Nghiên cứu, so sánh khả năng xử lý rác thải nhà bếp thành phân hữu cơ của giun quế và chế phẩm sinh học emuniv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, SO SÁNH KHẢ NĂNG XỬ LÝ RÁC THẢI
NHÀ BẾP THÀNH PHÂN HỮU CƠ CỦA GIUN QUẾ VÀ
CHẾ PHẨM SINH HỌC EMUNIV

Ngành

: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Thái Văn Nam
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Văn Liêu

MSSV: 1311090314

Lớp: 13DMT03

TP. Hồ Chí Minh, 2017


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TS. Thái Văn Nam. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề
tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những
số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được
chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham
khảo.
Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của
các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Nếu
phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội
dung đồ án của mình. Trường đại học Công Nghệ TP.HCM không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu
có).

TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 7 năm 2017
Sinh viên thực hiện


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

Để đồ án tốt nghiệp này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của
nhiều tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành cho phép tôi được bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và tổ chức đã tạo điều kiện giúp đỡ trong
quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS Thái Văn Nam, giảng
viên Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường - Trường đại học Công Nghệ TP.HCM người
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm đồ án.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường đại học Công Nghệ
TP.HCM, các thầy cô trong Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường nói riêng đã dạy dỗ cho

tôi kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp tôi có
được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học
tập.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,
quan tâm, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án
tốt nghiệp.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 7 năm 2017
Sinh viên thực hiện


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .........................................................................iv
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.........................................................................................................1
2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..........................................................................1
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................ 3
3.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................... 3
3.2. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................. 3
4. MỤC TIÊU..............................................................................................................3
4.1. Mục tiêu chung .....................................................................................................3
4.2. Mục tiêu cụ thể .....................................................................................................3
5. NỘI DUNG .............................................................................................................4

6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................................................4
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN ...........................................4
7.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................4
7.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................5
8. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................6
1.1. Tổng quan về rác thải nhà bếp .............................................................................6
1.1.1. Định nghĩa .........................................................................................................6
1.1.2. Nguồn gốc và phân loại rác thải nhà bếp ......................................................... 6

i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.1.3. Tính chất của rác thải nhà bếp [22] .................................................................7
1.1.4. Các phương pháp xử lý chất thải nhà bếp hiện nay [16] ............................... 11
1.2. Tổng quan về Giun Quế và một số chế phẩm sinh học......................................15
1.2.1. Tổng quan về Giun Quế ..................................................................................15
1.2.2. Một số chế phẩm sinh học phân hủy chất hữu cơ ...........................................27
1.3. Đánh giá chất lượng phân hữu cơ ......................................................................31
1.4. Các nghiên cứu có liên quan ..............................................................................34
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 38
2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 38
2.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 39
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................................. 39
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể .....................................................................40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 51
3.1. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của Giun Quế ........51
3.2. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của chế phẩm sinh

học EMUNIV ............................................................................................................68
3.3. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau khi kết hợp Giun Quế
và Chế phẩm sinh học EMUNIV ..............................................................................85
3.4. So sánh khả năng xử lý rác thải nhà bếp của 3 thí nghiệm .............................. 100
3.4.1. So sánh thời gian phân huỷ rác thải nhà bếp qua 3 thí nghiệm ................... 100
3.4.2. So sánh hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp tối ưu nhất ở từng thí nghiệm với
nhau ......................................................................................................................... 101
3.5. Đề xuất quy trình và mô hình xử lý rác thải nhà bếp phù hợp ......................... 102
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ................................................................................... 107

ii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 110
PHỤ LỤC ...................................................................................................................1

iii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT TỪ VIẾT TẮT
1

ANOVA

2

CHC

3

CS

4

ĐHQG

5

EMUNIV

TIẾNG VIỆT
Phân tích phương sai

TIẾNG ANH
Analysis Of Variance

Chất hữu cơ
Cộng sự
Đại học quốc gia
Vi sinh vật hữu hiệu + Đại học

Effective Microorga-

tổng hợp

nism + Univercity

6

KH & CN

Khoa học và công nghệ

7

LSD

Sai khác có ý nghĩa nhỏ

Least Significant
Difference

Độ lệch chuẩn

8

SD

Standard Deviation

9

TCVN

10

TP. HCM

11

VSV

Vi sinh vật

12

WB

Ngân hàng thế giới

Tiêu chuẩn Việt Nam
Thành Phố Hồ Chí Minh

iv

World Bank


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại rác thải nhà bếp theo thành phần hữu cơ và vô cơ .....................7
Bảng 1.2: Ưu nhược điểm của một số phương pháp xử lý rác thải nhà bếp .............12
Bảng 1.3: So sánh thành phần dinh dưỡng giữa thịt Giun Quế và một số thức ăn

chăn nuôi thông thường............................................................................................. 19
Bảng 1.4: Hàm lượng N, P, K tổng số trong phân giun và phân gia súc gia cầm.....21
Bảng 1.5: So sánh một số chế phẩm sinh học ........................................................... 29
Bảng 1.6: Tiêu chuẩn ngành 10 TCVN 562 – 2002 cho phân hữu cơ chế biến từ chất
thải rắn sinh hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ban hành ............32
Bảng 2.1: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp quy mô hộ gia đình ........................ 40
Bảng 2.2: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp tại các nhà hàng tiệc cưới ..............41
Bảng 2.3: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp tại các chung cư ............................. 41
Bảng 2.4: Phân loại thành phần dinh dưỡng trong rác thải nhà bếp hữu cơ .............42
Bảng 2.5: Số thứ tự của các thùng thí nghiệm chứa các công thức khác nhau .........43
Bảng 2.6: Các thùng xốp được sắp xếp theo kết quả rút thăm ngẫu nhiên ...............44
Bảng 2.7: Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu ...................................................49
Bảng 3.1: Hiệu quả xử lý các loại rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau của
Giun Quế qua thời gian ............................................................................................. 51
Bảng 3.2: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi .53
Bảng 3.3: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi ....55
Bảng 3.4: Độ sụt lún khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi ...............57
Bảng 3.5: Biến thiên pH khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi .........59
Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm hàm lượng chất hữu cơ khi xử lý rác bằng Giun Quế
qua các ngày theo dõi ................................................................................................ 61

v


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.7: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý ..................62
Bảng 3.8: Kết quả thí nghiệm hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng Giun Quế qua
các ngày theo dõi .......................................................................................................63
Bảng 3.9: Hàm lượng Cacbon (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý ..............64

Bảng 3.10: Kết quả thí nghiệm hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua
các ngày theo dõi .......................................................................................................65
Bảng 3.11: Hàm lượng Nitơ (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng
Giun Quế ...................................................................................................................66
Bảng 3.12: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà
bếp với sự tham gia của Giun Quế ............................................................................67
Bảng 3.13: Hiệu quả xử lý các loại rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau của
chế phẩm sinh học EMUNIV qua thời gian .............................................................. 68
Bảng 3.14: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày
...................................................................................................................................70
Bảng 3.15: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày
...................................................................................................................................72
Bảng 3.16: Độ sụt lún khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày ..........74
Bảng 3.17: Biến thiên pH khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày ....76
Bảng 3.18: Kết quả thí nghiệm hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng chế phẩm
EMUNIV qua các ngày theo dõi ...............................................................................78
Bảng 3.19: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng
Chế phẩm EMUNIV .................................................................................................79
Bảng 3.20: Kết quả thí nghiệm hàm lượng C khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV
qua các ngày theo dõi ................................................................................................ 80
Bảng 3.21: Hàm lượng C (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng
chế phẩm EMUNIV ..................................................................................................81

vi


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.22: Kết quả thí nghiệm hàm lượng N khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV
qua các ngày theo dõi ................................................................................................ 82

Bảng 3.23: Hàm lượng N (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng
Chế phẩm EMUNIV .................................................................................................83
Bảng 3.24: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà
bếp với sự tham gia của chế phẩm EMUNIV ........................................................... 84
Bảng 3.25: Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau khi kết hợp
Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV qua thời gian ........................................85
Bảng 3.26: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm
EMUNIV ...................................................................................................................86
Bảng 3.27: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV
...................................................................................................................................88
Bảng 3.28: Độ sụt lún khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV ......90
Bảng 3.29: Biến thiên pH khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 92
Bảng 3.30: Kết quả thí nghiệm hàm lượng CHC khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và
chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi .............................................................. 94
Bảng 3.31: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác khi kết
hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV ......................................................................95
Bảng 3.32: Kết quả thí nghiệm hàm lượng C khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế
phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi .....................................................................95
Bảng 3.33: Hàm lượng C (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác khi kết hợp
Giun Quế và chế phẩm EMUNIV .............................................................................96
Bảng 3.34: Kết quả thí nghiệm hàm lượng N khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế
phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi .....................................................................97
Bảng 3.35: Hàm lượng N (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác khi kết hợp
Giun Quế và chế phẩm EMUNIV .............................................................................98

vii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.36: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà
bếp với sự tham gia kết hợp của Giun Quế và chế phẩm EMUNIV......................... 99
Bảng 3.37: Thời gian phân huỷ rác thải nhà bếp qua các thí nghiệm ..................... 100
Bảng 3.38: Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp tối ưu nhất ở từng thí nghiệm ............101

viii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Giun Quế ...................................................................................................15
Hình 1.2: Hình thái cấu tạo của Giun Quế ................................................................ 17
Hình 1.3: Nuôi giun trong khây, chậu .......................................................................25
Hình 1.4: Nuôi giun trên đồng ruộng có mái che...................................................... 25
Hình 1.5: Nuôi giun trên đồng ruộng không có mái che...........................................26
Hình 1.6: Nuôi giun trong nhà với quy mô công nghiệp ..........................................27
Hình 2.1: Quá trình đục lỗ chuẩn bị thùng thí nghiệm .............................................38
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu đề tài.............................................................................39
Hình 2.3: Giun Quế khỏe mạnh được lựa chọn cho thí nghiệm ............................... 43
Hình 2.4: Các bước tiến hành thí nghiệm 1 .............................................................. 45
Hình 2.5: Các bước tiến hành thí nghiệm 2 .............................................................. 47
Hình 2.6: Các bước tiến hành thí nghiệm 3 .............................................................. 48
Hình 3.1: Kết quả giun phân huỷ rác nhà bếp ở từng công thức .............................. 52
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng Giun Quế ......54
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng Giun Quế .........56
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác bằng Giun Quế ......................... 58
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác bằng Giun Quế ..............60
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng Giun Quế ..............62

Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng Giun Quế ..........64
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng Giun Quế ...............66
Hình 3.9: Kết quả chế phẩm EMUNIV phân huỷ rác nhà bếp ở từng công thức .....69

ix


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng chế phẩm
EMUNIV ...................................................................................................................71
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng chế phẩm
EMUNIV ...................................................................................................................73
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV ......75
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV
...................................................................................................................................77
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV
...................................................................................................................................79
Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng chế phẩm
EMUNIV ...................................................................................................................81
Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV
...................................................................................................................................83
Hình 3.17: Kết quả Giun Quế và chế phẩm EMUNIV phân huỷ rác ở các công thức
...................................................................................................................................86
Hình 3.18: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác kết hợp Giun Quế
và chế phẩm EMUNIV.............................................................................................. 87
Hình 3.19: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và
chế phẩm EMUNIV ..................................................................................................89
Hình 3.20: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm
EMUNIV ...................................................................................................................91

Hình 3.21: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế
phẩm EMUNIV .........................................................................................................93
Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế
phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi .....................................................................94

x


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và
chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi .............................................................. 96
Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế
phẩm EMUNIV .........................................................................................................98
Hình 3.25: Quy trình xử lý rác thải nhà bếp với quy mô hộ gia đình và các khu
chung cư .................................................................................................................. 103
Hình 3.26: Mô hình xử lý rác thải nhà bếp đối với quy mô hộ gia đình và chung cư
.................................................................................................................................104
Hình 3.27: Quy trình xử lý rác thải nhà bếp với quy mô nhà hàng – Tiệc cưới .....105

xi


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, đô thị hóa là một quá trình không thể thiếu ở mỗi quốc gia, chúng
mang lại cho chúng ta một cuộc sống văn minh hiện đại và cũng chính nó đã làm
cho cuộc sống chúng ta trở nên khắc nghiệt hơn, môi trường ngày càng bị ô nhiễm

từ ô nhiễm đất, nước, không khí đến cả ô nhiễm tiếng ồn. Một trong những nguyên
nhân gây ô nhiễm đó là rác.
Rác là hiểm họa của môi trường nhưng rác cũng là vàng nếu chúng ta biết
tận dụng, khai thác và tái sử dụng. Khoảng 1/3 rác thải sinh hoạt là chất hữu cơ đặc
biệt là rác thải nhà bếp có thể tái chế một cách dễ dàng. Chất thải hữu cơ là một
dạng nguyên liệu thô có thể biến thành phân ủ có chất lượng tốt nhất, đưa chất hữu
cơ thiết yếu vào môi trường.
2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Theo các chuyên gia WB ước tính đến năm 2025, tổng khối lượng rác của cư
dân thành thị thải ra sẽ là 2.2 tỷ tấn/năm - tăng 70 % so với mức 1.3 tỷ tấn hiện nay,
trong khi chi phí xử lý rác thải rắn dự kiến lên tới 375 tỷ USD/năm, so với mức 205
tỷ USD ở thời điểm hiện tại [24].
Ở Việt Nam hiện nay, việc xử lý rác đã trở thành một đề tài nóng bỏng bởi
lượng rác sinh ra quá nhiều khoảng 12 triệu tấn rác thải sinh hoạt/ngày. Dự kiến đến
năm 2020, lượng rác thải đô thị phát sinh là 20 triệu tấn/ngày mà khả năng xử lý
ngày một giảm đi bởi công nghệ lạc hậu chủ yếu là chôn lấp [25]. Hình thức chôn
lấp gặp quá nhiều khuyết điểm vừa tốn diện tích đất, vừa ô nhiễm nguồn nước do
nước rỉ rác. Nếu không xử lý kịp thời sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và
môi trường.
Tại thành phố Hà Nội, khối lượng rác sinh hoạt tăng trung bình 15% một
năm, tổng lượng rác thải ra ngoài môi trường lên tới 5.000 tấn/ngày. Thành phố Hồ
Chí Minh mỗi ngày có trên 7.000 tấn rác thải sinh hoạt, mỗi năm cần tới 235 tỉ đồng

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

để xử lý [30]. Với số tiền quá lớn để bỏ ra xử lý, nước ta đã lãng phí một tài nguyên
vô cùng quý giá đó là rác. Rác thải sinh hoạt, đặc biệt là rác thải nhà bếp có chứa

một hàm lượng lớn chất hữu cơ nếu biết xử lý đúng cách nó sẽ trở thành một loại
phân rất tốt cho cây trồng. Dùng Giun Quế và các chế phẩm sinh học là một phương
pháp có thể dễ dàng sử dụng ngay tại nhà, bên cạnh đó Giun Quế còn là thức ăn ưa
thích của nhiều loại gia cầm và cá…
Ở Việt Nam cũng đã có một số công trình nghiên cứu về khả năng phân hủy
rác thải của Giun Quế song vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm như: Lượng rác thải
có chứa đạm và lipid được giun phân hủy rất chậm, nhiệt độ cao có thể làm giun bị
chết, thời gian để phân hủy rác thải còn khá lâu. Nếu chỉ sử dụng chế phẩm thì cần
thêm quá trình đảo trộn và chất lượng phân sau ủ không tốt bằng phân Giun Quế ở
một số chỉ tiêu về chất lượng: C/N, các nguyên tố đa lượng, vi lượng …Vì vậy mà
quá trình nghiên cứu được chia ra làm 3 thí nghiệm: Chỉ sử dụng Giun Quế, chỉ sử
dụng chế phẩm và kết hợp cả hai với nhau.
Nghiên cứu này sẽ đi sâu so sánh khả năng phân hủy rác thải nhà bếp của
Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV nhằm giảm thời gian thu gom, phân loại
rác, hạn chế sự phát tán ô nhiễm vào không khí, đặc biệt việc nuôi Giun Quế là một
công nghệ đơn giản không đòi hỏi trình độ vận hành hay kĩ thuật cao như những
phương pháp xử lý khác.
Vì những lý do trên, mà đề tài “NGHIÊN CỨU, SO SÁNH KHẢ NĂNG XỬ LÝ
RÁC THẢI NHÀ BẾP THÀNH PHÂN HỮU CƠ CỦA GIUN QUẾ VÀ CHẾ
PHẨM SINH HỌC EMUNIV” được đề xuất nhằm hạn chế những mặt tiêu cực mà
rác thải gây ra nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Rác thải nhà bếp

- Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Địa điểm khảo sát: Các hộ gia đình, các nhà hàng tiệc cưới, các khu chung cư khu
vực quận Gò Vấp, Quận 12.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 3 - 2017 đến tháng 7 – 2017.
- Địa điểm nghiên cứu: Tổ 10, khu phố 1, phường An Phú Đông, Quận 12,
TP.HCM ; Trung tâm thực hành thí nghiệm khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm
– Môi trường, trường Đại học Công Nghệ TP. HCM.
4. MỤC TIÊU
4.1. Mục tiêu chung
So sánh để tìm ra phương pháp xử lý rác thải nhà bếp hiệu quả nhất bằng
phương pháp sinh học, để đưa vào thực tế với những ưu điểm nổi bật là không cần
thêm hóa chất và không làm phức tạp thêm các tính chất của môi trường, vừa đạt
mục tiêu xử lý chất thải theo hướng thân thiện với môi trường, vừa đảm bảo các giá
trị về mỹ quan, kinh tế…góp phần bảo vệ cộng đồng
4.2. Mục tiêu cụ thể
Mục tiêu 1: Tìm hiểu về thành phần, tính chất của rác thải nhà bếp, Giun Quế và
chế phẩm sinh học EMUNIV.
Mục tiêu 2: So sánh được thời gian và khả năng phân hủy các thành phần khác nhau
của rác thải nhà bếp của Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV dựa trên các mô
hình thí nghiệm.

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mục tiêu 3: Đề xuất được quy trình và mô hình thích hợp để sản xuất phân hữu cơ
từ rác thải nhà bếp.
5. NỘI DUNG

 Tổng hợp thu thập các tài liệu có liên quan về rác thải nhà bếp, Giun Quế và
chế phẩm sinh học.
 Thiết lập mô hình so sánh khảo sát nhiệt độ, độ ẩm, độ sụt lún…
 Đánh giá chất lượng sản phẩm, sử dụng các chỉ tiêu đánh giá như: Các
nguyên tố đa lượng, vi lượng, tỷ lệ C/N, độ pH, hệ thống vi sinh vật…
 Đánh giá so sánh hiệu quả giữa các mô hình về thời gian, chất lượng, kinh tế,
môi trường.
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phương pháp tổng hợp, biên hội tài liệu
 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
 Phương pháp bố trí thí nghiệm
 Phương pháp thiết lập mô hình xử lý
 Phương pháp theo dõi và kiểm soát thí nghiệm
 Phương pháp phân tích mẫu
 Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu
Các phương pháp nghiên cứu sẽ được trình bày một cách cụ thể trong chương 2
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
7.1. Ý nghĩa khoa học
 Nghiên cứu so sánh về khả năng phân hủy chất hữu cơ của chế phẩm
EMUNIV và Giun Quế làm cơ sở để chọn ra phương pháp xử lý rác thải nhà
bếp tốt nhất.
 Làm tiền đề cho các nghiên cứu so sánh tiếp theo.

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đánh giá, so sánh được khả năng phân hủy chất hữu cơ của Giun Quế và chế

phẩm EMUNIV, chọn ra phương pháp xử lý hiệu quả nhất.
- So sánh được thời gian và hiệu quả xử lý.
- Đề xuất quy trình và mô hình xử lý rác thải nhà bếp theo quy mô hộ gia đình.
8. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài này đi sâu phân tích khả năng xử lý rác thải nhà bếp có thành phần tỷ
lệ các chất hữu cơ khác nhau của Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV.
So sánh được tốc độ phân hủy các chất hữu cơ có tỷ lệ khác nhau, với các tác
nhân phân huỷ khác nhau trong rác thải nhà bếp. Từ đó có thể lựa chọn được
phương pháp xử lý tối ưu và đề xuất được mô hình xử lý rác thải nhà bếp một cách
hiệu quả.

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về rác thải nhà bếp
1.1.1. Định nghĩa
Rác thải nhà bếp là một phần của rác thải sinh hoạt, là loại rác thải chứa hàm
lượng chất hữu cơ cao như hoa quả dư thừa hoặc hư hỏng, các loại vỏ như vỏ quả
chuối, vỏ cam, vỏ trứng, xương gà, xương lợn …đều là nguồn dinh dưỡng tự nhiên
sẵn có trong gia đình.
Theo định nghĩa khoa học thì đó là những thành phần tàn tích hữu cơ của các
chất hữu cơ phục vụ sinh hoạt sống của con người. Chúng không được con người sử
dụng nữa và vứt thải lại vào môi trường sống, gọi là rác thải nhà bếp [19].
1.1.2. Nguồn gốc và phân loại rác thải nhà bếp
1.1.2.1. Nguồn gốc
Rác thải nhà bếp có nhiều nguồn phát sinh khác nhau nhưng đa số là rác thải
thực phẩm.

- Rác thải nhà bếp hằng ngày chiếm một khối lượng và tỷ lệ rác thải rất lớn so với
các loại rác thải vô cơ khác.
- Rác thải nhà bếp là những vật liệu dễ phân hủy và gây thối rửa.
- Rác thải nhà bếp khó được thu gom phân loại riêng tại nguồn, gây khó khăn cho
việc xử lý rác.
- Rác thải nhà bếp sẽ khó được tận dụng tái chế thành phân hữu cơ nếu không được
phân loại tại nguồn. Vì vậy cần phải được thu gom và phân loại riêng trong những
túi có chất liệu đặc biệt dễ phân hủy.
1.1.2.2. Phân loại
Rác thải nhà bếp được phân loại theo thành phần hữu cơ và vô cơ như Bảng 1.1.

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 1.1: Phân loại rác thải nhà bếp theo thành phần hữu cơ và vô cơ
Loại

Nguồn gốc

– Các vật liệu làm từ giấy

1. Rác hữu cơ

– Có nguồn gốc từ các sợi

– Thực phẩm thừa đã qua sử dụng

– Các loại sản phẩm, vật liệu

được chế tạo từ sắt
2.

Rác vô cơ

– Các vật liệu, sản phẩm làm
bằng thủy tinh
– Các vật liệu khác

Ví dụ
– Các túi giấy, giấy bìa,
giấy vệ sinh…
– Vải, len,…
– Vỏ, rau, củ, quả, thức
ăn…

– Vỏ hộp, nắp chai,…

– Chai, lọ, chén đĩa…

– Đất cát, bao nilon..
(Nguồn: Tác giả tổng hợp)

Với thành phần, đặc điểm của rác thải nhà bếp như trên thì con người chúng
ta phải không ngừng nâng cao hiểu biết và tìm ra những phương pháp hữu hiệu nhất
để góp phần nâng cao đời sống và đặc biệt là bảo vệ môi trường sống của con
người. Và để xử lý được rác thải nhà bếp người ta đã sử dụng nhiều nhà máy chế
biến phân compost, các nhà máy tái chế rác thải sinh hoạt…
1.1.3. Tính chất của rác thải nhà bếp [22]
1.1.3.1. Tính chất lý học

 Khối lượng riêng

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khối lượng riêng của chất thải sẽ rất khác nhau tùy từng trường hợp: Rác để tự
nhiên không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng không nén và rác chứa trong
thùng có nén.
Khối lượng riêng của rác sẽ rất khác nhau tùy theo vị trí địa lý, mùa trong năm,
thời gian lưu trữ. Do đó khi chọn giá trị khối lượng riêng cần phải xem xét những
yếu tố này.
 Độ ẩm
Độ ẩm của rác thải thường được biểu diễn một trong hai cách: Tính theo thành
phần phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Trong lĩnh
vực quản lý, phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn.
 Kích thước và sự phân bố kích thước
Kích thước và sự phân bố kích thước đóng vai trò rất quan trọng đối với quá
trình thu hồi vật liệu, nhất là khi sử dụng phương pháp cơ học như: Sàng quay và
các thiết bị tách loại từ tính.
 Khả năng tích ẩm
Khả năng tích ẩm của rác thải là tổng lượng ẩm mà rác có thể tích trữ được. Đây
là thông số quan trọng trọng việc tính lượng nước rỉ rác rò rỉ sinh ra từ bãi chôn lấp.
Khả năng tích ẩm sẽ thay đổi tùy theo điều kiện nén ép rác và trạng thái phân
hủy của rác.
 Độ thẩm thấu của rác nén
Là thông số vật lý quan trọng khống chế sự vận chuyển của chất lỏng và khí
trong bãi chôn lấp. Độ thẩm thấu thực chỉ phụ thuộc vào tính chất của loại rác thải
kể cả sự phân bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt và độ xốp.

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giá trị độ thẩm thấu đặc trưng đối với rác đã nén trong một bãi chôn lấp thường
dao động trong khoảng 10-11 đến 10-12 m2 theo phương thẳng đứng và 10-10 m2 theo
phương nằm ngang.
1.1.3.2. Tính chất hóa học [22]
Tính chất hóa học của rác thải đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương
án xử lý và thu hồi năng lượng.
Những tính chất cơ bản:
o Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi đem sấy ở 1050C trong vòng 1h)
o Thành phần các chất bay hơi phần khối lượng mất đi khi nung ở 9500C
o Thành phần Carbon cố định
o Tro
o Điểm nóng chảy của tro: Là nhiệt độ mà tại đó tro được tạo thành từ quá
trình đốt cháy rác bị nóng chảy và tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng
chảy đặc trưng đối với xỉ thường dao động trong khoảng 2000 đến 2200 0F.
o Các nguyên tố cơ bản trong rác thải nhà bếp: Các nguyên tố cơ bản trong rác
thải nhà bếp bao gồm: C (cacbon), N (nitơ), H (hidro), O (oxi), S (lưu huỳnh)
và tro. Thông thường các nguyên tố nhóm Halogen cũng được xác định do
các dẫn xuất của Clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt.
o Chất dinh dưỡng và những nguyên tố cần thiết khác: Số liệu về chất dinh
dưỡng và những nguyên tố khác đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình
chuyển hóa sinh học nhằm bảo đảm dinh dưỡng cho vi sinh vật cũng như yêu
cầu về các loại sản phẩm khác.
1.1.3.3. Tính chất sinh học [22]
Ngoại trừ nhựa, cao su và da phần chất hữu cơ của rác thải nhà bếp có thể được chia

như sau:
- Những chất tan được trong nước như: Đường, tinh bột, amino acid và các acid hữu
cơ khác

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Là sản phẩm ngưng tụ của đường 5C và đường 6C
- Mỡ, dầu và sáp là những ester của rượu và acid béo mạch dài
- Lignin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm methoxyl
(-OCH3)
- Lignocellulose
- Protein là chuỗi các acid amin
- Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong rác thải
nhà bếp hầu hết là các thành phần có khả năng chuyển hóa thành khí, chất rắn hữu
cơ trơ và chất vô cơ.
- Khả năng phân hủy sinh học của thành phần chất hữu cơ: Hàm lượng chất thải rắn
bay hơi (VS) xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 550 0C, thường được sử dụng để
đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ. Tuy nhiên việc sử dụng chỉ
tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học là không chính xác vì có một số
thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng khó phân hủy sinh học (ví dụ giấy in
báo và nhiều loại cây kiểng)
- Sự hình thành mùi: Sinh ra khi tồn trữ chất thải trong một thời gian dài giữa các
khâu thu gom, trung chuyển và thải ra các bãi rác nhất là các vùng có khí hậu nóng
do quá trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ dễ bị phân hủy.
- Sự sinh sản của ruồi nhặng: Vào mùa hè cũng như tất cả các mùa của những vùng
có khí hậu ấm áp, sự sinh sản ruồi ở khu vực chứa rác là rất đáng quan tâm. Quá
trình phát triển từ trứng thành ruồi thường ít hơn 2 tuần. Thông thường chu kỳ phát

triển của ruồi thường được biểu diễn như sau:
Trứng phát triển: 8 - 12 giờ
Giai đoạn đầu của ấu trùng: 20 giờ

10