LUẬN VĂN TIẾN SĨ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI CHO CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM – NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH CHO THÀNH PHỐ HÀ NỘI

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



NGUYỄN THU HUYỀN


NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU
QUẢ QUẢN LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI CHO
CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM – NGHIÊN CỨU
ĐIỂN HÌNH CHO THÀNH PHỐ HÀ NỘI


MÃ SỐ: 62.58.70.01


LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT




HÀ NỘI – NĂM 2010

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

NGUYỄN THU HUYỀN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU
QUẢ QUẢN LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI CHO
CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM – NGHIÊN CỨU
ĐIỂN HÌNH CHO THÀNH PHỐ HÀ NỘI

MÃ SỐ: 62.58.70.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Ng−êi h−íng dÉn khoa häc

1.
PGS. TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i




2.
PGS. TS. øng quèc dòng


HÀ NỘI – NĂM 2010

3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng
tôi
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và
chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào.

NGHIÊN CỨU SINH





4

LỜI CÁM ƠN


Tôi xin chân thành cám ơn PGS. TS. Nguyễn Thi Kim Thái,
PGS.TS. Ứng Quốc Dũng ñã hết lòng chỉ bảo, giúp ñỡ và tạo ñiều
kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành luận án.
Xin gửi lời cám ơn sâu sắc nhất tới các thầy cô thuộc Bộ môn
Cấp thoát nước, Bộ môn Quản lý môi trường, Trung tâm MTDT và
Khu công nghiệp, Viện Khoa học Môi trường, Đại học XD, ñặc biệt
thầy GS. TS. Trần Hiếu Nhuệ, PGS. TS. Trần Thi Hường, PGS. TS.
Trần Đức Hạ ñã tận tình giúp ñỡ, chỉ bảo, giành nhiều thời gian trao
ñổi ñể tác giả hoàn thành công trình này ñồng thời góp ý những ý
kiến quý báu giúp tác giả xác ñịnh hướng nghiên cứu một cách ñúng
ñắn.
Xin chân thành cám ơn tòan thể các thầy cô giáo ñồng nghiệp

thuộc Bm CTGTCC và Viện KHMT GT trường ĐH GTVT ñã ñộng
viên, giúp ñỡ, tác giả hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Đặc biệt, tôi xin trân trọng cám ơn ba mẹ và gia ñình tôi ñã hết
lòng , hết sức giúp tôi có ñược hậu phương vững chắc , ñã tạo ñiều
kiện thuận lợi, ñộng viên tinh thần, giúp tác giả hoàn thành công trình
nghiên cứu của mình.


5


MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC BẢNG 9

DANH MỤC HÌNH 10

MỞ ĐẦU 12

1. Sự cấp thiết của luận án 12

2. Đối tượng, phạm vi, mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu của luận án 12

3. Những ñóng góp mới của luận án 14

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 14

5. Bố cục của luận án 14

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI TRÊN THẾ GIỚI VÀ
Ở VIỆT NAM 16

1.1 Quá trình Hình thành và tính chất phân bùn bể tự hoại 16

1.2 Quản lý phân bùn bể tự hoại tại các ñô thị trên thế giới 19

1.2.1 Tổng quan về thu gom phân bùn bể tự hoại trên thế giới 19

1. 2.2 Các biện pháp xử lý phân bùn bể tự hoại 20

1.3 Quản lý phân bùn bể tự hoại tại Việt Nam 33

1.3.1 Tổng quan chung về hệ thống quản lý phân bùn ở các ñô thị của Việt Nam 33

1.3. 2 Mô hình quản lý phân bùn từ bể tự hoại ở Việt Nam 50

1.3.3 Các vấn ñề vệ sinh môi trường liên quan ñến quản lý phân bùn bể tự hoại 53

1.4 Kết luận chương I 60

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY SINH HỌC CHẤT THẢI
RẮN HỮU CƠ TRONG ĐIỀU KIỆN HIẾU KHÍ 62

2.1. Nguyên liệu và yêu cầu sản phẩm của quá trình ủ phối trộn chất thải rắn hữu cơ với
phân bùn bể tự hoại 62

2.1.1 Nguyên liệu của quá trình ủ 62

2.1.2 Yêu cầu chất lượng phân hữu cơ 66

2.2. Khái niệm cơ bản về quá trình chuyển hóa sinh học hiếu khí chất hữu cơ 67

2.3 Cơ chế của quá trình phân hủy hiếu khí chất thải rắn hữu cơ 68

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân hủy hiếu khí chất thải rắn hữu cơ 72

2.4.1 Nhiệt ñộ và thời gian 72

2.4.2 Độ ẩm 74

2.4.3 Ảnh hưởng của pH 74

2.4.4 Độ thoáng khí và phân phối Oxy 75

2.4.5 Thành phần vật liệu ủ 77

2.4.6 Kích thước vật liệu ủ 79

2.4.7 Hệ sinh thái trong ñống ủ 79

2.5 Động học của quá trình phân hủy hiếu khí chất thải rắn hữu cơ 85

2.5.1 Phản ứng chuyển hóa sinh học 85

2.5.2 Mô hình chuyển hóa chất thải rắn hữu cơ 86

2.5.3 Phương trình ñộng học của quá trình tiêu thụ oxy 93

2.6. Cân bằng vật chất trong quá trình ủ hiếu khí: 95

2.7 Kết luận chương II 98

Chương 3: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHỐI TRỘN PHÂN BÙN VỚI CHẤT THẢI HỮU CƠ
TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ CẦU DIỄN 100

3.1. Mục ñích thí nghiệm 100

3.2 Mô hình thí nghiệm 101

3.2.1 Vị trí xây dựng mô hình 101


6

3.2.2 Mô hình bể ủ 101

3.2.3 Mô hình thùng ủ 102

3.3 Nội dung thí nghiệm 103

3.3.1 Thí nghiệm xác ñịnh tỷ lệ phối trộn tối ưu 103

3.3.2 Thí nghiệm xác ñịnh chế ñộ thổi khí tối ưu 104

3.3.3 Nguyên liệu thí nghiệm 104

3.3.4 Trình tự thí nghiệm 105

3.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong các thí nghiệm 106

3.5 Kết quả thí nghiệm và thảo luận 107

3.5.1 Thí nghiệm xác ñịnh tỷ lệ phối trộn tối ưu 107

3.5.2 Thí nghiệm xác ñịnh chế ñộ thổi khí tối ưu 110

3.5.3 So sánh giữa phân hữu cơ hiện ñang sản xuất tại Cầu Diễn với phân hữu cơ sản
xuất theo tỷ lệ phối trộn và chế ñộ thổi khí ñã lựa chọn 130

3.6. Nghiên cứu phương trình ñộng học quá trình ủ sinh học 132

3.7 Kết luận chương 3 136

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 138

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 140

TÀI LIỆU THAM KHẢO 141
PHỤ LỤC

7

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD Nhu cầu ô-xy sinh hoá
COD Nhu cầu ô-xy hoá học
DONRE Sở Tài nguyên và Môi trường
EMP Kế hoạch quản lý môi trường
EAWAG Viện Liên Bang Thuỵ Sỹ về khoa học và công nghệ môi
trường

ESTNV II Dự án Tăng cường năng lực cho công tác giáo dục, ñào tạo
và nghiên cứu trên lĩnh vực khoa học và công nghệ môi
trường tại miền Bắc Việt Nam – Giai ñoạn II
EU Cộng ñồng Châu Âu
FWS Bãi lọc ngập nước bề mặt
GIS Hệ thống thông tin ñịa lý
HSDC Công ty Thoát nước Hà Nội
MFA Phân tích dòng luân chuyển vật chất
ODA Trợ giúp từ nước ngoài
SANDEC Khoa nước và vệ sinh ở các nước ñang phát triển
SadCo Công ty thoát nước Hải Phòng
SAN TreCycling Hệ thống xử lý và tái chế phân bùn công nghệ cao
SS Chất rắn lơ lửng
TOC Tổng cácbon hữu cơ

8

TS Tổng chất rắn
TVS Tổng chất rắn dễ bay hơi/không ổn ñịnh
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TCCP Tiêu chuẩn cho phép
URENCO Công ty Môi trường ñô thị
UBND Uỷ ban nhân dân
WHO Tổ Chức Y tế Thế giới



9

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần có trong sản phẩm bài tiết của người . 17

Bảng 1.2. Khối lượng phân bùn tạo thành theo ñầu người trong một ngày từ các loại công
trình vệ sinh tại chỗ khác nhau 17

Bảng 1.3 Thành phần hữu cơ của phân bùn từ các công trình vệ sinh khác nhau 18

Bảng 1.4. Phân bùn từ các hệ thống vệ sinh tại chỗ ở những nước có khí hậu nhiệt ñới: ñặc
tính, phân loại và so sánh với nước thải sinh hoạt vùng nhiệt ñới 18

Bảng 1.5 Tỷ lệ dân cư ñô thị ñược phục vụ bởi các hệ thống vệ sinh tại chỗ 19

Bảng:1.6. Cơ chế xử lý phân bùn trong bãi lọc trồng cây 25

Bảng:1.7. Các thông số của hệ thống SAN-TreCycling sau các công ñoạn khác nhau 29

Bảng:1.8. Khả năng khử một số mầm bệnh có nguồn gốc từ phân 31

Bảng 1.10. Các dạng công trình vệ sinh tại Thành phố Thái nguyên 36

Bảng 1.11 Năng lực thiết bị thu gom phân bùn hiện có của Công ty 38

Bảng 1.12. Mô tả ñặc ñiểm của khu xử lý phân bùn tại Nam Định 38

Bảng 1.13. Số lượng và ñặc ñiểm của chất thải sinh học ñược qua xử lý ở khu xử lý bãi lọc
trồng cây 39

Bảng 1.14. Lượng phân bùn dự kiến ñược thu gom tới năm 2010 41

Bảng 1.15. Hệ thống vệ sinh ở Thành phố Hà Nội 45

Bảng 1. 16. Khối lượng phân bùn do Công ty MTĐT thu gom từ 2000 ñến 2007 47

Bảng 1. 17. Lượng bùn bể tự hoại ñược ñưa ñến khu xử lý tại Cầu diễn 48

Bảng 1.18. Các số liệu về tỷ lệ công trình vệ sinh ñến năm 2010 51

Bảng 2.1 Thành phần chất thải rắn tại một số ñô thị ñiển Hình ở Việt nam 63

Bảng 2.2: Thành phần của các cấu tử hữu cơ rác ñô thị. 64

Bảng 2.4 Tiêu chuẩn ngành cho phân hữu cơ vi sinh chế biến từ rác thải sinh hoạt 67

Bảng 2.5. Một số loài vi sinh vật gây bệnh trong chất thải hữu cơ 81

Bảng2.6. Phân loại sinh vật theo cấu trúc tế bào 82

Bảng 2.7. Phân loại vi sinh theo cơ chất và năng lượng 83

Bảng 2.8. Thành phần hóa học của một số vi sinh vật (%) 84

Bảng 2.9. Bảng thống kê các thông số vật chất trong quá trình ủ 98


10


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Quá trình hình thành phân bùn trong bể tự hoại 16

Hình 1.2. Xử lý phân bùn với các phương án chi phí thấp và vừa. 21

Hình1.3. Sơ ñồ sân phơi bùn . 21

Hình1.5. Sơ ñồ nguyên tắc hoạt ñộng của bãi lọc ngập nước bề mặt 24

Hình1.6. Sơ ñồ nguyên tắc hoạt ñộng của bãi lọc ngầm dòng chảy ngang 24

Hình1.7. Sơ ñồ nguyên tắc hoạt ñộng của bãi lọc dòng chảy thẳng ñứng 24

Hình1.8. Sơ ñồ công nghệ xử lý sơ bộ phân bùn tại trạm xử lý phân bùn tại Achimota
Accra/Ghana. 26

Hình1.9. Sơ ñồ một số bể ổn ñịnh và nén bùn 27

Hình1.10. Sơ ñồ Xử lý bằng bể phân huỷ kị khí 27

Hình1.11. Sơ ñồ hệ thống xử lý và tái chế phân bùn ( hệ thống SAN TreCycling) 28

Hình1.12. Khả năng tiêu diệt trứng giun sán trong quá trình ủ 32

Hình 1.13. Sơ ñồ xử lý phân bùn bể tự hoại tại Cầu Diễn 49

Hình 1.14 Cấu trúc hệ thống thu gom phân bùn bể tự hoại 51

Hình 1.15. Các vấn ñề liên quan tới quản lý phân bùn không hợp lý 55

Hình 1.16. Con ñường lây nhiễm bệnh tật qua một số loại giun sán ñiển hình 58

Hình 1.18. Mối quan hệ giữa mầm bệnh với vật chủ và các hướng có khả năng lây lan của

bệnh tật qua phân 59

Hình 2.1. Cơ chế quá trình phân giải hợp chất hữu cơ 69

Hình 2.2. Quá trình phân hủy chất thải hữu cơ 71

Hình 2.3. Biểu ñồ các giai ñoạn phát triển của các vi sinh vật trong ñống ủ theo thời gian và
nhiệt ñộ 74

Hình 2.4: Biểu ñồ sự biến ñổi pH trong ñống ủ theo thời gian 75

Hình 2.5 : Biểu ñồ lượng oxy tiêu thụ theo thời gian 76

Hình 2.6: Biểu ñồ quan hệ giữa tỷ lệ C/N và nhiệt ñộ ñống ủ theo thời gian 78

Hình 2.6: Chuỗi thức ăn trong ñống ủ 80

Hình 2.7: Biểu ñồ tốc ñộ tăng trưởng của vi sinh theo thời gian 92

Hình 2.8: Sơ ñồ các pha rắn – lỏng – khí trong ñống ủ. 93

Hình 2.9: Sơ ñồ khuếch tán pha lỏng – khí trong ñống ủ 94

Hình 2.10. Sơ ñồ mô phỏng các sản phẩm ñầu vào và ñầu ra và các quá trình gốc, ñích khi
phân tích 1 hệ thống 95

Hình 2.11. Sơ ñồ mô tả sự phân phối khối lượng ñầu vào trong các sản phẩm của một quá
trình 96

Hình 2.12. Các yếu tố trong quá trình ủ vi sinh hiếu khí 97

Hình. 3.1. Thiết kế mô hình bể ủ 101

Hình 3.2 Mô hình bể ủ ñược xây dựng ngoài hiện trường 102

Hình 3.3. Sân phơi bùn 102

Hình 3.4. Thiết kế Mô hình thùng ủ 103

Hình 3.5. Đĩa ñỡ vật liệu ủ nhìn từ trên xuống 103

Hình 3.6. Thiết bị ño lưu lượng khí 103

Bảng 3. Chế ñộ thổi khí áp dụng trong các thí nghiệm 104

Hình 3.7. Sự thay ñổi chiều cao lớp rác với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 107

Hình 3.8 Sự thay ñổi nhiệt ñộ trong quá trình ủ với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 108

Hình 3.9 Sự biến ñổi về ñộ ẩm trong quá trình ủ với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 108

Hình 3.10 Sự biến ñổi C/N trong quá trình ủ với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 109

Hình 3.11. Sự dao ñộng của nhiệt ñộ trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí theo chế ñộ
nhà sản xuất hướng dẫn (chế ñộ thổi khí 1)với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 111


11

Hình 3.12. Sự biến ñổi TVS trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí theo chế ñộ nhà sản

xuất hướng dẫn (chế ñộ thổi khí 1)với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 112

Hình 3.13 Biến ñổi tỷ lệ C/N trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí theo chế ñộ nhà sản
xuất hướng dẫn (chế ñộ thổi khí 1)) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 113

Hình 3.14 Sự ñộ ẩm trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí theo chế ñộ nhà sản xuất
hướng dẫn (chế ñộ thổi khí 1)với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 114

Hình 3.15 Sự dao ñộng của nhiệt ñộ trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí liên tục (chế
ñộ thổi khí 2) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 116

Hình 3.16 Hiệu suất phân hủy TVS trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí liên tục (chế
ñộ thổi khí 2) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 117

Hình 3.17 Sự dao ñộng của ñộ ẩm trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí liên tục (chế ñộ
thổi khí 2) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 118

Hình 3.18 Sự biến ñổi tỷ lệ C/N trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí liên tục (chế ñộ
thổi khí 2) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 119

Hình 3.19 Sự dao ñộng của nhiệt ñộ trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn nửa
ca làm việc (chế ñộ thổi khí 3) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 121

Hình 3.20. Sự biến ñổi TVS trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn nửa ca làm
việc (chế ñộ thổi khí 3) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 122

Hình 3.21 Sự biến ñổi ñộ ẩm trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn nửa ca làm
việc (chế ñộ thổi khí 3) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 123

Hình 3.22 Sự biến ñổi tỷ lệ C/N trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn nửa ca

làm việc (chế ñộ thổi khí 3) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 124

Hình 3.23 Sự biến ñổi nhiệt ñộ trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn một ca
làm việc (chế ñộ thổi khí 4) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 126

Hình 3.24 Hiệu suất biến ñổi TVS trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn một ca
làm việc (chế ñộ thổi khí 4) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 127

Hình 3.25. Sự biến ñổi ñộ ẩm trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn một ca
làm việc (chế ñộ thổi khí 4) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 128

Hình 3.26 Sự biến ñổi tỷ lệ C/N trong ñống ủ theo thời gian ủ khi thổi khí gián ñoạn một ca
làm việc (chế ñộ thổi khí 4) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau 129

Hình 3.27. Sự biến thiên nhiệt ñộ trong 2 ñống ủ theo thời gian 131

Hình 3.28. Sự dao ñộng của ñộ ẩm trong hai nhà ủ theo thời gian 131

Hình 3.29. Sự dao ñộng của chất hữu cơ trong hai nhà ủ theo thời gian 132

Hình 3.30. Sơ ñồ chuyển pha của oxy

trong ñống ủ 133

Hình 3.31. Biểu ñồ sự biến ñổi TVS trong quá trình ủ 135

Hình 3.32. Sự phát sinh CO2 biến ñổi trong quá trình ủ 135

Hình 3.33. Sự biến ñổi ñường cong ñộng học của quá trình ủ sinh học 136

12


MỞ ĐẦU

1. Sự cấp thiết của luận án
Tại Việt Nam, cùng với sự phát triển về kinh tế và quá trình ñô thị hóa dân số ñô thị
ngày càng gia tăng. Theo số liệu thống kê, trong vòng 10 năm gần ñây tốc ñộ ñô thị
hóa trung bình tăng hàng năm từ 0,9-1,2%. Bộ xây dựng dự báo ñến năm 2020 dân số
ñô thị của Việt Nam sẽ ñạt khoảng 45%. Sự gia tăng nhanh chóng dân cư ñô thị trong
khi cơ sở hạ tầng của các ñô thị vẫn chưa phát triển theo kịp nên các ñô thị ñang phải
ñối mặt với các khó khăn về nhà ở, giao thông, úng ngập, ô nhiễm môi trường Trong
ñó các vấn ñề vệ sinh môi trường liên quan tới việc không kiểm soát ñược phân bùn
bể tự hoại là một trong những thách thức ñối với chính quyền và người dân tại các ñô
thị. Với những lý do trên, Luận án tiến sỹ “
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ QUẢN LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI CHO CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM –
NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH CHO THÀNH PHỐ HÀ NỘI”
mang tính cấp thiết nhằm góp
phần nghiên cứu làm rõ những cơ sở khoa học phục vụ công tác quản lý phân bùn bể
tự hoại ở các ñô thị Việt Nam.

2. Đối tượng, phạm vi, mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu của luận
án
2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là phân bùn từ bể tự hoại. Với nguồn gốc từ các bể

tự hoại, phân bùn có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ và các loại vi sinh vật (chủ
yếu là vi khuẩn ñường ruột, trứng giun, sán…) Do có chứa hàm lượng hữu cơ lớn nên
phân bùn thường ñược sử dụng trong nông nghiệp, việc sử dụng phân bùn chưa qua
xử lý cũng trở thành một nguy cơ lớn gây ra các bệnh ñường ruột.
Phạm vi nghiên cứu: tập trung vào việc xử lý phân bùn thu gom từ các công trình vệ
sinh tại chỗ (bể tự hoại) trong khu vực nội thành Hà Nội.




13

2.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu công nghệ xử lý phối trộn phân bùn bể tự hoại và chất thải rắn hữu cơ dễ
phân hủy, tạo sản phẩm phân hữu cơ phục vụ sản xuất cây trồng.
- Xác ñịnh các thông số công nghệ hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và làm cơ sở
phục vụ cho việc thiết kế, vận hành các công trình trong dây chuyền xử lý phối trộn.
2.3 Nội dung chính của ñề tài:
- Nghiên cứu tổng quan về thu gom và xử lý phân bùn trên thế giới và ở Việt Nam
làm cơ sở ñể lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp với ñiều kiện thành phố Hà Nội;
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình chuyển hóa sinh học của các chất thải
rắn hữu cơ ;
- Nghiên cứu xử lý phối trộn phân bùn với chất thải hữu cơ thực hiện trên mô hình
thí nghiệm;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế ñộ thổi khí ñến hiệu quả chuyển hóa của quá
trình xử lý hỗn hợp bùn bể tự hoại và chất thải rắn hữu cơ trên mô hình thí ñiểm tại
nhà máy Phân hữu cơ Cầu Diễn
2.4. Các phương pháp nghiên cứu chính
Phương pháp nghiên cứu tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiên cứu ñã có sẵn:
Thu thập tài liệu liên quan ñến ñề tài, các báo cáo ñề tài nghiên cứu trước ñây về quản

lý chất thải rắn nói chung và về công nghệ xử lý rác thải hữu cơ nói riêng ñã ñược
thu thập, phân tích, ñánh giá làm cơ sở cho nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình phân hủy chất thải rắn hữu cơ trong các ñiều
kiện hiếu khí.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Tiến hành xây dựng mô hình nghiên cứu thực nghiệm xử lý phối trộn phân bùn với
chất thải hữu cơ ñể tìm ra thông số kiểm soát tối ưu cho quá trình chuyển hóa, nâng
cao chất lượng sản phẩm ñầu ra phù hợp với nhu cầu sử dụng của thị trường nông
nghiệp.

14

Phương pháp phân tích tại hiện trường và phòng thí nghiệm: khảo sát, lấy mẫu và ño
ñạc một số thông số ngoài hiện trường, phân tích tính toán và tổng hợp các số liệu thu
thập.
Phương pháp tổng hợp: Tổng hợp, liên kết các thông tin với nhau một cách có hệ
thống
3. Những ñóng góp mới của luận án
- Đưa ra ñược giải pháp xử lý phân bùn bể tư hoại phù hợp với ñiều kiện của các ñô
thị Việt Nam nói chung và cho thành phố Hà Nội nói riêng
- Xác ñịnh ñược các thông số cơ bản của quá trình xử lý phối trộn phân bùn và chất
thải rắn hữu cơ: tỷ lệ phối trộn, chế ñộ cấp khí, hằng số tốc ñộ phân hủy
- Ứng dụng ñược kết quả nghiên cứu ñể nâng cao hiệu quả xử lý phân bùn từ bể tự
hoại áp dụng cụ thể ñối với việc xử lý tại nhà máy Phân hữu cơ tại Cầu Diễn, Hà Nội.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Đề xuất xử lý phối trộn phân bùn bể tự hoại với chất thải rắn hữu cơ tại các nhà
máy chế biến phân hữu cơ là một trong những nghiên cứu ñầu tiên ñược thực hiện tại
Việt Nam. Xử lý phối trộn phân bùn bể tự hoại bởi các lý do sau ñây:
+ Tận dụng và thu hồi các chất dinh dưỡng có trong phân bùn nhằm phục vụ cho

nông nghiệp;
+ Kết hợp giải quyết xử lý phân bùn tại các cơ sở xử lý chất thải rắn là một trong
những phương thức xử lý triệt ñể các loại chất thải rắn phát sinh từ hoạt ñộng ñô thị;
+ Kết quả nghiên cứu có khả năng ứng dụng ngay trong các nhà máy xử lý chất
thải rắn hữu cơ hiện có;
- Cải tiến quy trình vận hành của công nghệ xử lý chất thải rắn hữu cơ có thể góp
phần làm giảm ñáng kể năng lượng, nước sạch tiêu hao của nhà máy. Đồng thời hạn
chế việc phát sinh khí NH
3
gây thất thoát dinh dưỡng trong sản phẩm phân hữu cơ.

5. Bố cục của luận án
Ngoài phần mở ñầu và kết luận – kiến nghị, luận án ñược cấu trúc thành ba chương
chính:

15

Chương 1: Tổng quan chung về quản lý phân bùn bể tự hoại trên thế giới và ở
Việt Nam
Chương 2: Cơ sở lý thuyết về các quá trình phân hủy sinh học chất thải rắn hữu
cơ trong ñiều kiện hiếu khí
Chương 3 Nghiên cứu xử lý phối trộn phân bùn với chất thải hữu cơ tại nhà
máy sản xuất phân hữu cơ Cầu Diễn.
Kết luận, kiến nghị

16


Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.1 Quá trình hình thành và tính chất phân bùn bể tự hoại
“Phân bùn” hay chất thải dạng bùn ñược ñịnh nghĩa là hỗn hợp bùn, phân và chất
lỏng Hình thành từ các công trình vệ sinh tại chỗ…Phân bùn ñược coi là một dạng của
bùn cặn [31].
Bể tự hoại tiếp nhận các sản phẩm bài tiết của người (phân, nước tiểu) từ các
công trình vệ sinh. Trong bể tự hoại diễn ra ñồng thời hai quá trình: lắng chất rắn và
lên men cặn lắng. Nước thải sau khi xử lý sơ bộ từ bể tự hoại ñược xả vào hệ thống
cống chung hoặc trong nhiều trường hợp ñược xả trực tiếp vào kênh mương, sông
ngòi. Phần chất rắn trong bùn cặn có tỷ trọng là 660 g/kg, tỷ trọng ñiển hình của cặn
lắng ñáy dạng bùn là 1,4-1,5 t/m
3
[31] . Các cặn lắng hữu cơ ñược chuyển hoá ở phần
ñáy của bể tự hoại nhờ quá trình phân huỷ yếm khí. Sơ ñồ hoạt ñộng của bể tự hoại

ñược thể hiện ở hình 1.1.

Hình 1.1. Quá trình hình thành phân bùn trong bể tự hoại (Nguồn [ 31]).

Các sản phẩm bài tiết của người chứa một lượng lớn các chất hữu cơ (Bảng 1.1).
Trong khi ñó phân bùn trong bể tự hoại là sản phẩm của quá trình lên men các cặn rắn

17

từ quá trình bài tiết này, do vậy thành phần của phân bùn chứa một lượng lớn chất hữu
cơ cũng như các loại vi sinh vật.
Bảng 1.1. Thành phần có trong sản phẩm bài tiết của người [34].
Các chất
( gam/người- ngày ñêm)
Nước tiểu Phân Phân + Nước tiểu
Ni tơ 11,0 1,5 12,5
Tự hoại phốt pho 1,0 0,5 1,5
Ka li 2,5 1,0 3,5
Cacbon hữu cơ 6,6 21,4 30

Lượng phân bùn hình thành trong bể tự hoại phụ thuộc vào lượng người sử dụng
nhà vệ sinh. Một số nghiên cứu ñược triển khai ở Ghana ñã xác ñịnh khối lượng và
thành phần phân bùn tạo thành theo ñầu người (Bảng 1.2 )[44] .
Bảng 1.2. Khối lượng phân bùn tạo thành theo ñầu người trong một ngày từ các loại công
trình vệ sinh tại chỗ khác nhau [44].
Các chỉ tiêu Bùn
tự hoại
1

Bùn từ nhà vệ

sinh công cộng
1

Bùn từ
xí thùng
2

Phân tươi
BOD (g/người.ngày) 1 16 8 45
TS (g/ người.ngày) 14 100 90 110
Lượng thài
(g/ người.ngày)
0.8 8 5 10
Dung tích
(l/ người.ngày)
1 2 (gồm cả nước
rửa nhà vệ sinh)
0,15 – 0,20 1.5 (phân và
nước tiểu)
1 Theo số liệu khảo sát việc thu gom phân bùn ở Accra, Ghana.
2 Các số liệu ñược tính toán hoặc giả thiết quá trình phân huỷ xảy ra trong xí thùng.
Theo thực tế quan sát ñịnh kỳ chỉ có phần trên của hố xí (~ 0,7 1 m) ñược lấy ra bằng
các xe hút nhưng phần dưới thường ñã bị hoá cứng nên không thể nạo vét chân không
ñược. Do ñó các dung tích theo ñầu người và cả các ñặc ñiểm khác ñã trải qua quá trình
phân huỷ rộng hơn nên số liệu trong báo cáo sẽ cao hơn.
Thành phần hữu cơ trong bể tự hoại thay ñổi tùy theo thời gian lưu giữ trong bể. Thời
gian lưu giữ trong bể càng lâu thì các chất hữu cơ trong bể càng giảm. Bảng 1.3 trình

18

bày thành phần hữu cơ của phân bùn trong các trường hợp có thời gian lưu giữ khác
nhau.
Bảng 1.3 Thành phần hữu cơ của phân bùn từ các công trình vệ sinh khác nhau [21]
Theo % trọng lượng khô (%TS)
Loại bùn/cặn Chất hữu cơ Ni tơ Tự hoại
pho
Phân bùn lưu giữ trong bể tự hoại từ 1-3
năm

71 - 81

2,4 - 3,0

2,9 - 2,7
Phân bùn lưu giữ trong bể tự hoại với thời
gian > 3 năm

30,4

0,97

0,71
Phân tươi (từ khu vệ sinh trên máy bay) 85 - 88 3,2 - 3,7 2,8 - 2,6

Bảng 1.4. Phân bùn từ các hệ thống vệ sinh tại chỗ ở những nước có khí hậu nhiệt ñới: ñặc
tính, phân loại và so sánh với nước thải sinh hoạt vùng nhiệt ñới [49]

Đặc ñiểm Bùn từ nhà vệ sinh công
cộng hoặc xí thùng
Bùn từ bể tự hoại Nước thải sinh

hoạt ñể so sánh

Tính chất bùn Đậm ñặc, hầu hết ở dạng
phân tươi; chỉ ñược lưu
giữ trong vài ngày hoặc
vài tuần
loãng; thường ñược
lưu giữ vài năm; ổn
ñịnh hơn loại bùn từ
nhà vệ sinh công cộng


COD mg/l 20.000 – 50.000 < 15.000 500 – 2.500
COD/BOD 5 : 1 10 : 1 2 : 1
NH
4
-N mg/l 2.000 - 5.000 < 1.000 30 - 70
TS mg/l
≥ 3,5%
< 3 % < 1 %
SS mg/l
≥ 30.000 ≅ 7.000
200 - 700
Trứng giun sán (Số
trứng giun sán/l)
20.000 - 60.000
≅ 4.000
300 - 2.000

19

Khi so sánh với nước thải sinh hoạt (Bảng 1.4), thành phần chất hữu cơ và chất
rắn, NH
4
-N và hàm lượng trứng giun ño ñược trong phân bùn thường cao hơn trong
nước thải gấp 10 lần hoặc nhiều hơn.
Không như loại bùn ñã phân huỷ sinh ra trong các trạm xử lý bùn hoạt tính, sự
ổn ñịnh hữu cơ của phân bùn có giá trị rất khác nhau. Nguyên nhân của sự sai khác
này do thực tế của quá trình phân huỷ lên men phân bùn trong bể tự hoại chịu ảnh
hưởng của sự di chuyển các dòng chất lỏng trong bể, nhiệt ñộ môi trường, thời gian
lưu giữ và sự có mặt của các yếu tố khác.
1.2 Quản lý phân bùn bể tự hoại tại các ñô thị trên thế giới
1.2.1 Tổng quan về thu gom phân bùn bể tự hoại trên thế giới
Tại ñô thị các nước phát triển, các nhà vệ sinh phần lớn ñược nối trực tiếp với hệ
thống thoát nước và sau ñó ñưa vào trạm xử lý nước thải. Trong khi ñó ở các nước
ñang phát triển, hệ thống vệ sinh tại chỗ là hình thức thu nhận phân chính. Nước từ
nhà vệ sinh thường ñược xử lý sơ bộ trước khi ñi vào hệ thống thoát nước bằng các
công trình xử lý sơ bộ. Tại Mỹ La Tinh, hơn 50% nhà ở trong thành phố ñược nối với
hệ thống cống thoát. Tuy nhiên, ở những thị trấn có quy mô trung bình và nhỏ, hầu hết
các hộ ñược phục vụ bởi hệ thống vệ sinh tại chỗ, ñặc biệt là các bể tự hoại. Tại các
nước có thu nhập cao, hệ thống vệ sinh tại chỗ cũng rất phổ biến ở ngoại ô thành phố.
Ví dụ, 25% số hộ dân ở Mỹ sử dụng bể tự hoại.

Bảng 1.5 Tỷ lệ dân cư ñô thị ñược phục vụ bởi các hệ thống vệ sinh tại chỗ [49] .

Đô thị Tỷ lệ %

Manila
Phipippines (Thị trấn)
Bangkok

Ghana
Tanzania
Latin America
Metro Buenos Aires
78

98

65

85

>85

23


Ở các khu ñô thị của châu Á, châu Phi và Mỹ La tinh, tình trạng quản lý phân bùn yếu
kém gây rất nhiều bức xúc: ñổ ở mọi lúc, mọi nơi, hàng ngàn tấn bùn từ các hệ thống

20

vệ sinh ñược lắp ñặt tại chỗ, ví dụ phân bùn từ các hộ gia ñình, nhà vệ sinh công cộng
không có cống thoát nước và các bể tự hoại không ñược xử lý và xả thải trực tiếp ra
môi trường.
Việc thu gom và vận chuyển phân bùn ở các thành phố thuộc các nước ñang phát
triển phải ñối mặt với rất nhiều khó khăn chồng chất như phương tiện thu gom thiếu
và lạc hậu, phương tiện khó tiếp cận với nhà vệ sinh, tắc nghẽn giao thông. Phân bùn
sau thu gom thường ñược thải hoặc sử dụng trực tiếp trong nông nghiệp mà không qua
xử lý. Tại nhiều ñô thị, các bãi thải lộ thiên ñặt gần khu dân cư có thu nhập thấp, ñiều

này ñã gây ra các rủi ro về sức khỏe ñối với người dân ñặc biệt là trẻ em.
1. 2.2 Các biện pháp xử lý phân bùn bể tự hoại
Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp xử lý phân bùn bể tự hoại khác
nhau tuỳ theo ñiều kiện phát triển của từng quốc gia.
Tại một số quốc gia ñang phát triển trong ñó có Việt Nam, phân bùn bể tự hoại
thường ñược sử dụng trực tiếp trong nông nghiệp mà không qua xử lý ( ví dụ như nuôi
trồng thuỷ sản, trồng cây nông nghiệp ) làm phân gây ô nhiễm nghiêm trọng cho
nguồn nước và ô nhiễm ñất. Thông qua việc sử dụng trực tiếp phân bùn trong nông
nghiệp, các vi khuẩn gây bệnh ñường ruột, tiêu chảy, các loại giun ñũa ñược phát tán
vào cộng ñồng. Việc xử lý phân bùn cần ñược thực hiện nhằm tạo ra hàng rào ngăn
cách giữa mầm bệnh và con người.
Phương pháp xử lý phân bùn có thể bằng cách kết hợp hay tách riêng với xử lý
nước thải ñang ñược thực hiện ở một số quốc gia như Trung Quốc, Thái Lan,
Indonesia, Achentina, Ghana, Nam Phi. Tại các nước phát triển, trong khu vực ñô thị,
toàn bộ các chất thải từ hệ thống vệ sinh theo hệ thống cống ñược tập trung về các nhà
máy xử lý nước thải lớn. Tuy nhiên việc xây dựng và vận hành hệ thống này rất tốn
kém và yêu cầu trình ñộ quản lý cao.
Để khắc phục cản trở trên, hiện nay các phương pháp xử lý phân bùn chi phí thấp
ñang ñược nghiên cứu, gồm có các phương pháp ñược mô tả ở Hình 1.2.

21


Hình 1.2. Xử lý phân bùn với các phương án chi phí thấp và vừa [48].
Công nghệ xử lý phân bùn có thể kết hợp hai hay nhiều phương pháp xử lý khác
nhau phụ thuộc vào ñiều kiện và mục tiêu xử lý của từng vùng.
1.2.2.1 Làm khô tại sân phơi bùn và bãi lọc trồng cây
Sân phơi bùn ( Hình 1. 3) và bãi lọc
trồng cây cho phép tách chất rắn và
chất lỏng trong phân bùn và tạo ra

bùn thải có ñộ ẩm thấp. Sự thấm và
bốc hơi tự nhiên là hai quá trình ñể
khử nước trong bùn.


Hình1.3. Sơ ñồ sân phơi bùn [46].
Trong các bãi lọc có trồng cây
(Hình 1.4.), sự thoát và bốc hơi
nước cho phép ñạt hiệu quả cao
hơn nhờ sự phát triển của hệ
thống rễ cây [32].

Hình 1.4. Sơ ñồ bể lọc ngầm có trồng cây [32]


Sau khi làm khô ( ñến ñộ ẩm khoảng 60%), lớp bùn còn lại trên bề mặt cần phải ñược
xử lý ñể ñảm bảo loại trừ hết các vi khuẩn gây bệnh. Người ta có thể sử dụng biện
Xử lý phối trộn compost với CTHC
Bãi lọc có trồng cây
Sân phơi bùn
Bể lắng – nén bùn
Hồ lắng
Phân huỷ kỵ khí
Xử lý phối trộn với bùn cống rãnh

Xử lý phối trộn với nước thải

Nước thải
Nguồn nước
Xử lý nước thải

Nông
nghiệp

nghiệp

Phân mùn
Sân phơi bùn
Bãi lọc có trồng cây

Quy trình xử lý chất thải rắn
Xử lý phối trộn compost với CTHC
Xử lý phối trộn nước thải
Bể ổn ñịnh bùn
Cánh ñồng ngập nước
Các kỹ thuật khác


22

pháp ủ vi sinh hiếu khí hoặc ñưa ñi chôn lấp cùng với chất thải rắn. Tuy nhiên nếu ñưa
ñi chôn lấp thì bãi chôn lấp cần có biện pháp ñảm bảo tránh ô nhiễm nguồn nước
ngầm.
Sân phơi bùn có thể thiết kế với tải trọng 150-200kg TS/m
2
/năm với thời gian làm khô
bùn từ 7-14 ngày. Bãi lọc ngập có trồng cây có thể thiết kế với tải trọng 250kg
TS/m2/năm.
Nhược ñiểm của sân phơi bùn là yêu cầu phải xử lý bùn, nước bậc hai ñể ñảm bảo sử
dụng an toàn. Cả bãi lọc ngập nước có trồng cây và sân phơi bùn yêu cầu một diện
tích ñất khá lớn.

Bãi lọc ngập nước có trồng cây (constructed wetland) là công trình có cấu tạo
gồm các ngăn với lớp lọc cát, sỏi và ñược trồng cây. Bùn ñược ñưa vào ngăn lọc, chất
lỏng trong bùn ñược khử bằng cách thấm qua lớp lọc và sự bốc – thoát hơi nước tự
nhiên và qua các bộ phận của cây. Bộ rễ của cây duy trì khả năng thấm của lớp bùn và
bùn có thể ñược bổ sung vào tiếp. Cứ vài năm thì lại thay bùn một lần. Thời gian lưu
bùn kéo dài tạo ñiều kiện cho sự khoáng hoá và diệt mầm bệnh và cho phép sử dụng
bùn trực tiếp trong nông nghiệp. Chất lượng nước thấm sau khi ra khỏi các ngăn/ô lọc
cải thiện ñáng kể nhưng vẫn cần phải ñược ñưa ñi xử lý tiếp ñể ñáp ứng các yêu cầu
vệ sinh môi trường.
Các loại bãi lọc ngập nước có thể ñược áp dụng ñể xử lý cả chất thải lỏng và
phân bùn bao gồm [34] :
 Bãi lọc ngập nước bề mặt (FWS)
 Bãi lọc ngầm với dòng chảy ngang
 Bãi lọc với dòng chảy ñứng
Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào loại cây trồng, hoạt tính của vi sinh vật và khả
năng hấp thụ của lớp vật liệu lọc.
Phạm vi áp dụng: Các bãi lọc ngập có thể ñược sử dụng khi cần tái sử dụng bùn
trong nông nghiệp.
Ưu ñiểm: Bao gồm quá trình khử nước ổn ñịnh và làm sạch trong cùng một giai
ñoạn xử lý. Bùn ñã ñược khử nước có thể ñưa vào sử dụng trong nông nghiệp mà

23

không cần xử lý thêm. Chất lượng nước thấm khá tốt so với các phương pháp xử lý sơ
bộ khác.
Nhược ñiểm: Cây trồng trong các ngăn lọc yêu cầu phải có sự chăm sóc kỹ
lưỡng.
Thông số thiết kế: Hệ thống lọc và thoát nước của bãi lọc tương tự như của sân
phơi bùn. Các loại cây trồng trong các ngăn lọc thường là cây ưa sống tại các khu ñầm
lầy tại ñịa phương có khả năng chịu ñược ñộ ẩm cao. Chế ñộ vận hành tối ưu ứng với

với tỷ lệ tải trọng 250 kg TS/ m
2
/năm. Lớp bùn tích tụ khi ñó sẽ khoảng 2cm/năm.
Hình 1.5. thể hiện sơ ñồ nguyên tắc hoạt ñộng của bãi lọc ngập nước bề mặt
(FWS) thường có dạng kênh dài và hẹp, dưới ñáy là ñất sét hoặc lớp vật liệu chống
thấm. Trên lớp chống thấm là lớp vật liệu lọc phù hợp với loại thực vật sống trong bãi.
Dòng nước chảy theo chiều ngang trên bề mặt lớp vật liệu lọc. Đặc trưng của bãi lọc
kiểu này là chiều sâu lớp lọc nhỏ, vận tốc dòng chảy chậm.
Bãi lọc ngầm với dòng chảy ngang ñược biết ñến như bãi lọc ngầm trồng cây
(Vegetated Submerged bed) có cấu tạo gồm lớp vật liệu chống thấm dưới ñáy, trên ñó
là các lớp vật liệu lọc ñá, sỏi, cát ñể cây. Dòng chảy là dòng chảy ngầm trong lớp lọc
và theo chiều ngang. Độ dốc của ñáy bãi từ 1 – 3 %. Hình 1.15 thể hiện sơ ñồ nguyên
tắc hoạt ñộng của bãi lọc ngầm có dòng chảy ngang. Bãi lọc dòng chảy ñứng (Hình
1.16) dưới ñáy gồm các lớp vật liệu lọc gồm ñá, sỏi, cát (theo thứ tự từ ñáy lên) và cây
trồng. Nước chảy qua lớp vật liệu lọc theo chiều thẳng ñứng xuống hệ thống thu nước
dưới ñáy bãi. Hệ thống này thường có ống thông hơi ñể chuyển oxy xuống ñáy bãi
tránh tình trạng yếm khí.
Cây trồng trong bãi phải thoả mãn các ñiều kiện sau:
- Chịu ngập nước hoặc ñộ ẩm cao;
- Chịu ñược hàm lượng lớn các chất dịnh dưỡng;
- Chịu ñược bùn tích luỹ trong thời gian dài;
- Rễ cây có khả năng vận chuyển oxy xuống vùng rễ.

24


Hình1.5. Sơ ñồ nguyên tắc hoạt
ñộng của bãi lọc ngập nước bề mặt
(FWS)

Hình1.6. Sơ ñồ nguyên tắc hoạt
ñộng của bãi lọc ngầm dòng chảy
ngang



Bãi lọc dòng chảy thẳng ñứng
ñược áp dụng ñể xử lý phân bùn vởi
các tải trọng nạp trọng từ 80 kgTS/m
2
-
năm ñến 250 kgTS/m
2
–năm. Tần suất
nạp từ một ñến hai lần trong tuần.
Chiều dày lớp bùn Hình thành là 12
cm/năm ứng với tải trọng 250
kgTS/m
2
–năm.[34]






Hình1.7. Sơ ñồ nguyên tắc hoạt
ñộng của bãi lọc dòng chảy thẳng
ñứng

Cơ chế xử lý phân bùn trong bãi lọc trồng cây ñược thể hiện ở Bảng 1.6.



25


Bảng:1.6. Cơ chế xử lý phân bùn trong bãi lọc trồng cây [34]

Chỉ tiêu Bãi lọc trồng cây ngập nước Bãi lọc ngầm trồng cây
Các chất hữu cơ
phân hủy ñược
Phân hủy sinh học BOD hòa tan nhờ các
vi khuẩn hiếu khí, tùy tiện và kỵ khí trên
thực vật và trên bề mặt các hạt; hấp phụ,
lọc và lắng, lọc ñối với BOD dạng keo
và hạt
Phân hủy sinh học nhờ
các vi khuẩn tùy tiện và
kỵ khí trên thực vật và
trên bề mặt các hạt
Chất rắn lơ lửng

Lắng, lọc Lọc, lắng
Nitơ Nitơrat hoá, khử nitơ, thực vật hấp thụ Nitơrat hoá, khử Nitơ,
thực vật hấp thụ, bay hơi
Phốt pho Lắng, thực vật hấp thụ Lọc, lắng, thực vật hấp
thụ
Các chất hữu
cơ tổng hợp

Bay hơi, hấp thụ, phân huỷ sinh học Hấp phụ bởi rễ thực vật
và bề mặt các mảnh vụn,
lắng
Vi sinh vật gây
bệnh
Thối rữa, phân hủy tự nhiên, bức xạ mặt
trời (UV), lắng, sự bài tiết các chất
kháng sinh từ rễ cây
Thối rữa, phân hủy tự
nhiên, lắng, sự bài tiết
cấc chất kháng sinh từ rễ
cây

1.2.2.2 Xử lý bằng bể ổn ñịnh và nén bùn :
Theo nghiên cứu của Heinss (1998) [46], do thành phần tổng chất rắn (TS) và
chất rắn lơ lửng (SS) trong phân bùn cao nên bắt buộc phải tách chất rắn và giảm thể
tích phân bùn tươi trước khi ñưa ñi xử lý tiếp.
Trong các bể lắng hoặc bể nén bùn, cặn rắn tích tụ dưới ñáy và lớp váng nổi có
thêm ñược xử lý thêm. Lượng bùn tích tụ ñược xả bằng áp lực thuỷ tĩnh qua các ống
xả hoặc có thể xả bùn thủ công hay bằng cơ giới.
Phạm vi ứng dụng: Bể lắng có thể ñược sử dụng ñể ổn ñịnh phân bùn từ các bể
tự hoại và các công trình vệ sinh khác.