KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG-PP XỬ LÝ RÁC THẢI HỮU CƠ- HERMANN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐÀ NẴNG - BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KỸ THUẬT Tên đề tài: “Nghiên cứu phương pháp xử lý rác thải hữu cách kết hợp sử dụng chế phẩm vi sinh hệ thống gia nhiệt, khử khuẩn” Đà Nẵng, tháng 11 năm 2021 MỤC LỤC NỘI DUNG Lý chọn đề tài II Cơ sở khoa học: Đặc điểm rác thải hữu I Xử lí rác thải chế phẩm sinh học Nguyên lý hoạt động vi sinh vật Khử khuẩn hệ thống UV ion âm III Phương pháp nghiên cứu Quy trình hoạt động Ưu điểm phương pháp IV KẾT LUẬN Kết Tính ứng dụng đề tài Tính đề tài Hướng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO V TRANG 9 10 11 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ RÁC HỮU CƠ BẰNG CÁCH KẾT HỢP SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC VÀ HỆ THỐNG GIA NHIỆT, KHỬ KHUẨN I/ Lí chọn đề tài Ở Việt Nam nói chung Thành phố Đà Nẵng nói riêng, xử lý rác thải vấn đề nan giải Tại đô thị, bãi rác chôn lấp bị tải, gây ô nhiễm môi trường trở thành nỗi ám ảnh người dân Nhiều giải pháp chuyên gia đề xuất thực tế cịn thiếu tính khả thi Theo phương pháp thu gom xử lý truyền thống, rác không phân loại, tập trung từ hộ dân nguồn thải như: chợ, nhà máy, quan trường học… vận chuyển đến nhà máy xử lý bãi chôn lấp Phương pháp phát sinh ô nhiễm mùi khắc phục triệt để hàm lượng ẩm rác hữu cao Chưa kể, từ rác thải khỏi nguồn hai chu kỳ lấy rác 12 giờ, sau từ lúc thu gom đến vận chuyển chôn lấp cần thời gian 12 Như rác từ rời nguồn thải, nhanh sau 36 sau xử lý Trong thời gian bị gom đống, ủ kín, rác bị phân hủy yếm khí tạo mùi nước rỉ rác Quy trình thu gom xử lý rác theo phương thức tạo số hệ lụy: - Ơ nhiễm phát sinh q trình xe thu gom vận hành - Thiếu diện tích cho nơi thu gom, trạm trung chuyển - Bãi chôn lấp tốn nhiều quỹ đất… Do vậy, quy trình xử lý rác chuẩn hóa - Rác hữu cơ: xử lý thành phân compost đem bón cho trồng, cải tạo đất tạo thành sinh khối khô, dùng làm nhiên liệu - Rác tiêu hủy được: đưa vào máy khí hóa tự động, phần khí sinh quay lại máy để vận hành lò khí hóa Lượng khí nhiệt sinh tận dụng vận hành phát điện, đủ bù cho lượng điện cần thiết để vận hành máy xử lý rác hữu - Phần chất thải cịn lại khơng thể phân hủy (khoảng 3%) đem chơn lấp Để khuyến khích tạo đồng thuận người dân, đồng thời đem lại lợi ích thiết thực cho hộ gia đình việc phân loại rác nguồn, tìm kiếm giải pháp xử lý phần rác hữu thành compost phục vụ cộng đồng việc bón trồng, xây dựng vườn rau nơi phố thị, chọn đề tài: “Nghiên cứu phương pháp xử lý rác thải hữu cách kết hợp sử dụng chế phẩm vi sinh hệ thống gia nhiệt, khử khuẩn” II Cơ sở khoa học: Đặc điểm rác thải hữu - Theo nhà nghiên cứu, lượng chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam nói chung Tp Đà Nẵng nói riêng có thành phần: + Rác hữu chiếm khoảng 64% + Rác vô khoảng 33% + Rác thiêu hủy 3% Trong đó, nguồn rác thải hữu ngun nhân gây nhiễm - Rác thải hữu chủ yếu nguyên liệu sử dụng đời sống sinh hoạt hàng ngày loại thực phẩm, rau củ bị dư thừa hay bị hỏng không dùng thải ngồi mơi trường Hầu hết loại rác thải hữu có khả phân hủy, sau phân hủy tạo nguồn chất vơ có lợi cho trồng , mà người ta thường sử dụng loại rác thải hữu để làm phân bón nơng nghiệp Phân bón hữu khơng giúp trồng phát triển tốt mà cịn thân thiện với mơi trường - Tuy nhiên, q trình phân hủy rác thải hữu phải thời gian lâu mà rác bắt đầu bốc mùi hôi thối, rỉ nước trở thành hội cho sinh vật gây bệnh phát triển, làm ô nhiễm môi trường làm cảnh quan đô thị Xử lí rác thải chế phẩm sinh học - Hiện việc sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý rác thải hữu phổ biến Các loại chế phẩm sử dụng nhiều như: EM, EMUNIV, TRICHODERMA,… chế phẩm sinh học bổ sung loại vi khuẩn như: Arzotobacter, Achromobacter, Pseudomonas, Cellulomonas, Vibrio, Cellvibrio, Bacillus, Cytophaga, Angiococcus, Polyangium, Sorangium,…(vi khuẩn hiếu khí); Micromonospora, Proactinomyces, Actinomyces, Streptomyces,…(xạ khuẩn) giúp phân giải chất hữu thành chất dinh dưỡng vơ cịn hạn chế: + Mất nhiều thời gian để phân hủy (15 – 30 ngày) + Để lại mùi hôi, nước rỉ rác + Xuất giịi, bọ theo dõi khơng kĩ - Vì mà chúng tơi bắt tay vào việc nghiên cứu phương xử lí rác thải hữu vừa rút ngắn thời gian phân hủy rác thải, vừa bảo đảm vệ sinh môi trường, không gây mùi hôi để lại nước rỉ rác Nguyên lý hoạt động vi sinh vật Xử lý rác thải chế phẩm vi sinh dựa hoạt động vi sinh vật phân giải chất hữu thành chất vơ Q trình sinh hóa diễn đống ủ vi sinh vật tiến hành phân giải hợp chất hữu rác thải, biến chúng thành nguồn thức ăn, cung cấp dinh dưỡng cho hoạt động sống tạo chất kháng sinh chất ức chế vi sinh vật có hại như: vi sinh vật gây bệnh, gây thối (xạ khuẩn) Có nhiều nhóm vi sinh tham gia vào trình phân huỷ chất hữu rác thải nhóm đảm nhận vai trị chức khác như: • Nhóm vi sinh vật phân giải protein • Nhóm vi sinh vật phân giải tinh bột • Nhóm vi sinh vật phân giải phosphat Hầu hết vi sinh vật tham gia vào trình phân hủy vi khuẩn hiếu khí, chúng phân hủy chất hữu cơ, chúng tỏa nhiệt Hàng tỷ vi khuẩn hiếu khí làm việc để phân hủy chất hữu đống ủ làm cho đống ủ nóng lên Khi nhiệt độ tăng lên, sinh vật khác phát triển mạnh, tùy vào đặc điểm loài vi sinh vật Khử khuẩn hệ thống UV ion âm *Hệ thống khử khuẩn UV Bằng cách kết hợp hệ thống khử khuẩn UV giúp tiêu diệt loại vi khuẩn, virus có hại rác Tia UV xuyên vào màng tế bào vi khuẩn, virus, gây phá vỡ liên kết phân tử ADN, giúp ngăn chặn khả tái sinh nhân lên nhanh chúng *Hệ thống ion âm Ion âm ví “Vitamin khơng khí” chúng có tác dụng lọc khử mùi hôi cao sử dụng rộng rãi Với nguyên lý hoạt động dựa hút – đẩy điện tích trái dấu Hầu hết chất gây ô nhiễm môi trường vi khuẩn mang điện tích dương, hạt điện tích ion âm tạo hút hạt mang điện tích dương này, trung hòa chúng rơi xuống đất, khiến cho khơng khí trở nên lành Với cơng dụng đặc biệt hệ thống ion âm, nhóm nghiên cứu thử kết hợp hệ thống với trình phân hủy rác, giúp làm giảm thiểu tối đa mùi hôi rác thải góp phần bảo vệ mơi trường, ngăn chặn nhiễm khơng khí rác thải gây Đèn khử khuẩn UV-C III Đèn LED tạo ion âm diệt khuẩn Phương pháp nghiên cứu: Quy trình hoạt động Rác hữu sau phân lọai xử lý học (băm nhỏ nghiền nhỏ) để tạo thành rác mịn, sau xử lý nhiệt để tách nước, làm khô Tiếp đến khử khuẩn hệ thống UV hệ thống ion âm Bước cho vào thiết bị gia nhiệt tạo áp suất để loại bỏ ô nhiễm thứ cấp Sản phẩm thu rác Để tạo phân compost phối trộn với chế phẩm vi sinh ủ thời gian từ 16-18h Hình 1.1 Quy trình xử lý rác thải hữu Hình 1.2 Cân 1,5kg rác Hình 1.4 Sản phẩm rác sau hong khơ (400g) Hình 1.3 Xử lý học Hình 1.5 Sản phẩm sau ủ chế phẩm vi sinh TKS-M2 Ưu điểm phương pháp - Xử lý rác nhanh chỗ (trong vòng 24h) sau phân loại rác - Không kịp tạo mùi hôi nước rỉ rác - Hệ thống UV ion âm giúp khử khuẩn làm môi trường - Gia nhiệt để tăng hoạt tính vi sinh vật IV Kết luận Phương pháp nghiên cứu xử lý rác thải hữu cách kết hợp chế phẩm vi sinh hệ thống khử khuẩn UV, gia nhiệt cho hiệu sau: Kết quả: Sau thực cơng đoạn sau 125 phút, 1.5kg rác bẩn trở thành 0,4kg rác Sản phẩm thu có mùi thơm màu sắc bắt mắt, + giảm 2/3 khối lượng rác thải hữu + sản phẩm phân hữu tạo có mùi thơm, khơ thân thiện với mơi trường + rút ngắn thời gian phân hủy rác thải so với phương pháp xử lý truyền thống hay sử dụng chế phẩm vi sinh Tính ứng dụng: + Nếu áp dụng phương pháp để tạo phân bón hữu khu sản xuất phân compost giảm 100% rác thải hữu cho bãi rác Lượng phân compost bán bù tiền lượng dùng để xử lý + Ngồi quy mơ áp dụng cho hộ gia đình cịn mở rộng để sử dụng trường học, vừa phối hợp chương trình giáo dục học sinh phân loại rác nguồn, vừa tận dụng lượng rác qua xử lý làm phân bón cho bồn cây, hoa vườn rau phục vụ cho bữa ăn trường học => Như tiến hành xử lý rác thải hữu theo phương pháp mang nhiều lợi ích mặt xã hội - kinh tế - môi trường - hệ sinh thái - đồng thời tác động vào ý thức người việc phân loại tái sử dụng rác thải hữu Tính đề tài Với phương pháp kết hợp xử lý rác thải hữu chế phẩm vi sinh với hệ thống khử khuẩn UV- hệ thống ion âm thiết bị gia nhiệt giúp trình phân hủy rác hiệu nhiều lần: + Loại bỏ vi khuẩn, vi sinh vật có hại rác thải hệ thống khử khuẩn tia UV + Khử mùi hôi thối rác thải, tăng nồng độ oxy giúp đẩy nhanh trình hoạt động vi sinh vật phân giải hiếu khí hệ thống ion âm  Với phương pháp nghiên cứu này, vừa rút ngắn thời gian xử lý rác thải vừa góp phần bảo vệ mơi trường q trình xử lý không để lại mùi hôi nước rỉ rác đặc biệt cịn tận dụng lượng rác thải qua xử lý làm thành sản phẩm có ích việc trồng cây, cải tạo đất 10 Hình 3.1 Rác hữu ban đầu Hình 3.2 Rác sau xử lý Hướng phát triển đề tài Trên sở thực thành công phương pháp này, tích hợp bước tiến hành thành thiết bị đồng bước: nghiền, tách nước, diệt khuẩn, gia nhiệt, thủy nhiệt để tạo thành rác Thiết bị thân thiện với môi trường phù hợp với quy mô điều kiện thực tế Có thể sử dụng hộ gia đình để giảm rác tạo phân bón Hình 4.1 Rác hữu ban đầu V 11 Tài liệu tham khảo Hìn 4.2 Thành phẩm rác sau xử lý [1] Nguyễn Thị Huế, Phan Thị Nhung, Nguyễn Trọng Dũng, Lại Khắc Hoàng, Nghiên cứu chế tạo máy ion âm, Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học, khoa Vật lý năm 2015 [2] Nguyễn Văn Thao, Nguyễn Thị Lan Anh, Nguyễn Thị Minh, Nguyễn Thu Hà, Đỗ Nguyên Hải, Nghiên cứu chế phẩm vi sinh vật để sản xuất phân hữu sinh học từ bã nấm phân gà, Tạp chí Khoa học phát triển 2015, tập 13, số 8: 1415-1423 [3] Nguyễn Như Hà (2006) Giáo trình bón phân cho trồng Nhà xuất Nông nghiệp [4] Earl Mindell, The Happiness Effect: The Positive Benefits of Negative Ions Book [5] https://www.calrecycle.ca.gov/organics/homecompost/microbes [6] https://negativeionizers.net/negative-ions-benefits/ [7] https://www.andatechdistribution.com.au/blogs/news/what-are-ions 12 13 ... cứu phương xử lí rác thải hữu vừa rút ngắn thời gian phân hủy rác thải, vừa bảo đảm vệ sinh môi trường, không gây mùi hôi để lại nước rỉ rác Nguyên lý hoạt động vi sinh vật Xử lý rác thải chế phẩm... này, vừa rút ngắn thời gian xử lý rác thải vừa góp phần bảo vệ mơi trường q trình xử lý không để lại mùi hôi nước rỉ rác đặc biệt cịn tận dụng lượng rác thải qua xử lý làm thành sản phẩm có ích... loại rác nguồn, tìm kiếm giải pháp xử lý phần rác hữu thành compost phục vụ cộng đồng việc bón trồng, xây dựng vườn rau nơi phố thị, chọn đề tài: “Nghiên cứu phương pháp xử lý rác thải hữu cách