khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm eopenamix- LSC và trichoderma lên xử lý rác thải sinh hoạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***OOO***





PHAN TRỌNG HUY



KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ PHẨM
OPENAMIX – LSC VÀ TRICHODERMA LÊN XỬ LÝ
RÁC THẢI SINH HOẠT



Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 08/2006



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***OOO***




KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ PHẨM
OPENAMIX – LSC VÀ TRICHODERMA LÊN XỬ LÝ
RÁC THẢI SINH HOẠT


Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học


Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS. DƢƠNG NGUYÊN KHANG PHAN TRỌNG HUY
Khóa: 2002 - 2006



Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 08/2006

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAING
NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY









EVALUATE THE INFLUENCY OF OPENAMIX – LSC AND
TRICHODERMA ON LITTER





GRADUATIONTHESIS
Major: Biotechnology





Guide: Student:

Ph.D DUONG NGUYEN KHANG PHAN TRONG HUY
Term: 2002 – 2006






Ho Chi Minh City
08/2006



LỜI CẢM TẠ

Với lòng biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm tạ:
 Ban hiệu trƣởng trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, ban chủ
nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả các quý thầy cô đã truyền đạt
kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tại trƣờng.
 Tiến sỹ Dƣơng Nguyên Khang đã hết lòng hƣớng dẫn, tận tình chỉ dạy, giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp.
 Ban giám đốc dự án phát triển cộng đồng – VietNamplus – Công ty Thiện Chí đã
cung cấp kinh phí cũng nhƣ tạo điều kiện để tôi thực hiện đề tài này.
 Ông Freedom Tran Minh, Ban giám đốc công ty TNHH Hoá Hữu Cơ và Thƣơng
Mại Việt Mỹ A.V.F đã cung cấp chế phẩm cho tôi thực hiện đề tài này.
 Sau cùng tôi xin cảm ơn cha mẹ, các bạn bè thân yêu của lớp Công Nghệ Sinh
Học khoá 28 đã chia sẽ cùng tôi những vui buồn cũng nhƣ hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ
tôi trong thời gian học tập.

Sinh viên thực hiện

Phan Trọng Huy












TÓM TẮT

Đề tài: “Khảo sát ảnh hƣởng của chế phẩm Openamix – LSC và
Trichoderma lên khả năng xử lý rác thải sinh hoạt ” đƣợc tiến hành từ ngày
06/02/2006 đến 10/08/2006 tại Tổ chức phát triển cộng đồng Vietnam Plus, huyện
Đức Linh, tỉnh Bình Thuận. Mẫu đƣợc phân tích tại Trung tâm Công Nghệ Môi
Trƣờng và Điểm nghiên cứu thuộc SAREC/Sida, Trại Thực Nghiệm trƣờng Đại
Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh.
Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẩu nhiên một yếu tố với
5 nghiệm thức là các mức nồng độ khác nhau của chế phẩm bổ sung 2 lít Openamix
– LSC và 4; 5 kg Trichoderma/ 1tấn rác thải sinh hoạt cùng cơ chất có hàm lƣợng
vật chất khô là 20,03%.
Kết quả thí nghiệm cho thấy bổ sung chế phẩm Openamix – LSC và
Trichoderma làm hàm lƣợng amoniac giảm nhẹ theo nồng độ chế phẩm bổ sung là

90 mg/100g so với 101mg/100g rác của lô không bổ sung chế phẩm. Cùng với
amoniac, hàm lƣợng đạm giảm nhẹ theo nồng độ chế phẩm bổ sung là 6,87% so với
8,58% ở lô không bổ sung chế phẩm. Mặc dù vậy khi so sánh với kết quả một số
khảo sát khác thì nồng độ đạm khi bổ sung chế phẩm Openamix – LSC và
Trichoderma để xử lý rác thải sinh hoạt là cao hơn nhiều.
Bổ sung chế phẩm đã làm trị số pH của khối ủ tăng cao (8,34 so với 7,25 của
lô không bổ sung chế phẩm) cũng nhƣ đảm bảo cho quá trình lên men vi sinh vật,
làm mất nhanh mùi hôi của cơ chất ban đầu, nâng cao hàm lƣợng chất khoáng trong
khối ủ.
Phƣơng pháp ủ hiếu khí tùy nghi làm rác ủ mau hoai khi đánh giá. Độ mùn
tăng lên nhanh chóng theo nồng độ chế phẩm bổ sung và theo thời gian (12,47% so
với 7,96% và 11,32% ở ngày thứ 56 so với 7,65% ở ngày đầu tiên) giúp cho thời
gian của quá trình ủ rút ngắn đi rất nhiều so với các phƣơng pháp khác.






MỤC LỤC

Lời cảm tạ ..........................................................................................................iii
Tóm tắt .............................................................................................................. iv
Mục lục .............................................................................................................. vi
Danh sách chữ viết tắt ....................................................................................... ix
Danh sách các bảng ........................................................................................... x
Danh sách các hình ............................................................................................ xi

PHẦN I. MỞ ĐẦU ........................................................................................... 1
1.1Đặt vấn đề .................................................................................................. 1

1.2 Mục đích và yêu cầu ................................................................................. 2
1.2.1 Mục đích ....................................................................................... 2
1.2.2 Yêu cầu ......................................................................................... 2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3
2.1 Rác thải sinh hoạt ..................................................................................... 3
2.1.1 Thành phần của rác thải sinh hoạt ................................................. 3
2.1.2 Tính chất của rác thải sinh hoạt .................................................... 4
2.1.2.1 Thành phần các nguyên tố hoá học của từng
loại chất thải ................................................................................ 4
2.1.2.2 Công thức hoá học tiêu biểu của một số thành phần
chất thải hữu cơ ........................................................................... 5
2.1.2.3 Tỉ lệ C/N của một số chất thải ........................................ 5
2.1.2.4 Độ ẩm trung bình của chất thải ....................................... 6
2.1.2.5 Giá trị nhiệt năng của một số chất thải ........................... 7
2.1.3 Một số phƣơng pháp xử lý rác thải sinh hoạt ............................... 8
2.1.3.1 Phƣơng pháp đổ rác thành đống ngoài trời ..................... 8
2.1.3.2 Phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh ................................. 9
2.1.3.3 Phƣơng pháp ủ chất thải (Waste Composting) .............. 11
2.4 Sơ lƣợc về các chế phẩm sinh học khảo sát trong thí nghiệm ................ 22



2.4.1 Openamix – LSC .......................................................................... 22
2.4.2 Trichoderma ................................................................................. 27
2.4.2.1 Đặc điểm sinh học của Trichoderma ............................. 27
2.4.2.2 Khả năng kiểm soát sinh học của Trichoderma ............. 29
2.5 Hiện trạng rác thải sinh hoạt ở địa bàn huyện Đức Linh ........................ 32
PHẦN III. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ......................... 34
3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài .................................................... 34
3.1.1 Thời gian ...................................................................................... 34

3.1.2 Địa điểm ....................................................................................... 34
3.2 Vật liệu .................................................................................................... 34
3.2.1 Vật liệu bố trí thí nghiệm ............................................................. 34
3.2.2 Vật liệu và thiết bị sử dụng trong phân tích thí nghiệm .............. 35
3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 35
3.3.1 Bố trí thí nghiệm .......................................................................... 35
3.3.2 Các giai đoạn và thao tác trong quá trình ủ ................................. 36
3.3.3 Lấy mẫu ........................................................................................ 37
3.3.4 Chỉ tiêu phân tích ......................................................................... 37
3.3.4.1 Đánh giá cảm quan......................................................... 37
3.3.4.2 Chỉ tiêu hoá – lý ............................................................. 37
3.3.4 Xử lý số liệu ................................................................................. 39
PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 40
4.1 Đánh giá cảm quan .................................................................................. 40
4.1.1 Mùi ............................................................................................... 40
4.1.2 Màu sắc và ẩm độ......................................................................... 41
4.1.2.1 Màu sắc của lô ủ theo thời gian ..................................... 41
4.1.2.2 Ẩm độ của lô ủ theo thời gian ........................................ 43
4.2 Chỉ tiêu lý – hoá ...................................................................................... 44
4.2.1 Biến đổi pH và nhiệt độ của lô ủ .................................................. 44
4.2.2 Biến đổi vật chất khô và độ mùn của lô ủ .................................... 45
4.2.3 Biến đổi NH
3
và Nitơ tổng số của lô ủ ........................................ 46



4.2.4 Biến đổi Mg và Ca trong lô ủ ....................................................... 48
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................. 50
5.1 Kết luận ................................................................................................... 50

5.2 Đề nghị .................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 52

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐC: Đối chứng (Nghiệm thức 1)
NT2: Nghiệm thức 2
NT3: Nghiệm thức 3
NT4: Nghiệm thức 4
NT5: Nghiệm thức 5
BOD: Biochemical Oxygen Demand
COD: Chemicai Oxygen Demand
PVC: Poly Vinyl Clorua
VSV: Vi Sinh Vật
Km: Kilomet
AOX: các hợp chất halogen thấm nƣớc
CNMT: Công Nghệ Môi Trƣờng
ĐHNL: Đại Học Nông Lâm
TP.HCM: Thành Phố Hồ Chí Minh

DANH SÁCH CÁC BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Thành phần rác thải sinh hoạt ............................................................ 3
Bảng 2.2 Thành phần các nguyên tố trong rác thải sinh hoạt ........................... 4
Bảng 2.3 Công thức hoá học tiêu biểu cho một số chất hữu cơ ........................ 5
Bảng 2.4 Tỷ lệ C/N của một số chất thải .......................................................... 6
Bảng 2.5 Ẩm độ một số chất thải ...................................................................... 7
Bảng 2.6 Giá trị nhiệt năng của một số chất thải .............................................. 7
Bảng 2.7 Điểm nhiệt chết của một số vsv gây bệnh ........................................ 12
Bảng 2.8 Các loài VSV gây bệnh có trong chất thải hữu cơ ........................... 16
Bảng 2.9 Nguyên tố vi lƣợng của Openamix - LSC ........................................ 24
Bảng 2.10 Nguyên tố vi lƣợng của Openamix - LSC ...................................... 25
Bảng 2.11 Phân tích thành phần hóa học của hợp chất OPENAMIX ............. 26
Bảng 2.12 Thành phần của rác thải sinh hoạt ................................................. 33
Bảng 2.13 Bố trí thí nghiệm ............................................................................. 35
Bảng 4.1 Thay đổi màu sắc của rác ủ theo thời gian ....................................... 42
Bảng 4.2 Biến đồi ẩm độ của lô ủ theo thời gian ............................................. 43
Bảng 4.3 Biến đổi pH và nhiệt độ của lô ủ theo nồng độ chế phẩm bổ sung .. 44
Bảng 4.4 Biến đổi pH và nhiệt độ của lô ủ theo thời gian ............................... 44
Bảng 4.5 Thay đổi vật chất khô và độ mùn theo nồng độ chế phẩm ............... 45
Bảng 4.6 Thay đổi vật chất khô và độ mùn theo thời gian .............................. 46
Bảng 4.7 Biến đổi NH
3
và Nitơ tổng số của lô ủ theo nồng độ chế phẩm ....... 46
Bảng 4.8 Biến đổi NH
3
và Nitơ tổng số của lô ủ theo thời gian ...................... 47
Bảng 4.9 Biến đổi Mg và Ca trong lô ủ theo nồng độ chế phẩm bổ sung ....... 48

Bảng 4.10 Biến đổi Mg và Ca trong lô ủ theo thời gian .................................. 48







DANH SÁCH CÁC HÌNH

TRANG
Hình 2.1 Sự biến động VSV hiếu khí và yếm khí ............................................ 10
Hình 2.2 Sự phát triển của VSV theo thời gian và nhiệt độ đống ủ ................ 15
Hình 2.3 Sự phát triển củaVSV gây bệnh có trong đống ủ .............................. 17
Hình 2.4 Mối quan hệ giữa sự tạo thành sinh khối VSV và hoạt tính enzym . 17
Hình 2.5 Ảnh hƣởng giữa hoạt tính enzym lên hàm lƣợng cơ chất ................. 18
Hình 2.6 Quá trình tổng hợp và phản ứng enzym ............................................ 19
Hình 2.7 Giả thuyết tạo mùn ............................................................................ 20
Hình 2.8 Các quá trình sinh học khi ủ chất thải ............................................... 21
Hình 2.9 Vị trí địa lý Huyện Đức Linh ............................................................ 32
Hình 4.1 Các màu sắc thay đổi của rác theo thời gian ..................................... 41
Hình 5.1 Quy trình sản xuất và tái chế ............................................................. 51

PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đời sống con ngƣời ngày càng
phát triển thì lƣợng rác thải mà con ngƣời thải ra môi trƣờng cũng ngày càng tăng
đến mức không thể kiểm soát nổi. Lƣợng rác mà con ngƣời thải ra tăng lên về số
lƣợng và đa dạng về chủng loại. Với chiều hƣớng phát triển nhƣ thế, tác động của
rác thải lên môi trƣờng là rất phức tạp. Môi trƣờng ngày càng bị ô nhiễm, đất đai
trở nên nghèo dinh dƣỡng và tích tụ nhiều chất độc hại, nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm
nghiêm trọng, môi trƣờng sống của sinh vật bị đe doạ [7].
Để hạn chế tác hại của rác thải và bảo vệ sự trong sạch của môi trƣờng sống,
ngành môi trƣờng ngày càng phát triển, từ một ngành môi trƣờng lạc hậu có cách
xử lý sơ bộ thành ngành công nghệ môi trƣờng có nhiều nghiên cứu và ứng dụng
trong phạm vi rộng lớn, đã và đang đem lại những kết quả thuyết phục.
Trong số các loại rác thải ra môi trƣờng thì rác thải sinh hoạt là đa dạng và
phức tạp nhất. Mặc dù đã có nhiều phƣơng pháp xử lý khác nhau đƣợc áp dụng, thế
nhƣng kết quả sau xử lý vẫn chƣa đƣợc nhƣ mong muốn. Để đáp ứng phần nào
trong việc xử lý rác thải sinh hoạt, ngành công nghệ sinh học đã cho ra thị trƣờng
những sản phẩm xử lý mang tính sinh học (probiotic) gần gũi với môi trƣờng và
cho kết quả khả quan hơn. Chế phẩm sinh học này là những chế phẩm có khả năng

phân huỷ và xử lý ô nhiễm môi trƣờng từ rác thải sinh hoạt, tạo nguồn phân bón
hữu cơ bền vững với nông nghiệp nhƣ: Bio-F, Bio-AF, Openamix, Trichoderma…
Từ những lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát ảnh
hƣởng của chế phẩm Openamix – LSC và Trichoderma lên xử lý rác thải sinh
hoạt” nhằm xem ảnh hƣởng của hỗn hợp chế phẩm Openamix – LSC và
Trichoderma lên khả năng xử lý rác thải sinh hoạt để tạo ra phân bón hữu cơ sinh
học có giá trị dinh dƣỡng cao.







1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích
 Đánh giá tác động của các tỉ lệ bổ sung chế phẩm sinh học Openamix -
LSC và trichoderma lên rác ủ về khả năng xử lý rác thải sinh hoạt tạo phân bón
hữu cơ cho cây trồng sau khi pha trộn và ủ rác với cơ chất
 So sánh tác động của từng nồng độ hỗn hợp khác nhau lên khả năng xử lý
rác nhằm đề xuất nghiệm thức tối ƣu trong thử nghiệm này.
1.2.2 Yêu cầu
 Thử nghiệm ảnh hƣởng của hỗn hợp chế phẩm lên rác thải sinh hoạt của
thị trấn Đức Tài, Huyện Đức Linh, Tỉnh Bình Thuận để tạo phân bón cho cây trồng
qua việc khảo sát các chỉ tiêu liên quan.

PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Rác thải sinh hoạt
2.1.1 Thành phần của rác thải sinh hoạt
Rác thải sinh hoạt là hỗn hợp các chất không sử dụng đƣợc trong sinh hoạt
và sản xuất mà con ngƣời thải ra môi trƣờng. Loại chất thải sinh hoạt và nguồn gốc
phát sinh đƣợc trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1 Loại và nguồn gốc phát sinh chất thải sinh hoạt
Loại chất thải Nguồn gốc phát sinh
Chất thải động vật và thực vật có
chứa nƣớc và dễ bị thối rữa
Từ quá trình chế biến và cung cấp thực
phẩm, từ các chợ, trong quá trình sử dụng
và buôn bán thực phẩm.

Tro và những chất còn lại sau khi
đốt các nhiên liệu sử dụng trong sinh
hoạt.
Sinh hoạt hằng ngày
Chất dễ cháy: giấy cacton, gỗ, hộp,
vỏ bào, nhựa, giẻ rách, quần áo, da,
cao su, cỏ, lá cây….
Từ các hộ gia đình, các cơ quan, các công ty
thƣơng mại - dịch vụ nhƣ: khách sạn, nhà
hàng, cửa hàng, chợ….
Chất không cháy: vỏ hộp và lá kim
loại, bùn nhão, gạch đá, đồ gốm sứ,
chai lọ, đồ thuỷ tinh….
Từ các hộ gia đình, các cơ quan, các công ty
thƣơng mại - dịch vụ nhƣ: khách sạn, nhà
hàng, cửa hàng, chợ….
Nguồn: Phạm Hùng Việt và Lê Phƣơng Lan, 1996.

Rác thải sinh hoạt là hỗn hợp cả chất thải hữu cơ dễ và khó phân huỷ, khó
phân huỷ, các chất vô cơ, chất độc hại và VSV có khả năng gây bệnh.
Trong các loại rác thải sinh hoạt thì các chất thải từ nguồn thực vật chiếm số
lƣợng lớn. Theo phân tích sơ bộ thành phần của rác thải sinh hoạt gồm:
- Rác thải ở những khu dân cƣ, khu thƣơng mại
- Rác thải công sở, trƣờng học, công trình công cộng
- Rác thải khu công nghiệp, khu xây dựng, khu vui chơi giải trí



Rác thải sinh hoạt ở các vùng khác nhau có thành phần vật chất tồn tại trong
đó rất khác nhau. Sự khác biệt này phụ thuộc vào những yếu tố sau:

- Trình độ quản lý xã hội của tổ chức chính quyền.
- Trình độ kỹ thuật trong sản xuất công nông nghiệp.
- Mùa trong năm.
2.1.2 Tính chất của rác thải sinh hoạt
Chất thải sinh hoạt là loại chất thải tƣơng đối phức tạp, đây là một hỗn hợp
đƣợc tạo thành bởi nhiều nguồn khác nhau. Chính vì thế, không thể có một chất nào
có tính chất vật lý và hoá học đại diện cho tất cả. Trong khi nghiên cứu các nhà
khoa học đã không gộp chung tất cả mà phân loại ra để xác định tính chất vật lý và
hoá học của từng thành phần trong chất thải sinh hoạt.
2.1.2.1 Thành phần các nguyên tố hoá học của từng loại chất thải
Trong chất thải có rất nhiều nguyên tố hoá học. Tuỳ bản chất của tƣờng loại
chất thải, số lƣợng nguyên tố khác nhau rất lớn. Tìm hiểu đƣợc thành phần của rác
thải sinh hoạt đã giúp cho các nhà khoa học đƣa ra đƣợc nhiều phƣơng pháp để tái
chế và tái sử dụng nhƣ: tái chế nylon, tạo phân bón hữu cơ, tái chế PVC, …vv.
Bảng 2.2 Thành phần các nguyên tố trong rác thải sinh hoạt
STT Thành phần % trọng lƣợng
C H
2
O
2
N
2
S Tro
1 Chất thải thực phẩm 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0
2 Giấy 43,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0
3 Plastic 60,0 7,2 222,8 - - 10,0
4 Sợi, vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5
5 Cao su 78,0 10,0 - 20 - 10,0
6 Chất thải làm vƣờn 47,8 6,0 38,0 3,4 0,3 4,5
7 Gỗ 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5

8 Bụi gạch, các loại xà bần khác 26,3 3,0 2,0 0,5 0,2 68,0
Nguồn: Lê Huy Bá và Cao Xuân Bách, 2000.





2.1.2.2 Công thức hoá học tiêu biểu của một số thành phần chất thải hữu cơ
Trong chất thải sinh hoạt, thành phần hữu cơ chiếm một lƣợng lớn. Ngƣời ta
phân loại và xác định công thức tiêu biểu của từng loại chất hữu cơ nhằm mục đích
xác định nhu cầu oxy cần thiết cho quá trình ủ hiếu khí chất thải.
Bảng 2.3 Công thức hoá học tiêu biểu cho một số chất hữu cơ
STT Các chất thải Công thức hoá học tiêu biểu
1 Carbohydrate (C
6
H
10
O
5
)
x

2 Protein C
16
H
24
O
5
N
4

3 Chất béo và dầu C
50
H
90
O
6

4 Bùn cặn
Bùn cặn đơn
Bùn hỗn hợp

C
22
H
39
O
10
N
C
10
H
19
O
3
N
5 Mẫu vụn chất thải nói chung C
64
H
104

O
37
N
6 Gỗ C
99
H
148
O
59
N
7 Cỏ C
295
H
420
O
186
N
8 Rác sinh hoạt nói chung C
23
H
38
O
17
N
9 Vi khuẩn C
5
H
7
O
2

N
10 Nấm sợi C
10
H
17
O
6
N
Nguồn: Lê Huy Bá và Cao Xuân Bách, 2000.
2.1.2.3 Tỉ lệ C/N của một số chất thải
Tỷ lệ C/N nói lên mức cân bằng dinh dƣỡng cho VSV sinh trƣỡngphát triển
có trong khối ủ nhằm dự báo thời điểm và hiệu quả của quá trình ủ. Nếu C/N quá
cao, điều đó chứng tỏ hàm lƣợng C nhiều trong lúc N thiếu, quá trình ủ sẽ có 2 thời
điểm cần lƣu ý:
- Thời điểm bắt đầu ủ nguyên liệu ủ thiếu nguồn nitơ, cần phải cung cấp nguồn nitơ
để cho VSV hoạt động.
- Thời điểm cuối quá trình ủ cho thấy tốc độ phân giải các hợp chất chứa nitơ
nhanh, trong lúc tốc độ phân giải các hợp chất chứa carbohydrate quá chậm.
Tỷ lệ C/N của một số chất thải sinh hoạt đƣợc thể hiện qua bảng 2.4.




Bảng 2.4 Tỷ lệ C/N của một số chất thải

STT

Các chất thải
Hàm lƣợng nitơ
(% trong lƣợng khô)

Tỷ lệ C/N
1 Phân, hầm cầu 5,5 – 6,5 6 – 10
2 Nƣớc tiểu 15 – 18 0,8
3 Máu 10 -14 3,0
4 Phân bò 1,7 18
5 Phân gà 6,7 15
6 Phân cừu 3,8 -
7 Phân heo 3,8 -
8 Phân ngựa 2,3 25
9 Chất cặn lắng tƣơi 4 – 7 11
10 Chất cặn lên men 2,4 -
11 Bùn hoạt tính 5,0 6
12 Cỏ ủ 3 – 6 12 – 15
13 Chất thải từ rau 2,5 – 4 11 – 12
14 Cỏ hổn hợp 2,4 19
15 Vỏ, vụn từ khoai tây 1,5 25
16 Trấu lúa mì 0,3 – 0,5 128 – 150
17 Trấu lúa nƣớc 0,1 200 - 500
Nguồn: Nguyễn Đức Lƣợng và Nguyễn Thị Thùy Dƣơng, 2003.
2.1.2.4 Độ ẩm trung bình của chất thải
Xác định độ ẩm của các chất thải có ý nghĩa quan trọng để tính toán thiết bị
thu gom và vận chuyển để đánh giá khả năng phân huỷ chất thải. Ẩm độ một số
chất thải đƣợc trình bày ở bảng 2.5.

Bảng 2.5 Ẩm độ một số chất thải
STT Thành phần chất thải % khối lƣợng Ẩm độ (%)
1 Chất thải thực phẩm 15 70
2 Giấy 40 6
3 Plastic 3 2
4 Sợi, vải 2 10
5 Cao su 0,5 2
6 Chất thải làm vƣờn 12 60
7 Gỗ 2 20
8 Thuỷ tinh 8 <1
9 Vỏ đồ hộp kim loại 6 <1
10 Kim loại không có sắt 1 <1
11 Kim loại có sắt 2 <1
12 Bụi, gạch, đá 4 8
Nguồn: Nguyễn Đức Lƣợng và Cao Cƣờng, 2003.
2.1.2.5 Giá trị nhiệt năng
Giá trị nhiệt năng là nhiệt lƣợng tạo thành khi đốt chất thải rắn. Giá trị nhiệt năng
của chất thải có trong một số chất thải bảng 2.6 là trị số quan trọng giúp ta xác lập
đƣợc phƣơng pháp xử lý có hiệu quả.
Bảng 2.6 Giá trị nhiệt năng của chất thải

STT

Thành phần chất thải
Nhiệt năng
Khoảng giá trị Trung bình
1 Chất thải thực phẩm 3489 – 6978 4652
2 Giấy 11630 – 18608 16747,2

3 Cotton 13956 – 17445 16282
4 Chất dẻo 27912 – 37216 32564
5 Vải vụn 15119 – 18608 17445
6 Cao su 20934 – 27912 23260
7 Da vụn 15119 – 19771 17445



8 Lá cây, cỏ 2326 - 18608 6512,8
9 Gỗ 17445 – 19771 18608
10 Thuỷ tinh 116,3 – 220,6 18608
11 Hộp kim loại 232,6 – 1163 697,8
12 Kim loại 232,6 – 1163 697,8
13 Bụi, tro, gạch 2326 - 11630 6978
Nguồn: Nguyễn Đức Lƣợng và Nguyễn Thị Thuỳ Dƣơng, 2003.
2.1.4 Một số phƣơng pháp xử lý rác thải sinh hoạt
Có nhiều phƣơng pháp để xử lý chất thải hữu cơ tuỳ theo giai đoạn và điều
kiện cụ thể. Các phƣơng pháp đƣợc tóm tắt theo hình minh hoạ sau:
Nguồn: Lê Huy Bá và Cao Xuân Bách, 2000.
2.1.4.1 Phƣơng pháp đổ rác thành đống ngoài trời
Đây là phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều nhất, đơn giản nhất, ít tốn kém nhất
và cũng gây ra nhiều vấn đề cho môi trƣờng nhất. Theo phƣơng pháp này, chất thải
đƣợc thu gom, vận chuyển đến một địa điểm đã xác định là nơi xử lý. Địa điểm đổ
chất thải thƣờng là nơi đảm bảo những yêu cầu cơ bản sau: xa nơi dân cƣ, xa nguồn
nƣớc, dễ vận chuyển.
Ở nhiều nƣớc, ngƣời ta đổ rác thành từng đống có kích thƣớc khác nhau. Lớp
rác này đổ chồng lên lớp rác khác tạo nên sự hỗn độn không theo một quy định nào.
Chính vì thế, phƣơng pháp này có những nhƣợc điểm sau:
- Bề mặt bãi rác không đƣợc phủ kín, làm thất thoát khí từ bãi rác. Các chất khí này
bao gồm CH

4
, CO
2
, H
2
S, NH
3
, scatol, indol và nhiều khí gây mùi khó chịu khác.
Hiện tƣợng ô nhiễm không khí trầm trọng đến mức những khu vực xung quanh

Chất thải hữu cơ từ nguồn
động vật và thực vật
Phƣơng pháp đổ thành đống rác tự nhiên
Phƣơng pháp xử lý công nghiệp
Phƣơng pháp chôn
lấp hợp vệ sinh
Phƣơng pháp
thiêu, đốt
Phƣơng
pháp ủ
Phƣơng pháp
sản xuất biogas



ngƣời dân không thể chịu đƣợc và có thể lan xa hàng Km (Tuổi Trẻ ngày
14/06/2006).
- Do không có lớp phủ bề mặt, nên nƣớc mƣa thấm qua nhiều lớp rác, rửa trôi các
thành phần dễ phân huỷ vào nƣớc rò rỉ, tạo ra lƣợng nƣớc rò rỉ lớn, có mức độ ô
nhiễm cao. Khi đổ rác thành đống, ngƣời ta không tác động để thúc đẩy hoạt động

VSV có trong đống rác, vì vậy quy trình sinh hoá xảy ra trong đống rác phụ thuộc
vào điều kiện tự nhiên. Do đó thời gian phân huỷ rác rất lâu, khoảng 8 tháng đến 2
năm. Hơn nữa, mức độ phân huỷ kiểu ủ tự nhiên này thƣờng không cao và hoàn
toàn không đồng đều ở mọi vị trí của bãi rác.
- Phần lớn các nơi đổ rác này tiếp nhận lƣợng rác chƣa phân loại. Do đó trong đống
rác chứa rất nhiều chất khó phân huỷ, thậm chí chứa cả những chất độc hại. Những
thành phần độc hại có sẳn trong đống rác, cộng với những chất độc hại phát sinh
trong quá trình ủ tạo ra mối nguy hiểm rất lớn cho môi trƣờng đất, đặc biệt khi
ngƣời ta sử dụng chất thải này làm phân bón. Khi đó, các chất độc hại sẽ đi vào
thực phẩm, ngƣời và động vật ăn các loại thực phẩm đƣợc bón những loại phân này
sẽ bị ngộ độc. Để đảm bảo bãi rác không gây ô nhiễm môi trƣờng xung quanh,
công việc quản lý bãi rác trở nên rất tốn kém vì hằng ngày lƣợng khí thải, nƣớc rò
rỉ từ bãi rác vẫn thoát vào môi trƣờng. Điều đó nói lên việc quy hoạch và chọn
phƣơng pháp xử lý ban đầu rất quan trọng, sai trong chọn lựa phƣơng pháp sẽ rất
tốn kém cho việc sửa sai đó.
2.1.4.2 Phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh
Bản chất của phƣơng pháp này là lƣu giữ các loại chất thải trong một hố,
phía trên có phủ một lớp đất. Phƣơng pháp này đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới áp
dụng vì dễ thực hiện và chi phí không cao. Sau vài năm, ngƣời ta tiến hành khai
thác hoặc không những hố chôn rác này. Chôn lấp hợp vệ sinh là phƣơng pháp
chôn lấp rác vào cùng một hố đào có tính toán về dung lƣợng, có gia cố cẩn thận để
kiểm soát khí thải và kiểm soát lƣợng nƣớc rò rỉ.
Cả hai phƣơng pháp trên đều dựa trên nền tảng là tạo môi trƣờng yếm khí để
VSV tham gia phân huỷ các thành phần hữu cơ có trong rác. Nhƣng khác nhau là
phƣơng pháp ủ tự nhiên không kiểm soát còn phƣơng pháp chôn lấp có kiểm soát



hiện tƣợng ô nhiễm đất, nƣớc và không khí. Thời gian đầu của quá trình chôn lấp,
các VSV hiếu khí và cả VSV yếm khí tuỳ tiện hoạt động. Trong thời gian này, khối

rác chôn lấp vẫn tồn tại một lƣợng oxy có trong không khí ở hố rác giúp các loài
VSV trong khối rác hoạt động mạnh. Thời gian lên men này là thời gian hiếu khí.
Thời gian hiếu khí thƣờng kéo dài không lâu, tiếp đó dần dần chuyển sang giai
đoạn yếm khí. Nhiệt độ ở thời gian lên men hiếu khí bắt đầu tăng dần và khi
chuyển sang giai đoạn yếm khí, nhiệt độ dần dần chuyển sang ổn định ở mức độ
cao.







Hình 2.1 Sự biến động VSV hiếu khí và yếm khí [7]
Do lƣu lƣợng không khí trong đống rác không đủ nên quá trình hô hấp hiếu
khí là quá trình không hoàn toàn. Các quá trình phân giải cellulose, hemicellulose,
pectin, protein và tinh bột trong giai đoạn này không đạt đến mức tạo ra sản phẩm
cuối cùng. Thậm chí những thành phần khó phân huỷ nhƣ cellulose, hemiceluulose,
pectin và lignin chƣa đƣợc phân giải.
Quá trình phân giải hiếu khí làm tăng sinh khối của VSV hiếu khí. Trong
giai đoạn đầu, sinh khối VSV tăng nhanh, sau đó giảm nhanh. Hiện tƣợng giảm
nhanh là do thiếu oxy rất đột ngột trong khối rác, sinh khối giảm và lập tức lƣợng
sinh khối nay bị tự phân. Thành phần protein của sinh khối VSV sẽ kết hợp với
thành phần phân huỷ không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác sẽ tạo thành mùn
trong khối ủ.
Khi nhiệt độ tăng và lƣợng không khí chứa oxy giảm, làm cho trứng giun
sán, rệp, côn trùng cánh cứng, giun và động vật nguyên sinh cũng bị tiêu diệt.
Sản phẩm tạo ra do hoạt động của vi sinh vật là các axít hữu cơ, các chất
mùn, các chất khí CO
2

, NH
3
, CH
4
, H
2
S….và cả sinh khối VSV. Về nguyên tắc, các
Tổng số VSV
VSV yếm khí
VSV hiếu khí
Thời gian(ngày)



chất dễ phân giải sẽ đƣợc VSV phân giải trƣớc, các chất khó phân giải sẽ lần lƣợt
đƣợc phân giải từ từ cho đến khi mức độ phân giải thấp nhất và khối rác chôn lấp
đạt đƣợc mức độ ổn định.
Nhƣ vậy, bản chất của phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh là duy trì và phát
triển các quá trình sinh học xảy ra trong hố chôn lấp và thực hiện các biện pháp
kiểm soát ô nhiễm do hố chôn lấp chất thải gây ra.
2.1.4.3 Phƣơng pháp ủ chất thải (Waste Composting)
a. Giới thiệu chung
Theo Haug (1980) ủ chất thải là quá trìmh phân giải sinh học chất hữu cơ
dẫn tới sự ổn định khối ủ trong tồn trữ và sử dụng nhƣ một dạng phân hữu cơ [7].
Theo Berira – Neta (1987) ủ chất thải là sự kiểm soát quá trình hiếu khí hoạt động
của các VSV ƣa ấm và ƣa nóng [7]. Kết quả của các hoạt động VSV tạo ra CO
2
,
nƣớc, các chất khoáng và chất hữu cơ ổn định [7].
Về tổng thể, quá trình ủ là quá trình phân giải một loạt các chất hữu cơ có

trong rác thải sinh hoạt, bùn cặn, phân gia súc, gia cầm, các chất thải hữu cơ nông
nghiệp. Quá trình này đƣợc thực hiện cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí.
- Ủ hiếu khí: là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ VSV khi có mặt của oxy.
Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải này là CO
2
, NH
3
, nƣớc, nhiệt, các chất
hữu cơ đã ổn định và sinh khối VSV.
- Ủ yếm khí: là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ bởi vsv khi không có mặt của
oxy. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là CH
4
, CO
2
, NH
3
, một vài loại khí
khác với số lƣợng rất nhỏ, các axít hữu cơ, nhiệt, các chất hữu cơ đã ổn định và
sinh khối VSV.
NH
3
đƣợc tạo ra cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí nhanh chóng đƣợc
các vi khuẩn nitrat hoá có trong khối ủ chuyển thành NO
3
-
. Ủ hiếu khí thƣờng xảy
ra rất nhanh, ủ yếm khí cần một khoảng thời gian dài hơn. Cả quá trình ủ hiếu khí
và ủ yếm khí đều có những ƣu điểm sau:

+ Làm ổn định chất thải

Khi chất thải đƣợc ủ, nhờ hoạt động sống của VSV, các chất thải sẽ đƣợc
chuyển hoá sang trạng thái ổn định và khi đó việc bón chất thải đã qua xử lý vào
đất sẽ không gây ra hiện tƣợng ô nhiễm. Quá trình ủ là quá trình đã đƣợc kiểm soát,
vì vậy rất có lợi cho môi trƣờng.
+ Ức chế hoặc tiêu diệt mầm bệnh
Chất thải hữu cơ thƣờng đƣợc xem nhƣ một môi trƣờng tự nhiên rất tốt cho
các mầm bệnh (VSV gây bệnh, giun, sán, các loại ký sinh trùng khác). Các VSV
gây bệnh thƣờng có nhiệt độ phát triển từ 30 – 40
0
C, Khi chất thải đƣợc đƣa vào ủ
qua thời gian 3 – 4 ngày, nhiệt độ đã có thể tăng lên 50 – 60
0
C. Ở nhiệt độ này,
phần lớn các sinh vật gây bệnh trong chất thải sẽ bị tiêu diệt, số còn lại sẽ bị tiêu
diệt dần do nhiệt độ cao kéo dài trong nhiều ngày. Khả năng chịu nhiệt của một số
VSV gây bệnh đƣợc trình bày trong bảng 2.7.
Bảng 2.7 Điểm nhiệt chết của một số vsv gây bệnh
VSV và ký sinh trùng Điểm nhiệt chết và thời gian tiếp xúc
Salmonella typhosa
Shigella (nhóm A và B)
E.coli
Endamoeba histolytica
Vibrio cholerae
Trichinella spiralis
Necartor americansis
Ascaris lubridcodes
Taenia saginate

Streptococcus pyogenes
Mycobacterium tuberculosis
Corynebacterium diptheriae
Brucella abortus
30’ ở 60
0
C
1 giờ ở 55
0
C
1 giờ ở 55
0
C hoặc 15 – 20’ ở 60
0
C
68
0
C
Rất nhạy cảm nhiệt, chết ở 40
0
C
1 giờ ở 50
0
C
20 ngày ở 45
0
C
20 ngày ở 45
0
C, 2giờ ở 50

0
C, 3.5’ ở 60
0
C
5’ ở 71
0
C
10’ ở 54
0
C
15 – 20’ ở 66
0
C
45’ ở 55
0
C
3’ ở 61
0
C
Nguồn: Đỗ Hồng Lan Chi và Lâm Minh Triết, 2004.





Nhƣ vậy, quá trình ủ chất thải có thể đƣợc xem nhƣ một quá trình ủ tiệt
trùng rất hữu hiệu, chất thải sau khi ủ sẽ không mang theo mầm bệnh vào môi
trƣờng.
+ Làm tăng chất lƣợng dinh dƣỡng cho cây trồng
Chất dinh dƣỡng đa lƣợng N, P, K ở trong chất thải hữu cơ thƣờng tồn tại ở

dạng hợp chất hữu cơ. Cây trồng không có khả năng sử dụng chất hữu cơ để sinh
trƣởng và phát triển, chúng chỉ có thể sử dụng chất dinh dƣỡng ở dạng muối hoà
tan. Hợp chất hữu cơ sau khi ủ sẽ chuyển hoá hoá học cơ bản, các hợp chất hữu cơ
sẽ bị phân giải, giải phóng N, P, K và chúng sẽ đƣợc các loài VSV khác chuyển hoá
sang dạng các chất vô cơ hoà tan, khi đó thực vật mới có khả năng sử dụng để tiến
hành các quá trình đồng hoá, một phần các chất dinh dƣỡng trên vẫn còn nằm trong
các hợp chất hữu cơ khó tan trong nƣớc. Chính đặc điểm này mà các chất dinh
dƣỡng rất khó bị rữa trôi theo nƣớc, chúng đƣợc lắng xuống và đƣợc phân giải dần
dần tạo nên hiệu suất sử dụng các chất dinh dƣỡng cao. Mặt khác, cũng chính do
đặc điểm này, khi ta sử dụng phân hữu cơ, khả năng phát triển của phân hữu cơ
không bằng phân vô cơ, nhƣng tác động của các loại phân ủ thƣờng kéo dài trong
nhiều năm.
+ Làm giảm độ ẩm cho khối ủ
Các chất thải nhƣ phân gia súc, gia cầm, bùn cặn, phân hầm cầu thƣờng
chứa 80-90% là nƣớc, các chất thải chứa nhiều nƣớc sẽ làm tăng chi phí vận
chuyển, thu gom và rất dễ phân huỷ sinh học, tạo nên mùi rất khó chịu. Khi các
chất thải này qua quá trình ủ nƣớc sẽ đƣợc tách ra khỏi chất rắn nhờ nhiệt độ của
khối ủ. Đây đƣợc xem nhƣ quá trình “sấy” tự nhiên, rất tiết kiệm và hiệu quả.
Quá trình ủ chất thải có những hạn chế sau:
+ Sản phẩm của quá trình ủ chất thải hữu cơ là phân ủ. Chất lƣợng phân ủ phụ
thuộc rất nhiều ở chất lƣợng chất thải đem vào ủ. Ở nƣớc ta, việc phân loại chất thải
tại nguồn chƣa đƣợc thực hiện triệt để nên các loại phân ủ là hỗn hợp chứa rất
nhiều các chất độc hoặc các chất không phù hợp với sự phát triển của cây trồng.
+ Trong quá trình ủ, xảy ra rất nhiều phản ứng sinh hoá. Quá trình phân giải của
VSV sẽ làm giảm khối lƣợng hữu cơ có trong chất thải, đây là hiện tƣợng luôn xảy



ra ở bất kỳ quá trình lên men nào, trong đó lƣợng nitơ và carbon thƣờng mất nhiều
nhất. Nitơ là nguyên tố rất quan trọng cho cây trồng khi chúng đƣợc chuyển sang

dạng vô cơ hoà tan. Quá trình ủ là quá trình mất nitơ, lƣợng nitơ này mất đi không
đƣợc cung cấp giống nhƣ đất ruộng trong điều kiện tự nhiên. Do đó, quá trình ủ
cũng đƣợc xem là quá trình lãng phí năng lƣợng.
+ Trong quá trình ủ thƣờng tạo ra một lƣợng khí có mùi hôi thối và một lƣợng nƣớc
ở đáy khối ủ, cả khí thải và nƣớc đọng đều phải đƣợc xử lý. Nhƣ vậy, để giải quyết
quá trình ủ triệt để, phải chi phí thêm giai đoạn xử lý khí và xử lý nƣớc đọng (vì
chất thải có COD, BOD).
b. Các quá trình sinh học cơ bản xảy ra khi ủ chất thải
Các chất thải hữu cơ thƣờng có nguồn gốc động vật và thực vật, nên chúng
đều có chung những tính chất cơ bản sau:
+ Tính chất dễ phân huỷ
Các tế bào động vật và thực vật đều đƣợc cấu tạo từ các hợp chất hữu cơ nhƣ
protein, gluxit, lipit, vitamin và một số thành phần khác. Các hữu cơ này là những
thành phần rất dễ phân huỷ khi động vật hay thực vật bị chết. Chất thải hữu cơ là
một bộ phận của xác động vật, thực vật không còn sử dụng trong các mục đích sản
xuất và đời sống. Tính chất dễ phân hủy này là một tính chất rất quan trọng trong
chu trình chuyển hoá giữa sự sống và vật chất không sống. Tham gia chủ yếu vào
quá trình phân giải này chủ yếu là hệ VSV có trong chất thải.
+ Tính gây ô nhiễm môi trƣờng
Vì là vật chất dễ phân giải nên các hợp chất hữu cơ này cũng là nguồn gây ô
nhiễm nghiêm trọng nhƣ:
Ô nhiễm do các chất khí tạo ra trong quá trình ủ.
Ô nhiễm do các chất độc đƣợc giải phóng khỏi khối chất thải, tạo ra trong quá trình
ủ, bị lẩn vào trong quá trình thu gom, vận chuyển và vận hành khối ủ.
Ô nhiễm do VSV gây ra.
Chính vì thế trong quản lý và xử lý các chất thải hữu cơ, cần phải hạn chế
hoặc loại bỏ các quá trình tạo ra ba dạng ô nhiễm trên.
+ Sự Phát triển của vi sinh vật