Chế biến rác thành phân bón hữu cơ là một phương pháp áp dụng khá phổ biến ở các quốc gia đang phát triển. Việc ủ rác sinh hoạt với thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ có thể phân hủy được còn được tiến hành ở các nước phát triển (ở quy mô hộ gia đình). Ví dụ ở Canada, phần lớn các gia đình ở ngoại ô các đô thị đều tự ủ rác của gia đình mình thành phân bón hữu cơ (compost) để chăm bón cho cây trong vườn của chính mình.
Ở phương pháp này, các chất hữu cơ trong rác được ủ trong điều kiện thoáng khí hoặc yếm khí. Trong quá trình ủ, các chất hữu cơ chuyển hóa dần về mặt sinh học thành các hợp chất mùn, gọi là compost. Quá trình này được đảm bảo vệ sinh, triệt để ngăn ngừa các sinh vật gây bệnh bằng nhiệt phân hủy sinh học và chất kháng sinh do nấm tạo ra.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM THÙY Trang 44
Các thành phần chất thải thích hợp để ủ bao gồm các chất thải hữu cơ từ gia đình, vườn, giấy, rác rưởi trên đường phố: chất thải ở chợ, rác cống, bùn cống, các chất thải hữu cơ từ công nghiệp thực phẩm, các chất thải từ công nghệp giấy, phân chuồng động vật nuôi. Việc ủ phân không được thuận lợi nếu các thành phần này dưới 30% tổng số chất thải.
Những vùng có tiềm năng sử dụng phân ủ bao gồm các vùng sản xuất nông nghiệp, làm vườn, cây công nghiệp như mía, chè...ở các nước đang phát triển, công nghệ này rất phù hợp và hiệu quả bởi chất thải chứa từ 60–80% chất thực vật dễ phân hủy, lại có một tiềm năng thị trường đáng kể đối với phân compost do nông nghiệp đóng vai trò chủ yếu trong nền kinh tế quốc dân.
Các công nghệ ủ rác có thể phân chia làm 2 dạng chính : hiếu khí và yếm khí.
ª Ủ hiếu khí
Công nghệ ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí đối với sự có mặt của oxy. Các vi khuẩn hiếu khí tự nhiên và phân bố sẵn trong rác thô sẽ oxy hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2 và nước. Thường thì chỉ sau 2 ngày, nhiệt độ đống ủ rác tăng lên khoảng 450C và sau 6 - 7 ngày đạt tới 70 - 750C. Nhiệt độ này đạt được chỉ với điều kiện duy trì môi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động, nhất là không khí và độ ẩm.
Sự phân hủy hiếu khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau khoảng 2 - 4 tuần là rác được phân hủy hoàn toàn, Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị tiêu diệt do nhiệt độ ủ tăng cao, Bên cạnh đó mùi hôi cũng bị khử nhờ quá trình ủ hiếu khí, Độ ẩm phải được duy trì tối ưu ở 70 - 80%, ngoài khoảng này quá trình phân hủy đều bị chậm lại.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM THÙY Trang 45
ª Ủ yếm khí
Công nghệ ủ rác yếm khí được sử dụng rộng rãi ở Ấn Độ (chủ yếu ở quy mô vừa và nhỏ). Quá trình ủ này nhờ vào sự hoạt động của các vi khuẩn yếm khí. Công nghệ này không đòi hỏi chi phí nhiều tiền, song nó có những nhược điểm sau:
- Thời gian phân hủy lâu : thường là 4 - 6 tháng
- Các khí sinh ra từ quá trình phân huỷ yếm khí là methane và sunfuahydro gây mùi hôi khó chịu.
Mặc dù vậy phải thừa nhận đây là một biện pháp xử lý rác thải rẻ tiền nhất. Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp rất tốt với phân hầm cầu và phân gia súc cho phân hữu cơ với hàm lượng dinh dưỡng cao.
Hình 3.6. Quy trình chế biến rác thải thành phân hữu cơ có thể áp dụng nguyên lý như sau:
Rác thải trước khi đưa vào ủ phải được chuẩn bị. Bước chuẩn bị nguyên liệu bao gồm các công việc: tách các chất có thể tái chế, tách các chất trơ không bị phân hủy bởi vi sinh vật, gia công kích thước hạt nguyên liệu để tăng cường bề mặt tiếp xúc giữa vi sinh và rác. Tiếp theo là phối trộn rác thải với nước hoặc các loại chất thải dạng bùn như phân hầm cầu, phân gia súc...
Ưu điểm:
- Giải quyết được một phần đáng kể vấn đề rác thải - Thu hồi tài nguyên dưới dạng phân ủ
Nhược điểm: Chỉ xử lý được những thành phần hữu cơ của chất thải
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM THÙY Trang 46