớn 12 mg/kg 250 Hàm lƣợng Cadimi (khối lƣợng khô) không 13 mg/kg 2,5 lớn Hàm lƣợng Crom (khối lƣợng khô) không 14 mg/kg 200 lớn Hàm lƣợng Đồng (khối lƣợng khô) không 15 mg/kg 200 lớn Hàm lƣợng Niken (khối lƣợng khô) không 16 mg/kg 100 lớn Hàm lƣợng Kẽm (khối lƣợng khô) không 17 mg/kg 750 lớn Hàm lƣợng Thủy ngân (khối lƣợng khô) 18 mg/kg không lớn 19 Thời hạn bảo quản khơng Tháng Nguồn: định số 38/2002-QĐ-BNN-KHCN gày 16 tháng 05 năm 2002 STT Bảng 1.5: Theo dõi nhiệt độ mẫu thùng ủ Nhiệt độ (0C) Ngày K0 T1 T2 T3 A1 A2 A3 V1 V2 V3 12 15 18 21 24 27 30 33 35 Bảng 1.6: Theo dõi thay đổi độ ẩm mẫu thùng ủ Độ ẩm (%) Ngày 12 15 18 21 24 27 30 33 35 K0 T1 T2 T3 A1 A2 A3 V1 V2 V3 Bảng 7: Theo dõi lượng nước rỉ rác mẫu thùng ủ Thể tích (ml) Ngày K0 T1 T2 T3 A1 A2 A3 V1 V2 V3 12 15 18 21 24 27 30 33 35 Bảng 1.8: Theo dõi sụt giảm tích mẫu thùng ủ Bề dày lớp vật liệu ủ (cm) Ngày 12 15 18 21 24 27 30 33 35 K0 T1 T2 T3 A1 A2 A3 V1 V2 V3 PHỤ LỤC II Một vài hình ảnh trình tiến hành thực nghiệm Hình 2.1: Các mẫu ủ sử dụng bạt để che phủ kín Hình 2.2: Mẫu K0 sau 35 ngày ủ Hình 2.3: Mẫu A2 sau 35 ngày ủ Hình 2.4: Chuẩn bị mẫu trước phân tích P chất hữu Hình 2.5: Màu dung dịch trước sau chuẩn độ để phân tích chất hữu LỜI CẢM ƠN Thực kế hoạch đào tạo trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, để đánh giá kết học tập sinh viên sau năm học Đƣợc đồng ý Nhà trƣờng, Khoa Quản lý Tài nguyên rừng Môi trƣờng, môn Quản lý Môi trƣờng, cho phép tiến hành thực khóa luận tốt nghiệp: “Đánh giá hiệu xử lý chất thải rắn nông nghiệp xã Phú Cường, huyện Tân Lạc, tỉnh Hịa Bình phương pháp Compost ” Đầu tiên cho phép gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy, Cô giáo nhà trƣờng, đặc biệt Thầy, Cô giáo Khoa Quản lý Tài nguyên rừng Môi trƣờng tận tâm truyền đạt kiến thức cho suốt q trình học tập trƣờng giúp đỡ tơi thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Th.S Nguyễn Thị Ngọc Bích TS Vũ Huy Định ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tơi thực khóa luận Cơ Thầy ln giúp đỡ nhiệt tình, dạy đƣa lời khuyên thiết thực giúp định hƣớng cơng việc để kịp thời hồn thiện khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Bác, cô, chú, anh, chị Ủy ban nhân dân xã Phú Cƣờng nhiệt tình cung cấp thơng tin giúp tơi hồn thiện khóa luận Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt thời gian tơi học tập trƣờng thực khóa luận Tôi cố gắng tận dụng kiến thức có, với việc kế thừa tài liệu, kinh nghiệm đƣợc đúc kết từ anh chị để hoàn tốt đề tài Tuy nhiên lƣợng kiến thức, kinh nghiệm thân hạn chế thời gian thực ngắn nên tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đƣợc góp ý Thầy, Cơ giáo để khóa luận đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Xuân mai, ngày 21 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Bùi Thị Khuyển MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Chất thải rắn nông nghiệp 1.1.1 Khái niệm phân loại 1.1.2 Đặc điểm 1.1.3 Ảnh hƣởng chất thải rắn nông nghiệp đến môi trƣờng ngƣời 1.2 Tổng quan compost 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Các phản ứng xảy trình ủ compost 1.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình ủ phân sinh học 1.3 Đặc điểm phân sinh học 13 1.3.1 Lợi ích hạn chế 13 1.3.2 Chất lƣợng phân compost 14 1.4 Chế phẩm EMUNIV 16 1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu nƣớc 19 1.5.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 19 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 22 CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, 26 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Mục tiêu 26 2.2 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 26 2.3 Nội dung nghiên cứu 26 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Phƣơng pháp kế thừa tài liệu 27 2.4.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 27 2.4.3 Phƣơng pháp phân tích 31 2.4.4 Phƣơng pháp nội nghiệp – xử lý số liệu 34 CHƢƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI 35 3.1 Điều kiện tự nhiên 35 3.1.1 Vị trí địa lý 35 3.1.2 Địa hình 35 3.1.3 Khí hậu 35 3.1.4 Thủy văn tài nguyên nƣớc 36 3.1.5 Tài nguyên đất 36 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 37 3.2.1 Kinh tế 37 3.2.2 Xã hội 40 3.2.3 Môi trƣờng 42 3.3 Tiềm phát triển phân bón hữu vi sinh Phú Cƣờng 42 3.3.1 Nhu cầu sử dụng phân hữu vi sinh 42 3.3.2 Tiềm phát triển phân bón hữu 43 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 4.1 Tiềm phát triển phân bón hữu sinh học xã Phú Cƣờng 44 4.1.1 Đánh giá trạng chất thải rắn nông nghiệp xã Phú Cƣờng 44 4.1.2 Đánh giá tiềm phát triển phân hữu sinh học xã Phú Cƣờng 47 4.2 Xác định điều kiện tối ƣu cho trình ủ compost 48 4.2.1 Sự thay đổi độ sụt giảm thể tích mẫu ủ 48 4.2.2 Sự thay đổi độ ẩm trình ủ 51 4.2.3 Sự thay đổi nhiệt độ mẫu nghiệm trình ủ 54 4.2.4 Sự thay đổi lƣợng nƣớc rỉ rác trình ủ 58 4.2.5 Đánh giá hàm lƣợng dinh dƣỡng phân compost 60 5.3 Đề xuất giải pháp 70 5.3.1 Giải pháp tuyên truyền vào giáo dục cộng đồng 70 5.3.2 Giải pháp quản lý 70 5.3.3 Giải pháp xử lý 71 KẾT LUẬN- TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Nghĩa BVTV Bảo vệ thực vật C Cacbon CHC Chất hữu CTR Chất thải rắn CTRNN Chất thải rắn nông nghiệp EM Effective Microorganisms (Các vi sinh vật hữu hiệu) N Nito P Photpho 10 PGS Phó giáo sƣ 11 TCN Tiêu chuẩn ngành 12 TS Tiến sỹ 13 UBND Ủy ban nhân dân 14 VD Ví dụ 15 VSV Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Nhiệt độ tối ƣu để hoạt động nhóm vi sinh vật Bảng 1.2 : Thành phần nguyên tố tế bào vi sinh vật, tính theo trọng lƣợng khô (khoảng 10% trọng lƣợng tƣơi) 11 Bảng 1.3: Các thông số quan trọng trình sản xuất compost 12 Bảng 2.1: Danh mục vật dụng, dụng cụ thiết bị cần thiết cho nghiên cứu 28 Bảng 2.2: Danh mục hóa chất cần thiết cho nghiên cứu 29 Bảng 2.3: vật liệu ủ đƣợc sử dụng nghiên cứu 29 Bảng 2.4: Thông số chi tiết thùng ủ thực nghiệm 30 Bảng 2.5: Thông số chi tiết cho mẫu thí nghiệm tỷ lệ vật liệu 30 Bảng 2.6: Thơng số chi tiết cho mẫu thí nghiệm độ ẩm 31 Bảng 2.7: Thơng số giới hạn mẫu thí nghiệm biến động nhiệt độ 35 Bảng 3.1: Kết thực số tiêu kế hoạch phát triển nông nghiệp trồng trọt năm 2016 38 Bảng 3.2: Kết thực số tiêu kế hoạch phát triển nông nghiệp chăn nuôi năm 2016 38 Bảng 4.1: Ƣớc tính khối lƣợng chất thải rắn tạo từ hoạt động chăn nuôi năm 44 Bảng 4.2: Ƣớc tính khối lƣợng chất thải rắn tạo từ hoạt động trồng trọt năm 45 Bảng 4.3: Ƣớc tính khối lƣợng chất thải rắn tạo từ hoạt động sử dụng thuốc bảo vệ thực vật năm 46 Bảng 4.4 : Tỷ lệ loại CTRNN phát sinh chủ yếu xã Phú cƣờng 47 Bảng 4.5: Theo dõi sụt giảm tích q trình ủ 48 Bảng 4.6: Theo dõi biến động mẫu ủ thực nghiệm độ ẩm 51 Bảng 4.7: Theo dõi biến động mẫu ủ thực nghiệm nhiệt độ 55 Bảng 4.8: Theo dõi lƣợng nƣớc rỉ rác tạo trình ủ 58 Bảng 4.9: Kết phân tích hàm lƣợng Nito dễ tiêu phân 62 Bảng 4.10: Kết phân tích hàm lƣợng Phopho dễ tiêu phân 65 Bảng 4.11: Kết phân tích hàm lƣợng chất hữu phân 67 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Các diễn biến nhiệt độ trình ủ Compost Hình 1.2 Chế phẩm EMUNIV (dạng bột) 16 Hình 4.1: Biểu đồ thể tỷ lệ sụt giảm thể tích q trình ủ 49 Hình 4.2: Biểu đồ thể biến thiên độ ẩm trình ủ 52 Hình 4.3: Biểu đồ thể tƣơng quan độ ẩm độ sụt giảm thể tích mẫu ủ thực nghiệm độ ẩm 53 Hình 4.4: Biểu đồ thể biến thiên nhiệt độ trình ủ 55 Hình 4.5: Biểu đồ thể tƣơng quan nhiệt độ độ sụt giảm thể tích mẫu ủ thực nghiệm nhiệt độ 57 Hình 4.6: Biểu đồ thể lƣợng nƣớc rỉ rác trình ủ 59 Hình 4.7: Tiến hành đảo trộn mẫu trƣớc lấy 61 Hình 4.8: Túi đựng mẫu sau đƣợc xử lý 61 Hình 4.9: Mẫu trƣớc chiết rút 61 Hình 4.10: Đo Abs mẫu 61 Hình 4.11: Lắc mẫu trƣớc lọc 64 Hình 4.12: Tiến hành so màu mẫu 64 Hình 4.13: Biểu đồ thể thay đổi hàm lƣợng P dễ tiêu phân 65 Hình 4.14: Mẫu trƣớc nung 67 Hình 4.15: Mẫu sau nung nóng 67 Hình 4.16: Biểu đồ thể thay đổi hàm lƣợng chất hữu phân 68 ... tăng nhƣ tàn dƣ nông nghiệp tạo nhiều Từ thực tiễn tơi tiến hành đề tài ? ?Đánh giá hiệu xử lý chất thải rắn nông nghiệp xã Phú Cƣờng, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình phƣơng pháp Compost? ?? với mong... Tây giáp xã Thung Khe (huyện Mai Châu), phía Bắc giáp xã Ba Khan (huyện Mai Châu) phía Đơng Bắc giáp xã Phú Vinh (huyện Tân Lạc) , phía Đơng giáp với xã Phong phú (huyện Tân Lạc) , phía Nam giáp xã. .. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Tiềm phát triển phân bón hữu sinh học xã Phú Cƣờng 4.1.1 Đánh giá trạng chất thải rắn nông nghiệp xã Phú Cường Xã Phú Cƣờng xã nông, hoạt động sản xuất tạo lƣợng chất thải