- Chất hữu cơ
PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1.2 Ủ hiếu khí
Công nghệ ủ hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong điều kiện được cung cấp oxy đầy đủ. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình này thường có sẵn trong thành phần rác thô, chúng thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong rác thành CO2 và nước. Thường thì chỉ sau 2 ngày ủ, nhiệt độ khối ủ tăng lên đến khoảng 45oC và sau 6 – 7 ngày thì đạt 70 – 75oC. Nhiệt độ này chỉ đạt được với điều kiện duy trì không khí và độ ẩm tối ưu cho vi sinh vật hoạt động. Sự phân hủy hiếu khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau 2 – 4 tuần thì rác được phân hủy hoàn toàn. Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị hủy diệt do nhiệt độ tăng cao. Bên cạnh đó mùi hôi cũng được khử nhờ quá trình ủ hiếu khí. Độ ẩm phải được duy trì tối ưu ở 50 – 60%.
Có 4 kỹ thuật làm phân Compost hiếu khí được sử dụng rộng rãi trên thế giới: 1. Compost bằng cách phơi khô đánh luống
2. Compost bằng luống với khí thổi
3. Compost trong ống sắt hoặc trong bồn bê tông 4. Compost trong bao với khí thổi
Phương pháp phơi khô đánh luống:
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. Các luống này được trở lật thường xuyên bằng cơ học.
Kỹ thuật này có tính đơn giản nhất trong tất cả các kỹ thuật xử lý phân Compost và đòi hỏi ít vốn, máy móc và nhân công. 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
nước mặt, thời gian ủ lâu và nồng độ độ ẩm không kiểm soát được vì thời tiết hay thay đổi. Những bất lợi này có xu hướng làm phản tác dụng của vốn chi phí thấp. Kỹ thuật này không thích hợp đối với những khu vực có mùa mưa kéo dài và lượng mưa lớn.
Compost bằng luống với khí thổi:
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 án thực hiện tất cả các bước trên ở trong nhà để giải quyết các vấn đề về mùi hôi và thời tiết cũng đã được thử nghiệm nhưng chi phí cho một tòa nhà lớn phục vụ cho quá trình này không thể đem lại hiệu quả về kinh tế. Vì quá trình xử lý sẽ thải ra lượng khí thải rất khó chịu nên khi được thực hiện trong nhà thì cần phải có một máy lọc sinh học đắt tiền. Quy trình này không được đề xuất cho vùng có khí hậu nhiệt đới, mưa nhiều và cả những trung tâm đô thị lớn ít đất trống. Mặc dù kỹ thuật này vẫn có thể thực hiện được trong một tòa nhà tại Việt Nam nhưng chi phí của nó quá cao đến mức không khả thi.
Compost trong ống sắt:
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 cách chế biến phân Compost kỹ thuật kín thông thường sử dụng các thùng thép lớn có các dụng cụ quay. Đây là quy trình theo hệ thống khép kín được thiết kế để khắc phục sự thay đổi của thời tiết, mùi hôi và các vấn đề phiền toái khác. Sau một thời gian trong thùng quay, phân Compost phải được chuyển đến các luống phơi trong nhà và sau đó chuyển đến các ống ủ phân. Đây là một quy trình đắt tiền, cần các tòa nhà lớn, máy móc kềnh càng và chi phí vận hành cao. Chi phí cao dành cho các tòa nhà và các dụng cụ thép lớn làm cho giải pháp này trở nên quá tốn kém đối với hầu hết các đô thị. Ngoài ra, chi phí cung cấp năng lượng cho công nghệ này cao gấp gần 10 lần so với các kỹ thuật làm phân Compost. Quy trình này không được đề xuất vì chi phí đầu tư không tiết kiệm.
Compost trong bao kín có thổi khí:
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. Những túi này phải lớn, có sức chứa khối lượng lớn để bảo vệ rác trong các điều kiện thời tiết và tránh tiếp xúc với không khí. Điều này giúp ngăn chặn được mùi hôi thoát ra và các vấn đề côn trùng, sâu bọ mà không cần đến một tòa nhà tốn nhiều chi phí.
Hệ Thống Composting Lemna là cải tiến mới nhất của công nghệ này. Quy trình xử lý này là độc quyền và đã được cấp bằng phát minh sáng chế. Quy trình này cũng đã được sử dụng rộng rãi khắp nước Mỹ và các nước khác. Xét về hiệu quả năng lượng, công nghệ này chỉ đứng hàng thứ hai sau kỹ thuật hong phơi đánh luống tự nhiên. Tuy nhiên, hệ thống Composting Lemna chỉ cần 1/5 diện tích đất so với phương pháp hong khô. Bên cạnh đó, quy trình chế biến làm phân compost của Lemna được thiết kế cho TP. Hồ Chí Minh sẽ nâng cao hơn nữa chất lượng phân compost để sản xuất một sản phẩm chất lượng cao có thể được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp tại Việt Nam.