Là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost. Quá trình diễn ra như trong phân hủy tự nhiên, nhưng được tăng tốc bởi việc bổ sung thêm vi sinh vật và được tối ưu hóa về điều kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật. (USDA, 2000)
*. Lịch sử phát triển
- Trên thế giới
Phân compost được Noble Hilter sản xuất đầu tiên tại Đức năm 1896 và đặt tên là Nitragin. Sau đó phát triển sản xuất tại một số nước như Mỹ (1986), Canada (1905), Anh (1910) và Thụy Điển (1914).
Nitragin là loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhizobium, do Beijernk phân lập năm 1888 và được Fred đặt tên vào năm 1989 dùng để bón cho các loại cây trồng thích hợp, kể cả họ đậu. Từ đó cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm ứng dụng và mở rộng việc sản xuất phân bón trên nền chất mang hữu cơ khác nhau.(Nhóm sinh viên, 2009)
Các kết quả từ Mỹ, Nga, Nhật, Trung Quốc, Ấn độ, …cũng cho thấy sử dụng phân compost có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30 đến 60kg nitơ/ hecta đất, một năm có thể thay thế từ 1/3 đến 1/2 lượng phân bón hóa học.(Lê Chí Khanh, 1996)
Hiện nay đã có nhiều tài liệu viết về quá trình ủ compost và nhiều mô hình công nghệ ủ compost quy mô lớn được phát triển trên thế giới.
- Tại Việt Nam
Ở Việt Nam, phân compost cố định đạm cho cây họ đậu ntragin, phân compost phân giải lân phosphobacterin đã được nghiên cứu từ năm 1960.Nhưng tới năm 1987 trong chương trình 52D - 01- 03 thì quy trình sản xuất Nitragin trên nền chất mang than bùn mới hoàn thiện.
Từ năm 1991, 10 đơn vị trong toàn quốc đã nghiên cứu phân compost cố định đạm. Ngoài nitragin cho cây họ đậu đỗ còn có mở rộng cho cây lúa và các cây họ đậu khác. Hai đơn vị dẫn đầu trong công tác nghiên cứu và ứng dụng phân compost là: Viện Công nghệ Sing học (Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc gia) và Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn).
*. Quy trình kĩ thuật cơ bản.
Hình 2.12: Quy trình kĩ thuật ủ vi sinh xử lý rác thải sinh hoạt.
*. Một số mô hình ủ.
- Trên thế giới:
Mô hình thùng phân xoay:
Bao gồm loại cho gia đình ở đô thị có diện tích đất trống hạn chế và loại cho gia đình có diện tích đất rộng.
(Nguồn: compostbins)
Hình 2.13: Mô hình thùng quay ủ rác hữu cơ.
Ưu, nhược điểm của phương pháp:
Ưu điểm Nhược điểm
Thiết kế đơn giản phù hợp với từng đặc điểm gia đình, dễ di chuyển, hiệu quả xử lý tốt.
chi phí đầu tư ban đầu cao.
tiết kiệm chi phí, sẽ tốn công hơn.
(Nguồn: compostbins)
Hình 2.14: mô hình thùng quay tự thiết kế.
Mô hình thùng ủ Compost.
(Nguồn: nccommunitygardens)
Hình 2.15: Mô hình thùng ngang ủ rác đặt ngoài vườn.
Mô hình gồm nhiều ô chứa, số lượng ô chứa tùy thuộc vào diện tích bỏ trống, Lượng rác phát sinh hằng ngày của hộ gia đình.
Ưu, nhược điểm của mô hình:
Ưu điểm Nhược điểm
Có thể xử lý rác liên tục nhờ có hệ thống các ô chứa; thiết kế dễ làm; hoạt động tốt thoáng khí , nếu có phát sinh nước rỉ sẽ thấm luôn xuống đất.
Dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết mưa, nắng cần duy trì độ ẩm, nhiệt độ thích hợp cho ô ủ. Chỉ phù hợp với những gia đình có vườn.
- Tại Việt Nam:
Mô hình xử lý bằng thùng phi nhựa:
Người dân cần chuẩn bị 1 thùng phi 200 lít , xung quanh đục các lỗ nhỏ đường kính 1,5 cm, bên dưới có một cánh cửa diện tích khoảng 20cm2. Rác thải sinh hoạt hữu cơ hàng ngày sẽ đổ vào thùng khoảng 30 – 50 cm thì tưới 0,5 – 1 lit chế phẩm sinh học đã pha chế.
(Nguồn: baohungyen.vn)
Hình 2.16: Phân loại xử lý rác thải tại hộ gia đình
Ưu, nhược điểm của mô hình:
Ưu điểm Nhược điểm
Chi phí đầu tư ít, thiết kế đơn giản,
bền, tiện di chuyển, tiết kiệm diện tích. Xử lý rác hiệu quả.
Thiết kế thủ công nên hơi mất mỹ quan. Mất công để đào hố. Sẽ phát
mùi trong 1 -2 ngày đầu.
Mô hình hố rác di động:
Đào hố rác sâu khoảng 1m, đặt nắp rác di động lên, cho những loại rác thải dễ phân hủy vào đó, đến khi hố rác đầy sẽ di chuyển nắp rác đi nơi khác và lấp đất lại. Sau một thời gian, rác thải sẽ phân hủy thành phân hữu cơ, chúng ta bố trí trồng một loại cây ăn trái nào đó, đúng vào vị trí hố rác, cây sẽ phát triển rất tốt.
(Nguồn: Báo Đất Mũi)
Hình 2.17: Hố rác đi động tại các hộ dân
Ưu nhược điểm của mô hình:
Ưu điểm Nhược điểm
Chi phí đầu tư ít, đơn giản, bền, tiện di chuyển,
Diện tích thiết kế cũng như số thùng phải phụ
tiết kiệm diện tích. Xử lý
rác hiệu quả.
với gia đình có đất vườn. Thiết kế thủ công nên hơi mất mỹ quan. Mất công để đào hố.
Mô hình xây bể ủ xử lý rác tại hộ gia đình.
(Nguồn: tuoitrehanhdongxanh)
Hình 2.18: Hệ thống 2 hố xử lý rác tại một gia đình.
Mô hình gồm 2 bể ủ và hệ thống thu nước rỉ rác. Thiết kế 2 bể nhằm thay thế khi rác ở bể kia đã đầy.
Ưu và nhược điểm của các mô hình:
Ưu điểm Nhược điểm
Chi phí đầu tư ít,
thiết kế đơn giản, bền.
Tốn diện tích, phụ thuộc vào đặc điểm của mỗi hộ
PHẦN III
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Rác thải sinh hoạt hữu cơ phát sinh từ hộ gia đình. 3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Địa bàn xã Văn Phú – Thường Tín – Hà Nội - Thời gian từ 1/1/2014 đến 30/4/2014
3.3. Nội dung nghiên cứu
Để đáp ứng được mục tiên của đề tài tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:
- Điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội của xã Văn Phú – Thường Tín – Hà Nội.
- Thực trạng phát sinh và xử lý thải sinh hoạt trên địa bàn nghiên cứu và dự báo trong tương lai.
- Các thuận lợi và khó khăn khi áp dụng khi áp dụng các mô hình xử lý rác thải sinh hoạt hưu cơ qui mô hộ gia đình.
- Các giải pháp đề xuất nhằm góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, xử lý RTSH hữu cơ qui mô hộ góp phần tận dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp:
Thu thập số liệu thứ cấp từ các công trình nghiên cứu, các báo cáo, bài báo khoa học và các số liệu thống kê sẵn có liên quan tới đề tài, bao gồm:
+ Các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội trên địa bàn xã. + Số liệu thống kê về lượng rác thải phát sinh trên địa bàn xã.
+ Tham khảo sách, báo, các báo cáo, đề tài, internet,… đã được công bố.
* Điều tra hộ gia đình bằng bảng hỏi
Quá trình điều tra hộ gia đình bằng bảng hỏi được tiến hành qua 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Từ ngày 1/3 - 28/3/2014, tiến hành điều tra 40 hộ (40 phiếu) trên địa bàn nghiên cứu nhằm thu thập thông tin về phát sinh rác thải sinh hoạt, hiện trạng ô nhiễm rác thải rắn. Số liệu điều tra gồm: số lượng, thành phần rác thải sinh hoạt, biện pháp quản lý, thu gom rác thải sinh hoạt.
- Giai đoạn 2: Từ ngày 29/3 – 31/3/2014, tiến hành điều tra các hộ đã có biện pháp áp dụng từ trước (5 phiếu) và đang áp dụng thí điểm các mô hình (2 phiếu) xử lý RTSH qui mô nhỏ nhằm thu thập các thông tin liên quan đến mô hình như: thuận lợi, khó khăn khi áp dụng, khả năng đáp ứng của mô hình trong vấn đề xử lý rác thải sinh hoạt, khả năng ủng hộ/chấp nhận của cộng đồng với các mô hình thí điểm.
* Điều tra phỏng vấn sâu những người cung cấp thông tin quan trọng tại địa phương
Gồm cán bộ môi trường xã, công nhân vệ sinh môi trường và các đối tượng khác có liên quan nhằm thu thập các thông tin về tình hình quản lý rác thải sinh hoạt nói chung trên địa bàn xã.
* Phương pháp cân đinh lượng rác thải
Thu mẫu và phân tích mẫu rác thải sinh hoạt tại các hộ gia đình: lấy mẫu theo thời gian, phân loại và xác định khối lượng. Tiến hành với 40 hộ phát phiếu phỏng vấn và cân trong 13 ngày ( từ ngày 16/3 – 28/3/2014).
Dụng cụ: cân loại 5kg, bao tải, gang tay cao su, giấy, bút. * Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Nhằm thu thập các thông tin liên quan đến RTSH, các đặc điểm đặc trưng của hộ gia đình trên địa bàn xã.
3.4.3 Phương pháp dự báo lượng rác thải phát sinh
Dự báo dân số trong những năm tới:
Áp dụng mô hình Euler cải tiến để dự báo dân số trong những năm tới (Nguyễn Ngọc Tú, 2010) với công thức sau:
Ni+1 = Ni + r.Ni.∆t
Trong đó:
Ni : Số dân ban đầu ( người) Ni+1 : Số dân sau 1 năm ( người) r : Tốc độ tăng trưởng (%) ∆t : Thời gian ( năm)
Từ dân số dự báo tính lượng phát thải RTSH dự báo trong những năm tới: Lượng RTSH trên một ngày của xã = hệ số phát thải*tổng số dân dự đoán.
3.4.4 Phương pháp xây dựng mô hình thực nghiệm
- Tiến hành xây dựng các mô hình thực nghiệm về xử lý rác thải hữu
cơ trong hộ gia đình ở qui mô nhỏ. Các nguyên tắc tiến hành và các qui trình kỹ thuật của các mô hình thừa kế các kết quả từ các nghiên cứu trước đó. Trong đó yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn phương pháp áp dụng là: đơn giản, chi phí đầu tư thấp, tận dụng các nguyên vật liệu có sẵn trong các hộ gia đình.
- Các mô hình đề xuất cũng dựa trên các điều kiện có sẵn, phù hợp với đặc điểm các hộ gia đình trên địa bàn xã.
3.4.5 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu
- Số liệu từ các tài liệu thứ cấp, phiếu điều tra hộ được phân tích , tính toán bằng phần mềm Ms.excel 2010, chuyển đổi các dữ liệu, số liệu sang dạng biểu đồ: Biểu đồ cột, biểu đồ nhiện, biểu đồ đường, bảng biểu, DataBase.
PHẦN IV
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Văn Phú – Thường Tín – Hà Nội. Hà Nội.
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
Hình 4.1: Bản đồ vị trí địa lý xã Văn Phú – Thường Tín – Hà Nội
*. Vị trí địa lý xã Văn Phú
Văn Phú có tổng diện tích tự nhiên là 308.90 ha với vị trí như sau - Phía Bắc giáp xã Văn Bình
- Phía Đông giáp Thị Trấn Thường Tín
- Phía Nam giáp xã Nguyễn Trãi và xã Tiền Phong - Phía Tây giáp xã Hòa Bình
*. Địa hình
Văn Phú là xã nằm trong khu vực châu thổ Sông Hồng nên địa hình khá bằng phẳng, sự chênh lệch độ cao giữa khu dân cư và đồng chiêm trũng không lớn. Hệ thống song ngòi ít nên rất thuận tiện cho việc cơ giới hóa và
sản xuất thâm canh.
*. Khí hậu
Xã Văn Phú chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa nên trong năm thời tiết phân thành bốn mùa rõ rệt: Xuân, hạ, thu, đông.
Mùa Đông: Nhiệt độ trung bình từ 15 – 18 0C, hướng gió chủ yếu là hướng Đông Bắc.
Mùa Hạ: Nhiệt độ trung bình 27 – 32 0C, hướng gió chủ yếu là hướng Tây Nam mang theo nhiều hơi nước.
Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.000 – 1.700 mm. Mưa tập trung là các tháng 6,7,8,9 chiếm 75 – 80% lượng mưa cả năm. Đặc biệt là vào khoảng tháng 6 – 9 thời tiết oi bức, nóng nhiều, nhiệt độ trung bình cao, gây ra bão, mưa to, ảnh hưởng đén sản xuất nông nghiệp.
Nhìn chung khí hậu của xã Văn Phú tương đối thuận lợi cho việc phát triển sản xuất nông nghiệp, có thể bố trí ba vụ trong năm.
*. Các nguồn tài nguyên
- Điều kiện thổ nhưỡng
Đất đai của xã là đất phù sa Sồng Hồng không được bồi hàng năm, hầu hết đều có thành phần cơ giới là thịt nhẹ và trung bình.
- Tài nguyên nước
Trên địa bàn xã có hai con sông đi qua, đó là sông Nhuệ và sông Hòa Bình. Chế độ thủy văn của hai con sông này liên quan mật thiết với nhau, sông Hòa Bình là sông tiêu nước ra sông Nhuệ. Hai con sông này có vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, nó cung cấp nước tưới và tiêu cho xã và các xã lân cận.
- Tài nguyên nhân văn
Xã có hai thông là Văn Trai và Yên Phú, mỗi thôn đều có đình riêng. Ở thôn Văn Trai có đền Văn Trai được cấp chứng nhận di tích lịch sử văn hóa.
*. Thủy văn
Trên địa bàn xã Văn Phú có hai con sông đi qua, đó là sông Nhuệ và sông Hòa Bình, chế độ thủy văn của hai con sông này liên quan mật thiết với nhau, sông Hòa Bình là sông phụ ăn ra sông Nhuệ, nhưng nó rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, nó cung cấp nước tưới và tiêu úng trong mùa mưa bão cho ba xã lân cận như Hòa Bình, Nhị Khê, Văn Bình và trực tiếp là xã Văn Phú.
*. Thực trạng môi trường
Trong xã hiện có 100% hộ sử dụng nước giếng khoan có bể lọc, trong đó có 70% bể lọc chưa đạt chuẩn vệ sinh. Trong thời gian tới, để đảm bảo cho các hộ dân được sử dụng nước sạch đạt quy chuẩn quốc gia về tiêu chuẩn vệ sinh và xây dựng hệ thống cấp nước sạch.
Hiện tại xã 70% các hộ có 3 công trình đạt tiêu chuẩn vệ sinh. Hiện tại xã có 10 công trình chăn nuôi cách xa nhà ở.
- Rác thải sinh hoạt là 1,4 tấn/ngày năm 2011
- Xã có 6 điểm thu gom rác tại địa phương. Trong đó có 4 điểm đạt tiêu chuẩn vệ sinh và 2 điểm chưa đạt.
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.
*. Dân số và lao động
Bảng 4.1: Dân số và lao động xã Văn Phú năm 2013
Đặc điểm Kết quả
Dân số (người) 7425
Mật độ dân số (người/km2) 2404
Số hộ gia đình (hộ) 1807
Số người trong độ tuổi lao động (người) 4530 Tỷ lệ số người trong độ tuổi lao động (%) 61,01
Qua bảng 4.1, Tính đến năm 2013, xã Văn Phú có 7425 người (thôn Yên phú có 4066 người, thôn Văn Trai có 3359 người) mật độ dân số trung bình 2404 người/km2. Tỷ lệ gia tăng dân số hằng năm là 1,3%.
Số người trong độ tuổi lao động ở xã Văn Phú là 4530 người, trong đó lao động Nông nghiệp chiếm 40% còn lại là lao động phi nông nghiệp như công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, ngành nghề khác và dịch vụ.
Nghề nghiệp chủ yếu của người dân trong xã là làm nông nghiệp. Rác hữu cơ có thể tận dụng nhiều trong chăn nuôi và trồng trọt. Việc thu gom, phân loại rác hữu cơ – vô cơ để có biện pháp xử lý hợp lý là rất cần thiết.
*. Tình hình phát triển kinh tế
Bảng 4.2: Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội của xã Văn Phú năm 2013
STT Các chỉ tiêu Kết quả
1 Tổng giá trị sản xuất (tỷ đồng) 98,02
2 Giá trị sản xuất nông nghiệp – thủy sản (%) 30
3 Giá trị sản xuất TTCN – XDCB %) 45
4 Giá trị thương mại – dịch vụ (%) 25
4 Thu nhập bình quân đầu người (triệu đồng) 13,5
(Nguồn: Tổng hợp số liệu xã, 2013) Qua bảng 4.2 cho thấy, năm 2013, cơ cấu các ngành kinh tế và thu nhập