Phân hủy bùn thải nhà máy xử lý nước thải kim liên làm phân bón hữu cơ bằng chế phẩm sinh học emic

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HÀ THỊ LOAN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU PHÂN HỦY BÙN THẢI NHÀ MÁY XỬ LÝ NƢỚC THẢI KIM LIÊN LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC EMIC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa Học Môi trƣờng

Khoa

: Môi Trƣờng

Khóa học

: 2012 – 2016

Thái Nguyên, năm 2016

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

G

H Ư

N

HÀ THỊ LOAN

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

Tên đề tài:

TR ẦN

NGHIÊN CỨU PHÂN HỦY BÙN THẢI NHÀ MÁY XỬ LÝ NƢỚC THẢI KIM LIÊN LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ BẰNG CHẾ PHẨM

10 00

B

SINH HỌC EMIC

Í-

H

Ó

A

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC : Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa Học Môi trƣờng

Lớp

: K44 – KHMT- N01

Khoa

: Môi Trƣờng

Khóa học

: 2012 – 2016

Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S Đặng Thị Hồng Phƣơng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Hệ đào tạo

Thái Nguyên, năm 2016

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt chƣơng trình đào tạo trong nhà trƣờng với phƣơng châm

Ơ

N

học đi đôi với hành, mỗi sinh viên sau khi ra trƣờng cần phải chuẩn bị cho mình

H

lƣợng kiến thức cần thiết và chuyên môn vững vàng.

U Y

N

Thời gian thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cần thiết đối với mỗi sinh viên trong

.Q

các trƣờng chuyên nghiệp, nhằm hệ thống lại toàn bộ chƣơng trình đã học, vận dụng

TP

lý thuyết vào thực tiễn. Qua đó sinh viên khi ra trƣờng sẽ hoàn thành về kiến thức,

ẠO

lý luận, phƣơng pháp làm việc, năng lực công tác, nhằm đáp ứng nhu cầu của thực tiễn và nghiên cứu khoa học.

G

Đ

Đƣợc sự đồng ý của ban chủ nhiệm khoa Môi Trƣờng em đƣợc phân công

H Ư

N

thực tập tại Trung tâm thực hành thực nghiệm – Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, với đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu phân hủy bùn thải nhà máy xử lý

TR ẦN

nước thải Kim Liên làm phân bón hữu cơ bằng chế phẩm sinh học Emic”. Kết thúc thực tập, hoàn thành đề tài tốt nghiệp cũng là hoàn thành khóa học, nhân dịp

B

này em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy giáo, Cô giáo trong khoa Môi Trƣờng

10 00

đã truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS. Phạm

H

thời gian thực tập.

Ó

A

Văn Ngọc và các cô chú làm việc tại Trung tâm đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt

-L

Í-

Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn Cô giáo ThS. Đặng Thị Hồng Phƣơng đã

ÁN

nhiệt tình chỉ bảo, hƣớng dẫn em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Mặc dù bản thân em

TO

có nhiều cố gắng, song do kiến thức và thời gian có hạn, bƣớc đầu làm quen với phƣơng pháp nghiên cứu, nên khóa luận của em không tránh khỏi những hạn chế và khóa luận của em đƣợc hoàn chỉnh hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

D

IỄ N

Đ

ÀN

thiếu sót. Em rất mong đƣợc sự đóng góp của các thầy, cô giáo, bạn bè động viên để

Thái Nguyên, ngày 12 tháng 5 năm 2016 Sinh viên Hà Thị Loan

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ii

Ơ

Bảng 2.1. Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng trong bùn thải ...............................................7

N

DANH MỤC BẢNG

N

H

Bảng 2.3. Hàm lƣợng các hợp chất hữu cơ đối với bùn thải áp dụng cho nông nghiệp của một số quốc gia ........................................................................................9

.Q

U Y

Bảng 2.4. Hàm lƣợng KLN đối với bùn thải áp dụng trong nông nghiệp tại một số quốc gia .....................................................................................................................11

ẠO

TP

Bảng 2.6. Hàm lƣợng tuyệt đối cơ sở (H) và ngƣỡng nguy hại tính theo nồng độ ngâm chiết (Ctc) của các thông số trong bùn thải .....................................................13

Đ

Bảng 2.7 .Thành phần, tính chất bùn cặn của trạm XLNT Kim Liên .......................36

N

G

Bảng 3.1 Thành phần hóa học trong nguyên liệu trƣớc khi ủ ...................................38

H Ư

Bảng 3.2. Tỷ lệ phối trộn các thành phần nguyên liệu cho mỗi công thức ..........39

TR ẦN

thí nghiệm .................................................................................................................39 Bảng 3.3 Tần suất thu và phân tích mẫu ...................................................................41

B

Bảng 3.4. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ..............42

10 00

Bảng 4.1. Diễn biến nhiệt độ (0C) giữa các công thức thí nghiệm theo thời gian ....44

A

Bảng 4.2. Diễn biến giá trị pH giữa các công thức theo thời gian ............................46

H

Ó

Bảng 4.3. Diễn biến ẩm độ (%) giữa các công thức theo thời gian ..........................47

-L

Í-

Bảng 4.4. Diễn biến tỷ lệ C/N (%) theo thời gian .....................................................49

ÁN

Bảng 4.5. Hàm lƣợng T-N (%) giữa các thí nghiệm theo thời gian..........................51

TO

Bảng 4.6. Hàm lƣợng T-P (%) giữa các thí nghiệm theo thời gian ..........................53 Bảng 4.7. Diễn biến thể tích khổi ủ (%) giữa các thí nghiệm theo thời gian ............55

D

IỄ N

Đ

ÀN

Bảng 4.8. Mật số E.coli và Samonella trong nguyên liệu ủ ......................................57

Bảng 4.9. Mật độ E.coli và Samonella ngày 1 và ngày 60 giữa các công thức ........57 Bảng 4.10. Hàm lƣợng kim loại nặng sau 60 ngày ủ ................................................58 Bảng 4.11. Đặc tính lý hóa học của phân hữu cơ sau 60 ngày ủ ..............................59

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

iii

N

H

Ơ

Hình 2.1. Biểu đồ về sự gia tăng bùn thải khi áp dụng biện pháp xử lý nƣớc thải ở các nƣớc cồng đồng Châu Âu ..................................................................................14

N

DANH MỤC HÌNH

U Y

Hình 2.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải Kim Liên...........................28

.Q

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm...............................................................................39

ẠO

TP

Hình 4.1 Diễn biến nhiệt độ theo thời gian giữa các công thức................................45

Đ

Hình 4.2 Diễn biến giá trị pH giữa các công thức theo thời gian .............................46

N

G

Hình 4.3 Diễn biến ẩm độ giữa các công thức theo thời gian ...................................48

H Ư

Hình 4.4 Tỷ lệ C/N giữa các nghiệm thức bổ sung và không bổ xung chế phẩm sau 60 ngày ủ ...................................................................................................................50

TR ẦN

Hình 4.5 Hàm lƣợng T-N (%) giữa các công thức bổ sung và không bổ sung chế phẩm sau 60 ngày ủ ………………………………………………………………52

10 00

B

Hình 4.6 Hàm lƣợng T-P (%) giữa các công thức không bổ sung và có bổ sung chế phẩm sau 60 ngày ủ. ..................................................................................................54

H

Ó

A

Hình 4.7. Phần trăm thể tích khối ủ giữa các công thức bổ sung và không bổ sung chế phẩm sau 60 ngày ủ ............................................................................................56

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

Hình 4.8 Quy trình ủ phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy nƣớc sinh hoạt ...................61

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

iv

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng

C/N

Tỷ lệ Cacbon/Nito

CHC

Chất hữu cơ

CT

Công thức

KLN

Kim loại nặng

PHC

Phân hữu cơ

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

XLNT

Xử lý nƣớc thải

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

BNNPTNT

N

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tổng hàm lƣợng chất rắn

TS

Hàm lƣợng chất rắn dễ bay hơi

10 00

B

VS

Chất hữu cơ

OM

Ó

A

T-N

Tổng lân Tiêu chuẩn ngành Tổ chức Y tế thế giới

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

WHO

-L

TCN

Í-

H

T-P

Tổng đạm

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

v MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. ii

N

H

Ơ

DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ iii

N

LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................1

U Y

MỤC LỤC ...................................................................................................................v

.Q

Phần 1 ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................1

TP

1.1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1

Đ

ẠO

1.2 Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 2 1.2.1 Mục tiêu tổng quát......................................................................................2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ............................................................................................3

N

G

1.3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................................ 3

B

Tổng quan chung về bùn thải đô thị .............................................................. 4 2.1.1 Khái niệm bùn thải, nguồn phát sinh bùn thải đô thị ..................................4 2.1.2 Phân loại, đặc điểm và tính chất của bùn thải .............................................5

10 00

2.1

TR ẦN

H Ư

1.4. Ý nghĩa của đề tài................................................................................................. 3 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ..........................................3 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ...............................................................................3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...............................................................................4

Í-

H

Ó

A

2.2. Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải ....................................................................... 8 2.2.1 Trên thế giới ................................................................................................8 2.2.2 Tại Việt Nam .............................................................................................12

TO

ÁN

-L

2.3 Tình hình quản lý bùn thải trên thế giới............................................................. 13 2.3.1 Khái quát bùn thải trên thế giới ................................................................13 2.3.2 Các công nghệ về tái sử dụng bùn thải trên thế giới .................................15 2.3.2.1 Các biện pháp xử lý bùn thải trên thế giới ....................................................15

D

IỄ N

Đ

ÀN

2.4 Tình hình quản lý bùn thải ở Việt Nam .............................................................. 20 2.4.1 Khái quát bùn thải ở Việt Nam .................................................................20 2.4.2 Các phƣơng pháp xử lý bùn thải ...............................................................22

2.5 Tác động của bùn thải đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời .......................... 25 2.6 Giới thiệu sơ lƣợc về trạm xử lý nƣớc thải Kim Liên......................................... 26 2.6.1. Nguồn nƣớc thải đầu vào .........................................................................26 2.6.2 Giới thiệu sơ lƣợc về trạm xử lý nƣớc thải ...............................................27 2.6.3 Khái quát về công nghệ xử lý nƣớc thải....................................................28

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

vi

.Q

U Y

N

H

Ơ

2.8. Chế phẩm và nguyên liệu ủ ................................................................................ 34 2.8.1 Chế phẩm Emix .........................................................................................34 2.8.2 Một số nguyên liệu hữu cơ ........................................................................35 Phần 3 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............37

N

2.7. Các phƣơng pháp ủ phân hữu cơ. ...................................................................... 32 2.7.1 Khái quát về ủ phân hữu cơ .......................................................................32 2.7.2. Các phƣơng pháp ủ phân hữu cơ ..............................................................33

ẠO

TP

3.1 Đối tƣợng , phạm vi và thời gian nghiên cứu ..................................................... 37 3.1.1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .............................................................37 3.1.2 Thời gian nghiên cứu.................................................................................37

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

3.2 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................ 37 3.2.1 Nội dung nghiên cứu .................................................................................37 3.2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ...........................................................................38 3.2.3 Phƣơng pháp phân tích mẫu ......................................................................42 3.2.4 Phƣơng pháp thu thập tài liệu ....................................................................43 3.2.5 Phƣơng pháp tính toán...............................................................................43 3.2.6 Phƣơng pháp xử lý số liệu .........................................................................43 3.2.7 Phƣơng pháp so sánh .................................................................................43 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...........................................................................44 4.1 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học Emix phân hủy bùn thải đô thị phối trộn

-L

Í-

H

Ó

A

với các vật liệu hữu cơ khác nhau ............................................................................. 44 4.1.1. Diễn biến nhiệt độ, pH và ẩm độ trong quá trình ủ bùn thải đô thị..........44 4.2 Đánh giá hàm lƣợng dinh dƣỡng vật liệu ủ theo TCVN về phân bón .........48 4.2.7. Đánh giá chất lƣợng phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy xử lý nƣớc sinh hoạt.59

5.1. Kết luận .............................................................................................................. 62

5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

4.3 Quy trình sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt........ 60 4.3.1. Nguyên liệu ủ ...........................................................................................60 4.3.2. Quy trình ủ................................................................................................60 Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................62

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1 Phần 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài

H

Ơ

Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đô thi hóa ngày càng cao và

N

ĐẶT VẤN ĐỀ

N

sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch… kéo theo mức

U Y

sống của ngƣời dân ngày một cải thiện đã làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải

TP

.Q

trong công tác bảo vệ môi trƣờng và sức khỏe của cộng đồng dân cƣ nhƣ: nƣớc thải, khí thải, rác thải đến bùn thải. Hiện nay, vấn đề quản lý và xử lý bùn thải nói chung

ẠO

và bùn thải đô thị nói riêng đang trở thành một gánh nặng cho các doanh nghiệp

G

Đ

không chỉ ở Việt Nam mà ngay cả ở các nƣớc có nền kinh tế, khoa học kỹ thuật tiên

N

tiến trên thế giới và đƣợc sự quan tâm của toàn xã hội.

H Ư

Theo cục bảo vệ môi trƣờng Mỹ (US-EPA), chi phí xử lý bùn thải chiếm tới

TR ẦN

50% chi phí vận hành của toàn hệ thống. Ở Việt Nam, bùn thải chủ yếu đƣợc xử lý bằng cách ép loại nƣớc, phơi khô, đổ bỏ hay chôn lấp, chỉ một phần rất nhỏ đƣợc sử

B

dụng làm phân bón. Việc đổ bỏ, chôn lấp bùn thải đã và đang gây ra sự ô nhiễm môi

10 00

trƣờng nghiêm trọng. Mỗi ngày, Hà Nội cũng nhƣ Thành phố Hồ Chí Minh phát sinh hàng trăm mét khối bùn thải, chủ yếu đƣợc đổ tạm ở những khu đất trống.

Ó

A

Thực tế cho thấy, nếu không xử lý bùn thải mà đổ trực tiếp ra môi trƣờng chỉ

H

là chuyển ô nhiễm từ điểm này sang điểm khác. Việc đổ trực tiếp ra môi trƣờng nhƣ

-L

Í-

hiện nay không chỉ gây ô nhiễm môi trƣờng mà còn lãng phí tài nguyên môi trƣờng.

ÁN

Một số nghiên cứu cho thấy: sau khi đƣợc xử lý hết các thành phần độc hại, bùn thải

TO

hoàn toàn có thể tận dụng làm vật liệu xây dựng ( bêtông, gạch, ngói…) và sàn nền hoặc tái sử dụng bùn thải để sử dụng trong lĩnh vực nông nghiệp bởi vì các thành

D

IỄ N

Đ

ÀN

phần chủ yếu của bùn thải là các vi sinh vật có lợi, các hàm lƣợng chất hữu cơ, nitơ và phốt pho cao.

Ngày nay, trên thế giới bùn thải đƣợc tái sử dụng rất phổ biến. Ở một số quốc gia nhƣ Nhật Bản, Trung Quốc đã sử dụng bùn thải giàu hữu cơ thay cho than để làm nguyên liệu sản xuất điện năng. Các loại bùn thải giàu kim loại đƣợc tận dụng để sản xuất gạch nung, gạch block, vật liệu xây dựng, hoặc thu hồi các kim

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2 loại, vật liệu quý trong bùn. Tuy nhiên, trƣớc khi tái sƣ̉ du ̣ng bùn thải , hoă ̣c đổ thải bùn thải cần thiết phải áp dụng các công nghệ phù hợp để xử lý chúng .

N

Ở Châu Âu, Bắc Mỹ và nhiều nƣớc khác, bùn thải đã đƣợc sử dụng làm đất

H

Ơ

trồng trọt, làm phân bón compost, phân hủy yếm khí, sấy khô thành viên, nhiên liệu,

N

phân bón và chất đốt. Sƣ̉ du ̣ng bùn thải làm phân bón cho nông nghiê ̣p nhƣ là mô ̣t

U Y

trong nhƣ̃ng biê ̣n pháp xƣ̉ lý , đổ thải , đƣơ ̣c áp du ̣ng ở nhiề u quố c gia . Sƣ̉ du ̣ng các

TP

.Q

dạng bùn thải trong cống rãnh từ hệ thống thoát nƣớc đô thị cho đất nông nghiệp từ nhƣ̃ng năm 20 của thế kỷ trƣớc , sau đó đƣợc nhân rộng ra nhiều nơi trên thế giới

ẠO

[15] Gầ n nhƣ khoảng 1/2 lƣơ ̣ng bùn thải sinh ra ở Mỹ đƣơ ̣c quay la ̣i đấ t nông 30% sản phẩm bùn

G

Đ

nghiê ̣p. Tại các nƣớc thuô ̣c cô ̣ng đồ ng chung châu Âu có trên

N

thải đƣợc sử dụng làm nguồn phân bón cho cây trồng

[21]. Hiê ̣n nay , có khoảng

H Ư

0,25 triê ̣u tấ n bùn thải (trọng lƣợng khô) đƣơ ̣c sinh ra hàng năm ở Ú c, trong đó khoảng

TR ẦN

1/3 đến 1/2 lƣơ ̣ng này đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng trong nông nghiê ̣p [16]. Theo Diaz-Burgos và cô ̣ng sƣ̣, 1993, việc sử dụng các loại bùn thải nhƣ một loại phân bón hay làm nguyên

B

liệu sản xuất phân bón ở nhiều nƣớc không còn xa lạ tƣ̀ nhƣ̃ng năm 1990.

10 00

Nghiên cứu ủ phân bùn cống thải với các phế phẩm nông nghiệp nhƣ rơm, bã bùn mía, lục bình, phân gia súc, gia cầm để sản xuất phân hữu cơ nhằm hạn chế

Ó

A

ô nhiễm môi trƣờng, mang giá trị sử dụng là rất cần thiết. Hiện nay, việc xử lý bùn

Í-

H

cống thải bằng các tác nhân sinh học đã đƣợc chứng minh là một trong những biện

-L

pháp mang lại hiệu quả tốt nhất.

ÁN

Xuất phát từ thực tế trên, đồng thời đƣợc sự đồng ý của Ban giám hiệu

TO

trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi trƣờng và dƣới sự hƣớng dẫn của Th.S Đặng Thị Hồng Phƣơng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài:

D

IỄ N

Đ

ÀN

“Nghiên cứu phân hủy bùn thải nhà máy xử lý nước thải Kim Liên làm phân bón hữu cơ bằng chế phẩm sinh học Emic”.

1.2 Mục tiêu của đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát - Có đƣợc giải pháp về khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón.

N

- Nghiên cứu sản xuất phân bón từ bùn thải đô thị.

N

- Thông tin thu thập đƣợc phải chính xác, khách quan, trung thực

H

Ơ

1.3. Yêu cầu của đề tài

U Y

- Những kiến nghị đƣa ra có phải tính khả thi, phù hợp với điều kiện của

TP

.Q

cơ sở.

- Kết quả phân tích các thông số phải minh bạch, chính xác, so sánh với các

ẠO

tiêu chuẩn đánh giá cụ thể.

G

Đ

1.4. Ý nghĩa của đề tài

N

1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

H Ư

- Củng cố kiến thức cơ sở cũng nhƣ kiến thức chuyên ngành, tạo điều kiện

TR ẦN

tốt hơn để phục vụ cho công tác BVMT sau này.

- Rèn luyện kỹ năng thực tế, rút kinh nghiệm, làm quen với môi trƣờng làm

B

việc sau này.

10 00

- Kết quả của đề tài là nền móng cho các nghiên cứu tiếp theo về việc nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải đô thị.

Ó

A

1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn

H

- Khái quát đƣợc lợi ích của việc sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải đô thị.

-L

Í-

- Thành công của đề tài sẽ góp phần giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trƣờng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

do bùn thải ở đô thị, giải pháp sử dụng bùn thải làm phân bón cho nông nghiệp.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

4 Phần 2

N

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

H

Ơ

2.1 Tổng quan chung về bùn thải đô thị

U Y

N

2.1.1 Khái niệm bùn thải, nguồn phát sinh bùn thải đô thị 2.1.1.1 Khái niệm bùn thải

TP

.Q

Bùn thải phát sinh từ quá trình xử lý nƣớc là hỗn hợp các chất rắn, đƣợc tách, lắng, tích tụ và thải ra từ quá trình xử lý nƣớc [3].

ẠO

Bùn từ hệ thống thoát nƣớc thải sinh hoạt đô thị là hỗn hợp các chất hữu cơ

G

Đ

và vô cơ từ đƣờng ống thoát nƣớc đô thị. Ngoài ra, bùn thải có thể chứa các chất dễ

N

bay hơi, sinh vật gây bệnh, vi khuẩn, kim loại nặng, các ion vô cơ cùng với hóa chất

H Ư

độc hại từ chất thải công nghiệp, hóa chất gia dụng và thuốc trừ sâu [22].

TR ẦN

Theo cơ quan bảo vệ môi trƣờng Hoa Kỳ (US-EPA) bùn thải là sản phẩm thải cuối cùng đƣợc tạo ra từ quá trình xử lý nƣớc thải dân dụng và nƣớc thải

B

công nghiệp từ nhà máy xử lý nƣớc thải ở dạng hỗn hợp bán rắn. Việc xử lý và

10 00

thải bùn rất khó do lƣợng bùn lớn, thành phần khác nhau, độ ẩm cao và bùn rất khó lọc. Giá thành xử lý và thải bùn chiếm khoảng 25 – 50 % tổng giá thành

Ó

A

quản lý chất thải [29].

H

2.1.1.2 Nguồn phát sinh bùn thải đô thị

-L

Í-

Bùn thải đƣợc phát sinh từ một số nguồn sau [3,23]:

ÁN

- Bùn thải từ hệ thống thoát nƣớc, kênh rạch: Thành phần và đặc tính của bùn

TO

chủ yếu là chất hữu cơ (70 – 82 %) và một số kim loại nặng với hàm lƣợng cao.

- Bùn thải từ hệ thống xử lý nƣớc thải đô thị: Nƣớc thải đô thị giàu hàm

D

IỄ N

Đ

ÀN

lƣợng chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng và là nơi cƣ trú của các loại vi khuẩn (cả vi khuẩn gây bệnh) gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, đƣợc chuyển tới các nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt và các hệ thống sông thoát nƣớc thành phố.

- Bùn thải từ hố ga, bể phốt: Là phần rắn đƣợc tạo thành do sự lắng bề mặt nƣớc đen, nƣớc xám từ các hộ gia đình, nƣớc mƣa chảy tràn. Bùn này giàu chất hữu

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

5 cơ, vô cơ (chủ yếu là cát). Bùn thải từ các hệ thống này chiếm khối lƣợng lớn bùn thải đô thị.

N

- Bùn thải nuôi trồng thủy hải sản: Là nguồn chất lắng đọng vô cùng nguy

H

Ơ

hiểm cho vấn đề lan truyền dịch bệnh và ô nhiễm môi trƣờng. Thành phần bùn thải

N

thủy sản rất phức tạp, bao gồm: vôi, hóa chất, lƣu huỳnh, lắng đọng bùn phèn trong

U Y

đất chứa các độc tố môi trƣờng, những vi khuẩn gây bệnh, nấm bệnh, tảo lục và đặc

TP

.Q

biệt là các sản phẩm phân hủy của quá trình yếm khí: NH3, H2S, CH4…

- Ngoài ra còn một lƣợng nhỏ bùn thải từ công nghiệp, xây dựng và một số

Đ

G

2.1.2 Phân loại, đặc điểm và tính chất của bùn thải

ẠO

nguồn khác trong hoạt động và phát triển đô thị.

N

2.1.2.1 Phân loại bùn thải

H Ư

Bùn đƣợc phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh và thành phần của chúng [14].

TR ẦN

Dựa vào nguồn gốc của bùn, có thể phân loại bùn thành các loại sau: - Bùn thải từ hệ thống thoát nƣớc: bùn cống rãnh, kênh rạch, bùn nạo vét

B

sông hồ.

10 00

- Bùn thải từ hệ thống xử lý nƣớc đô thị; - Bùn thải từ hố ga, bể phốt;

Ó

A

- Bùn thải nuôi trồng thủy sản;

H

- Bùn thải từ các công nghiệp và xây dựng.

-L

Í-

Thành phần bùn phụ thuộc vào bản chất ô nhiễm ban đầu của nƣớc và

ÁN

phƣơng pháp làm sạch: xử lý vật lý, hóa lý, sinh học, cụ thể: [23]

TO

- Bùn hữu cơ ƣu nƣớc: Đó là loại phổ biến nhất, khó khăn của việc làm khô

bùn là do sự có mặt của phần lớn các chất keo ƣa nƣớc. Ngƣời ta xếp trong loại này

D

IỄ N

Đ

ÀN

tất cả các loại bùn thải xử lý sinh học nƣớc thải, mà hàm lƣợng chất bay hơi có thể đến 90% toàn bộ chất khô (nƣớc thải công nghệ thực phẩm, hóa hữu cơ).

- Bùn vô cơ ƣa nƣớc: Các bùn này chứa hydroxyt kim loại tạo thành của

phƣơng pháp hóa lý bằng cách làm kết tủa ion kim loại có trong nƣớc xử lý (Al, Fe, Zn, Cr) hoặc do sử dụng kết bông vô cơ (muối ferreux hoặc ferit, muối nhôm).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

6 - Bùn chứa dầu: Nó đặc trƣng bằng việc trong các chất thải có mặt một lƣợng dầu nhỏ hoặc mỡ khoáng chất (hoặc động vật). Các chất này ở dạng nhũ hoặc hấp

N

thụ các phần tử bùn ƣa nƣớc. Một phần bùn sinh học cũng có thể có mặt trong

H

Ơ

trƣờng hợp xử lý cuối cùng bằng bùn hoạt tính (Ví dụ: xử lý nƣớc thải của nhà máy

N

lọc dầu).

U Y

- Bùn vô cơ kị nƣớc: Các bùn này đƣợc đặc trƣng bằng một tỷ lệ trội hơn

TP

.Q

các chất đặc biệt có hàm lƣợng giữ nƣớc nhỏ (cát, bùn phù sa, xỉ, vẩy rèn, muối đã kết tinh).

ẠO

- Bùn vô cơ ƣa – kị nƣớc: Các bùn này chủ yếu bao gồm các chất kị nƣớc

G

Đ

chứa vừa đủ chất ƣa nƣớc để cho ảnh hƣởng bất lợi của chất này đến việc làm khô

H Ư

N

bùn chiếm ƣu thế. Các chất ƣa nƣớc thƣờng là các hydroxyt kim loại (chất kết tụ).

- Bùn có sợi: Nói chung loại bùn này rất dễ làm khô trừ khi việc thu hồi

TR ẦN

bùn các sợi chuyển sang lại ƣa nƣớc do sự có mặt hydroxyt hoặc bùn sinh học.

2.1.2.2 Đặc điểm và tính chất của bùn thải

B

Hơn 60.000 chất và hợp chất đã đƣợc tìm thấy trong bùn thải và nƣớc thải.

10 00

Chúng đƣợc đặc trƣng bởi một số tính chất quan trọng nhƣ: Tổng hàm lƣợng chất rắn (TS); hàm lƣợng chất rắn dễ bay hơi (VS); pH; chất hữu cơ (OM); chất

Ó

A

dinh dƣỡng; kim loại nặng; chất hữu cơ độc hại và tác nhân gây bệnh.

H

- TS: Thông thƣờng, bùn thải dạng lỏng có TS 2 – 12 %, trong khi bùn thải

-L

Í-

dạng khử nƣớc có TS 12 – 40 % (bao gồm cả các chất phụ gia hóa học). Bùn thải

ÁN

khô hoặc ủ thƣờng có TS trên 50 %.

TO

- VS: Hầu hết các loại bùn thải không ổn định, chứa khoảng 75 – 85 % VS

D

IỄ N

Đ

ÀN

(tính theo % trọng lƣợng khô).

- pH: Bùn có pH thấp (< 6,5) thúc đẩy sự hấp thụ các kim loại nặng, pH cao

(> 11) có thể giết chết vi khuẩn nếu kết hợp với các loại đất có pH trung tính hoặc cao có thể ức chế sự hấp thụ của kim loại nặng trong đất.

- OM: Hàm lƣợng các chất hữu cơ trong bùn thải khá cao cho nên có thể sử

dụng để cải thiện tính chất vật lý của đất. Hàm lƣợng chất hữu cơ tăng làm giảm dung trọng, tăng cƣờng khả năng cầm giữ nƣớc và thúc đẩy sự thấm nƣớc lớn hơn.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

7 - Chất dinh dƣỡng: Chất dinh dƣỡng có trong bùn nhƣ nitơ, phốt pho và kali là rất cần thiết cho sự tăng trƣởng của thực vật. Tuy vậy, hàm lƣợng dinh dƣỡng cao

N

có thể dẫn đến ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ngầm và nƣớc mặt.

H

Ơ

Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng thƣờng có trong bùn thải tại một số nƣớc trên

.Q

Bảng 2.1. Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng trong bùn thải

U Y

N

thế giới đƣợc đƣa ra trong bảng 2.1.

Tổng chất dinh dƣỡng N P K WWPT Michigan (USA) 3,5 2,2 0,5 WWPT New York (USA) 2,9 1,2 0,19 WWPT Hawaii’s (USA) 3,8 0,6 0,06 WWPT Sant-Peteresburg (Nga) 4,3 2,4 0,4 WWPT Matxcova (Nga) 2,1-2,8 1,6-2,9 0,3-0,5 WWPT Vladimir (Nga) 1,57-1,95 1,35-2,25 0,2-0,45 WWPT Kazan (Nga) 1,7-2,6 0,12-1,2 0,14-0,36 WWPT Sochi (Nga) 3,4 1,9 0,3 WWPT Sipraya (Thái Lan) 3,43 0,11 0,08 WWPT Triunfo (Brazil) 2,3 0,69 0,11 WWPT Laissa (Hy Lạp) 1,8-2,8 1,2-1,65 Không xác định Nguồn: Khai, N.M., Ha, Q.H., Vinh, N.C., Gusstafson, J.P., Oborn, I., 2008.

“Effects of biosolids application on soil chemical properties in peri-urban agricultural systems”,VNU Journal of Science Thông thƣờng hàm lƣợng dinh dƣỡng trong bùn thấp hơn so với phân bón

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nguồn bùn thải

-L

bán trên thị trƣờng đặc biệt là K thƣờng ít hơn 0,5%.

ÁN

- KLN: Các kim loại nặng rất dễ hấp phụ trên bề mặt các chất lơ lửng dạng

TO

hữu cơ và vô cơ. Khi các chất này lắng xuống tạo thành bùn lắng thì các kim loại

D

IỄ N

Đ

ÀN

nặng cũng sẽ bị tích tụ trong bùn.

Stephen Lester (CHEJ) đã tổng hợp thông tin từ các nhà nghiên cứu Đại học

Cornell và Hiệp hội các kỹ sƣ xây dựng đã xác định rằng bùn thải có chứa các độc tố sau đây - Polychlorinated biphennyls (PCBs); - Clo thuốc trừ sâu bao gồm DDT, dieldrin, aldrin, endril, chlordane, heptachlor, Lindan, mirex, kepone, 2,4 – T, 2,4 – D;

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8

N

H

Ơ

N

- Clo hóa các hợp chất nhƣ dioxin; - Polycyclic hydrocacbon thơm; - Kim loại nặng: asen, cadimi, crom, chì và thủy ngân; - Các độc tố khác bao gồm: amiăng, sản phẩm dầu mỏ và các dung môi công nghiệp.

Ngoài ra, theo kết quả nghiên cứu về đặc điểm bùn thải tại bang Indiana

U Y

(Mỹ) cho thấy bùn thải tại đây có chứa khoảng 50% chất hữu cơ và 1 – 4 % cacbon

.Q

vô cơ (nitơ hữu cơ và photpho vô cơ là thành phần chủ yếu của N và P trong bùn).

TP

Tuy nhiên, sự dao động lớn nhất là thành phần các kim loại nặng nhƣ: Cd, Zn, Cu,

ẠO

Ni, Pb trong bùn thải [9].

Đ

2.2. Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải

G

2.2.1 Trên thế giới

H Ư

N

 Quy định của US – EPA

Quy định của US EPA (Mục 40 của Bộ luật Liên bang (CFR, phần 503) đối

TR ẦN

với bùn thải sử dụng cho các mục đích nhƣ áp dụng cho nông nghiệp, chôn lấp hay thiêu đốt đƣợc quy định chi tiết trong bảng 2.2.

10 00

B

Bảng 2.2. Quy định của US – EPA đối với một số kim loại nặng (KLN) có trong bùn thải theo mục đích sử dụng.

Ó

dụng cho nông nghiệp

H

KLN

A

Giới hạn hàm lƣợng áp

ÁN

Cd

-L

As

Í-

(mg/kg)

cho chôn lấp (mg/kg)

Giới hạn hàm lƣợng cho thiêu đốt (µg/m3)

75

73

0,023

85

-

0,057

4300

Pb

840

-

-

Ag

57

-

-

Ni

420

420

2,0

Se

100

-

-

Zn

7500

-

-

Cr

-

600

-

TO

Cu

ÀN Đ IỄ N D

Giới hạn hàm lƣợng

-

Nguồn: Quy định của US – EPA

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

9 Quy định của EU - Đối với các hợp chất hữu cơ:

N

Hàm lƣợng chất hữu cơ áp dụng cho đất nông nghiệp đối với bùn thải tại mỗi

H

Ơ

quốc gia đƣợc quy định khác nhau trong bảng 2.3.

U Y

N

Bảng 2.3. Hàm lƣợng các hợp chất hữu cơ đối với bùn thải áp dụng cho nông nghiệp của một số quốc gia

Đan

ẠO

Hợp chất hữu cơ

TP

.Q

Đơn vị: mg/kg

EU

Điển

Đức

Các chất hữu cơ halogen (AOX)

500

Liner alkylbenzen sulfonate (LAS)

N

G

Đ

Mạch

Thụy

-

500

2600

50

-

-

100

1300

-

-

Nonylphenol and ethoxylates (NPE)

50

10

50

-

Hydrocarbon thơm đa vòng (PAH)

6

3

3

-

0,8

-

0,4

0,2

100*

-

-

100

TR ẦN

H Ư

-

H

Ó

A

10 00

B

Di (2-ethylhexyl)phthalates (DEHP)

-L

Í-

Polychlorinated biphenyls (PCB)

ÁN

Polychlorinated dibenzo-dioxins and

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

furans (PCDD/Fs)

Nguồn: Khai, N.M., Ha, Q.H., Vinh, N.C., Gusstafson, J.P., Oborn, I., 2008.

“Effects of biosolids application on soil chemical properties in peri-urban agricultural systems”,VNU Journal of Science * Đơn vị: mg/kg TED (lƣợng độc hại tƣơng đƣơng) - Đối với kim loại nặng: Tại một số quốc gia ngăn cấm việc tái sử dụng bùn

cho mục đích nông nghiệp nếu hàm lƣợng kim loại nặng vƣợt quá quy định cho pép đƣợc đƣa ra trong bảng 2.4.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

10

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

11

100

1300

Nonylphenol and ethoxylates (NPE)

50

10

Hydrocarbon thơm đa vòng (PAH)

6

3

100*

Đ

Polychlorinated dibenzo-dioxins and furans

-

G

0,8

-

-

50

-

3

-

0,4

0,2

-

100

-

N

Polychlorinated biphenyls (PCB)

-

U Y

Di (2-ethylhexyl)phthalates (DEHP)

-

.Q

50

TP

2600

ẠO

Liner alkylbenzen sulfonate (LAS)

N

H

Ơ

N

Bảng 2.4. Hàm lƣợng KLN đối với bùn thải áp dụng trong nông nghiệp tại một số quốc gia Đơn vị: mg/kg Đan Thụy Hợp chất hữu cơ EU Đức Mạch Điển Các chất hữu cơ halogen (AOX) 500 500

H Ư

Nguồn: Khai, N.M., Ha, Q.H., Vinh, N.C., Gusstafson, J.P., Oborn, I., 2008. systems”,VNU Journal of Science

TR ẦN

“Effects of biosolids application on soil chemical properties in peri-urban agricultural Ngoài ra, để giảm thiểu rủi ro của vi sinh vật gây bệnh đối với sức khỏe,

10 00

B

một số quốc gia đã bổ sung thêm quy định giói hạn của một số vi sinh vật trong tiêu chuẩn về chất lƣợng bùn thải. Các giới hạn này ở các quốc gia khác nhau là khác

Ó

A

nhau, đƣợc trình bày ở bảng 2.5.

-L

Í-

H

Bảng 2.5. Giá trị giới hạn của một số vi sinh vật trong bùn thải theo tiêu chuẩn một số nƣớc trên thế giới Salmonella 8 MPN/10g

Italy

1000 MPN/10g

TO

ÁN

Quốc gia Pháp

Bùn không đƣợc sử dụng nếu chứa Ba Lan Ký sinh trùng: 10/kg Salmonella Bùn không đƣợc sử dụng nếu chứa Đan Mạch Liên cầu khuẩn < 100/g Salmonella Nguồn: Khai, N.M., Ha, Q.H., Vinh, N.C., Gusstafson, J.P., Oborn, I., 2008.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Luxembourg

Vi sinh vật khác Enterovirus: 3 MPCN/10g Trứng giun sán: 3 MNCN/10g Vi khuẩn đƣờng ruột: 100/g

“Effects of biosolids application on soil chemical properties in peri-urban agricultural systems”,VNU Journal of Science

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

12

2.2.2 Tại Việt Nam

N

Việt Nam đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngƣỡng chất thải

H

Ơ

nguy hại QCVN 07:2009/BTNMT, trong đó có những quy định đƣợc áp dụng với

U Y

N

bùn thải. Hiện nay, quy chuẩn riêng QCVN 50:2013/BTNMT đã đƣợc ban hành

.Q

theo thông tƣ 32/2013/TT-BTNMT, ngày 25/10/2013 của Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên

TP

và Môi trƣờng, xây dựng dựa trên QCVN 07:2009/BTNMT quy định ngƣỡng nguy

ẠO

hại của các thông số (trừ các thông số phóng xạ) trong bùn thải phát sinh từ quá

Đ

trình xử lý nƣớc thải, nƣớc cấp, làm cơ sở phân loại và quản lý bùn thải.

N

G

Theo QCVN 50:2013/BTNMT, bùn thải từ quá trình xử lý nƣớc thải đƣợc xác

TR ẦN

- pH ≥ 12,5 hoặc pH ≤ 2,0

H Ư

định là chất thải nguy hại nếu thuộc một trong những trƣờng hợp sau:

- Trong mẫu bùn thải phân tích có ít nhất 01 thông số quy định tại bảng 2.6 có giá

10 00

B

trị đồng thời vƣợt cả hàm lƣợng tuyệt đối (Htc) và ngƣỡng nguy hại (Ctc)

Í-

Trong đó:

H

Ó

A

Giá trị ngƣỡng hàm lƣợng tuyệt đối (Htc, ppm) đƣợc tính bằng công thức:

-L

+ H (ppm) là giá trị hàm lƣợng tuyệt đối cơ sở đƣợc quy định trong bảng 2.6;

ÁN

+ T là tỷ số giữa khối lƣợng thành phần rắn khô trong mẫu bùn thải trên tổng

Ngƣỡng nguy hại tính theo nồng độ ngâm chiết của các thông số trong bùn

thải từ quá trình xử lý nƣớc đƣợc quy định tại bảng 2.6.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

khối lƣợng mẫu bùn thải.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

13 Bảng 2.6. Hàm lƣợng tuyệt đối cơ sở (H) và ngƣỡng nguy hại tính theo nồng độ

As

40

2

Bari

-

Ba

2.000

3

Bạc

-

Ag

100

4

Cadimi

-

Cd

10

5

Chì

-

Pb

300

6

Coban

-

Co

7

Kẽm

-

8

Niken

-

9

Selen

-

10

Thủy ngân

-

11

Crôm VI

-

Ơ

100 5

1.600

80

Zn

5.000

250

Ni

1.400

70

Se

20

1

Hg

4

0,2

Cr6+

100

5

-

CN-

590

-

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

0,5

A H

Xyanua

2

15

Ó

Tổng

Í-

12

.Q

-

(mg/l)

G

Asen

ngâm chiết Ctc

U Y

(ppm)

1

H

hóa học

tính theo nồng độ

N

đối cơ sở H

TP

Công thức

Ngƣỡng nguy hại

ẠO

Thông số Số CAS

Đ

TT

Hàm lƣợng tuyệt

Tổng Dầu

-

-

1.000

50

14

Phenol

108-95-2

C6H5OH

20.000

1.000

15

Benzen

71-43-2

C6H6

10

0,5

ÁN

-L

13

TO

N

ngâm chiết (Ctc) của các thông số trong bùn thải

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nguồn: Bộ tài nguyên và môi trường (2013), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước, QCVN 50: 2013/BTNMT.

2.3 Tình hình quản lý bùn thải trên thế giới 2.3.1 Khái quát bùn thải trên thế giới Trong những năm gần đây, các quá trình xử lý nƣớc thải với những công nghệ tiến bộ đã đƣợc áp dụng ở nhiều nƣớc để hạn chế sự ô nhiễm môi trƣờng từ nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải công nghiệp. Nhƣng chỉ dừng lại ở việc xử lý nƣớc

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

14

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

thải thì chƣa triệt để vì sau quá trình xử lý nƣớc thải sản phẩm chủ yếu là bùn thải, đây là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng. Quá trình xử lý nƣớc thải tạo ra một lƣợng lớn bùn, ƣớc tính chiếm từ 5% đến 25% tổng thể tích nƣớc xử lý. Trong quá trình xử lý bằng công nghệ bùn hoạt tính, khoảng 30 - 40% các chất hữu cơ có trong nƣớc thải sẽ chuyển sang dạng bùn hay lƣợng bùn sinh ra khi xử lý 1kg COD trong nƣớc thải là khoảng 0,3kg đến 0,5kg bùn[27]. Do đó, bùn thải sau quá trình xử lý nƣớc thải cần đƣợc xử lý và sử dụng hiệu quả. Đối với các nƣớc Châu Âu, lƣợng bùn thải khô trên một đầu ngƣời đƣợc

TP

thống kê từ quá trình xử lý nƣớc sơ cấp và thứ cấp là khoảng 90g/ngày/ngƣời. Ở

ẠO

Anh, có khoảng 30 triệu tấn bùn thải mỗi năm, tƣơng đƣơng với 1,2 triệu tấn bùn

Đ

khô mỗi năm. Chi phí cho loại bỏ và xử lý bùn khoảng 250 triệu bảng Anh ứng với

G

5 bảng Anh/đầu ngƣời. Sau khi thực hiện xử lý toàn bộ nƣớc thải trong thành phố

H Ư

N

của 15 nƣớc cộng đồng Châu Âu vào năm 2005, việc xử lý này có thể làm phát sinh thêm khoảng 10,7 triệu tấn bùn khô mỗi năm và tăng khoảng 38% lƣợng bùn. Việc

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

tích lũy này đã tạo ra một lƣợng lớn bùn thải.

Hình 2.1. Biểu đồ về sự gia tăng bùn thải khi áp dụng biện pháp xử lý nƣớc thải ở các nƣớc cồng đồng Châu Âu [27]

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

15 Ở một vài nƣớc Châu Âu, phƣơng pháp loại bỏ bùn chủ yếu là chôn lấp tỷ lệ chiếm khoảng 50-75%. Trong khi đó, bùn thải sử dụng cho nông nghiệp nhƣ nguồn

N

phân bón chỉ chiếm khoảng 25-35% hoặc một phần nhỏ đƣợc tái sinh. Tại Anh,

H

Ơ

hàng năm có khoảng 18 triệu tấn bùn thải đƣợc bón cho nông nghiệp nhƣ nguồn

N

phân hữu cơ, cũng nhƣ có khoảng 60% lƣợng bùn thải của Hoa Kỳ đƣợc sử dụng

U Y

cho mùa màng. Theo tài liệu của Hội đồng liên minh Châu Âu (1999 - 2001) có

TP

.Q

40% lƣợng bùn thải của các nƣớc Châu Âu đƣợc tái sử dụng lại cho nông nghiệp.

Trung Quốc, các trạm xử lý nƣớc thải tạo ra khoảng 5,5 triệu tấn bùn tính theo trọng

ẠO

lƣợng khô vào năm 2006. Một phần đáng kể lƣợng bùn này đƣợc sử dụng trong

G

Đ

nông nghiệp và phần còn lại đƣợc chôn lấp hoặc thải bỏ theo các hình thức khác.

N

Trong quá khứ, việc thải bỏ bùn từ hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc xem nhƣ không

H Ư

tạo ra bất kỳ vấn đề môi trƣờng nào vì lƣợng bùn thải không nhiều và việc thải bùn

TR ẦN

không đƣợc quy định cụ thể. Việc chôn lấp trong các bãi chôn lấp không đúng kỹ thuật cũng đƣợc chấp nhận. Nhƣng hiện nay, việc xử lý bùn thải đƣợc kiểm tra khắt

B

khe hơn. Trong khi đó việc chôn lấp bùn thải tại nƣớc này vẫn đƣợc xem là lựa

10 00

chọn có chi phí thấp nhất thì các nỗ lực về sử dụng bùn thải một cách an toàn và ích lợi nhƣ dùng cho nông nghiệp hoặc thu hồi năng lƣợng vẫn là một hƣớng đi mới.

Ó

A

2.3.2 Các công nghệ về tái sử dụng bùn thải trên thế giới

H

2.3.2.1 Các biện pháp xử lý bùn thải trên thế giới

-L

Í-

Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế - xã hội, bùn thải đang trở thành

ÁN

một gánh nặng ngay cả ở các nƣớc có nền kinh tế, khoa học kỹ thuật tiên tiến trên

TO

thế giới. Theo Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ (US-EPA), chi phí xử lý bùn thải chiếm tới 50% chi phí vận hành của toàn hệ thống. Tại các quốc gia lớn nhƣ Mỹ,

D

IỄ N

Đ

ÀN

Úc, các nƣớc Châu Âu, việc xử lý bùn thải đƣợc quy định chặt chẽ để đảm bảo đáp ứng các chỉ tiêu nghiêm ngặt cho việc tái sử dụng vào các mục đích khác nhau. Tùy vào cách thức quản lý khác nhau mà các nƣớc có những phƣơng pháp xử lý bùn thải khác nhau, phổ biến nhất là ứng dụng làm phân bón, chôn lấp và đốt. Trong vài thập

kỷ gần đây đã có sự thay đổi lớn liên quan tới việc xử lý bùn thải, trƣớc năm 1998, bùn thải chủ yếu đƣợc đổ thải vào đại dƣơng hoặc sử dụng nhƣ một loại phân bón

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

16 cho nông nghiệp (Odegaard et al., 2002). Một cách khác là đốt bùn hoặc đơn giản là chôn lấp. Trong năm 1998, bùn thải đƣợc coi nhƣ một loại chất rắn sinh học ở châu

H

Ơ

hoặc không có thu hồi năng lƣợng), compost, phân hủy yếm khí, sấy khô thành viên

N

Âu, Bắc Mỹ và nhiều nƣớc khác bao gồm ứng dụng làm đất trồng trọt chôn lấp (có

N

nhiên liệu phân bón và đốt (có hoặc không có thu hồi năng lƣợng) [10].

U Y

Cách đây khoảng một thập kỷ trƣớc, chôn lấp là phƣơng pháp xử lý chính tại

TP

.Q

châu Âu. Trong năm 1999, 57% bùn thải đô thị (MSW) đƣợc chôn lấp, so với 67% năm 1995 ở tây Âu, và 83% ở miền Trung và Đông Châu Âu (DHV CR, 2001).

ẠO

Trong nửa thập niên 90 và cho đến sau này, những nghiên cứu quan trọng, phát

G

Đ

triển và thƣơng mại hóa hệ thong ủ Biogas đã xuất hiện ở châu Âu. Đồng thời,

N

những nhà thiết kế và những nhà cung cấp hệ thống ủ Biogas đang kết hợp quá trình

H Ư

xử lý sơ bộ rác thải, ủ biogas và kỹ thuật sản xuất compost để giảm đồng thời khối

TR ẦN

lƣợng và tỉ lệ chất hữu cơ của rác thải đƣa đi chôn lấp. Nhƣng hiện nay, chôn lấp đang trở thành một lựa chọn xử lý tốn kém hơn nhiều bởi một số lý do nhƣ: Sự gia

B

tăng dân số, các quy định thay đổi yêu cầu bãi rác mới phải đầu tƣ công nghệ và

10 00

quản lý chặt chẽ (Millner và cộng sự., 1998), sự tăng phát thải khí nhà kính CH4, CO2 và việc đƣa các kim loại nặng vào nƣớc và đất từ các bãi chôn lấp, quan trọng

Ó

A

nhất là xử lý chôn lấp đổ thải tại các bãi rác không tận dụng lợi thế của các giá trị

H

dinh dƣỡng và tính chất của chất rắn sinh học, và chiếm không gian bãi rác có thể

-L

Í-

đƣợc sử dụng tốt hơn cho các loại rác khác khiến lựa chọn này trở nên kém hấp dẫn.

ÁN

Tận thu nguồn năng lƣợng từ loại chất thải này đang đƣợc quan tâm tại châu

TO

Âu, bao gồm các biện pháp.

D

IỄ N

Đ

ÀN

- Phân hủy yếm khí bùn thải; - Sản xuất nhiên liệu sinh học từ bùn thải; - Đốt thu năng lƣợng trực tiếp; - Phối trộn, đốt bùn trong các nhà máy điện đốt than; - Khí hóa và nhiệt phân bùn; - Sử dụng của bùn nhƣ một năng lƣợng va nguồn nguyên liệu trong sản xuất

xi măng Portland và vật liệu xây dựng;

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

17 - Quá trình siêu oxy hóa ƣớt; - Xử lý thủy nhiệt.

N

Chôn lấp có thu hồi năng lƣợng từ khí bãi chôn lấp là một lựa chọn quản lý

H

Ơ

hiện đại (Gomez et al., 2010). Trong năm 2005, 64% bùn thải ở Anh và xứ Wales là

N

xử lý bằng cách phân hủy yếm khí, đến năm 2015 con số này sẽ là 85%. Bùn đƣợc

U Y

ủ trong các ô bao kín sẽ lên men, phân hủy và sinh ra khí gas. Thực chất của công

TP

.Q

nghệ là biến rác thải, bùn thải thành khí gas để chạy máy phát điện. Phát điện từ than bùn sẽ đƣợc thực hiện theo cơ chế thu hồi khí từ bãi chôn lấp và phát điện theo

ẠO

cơ chế phát triển sạch (CDM- Clean Development Mechanism). Điện do các máy

G

Đ

phát sản xuất ra sẽ đƣợc dẫn đến máy biến thế, tăng điện áp lên để hòa vào mạng

N

lƣới điện quốc gia. Bùn sau khi đƣợc ủ đƣợc tận dụng thu hồi nito, photpho hay các

H Ư

ứng dụng khác [15].

TR ẦN

2.3.2.2 Các công nghệ tận thu năng lượng khác từ bùn thải - Nhiệt phân (khí hóa): Là một quá trình xử lý nhiệt trong đó bùn (hoặc sinh

B

khối) đƣợc đun nóng dƣới nhiệt độ từ 350 – 5000C trong điều kiện thiếu oxy. Trong

10 00

quá trình này, bùn đƣợc chuyển thành than, tro, nhiệt phân dầu, hơi nƣớc và các loại khí dễ cháy. Một phần của sản phẩm rắn/ khí của nhiệt phân quá trình đƣợc thiêu

Ó

A

hủy và sử dụng hệ thống sƣởi bằng năng lƣợng trong quá trình nhiệt phân. Mỹ là

H

nƣớc đầu tiên áp dụng công nghệ khí hóa nhƣng ở quy mô hạn chế trong xử lý bùn

-L

Í-

thải và coi nó nhƣ biện pháp than thiện với môi trƣờng. Khí hóa là công nghệ xử lý

ÁN

bùn thải có thể đƣợc dễ dàng chấp nhận hơn tiêu hủy hay đốt. Tuy nhiên, kinh phí

TO

đầu tƣ cho công nghệ khí hóa rất tốn kém và công nghệ khó đƣợc phổ biến thành

D

IỄ N

Đ

ÀN

chính bởi nguyên nhân kinh tế.

- Sử dụng bùn nhƣ một năng lƣợng và nguồn nguyên liệu trong sản xuất xi

măng Portland và vật liệu xây dựng là một biện pháp tận dụng nguồn cacbon có

chứa các hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ đại diện cho vật liệu có giá trị trong bùn nƣớc thải. Có nhiều khả năng sử dụng các hợp chất này cùng một lúc một cách có lợi. Tuy đã đƣợc nghiên cứ ở các nƣớc châu Mỹ và châu Âu nhƣng phƣơng pháp này đƣợc phát triển nhiều ở các nƣớc châu Á, đặc biệt là ở Nhật Bản.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

18 - US-EPA ƣớc tính rằng trong hơn bảy triệu tấn bùn khô (DMTs) của nƣớc thải đƣợc sản xuất hàng năm hiện nay, hơn một nửa bùn (54%) có thể mang lại lợi

N

nhuận, nghĩa là, áp dụng vào nông nghiệp, làm vƣờn, đất lâm nghiệp,… tạo ra giá

H

Ơ

trị kinh tế. Dựa trên kinh nghiệm với việc sử dụng phân ngƣời, nƣớc thải, và phân

N

động vật trên đất canh tác, việc sử dụng bùn thải làm phân bón đã đƣợc thực hiện

U Y

và phát triển nhanh chóng. Các công nghệ ủ bùn sinh học làm phân compost đặc

TP

.Q

biệt phát triển nhƣ công nghệ ủ trong thùng ủ quy mô nhỏ hoặc lò ủ quy mô công nghiệp ở Mỹ; công nghệ ủ luống đảo trộn với quy mô công nghiệp ở Canada;

ẠO

công nghệ ủ trong thùng ủ thu hồi năng lƣợng ở Đức và công nghiệp ủ trong tháp

G

Đ

ủ thổi khí cƣỡng bức ở Ý,…

N

2.3.2.3 Các công nghệ tái chế bùn thải mới trên thế giới [14]

H Ư

- Ý tƣởng tái sử dụng bùn thải làm môi trƣờng thay thế cho môi trƣờng nhân

TR ẦN

tạo để nuôi cấy vi sinh vật nhằm nâng cao giá trị của bùn thải lần đầu tiên đƣợc phát triển bởi giáo sƣ R.D. Tyagi thuộc Viện Nghiên cứu khoa học quốc gia, Quebec,

B

Canada (INRS). Ƣu điểm nổi bật của hƣớng nghiên cứu này là tận dụng thành phần

10 00

dinh dƣỡng trong bùn thải để thay thế cho môi trƣờng nhân tạo đắt tiền (thƣờng đƣợc sử dụng trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm sinh học

Ó

A

có ích) nhƣ: Các loại chế phẩm ứng dụng cho nông dân làm nghiệp (thuốc trừ sâu

H

sinh học và các vi khuẩn kháng nấm, bệnh trên cây công nghiệp, chế phẩm dùng

-L

Í-

trong cải tạo đất trồng cây

ÁN

- Nghiên cứu phát triển các xu hƣớng xử lý bùn thải mới tại Mỹ đang đƣợc

TO

tiến hành theo nhiều công nghệ mới đƣợc xác định là sang tạo hoặc tiềm năng (EPA, 2006) nhƣ những công nghệ khác nhau, trong đó có khả năng làm giảm tổng

D

IỄ N

Đ

ÀN

thể khối lƣợng chất rắn sinh học chất thải và cung cấp tiết kiệm đáng kể trong việc

xử lý, chế biến và vận chuyển sản phẩm cuối, bao gồm: quá trình MicroSludge; quá

trình siêu âm ly giải tế bào trƣớc khi phân hủy yếm khí; quá trình thủy nhiệt; quá trình CannibalTM; công nghệ ổn định chất lỏng; công nghệ làm dày và và khử nƣớc; quá trình chuyển đổi nhiệt. Các phƣơng pháp và công nghệ này tốn kém và đỏi hỏi kiến thức kỹ thuật cao để đảm bảo bền vững hoạt động và lâu dài của công trình.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

19 Tuy nhiên công nghệ này có một số lợi thế nhƣ: Phục hồi năng lƣợng; phục hồi các chất dinh dƣỡng; lựa chọn mới trong xử lý nƣớc; nguồn mới cho sản xuất vật liệu.

N

- Một phƣơng pháp ứng dụng triệt để và kết hợp các công nghệ xử lý bùn

H

Ơ

hiệu quả đó là phƣơng pháp xử lý bùn tổng hợp. Bùn sẽ đƣợc tách các thành phần

N

hữu cơ và vô cơ bằng phƣơng pháp thủy lực. Chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống đáy

U Y

bồn trong khi chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ đƣợc tách ra sẽ

TP

.Q

đƣợc tận dụng đẻ sản xuất vật liệu xây dựng, trong khi các chất hữu cơ đƣợc xử lý tiếp bằng phƣơng pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu

ẠO

cơ sạch. Phần bùn hữu cơ sạch sẽ đƣợc tận dụng để trồng cây và cải tạo đất nông

G

Đ

nghiệp. Còn lại các kim loại nặng sẽ đƣợc xử lý theo phƣơng pháp hóa học để tách

N

riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Việc xử lý một tấn

H Ư

bùn chứa kim loại bằng phƣơng pháp truyền thống (sấy, đốt, hóa rắn, chôn lấp)

TR ẦN

cũng mất tới gân 200 USD trong khi xử lý bằng phƣơng pháp sinh học và hóa học chỉ mất 53 USD.

B

Tại Mỹ, bùn thải là những phế liệu rắn sinh ra từ quá trình xử lý nƣớc thải và

10 00

xử lý đạt quy định của liên bang và tiểu bang. Mỹ sử dụng khoảng 60% của các chất rắn sinh học đƣợc tạo ra cho mục đích nông nghiệp [14].

Ó

A

- Bùn thải làm đất trồng trọt, chôn lấp và đốt chiếm 80% việc sử dụng bùn

H

thải của Mỹ trong năm 2004 (Nebra, 2007). Ứng dụng làm phân bón hay một loại

-L

Í-

đất bổ sung cho trồng trọt ở Bắc Mỹ là một lựa chọn chi phí thấp đƣợc ƣa thích.

ÁN

- Ở Mỹ, công nghiệp nhƣ ủ và sấy khô (bao gồm cả Pelletizing) đang đƣợc

TO

thực hiện. Một trong những công nghệ phổ biến ở các nhà máy xử lý bùn thải là áp dụng xử lý bùn thải ở trong nhữn thiết bị ủ kín nhƣng không thổi khí. Phƣơng pháp

D

IỄ N

Đ

ÀN

ủ kỵ khí này tuân thủ theo các trình tự sau: bùn đƣợc tiếp nhận và đƣa vào các thiết bị ủ kín dƣới dạng các lò ủ kín có phối hợp các chủng loại men vi sinh vật khử mùi, thúc đẩy quá trình lên men, sau đó đƣợc đƣa ra sấy khô, nghiền và đóng bao. Ƣu điểm này là xử lý triệt để bảo vệ đƣợc môi trƣờng, thu hồi phân bón (có tác dụng cải tạo đất), cung cáp đƣợc nguyên vật liệu cho các ngành công nghiệp, không mất kinh

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

20 phí xử lý bùn. Nhƣợc điểm là đòi hỏi kinh phí đầu tƣ lớn, kinh phí duy trì cao, chất lƣợng phân bón thu hồi không cao, công nghệ phức tạp (phải qua sấy) [14].

N

Tại Nhật Bản, bùn thải từ các trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt sẽ đƣợc sử dụng

H

Ơ

để lên men kị khí thu hồi khí metan dùng cho phát điện, cặn bùn đƣợc dùng để sản

N

xuất gạch Block dùng cho lát đƣờng… Ở Tokyo có 13 cơ sở xử lý nƣớc thải sinh

U Y

hoạt, đƣợc đặt ở nhiều vị trí trong thành phố để xử lý nƣớc thải sinh hoạt. Nhƣng

TP

.Q

chỉ có 3 cơ sở xử lý lắp đặt hệ thống xử lý bùn thải, còn ở các cơ sở còn lại chỉ lắp đặt hệ thống xử lý nƣớc thải, bùn thải sẽ đƣợc chuyển theo đƣờng ống để đƣa về các

ẠO

trạm có hệ thống xử lý triệt để bùn thải.

G

Đ

2.4 Tình hình quản lý bùn thải ở Việt Nam

N

2.4.1 Khái quát bùn thải ở Việt Nam [14]

H Ư

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp đặc biệt là công

TR ẦN

nghiệp chế biến thực phẩm thì vấn đề chất thải từ các ngành này đang là một mối quan tâm lớn.

B

Tại Việt Nam, đối với ngành chế biến nông sản, lƣơng thực thực phẩm đã có

10 00

rất nhiều các công trình nghiên cứu về công nghệ xử lý nƣớc thải, nhiều trạm xử lý nƣớc thải đã đƣợc xây dựng và đi vào hoạt động để xử lý nƣớc cấp, nƣớc thải cho

Ó

A

các nhà máy sản xuất bia, mỳ chính, chế biến tinh bột, chế biến nông sản, chế biến

H

thủy sản. Tuy nhiên, chúng ta mới chỉ tập trung quan tâm đến vấn đề xử lý nƣớc mà

-L

Í-

vẫn chƣa có nhiều nghiên cứu về xử lý bùn thải cho các trạm xử lý trên. Bùn thải

ÁN

sau khi xử lý phần lớn đƣợc thu gom và chuyển đến các bãi chôn lấp hoặc dùng làm

TO

phân bón cho nông nghiệp. Bên cạnh đó trong quá trình xử lý nƣớc bằng bùn hoạt tính có khoảng 30 - 40% các chất hữu cơ đƣợc chuyển thành dạng bùn, nếu không

D

IỄ N

Đ

ÀN

có biện pháp xử lý thích hợp sẽ gây ra tái ô nhiễm môi trƣờng.

Tại Tp Hồ Chí Minh, tổng khối khối lƣợng bùn thải ƣớc tính từ 3.000 –

4.000 m3 /ngày đêm (tƣơng đƣơng từ 5.000 - 6.000 tấn/ngày đêm). Bùn thải các loại trên thƣờng đổ xả để có chi phí thấp nhất. Ƣớc tính chi phí xử lý các loại bùn trên khoảng 300.000đồng/tấn và trên dƣới 1.000 tỉ đồng/năm thậm chí còn cao hơn.

Dự báo đến năm 2015 số lƣợng bùn thải sẽ tăng lên khoảng 3 triệu tấn/tháng, năm

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

21 2020 sẽ không dƣới 4 triệu tấn/tháng. Trong đó, bùn thải nguy hại hiện nay có khoảng 250 - 300 tấn/ngày, chƣa kể đến bùn thải từ các tỉnh lân cận đƣa về thành

N

phố để xử lý từ 150 - 200 tấn/ngày. Tp Hồ Chí Minh đã từng thực hiện dự án xây

H

Ơ

dựng nhà máy xử lý bùn Bình Hƣng Hòa và Bình Hƣng nhằm mục đích xử lý bùn

N

thải từ nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt/đô thị để tái chế thành phân hữu cơ. Tuy

U Y

nhiên, công nghệ áp dụng tại nhà máy này vẫn chƣa thực sự tối ƣu, bùn sau khi xử

TP

.Q

lý vẫn còn rất nặng mùi và ảnh hƣởng đến môi trƣờng.

Tại Hà Nội, bên cạnh việc xả thẳng bùn thải ra các bãi đất trống, tình trạng

ẠO

xả chất thải xuống các dòng sông cũng diễn ra nghiêm trọng không kém. Do lƣợng

G

Đ

nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải công nghiệp xả trực tiếp không đủ làm lƣu thông

N

dòng chảy, nên chất thải hữu cơ đổ xuống sông đều lắng tại chỗ, gây ô nhiễm, khiến

H Ư

cho cả bốn con sông Tô Lịch, Kim Ngƣu, Lừ, Sét trở nên ô nhiễm nghiêm trọng.

TR ẦN

Bên cạnh đó, khi tiến hành nạo vét sông, khối lƣợng bùn thải khổng lồ này lại đƣợc đổ trực tiếp tại các bãi đổ ở ngoại thành mà chƣa qua quá trình loại bỏ chất độc hại,

B

tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm không khí, nguồn nƣớc…

10 00

Hiện nay, bùn thải sau khi thu gom đƣợc vận chuyển đến đổ bỏ tại các khu đất trống cách xa khu dân cƣ hoặc tại các ao nuôi thủy sản cần đƣợc san lấp, thậm

Ó

A

chí đổ vào bất cứ khu vực nào có thể. Chính việc đổ bùn thải tràn lan và hoàn toàn

H

không đƣợc xử lý nhƣ hiện nay sẽ gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng, đặc biệt là tích tụ

-L

Í-

các kim loại gây tình trạng mất vệ sinh, mùi hôi thối. Nghiêm trọng hơn, bùn thải

ÁN

đang gây ra những ảnh hƣởng nặng nề do đƣợc đổ bỏ, chôn lấp không có lớp lót

TO

chống thấm nên các chất ô nhiễm thấm xuống các mạch nƣớc ngầm và nƣớc mặt. Vấn đề thiếu bãi đổ bùn thải tại Hà Nội cũng rất nan giải, hiện tại chỉ có bãi rác thải Nam

D

IỄ N

Đ

ÀN

Sơn - Sóc Sơn mới có khả năng xử lý bùn thải công nghiệp. Nếu cứ giải quyết bùn thải

bằng cách tận dụng các bãi đất trống để đổ bùn tạm thì nguy cơ gây ô nhiễm môi

trƣờng rất cao và cũng không có diện tích mặt bằng đủ lớn để chứa bùn thải. Ở Việt Nam, vấn đề quản lý và sử dụng bùn thải sinh học từ các trạm xử lý nƣớc thải vẫn chƣa có các quy định cụ thể. Phần lớn bùn thải từ các trạm xử lý nƣớc thải đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp đơn giản là sân phơi bùn. Sau khi bùn đƣợc làm

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

22 khô, giảm về trọng lƣợng và thể tích thì sẽ đƣợc đóng bao và đem đi chôn lấp tại những nơi quy định. Một số ít các công trình xử lý nƣớc thải có công đoạn xử lý ép

Ơ

N

bùn bánh. Với công nghệ này, bùn sẽ đƣợc tách nƣớc và ép ở dạng bánh. Ở một số

N

H

nhà máy sản xuất thực phẩm (nhƣ nhà máy sản xuất bia) một phần bùn thải đƣợc tái

U Y

sử dụng làm phân bón cho cây trồng. Hiện tại, việc tiếp cận với các công nghệ xử lý

.Q

bùn hiện tại nhƣ đốt hay phân hủy yếm khí để thu hồi khí sinh học còn rất hạn chế ở

TP

nƣớc ta. Ngoài ra còn có một số công trình nghiên cứu xử lý bùn thải thành vật liệu

ẠO

xây dựng, sản xuất gốm sứ, gạch lát.

G

Đ

Đặc biệt, đã có những nghiên cứu đánh giá triển vọng xử lý, tái chế và ứng

H Ư

N

dụng bùn thải sinh học của các nhà máy sản xuất thực phẩm và các trạm xử lý nƣớc thải làm nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật hữu ích để sản xuất các sản phẩm thƣơng

TR ẦN

mại thân thiện môi trƣờng (phân bón vi sinh, thuốc trừ sâu vi sinh…) phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp. Cho đến nay đã có nghiên cứu của PGS.TS. Nguyễn Thị

10 00

B

Hồng Khánh và các cộng sự nghiên cứu xử lý bùn thải sinh học làm nguyên liệu nuôi cấy các vi sinh vật hữu ích. Tuy nhiên kết quả nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở

A

việc đánh giá tiềm năng sử dụng bùn thải sinh học làm nguyên liệu nuôi cây một số

H

Ó

vi sinh vật có ích nhƣ Bacillus thuringiensis, Rhirobium… Những kết quả nghiên

Í-

cứu trên đã mở ra hƣớng đi mới đầy triển vọng trong công tác xử lý bùn thải một

-L

cách hiệu quả, thân thiện với con ngƣời và môi trƣờng.

ÁN

2.4.2 Các phương pháp xử lý bùn thải [5]

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

2.4.2.1 Xử lý bằng thiêu đốt Phƣơng pháp thiêu đốt là phƣơng pháp khá phổ biến trên thế giới hiện nay để

xử lý chất thải rắn nói chung, đặc biệt là chất thải rắn độc hại và bùn thải công nghiệp. Đây là phƣơng pháp xử lý triệt để nhất so với các phƣơng pháp khác.

Thiêu đốt là giai đoạn oxy hóa nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy trong

không khí, các thành phần rác độc hại đƣợc chuyển hóa thành khí và các thành phần không cháy đƣợc (tro, xỉ).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

23 Ƣu điểm của phƣơng pháp thiêu đốt là xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải rắn, giảm tối đa thể tích chất rắn cho khâu xử lý cuối cùng là đóng rắn hoặc tái

Ơ

N

sử dụng tro xỉ. Tuy nhiên giá thành đầu tƣ, chi phí tiêu hao năng lƣợng cao và chi

N

H

phí xử lý cao hơn.

U Y

2.4.2.2 Xử lý bằng phương pháp chôn lấp

.Q

Chôn lấp là phƣơng pháp phổ biến và đơn giản nhất trong xử lý chất thải rắn.

TP

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phƣơng pháp tiêu hủy sinh học có kiểm soát các thông

ẠO

số chất lƣợng môi trƣờng (mùi, không khí, nƣớc rỉ rác) trong quá trình phân hủy.

G

Đ

Ƣu điểm của phƣơng pháp này là chi phí đầu tƣ và xử lý cho chôn lấp không

H Ư

N

lớn. Bùn thải từ các ngành điện tử cũng có thể chôn lấp cùng với bùn thải phát sinh từ các ngành khác.

TR ẦN

Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là những bãi chôn lấp chiếm diện tích lớn, thời gian phân hủy chậm và gây ô nhiễm cho các vùng xung quanh.

10 00

B

Hiện nay, ở Việt Nam, các bãi chôn lấp bùn thƣờng là bãi chôn lấp hở, gây ô nhiễm môi trƣờng và mất mỹ quan.

A

2.4.2.3 Xử lý bằng phương pháp ủ sinh học

H

Ó

Ủ sinh học là quá trình ổn định sinh học các chất hữu cơ để thành các chất

Í-

thải mùn. Quá trình ủ thực hiện theo hai phƣơng pháp: ủ yếm khí và ủ hiếu khí (thổi

-L

khí cƣỡng bức). Việc ủ chất thải với thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ có thể

ÁN

phân hủy đƣợc. Đối với nguồn bùn chƣa tập trung thì có thể áp dụng phƣơng pháp

TO

này, do lƣợng chất hữu cơ chứa nhiều trong bùn. Tuy nhiên đối với bùn thải công

D

IỄ N

Đ

ÀN

nghiệp nói riêng chứa nhiều kim loại nặng là không phù hợp.

- Phân hủy yếm khí: Đây là phƣơng pháp ổn định bùn thải và có thể làm giảm thể tích, ổn định

tính chất bùn thải. Phƣơng pháp này cũng có khả năng làm giảm lƣợng sinh vật gây bệnh trong bùn thải. Quá trình phân hủy các chất trong hệ thống phân hủy yếm khí có thể đƣợc chia ra làm nhiều bƣớc. Quá trình phân hủy yếm khí bùn thải diễn ra trong

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

24 thời gian dài và tỏng nhiệt độ tƣơng đối ổn định, thông thƣờng ở 350C trong thời gian 20 ngày để cho kết quả về khử khuẩn và tạo ra lƣợng metan tối ƣu. Công nghệ phân

Ơ

N

hủy yếm khí có thể tận thu đƣợc lƣợng lớn khí metan, tuy nhiên thời gian dài đòi hỏi

TP

.Q

- Phân hủy hiếu khí:

U Y

nghệ xử lý phù hợp nhƣ chôn lấp, hóa rắn hoặc tái sử dụng làm phân bón.

N

H

lắp đặt, xây dựng hệ thống bể xử lý lớn, chất thải của hệ thống này vẫn đòi hỏi công

Quá trình phân hủy diễn ra nhờ các vi sinh vật hiếu khí tham gia phân hủy

ẠO

chất hữu cơ và sinh ra nhiệt. Nhiệt độ của hệ phân hủy có thể lên đến 700C. Thông

G

Đ

thƣờng, đối với xử lý hiếu khí nhiệt độ bùn thải có thể đạt đến 50-650C sau 5-6 ngày,

H Ư

N

do vậy những vi khuẩn gây bệnh sẽ bị tiêu diệt. Chi phí vận hành cho xử lý hiếu khí có thể cao gấp 5-10 lần so với hệ thống phân hủy kỵ khí nhƣng thời gian đƣợc rút

TR ẦN

ngắn hơn. Cũng tƣơng tự nhƣ công nghệ phân hủy kỵ khí, chất thải sau quá trình phân hủy hiếu khí vẫn đòi hỏi công nghệ phù hợp nhƣ chôn lấp, hóa rắn hoặc tái sử

10 00

B

dụng làm phân bón.

2.4.2.4 Xử lý bằng phương pháp thu hồi tái chế

A

Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng

H

Ó

đƣợc để biến thành các sản phẩm mới, hoặc các dạng năng lƣợng để phục vụ cho

Í-

các hoạt động sinh hoạt sản xuất. Thu hồi và tái chế chất thải là một trong các

-L

phƣơng pháp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trƣờng. Ở Việt Nam, các loại chất thải

ÁN

nguy hại đƣợc quy định xử lý đổ thải chủ yếu theo phƣơng pháp đóng rắn, chôn lấp,

TO

thiêu hủy (khoảng 50% trong tổng số chất thải rắn phát sinh đƣợc xử lý bằng

D

IỄ N

Đ

ÀN

phƣơng pháp chôn lấp không kiểm soát). Tỷ lệ chất thải rắn đƣợc thu hồi và tái sử dụng là 17 – 25%. Tuy nhiên, ở một số quốc gia trên thế giới tỷ lệ thu hồi tái chế rất

cao, khoảng trên 40%. Hoạt động tái chế đem lại hiệu quả kinh tế lớn, tiết kiệm đƣợc tài nguyên thiên nhiên bởi việc thay thế các nguyên liệu gốc, làm giảm lƣợng chất thải, giảm ô nhiễm môi trƣờng, giảm chi phí xử lý, giảm diện tích cho các bãi

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

25 chôn lấp. Một số nƣớc phát triển trên thế giới đã phát triển xu thế tái chế chất thải trở thành ngành công nghiệp môi trƣờng.

Ơ

N

2.5 Tác động của bùn thải đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời

N

H

Bùn thải chứa vi khuẩn gây bệnh, virut và các động vật nguyên sinh cùng với

U Y

giun sán ký sinh trùng khác có thể làm tăng nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của

.Q

con ngƣời, động vật và thực vật. Bổ sung bùn tƣơi vào đất làm gia tăng đáng kể số

TP

lƣợng vi khuẩn E.coli. Theo tổ chức y tế Thế giới – WHO (1981), đã xác định các

ẠO

vi sinh vật Salmonella và Taenia gây bệnh chủ yếu cho sức khỏe và là mối quan tâm

G

Đ

lớn nhất.

H Ư

N

Bùn thải từ các nhà máy xử lý nƣớc thải mặc dù đã đƣợc xử lý, mức độ ô nhiễm giảm nhƣng không loại bỏ hết đƣợc tác nhân gây bệnh và các chất nguy hại ở

TR ẦN

mức độ thấp của các thành phần nhƣ PAHs, PCB, dioxin, kim loại nặng và các chất ô nhiễm độc hại đƣợc tích đọng lại, sau đó đƣợc tiêu thụ bởi con ngƣời [30].

10 00

B

Bùn thải tác động đến sức khỏe con ngƣời có thể chia thành ảnh hƣởng nhìn thấy ngay sau khi tiếp xúc (nhƣ: mùi hôi, nhiễm trùng do hít/nuốt vi khuẩn) hoặc

A

phát sinh do tiếp xúc dài hạn (tiếp xúc với kim loại phát tán từ quá trình xử lý bùn),

H

Ó

ảnh hƣởng từ từ không thấy ngay đƣợc hậu quả. Những ngƣời có nguy cơ bị ảnh

Í-

hƣởng nhiều nhất là ngƣời thƣờng xuyên tiếp xúc với bùn thải nhƣ nhân viên xử lý

-L

nƣớc thải, công nhân nạo vét bùn, công nhân tại các cơ sở ủ phân, nông dân canh

ÁN

tác trên đất từ bùn thải và các hộ gia đình có sự tiếp xúc [16].

TO

Ở Việt Nam, hiện nay chƣa có thống kê cụ thể về những tác hại của bùn thải

D

IỄ N

Đ

ÀN

đối môi trƣờng. Tuy nhiên, trên thực tế với lƣợng bùn thải lớn đƣợc nạo hút từ hệ thống cống rãnh thoát nƣớc, bể phốt, sông hồ và bùn thải từ các nhà máy xử lý nƣớc,… thải ra môi trƣờng gây hậu quả nghiêm trọng cụ thể: - Gây ô nhiễm nƣớc ngầm: Trong thành phần bùn nạo vét có chứa một lƣợng nƣớc khá lớn, vào mùa khô lƣợng nƣớc này không đủ để thấm đến tầng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

26 nƣớc ngầm và dễ dàng bốc hơi. Tuy nhiên, vào mùa mƣa có thể hòa trộn các chất độc hại có trong bùn và thấm xuống mạch nƣớc ngầm, làm ô nhiễm nƣớc ngầm.

Ơ

N

- Gây ô nhiễm nƣớc mặt: Giữa môi trƣờng bùn lắng và môi trƣờng nƣớc có

U Y

trong bùn lắng có thể hòa trộn trở lại trong nƣớc gây ô nhiễm nƣớc.

N

H

một cân bằng nhất định, khi tính chất môi trƣờng thay đổi, các chất ô nhiễm tích trữ

.Q

- Gây ô nhiễm không khí: Quá trình phân hủy kị khí của bùn sẽ tạo ra các khí

TP

có mùi nhƣ H2S, CH4, NH3… gây hiệu ứng nhà kính và ảnh hƣởng tới con ngƣời.

ẠO

-Gây ô nhiễm môi trƣờng đất: Ô nhiễm đất chủ yếu gây ra bởi các thành

G

Đ

phần độc hại có trong bùn với nồng độ cao, bao gồm chất hữu cơ, các kim loại nặng

H Ư

N

và cả những chất khó phân hủy nhƣ bao nylon, lon sắt trong bùn nạo vét sẽ gây ô nhiễm đất và khó khắc phục.

TR ẦN

- Tác động đến hệ sinh thái: Làm mất mỹ quan đô thị, ảnh hƣởng đến thủy sinh sống trong nƣớc.

10 00

B

- Tác động đến động vật: Bùn đáy cũng là môi trƣờng sống của hàng nghìn loài sinh vật, vi sinh vật,… và thông qua chuỗi thức ăn mà bùn có thể tác

H

Ó

nhiều kim loại nặng.

A

động đến các động vật bậc cao hơn trong đó có con ngƣời, đặc biệt là bùn chứa

-L

Í-

2.6 Giới thiệu sơ lƣợc về trạm xử lý nƣớc thải Kim Liên 2.6.1. Nguồn nước thải đầu vào [5]

ÁN

Việc thu gom nƣớc thải về trạm xử lý khá thuận lợi vì đa phần khu dân cƣ

TO

phƣờng Kim Liên sống ở các khu nhà tập thể cao tầng A, B, C tập trung. Hệ thống

D

IỄ N

Đ

ÀN

thoát nƣớc tại đây chủ yếu là hệ thống thoát nƣớc chung (gồm cả nƣớc thải và nƣớc

mƣa). Các tuyến cống này thƣờng xuyên đƣợc Xí nghiệp thoát nƣớc số 4 - Công ty Thoát nƣớc Hà Nội nạo vét, thông tắc để đƣa nƣớc thải về trạm bơm Kim Liên. Điển hình nhƣ tuyến phố Hoàng Tích Chí với hệ thống thu nƣớc thải cho khu tập

thể Kim Liên bao gồm các ga thăm và tuyến cống tròn D300 thu gom nƣớc thải về trạm bơm Kim Liên theo hai hƣớng: Một hƣớng chảy vào tuyến cống D300 của phố

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

27 Lƣơng Đình Của, một hƣớng chảy dọc vào trƣờng Nguyễn Trƣờng Tộ; tuyến Lƣơng Đình Của với hệ thống cống D200 thu gom nƣớc thải cho toàn bộ khu tập

Ơ

N

thể C4, C5,…, C12 về thẳng trạm bơm Kim Liên. Toàn bộ nƣớc thải sinh hoạt (bao

N

H

gồm tất cả nƣớc thải sau khi sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày của ngƣời dân trong

U Y

đó có cả nƣớc thải từ bể phốt) đƣợc gom lại bởi hệ thống thoát nƣớc của các khu tập

.Q

thể A, B, C và tuyến cống bao D400 thu gom nƣớc thải quanh hồ Kim Liên (nƣớc

TP

thải từ các cửa cống xả ra hồ) về trạm bơm nƣớc thải Kim Liên và đƣợc bơm đến

ẠO

trạm XLNT Kim Liên. Do vậy, nƣớc thải xử lý tại trạm XLNT Kim Liên chủ yếu là

G

Đ

nƣớc thải sinh hoạt có chứa nhiều tạp chất vô cơ, hữu cơ dễ bị phân hủy và nhiều

H Ư

N

loại vi khuẩn gây bệnh.

2.6.2 Giới thiệu sơ lược về trạm xử lý nước thải [5]

TR ẦN

Trạm XLNT Kim Liên là đơn vị trực thuộc Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy xử lý nƣớc thải, Công ty TNHH nhà nƣớc MTV thoát nƣớc Hà Nội, là một trong hai

10 00

B

trạm xử lý nƣớc thải thí điểm của thành phố Hà Nội. Địa điểm: Phƣờng Đông Tác - Quận Đống Đa - Hà Nội.

A

Thời gian xây dựng: Năm 2004

H

Ó

Thời gian vận hành: Trạm chính thức đi vào vận hành từ ngày 1 tháng 9 năm

Í-

2005, khởi đầu việc quản lý và phát triển hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt của

-L

Thủ đô, khôi phục điều kiện vệ sinh và môi trƣờng đang xuống cấp tại khu vực Kim

ÁN

Liên, vì vậy tải lƣợng ô nhiễm đổ vào sông Lừ đã đƣợc giảm thiểu, đồng thời đƣa

TO

nƣớc thải sau xử lý từ trạm xử lý bổ cập về hồ Kim Liên để cải thiện cảnh quan môi

D

IỄ N

Đ

ÀN

trƣờng hồ, góp phần cải thiện môi trƣờng và giữ gìn môi trƣờng đô thị ngày càng

sạch đẹp hơn.

Diện tích đƣợc giao của trạm XLNT Kim Liên: 2572,5 m2.

Theo thiết kế, lƣu lƣợng trung bình ngày: 3.700m3/ngày đêm; lƣu lƣợng ngày tối đa: 4.800m3/ngày đêm; lƣu lƣợng giờ lớn nhất: 300m3/ngày đêm .

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

28 2.6.3 Khái quát về công nghệ xử lý nước thải [5] Sơ đồ công nghệ của nhà máy xử lý nƣớc thải Kim Liên đƣợc thể hiện trên

H

Ơ

N

Hình 2.2

Bể điều hòa

Bể phản ứng sinh học

Bể lắng

Bể lắng

Đ

ẠO

Bể lắng Sơ cấp

N

G

Song chắn rác

TP

.Q

U Y

N

Tuần hoàn bùn

Bãi rác

H Ư

Nƣớc thải

Tiếp nhận

Bể khử trùng

Máy nén bùn

-L

Í-

H

Ó

A

Bùn

10 00

B

TR ẦN

Bể chứa bùn

ÁN

Hình 2.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải Kim Liên

TO

Trạm xử lý nƣớc thải Kim Liên là một trong những công trình xử lý nƣớc

thải đầu tiên trên địa bàn Hà Nội, nằm trong dự án thí điểm thoát nƣớc cải tạo môi

D

IỄ N

Đ

ÀN

trƣờng Hà Nội. Các trạm xử lý này hiện tại chỉ xử lý đƣợc chƣa tới 5 – 7 % trong

tổng số hơn 600.000 m3 nƣớc thải cần xử lý một ngày đêm của thành phố. Theo thống kê của công ty TNHH MTV Thoát nƣớc Hà Nội, lƣợng bùn thải phát sinh từ

các nhà máy xử lý nƣớc thải năm 2012 khoảng 2.140 tấn. Cụ thể trạm Kim Liên 600 tấn/năm.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

29 Thuyết minh công nghệ Toàn bộ nƣớc thải đƣợc đƣa về trạm bơm nƣớc thải và đƣợc dẫn đến ngăn

N

tiếp nhận của trạm xử lý. Sau khi qua song chắn rác thô, nƣớc thải đƣợc đƣa tới bể

H

Ơ

lắng sơ cấp. Tại đây các chất rắn nhƣ cát và các chất tƣơng đối nặng khác trong

N

nƣớc thải sẽ lắng xuống và đƣợc chuyển đi bằng bơm cát. Cát thu đƣợc sẽ đƣợc

U Y

chuyển đến thiết bị tách cát để tiếp tục tách nƣớc. Rác trôi nổi trong nƣớc thải sẽ

TP

.Q

đƣợc tách ra bởi song chắn rác thô vận hành bằng tay và song chắn rác tinh vận hành bằng điện.

ẠO

Sau khi qua bể lắng sơ cấp tinh nƣớc thải tự chảy sang bể điều hòa nhằm

G

Đ

điều hòa sự dao động của chất lƣợng nƣớc thải dòng vào và kiếm soát lƣu lƣợng

N

đến bể lắng sơ cấp thông qua việc kiếm soát lƣu lƣợng của bơm chuyển tiếp bể điều

H Ư

hòa. Hai máy khuấy đặt chìm đƣợc lắp đặt trong bể để duy trì các chất hạt trong bể

TR ẦN

ở trạng thái lơ lửng. Một đồng hồ điện từ đo lƣu lƣợng đƣợc nối với đƣờng ống của bơm chuyển tiếp bể điều hòa để ghi lại lƣu lƣợng đến bể lắng sơ cấp. Lắng sơ cấp là

B

bƣớc đầu tiên của dây chuyền xử lý. Mục đích của bể lắng sơ bộ là để loại bỏ các

10 00

chất thải rắn hữu cơ có thể lắng đƣợc.

Trƣớc khi đi vào bể lắng sơ cấp, nƣớc thải đi qua hộp phân chia lƣu lƣợng và

Ó

A

song chắn rác tinh bể phản ứng. Một thiết bị tay cào bùn đƣợc lắp đặt để thu gom

H

chất rắn lắng vào hố bùn, ngoài ra còn thu gom váng bọt và các chất trôi nổi đƣa

-L

Í-

vào bể thu váng bọt. Bùn sẽ đƣợc hút ra bằng bơm bùn bể lắng sơ cấp và đƣợc đƣa

ÁN

tới bể nén bùn. Bể lắng sơ cấp có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong

TO

nƣớc thải. Từ bể lắng sơ cấp, nƣớc thải tràn qua máng ra và đƣa tới bể phản ứng

ÀN

sinh học gồm các bể yếm khí, thiếu khí và kị khí, tại đây nƣớc thải trải qua 3 quá

D

IỄ N

Đ

trình: yếm khí, thiếu khí, hiếu khí.

- Quá trình yếm khí: Ứng dụng quá trình sinh trƣởng của vi sinh vật trong điều kiện yếm khí để làm giảm đáng kể Hydrocacbon (BOD, COD, giảm khoảng 50%-55% so với nƣớc thải đầu nguồn phát thải, Phốt pho tổng giảm 60%-70%, Sunfua (H2S)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

30 giảm không đáng kể là khoảng 30%, Nitơ tổng gần nhƣ ít giảm và chuyển hóa thành Amoni (NH4).

N

- Quá trình thiếu khí :

H

Ơ

Ứng dụng quá trình sinh trƣởng của vi sinh vật trong điều kiện thiếu khí

N

(hàm lƣợng oxy hòa tan gần bằng không) để phân hủy chuyển hóa các liên kết nitơ

U Y

trong nƣớc thải bằng quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat hóa. Việc kiểm soát thời

TP

.Q

gian sục khí trong bƣớc 1 để điều chỉnh hiệu suất khử Nitơ ở mức cao nhất.

- Quá trình hiếu khí :

ẠO

Ứng dụng quá trình sinh trƣởng của vi sinh vật hiếu khí (bao gồm vi khuẩn

G

Đ

hiếu khí, vi khuẩn hiếu khí tùy tiện, nấm, tảo, động vật nguyên sinh) – dƣới tác

N

động của oxy đƣợc cung cấp từ không khí qua các máy sục khí và đƣợc hòa tan vào

H Ư

trong nƣớc thải nhờ các máy làm thoáng chìm – sẽ giúp cho vi sinh vật thực hiện

TR ẦN

quá trình phân hủy các chất hữu cơ, chuyển hóa chúng thành CO2, H2O, các sản phẩm vô cơ khác và các tế bào sinh vật mới. Oxi đƣợc cấp bởi máy sục khí. Một

B

bơm tuần hoàn đƣợc lắp để tuần hoàn hỗn hợp bùn lỏng trở lại bể hiếm khí cho quá

10 00

trình khử Nitơ. Quá trình này nhằm giảm hàm lƣợng BOD, chuyển hóa NH4 ->NO3 và tạo cơ chế hồi lƣu NO3 lỏng (hòa tan trong nƣớc thải) và một phần bùn họat tính

Ó

A

về ngăn thiếu khí để khử Nitơ.

H

Sau quá trình hiếu khí với đệm vi sinh di động, bùn họat tính đƣợc bám giữ

-L

Í-

trong ngăn hiếu khí. Các giá thể này cho phép tăng mật độ vi sinh lên đến 8000-

ÁN

14000 g/m3. Với mật độ này các quá trình Oxy hóa để khử BOD, COD và NH4 diễn

TO

ra nhanh hơn rất nhiều.

Bể lắng cuối là công trình lắng đƣợc sử dụng với bể phản ứng bùn hoạt tính

D

IỄ N

Đ

ÀN

để loại bỏ bùn hoạt tính ra khỏi hỗn hợp bùn lỏng từ dòng ra của bể phản ứng. Bể lắng cuối có thể đạt đƣợc hiệu suất loại bỏ 70 – 90% chất rắn lơ lửng. Bùn lắng

đọng đƣợc gom lại bởi thiết bị cào cơ khí vào hố bùn và đƣợc đƣa tới thiết bị nén bùn cho các bƣớc xử lý bùn tiếp theo. Bùn hoạt tính sẽ đƣợc tuần hoàn trở lại bể kị khí bởi bơm tuần hoàn bùn. Nƣớc sau xử lý đƣợc xả vào máng thoát và đƣa tới bể khử trùng trƣớc khi xả ra môi trƣờng.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

31 Bể khử trùng có tác dụng giảm số lƣợng sinh vật gây bệnh trong nƣớc. Các sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt thông qua tiếp xúc dung dịch Javen (NaOCl-7%) với

N

dòng chảy. Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng rộng rãi vì có độ tin cậy, đơn giản, chi

H

Ơ

phí vận hành và bảo dƣỡng thấp và không độc hại. Bên cạnh đó, việc tiếp xúc với

N

Clo góp phần vào việc khử mùi của nƣớc thải.

U Y

Quá trình nén bùn không thể thiếu đƣợc cho hệ thống vì lợi ích kinh tế.

TP

.Q

Thông qua quá trình nén bùn, độ ẩm và thể tích của bùn sơ cấp và bùn hoạt tính thải bỏ sẽ giảm. Bùn đã nén đƣợc chuyển đến bể chứa bùn bằng bơm bùn. Bùn lƣu trữ

ẠO

sẽ đƣợc chuyến đến thiết bị tách nƣớc cơ khí để tiếp tục giảm lƣợng nƣớc. Bùn đã

G

Đ

nén trong bể chứa bùn sẽ đƣợc xử lý tiếp bởi thiết bị tách nƣớc kiểu băng ép nhằm

N

tiếp tục giảm lƣợng nƣớc cho khâu xử lý cuối cùng. Trƣớc tiên bùn đƣợc đƣa tới

H Ư

thiết bị keo tụ, bổ sung thêm polimer để tạo thành các bông bùn có kích thƣớc lớn

TR ẦN

hơn sau đó đƣợc đƣa tới thiết bị tách nƣớc cơ học (kiểu băng tải ép).

Bùn đã tách nƣớc sẽ đƣợc chứa trong phễu chứa bùn để mang đi chôn lấp.

B

Hệ thống khử mùi là tháp khử mùi chứa đầy than hoạt tính đƣợc sử dụng để hấp phụ

10 00

mùi trong trạm xử lý. Các ống hút đƣợc bố trí ở những hạng mục chính và đƣợc thu gom tập trung bằng quạt hút mùi.

Ó

A

Sản phẩm bùn dƣ (bùn thải)[5]

H

Bùn thải đƣợc tách ra từ tuyến bùn tuần hoàn và đƣợc bơm về bể chứa bùn

-L

Í-

đƣợc gọi là bùn sinh học (bùn vi sinh dƣ thừa). Hàm lƣợng nƣớc có trong bùn rất

ÁN

cao, vì vậy đƣợc chuyển qua máy ép bùn để giảm khối lƣợng của chúng. Trình tự

TO

tách thoát nƣớc đƣợc chia ba bƣớc:

D

IỄ N

Đ

ÀN

- Thoát nƣớc có điều kiện (bổ sung hóa chất, thƣờng là polymer).

- Thoát nƣớc trọng lực.

- Thoát nƣớc bằng tấm gạt và ép vắt.

Bùn dƣ từ các quá trình xử lý sẽ đƣợc bơm vào bể chứa bùn, sau đó bùn

đƣợc bơm với lƣu lƣợng ổn định qua máy tách nƣớc. Cánh khuấy bùn sẽ tạo điều kiện cho bùn tách nƣớc và lắng nén, nƣớc dƣ nổi trên bề mặt chảy vào máng thu và quay trở về trạm nƣớc thải để tiếp tục đƣợc xử lý. Bùn đặc ở đáy đƣợc bơm bùn

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

32 bơm vào thiết bị ép bùn. Trƣớc khi đi vào thiết bị ép, bùn đƣợc bổ sung polymer có tác dụng làm tăng cƣờng quá trình đông kết bùn và tăng khả năng tách nƣớc ra khỏi

N

bùn (tức là làm tăng khả năng khô của bùn).

H

Ơ

Trong hệ thống thoát nƣớc sơ bộ, một phần nƣớc thoát ra lƣới lọc nhờ trọng

N

lực. Sau đó bùn đƣợc vận chuyển đi vào giữa hai lƣới ép, lƣới ép đi qua các lô ép,

TP

.Q

ép đƣợc đổ vào phễu thu bùn khô và chuyển đi chôn lấp theo qui định.

U Y

bằng việc tăng dần áp lực nƣớc thoát ra và độ khô bùn tăng dần. Bánh bùn sau khi 2.7. Các phƣơng pháp ủ phân hữu cơ.

ẠO

2.7.1 Khái quát về ủ phân hữu cơ [8]

G

Đ

Ủ phân: Là biện pháp cần thiết trƣớc khi đem phân chuồng ra bón ruộng. Bởi

N

vì trong phân chuồng tƣơi còn có nhiều hạt cỏ dại, nhiều kén nhộng côn trùng,

H Ư

nhiều bảo tử, ngủ nghỉ của nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và tuyến trùng gây bệnh. Ủ

TR ẦN

phân vừa có tác dụng sử dụng nhiệt độ tƣơng đối cao trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ để tiêu diệt hạt cỏ dại và mầm mống côn trùng, bệnh cây vừa thúc đẩy quá

B

trình phân huỷ chất hữu cơ, đẩy nhanh quá trình khoáng hoá để khi bón vào đất

10 00

phân hữu cơ có thể nhanh chóng cung cấp chất dinh dƣỡng cho cây.

Mặt khác, trong phân tƣơi tỷ lệ C/N cao, là điều kiện thuận lợi cho các loài vi

Ó

A

sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ ở các giai đoạn đầu hoạt động mạnh. Chúng sẽ sử

H

dụng nhiều chất dinh dƣỡng nên có khả năng tranh chấp chất dinh dƣỡng với cây. Ủ

-L

Í-

phân làm cho trọng lƣợng phân chuồng có thể giảm xuống, nhƣng chất lƣợng phân

ÁN

chuồng tăng lên. Sản phẩm cuối cùng của quá trình ủ phân là loại phân hữu cơ đƣợc

TO

gọi là phân ủ, trong đó có mùn, một phần chất hữu cơ chƣa phân huỷ, muối khoáng, các sản phẩm trung gian của quá trình phân huỷ, một số enzym, chất kích thích và

D

IỄ N

Đ

ÀN

nhiều loài vi sinh vật hoại sinh.

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nƣớc ta với ẩm độ cao, nắng nhiều, nhiệt

độ tƣơng đối cao, quá trình phân huỷ các chất hữu cơ diễn ra tƣơng đối nhanh… Sử dụng phân chuồng bán phân giải là tốt nhất, bởi vì ủ lâu phân ủ sẽ mất nhiều đạm.

Tuy nhiên, chất lƣợng và khối lƣợng phân ủ thay đổi nhiều tuỳ thuộc vào thời gian và phƣơng pháp ủ phân. Thời gian và phƣơng pháp ủ phân ảnh hƣởng đến thành

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

33 phần và hoạt động của tập đoàn vi sinh vật phân huỷ và chuyển hoá chất hữu cơ Để đảm bảo cho các quá trình hoạt động của vi sinh vật đƣợc tiến hành

H

Ơ

thuận lợi, nơi ủ phân phải có nền không thấm nƣớc, cao ráo, tránh ứ đọng nƣớc

N

thành mùn, qua đó mà ảnh hƣởng đến chất lƣợng và khối lƣợng phân ủ.

N

mƣa. Đống phân ủ phải có mái che mƣa và để tránh mất đạm. Cạnh nơi ủ phân

U Y

cần có hố để chứa nƣớc từ đồng phân chảy ra. Dùng nƣớc phân ở hố này tƣới lại

TP

.Q

đống phân để giữ độ ẩm cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh.

ẠO

2.7.2. Các phương pháp ủ phân hữu cơ [8]

G

Đ

- Ủ nóng

N

Khi lấy phân ra khỏi chuồng để ủ, phân đƣợc xếp thành từng lớp ở nơi có nền

H Ư

không thấm nƣớc, nhƣng không đƣợc nén. Sau đó tƣới nƣớc phân lên, giữ độ ẩm trong

TR ẦN

đống phân 60 – 70%. Có thể trộn thêm 1% vôi bột (tính theo khối lƣợng) trong trƣờng hợp phân có nhiều chất độn. Trộn thêm 1 – 2% supe lân để giữ đạm. Sau đó trát bùn

B

bao phủ bên ngoài đống phân. Hàng ngày tƣới nƣớc phân lên đống phân.

10 00

Sau 4 – 6 ngày, nhiệt độ trong đống phân có thể lên đến 60oC. Các loài vi sinh vật phân giải chất hữu cơ phát triển nhanh và mạnh. Các loài vi sinh vật háo

Ó

A

khí chiếm ƣu thế. Do tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh cho nên nhiệt độ trong

H

đống phân tăng nhanh và đạt mức cao. Để đảm bảo cho các loài vi sinh vật háo khí

-L

Í-

hoạt động tốt cần giữ cho đống phân tơi, xốp, thoáng. Phƣơng pháp ủ nóng có tác

ÁN

dụng tốt trong việc tiêu diệt các hạt cỏ dại, loại trừ các mầm mống sâu bệnh. Thời

TO

gian ủ tƣơng đối ngắn. Chỉ 30 – 40 ngày là ủ xong, phân ủ có thể đem sử dụng. Tuy

D

IỄ N

Đ

ÀN

vậy, phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là để mất nhiều đạm.

- Ủ nguội Phân đƣợc lấy ra khỏi chuồng, xếp thành lớp và nén chặt. Trên mỗi lớp phân

chuống rắc 2% phân lân. Sau đó ủ đất bột hoặc đất bùn khô đập nhỏ, rồi nén chặt.

Thƣờng đống phân đƣợc xếp với chiều rộng 2 – 3 m, chiều dài tuỳ thuộc vào chiều dài nền đất. Các lớp phân đƣợc xếp lần lƣợt cho đến độ cao 1,5 – 2 m. Sau đó trát bùn phủ bên ngoài. Do bị nén chặt cho nên bên trong đống phân thiếu oxy, môi

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

34 trƣởng trở nên yếm khí, khí cacbonic trong đống phân tăng. Vi sinh vật hoạt động Đạm trong đống phân chủ yếu ở dạng amôn cacbonat, là dạng khó phân huỷ thành

H

Ơ

amôniăc, nên lƣợng đạm bị mất giảm đi nhiều.

N

chậm, bởi vậy nhiệt độ trong đống phân không tăng cao và chỉ ở mức 30 – 35oC.

N

Theo phƣơng pháp này, thời gian ủ phân phải kéo dài 5 – 6 tháng phân ủ mới

U Y

dùng đƣợc nhƣng phân có chất lƣợng tốt hơn ủ nóng.

TP

.Q

- Ủ nóng trước, nguội sau

Phân chuồng lấy ra xếp thành lớp không nén chặt ngay. Để nhƣ vậy cho vi

ẠO

sinh vật hoạt động mạnh trong 5 – 6 ngày. Khi nhiệt độ đạt 50 – 60oC tiến hành nén

G

Đ

chặt để chuyển đống phân sang trạng thái yếm khí.

N

Sau khi nén chặt lại xếp lớp phân chuồng khác lên, không nén chặt. Để 5 – 6

H Ư

ngày cho vi sinh vật hoạt động. Khi đạt đến nhiệt độ 50 – 60oC lại nén chặt. Cứ nhƣ

TR ẦN

vậy cho đến khi đạt đƣợc độ cao cần thiết thì trát bùn phủ chung quanh đống phân.

Quá trình chuyển hoá trong đống phân diễn ra nhƣ sau: ủ nóng cho phân bắt đầu

B

ngấu, sau đó chuyển sang ủ nguội bằng cách nén chặt lớp phân để giữ cho đạm

10 00

không bị mất.

Để thúc đẩy cho phân chóng ngấu ở giai đoạn ủ nóng, ngƣời ta dùng một số

Ó

A

phân khác làm men nhƣ phân bắc, phân tằm, phân gà, vịt… Phân men đƣợc cho

H

thêm vào lớp phân khi chƣa bị nén chặt. Ủ phân theo cách này có thể rút ngắn đƣợc

-L

Í-

thời gian so với cách ủ nguội, nhƣng phải có thời gian dài hơn cách ủ nóng. Tuỳ

ÁN

theo thời gian có nhu cầu sử dụng phân mà áp dụng phƣơng pháp ủ phân thích hợp

TO

để vừa đảm bảo có phân dùng đúng lúc vừa đảm bảo đƣợc chất lƣợng phân.

2.8. Chế phẩm và nguyên liệu ủ

D

IỄ N

Đ

ÀN

2.8.1 Chế phẩm Emix [10] EMIC (Bộ vi sinh vật hữu hiệu) là tập hợp của nhiều vi sinh vật hữu hiệu đã

đƣợc nghiên cứu và tuyển chọn thuộc các chi Bacillus, Lactobacillus, Streptomyces, Sacharomyces,.... có khả năng phân giải mạnh chất hữu cơ, sinh chất kháng sinh, chất ức chế tiêu diệt vi sinh vật có hại. Vi sinh vật tổng số: >109-CFU/g Tác dụng của chế phẩm Emic:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

35 - Phân giải nhanh rác thải, phế thải nông nghiệp, mùn bã hữu cơ, phân bắc, phân chuồng làm phân bón hữu cơ vi sinh.

N

- Phân giải nhanh các chất hữu cơ có trong chất thải rắn nhƣ: xenluloz, tinh

H

Ơ

bột, protein, lipit... thúc đẩy nhanh quá trình mùn hoá.

U Y

N

- Tạo chất kháng sinh hoặc chất ức chế các vi sinh vật có hại nhƣ: vi sinh vật gây bệnh, gây thối.

TP

.Q

- Làm giảm thiểu mầm bệnh và làm giảm tối đa mùi hôi thối trong chất thải.

2.8.2 Một số nguyên liệu hữu cơ

ẠO

2.8.2.1 Phân lợn

G

Đ

Phân gia súc hoặc gia cầm nếu đƣợc bón trực tiếp hoặc xử lý không đúng

N

cách sẽ làm rau màu nhiễm trứng giun sán và vi sinh vật có hại, ảnh hƣởng tới sức

H Ư

khỏe ngƣời tiêu dùng. Trong phân lợn chứa hàm lƣợng đạm, lân cao và một lƣợng

TR ẦN

lớn vi sinh vật. Khi ủ phân gia cầm nhiệt độ thƣờng tăng cao, đạm (NH 3) dễ bị bay mất nên cần ủ chung với các loại phân chuồng và nguyên liệu khác để tránh mất

B

đạm. Khi đó các chất xơ trong rác độn mau phân giải, phân thành phẩm có chất

10 00

lƣợng cao, giúp giảm tỷ lệ C/N các nguyên liệu ủ đến mức phù hợp và cung cấp dinh dƣỡng cho hoạt động phân giải CHC của vi sinh vật. Phân đƣợc ủ cho hoai sẽ

H

2.8.2.2 Rơm

Ó

A

không còn vi sinh vật gây hại.

-L

Í-

Ở ĐBSCL chỉ một phần nhỏ lƣợng rơm đƣợc sử dụng để trồng nấm rơm, làm

ÁN

thức ăn cho gia súc, một số để ủ phân Compost, phần còn lại nông dân thƣờng dùng

TO

rơm để đốt đống. Theo Lê Văn Căn (1982) thành phần hóa học trong rơm nhƣ sau: CHC 78,6%; TN: 0,62%; P2O5:11%; CaO: 0,26%, Trong rơm rạ chứa khoảng 0,6%

D

IỄ N

Đ

ÀN

N; 0,1% P; 0,1% S; 1,5% K; 5% Si; 40% C. Theo Võ Quốc Bảo [17] trong rơm có chứa: 1.32% K2O, 0,25% P2O5, 0,26% CaO, 0,62% N, 78,6% C. Với các nghiên cứu trên cho thấy rơm có chứa hàm lƣợng C cao.

2.8.2.3 Bùn thải nhà máy XLNT Kim Liên Trạm xử lý nƣớc thải Kim Liên là đơn vị trực thuộc Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy xử lý nƣớc thải, Công ty Trách nhiệm hữu hạn nhà nƣớc Một thành viên thoát nƣớc Hà Nội, là một trong hai trạm xử lý nƣớc thải thí điểm của thành phố Hà

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

36

pH

%CHC

%N

% P2O5

Bùn KL

86,7

7,5

30,4

1,45

0,76

% K2O

Cu (mg/kg)

Zn (mg/kg)

Cd (mg/kg)

47,4

367,55

1,22

50

200

2

G

Độ ẩm (%)

10 00

B

> 8,1%

1,16

TR ẦN

Thang đánh giá CHC trong đất là giàu

H Ư

N

Mẫu

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Nội. Trạm chính thức đi vào vận hành từ ngày 1 tháng 9 năm 2005, khởi đầu việc quản lý và phát triển hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt của Thủ đô, khôi phục điều kiện vệ sinh và môi trƣờng đang xuống cấp tại khu vực Kim Liên, vì vậy tải lƣợng ô nhiễm đổ vào sông Lừ đã đƣợc giảm thiểu, đồng thời đƣa nƣớc thải sau xử lý từ trạm xử lý bổ cập về hồ Kim Liên để cải thiện cảnh quan môi trƣờng hồ, góp phần cải thiện môi trƣờng và giữ gìn môi trƣờng đô thị ngày càng sạch đẹp hơn. Theo thiết kế, lƣu lƣợng trung bình ngày: 3.700m3/ngày đêm; lƣu lƣợng ngày tối đa: 4.800m3/ngày đêm; lƣu lƣợng giờ lớn nhất: 300m3/ngày đêm lƣợng bùn phát sinh là 314,5 kg/ngày.

Bảng 2.7 .Thành phần, tính chất bùn cặn của trạm XLNT Kim Liên

Thang đánh giá Nts trong đất là giàu

> 0,20 > 0,13

Ó

A

Thang đánh giá Pts trong đất là giàu

11,5%

Í-

H

Thang đánh giá Kts trong đất là trung bình [2]

-L

QCVN 03:2008/BTNMT (Đất nông nghiệp)

TO

ÁN

QCVN 07:2009/BTNMT về ngƣỡng chất thải 5.000 10 nguy hại Nguồn: Đặng Thị Hồng Phương (2016), Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô

D

IỄ N

Đ

ÀN

thị làm phân bón tại Trung tâm thực hành và nghiên cứu ứng dụng, Trường Đại học

Nông lâm Thái Nguyên, Báo cáo NCKH cấp Trường Thành phần của bùn cặn chứa nhiều nguyên tố dinh dƣỡng nhƣ N, K, P nên

dùng làm phân bón rất tốt. So sánh với giới hạn quy định đối với đất nông nghiệp [12] và quy định về ngƣỡng chất thải nguy hại [13], các chỉ tiêu kim loại nặng nhƣ Cd, Cu, Zn trong bùn của trạm xử lý nƣớc thải Kim Liên nằm trong ngƣỡng cho phép

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

37

Phần 3

H

Ơ

N

ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

N

3.1 Đối tƣợng , phạm vi và thời gian nghiên cứu

U Y

3.1.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

TP

.Q

3.1.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bùn thải nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt Kim Liên. Bùn để khô tự nhiên

ẠO

đạt độ ẩm khoảng 40-50%.

H Ư

+ Rơm lấy từ các hộ dân, để khô tự nhiên.

N

vật liệu dễ tìm với số lƣợng lớn ở các địa phƣơng.

G

Đ

- Các vật liệu ủ phân gồm: rơm, phân lợn, bùn nhà máy nƣớc. Đây là các loại

TR ẦN

+ Phân lợn lấy từ hộ chăn nuôi lợn nái quy mô công nghiệp ở huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên để khô tự nhiên độ ẩm khoảng 50%

B

+ Chế phẩm sinh học Emic do Công ty Cổ phần công nghệ vi sinh và môi

10 00

trƣờng cung cấp.

3.1.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Ó

A

+ Phạm vi nghiên cứu: Bùn thải nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt Kim Liên

H

3.1.2 Thời gian nghiên cứu

-L

Í-

Thời gian nghiên cứu: từ tháng 8 năm 2015 đến tháng 12 năm 2015

ÁN

3.2 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu

TO

3.2.1 Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học phân hủy bùn thải đô

D

IỄ N

Đ

ÀN

thị phối trộn với các vật liệu hữu cơ khác nhau - Nội dung 2: Đánh giá hàm lƣợng dinh dƣỡng vật liệu ủ theo TCVN về

phân bón (10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT) - Nội dung 3: Đề xuất quy trình ủ phân bón từ bùn thải đô thị tối ƣu đảm bảo chất lƣợng theo tiêu chuẩn ngành.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

38 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.2.1 Nội dung 1: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học Emix để phân hủy bùn

N

thải đô thị phối trộn với các vật liệu hữu cơ khác nhau.

H

Ơ

 Thành phần vật liệu ủ phân

N

Các vật liệu ủ phân gồm: rơm, phân lợn, bùn nhà máy nƣớc. Đây là các loại

U Y

vật liệu dễ tìm với số lƣợng lớn ở các địa phƣơng.

Liên, Hà Nội. Bùn để khô tự nhiên đạt độ ẩm khoảng 40-50%

ẠO

- Rơm lấy từ các hộ dân, để khô tự nhiên.

TP

.Q

- Bùn thải nhà máy nƣớc đƣợc lấy tại nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt Kim

G

Đ

- Phân lợn lấy từ hộ chăn nuôi lợn nái quy mô công nghiệp ở huyện Đại Từ,

H Ư

N

tỉnh Thái Nguyên để khô tự nhiên độ ẩm khoảng 50%

- Chế phẩm sinh học Emic do Công ty Cổ phần công nghệ vi sinh và môi

TR ẦN

trƣờng cung cấp.  Tỷ lệ phối trộn

7,2

(%)

H

C

(%)

CHC (%)

T-

T-P

N(%)

(%)

C/N

40

17,5

30,4

1,45

0,76

12,06

10

53,1

91,7

1

0,3

53,1

50

45

77,6

3,2

1,54

14,1

Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

ÁN

-L

Phân lợn

Í-

Rơm

10 00

Bùn

Ẩm độ

A

pH

Ó

Nguyên liệu

B

Bảng 3.1 Thành phần hóa học trong nguyên liệu trƣớc khi ủ

TO

Tỷ lệ tối ƣu trong ủ phân hữu cơ là 25/1 giúp phân nhanh hoai mục [17]. Do

ÀN

đó, khi ủ bùn nhà máy nƣớc cần phối trộn với các vật liệu hữu cơ (rơm, phân lợn)

D

IỄ N

Đ

để điều chỉnh tỷ lệ C/N. Ngoài ra, rơm làm tăng độ thoáng khí của khối ủ; phân lợn có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao sẽ là nguồn thức ăn cho vi sinh vật giúp quá trình

hoai mục chất hữu cơ diễn ra nhanh hơn. Các công thức thí nghiệm giống nhau về lƣợng bùn, thay đổi về lƣợng rơm và phân lợn. Hỗn hợp đƣợc phối trộn với những tỷ lệ vật liệu khác nhau cho vào đống ủ đảm bảo tỷ lệ C/N các công thức thí nghiệm là 25/1. Các nguyên liệu phối trộn theo tỷ lệ khô tuyệt đối đƣợc trình bày trong bảng

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

39 3.2. Từ tỷ lệ khô, dựa vào độ ẩm các nguyên liệu ở bảng 3.1, tính toán tỷ lệ tƣơi cho

Ơ

Bảng 3.2. Tỷ lệ phối trộn các thành phần nguyên liệu cho mỗi công thức

N

các công thức. Bố trí mỗi đống ủ có trọng lƣợng tƣơi khoảng 100kg.

H

thí nghiệm Tỷ lệ tƣơi

Tỷ lệ khô

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

C/N

N

Khối lƣợng ủ tƣơi (kg) CT1 12,06 1 1,67 100 CT2 25 1 : 0,67 1,67 : 0,74 69 + 31 CT3 25 1 : 1 : 0,26 1,67 : 1,1 : 0,57 50 + 33 + 17 CT4 12,06 1 1,67 100 CT5 25 1 : 0,67 1,67 : 0,74 69 + 31 CT6 25 1 : 1 : 0,26 1,67 : 1,1 : 0,57 50 + 33 + 17 Ghi chú: CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn + Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix  Bố trí thí nghiệm Công thức

Thí nghiệm đƣợc bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên trong điều kiện có bổ sung chế

10 00

B

phẩm Emix và không bổ sung chế phẩm Emix với 6 công thức thí nghiệm. Mỗi

Ó

A

công thức lặp lại 3 lần, khối ủ có thể tích là 1 m3.

Không bổ sung chế phẩm

CT1

CT2

CT3

CT4

CT5

CT6

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Chế phẩm Emix

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

40 Chú thích - Công thức 1: (CT1) Bùn

N

- Công thức 2: (CT2) Bùn + Rơm

H

Ơ

- Công thức 3: (CT3) Bùn + Rơm + Phân lợn

N

- Công thức 4: (CT4) Bùn + Emix

U Y

- Công thức 5: (CT5) Bùn + Rơm + Emix

TP

.Q

- Công thức 6: (CT6) Bùn + Phân lợn + Rơm + Emix

Cách thức ủ: Toàn bộ quá trình ủ phân đƣợc thực hiện trong nhà ủ phân hữu

ẠO

cơ của Trung tâm thực hành và nghiên cứu ứng dụng (Xƣởng sản xuất phân hữu cơ)

G

Đ

của Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Các đống ủ đƣợc ngăn cách bằng các

N

tấm bạt dày, sậm màu.

H Ư

Cho vật liệu vào từng lớp, vật liệu khô để dƣới, ƣớt để lớp trên. Tùy theo

TR ẦN

khối lƣợng của mỗi nguyên liệu trong công thức thí nghiệm mà độ cao của từng lớp vật liệu là: rơm mỗi lớp khảng 40cm, kế đến là phân lợn và bùn khoảng 20cm. Cứ

B

xếp cho đến khi đầy đống ủ.

10 00

Với các công thức ủ có sử dụng chế phẩm Emix: Tƣới chế phẩm Emix (200g/20L nƣớc) đều lên trên bề mặt của hỗn hợp và trộn đều, đảm bảo độ ẩm

Ó

A

khoảng 50-60%.

H

Trong quá trình ủ, các đống ủ đƣợc phủ kín bằng một tấm bạt sậm màu, dày

-L

Í-

để nhiệt độ đống ủ không bị thoát ra ngoài và giảm quá trình bốc thoát hơi nƣớc.

ÁN

Không nên để quá khô, cũng nhƣ quá ƣớt làm chậm quá trình phát triển của nấm

TO

men. Không nên nén quá chặt sẽ làm hạn chế sự phát triển cuả nấm men, kéo dài thời gian ủ, chất lƣợng phân không tốt. Sau 15 ngày nhiệt độ của đống ủ sẽ tăng lên

D

IỄ N

Đ

ÀN

khoảng 700C, làm ức chế sự nảy mầm của hạt cỏ cũng nhƣ tiêu diệt các loại mầm

bệnh có trong phân lợn có thể gây bệnh cho ngƣời và gia súc. Sau đó, nhiệt độ hạ dần. Khoảng 20 ngày sau tiến hành đảo trộn từ trên xuống, từ ngoài vào trong cho đều, tấp thành đống ủ tiếp. Kiểm tra độ ẩm, có thể thêm nƣớc để điều chỉnh độ ẩm trong khoảng 50-55%. Từ tuần thứ 5, ngƣng thêm nƣớc để đống ủ giảm dần độ ẩm. Đến ngày thứ 60, độ ẩm của đống ủ còn khá cao, tiến hành đảo trộn 2-3 lần/tuần.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

41 Đến ngày 75, độ ẩm của phân đạt khoảng 30-35%, ngừng xới đảo. Lƣợng nƣớc thêm vào đƣợc tính theo công thức (2) ở mục 3.2.5. Tần suất thu và phân tích mẫu

Ơ

N

đƣợc trình bày ở bảng 3.3

m

ngà

ngà

y

y

x

y

N y

y

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

3

C

x

x

x

x

x

x

x

x

x

4

T-N

x

x

x

5

T-P

x

x

x

6

NH4+

x

7

NO3-

x

8

K

9

E.Coli

N

Đ

x

G

x

ngà

ngà

H Ư

x

75

10 00

ngày

U Y

ngà

thải

60

Độ ẩm

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

TR ẦN

x

x

x

x

x

x

B

x

x x

x

x

x

x

x

x

Pb

x

x

x

x

Cd

X

x

x

x

13

Cu

x

x

x

x

14

Zn

x

x

x

x

15

Cr

x

x

x

x

Ó

Í-

a

H

Samonell

A

x

-L

ÁN

TO ÀN

45

2

12

Đ

lợn

30

7

pH

11

IỄ N

n

15

Bùn

1

10

D

Phâ

TP

Rơ

Chỉ tiêu

ẠO

TT

Mẫu sau khi ủ

.Q

Mẫu trƣớc khi ủ

H

Bảng 3.3 Tần suất thu và phân tích mẫu

Ghi chú: Kí hiệu x là các chỉ tiêu được chọn để phân tích Nhiệt độ đống ủ: đƣợc đo 2 ngày/lần vào lúc 8 giờ sáng, đo bằng nhiệt kế thủy tinh, ở các vị trí: cách mặt đống ủ 20cm, 80cm và ở vị trí tâm đống ủ.

Thời gian ủ: Từ 1/10/2015 đến 10/11/2015.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

42 3.2.2.2 Nội dung 2: Đánh giá hàm lượng dinh dưỡng vật liệu ủ theo TCVN về phân bón (10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT)

N

So sánh các chỉ tiêu dinh dƣỡng, hàm lƣợng kim loại nặng và vi sinh vật

N

526-2002 của Bộ NN&PTNT để lựa chọn công thức thí nghiệm tối ƣu nhất.

H

Ơ

trong các phân đƣợc ủ từ thí nghiệm ở nội dung 1 với TCVN về phân bón (10TCN

U Y

3.2.2.3 Nội dung 3: Đề xuất quy trình ủ phân bón từ bùn thải đô thị tối ưu đảm bảo

TP

.Q

chất lượng theo tiêu chuẩn ngành.

Biểu diễn quy trình ủ phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy nƣớc bằng sơ đồ.

ẠO

3.2.3 Phương pháp phân tích mẫu

G

Đ

Các tính chất hóa – lý cơ bản của bùn đƣợc phân tích tại phòng thí nghiệm

N

Khoa Môi trƣờng, trƣờng Đại học Nông lâm, Đại học Thái Nguyên và phòng thí

H Ư

nghiệm Khoa Môi trƣờng, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia

TR ẦN

Hà Nội.

Bảng 3.4. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm Chỉ tiêu

1

pH

2 3 4 5

Độ ẩm Tỷ trọng T-N T-P

Đơn vị

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

STT

T-K

%

Các kim loại nặng: Cu, Zn, Pb, Cd, As, Cr)

Mg/kg

8

Vi sinh vật

CFU/g

9

Chất hữu cơ trong đất

TO

ÁN

6

% Kg/L % %

D

IỄ N

Đ

ÀN

7

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Phƣơng pháp phân tích TCVN 6492:1999 (ISO 10523:1994) Chất lƣợng nƣớc – xác định pH Phƣơng pháp khối lƣợng Phƣơng pháp khối lƣợng và thể tích Phƣơng pháp Kjeldahl Phƣơng pháp so màu xanh Molipden Phƣơng pháp quang phổ phát xạ trên máy AAS-6800, Shimazdu, Nhật Bản Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS-6800, Shimazdu, Nhật Bản) Phƣơng pháp đếm số khuẩn lạc phát triển trên môi trƣờng thạch Phƣơng pháp Dumas trên thiết bị phân tích đa nguyên tố CNS TruSpec LECO USA

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

43 3.2.4 Phương pháp thu thập tài liệu Tiến hành thu thập số liệu, dữ liệu, thông tin liên quan đến nội dung nghiên

U Y

N

3.2.5 Phương pháp tính toán

H

quan, thƣ viện trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, thƣ viện của trƣờng…

Ơ

N

cứu. Các nguồn tài liệu, dữ liệu đƣợc thu thập từ: Các văn bản của các bộ ngành liên

.Q

Các công thức sử dụng

ẠO

TP

- Công thức tính tỉ lệ C/N [30]

Đ

Trong đó:

N

G

a, b, c: khối lƣợng của các nguyên liệu sử dụng trong mẻ ủ (kg) : ẩm độ của các nguyên liệu sử dụng trong mẻ ủ (%)

H Ư

,

TR ẦN

: lƣợng cacbon của các nguyên liệu sử dụng trong mẻ ủ (%) : lƣợng nitơ của các nguyên liệu sử dụng trong mẻ ủ (%)

10 00

B

- Công thức tính lượng nước thêm vào mẻ ủ: [30]

A

Trong đó:

H

Ó

A: Ẩm độ cần đạt

Í-

B: Khối lƣợng chất thải khi ẩm độ chƣa đạt

-L

M: Ẩm độ hỗn hợp trƣớc khi thêm nƣớc

ÁN

X: Khối lƣợng nƣớc cần thêm vào

TO

3.2.6 Phương pháp xử lý số liệu

ÀN

Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 để tổng hợp số liệu và mô tả số

D

IỄ N

Đ

liệu, trên cơ sở phục vụ cho so sánh, phân tích và đánh giá kết quả nghiên cứu, vẽ bản đồ Sử dụng phần mềm SAS 9.1 để xử lý thống kê và mô tả số liệu.

3.2.7 Phương pháp so sánh Các kết quả có đƣợc đối chiếu với các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành liên quan của Việt Nam.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

44 Phần 4

N

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

H

Ơ

4.1 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học Emix phân hủy bùn thải đô thị phối

N

trộn với các vật liệu hữu cơ khác nhau

U Y

4.1.1. Diễn biến nhiệt độ, pH và ẩm độ trong quá trình ủ bùn thải đô thị

TP

.Q

4.1.1.1. Nhiệt độ

Diễn biến nhiệt độ của các công thức thí nghiệm trong quá trình ủ bùn thải

ẠO

đô thị đƣợc trình bày ở bảng 4.1.

N

G

Đ

Bảng 4.1. Diễn biến nhiệt độ (0C) giữa các công thức thí nghiệm theo thời gian

4

6

8

10

CT1

27

27

28

27

28

CT2

30

36

45

50

60

CT3

40

51

57

CT4

27

27

28

CT5

31

37

12

16

18

20

22

24

40

50

60

30

31

33

32

32

33

31

31

30

64

68

53

51

48

46

38

31

32

32

60

65

70

59

54

49

43

35

32

33

33

28

29

30

31

33

32

32

33

31

31

30

60

64

69

52

51

47

46

40

32

33

33

35

31

32

32

31

32

32

10 00

29

Ó 46

Í-

52

CT6

41

50

57

59

61

65

69

55

53

51

41

27

26

28

28

28

29

30

31

33

32

32

ÁN

-L

H

27

TO

A

58

14

TR ẦN

2

B

thức

H Ư

Ngày

Công

Không

ÀN

khí

5

Nguồn:quá trình theo dõi khối ủ

Đ IỄ N D

31,

Ghi chú: CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn + Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

45 Kết quả 4.1 cho thấy, nhiệt độ ở công thức có bùn, bùn – Emix (CT1, CT4) gần bằng với nhiệt độ không khí và biến động trong khoảng từ 26-320C. Nguyên

N

nhân do hàm lƣợng Cacbon và dinh dƣỡng trong bùn thấp, sự phân hủy chất hữu cơ

H

Ơ

bị hạn chế nên nhiệt độ khối ủ không tăng cao.

N

Trong quá trình ủ, nhiệt độ giữa các công thức có bổ sung thêm vật liệu hữu

U Y

cơ cao hơn các thí nghiệm không bổ sung vật liệu hữu cơ và biến động trong

TP

.Q

khoảng 300C đến 700C. Trong các công thức cùng sử dụng rơm trong quá trình ủ, nhiệt độ của công thức có bổ sung phân lợn cao hơn do phân lợn có hàm lƣợng dinh

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

dƣỡng cao giúp vi sinh vật hoạt động mạnh.

ÁN

Hình 4.1 Diễn biến nhiệt độ theo thời gian giữa các công thức

TO

Sau 2 tuần ủ, nhiệt độ các công thức có xu hƣớng giảm. Công thức Bùn –

rơm – phân lợn – Emix duy trì nhiệt độ trên 500C đến ngày thứ 20, đến ngày thứ 18

D

IỄ N

Đ

ÀN

đối với công thức Bùn – Rơm – phân lợn. Điều đó chứng tỏ hoạt động phân hủy

chất hữu cơ xảy ra mạnh trong khoảng thời gian này. Từ ngày thứ 40 trở đi, nhiệt độ các công thức thí nghiệm giảm bằng với nhiệt độ không khí bên ngoài.

4.1.1.2. pH Giá trị pH giữa các công thức thí nghiệm dao động trong khoảng từ 6,8 -8,8 sau 75 ngày ủ (bảng 4.2)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

46

7

15

22

30

37

44

52

60

CT1

7,1

6,8

7,0

6,9

6,8

7,1

7,3

7,2

7,1

7,1

CT2

8,0

8,8

8,5

8,4

7,9

7,5

7,4

7,5

7,5

7,5

CT3

7,1

8,5

8,5

8,1

8,0

7,8

7,6

TP

7,3

7,3

CT4

7,0

6,9

7,0

7,1

7,0

7,2

7,3

7,2

7,1

7,1

CT5

8,1

8,4

8,3

8,0

7,8

7,7

7,3

7,4

7,4

CT6

7,1

8,5

7,9

7,8

8,0

7,8

ẠO

7,5

U Y .Q

G

7,4

75

N

1

Đ

H

Ơ

Ngày

Công thức

N

Bảng 4.2. Diễn biến giá trị pH giữa các công thức theo thời gian

H Ư

N

7,6 7,5 7,5 7,3 Nguồn:quá trình theo dõi khối ủ

10 00

B

TR ẦN

Ghi chú: CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn + Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

Sau ngày thứ 60, giá trị pH của các công thức gần nhƣ không thay đổi và giữ ổn định cho đến ngày thứ 75.

Trong các thí nghiệm, công thức chỉ có bùn và bùn không bổ sung vật liệu

Ó

A

hữu cơ (CT1, CT4) có pH nằm trong khoảng từ 6,8-7,3. Các công thức thí nghiệm

H

có bổ sung vật liệu hữu cơ là rơm thì giá trị pH tăng mạnh trong 7 ngày đầu và giảm

ÁN

pH 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

-L

Í-

nhẹ vào các ngày tiếp theo những vẫn ở môi trƣờng kiềm đến ngày thứ 30.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6

1

7

15

22

30

37

44

52

60

75 Ngày

Hình 4.2 Diễn biến giá trị pH giữa các công thức theo thời gian

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

47 Giá trị pH tăng trong khối ủ (từ tuần 1 đến tuần thứ 4) là do các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ chứa N tạo thành NH4+, NH4+ càng nhiều thì pH càng

N

tăng tạo môi trƣờng kiềm [28]. ở giai đoạn sau 60 ngày, tất cả các công thức đều có

H

Ơ

giá trị pH là trung tính (pH = 7,1 – 7,4) và đạt 10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT

N

(pH = 6-8). Theo nghiên cứu của Nguyễn Minh Trang [10] giá trị pH ở các công

U Y

thức thí nghiệm có xu hƣớng tăng dần theo thời gian ủ và sau đó giảm dần ở những

TP

.Q

ngày cuối cùng của quá trình ủ (pH = 7,1 – 7,5). Theo nghiên cứu của Cao Văn

ẠO

Phụng và cộng tác viên [4] phân ủ bùn từ đáy ao và rơm sau 2 – 3 tháng có pH khoảng 7,4.

G

Đ

4.1.1.2. Độ ẩm

N

Diễn biến ẩm độ của các công thức thí nghiệm trong quá trình ủ bùn thải đô

H Ư

thị đƣợc trình bày ở bảng 4.3

TR ẦN

Bảng 4.3. Diễn biến ẩm độ (%) giữa các công thức theo thời gian Ngày

thức

10 00

B

Công 7

15

22

30

37

44

52

60

67

75

90

CT1

60

60

63

64

61

54

52

45

37

28

25

21

CT2

60

61

60

63

62

52

50

48

45

42

36

34

CT3

65

63

64

62

60

54

50

47

42

38

32

28

CT4

62

60

63

64

62

58

52

40

32

28

22

20

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

1

60

63

62

65

60

53

50

46

42

40

38

34

64

65

64

65

60

55

48

45

41

37

34

31

ÀN

CT5

D

IỄ N

Đ

CT6

Nguồn:quá trình theo dõi khối ủ Ghi chú: CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn + Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

Trong 30 ngày đầu, độ ẩm các công thức đƣợc duy trì trong khoảng 60% 66%, do các đống ủ đƣợc phủ kín bằng bạt nhựa để giữ ẩm, nƣớc không bay hơi

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

48 đƣợc. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Konstanczak và cộng sự [24] ẩm độ tối ƣu cho ủ phân hữu cơ là trong khoảng 60-70%. Sau mỗi lần xới đảo, các công

H

Ơ

trong rơm cao, khả năng giữ ẩm thấp hơn các thí nghiệm không bổ sung thêm rơm.

N

thức có bổ sung thêm rơm đƣợc thêm nƣớc để duy trì độ ẩm vì độ thông thoáng

U Y

N

70 %

60 CT2

TP

40

.Q

CT1

50

CT3

30

ẠO

CT4 CT5

Đ

20

CT6

G

10

7

15

22

30

37

44

52

60

67

75

90

Ngày

TR ẦN

H Ư

1

N

0

Hình 4.3 Diễn biến ẩm độ giữa các công thức theo thời gian Từ ngày thứ 30, các công thức thí nghiệm ngừng thêm nƣớc nên độ ẩm giảm

10 00

B

dần. Đến ngày ủ thứ 60, độ ẩm giữa các công thức dao động từ 32% - 45%. Kết quả này chƣa đạt theo 10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT (<35%) nên tiếp tục xới

A

đảo. Sau 75 ngày ủ, độ ẩm của các công thức dao động từ 20 -34%. Kết quả này phù

H

Ó

hợp với 10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT (<35%) nên ngừng xới đảo.

Í-

Nhìn chung, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, pH của các công thức ủ bùn thải từ

-L

nhà máy xử lý nƣớc sinh hoạt phối trộn với các vật liệu hữu cơ đều thích hợp cho ủ

ÁN

phân compost.

TO

4.2 Đánh giá hàm lƣợng dinh dƣỡng vật liệu ủ theo TCVN về phân bón

D

IỄ N

Đ

ÀN

4.2.1. Tỷ lệ C/N Tỷ lệ C/N là một chỉ tiêu giúp nhận biết sự hoai mục của phân hữu cơ. Tỷ lệ

C/N càng nhỏ, chứng tỏ phân đã hoai mục. Kết quả ở bảng 4.4 cho thấy C/N ở các công thức thí nghiệm giảm dần theo thời gian ủ, phù hợp với nghiên cứu của Hà Thanh Toàn [7] khi ủ rác sinh hoạt với chế phẩm, tỷ lệ C/N giảm suốt thời gian ủ.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

49 Bảng 4.4. Diễn biến tỷ lệ C/N (%) theo thời gian

N

Ngày

Công 1

15

30

45

60

CT1

11,88e±0,1

11,84d±0,04

11,69e±0,13

11,59d±0,04

11,24c±0,22

CT2

23,74cb±0,92

21,19b±0,23

18,37a±0,21

16,96a±0,23

CT3

24,65a±0,27

21,39b±0,32

17,37c±0,09

13,09c±0,05

11,23c±0,21

CT4

12,71d±0,24

11,69d±0,06

11,54e±0,14

11,57d±0,07

10,87c±0,13

CT5

24,49ab±0,48

22,43a±0,62

17,71b±0,23

15,31b±0,12

13,36b±0,26

CT6

23,19c±0,3

20,21c±0,32

15,35d±0,03

11,74d±0,24

10,06d±0,05

CV%

2,32

1,81

1,00

1,11

2,26

LSD0,05

0,83

0,58

0,26

0,48

H

N

U Y

14,98a±0,51

.Q

TP

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

0,27

Ơ

thức

B

Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

10 00

Ghi chú: Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn +

Ó

A

Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

Í-

H

Giai đoạn 1 – 15 ngày, tỷ lệ C/N của các công thức giảm khác biệt có ý nghĩa

-L

thống kê 5% trừ công thức Bùn – Emix và Bùn - Rơm - Phân lợn - Emix.

ÁN

Giai đoạn 15 – 30 ngày, tỷ lệ C/N của các công thức giảm khác biệt có ý

TO

nghĩa thống kê 5%. Các công thức cótỷ lệ C/N biến động trong khoảng 11,54 –

D

IỄ N

Đ

ÀN

18,37 sau 30 ngày.

Sau ủ 45 ngày, tỷ lệ C/N giữa các công thức bổ sung vật liệu hữu cơ biến

động trong khoảng 11,74 -16,96, mức chấp nhận phân đã hoai [6].

Tỷ lệ C/N sau 60 ngày ủ ở hình 4.4 cho thấy từ nguyên liệu chính là bùn thải

phối trộn với vật liệu hữu cơ có tiềm trong sản xuất phân hữu cơ. Các công thức phối trộn bùn với vật liệu hữu cơ có tỷ lệ C/N biến động trong khoảng 10,06 – 14,98. Kết quả này phù hợp nghiên cứu của Bolt [20] và Dƣơng Minh Viễn và công

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

50 tác viên [6], khi tỷ lệ C/N giảm xuống còn khoảng 15 – 17 trong quá trình ủ thì hoạt động hô hấp của vi sinh vật giảm và đạt trạng thái tƣơng đối ổn định, chứng tỏ phân

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

đã hoai mục.

10 00

B

Hình 4.4 Tỷ lệ C/N giữa các nghiệm thức bổ sung và không bổ xung chế phẩm sau 60 ngày ủ

A

Ghi chú: B = bùn, B_R = bùn – rơm, B_R_L = bùn – rơm – phân lợn.

H

Ó

Tỷ lệ C/N giữa các công thức bổ sung chế phẩm (CT4, CT5, CT6) thấp hơn

Í-

công thức không bổ sung chế phẩm (CT1, CT2, CT3) và khác biệt có ý nghĩa thống

-L

kê 5% ngoại trừ công thức Bùn và Bùn – Emix. Điều đó cho thấy chế phẩm góp

ÁN

phần thúc đấy quá trình hoai mục của hỗn hợp ủ. Tỷ lệ C/N của công thức Bùn –

TO

Rơm và công thức bùn – rơm – Emix khác biệt có ý nghĩa thống kê 5%. CT6 (Bùn

D

IỄ N

Đ

ÀN

– rơm – phân lợn – Emix) có tỷ lệ C/N là thấp nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê 5% với CT3 (Bùn – rơm – phân lợn). Nhƣ vậy, trong các vật liệu phối trộn, công thức bổ sung rơm và phân lợn kết hợp Emix có tốc độ hoai mục tốt nhất (C/N = 10,06) 4.2.2. Hàm lượng Nitơ tổng số T-N Hàm lƣợng T-N giữa các công thức thí nghiệm tăng theo thời gian ủ và biến động trong khoảng từ 1,27-2,75% (Bảng 4.5). Kết quả này thấp hơn so với nghiên

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

51 cứu của Lâm Thị Hẹn và Phạm Anh Thi [8] khi ủ bùn hệ thống xử lý nƣớc thải thủy sản phối trộn với rơm có hàm lƣợng đạm tăng từ 1,68 – 3,12 %.

Ơ

N

Bảng 4.5. Hàm lƣợng T-N (%) giữa các thí nghiệm theo thời gian Ngày

H

Công 1

15

30

45

CT1

1,45a

1,5b±0,01

1,48c±0,01

1,47e±0,01

CT2

1,27b

1,42c±0,01

1,47c±0,02

1,58c±0,01

CT3

1,45a

1,5b±0,01

1,8b±0,02

2,34b±0,05

CT4

1,45a

1,52b±0,01

1,49c±0,01

CT5

1,27b

1,36d±0,05

CT6

1,45a

1,57a±0,02

CV%

0

1,52

LSD0,05

0

0,04

U Y

60

1,62b±0,02

1,48e±0,01

1,47c±0,01

1,41d±0,04

1,52d±0,02

1,63b±0,02

1,86a±0,02

2,43a±0,02

2,75a±0,01

1,16

1,23

1,48

0,03

0,04

0,05

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

1,45c±0,01

2,7a±0,05

TR ẦN

B

10 00

N

thức

A

Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

Ó

Ghi chú: Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn

Í-

H

CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn +

-L

Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

ÁN

Hàm lƣợng T-N ban đầu của CT1, CT3, CT4, CT6 là 1,45% và CT2 và CT5

TO

là 1,27%, sau 15 ngày hàm lƣợng T-N của các công thức tăng không đáng kể và

ÀN

khác biệt có ý nghĩa thống kê 5% ngoại trừ công thức Bùn – rơm – phân lợn –

D

IỄ N

Đ

Emix. Nguyên nhân có thể có nhiệt độ các đống ủ gia tăng trong giai đoạn đầu làm

mất đạm dƣới dạng NH3. Kết quả trên cũng phù hợp với ghi nhận của Marcro và cộng tác viên [26]: sự gia tăng nhiệt độ và pH trong giai đoạn đầu thí nghiệm làm gia tăng sự bay hơi NH3 ,nên hàm lƣợng đạm không tăng. Hàm lƣợng đạm ở các công thức đạt giá trị cao nhất sau 60 ngày ủ.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

52 Trong giai đoạn 15-30 ngày và giai đoạn 15-45 ngày, các công thức tăng khác biệt không có ý nghĩa thống kê 5%, ngoại trừ CT1 và CT4. Sau 45 ngày, hàm

N

lƣợng T-N biến động trong khoảng 1,47 – 2,43 (%) và hàm lƣợng đạm giữa các

H

Ơ

công thức có bổ sung chế phẩm Emix và không đƣợc bổ sung chế phẩm khác biệt

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

có ý nghĩa thống kê 5%, ngoại trừ CT1 (Bùn).

chế phẩm sau 60 ngày ủ

Ó

A

Hình 4.5 Hàm lƣợng Tổng đạm (%) giữa công thức bổ sung và không bổ sung

H

Ghi chú: B = Bùn, B_R = Bùn – Rơm, B_R_L = Bùn – rơm – phân lợn

-L

Í-

Sau 60 ngày ủ, hàm lƣợng T-N các công thức biến động trong khoảng 1,45 –

ÁN

2,75 (%). Hàm lƣợng T-N của CT1, CT2, CT4, CT5 thấp hơn 10TCN 526-2002 Bộ

TO

NN&PTNT (hàm lƣợng T-N không thấp hơn 2,5%), hàm lƣợng CT3, CT6 cao hơn 10TCN 526-2002 Bộ NN&PTNT. Hàm lƣợng T-N ở công thức có bổ sung chế

D

IỄ N

Đ

ÀN

phẩm Emix cao hơn công thức không bổ sung chế phẩm và khác biệt không có ý

nghĩa thống kê 5%. Khi không bổ sung chế phẩm và khi có bổ sung chế phẩm thì hàm lƣợng T-N của công thức Bùn – rơm – phân lợn luôn đạt giá trị cao nhất và thấp nhất là của công thức Bùn. Nhƣ vậy, bổ sung chế phẩm Emix không làm gia tăng hàm lƣợng T-N trong ủ phân hữu cơ.

4.2.3. Hàm lượng T-P (%)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

53 Hàm lƣợng T-P là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng sản phẩm phân hữu cơ (bảng 4.6).

Ơ N

H

Ngày

Công

N

Bảng 4.6. Hàm lƣợng T-P (%) giữa các thí nghiệm theo thời gian

thức

1

15

30

45

CT1

0,77a±0,01

0,77b±0,01

0,77d±0,01

0,78e±0,01

CT2

0,55c±0,03

0,71c±0,02

0,79d±0,00

1,08d±0,07

1,32b±0,01

CT3

0,63b±0,02

0,76b±0,03

1,46b±0,01

1,85b±0,04

CT4

0,74a±0,02

0,76b±0,01

0,77d±0,01

CT5

0,55c±0,04

0,76b±0,01

CT6

0,65b±0,04

CV% LSD0,05

U Y

60

2,29a±0,03

0,77e±0,01

0,78c±0,01

0,85c±0,04

1,18c±0,02

1,33b±0,01

0,91a±0,02

1,54a±0,02

1,94a±0,04

2,31a±0,02

4,26

2,20

1,74

2,95

1,78

0,05

0,03

0,03

0,03

0,07

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

Đ

ẠO

TP

.Q

0,79c±0,01

Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

Ó

A

Ghi chú: Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn

H

CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn +

-L

Í-

Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

ÁN

Hàm lƣợng T-P giữa các công thức thí nghiệm tăng dần theo thời gian thí

TO

nghiệm và biến động trong khoảng 0,55-2,31 (%). Điều này phù hợp với ghi nhận của Vũ Hữu Yêm [19] và Nguyễn Thị Thu Vân [11] trong quá trình phân giải, khối

D

IỄ N

Đ

ÀN

lƣợng phân giảm đi đáng kể so với khối lƣợng ban đầu nên hàm lƣợng T-P tăng lên.

Sau 15 ngày ủ, CT1 (Bùn) khác biệt có ý nghĩa thống kê với CT2, CT6, hàm lƣợng T-P giữa các công thức bổ sung chế phẩm Emix và các công thức không bổ sung chế phẩm khác biệt có ý nghĩa thống kế 5% ngoại trừ CT1.

Trong giai đoạn 15-30 ngày, các công thức tăng khác biệt có ý nghĩa thống

kê 5%, ngoại trừ CT3 và CT6. Trong giai đoạn 15-45 ngày, các công thức tăng khác

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

54 biệt không có ý nghĩa thống kê 5%, ngoại trừ CT1, CT4. Sau 45 ngày, hàm lƣợng

a

Ơ

a

2

H

Tổng lân 2.5

N

T-P biến động trong khoảng 0,77 – 1,94 (%).

1

c

U Y

b Bổ sung chế phẩm Emix

c

ẠO

0.5

.Q

b

TP

1.5

N

Không bổ sung chế phẩm

Công thức

B_R_PL

G

B_R

TR ẦN

H Ư

N

B

Đ

0

Hình 4.6 Hàm lƣợng T-P (%) giữa các công thức không bổ sung và có bổ sung

10 00

B

chế phẩm sau 60 ngày ủ.

Ghi chú: B = Bùn, B_R = Bùn – Rơm, B_R_L = Bùn – rơm – phân lợn.

A

Sau 60 ngày ủ, hàm lƣợng T-P biến động trong khoảng 0,78 – 2,31 (%). Khi

H

Ó

bổ sung chế phẩm Emix, hàm lƣợng T-P ở CT6 (bùn – rơm – phân lợn – chế phẩm

Í-

Emix) tăng cao nhất đạt 2,31% và thấp nhất là CT4 ( Bùn-Emix) đạt 0,78 %, kết

-L

quả này thấp hơn 10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT (Hàm lƣợng T-P không nhỏ

ÁN

hơn 2,5%). Khi không bổ sung chế phẩm, hàm lƣợng T-P ở CT3 (bùn – rơm – phân

TO

lợn) tăng cao nhất đạt 2,29% và thấp nhất là CT1 ( Bùn-Emix) đạt 0,79 %, kết quả

ÀN

này cũng thấp hơn 10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT (Hàm lƣợng T-P không

D

IỄ N

Đ

nhỏ hơn 2,5%).

Kết quả hình 4.6 cho thấy hàm lƣợng T-P sau 60 ngày ủ, các công thức bổ sung chế phẩm và không bổ sung chế phẩm khác biệt không có ý nghĩa thống kê

5%. Nhƣ vậy, việc bổ sung chế phẩm Emix không làm gia tăng hàm lƣợng lân có trong ủ phân hữu cơ.

4.2.4. Thể tích khối ủ (%)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

55 Kết quả nghiên cứu ở bảng 4.7 cho thấy, thể tích ban đầu giữa các thí nghiệm là 100%. Sau 15 ngày ủ, thể tích giữa các công thức giảm mạnh so với ngày đầu,

N

điều đó cho thấy vi sinh vật hoạt động mạnh trong khoảng thời gian này, giảm mạnh

H

Ơ

nhất là tại CT3 (25%) đến CT6 (24%) giảm ít nhất là tại CT1 và CT4.

Ngày 15

30

45

CT1

100

99±0,5

98±0,2

98±0,0

97±0,2

CT2

100

85±0,6

76±0,3

72±0,2

72±0,3

CT3

100

75±0,1

64±0,2

59±0,5

55±0,2

CT4

100

99±0,5

98±0,1

97±0,6

CT5

100

85±0,6

76±0,3

72±0,2

72±0,3

CT6

100

76±0,1

64±0,5

58±0,6

54±0,3

N

G

Đ

ẠO

TP

1

H Ư

Công thức

.Q

U Y

N

Bảng 4.7. Diễn biến thể tích khổi ủ (%) giữa các thí nghiệm theo thời gian

B

TR ẦN

98±0,3

60

10 00

Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

Ghi chú: Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn

Ó

A

CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn

H

+ Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT6 = Bùn + Rơm + Phân lợn + Emix.

-L

Í-

Giai đoạn 15-30 ngày, thể tích giữa các thí nghiệm tiếp tục giảm và sau 30

ÁN

ngày thể tích khối ủ tại CT3 và CT6 là thấp nhất (64%). Giai đoạn 45-60 ngày, thể

TO

tích các khối ủ giảm nhẹ do còn lại những hợp chất hữu cơ khó phân hủy.

Sau 60 ngày ủ, các vật liệu ủ đã chuyển sang màu nâu đen của mùn thì phần

D

IỄ N

Đ

ÀN

trăm thể tích giảm so với ban đầu giữa các nghiệm thức là: giảm thể tích cao nhất là CT6 (giảm 46%), CT3 (45%). Tuy nhiên, đây chỉ là chỉ tiêu quan sát, chƣa đánh giá đƣợc chính xác khả năng hoai mục của vật liệu ủ. Theo Võ Hoài Chân [18], thể tích

khối ủ liên quan đến nhiệt độ khối ủ, nhiệt độ khối ủ cao thể tích khổi ủ giảm mạnh và ngƣợc lại.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

56

Thể tích 120

N

Không bổ sung chế phẩm

H

Ơ

100

N

80

U Y

Bổ sung chế phẩm Emix

.Q

60

TP

40

ẠO

20

B_R_L

G

B_R

Công thức

H Ư

N

B

Đ

0

TR ẦN

Hình 4.7. Phần trăm thể tích khối ủ giữa các công thức bổ sung và không bổ sung chế phẩm sau 60 ngày ủ

B

Kết quả hình 4.7 cho thấy, phần trăm thể tích còn lại sau 60 ngày ủ giữa các

10 00

công thức có bổ sung và không bổ sung chế phẩm khác biệt không lớn. Khi bổ sung chế phẩm và khi không đƣợc bổ sung chế phẩm thì phần trăm thể tích còn lại

Ó

A

thấp nhất là ở công thức bùn – rơm – phân lợn và cao nhất là ở công thức bùn. Nhƣ

H

vậy, công thức có bổ sung vật liệu hữu cơ thì có thể tích sụt giảm nhiều so với công

-L

Í-

thức bùn. Sụt giảm nhiều nhất ở CT6 (bùn – rơm – phân lợn –chế phẩm Emix) là 46% và ít nhất ở CT1(bùn), CT4(bùn – chế phẩm Emix) là 3%.

ÁN

4.2.5. Mật độ E.coli, Samonella sau 60 ngày ủ

TO

Bên cạnh các hàm lƣợng dinh dƣỡng trong phân, chỉ tiêu vi sinh cũng là một

mật số E.coli trong phân lợn là cao nhất (21.102 CFU/g), bùn (13.102 CFU/g), trong rơm không phát hiện (KPH).

D

IỄ N

Đ

ÀN

trong các tiêu chí để đánh giá chất lƣợng phân hữu cơ. Kết quả bảng 4.8 cho thấy,

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

57 Bảng 4.8. Mật số E.coli và Samonella trong nguyên liệu ủ E.coli (CFU/g)

Samonella (CFU/g)

Bùn

13.102

17.102

Phân lợn

21.102

28.102

Rơm

KPH

KPH

U Y

N

H

Ơ

N

Nguyên liệu

Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

TP

.Q

Kết quả bảng 4.8 cho thấy, các công thức thí nghiệm khi bắt đầu ủ đều nhiễm

ẠO

E.coli.

H Ư

E.coli (CFU/g)

Công thức CT1

Ngày 60

KPH

KPH

2

KPH

KPH

B

13.10

2

19.10

KPH

KPH

2

13.10

KPH

KPH

13.102

KPH

KPH

10 00

CT3 CT4

19.102 KPH KPH Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

Í-

H

Ó

A

CT5

(CFU/g)

Ngày 60

13.10

CT2

Samonella

2

TR ẦN

Ngày 1

CT6

N

G

Đ

Bảng 4.9. Mật độ E.coli và Samonella ngày 1 và ngày 60 giữa các công thức

-L

KPH: Không phát hiện

ÁN

Ghi chú: CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn,

TO

CT 4 = Bùn + Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT9 = Bùn + Rơm + Phân lợn +

D

IỄ N

Đ

ÀN

Emix.

Qua bảng 4.9 cho thấy, các thí nghiệm CT3, CT6 có mật số E.coli cao nhất là

do tỉ lệ phối trộn bổ sung nhiều phân lợn hơn so với các công thức khác.

Sau 60 ngày ủ, mật số E.coli và Samonella biến mất hoàn toàn trong các khối ủ. Không có sự khác biệt giữa các công thức bổ sung chế phẩm và không bổ sung chế phẩm. Nhiệt độ cao sinh ra trong các khối ủ là một trong những nguyên nhân tiêu diệt E.coli và Samonella trong phân.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

58 Đối với các thí nghiệm không bổ sung vật liệu hữu cơ (CT1, CT4), nhiệt độ không cao để tiêu diệt E.coli và Samonella nhƣng yếu tố thời gian ủ cũng là

N

một trong những nguyên nhân gây tiêu diệt E.coli và Samonella. Kết quả này

H

Ơ

phù hợp với nghiên cứu của Võ Quốc Bảo [17] khi ủ phân hữu cơ vi sinh từ rễ

N

lục bình kết hợp với các nguồn chất thải hữu cơ khác, mật số E.coli sau 45 ngày

U Y

ủ biến mất hoàn toàn.

TP

.Q

Nhƣ vậy, phân hữu cơ sản xuất từ bùn thải nhà máy xử lý nƣớc sinh hoạt đạt 10TCN 526-2002 của Bộ NN&PTNT cho phép về chỉ số E.coli và Samonella.

ẠO

4.2.6. Hàm lượng kim loại nặng (Pb, Cd, Cu)

G

Đ

Sau 60 ngày ủ, hàm lƣợng Pb của các công thức bổ sung vật liệu hữu cơ

N

biến động trong khoảng từ 9,5 đến 18,38. Kết quả này đạt 10TCN 526-2002 của Bộ

H Ư

NN&PTNT, hàm lƣợng kim loại nặng cho phép trong phân hữu cơ từ rác thải sinh

TR ẦN

hoạt đối với Pb < 250 mg/kg và Cd < 2,5 mg/kg. Các thí nghiệm bổ sung vật liệu hữu cơ (rơm, phân lợn) có hàm lƣợng kim loại nặng thấp hơn các thí nghiệm không

B

bổ sung vật liệu hữu cơ. Kết quả phân tích Pb, Cd, Cu đầu vào của vật liệu phối trộn

10 00

là rơm và phân lợn đều không phát hiện. Hàm lƣợng Pb, Cd, Cu trong bùn thải từ nhà máy nƣớc Kim Liên lần lƣợt là 18,38 mg/kg, 1,22 mg/kg và 57,14 mg/kg. Mỗi

Ó

A

thí nghiệm có tỷ lệ phối trộn khác nhau, thí nghiệm nào có khối lƣợng bùn thải cao

Í-

H

thì hàm lƣợng kim loại nặng trong khối ủ cao.

-L

Bảng 4.10. Hàm lƣợng kim loại nặng sau 60 ngày ủ

ÁN

Công thức

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 QCVN 03-2008 (KLN trong đất nông nghiệp) 10TCN 526-2002

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Kim loại nặng Pb (mg/kg) 18,38 11,78 9,5 18,38 11,78 9,5

Cd (mg/kg) 1,22 0,82 0,73 1,22 0,82 0,73

Cu (mg/kg) 57,14 45,2 40,6 57,14 45,2 40,6

70

2

50

<250 2,5 Nguồn: Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

59 Ghi chú: CT1 = Bùn, CT2 = Bùn + Rơm, CT3 = Bùn + Rơm + Phân lợn, CT 4 = Bùn + Emix, CT5 = Bùn + Rơm + Emix, CT9 = Bùn + Rơm + Phân lợn +

N

Emix.

H

Ơ

Hàm lƣợng kim loại nặng trong phân ủ từ bùn thải đô thị đều đạt tiêu chuẩn

U Y

N

cho phép đối với phân bón hữu cơ (10TCN 526-2002) và quy chuẩn đối với đất nông nghiệp (QCVN 03-2008).

TP

.Q

4.2.7. Đánh giá chất lượng phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy xử lý nước sinh hoạt Qua các kết quả thí nghiệm ở mục 4.1.2 cho thấy, các công thức thí nghiệm

ẠO

có bổ sung vật liệu hữu cơ (CT3, CT6) có tốc độ hoai mục, tỷ lệ T-N, T-P cao nhất.

G

Đ

Bảng 4.11 so sánh chất lƣợng phân hữu cơ sản xuất từ bùn thải theo các công thức

N

thí nghiệm 3, 6.

10TCN

Emix

526-2002

7,5

6-8

10,64

10,42

-

2,51

2,60

2,5

T-P (%)

2,09

2,09

2,5

T-K

1,54

1,56

1,5

E.coli

0

0

0

Salmonella

0

0

0

Pb

9,5

9,5

≤250

Cd

0,73

0,73

≤2,5

Cu

40,6

40,6

Phân B-R-L

pH

7,3

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

H

Ó

A

T-N (%)

10 00

B

Chỉ tiêu

C/N

D

TR ẦN

Phân B-R-L-

Í-

H Ư

Bảng 4.11. Đặc tính lý hóa học của phân hữu cơ sau 60 ngày ủ

Ghi chú: Phân B-R-L: 1 bùn + 1 rơm + 0,26 phân lợn, Phân B-R-L-Emix: 1 bùn + 1 rơm + 0,26 phân lợn + Emix

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

60 Kết quả ở bảng 4.11 cho thấy, quá trình ủ phân compost từ bùn thải nhà máy hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng cao đáp ứng theo 10 TCN 526-2002.

H

Ơ

4.3 Quy trình sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt

N

nƣớc phối trộn rơm, phân lợn có bổ sung nấm Emic cho chất lƣợng phân tốt hơn với

N

4.3.1. Nguyên liệu ủ

U Y

- Bùn thải từ nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt Kim Liên – Hà Nội. Bùn sau

TP

.Q

khi thu về, đƣợc để phơi khô tự nhiên đạt độ ẩm 40-50%.

ẠO

- Rơm: sử dụng rơm sau thu hoạch, có thể cắt nhỏ thành từng đoạn khoảng 20-30 cm.

G

Đ

- Phân lợn: sử dụng phân tƣơi, lấy từ hộ chăn nuôi lợn nái quy mô công

H Ư

N

nghiệp, để khô tự nhiên độ ẩm khoảng 50%

- Chế phẩm sinh học Emic do Công ty Cổ phần công nghệ vi sinh và môi

TR ẦN

trƣờng cung cấp

Các nguyên liệu sau khi thu gom đƣợc để ở nơi khô ráo, thoáng mát, có mái che.

10 00

Bước 1: Chọn nơi ủ

B

4.3.2. Quy trình ủ

Chọn nơi ủ có nền đất bằng phẳng, cần tạo độ dốc hoặc rãnh xung quanh để

Ó

A

thoát nƣớc trong quá trình ủ phân.

H

Bước 2: Thành phần các nguyên liệu phối trộn

-L

Í-

Sau khi có đầy đủ các thành phần nguyên liệu, xác định độ ẩm của nguyên

ÁN

liệu để tính khối lƣợng khô của bùn thải, rơm, phân lợn cần sử dụng. Tỷ lệ phối trộn

TO

ngyên liệu tính theo khối lƣợng khô nhƣ sau:

D

IỄ N

Đ

ÀN

Bùn thải : Rơm : Phân lợn = 1 : 1 : 0,26 Trƣớc khi ủ cần trộn đều các nguyên liệu với nhau, thêm nƣớc để độ ẩm của

nguyên liệu ủ đạt 50-60%. Để gia tăng tốc độ hoai mục, bổ sung thêm nấm Trichoderma.

Bước 3: Tiến hành ủ Các nguyên liệu sau khi phối trộn xếp theo dạng hình chóp, thể tích trung bình mỗi khối ủ khoảng 1m3. Khổi ủ đƣợc phủ bạt dày để giữ nhiệt, giữ ẩm và tránh

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

61 mƣa, nắng.

Bước 4: Theo dõi khối ủ

N

- Xới đảo: trong 4 tuần đầu, xới đảo 1 lần/tuần. Sau 4 tuần, tiến hành xới đảo

H

Ơ

2 lần/tuần để độ ẩm giảm dần.

N

- Kiểm tra nhiệt độ: đƣợc đo 2 ngày/lần vào lúc 8 giờ sáng, đo bằng nhiệt kế

U Y

thủy tinh, ở các vị trí: cách mặt đống ủ 20cm, 80cm và ở vị trí tâm đống ủ.

TP

.Q

- Kiểm tra độ ẩm: đƣợc theo dõi 1 lần/tuần, trong 30 ngày đầu độ ẩm đống ủ đƣợc duy trì trong khoảng 50-60%, theo dỗi độ ẩm sau mỗi lần xới đảo để bổ sung

ẠO

nƣớc giúp duy trì độ ẩm vì độ thông thoáng trong rơm cao, nên khả năng giữ ẩm

G

Đ

trong rơm thấp. Từ ngày thứ 30, ngừng thêm nƣớc để độ ẩm giảm dần.

H Ư

N

Sơ đồ quy trình ủ phân bón theo hình 4.8 nhƣ sau:

TR ẦN

Bùn thải

B

Phối trộn theo tỷ lệ Rơm

Phân lợn

10 00

Bùn : Rơm : Phân lợn = 1 : 1 : 0,26

Ủ Composting (khoảng 60 ngày)

Sử dụng trong nông nghiệp

Hình 4.8 Quy trình ủ phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy nƣớc sinh hoạt

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

(Có bổ sung chế phẩm Emic 3,2x108 bào tử)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

62 Phần 5

Ơ

N

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

H

5.1. Kết luận

U Y

N

Sử dụng bùn thải đô thị để sản xuất PHC có tính khả thi cao vì lƣợng phân

.Q

bón sau khi đƣợc ủ có hàm lƣợng dinh dƣỡng đạm, tổng lân.. ở mức giàu so với

TP

thang đánh giá đất. Hàm lƣợng KLN ở mức dƣới ngƣỡng gây hại so với QCVN

ẠO

03:2008/BTNMT và QCVN 07:2009/BTNMT.

Đ

Trong tất cả các thí nghiệm trong quá trình ủ phân có công thức bùn-rơm-

G

phân lợn-chế phẩm Emic có khả năng hoai mục tốt nhất (10,06%) và có tổng lân,

H Ư

N

tổng đạm đạt tỷ lệ cao nhất tƣơng ứng là 2,31%, 2,75% vì vậy công thức này phù hợp nhất để sản xuất PHC.

TR ẦN

Xây dựng đƣợc quy trình sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải dựa trên phƣơng pháp ủ compost (ủ nóng) với vật liệu ủ có C/N = 25/1. Sau 60 ngày ủ, hàm lƣợng

B

dinh dƣỡng đạt 10TCN 526-2002.

10 00

Đã lựa chọn đƣơc tỷ lệ phối trộn giữa các nguyên liệu ủ phân tính theo khối

A

lƣợng khô nhƣ sau: Bùn thải : Rơm : Phân lợn = 1 : 1 : 0,26.

Ó

5.2. Kiến nghị

Í-

H

Cần nghiên cứu các biện pháp loại bỏ hàm lƣợng các kim loại nặng ở dạng

-L

dễ tiêu trong bùn thải đô thị khi sử dụng làm phân bón để hạn chế các tác động trực

ÁN

tiếp đến cây trồng và sức khỏe con ngƣời.

TO

Cần đi sâu nghiên cứu các biện pháp ủ bùn khác nhau để tăng hàm lƣợng các

ÀN

chất dinh dƣỡng trong bùn thải nhằm giảm chi phí cho quá trình chế tạo phân bón từ Tiếp tục nghiên cứu các giải pháp tái sử dụng các loại bùn thải đô thị và giải quyết vấn đề môi trƣờng liên quan đến bùn thải.

D

IỄ N

Đ

bùn thải đô thị.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Ơ

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (2013), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

H

1.

N

Tài liệu tiếng Việt

N

đối với rau, quả, chè búp tươi đủ điều kiện bảo đảm an toàn thực phẩm trong

U Y

quá trình sản xuất, sơ chế, Thông tƣ số 07/2013/TT-BNNPTNT, ngày 22

TP

2.

.Q

tháng 01 năm 2013.

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn - Cục trồng trọt – Trung tâm Khuyến nông

ẠO

quốc gia (2007), Các văn bản mới quản lý nhà nước về phân bón, Nbx Nông

G

Bộ tài nguyên và môi trƣờng (2013), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng

N

3.

Đ

nghiệp, Hà Nội.

Cao Văn Phụng, Stephanie Birch, Nguyễn Thủy Tiên, Richard Bell (2010). Xử lý

TR ẦN

4.

H Ư

nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước, QCVN 50: 2013/BTNMT. chất thải rắn bằng nuôi trùn đất – bao gồm tiềm năng về thị trường và sản phẩm

B

thu hồi phân trùn và trùn đất làm thức ăn cho cá, phân tích tài chính và lợi ích cho

5.

10 00

tiểu nông, Viện lúa ĐBSCL.

Công ty TNHH nhà nƣớc MTV thoát nƣớc Hà Nội, Hồ sơ phương án đặt hàng

Ó

A

công tác duy trì hệ thống thoát nước và quản lý chất lượng nước trên địa bàn

H

thành phố Hà Nội Năm 2012, phần thuyết minh. Hà Nội, 2012.

Í-

Dƣơng Minh Viễn, Võ Thị Gƣơng, Nguyễn Mỹ Hoa, Phạm Văn Kim, Dƣơng

-L

6.

ÁN

Minh, Cao Ngọc Điệp, Nguyễn Thị Kim Phƣơng, Nguyễn Minh Đông, Trần Bá

TO

Linh (2007), “Sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ bã bùn mía”, Đề tài ươm tạo công

D

IỄ N

Đ

ÀN

nghệ, bộ môn Khoa học Đất và Quản lý Đất đai, khoa NN & SHƢD, Trƣờng Đại

7.

học Cần Thơ.

Hà Thanh Toàn (2010), “Xử lý rác thải trong thành phố Cần Thơ bằng chế phẩm sinh học”, Báo cáo tổng hợp kết quả đề tài sở Khoa học công nghệ thành phố Cần Thơ.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

8.

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Lâm Thị Hẹn và Phạm Anh Thi, 2011, “nghiên cứu xử lý bùn thải sau hệ thống xử lý nƣớc thải thủy sản bằng biện pháp ủ phân compost trong điều liện kỵ khí và hếu

Ơ

Lê Thanh Hải (2007), “Nghiên cứu xử lý và tái sử dụng một số loại bùn thải chứa

H

9.

N

khí”, Luận văn đại học chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường. ĐHCT

N

kim loại nặng bằng ứng dụng quá trình đóng rắn”, Tạp chí phát triển khoa học và

U Y

công nghệ, tập 10, số 01-2007.

TP

.Q

10. Nguyễn Minh Trang (2012), “Ủ compost từ rơm với các chế phẩm sinh học và chất thải Biogas”, Luận văn Thạc sĩ Khoa Học Môi Trường, Khoa Môi Trường và Tài

ẠO

Nguyên Thiên Nhiên, Đại Học Cần Thơ

G

Đ

11. Nguyễn Thị Thu Vân, 2000, “một số dẫn liệu về khả năng xử lý chất thải rắn trong

N

chăn nuôi bằng phƣơng pháp ủ phân compost”, tiểu luận môi trường. ĐHCT.

TR ẦN

cho phép của kim loại nặng trong đất.

H Ư

12. QCVN 03:2008/BTNMT, (2008), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn 13. QCVN 07:2009/BTNMT, (2009), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng

B

chất thải nguy hại.

10 00

14. Tổ chức xúc tiến thƣơng mại Nhật Bản (JETRO) và Hiệp hội Môi trƣờng đô thị và khu công nghiệp Việt Nam (VUREIA), Khóa đào tạo công tác quản lý chất thải

Ó

A

trên địa bàn thành phố Hà Nội.

H

15. Tổng cục thông kê( 2014), Niên giám thống kê.

Í-

Viện Môi trƣờng và Tài nguyên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

-L

16.

ÁN

(2010), Báo cáo tổng hợp “Nghiên cứu biện pháp bảo vệ môi trƣờng trong hoạt

TO

động nạo vét, vận chuyển và đổ bùn lắng kênh rạch tp. Hồ Chí Minh”.

D

IỄ N

Đ

ÀN

17. Võ Quốc Bảo (2010), Sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rễ lục bình kết hợp với các nguồn chất thải hữu cơ khác và hiệu quả trên cây trồng, Luận án Thạc sĩ Khoa học. Đại học Cần Thơ.

18. Võ Hòa Chân, 2008, hiệu quả của phân hữu cơ từ mụn dừa trên năng suất bắp trồng trên đất trồng nghèo dinh dưỡng, luận án thạc sĩ khoa học Đất. Khoa NN SHƢD – ĐHCT.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

19. Vũ Hữu Yêm, 1995, giáo trình phân bón và cách bón phân. Nhà sản xuất Nông nghiệp Hà Nội.

N

Tài liệu tiếng anh

H

Ơ

20. Bolt G.H  M.G Bruggenwer, 1978, “Soil microbibal ecology”, In Composting a

LaTrobe University, Bundoora, Victoria, Australia, p. 515-537.

U Y

N

Process Based on the Control of Ecological Selective Factor, Frederick C.Miller,

TP

.Q

21. 21 European Commission (February, 2001), Pollutants in urban waste water and sewage sludge, section 7, Report Synopsis, Discussions and Conclusions

ẠO

22. EC – European Commission (2006), Report from the Commission to the Council

G

Đ

and th European Parliament on the implementation of community waste legislation

H Ư

N

for the period 2001 – 2003, COM (2006) 406 final, European Commission, Brussels.

TR ẦN

23. European Commission DG Enviroment (October 2001), Disposal and recycling routes for sewage sludge, Part 2 – Regulatory report.

B

24. Konstanczak (1999). Utilisation of organic waste in (peri) Urban Center.

10 00

Published by Bonn/Eschborn. Module 2,3.

25. Khai, N.M., Ha, Q.H., Vinh, N.C., Gusstafson, J.P., Oborn, I., 2008. “Effects of

Ó

A

biosolids application on soil chemical properties in peri-urban agricultural

Í-

H

systems”,VNU Journal of Science, Earth Sciences 24 202-212.

-L

26. Marcro, d.B,P.Sequi, B.Lemmes and T.papi (1996). The Science of composting.

ÁN

Published by Chapman  Hall. Page 50 – 58, 96-105, 224-244.

TO

27. Molloy, R., McLaughlin, M., Warne, M., Hamon, R., Kookana, R., Saison, C.,

D

IỄ N

Đ

ÀN

2005. Background and scope for establishing a list of prohibited substances and guideline limits for levels of contaminants in fertilizers. Final scoping report.

CSIRO Land and Water, Centre for Environmental Contaminants Research

28. Rudat, H., U. Sabel-Kosh R. Niemeyer, S. Sanders and C. Werner (1999).

"Utilisation of organic waste in (peri -)urban centres", gtz / GFA-Umwelt, Bonn / Eschborn.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

29. Jane Hope (January, 1986), Risks to public heath and to the environment” Sewage Sludge Disposal and Utilization Study, pp1-17

N

30. Robertt, R, maarten vande Kamp, George B, Willsown, Mark E , Singley, Tom L,

H

Ơ

Richad, John J (1992), On-Farm composting handbook, Northeast Regional

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

Agricultual Engineering Service, Cooperative Extension, Ithaca, NY 14853 – 5701

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Mẫu mới vận chuyển từ nhà máy về

Nghiền mẫu sau khi để khô tự nhiên

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Chuẩn bị nguyên liệu ủ phân

Đống ủ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Sau ủ 7 ngày

Hình thành phân

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial