Nghiên cứu tính khả thi về việc xử lí bùn thải tại trạm xử lí nước thải bằng phương pháp ủ phân compost tại thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THU THẢO NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ THI VỀ VIỆC XỬ LÍ BÙN THẢI TẠI TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ PHÂN COMPOST KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÀ NẴNG - 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THU THẢO NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ THI VỀ VIỆC XỬ LÍ BÙN THẢI TẠI TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ PHÂN COMPOST Chun ngành : Quản lí tài ngun mơi trường Mã số: 315032151154 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Kiều Thị Kính ĐÀ NẴNG - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả khóa luận Nguyễn Thị Thu Thảo LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn Kiều Thị Kính bảo tận tình suốt thời gian qua Đồng thời tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng tạo điều kiện để tơi hồn thành khóa luận Đà Nẵng, tháng năm 2018 Sinh viên: Nguyễn Thị Thu Thảo MỤC LỤC Mở đầu 1.Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu 2.1.Mục tiêu tổng quát 2.2.Mục tiêu cụ thể Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Các khái niệm 1.1.1 Nước thải 1.1.2 Bùn thải từ trạm xử lí nước thải thị 1.2Đặc điểm bùn thải 1.2.1 Đặc điểm bùn thải 1.2.2 Nguồn gốc phát sinh bùn thải 1.3 Phương pháp thu gom xử lí 1.3.1 Trên Thế Giới 1.3.2 Tại Việt Nam 1.4 Xử lí bùn thải phương pháp Composting 1.4.1 Phương pháp composting 1.4.2 Nguyên liệu để ủ 10 1.4.3 Các thơng số kiểm sốt trình làm phân compost 10 1.5 Các chủng vi sinh vật có bùn thải 12 CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu 13 2.1.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 13 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 13 2.1.3 Phương pháp nghiên cứu 13 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21 3.1 Đánh giá lưu lượng nước thải lượng bùn thải phát sinh từ trạm XLNT 21 3.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt TP Đà Nẵng 21 3.1.2 Phương pháp xử lí nước thải sinh hoạt 22 3.2 Đánh giá lượng bùn phát sinh 24 3.2.1 Đánh giá khối lượng bùn 24 3.2.2 Phân tích thành phần bùn thải 25 3.3 Kết ủ phân 28 3.3.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình ủ phân Compost 28 3.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm 32 3.4.1 Thành phần Compost 32 3.5 Phân tích chi phí lợi ích 34 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 4.1 Kết luận 36 4.2 Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tên viết tắt XLNT Xử lí nước thải MH Mơ hình OM Hàm lượng chất hữu KLN Kim loại nặng VSV Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 1.1 1.2 Tên bảng Thành phân bùn thải Các thông số quan trọng trình làm phân hữu hiếu khí Trang 11 17 1.3 Các chủng VS có bùn thải 19 2.1 Phân tích tiêu bùn thải trước ủ 21 2.2 Thành phần phối trộn 24 2.3 Thành phần bùn, mạc cưa 25 2.4 3.1 Phỏng vấn cán quản lí vận hành trạm XLNT địa bàn TP Đà Nẵng Công suất trạm XLNT sinh hoạt TP Đà Nẵng qua năm 27 28 3.2 Thành phần nước thải sinh hoạt trạm XLNT 29 3.3 Lượng bùn thải trạm XLNT 31 3.4 Hàm lượng KLN có bùn thải 32 3.5 Tỉ lệ kết thông số 34 3.6 Kết đo nhiệt độ, độ ẩm, pH trước ủ phân 34 3.7 Thành phần compost cuối mơ hình 39 3.8 Thành phần compost cuối mơ hình 39 3.9 Thành phần compost cuối mơ hình 40 3.10 Thành phần compost cuối mơ hình 40 3.11 So sánh kết mơ hình 41 3.12 Chi phí xử lí bùn thải trạm XLNT 41 3.13 Tiền mua nguyên liệu để ủ phân từ bùn thải theo mơ hình tối ưu (Q1) 42 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Sơ đồ cơng nghệ xử lí rác thải Mỹ-Canada Vị trí lấy mẫu bùn TP Đà Nẵng Mơ hình ủ với chế phẩm sinh học Mơ hình ủ với mạc cưa Mơ hình ủ với rác hữu Mơ hình ủ bùn ngun Quy trình thử nghiệm Chế phẩm sinh học EM-1 Mạc cưa Rác hữu Phương pháp xử lí kị khí Phương pháp xử lí hiếu khí Sơ đồ cơng nghệ aerotank Biểu đồ so sánh hàm lượng Cr với QCVN Biểu đồ so sánh hàm lượng Cu với QCVN Biểu đồ so sánh hàm lượng Zn với QCVN Biểu đồ so sánh hàm lượng Pb với QCVN Đồ thị biến thiên nhiệt độ theo thời gian MH Đồ thị biến thiên pH theo thời gian MH Đồ thị biến thiên hàm lượng chất hữu theo thời gian MH Đồ thị dao động độ ẩm theo thời gian MH Màu sắc phân sau ủ 13 20 22 23 23 24 25 26 26 27 30 30 31 32 33 33 34 35 3.9 3.10 3.11 3.12 36 37 38 38 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Trong xu phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ thị hố ngày tăng phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch, kéo theo mức sống người dân cao làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải công tác bảo vệ môi trường sức khoẻ cộng đồng dân cư Lượng chất thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt người ngày nhiều hơn, đa dạng thành phần độc hại tính chất Rác thải gây ô nhiễm môi trường trầm trọng Hiện nay, việc thu gom, vận chuyển, xử lý, tái chế, tái xử dụng chất thải đặc biệt bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải cơng trình vệ sinh thị đã, trở thành tốn khó nhà quản lý hầu giới, đặc biệt nước có kinh tế phát triển có Việt Nam Việc xử lý nước thải vấn đề quan tâm xem thách thức lớn nhiều đô thị Việt Nam; đặc biệt Hà Nội, TPHCM… thiếu đồng hạ tầng yếu công nghệ, chưa nhân quan tâm đắn Tại TP Đà Nẵng phải đối đầu với nhiều thách thức mơi trường, vấn đề nhức nhối việc xử lí nước thải thị Hệ thống xử lý nước thải xuống cấp tốc độ đô thị hóa q nhanh dẫn đến tình trạng nước thải bị xả trực tiếp hệ thống kênh mương, sông, biển gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, cảnh quan môi trường sống phát triển bền vững thành phố, bùn thải từ cơng trình vệ sinh thơng hút, thu gom vận chuyển chưa qua xử lý đổ thẳng mương, hồ bãi chôn lấp với loại rác thải thị Bên cạnh việc quản lý bùn thải từ cơng trình chưa quan tâm mức chưa có thị có biện pháp quản lý xử lý phù hợp Hiện nay, Đà Nẵng việc xử lí bùn thải chưa quan tâm, chủ yếu chôn lấp dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, bùn thải dễ phân hủy sinh học tạo từ q trình xử lí sinh học hay từ nước thải có hàm lượng hữu cao, bùn thải có chứa hàm lượng chất dinh dưỡng sử dụng nguồn nguyên liệu dể sinh tổng hợp chất có hoạt tính sinh học tởng hợp nguồn lượng Hiện bùn thải ứng dụng nhiều không nước phát triển mà nước phát triển nhằm giảm thiểu lượng bùn thải thải hàng triệu /năm, góp phần bảo vệ mơi trường, bên cạnh việc lạm dụng sử dụng phân bón hóa học gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sức khỏe người Không làm cho trồng phát triển mạnh mẽ mà chúng để lại tồn dư dạng muối đất gây ảnh hưởng xấu cho đất , nguồn nước ngầm Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ aerotank Hiện nay, với lưu lượng tiếp nhận tải trạm hoạt động chuyển từ phương pháp kị khí sang phương pháp hiếu khí Tuy nhiên, với phương pháp lượng bùn sinh nhiều thành phố phải xử lí lượng bùn định kì thường xun 3.2 Đánh giá lượng bùn phát sinh 3.2.1 Đánh giá khối lượng bùn Với cơng nghệ lượng bùn sinh trạm thống kê bảng sau: Bảng 3.3 Lượng bùn thải trạm XLNT [2] Trạm Sơn Trà Trạm Ngũ Hành Sơn Trạm Hòa Cường Trạm Hòa Xuân Lượng bùn thải theo ngày(m3 /ngày đêm) 500-580 500- 600 480- 500 510-650 Lượng bùn thải theo năm(m3 /năm) 197.100 200.750 178.850 211.700 Cùng với phát triển thị Đà Nẵng vấn đề chất thải từ nước thải tập trung quan tâm, bùn thải rơi vào tình trạng thiếu thốn xử lý lại thừa thu gom Cùng với đó, khơng phải tất loại bùn sản sinh từ hệ thống xử lý nước thải xử lý theo quy chuẩn kỹ thuật ban hành Bùn thải sau xử lí phần lớn thu gom chuyển đến bãi chơn lấp dùng làm phân bón nơng nghiệp(rất ít) Việc vận chuyển lượng bùn thải đem chôn lấp giải pháp không khả quan, vừa tốn diện tích vừa gây nhiễm mơi trường 24 3.2.2 Phân tích thành phần bùn thải 3.2.2.1 Kết phân tích KLN có mẫu bùn trước ủ phân Sau q trình lấy mẫu phân tích , kết đánh giá hàm lượng KLN (Cr, Zn, Cu,Pb) thể bảng sau Bảng 3.4 Hàm lượng kim loại nặng có bùn thải Trạm XLNT Hòa Xuân Sơn Trà Ngũ Hành Sơn Hòa Cường QCVN Zn 20,352 17,654 19,09 13,67 250 Cu 15,34 6,865 14,35 24,39 197 Cr 7,021 4,0 5,02 3,95 Pb 14,235 14,791 10,24 12,723 15 Theo quy chuẩn kĩ thuật quốc gia ngưỡng nguy hại bùn thải từ q trình xử lí nước Việt Nam ( QCVN 50:2013/BTNMT), áp dụng để đánh giá hàm lượng kim loại nặng có bùn thải Dựa vào bảng 2.1 ta thấy hàm lượng kim loại nặng bùn không đáng kể , ngưỡng cho phép trừ Cr Nồng độ Cr 7.021 5.02 4 3.95 sơn trà ngũ hành sơn hịa cường hịa xn Hình 3.4 Biểu đồ so sánh hàm lượng kim loại Cr QCVN Nhận xét : Dựa vào biểu đồ ta thấy, trạm xử lí có trạm Sơn Trà Hòa Cường nồng độ Cr nằm ngưỡng quy chuẩn cho phép , riêng trạm Ngũ Hành Sơn vượt 0,02mg/l, đặc biệt trạm Hòa xuân vượt 2,021mg/l Nguyên nhân dẫn đến vượt ngưỡng xung quanh khu vực Hịa Xn có nhiều trạm hàn, gia cơng , mạ kim loại dẫn đến trạm XLNT Hịa Xn có nồng độ Cr cao 25 250 Nồng độ Cu 200 150 100 50 6.865 24.39 14.35 15.34 sơn trà ngũ hành sơn hịa cường hịa xn Hình 3.5 Biểu đồ so sánh hàm lượng kim loại Cu QCVN Nhận xét: Dựa vào hình 3.5 ta thấy nồng đồ Cu trạm XLNT nằm quy chuẩn cho phép, không đáng lo ngại 300 Nồng độ Zn 250 200 150 100 50 17.654 19.09 13.67 20.352 sơn trà ngũ hành sơn hịa cường hịa xn Hình 3.6 Biểu đồ so sánh hàm lượng kim loại Zn QCVN Nhận xét: Theo hình 3.6, nồng đồ Zn trạm XLNT nằm quy chuẩn cho phép, không đáng lo ngại 26 18 16 Nồng độ Pb 14 12 14.791 14.235 12.723 10 10.24 sơn trà ngũ hành sơn hòa cường hịa xn Hình 3.7 Biểu đồ so sánh hàm lượng kim loại Pb QCVN Theo hình 3.7 nồng độ Pb trạm XLNT nằm ngưỡng cho phép QCVN 3.2.2.2 Kết tỉ lệ C/N, hàm lượng Cacbon tổng, Nito tổng, Phopho tổng, VSV Bảng 3.5 Tỉ lệ kết thông số Trạm XLNT Tỉ lệ C/N Hàm lượng Cacbon tổng (%) Hàm lượng Nito tổng số (%) Hàm lượng Phopho tổng số(%) Mật độ Salnonella 25 gam mẫu (CFU) Hòa Xuân 30,7 44,3 1,44 1,32 Sơn Trà 18,73 37,1 1,98 1,22 Ngũ Hành Sơn 19,1 38,6 2,02 1,08 Hòa Cương 28,2 41,5 1,47 1.05 3.2.2.3 Kết nhiệt độ, độ ẩm, pH trước ủ phân Bảng 3.6 Kết đo nhiệt độ, độ ẩm, pH trước ủ phân Trạm Hòa Xuân Sơn Trà Ngũ Hành Sơn Hòa Cường Nhiệt độ(oC) 27 25 27 26 Độ ẩm(%) 76,6 84,4 79,5 83 pH 6,5 7,3 7,6 6,8 Quả bảng 3.3 ta thấy số trạm điều kiện thuận lợi cho việc ủ phân compost từ bùn thải pH nằm ngưỡng cho phép bùn thải, không cao, độ 27 ẩm bùn trạm XLNT cao phối trộn với nguyên liệu mạc cưa rơm rạ để giảm độ ẩm 3.3 Kết ủ phân 3.3.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình ủ phân Compost 3.3.1.1 Biến thiên nhiệt độ Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính VSV trình phân hủy sinh học thị để nhận biết giai đoạn xảy trình ủ compost (Mathur, 1991) Nhiệt độ ảnh hưởng đến khả tồn VSV gây bệnh compost Nhiệt độ dao động khoảng 40-70oC có khả tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh (Tchobanoglous, 1993; Nelson cộng , 2006) 80 Biến thiên nhiệt độ MH 70 60 50 40 30 20 10 MH1 MH2 MH3 12 NHIỆT ĐỘ BUỔI TRƯA MH4 15 18 21 24 27 31 33 Thời gian ủ Hình 3.8 Đồ thị biến thiên nhiệt đợ theo thời gian mơ hình Ở MH 1,2,3,các mơ hình tăng nhiệt độ tối đa sau 15 ngày vận hành Mơ hình (7 bùn:3 mạt cưa) có nhiệt độ cao 72,3oC , mơ hình có lượng bùn cao nhất, điều chứng tỏ chất hữu có bùn dễ phân hủy sinh học chất hữu có mạt cưa Nhiệt độ cao đạt 72,3oC cao ủ compost thành phần chất hữu có khả phân hủy sinh (PHSH) chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) (~70oC, Nhà máy Compost Vietstar, 2014) cao so với ủ bùn từ ao nuôi tơm (~31oC, Trần Thị Thùy Dương 2012) Các mơ hình ủ giữ nhiệt 50oC khoảng 7-8 ngày Như vậy, khả vi sinh vật cịn sót lại Thời gian để nhiệt độ mơ hình lại với điều kiện mơi trường vào khoảng 25-27 ngày Tuy nhiên, thời gian đạt ngưỡng nhiệt độ cao theo nghiên cứu Lý Thị Phương Hồng (2012) sau ngày vận hành, nghiên cứu 28 15 ngày Nhiệt độ mơi trường q trình ủ dao động từ 26÷31,5oC (nhiệt độ b̉i sáng thấp b̉i trưa từ 1÷5,5 oC), nhiên MH4 nhiệt độ ủ khơng có chênh lệch cao so với nhiệt độ mơi trường, cao 41oC, khơng tiêu diệt hết VSV gây bệnh Diễn biến nhiệt độ mơ hình tương tự nhau, trừ MH4 Trong ngày đầu, mơ hình xuất giòi, nhiệt độ tăng lên, giòi chết Vài ngày sau, tất mơ hình xuất mốc trắng nhiệt độ giảm Điều cho biết compost giai đoạn ổn định với VSV đặc trưng khuẩn tia actinomycetes (Cheremisinoff, 2003) Cuối cùng, mơ hình ởn định nhiệt độ mơi trường, compost khơng cịn bị mốc trắng mà có màu nâu đen mùi đất 3.3.1.2 Biến thiên pH Hầu hết vi khuẩn hoạt động tối ưu khoảng pH = 6,0 ÷ 7,5, nấm khuẩn tia hoạt động tối ưu khoảng 5,5 ÷ 8,0 (Thopson, 2001) pH cao thấp khoảng tối ưu ức chế hoạt động VSV pH xem chất thị cho chất lượng compost yếu tố xác định khả ứng dụng compost (Thopson, 2001; Bộ NN&PTNT, 2002 pH MH1 MH2 MH3 MH4 12 15 18 21 Thời gian ủ (ngày) 24 27 30 Hình 3.9 Biểu đồ biến thiên pH theo thời gian mơ hình Giá trị pH hỗn hợp nguyên liệu ủ MH(1,2,3) nằm khoảng tối ưu (pH = 6-8) cho trình phân hủy sinh học hiếu khí Đối vớiMH4, pH cao khoảng tối ưu Ở mơ hình, pH ngày đầu ủ tăng sau lại ổn định ngưỡng 6-8 phù hợp với tiêu chuẩn 10TCN 526:2002 3.3.1.3 Độ sụt giảm lượng chất hữu 29 90 CHẤT HỮU CƠ (OM%) 80 70 60 50 40 30 20 10 MH1 MH2 12 15 MH3 18 21 MH4 24 27 30 Thời gian ủ (ngày) Hình 3.10 Biểu đồ biến thiên hàm lượng chất hữu mơ hình Ở mơ hình 1,2,3 cho thấy hiệu khử chất hữu đạt 46-48%, hàm lượng OM giảm xuống 42% sản phẩm compost sau 30 ngày ủ Trong khoảng 15 ngày đầu vận hành, OM sụt giảm nhanh sau chậm dần, đến khoảng ngày thứ 2025, OM gần không giảm đáng kể Kết tương ứng với kết nhiệt độ trình bày trên, nhiệt độ tăng mạnh, tương ứng với giai đoạn OM giảm mạnh Kết trùng khớp với nghiên cứu Lý Thị Phương Hồng (2013) Nguyễn Tấn Phát (2015) ủ bùn từ trạm xử lý nước thải sinh hoạt [15] Ở mơ hình 4, hàm lượng OM giảm ít, 15 ngày đầu vận hành, hiệu khử chất hữu mức 76%, hàm lượng giảm xuống 69% 30 ngày ủ, không khả quan 3.3.1.4 Biến thiên độ ẩm Độ ẩm yếu tố cần thiết cho hoạt động vi sinh vật trình chế biến phân hữu Vì nước cần thiết cho q trình hịa tan chất dinh dưỡng vào nguyên sinh chất tế bào 30 70 ĐỘ ẨM (%) 60 50 40 30 20 10 MH1 MH2 MH3 MH4 12 15 18 21 24 27 30 32 Thời gian ủ (ngày) Hình 3.11 Đồ thị dao đợng đợ ẩm theo thời gian mơ hình Trong q trình ủ, độ ẩm kiểm tra trì nằm khoảng tối ưu để VSV phát triển mạnh Độ ẩm tối ưu cho VSV phát triển mạnh khoảng 5065% VSV đóng vai trị định q trình phân hủy chất thải Ở mơ hình (1,2,3) có kết độ ẩm tối ưu trình ủ so với Tiêu chuẩn ngành 10TCN 526:2002 cho phân hữu vi sinh chế biến từ Chất thải rắn sinh hoạt Bộ NN& PTNT, 2002 Ở mô hình 4, độ ẩm cao 49,5%, vượt ngưỡng Tiêu chuẩn ngành 3.3.1.5 Màu sắc mùi Hình 3.12 Màu sắc phân sau ủ Bùn từ trạm xử lý nước thải sinh hoạt lấy mẫu từ nhà máy có mùi thối Sau phối trộn giảm phần mùi thối Mùi giảm bớt sau vận hành ngày gần không cịn thối sau vận hành mơ hình khoảng tuần Cuối cùng, hỗn hợp có mùi đất sau khoảng tuần vận hành Ban đầu mơ hình có màu đen bùn, sau chuyển sang màu nâu đen đất khối ủ đến giai đoạn ổn định 31 3.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm 3.4.1 Thành phần Compost Sản phẩm ủ phân tốt mơ hình 1, Được phân tích so sánh với tiêu chuẩn 10TCN 526:2002 cho phân hữu vi sinh chế biến từ chất thải rắn sinh hoạt Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2002 (Bảng 3.4, bảng 3.5, bảng 3.6) Bảng 3.7 Thành phần compost cuối mơ hình Stt Tên tiêu Đơn vị Giá trị Mức* Mm 4,5 4-5 Đường kính hạt Độ ẩm khơng lớn % 30 ≤ 35 pH - 6,0-8,0 Hàm lượng Cacbon tổng % 25,04 ≥ 13 Hàm lượng Nito tổng % 2,54 ≥ 2,5 Mật độ Salmonella 25 gr mẫu CFU KHP Ecoli Ecoli KHP - Coliform Coliform KHP - Qua bảng 3.7 cho thấy, so với sản phẩm compost ủ từ chất thải hữu khác ( Le Thi Kim Oanh, 2009; Trần Thị Thùy Dương 2012, Lý Thị Phương Hồng, 2013, NM compost Vietstar, 2014), tiêu hàm lượng nitơ tổng compost mô hình đạt yêu cầu phân hữu vi sinh NN & PTNT Và hầu hết tiêu lại đạt yêu cầu Bảng 3.8 Thành phần compost cuối mơ hình Stt Tên tiêu Đơn vị Giá trị Mức* Mm 4,5 4-5 Đường kính hạt Độ ẩm không lớn % 30 ≤ 35 pH - 6,5 6,0-8,0 Hàm lượng Cacbon tổng % 20,33 ≥ 13 Hàm lượng Nito tổng % 2,37 ≥ 2,5 Mật độ Salmonella 25 gr mẫu CFU KHP Ecoli Ecoli KHP - Coliform Coliform KHP - Theo bảng 3.8 thành phần cuối mơ hình 2, so với sản phẩm compost ủ từ chất thải hữu khác [15] tiêu hàm lượng nito tởng compost mơ hình chưa đạt yêu cầu phân hữu vi sinh NN & 32 PTNT Tuy nhiên, điều khắc phực cách bở sung Ure Các tiêu lại đạt yêu cầu [18] Bảng 3.9 Thành phần compost cuối mô hình Stt Tên tiêu Đơn vị Giá trị Mức* Mm 4,5 4-5 Đường kính hạt Độ ẩm không lớn % 30 ≤ 35 pH - 6,3 6,0-8,0 Hàm lượng Cacbon tổng % 23,02 ≥ 13 Hàm lượng Nito tổng % 2,71 ≥ 2,5 Mật độ Salmonella 25 gr mẫu CFU KHP Ecoli Ecoli KHP - Coliform Coliform KHP - Dựa vào bảng 3.9, so với sản phẩm compost ủ từ chất thải hữu khác ( Le Thi Kim Oanh, 2009; Trần Thị Thùy Dương 2012, Lý Thị Phương Hồng, 2013, NM compost Vietstar, 2014), tiêu hàm lượng nitơ tổng compost mơ hình đạt u cầu phân hữu vi sinh NN & PTNT Và hầu hết tiêu lại đạt yêu cầu Bảng 3.10 Thành phần compost cuối mô hình Stt Tên tiêu Đơn vị Giá trị Mức* Mm 4,5 4-5 Đường kính hạt Độ ẩm không lớn % 49,5 ≤ 35 pH - 6,5 6,0-8,0 Hàm lượng Cacbon tổng % 23,02 ≥ 13 Hàm lượng Nito tổng % 2,43 ≥ 2,5 Mật độ Salmonella 25 gr mẫu CFU KHP Ecoli Ecoli KHP - Coliform Coliform KHP - Nguồn: *Tiêu chuẩn ngành 10TCN 526:2002 cho phân hữu vi sinh chế biến từ Chất thải rắn sinh hoạt Bộ NN& PTNT, 2002 Riêng mô hình 4, độ ẩm cao (gấp 1,4 lần so với tiêu chuẩn [18]), tiêu hàm lượng nito tổng thấp so với tiêu chuẩn Chưa đạt yêu cầu 33  Nhận xét: Qua trình ủ thử nghiệm 30 ngày mơ hình có mơ hình đảm bảo có thành phẩm phân đạt yêu cầu so với tiêu chuẩn ngành, riêng mơ hình khơng đảm bảo, thành phần compost cuối có vài tiêu đạt yêu cầu lại khơng thành phẩm phân, ta loại bỏ đề xuất ủ theo mơ hình Bảng 3.11 So sánh kết mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Thời gian ủ chín 30 ngày 30 ngày 28 ngày Tỉ lệ ởn định* Nhiệt độ mơ hình tăng 5oC (8oC ) so với nhiệt độ môi trường Nhiệt độ mơ hình tăng 5oC (8,8oC ) so với nhiệt độ mơi trường Nhiệt độ mơ hình tăng không 5oC so với nhiệt độ môi trường Tỉ lệ chất pha trộn : 0,02g chế phẩm 7:3 1:3 * Phương pháp Self – heating test được ứng dụng để xác định mức độ ổn định sản phẩm compost (Woods End Laboratory lnc 2009) Kết đánh giá sản phẩm compost từ mơ hình cho thấy nhiệt đợ mơ hình tăng khơng q 5oC so với nhiệt độ môi trường Như compost đạt yêu cầu (độ ổn định loại A tiêu chuẩn Châu Âu) Trong mơ hình đạt u cầu mơ hình tối ưu so với mơ hình cịn lại 3.5 Phân tích chi phí lợi ích Hằng năm, trạm XLNT phải tốn khoản tiền lớn cho việc chi phí xử lí Ước tính chi phí xử lí lượng bùn 200.000 nghìn/tấn 1.000 tỉ/năm TP Đà Nẵng Sau chi phí xử lí bùn trạm XLNT: Bảng 3.12 Chi phí xử lí bùn trạm XLNT Trạm XLNT Lượng bùn (tấn/năm) Đơn giá xử lí (nghìn/tấn) Thành tiền Trạm Sơn Trà 197.100 200.000 39.420.000.000 Trạm Ngũ Hành Sơn 200.750 200.000 40.150.000.000 Trạm Hòa Cường 178.850 200.000 35.770.000.000 Trạm Hòa Xuân 211.700 200.000 42.340.000.000 Tổng 788.400 200.000 157.680.000.000 Qua bảng 3.12, ta thấy năm, phải 157.680.000.000 đồng /tấn để chi trả cho việc xử lí bùn thải 34 So với việc xử lí bùn theo phương pháp ủ phân chi phí thấp, chi tiết như: Bảng 3.13 Tiền mua nguyên liệu để ủ phân từ bùn thải theo mơ hình tối ưu (Q1) Theo kg (VNĐ) Theo (VNĐ) Bùn thải 0 Mạt cưa 0 Chế phẩm sinh học - 110.000 Rác hữu 0 Nguyên liệu Giả sử bùn thải rác thải hữu ủ phân hữu Giá 1kg phân hữu ủ 1.000 đồng/kg Thì phân hữu thu 2.000.000 đồng (Q2) Trừ chi phí nguyên liệu số tiền thu cuối sau bùn ủ 1.890.000 đồng Đây tiền thu từ bán phân compost (Q2) Lợi ích thu = Q2-Q1 = 2.000.000-110.000 = 1.890.000 >0, lãi TP Đà Nẵng thu mua phân để bón cho xanh thành phố Thay phải mua phân từ cơng ty khác áp dụng lượng bùn thải để lấy lượng phân ủ đem bón cho xanh Khi cơng ty mơi trường đô thị Đà Nẵng giảm khoản chi phí Mặc khác bán số lượng phân hữu cho hộ nông dân địa bàn TP 35 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau tháng thực nội dung, đề tài rút số kết luận sau: Lượng bùn thải phát sinh từ trạm XLNT TP Đà Nẵng lớn với thơng số thành phần phân tích điều kiện thích hợp để xử lí phương pháp compost Mơ hình ủ theo tỉ lệ 1:3(1 bùn: rác hữu cơ) mơ hình thuận lợi so với hai mơ hình cịn lại Qua việc phân tích chi phí lợi ích cho thấy phương pháp áp dụng được, vừa giảm lượng bùn thải , giảm diện tích chơn lấp bãi rác Khánh Sơn, vừa mang lại hiệu kinh tế, góp phần bảo vệ môi trường từ việc sử dụng phân hữu từ bùn thải 4.2 Kiến nghị Dựa vào kết ban đầu đạt được, đề tài có số kiến nghị sau: Thời gian thực dài để nghiên cứu tiếp tiêu chất lượng phân độ ổn định phân, Cần có nghiên cứu để đánh giá tính khả thi nhân rộng mơ hình 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [2] Sở Tài Nguyên Và Môi Trường Đà Nẵng [3] Bộ xây dựng Việt Nam – Bộ Môi trường Nhật Bản Báo cáo Hội thảo chuyên đề Quản lý bùn thải từ hệ thớng nước (2014) [7] https://tincay.com/xu-ly-bun-phat-sinh-tu-he-thong-xu-ly-nuoc-thai/ [11] Lê Thị Kim Oanh , Trần Thị Mỹ Diệu (2015)“Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn ” [12] Le Thi Kim Oanh, 2012 SURMAT Decision support tool to select municipal solid waste treatment technologies Wageningen University [14] Lý Thị Phương Hồng, 2012 Nghiên cứu Xử lý bùn từ nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng, TP HCM Đại học Văn Lang [15] Lê Thị Kim Oanh, 2009 Nghiên cứu Khả sinh khí sinh học từ chất thải rắn hữu , TP HCM Sở Khoa học Cơng nghệ thành Phố Hồ Chí Minh [17] Nguyễn Tấn Phát, 2015 Nghiên cứu xử lý bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Bình Hưng đển sản xuất compost Đại Học Văn Lang [18] Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, 2002 Tiêu chuẩn ngành 10TCN 562:2002 cho phân hữu vi sinh chế biến từ chất thải rắn sinh hoạt [26] Viện Công nghệ Châu Á: 1995, Kế hoạch tổng thể Xử lý xử lý bùn thải sinh hoạt bao gồm Nightsoil dư lượng dầu mỡ cho Thủ đô Bangkok (Báo cáo cuối cùng) , Báo cáo chuẩn bị cho BMA, tháng năm 1995 [28] PGS.TS Lương Đức Phẩm - Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất giáo dục – 2002 [29] GS.TS Lê Văn Khoa, Trường Đại học khoa học Tự nhiên- ĐHQGHN “Phân loại CTR sinh hoạt tại nguồn, tái chế tái sử dụng giải pháp ý nghĩa kinh tế, xã hội môi trường đô thị ” [30] Tổng cục Môi Trường Việt Nam [31] Trần Thị Thanh Hằng, Công nghệ sinh học xử lý chất thải, Tailieu.vn [33] Lê Duy Hưng, Coulthart, A., Sarkar, S., Corning, J., Nguyễn Việt Anh, Trần Việt Nga, Kearton, R Báo cáo dự án: Nghiên cứu đánh giá hoạt động quản lý nước thải đô thị tại Việt Nam Ngân hàng giới (2013) Tiếng Anh [1] MV Martinez-Toledo, Osorio F., Hontoria E., Gonzalez-Martinez A., Vela-Cano M., Maza P., et al (2012) “Việc tái sử dụng bùn thải: vấn đề tại xu hướng tương lai ” Công nghệ sinh học , p.28 [4] MA Bozkurt , T Yarilgac (2004), Tạp chí Nông nghiệp Thổ Nhĩ Kỳ [5] Javier Mateo-Sagasta, Liqa Raschid-Sally and Anne Thebo (2015), “Global Wastewater and Sludge Production, Treatment and Use” 37 [6] Kranjac-Berisavljevic, G and Cofie, O (2003) “Faecal sludge application for agriculture in Tamale ”, Urban Agriculture Magazine, vol 10, pp31-3 [8] Shchegolkova NM, Krasnov GS, Belova AA, (2016) “Cấu trúc cộng đồng vi sinh vật bùn hoạt tính nhà máy xử lý với thành phần nước thải khác nhau” [9] Pritchard DL, Penney N., McLaughlin MJ, Rigby H., Schwarz K (2010) “Ứng dụng đất bùn thải (nước sinh học) Úc: rủi ro đối với môi trường lương thực ” Khoa học nước Công nghệ [10] Saunders AM, Albertsen M., Vollertsen J., Nielsen PH (2015) “Hệ sinh thái bùn hoạt tính chứa mợt cợng đồng cớt lõi sinh vật phong phú “” [13] Tchobanoglous G., Theisen H., Vigil S., 1993, “ Integrated solid waste management- Engineering principles and management issues ” Change 2: A Handbook, p350-352 [16] Woods End Laboratory lnc., 2009 “Selfheating test of compost” Germany [19] Yamada Y and Kawase Y., 2005 “Aerobic composting of waste activated sludge: Kinetic analysis for microbiological reaction and oxygen consumption” [20] Guang Yang, Guangming Zhang, Hongchen Wang (2015), “ Current state of sludge production, management, treatment and disposal in China ”, Water Research, Volume 78, Pages 60-73 [21] Min-Jian Wang (1997), “Land application of sewage sludge in China”, Science of The Total Environment, Volume 197, Issues 1–3 [22] Alexandros Kelessidis, Athanasios S Stasinakis (2012), “Comparative study of the methods used for treatment and final disposal of sewage sludge in European countries” Waste Management, Volume 32, Issue 6,Pages 1186-1195 [23] Y.-H.-A; H.-C.Choi , (2004) ,” City sludge management and treatment in Korea: New situation and new sustainable approach” [24] H Veeresh, S Tripathy, D Chaudhuri, B Ghosh, B Hart, M Powell Environmental Geology,( 2003) “Waste sludge management ” Volume 43, Number 5, Page 513 [25] Mohamad Ali Fulazzaky, Abdul Hafied Abdul Gany, (2009)“Challenges of soil erosion and sludge management for sustainable development in Indonesia” Journal of Environmental Management, Pages 2387-2392 [27] Iftekhar Enayetullah, (2015), “ Co-composting of Municipal Solid Waste and Faecal Sludge in Kushtia Bangladesh” [32] Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism in Japan Status for the Use of Sewage Sludge in Japan Source: http://www.asiabiomass.jp/english/topics/1 403_02.html (2013) 38 ... xuất mơ hình ủ ứng dụng cho bùn thải trạm xử lí nước thải sau : ủ phân Compost bùn thải , ủ phân Compost bùn thải với chất hữu cơ, ủ phân Compst bùn thải với VSV, ủ phân Compost bùn thải mạt cưa,...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THU THẢO NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ THI VỀ VIỆC XỬ LÍ BÙN THẢI TẠI TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ PHÂN COMPOST Chuyên ngành : Quản lí tài ngun... XLNT TP Đà Nẵng - Phân tích thành phần tính chất bùn thải trạm xử lí nước thải - Nghiên cứu đánh giá hiệu mơ hình ủ phân Compost nhằm xử lí bùn 2.1.3 Phương pháp nghiên cứu 2.1.3.1 Phương pháp