Nghiên cứu sản xuất compost từ chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt thành phố Hồ Chí Minh: phân loại và phương pháp

Phân loại chất thải rắn

- Rác thực phẩm: Bao gồm phần thừa thải, không ăn được sinh ra trong quá trình lưu trữ, chế biến, nấu ăn… Đặc điểm quan trọng của loại rác này là phân hủy nhanh trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. - Rác rưởi: Bao gồm các chất cháy được và các chất không cháy được, sinh ra từ các hộ gia đình, công sở, hoạt động thương mại… Các chất cháy được như giấy, carton, plastic, vải, cao su, da, gỗ… và chất không cháy được như thủy tinh, vỏ hộp kim loại…. - Chất thải nguy hại: bao gồm chất thải hóa chất, sinh học dễ cháy, dễ nổ hoặc mang tính phóng xạ theo thời gian có ảnh hưởng đến đời sống con người, động thực vật.

Phương pháp ủ phân sinh học 1 Quá trình làm phân compost

Phương pháp ủ compost có thể được phân loại theo cách chất thải rắn được chứa trong container hay không (phương pháp ủ ngoài trời và phương pháp ủ trong container), hoặc theo cách oxygen được cung cấp tới phần ủ compost (phương pháp thổi khí cưỡng bức và phương pháp thổi khí thụ động), hoặc theo hình dạng phần ủ compost (phương pháp ủ theo luống dài – windrow, hay phương pháp ủ theo đống). Theo Haug, 1993, quá trình chế biến compost và compost được định nghĩa như sau: Quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của chất hữu cơ dưới điều kiện nhiệt độ thermorpholic. Quá trình lên men lần thứ hai xảy ra chậm và thích hợp cho sự hình thành chất keo mùn (là quá trình chuyển hóa các phức chất hữu cơ thành mùn) và các chất khoáng (sắt, canxi, nitơ …) và cuối cùng thành mùn.

TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ COMPOST XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ TẠI TP. HỒ CHÍ MINH

Để đánh giá tiềm năng áp dụng công nghệ sản xuất compost để xử lý lượng rác hữu cơ của thành phố Hồ Chí Minh theo bảng tính toán trên, cần phải xác định bằng phương pháp tính toán và con số cụ thể. FADINAP đã sử dụng tiêu chí số lượng phân bón tiêu thụ trên mỗi hecta đất sử dụng hiện nay cho trồng trọt như là một phương cách để so sánh giữa các quốc gia có dân số khác nhau và diện tích đất trồng khác nhau. Một chu kỳ tiêu cực diễn ra như sau: việc sử dụng phân hóa học dẫn đến sự thoái hóa chất lượng đất trồng, sự thoái hóa chất lượng đất trồng dẫn đến sự gia tăng việc sử dụng phân hóa học, sự gia tăng việc sử dụng phân hóa học dẫn đến sự gia tăng sự thoái hóa chất lượng đất trồng, và cứ như thế.

Chẳng hạn, một cuộc nghiên cứu ở Hải Phòng cho thấy khi đất nông nghiệp được bón phân hữu cơ compost, chúng đã cải thiện sản lượng mùa màng, giảm các loại bệnh xuất hiện trên cây trồng và cũng cho phép người trồng duy trì được hoạt động sản xuất nhiều hiệu quả hơn. Với việc áp dụng công nghệ này, chúng ta vừa xử lý được rác vừa có thu nhập từ việc bán phân, mặt khác giúp bà con nông dân giảm lương phân bón hóa học, gây ô nhiễm các nguồn nước thay cho việc chôn lấp rác hiện nay của thành phố. - Cải thiện cơ cáu đất: Phân hữu cơ vi sinh khi bón vào đất sẽ làm cho nơi có đất sét, đất bạc màu, đất quánh được rã ra rồi khi gặp đất cát lại làm cho cát rời dính lại với nhau, từ đó tạo ra đất thông không khí dễ dàng;.

- Duy trì độ ẩm ướt cho đất: Phân hữu cơ vi sinh giữ 6 lần trọng lượng của phân là nước, các chất hữu cơ trong phân khi hòa tan vào đất đã trở thành một miếng xốp hút nước rồi luân chuyển nước trong đất để nuôi cây. - Tạo môi trường tốt cho các vi khuẩn có lợi cho đất sinh sống: Phân hữu cơ có khả năng tạo ra các chất bồi dưỡng tốt cho các loại cơ cấu sinh trong đất môi trường sống cho các loại côn trùng và những loại vi sinh chống lại các tuyến trùng làm hư rễ cây cũng như tiêu diệt các loại côn trùng phá hại đất đai gây cho các bệnh tật;. - Trung hòa độc tố trong đất trồng: Những nghiên cứu quan trọng gần đây chỉ ra rằng cây phát triển trong đất trồng có bón phân hữu cơ vi sinh, hấp thụ ít chì, kim loại nặng và chất ô nhiễm của đô thị.

- Dự trữ Nitơ: Phân hữu cơ vi sinh là nhà kho nitơ, vì nó bị ràng buộc trong quá trình phân hủy, nitơ có thể hòa tan trong nước không bị thấm đi hay oxy hóa vào không khí trong khoảng thời gian từ 3-6 tháng và phụ thuộc vào nhiều đống phân được đổ có duy trì như thế nào. Đất trồng không chặt khict1, khỏe mạnh giúp cho sự khuếch tán không khi vào đất trồng trọt vào tro đổi chất dinh dưỡng và độ ẩm oxitcacbon được thoáng ra do chất hữu cơ, phân hủy khuếch ra ngoài đất trồng và được hấp thụ bởi các vòm lá bên trên, được tạo ra bởi các cây cách đều nhau, gần nhau. - Tân tiến nhất trong quá trình tái sinh: Đất cung cấp cho ta thực phẩm, quần áo và nơi sinh sống chúng ta, khép kín chu trình cung cấp độ phì nhiêu, sức khỏe cộng đồng thông qua chế biến các vật liệu.

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆP PHÁP ÁP DỤNG

Trong phương pháp làm phân Compost bằng cách phơi khô đánh luống, một trong những kỹ thuật làm phân Compost phổ biến nhất, các nguyên liệu có thể làm phân Compost được rải thành đống theo các hàng dài song song ở ngoài trời. Tuy nhiên, vẫn còn tồn đọng nhiều vấn đề liên quan đến phương cách phơi khô đánh luống phân Compost như: mùi hôi, yêu cầu diện tích đất rộng, nước rò rỉ không kiểm soát được có thể làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt, thời gian ủ lâu và nồng độ độ ẩm không kiểm soát được vì thời tiết hay thay đổi. Kỹ thuật này cải tiến hơn phương pháp làm phân Compost phơi khô đánh luống bằng cách dùng áp lực đưa khí vào các luống (thông qua áp lực khí âm hoặc dương) để tăng tốc quá trình phân hủy tự nhiên.

Trong khi phương pháp này cần ít diện tích đất hơn là quá trình phơi đánh luống, nó vẫn còn phụ thuộc vào sự thay đổi của thời tiết, mùi hôi và các vấn đề khó chịu tiềm ẩn khác do các luống làm phân compost mở (không kín). Phương pháp làm phân Compost kỹ thuật kín là cho các nguyên liệu hữu cơ vào bên trong thùng, xilô (hầm ủ) hoặc các loại côngtenơ, cấu trúc khác và thổi khí và/hay đảo trộn nguyên liệu. Phương pháp này bao gồm việc đặt các nguyên liệu có thể làm phân Compost vào các túi lớn có hàm lượng polythene thấp và đưa không khí vào nguyên liệu trong các túi này để đẩy nhanh quá trình làm phân Compost tự nhiên.

Công nghệ Lemna sử dụng các bao ủ có hàm lượng polythene thấp để chứa và bảo vệ rác hữu cơ có thổi khí nhằm mục đích đẩy nhanh quá trình composting tự nhiên để sản xuất ra phân bón hữu cơ chất lượng cao. Từ khâu xử lý nguyên liệu đầu vào cho đến giai đoạn sản xuất cuối cùng thành phẩm phân Compost hữu cơ và các sản phẩm phụ khác có thể bán được, thì việc thiết kế quy trình và chất lượng thiết bị tiên tiến được sử dụng trong Hệ Thống Composting Lemna luôn đảm bảo được sự kiểm soát đáng tin cậy quy trình xử lý. Trong suốt chuyến đi tham quan của đoàn Lemna, một vài loại nguyên liệu phụ gia để trộn vào phân compost đã được kiểm nghiệm, gồm có lá bắp, vỏ đậu nành, mùn cưa, bã mía và trấu, những loại nguyên liệu vốn dồi dào ở đất nước có thế mạnh về nông nghiệp này.

Năm 2030 lượng rác ủ phân là 3881558.2 tấn, lượng rác này quá lớn, nếu chỉ xây dựng một nhà máy ủ phân Compost thì diện tích đất sử dụng rất lớn, trong khi đó quỹ đất thành phố Hồ Chí Minh không còn nhiều. Một cách đánh giá độ chín phân compost khác là dựa vào số lượng nguyên liệu hữu cơ dễ bay hơn còn lại (các chất dễ bay hơi) hay nguyên liệu sẽ trở thành phân compost khi được cung cấp đủ thời gian và các điều kiện thuận lợi. Cách thức này có thể hữu ích trong việc xác định độ chín phân compost của những nguyên liệu đưa vào tương tự nhau nhưng có thể cho kết quả không chính xác khi được sử dụng để so sánh các nguyên liệu không giống nhau.