DSpace at VNU: Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón

Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô thị
làm phân bón
Đỗ Thủy Tiên
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng; Mã số 60 44 03 01
Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS. Trần Văn Quy
Năm bảo vệ: 2013

Abstract. Nghiên cứu nguồn gốc, đặc điểm, tính chất các loại bùn thải đô thị tại
trên địa bàn Hà Nội và Bắc Ninh. Đánh giá khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm
phân bón. Nghiên cứu các điều kiện thích hợp chế tạo phân bón từ bùn thải đô thị.
Nghiên cứu hiệu quả của phân bón sản xuất từ bùn thải đô thị đến một số tính chất
đất và tăng trƣởng của cây rau cải ngọt. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá
trình trồng rau trên quy mô PTN, khi sử dụng phân bón từ bùn thải đô thị. Đề xuất
giải pháp khả thi sử dụng bùn thải đô thị và đánh giá hiệu quả kinh tế, môi trƣờng
của việc sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón.
Keywords. Chất thải; Bùn thải đô thị; Khoa học môi trƣờng; Phân bón.

Content

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG ........................................................... Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC HÌNH ............................................................. Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................. Error! Bookmark not defined.
MỞ ĐẦU ............................................................................. Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................. Error! Bookmark not defined.
1.1. Những vấn đề chung về bùn thải .............................. Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Khái niệm bùn thải và phân loại ........................ Error! Bookmark not defined.


1.1.2. Nguồn gốc, tính chất, đặc điểm của bùn thải .... Error! Bookmark not defined.

1.1.3. Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải trên thế giới Error! Bookmark not defined.
1.1.4. Tác động của bùn thải tới môi trường và sức khỏe con người Error! Bookmark
not defined.
1.2. Các phƣơng pháp xử lý bùn thải .............................. Error! Bookmark not defined.
1.3. Các công nghệ trên thế giới về tái sử dụng bùn thải và ........... Error! Bookmark not
defined.
hiện trạng quản lý, tái sử dụng bùn thải ở Việt Nam ....... Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Các công nghệ trên thế giới về tái sử dụng bùn thải ........ Error! Bookmark not
defined.
1.3.2. Hiện trạng quản lý và tái sử dụng bùn thải tại Việt Nam . Error! Bookmark not
defined.
1.3.3. Hiện trạng bùn thải đô thị của vùng nghiên cứu. ............. Error! Bookmark not
defined.
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. Error! Bookmark not
defined.
2.1. Đối tƣợng, phạm vi và thời gian nghiên cứu ............ Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Thời gian nghiên cứu ......................................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu ........................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa ....... Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm ................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu bằng Excel .............. Error! Bookmark not defined.
2.2.5. Phương pháp so sánh......................................... Error! Bookmark not defined.
2.3. Nguyên liệu và dụng cụ thực nghiệm ....................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............ Error! Bookmark not
defined.
3.1. Kết quả phân tích mẫu bùn thải đô thị tại Hà Nội .... Error! Bookmark not defined.
3.2. Đánh giá khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón...... Error! Bookmark not
defined.

3.3. Một số tính chất lý, hoá và sinh học của bùn thải hồ Ba Mẫu trƣớc và sau khi ủ
......................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4. Kết quả phân tích hàm lƣợng chất dinh dƣỡng, KLN trong đất trồng rau .........Error!
Bookmark not defined.
3.5. Sự sinh trƣởng và phát triển của rau cải ngọt sau 30 ngày gieo trồng ...............Error!
Bookmark not defined.
3.6. Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng và kim loại nặng trong đất trồng rau sau 30 ngày thí
nghiệm ............................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.6.1. Hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất trồng rau sau 30 ngày thí nghiệm.Error!
Bookmark not defined.
3.6.2. Hàm lượng kim loại nặng trong đất trồng rau sau 30 ngày thí nghiệm .....Error!
Bookmark not defined.
3.7. Hàm lƣợng kim loại nặng trong rau cải ngọt sau 30 ngày thí nghiệm ...............Error!
Bookmark not defined.


3.8. Đề xuất giải pháp sử dụng bùn thải đô thị ................ Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 45
PHỤ LỤC ............................................................................ Error! Bookmark not defined.

Việc xả thải bùn trực tiếp ra môi trƣờng không chỉ gây ô nhiễm mà còn lãng phí đi
một nguồn tài nguyên có thể tận dụng đƣợc cho các mục đích khác nhau. Xuất phát từ thực
tiễn đó, tôi đã chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm
phân bón”. Nội dung của luận văn tập trung nghiên cứu các thành phần, tính chất hóa lý, vi
sinh vật của bùn thải đô thị (22 mẫu bùn thải) sau đó đánh giá khả năng sử dụng bùn thải
đô thị làm phân bón. Và cuối cùng chọn phân bùn từ hồ Ba Mẫu để chế tạo phân bón và
tiến hành nghiên cứu hiệu quả của phân bón đến một số tính chất đất và tăng trƣởng của
cây rau cải ngọt.
Bùn thải đƣợc lấy từ hồ Ba mẫu có hàm lƣợng chất hữu cơ (CHC) là 19,11%, N

tổng số 0,38%, P2O5 tổng số 1,56%, K2O tổng số 1,27%, pH = 7,38, Cu = 148,7 ppm, Zn =
13,34 ppm và Cd = 5,42 ppm. Đem bùn ủ kỵ khí 30 ngày với PB1 ủ với chế phẩm EM, còn
PB2 ủ không có thêm chế phẩm EM và PB3 thì để khô tự nhiên. PB1 sau khi ủ đƣợc phối
trộn thêm hàm lƣợng phân N,P,K để chế tạo phân hữu cơ khoáng N,P,K 3:5:2. Sau đó bón
lót cho rau cải ngọt.
Đất dùng trong thí nghiệm đƣợc lấy từ ruộng trồng màu tại xã Phù Đổng, huyện
Gia Lâm. Đất đƣợc dùng trong thí nghiệm có dung trọng 1,29 g/cm3 (là đất chặt theo thang
đánh giá của Katrinski), pHKCl = 6,41 gần trung tính, CHC %: 1,846% ở mức trung bình;
N tổng số 0,141% ở mức trung bình, P2O5 tổng số 0,137% ở mức giàu và K2O tổng số
0,981% ở mức trung bình theo thang đánh giá. Tiến hành trồng rau cải ngọt nhƣ sau: Cho
1,5 kg đất (đã đƣợc giã nhỏ, phơi khô và loại bỏ xác thực vật, các chất lẫn khác) vào mỗi
chậu thí nghiệm (chiều cao 12 cm, đƣờng kính miệng 20 cm, đáy 10 cm) và sau đó trộn
đều bùn thải đã ủ với các tỉ lệ khác nhau theo 9 công thức (mỗi công thức đƣợc nhắc lại 3
lần). Gieo vào mỗi chậu 25 hạt cải ngọt và tiến hành quan sát sự nảy mầm, đếm số lá, đo
chiều cao thân từ mặt đất và chiều rộng lá của mỗi công thức theo từng giai đoạn sinh
trƣởng là 10, 20 và 30 ngày.
Kết quả nghiên cứu cho thấy:
+ Hàm lƣợng chất hữu cơ và hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng Nts, Pts và Kts trong
các mẫu bùn thải đô thị đa số ở mức khá khi sử dụng làm phân bón (%CHC > 8%;
Nts>0,3%, Pts>0,46%, Kts>0,24). Trong 22 mẫu bùn thải đô thị trên địa bàn Hà Nội thì chỉ
có 4 mẫu bùn thải B9 (bùn hồ Ba Mẫu), B11 (đƣờng Lê Văn Lƣơng kéo dài), B21 (bùn


NM Yên Sở) và B22 (bùn NM Kim Liên) là có hàm lƣợng các chất hữu cơ phù hợp để sản
xuất phân bón theo quy định tại TT 36/2010/BNNPTNT.
+ Bùn thải ủ kỵ khí với chế phẩm EM có hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng cao. Giá
trị pH của phân bùn đƣợc sử dụng trong thí nghiệm trƣớc và sau khi ủ đều ổn định và ở
mức trung tính. Hàm lƣợng CHC trƣớc và sau khi ủ cao (đạt giá trị cao nhất là 24,96%,
ứng với mẫu PB1 sau khi ủ 30 ngày), phù hợp với định lƣợng bắt buộc trong phân bón của
TT 36/2010/BNNPTNT.

+ Tỷ lệ bổ sung phân bùn ở các mức khác nhau đều ảnh hƣởng tới sự sinh trƣởng
và phát triển của rau cải. Cụ thể, tỷ lệ nảy mầm giảm mạnh tại các công thức thí nghiệm có
bổ sung phân bùn (CT2 đến CT9), giảm 16 đến 46% (ứng với công thức CT3 và CT8) so
với công thức đối chứng (CT1). Sau 20 và 30 ngày gieo trồng chiều cao của rau tại các
công thức từ CT2 đến CT9 đều cao hơn công thức đối chứng (CT1) từ 0,5 đến 5,5 cm, các
công thức đƣợc bổ sung PB1 theo lƣợng tăng dần (CT2 đến CT6 và CT9) có sự tăng
trƣởng chiều cao cây tƣơng ứng.
+ Hàm lƣợng các kim loại nặng (Cu, Zn, Cd, Pb) trong đất sau trồng rau đều nằm
trong giới hạn QCVN 03:2008/BTNMT, đối với đất nông nghiệp ngoại trừ hàm lƣợng Cd
tại CT7, CT8 và CT9 đã vƣợt tiêu chuẩn từ 1,07 đến 1,78 lần.
+ Các mẫu rau thu hoạch đều là rau an toàn bởi hàm lƣợng các kim loại nặng (Cu,
Zn, Cd, Pb) trong rau đều nằm trong giới hạn cho phép QCVN 8-2:2011/BYT.

Reference
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Khoa học và Công nghệ Chƣơng trình BVMT và phòng tránh thiên tai (2003), Kỹ
thuật xử lý môi trường nông thôn Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Mã số: KC.08.06.
2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2013), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với
rau, quả, chè búp tươi đủ điều kiện bảo đảm an toàn thực phẩm trong quá trình sản
xuất, sơ chế, Thông tƣ số 07/2013/TT-BNNPTNT, ngày 22 tháng 01 năm 2013.
3. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2010), Quy định sản xuất, kinh doanh và sử
dụng phân bón, Thông tƣ số 36 /2010/TT-BNNPTNT, ngày 24 tháng 6 năm 2010.
4. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn – Cục trồng trọt – Trung tâm Khuyến nông
quốc gia (2007). Các văn bản mới quản lý nhà nước về phân bón. Nxb. Nông
nghiệp, Hà Nội.


5. Bộ Tài nguyên và môi trƣờng (2011), Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường
đất,Thông tƣ số 33 /2011/TT-BTNMT, ngày 01 tháng 8 năm 2011.

6. BộTài nguyên và môi trƣờng (2008), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn nồng độ
cho phép của kim loại nặng trong đất, QCVN 03:2008/BTNMT.
7. Bộ Y tế (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng
trong thực phẩm, QCVN 8-2:2011/BYT.
8. Công ty TNHH nhà nƣớc MTV thoát nƣớc Hà Nội, Hồ sơ phương án đặt hàng công tác
duy trì hệ thống thoát nước và quản lý chất lượng nước trên địa bàn thành phố Hà
Nội năm 2012, phần thuyết minh, Hà Nội, 2012.
9. Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Xuân Cự, Phạm Văn Khang, Nguyễn ngọc Minh.Một
số phương pháp phân tích môi trường. NXB ĐHQGHN, năm 2004.
10. Lê Thị Ánh Hồng, Võ Thị Kiều Thanh, Phùng Huy Huấn, Nghiên cứu sản xuất phân vi
sinh cố định đạm từ bùn thải nhà máy bia Việt Nam, Tạp chí sinh học, 2012,
34(3se):137 –144.
11.Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái
Văn Tranh. Phương pháp phân tích đất – nước – phân bón – cây trồng. NXB Giáo
dục, năm 2000.
12. Trần Văn Quy, Trần Yêm, Nguyễn Thị Hà, Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Mạnh Khải,
Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Tự Nam, (2010), Xử lý và tận dụng bùn cặn thải từ hệ
thống xử lý nước thải mạ điện, đề tài cấp ĐHQG.
13. Tổ chức Xúc tiến Thƣơng mại Nhật Bản (JETRO) và Hiệp hội Môi trƣờng Đô thị và
Khu Công nghiệp Việt Nam (VUREIA) (2008), Khoá đào tạo công tác quản lý
chất thải công nghiệp trên địa bàn thành phố Hà Nội.
14. Viện Môi trƣờng và Tài nguyên, đại học quốc gia tp. Hồ Chí Minh (2010), Báo cáo
tổng hợp “Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ môi trường trong hoạt động nạo vét,
vận chuyển và đổ bùn lắng kênh rạch tp. Hồ Chí Minh”.
Tài liệu nước ngoài


15.Díaz - Burgos, M.A.; Ceccanti, B.; Polo, A. (1993), "Monitoring biochemical activity
during sewage sludge composting", Biology and fertility of soils 16, 2, pp 145 –
150.

16.European Commission DG Environment (October 2001), Disposal and recycling routes
for sewage sludge, Part 2 – Regulatory report.
17. European Commission (February, 2001), Pollutants in urban waste water and sewage
sludge, pp 94 – 205.
18. European Commission (February, 2001), Pollutants in urban waste water and sewage
sludge, section 7, Report Synopsis, Discussions and Conclusions.
19. Eulaia M. Beltrán, Rosario Miralles de Imperial, Miguel A. Porcel1, M. Lusia
Beringola, José V. Martin, Rosa Calvo and M. Mar Delgado (2006),“ Impact of
Sewage Sludge Compost Utilization on Chemical Properties of Olive Grove Soils”
Compost Science & Utilization, 4, pp 260 – 266.
20. Ivashechkin,P; Corvini. F – X.; Dohmann, M. (2004), “Behaviour of endocrine
disrupting chemicals during the treatment of municipal sewage sludge”, Water
Science & Technology, 5, pp 133, Vol. 50 Issue.
21. Jane Hope (January, 1986), “Risks to public health and to the environment”, Sewage
Slugge Disposal and Utilization Study, pp1-17.
22. Scheminski A., (2000), "Oxidative treatment of digested sewage sludge with
ozone",Water Science & Technology, pp.151 – 158, Vol 42.
23. Vincent J. M., (1970),“A Manual for the Practical Study of the Root- Nodule
Bacteria”, International BiologycalProgramme Handbook, No.15.
Website
24.

/>
25.

/>
26.

/>

27.

/>
28.

/>63&ContentIDExt=1.

29.

/>
30.
31.
32.

/> /> />
33.

/>