Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân compost quy mô hộ gia đình tại thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG


LƯU THỊ KIM OANH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN
XUẤT PHÂN COMPOST QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH
TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG


LƯU THỊ KIM OANH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN
XUẤT PHÂN COMPOST QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH
TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TS. KIỀU THỊ KÍNH
Đà Nẵng – Năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả khóa luận

Lưu Thị Kim Oanh


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành
đến TS. Kiều Thị Kính - người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian thực
hiện đề tài.
Em xin cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong khoa Sinh – Môi trường, trường
Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em học
tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận.
Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018

Sinh viên: Lưu Thị Kim Oanh


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................
MỤC LỤC ....................................................................................................................

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...........................................................................................
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................3
3. Ý nghiã khoa ho ̣c và thực tiễn đề tài ..................................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................4
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT PHÂN COMPOST TRÊN THẾ
GIỚI VÀ VIỆT NAM .................................................................................................4
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân compost trên thế giới .....................4
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân compost tại Việt Nam ....................9
1.2. PHÂN COMPOST VÀ CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG ............................12
1.2.1. Phân compost ..............................................................................................12
1.2.2. Nguyên liệu .................................................................................................13
1.2.3. Các thông số kiểm soát trong quá trình làm phân compost ........................13
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .........................................................................................................18
2.1. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU.........................................................18
2.1.1. Đố i tươ ̣ng ....................................................................................................18
2.1.2. Pha ̣m vi nghiên cứu ....................................................................................19
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................19
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................19
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu ................................................................19
2.3.2. Phương pháp điề u tra, phỏng vấ n ...............................................................20
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu thực điạ ..............................................................20
2.3.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.........................................20
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ..........................................................................20

CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................21
3.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA KHẢO SÁT HỘ GIA ĐÌNH ........................................21
3.1.1. Lươ ̣ng rác thải sinh hoa ̣t phát sinh hàng ngày trong gia đin
̀ h ....................21
3.1.2. Lươ ̣ng rác thải hữu cơ trong gia đin
̀ h .........................................................21
3.1.3. Cách thức xử lý rác hữu cơ của các hô ̣ gia đình .........................................22
3.1.4. Lý do các hô ̣ dân không làm phân compost ...............................................23
3.1.5. Những khó khăn trong quá trin
̀ h ủ phân của các hô ̣ gia đin
̀ h .....................23
3.2. XÂY DỰNG QUY TRÌNH Ủ PHÂN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH VÀ NHỮNG
LƯU Ý KHI LÀM PHÂN.........................................................................................24
3.3. KẾT QUẢ DIỄN BIẾN NHIỆT ĐỘ, PH VÀ ĐỘ ẨM KHI LÀM THỰC
NGHIỆM ...................................................................................................................28
3.3.1. Kế t quả so sánh đô ̣ phân hủy rác giữa hai men vi sinh balasa và bima ......28
3.3.2. Kết quả làm phân compost tại trại thực nghiệm .........................................30
3.4. KẾT QUẢ BIỂU DIỄN NHIỆT ĐỘ VÀ PH KHI TRIỂN KHAI TẠI 5 HỘ
GIA ĐÌNH .................................................................................................................32
3.5. KẾT QUẢ GIẢM LƯỢNG RÁC THẢI HỮU CƠ CỦA 5 HỘ GIA ĐÌNH .....34
3.6. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HÀNH VI TRONG QUÁ TRÌNH LÀM PHÂN CỦA 5
HỘ GIA ĐÌNH ..........................................................................................................35
3.7. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HÀNH VI CỦA 5 HỘ GIA ĐÌNH SAU KHI ÁP
DỤNG SẢN XUẤT PHÂN COMPOST ..................................................................37
3.8. GIẢI PHÁP ........................................................................................................38
3.8.1. Giải pháp nâng cao nhận thức người dân ...................................................38
3.8.2. Giải pháp huy động sự tham gia của cộng đồng .........................................41
3.8.3. Giải pháp khoa học công nghệ....................................................................41
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................42
4.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................42

4.2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................44
DANH MỤC VÀ HÌNH ẢNH THỰC TẾ .............................................................46


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt
CTR

Chất thải rắn

JICA

Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản

BVMT

Bảo vệ môi trường

VSMT

Vệ sinh môi trường

NGO

Tổ chức phi chính phủ

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam


DANH MỤC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

bảng
Bảng 1.1

Các thông số quan tro ̣ng trong quá trin
̀ h làm phân hữu cơ

13

hiế u khí
Bảng 1.2

Tỷ lê ̣ C/N của chấ t thải

15

Bảng 2.1

Phương pháp phân tích các mẫu nguyên liệu

17

Bảng 3.1

Khối lượng từng loại nguyên liệu trong 23kg hỗn hợp ủ

27

Bảng 3.2

Nguyên liệu đầu vào trong thùng ủ khi so sánh 2 men vi

28

sinh
Bảng 3.3

Kết quả đo độ ẩm(%) của 2 men vi sinh bima và balasa

30

Bảng 3.4

Kết quả đo độ ẩm(%) trong quá trình làm phân thực

32

nghiệm
Bảng 3.5

Nguyên liê ̣u đầ u vào của 5 hộ gia đin

̀ h

32

Bảng 3.6

Kết quả đo độ ẩm(%) trong quá trình làm phân thí điểm

34

Bảng 3.7

Kết quả giảm lượng rác thải hữu cơ sau khi sản xuất phân

34

compost
Bảng 3.8

Đánh giá hành vi trong quá trình làm phân của 5 hộ gia

35

đình
Bảng 3.9

Đánh giá hành vi của 5 hộ gia đình sau khi áp dụng sản
xuất phân compost

37

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu hình

Tên hình vẽ

Trang

vẽ
Hình

Biểu đồ thành phần CTRSH tại một số tỉnh, thành phố

0.1

năm 2010

1

Hình 1.1

Sơ đồ công nghệ xử lý rác thải của Mỹ – Canada

5

Hình 1.2

Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của

6

CHLB Đức
Hình 1.3

Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt Trung Quốc

7

Hình 2.1

Bản đồ khu vực Đà Nẵng

19

Hình 3.1

Lươ ̣ng rác thải sinh hoa ̣t phát sinh hàng ngày trong gia

21

đình
Hình 3.2

Lươ ̣ng rác thải hữu cơ trong gia đình

22

Hình 3.3

Cách thức xử lý rác hữu cơ của các hô ̣ gia đin
̀ h

22

Hình 3.4

Lý do các hô ̣ dân không làm phân compost

24

Hình 3.5

Những khó khăn trong quá trình ủ phân của các hô ̣ gia

24

điǹ h
Hình 3.6

Quy trình ủ phân compost quy mô hộ gia đình

25

Hình 3.7

Dụng cụ ủ phân compost

25

Hình 3.8

Mạt cưa lấy từ xưởng gỗ

26

Hình 3.9

Sơ đồ biể u diễn nhiê ̣t đô ̣ giữa hai men vi sinh bima và

29

balasa
Hình 3.10

Sơ đồ biể u diễn độ pH giữa hai men vi sinh bima và balasa

29

Hình 3.11

Kết quả biểu diễn C/N giữa hai men vi sinh Bima và

29

Balasa
Hình 3.12

Sơ đồ biể u diễn nhiê ̣t đô ̣ của phân làm ta ̣i nhà thực nghiê ̣m

30

Hình 3.13

Sơ đồ biể u diễn pH của phân làm ta ̣i nhà thực nghiê ̣m

31

Hình 3.14

Biểu đồ kết quả theo tỷ lệ C/N

31

Hình 3.15

Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ giữa 5 hộ

32


Hình 3.16

Biểu đồ biểu diễn pH giữa 5 hộ

33

Hình 3.17

Biểu đồ kết quả theo tỷ lệ C/N

33


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đô thị hoá ngày càng tăng
và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch…kéo theo
mức sống của người dân càng cao đã làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong
công tác bảo vệ môi trường và sức khoẻ của cộng đồng dân cư. Lượng chất thải
phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của con người ngày một nhiều hơn, đa dạng
hơn về thành phần và độc hại hơn về tính chất. Rác thải đã và đang gây ô nhiễm
môi trường trầm trọng [1].
Theo số liệu thống kê của Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT) hiện nay tổng
lượng chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam ước tính khoảng 12,8triệu tấn /1năm,
trong đó khu vực đô thị là 6,9 triệu tấn/1năm (chiếm 54%) lượng chất thải rắn còn
lại tập trung tại các huyện lỵ, thị xã thị trấn. Dự báo tổng lượng chất thải rắn sinh
hoạt đô thị đến năm 2020 sẽ là khoảng 35,2 triệu tấn/ 1năm, năm 2025 51,7 triê ̣u tấ n
trong đó lươ ̣ng rác thải hữu cơ chiế m 55% đế n 77% [16].
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%

10%
0%

22.9%
46.2%

39.2%

44.8%

42.4%

31.5%

35.5%

37.2%

43.1%

Khác
77.1%
53.8%

60.8%

55.2%

57.6%

68.5%

64.5%

62.8%

56.9%
Rác
HC

Hà Nội Hà Nội
Hải
(Nam (Nam Phòng
Sơn)
Sơn) (Tràng
Cát)

HCM
HCM
Bắc
Huế
Đà
Hải
(Đa
(Phước Ninh
Phòng (Thủy Nẵng
(Đình Phương) (Liên Phước) Hiệp) (Thị trấn
Hồ)
Chiểu)
Vũ)

Hình 0.1. Biểu đồ thành phần CTRSH tại một số tỉnh, thành phố năm 2010
Nguồn: JICA 3/2011
Như vậy với lượng gia tăng chất thải rắn sinh hoạt như trên thì nguy cơ ô
nhiễm môi trường và tác động tới sức khỏe cộng đồng là rất đáng báo động. Trong


2

khi đó, công tác xử lý chất thải rắn đô thị ở Việt Nam hiện nay chủ yếu vẫn là chôn
lấp. Có tới 85% đô thị từ thị xã trở lên sử dụng phương pháp chôn lấp chất thải
không hợp vệ sinh [2]. Cụ thể là toàn quốc có 98 bãi chôn lấp chất thải tập trung
đang vận hành, nhưng mới có 16 bãi được coi là chôn lấp hợp vệ sinh. Các bãi chôn
lấp không hợp vệ sinh phần lớn là bãi rác tạm, lộ thiên, không có hệ thống thu gom,
xử lý nước rỉ rác, đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường.
Bên cạnh đó, hiện nay việc sử dụng phân bón hóa học gây ảnh hưởng không
nhỏ đến môi trường và con người. Không chỉ làm cho cây trồng bộc phát mạnh mẽ
nhưng không duy trì hiệu quả được lâu. Ngoài ra chúng còn để lại những tồn dư
dưới các dạng muối trong đất gây nên những hậu quả có thể kể như sau: Ngăn cản
cây trồng hấp thụ những dưỡng chất cần thiết, tiêu diệt các loại vi sinh vật hữu ích
cần thiết cho cây trồng. Phân bón hóa học có thể gây nguy hiểm và độc hại cho sức
khỏe của con người thông qua thực phẩm.
Đối với Đà Nẵng theo kết quả điều tra dân số năm 2015 thì Đà Nẵng đã có
1.047 triệu người, cùng lúc đó Theo thống kê của Công ty Môi trường đô thi ̣ Đà
Nẵng, hiện trung biǹ h mỗi ngày có khoảng 700 tấ n chất thải trong đó rác hữu cơ
chiế m 70% và sau khi thu gom đều được xử lý bằng công nghệ chôn lấp hợp vệ
sinh nhưng Bãi rác Khánh Sơn hiện đã lấp đầy 3/5 hộc chôn lấp rác thải đô thị.
Theo quy hoạch, bãi rác này sẽ đóng cửa vào năm 2020 [3]. Mă ̣c khác theo thố ng kê
của Cây Xanh Đô Thi ̣Đà Nẵng thì năm 2011 có 348.000 cây xanh đô thị được kiểm
đếm có đến hơn 243.000 cây xanh trong nhà và vườn của người dân, chiếm 65,81%

cây xanh đô thị. Sở Xây dựng cũng cho biết diện tích cây xanh đường phố chỉ
chiếm 19,24% tổng diện tích đô thị. Đế n thời điể m hiê ̣n ta ̣i thì số lươ ̣ng người dân
trồ ng cây trong nhà, trồ ng trong thùng xố p và trên sân thươ ̣ng ngày mô ̣t tăng lên và
nhu cầu sử dụng phân cũng theo đó mà tăng lên.
Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn trên tôi tiến hành chọn đề tài “Nghiên
cứu xây dựng quy trình sản xuất phân compost quy mô hộ gia đình tại Thành
Phố Đà Nẵng” nhằm nâng cao ý thức người dân về việc quản lý rác thải, giảm
lượng rác thải ra bãi rác đồng thời giúp người dân tiết kiệm được kinh phí và có
được nguồn dinh dưỡng bón cho cây an toàn.


3

2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xây dựng quy trình sản xuất phân compost quy mô hộ gia đình tại thành phố
Đà Nẵng.

2.2. Mục tiêu cụ thể
+ Tìm hiểu những vấn đề tồn tại về sản xuấ t phân compost quy mô hộ gia
đình.
+ Nghiên cứu làm thực nghiệm phân compost để giải quyết vấn đề còn tồn
tại.
+ Làm phân hữu cơ tại một số hộ thí điểm để tạo điều kiện mở rộng cho các
đề tài sau này.

3. Ý nghiã khoa ho ̣c và thư ̣c tiễn đề tài
+ Tìm được những vấn đề còn tồn tại trong sản xuấ t phân compost quy mô
hộ gia đình.
+ Số lươ ̣ng hô ̣ gia đình biế t và áp du ̣ng sản xuấ t phân nhiề u hơn.

+ Nâng cao ý thức người dân về việc quản lý rác thải, giảm lượng rác thải ra
bãi rác.
+ Tiết kiệm được kinh phí và có được nguồn dinh dưỡng bón cho cây an
toàn.


4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT PHÂN COMPOST
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân compost trên thế giới
Lịch sử quá trình ủ compost đã có từ rất lâu, ngay từ khi khai sinh của nông
nghiệp hàng nghìn năm trước Công nguyên, ghi nhận tại Ai Cập từ 3.000 năm trước
Công nguyên như là một quá trình xử lý chất thải nông nghiệp đầu tiên trên thế giới.
Người Trung Quốc đã ủ chất thải từ cách đây 4.000 năm, người Nhật đã sử dụng
compost làm phân bón trong nông nghiệp từ nhiều thế kỷ. Tuy nhiên đến năm 1943,
quá trình ủ compost mới được nghiên cứu một cách khoa học và báo cáo bởi giáo sư
người Anh, Sir Albert Howard thực hiện tại Ấn Độ [4]. Đến nay đã có nhiều tài liệu
viết về quá trình ủ compost và nhiều mô hình công nghệ ủ compost quy mô lớn và
quy mô hộ gia đình được phát triển trên thế giới.

a. Ủ phân compost theo quy mô lớn
Tại Đông Nam Á, Singapo là nước đầu tiên áp dụng thành công trong quản
lý CTR để BVMT. Chính phủ Singapo đang yêu cầu tăng tỷ lệ tái chế thông qua
phân loại rác tại nguồn từ các hộ gia đình, các chợ, các cơ sở kinh doanh để giảm
chi ngân sách cho Nhà nước. Các quốc gia còn lại đang trong quá trình tìm kiếm
hoặc triển khai mới mô hình quản lý CTR. Tại Bangkok, việc phân loại rác tại
nguồn chỉ mới thực hiện được tại một số trường học và một số quận trung tâm để
tách ra một số loại bao bì dễ tái chế, lượng rác còn lại vẫn đang phải chôn lấp, tuy

nhiên được ép chặt để giảm thể tích và cuốn nilon rất kỹ xung quanh mỗi khối rác
để giảm bớt ô nhiễm. Một số công nghệ tái chế rác thải làm phân bón ở các nước
như sau [5;16].
Ở các vùng của Mỹ và Canađa có khí hậu ôn đới thường áp dụng phương
pháp xử lý rác thải ủ đống tĩnh có đảo trộn như sau: Rác thải được tiếp nhận và tiến
hành phân loại, rác thải hữu cơ được nghiền và bổ sung vi sinh vật, trộn với bùn và
đánh đống ở ngoài trời. Chất thải được lên men từ 8-10 tuần lễ, sau đó sàng lọc và
đóng bao [6].


5

Sơ đồ dây chuyền công nghệ được thể hiện như hình 1.1
Tiếp nhận rác thải
Loại bỏ tạp chất
không hữu cơ

Nghiền hữu cơ

Bổ sung VSV

Bùn

Đánh luống

Lên men từ 8 đến
10 tuần

Sàng, xử lý chất hữu
cơ

Chôn lấp chất trơ

Đóng bao phân bón
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ xử lý rác thải của Mỹ – Canada
Nguồ n: Vietnam ossociation for conservation of nature and environment, 2013
Ưu điểm: Thu hồi được sản phẩm làm phân bón, tận dụng được nguồn bùn là
các phế thải của thành phố hoặc bùn ao, cung cấp được nguyên liệu tái chế cho các
ngành công nghiệp. Kinh phí đầu tư và duy trì thấp.
Hạn chế: Hiệu quả phân huỷ hữu cơ không cao, chất lượng phân bón được
thu hồi không cao vì có lẫn các kim loại nặng trong bùn thải hoặc bùn ao. Việc áp
dụng mô hình này không phù hợp với khí hậu nhiệt đới tại Việt Nam vì phát sinh


6

nước rỉ rác, không đảm bảo được VSMT, ảnh hưởng đến nguồn nước mặt và nước
ngầm. Diện tích đất sử dụng quá lớn.
Công nghệ phổ biến nhất của Đức là xử lý rác đi đôi với thu hồi khí sinh học
và phân bón hữu cơ vi sinh, cụ thể như sau: Rác thải ở các gia đình đã được phân
loại, ở những nơi công cộng phân loại chưa triệt để, được tiếp nhận và tiến hành
phân loại tiếp. Rác hữu cơ được đưa vào các thiết bị ủ kín dưới dạng các thùng chịu
áp lực cùng với thiết bị thu hồi khí sinh ra trong quá trình lên men phân giải hữu cơ
[6].
Tiếp nhận rác
thải sinh hoạt

Phân loại
Rác vô cơ

Rác hữu cơ lên men
Hút khí

Phân hữu cơ vi sinh

Tái chế
Lọc

Chôn lấp chất
trơ
Nạp khí

Hình 1.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của CHLB Đức
Nguồ n: Vietnam ossociation for conservation of nature and environment, 2013
Ưu điểm: Xử lý triệt để, đảm bảo VSMT, thu hồi sản phẩm là khí đốt có giá
trị cao, phục vụ cho các ngành công nghiệp ở khu lân cận nhà máy. Thu hồi phân


7

bón có tác dụng cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu tái chế cho các ngành công
nghiệp.
Hạn chế: Đòi hỏi kinh phí đầu tư lớn và kinh phí duy trì cao, chất lượng
phân bón thu hồi không cao.
Tại Trung Quốc thường áp dụng công nghệ trong các thiết bị kín. Rác được
tiếp nhận, đưa vào thiết bị ủ kín (hầm ủ) sau 10-12 ngày, hàm luợng các khí H2S,
CH4, SO2... giảm được đưa ra ngoài ủ chín. Sau đó mới tiến hành phân loại, chế
biến thành phân bón hữu cơ [6].
Tiếp nhận rác thải

Thiết bị chứa có bổ sung vi sinh vật, thu
nước thải trong thời gian 10 đến 12 ngày
Ủ chính, độ ẩm 40%, thời gian từ 15 đến
20 ngày
Sàng phân loại theo kích thuớc
Vật vô cơ

Phân loại theo trọng
lượng bằng không khí
có thu kim loại

Phân loại sản
phẩm để tái chế

Phối trộn các nguyên tố
khác N P K và các
nguyên tố khác

Chôn lấp chất trơ

Ủ phân bón nhiệt độ từ
30 đến 40◦C trong thời
gian từ 5 đến 10 ngày

Hình 1.3. Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt Trung Quốc
Nguồ n: Vietnam ossociation for conservation of nature and environment, 2013


8

Ưu điểm: Rác được ủ từ 10-12 ngày đã giảm mùi của khí H2S, sau đó mới
đưa ra ngoài xử lý, góp phần giảm nhẹ mức độ độc hại đối với người lao động. Thu
hồi được nước rác, không gây ảnh hưởng tới tầng nước ngầm. Thu hồi được sản
phẩm tái chế. Rác vô cơ khi đưa đi chôn lấp không gây mùi và ảnh hưởng đến tầng
nước ngầm vì đã được ôxy hoá trong hầm ủ. Thu hồi được sản phẩm làm phân bón.
Hạn chế: Chất lượng phân bón không cao, chưa xử lý triệt để các vi khuẩn
gây bệnh. Thao tác vận hành phức tạp. Diện tích hầm ủ rất lớn không được phân
loại, diện tích nhà máy lớn. Kinh phí đầu tư ban đầu lớn.

b. Ủ phân compost theo quy mô hộ gia đình
Do lượng rác thải hữu cơ ngày càng nhiều (>80%), với ý thức bảo vệ môi
trường và mong muốn có một môi trường sống trong sạch và lành mạnh đồng thời
để giảm lượng rác thải ra bãi rác mà một số nước đang phát triển và phát triển như
Thái Lan, Đan Mạch, Malaixia, Canada, Sri Lanka đã đưa việc làm phân compost
cho những hộ gia đình với mong muốn vừa cải tạo môi trường vừa tạo ra nguồn
dinh dưỡng bón cho cây an toàn. Chính phủ các nước khuyến khích người dân tách
FW tại các nguồn ở một số tỉnh, thành phố để tăng cường thực hiện 3Rs, nhằm mục
đích tăng tỷ lệ sử dụng chất thải hữu cơ lên 50%. Hơn nữa, chính phủ của họ đã hợp
tác với các tổ chức phi chính phủ (NGOs) quản lý một chương trình làm phân
compost bằng cách cung cấp miễn phí thùng rác thải hữu cơ, hướng dẫn và theo dõi
cách làm của người dân. Trước sự khuyến khích đó thì hầu hết các hộ gia đình đều
áp dụng việc làm phân compost tại nhà, các hộ dân đều ủng hộ nhiệt tình và rất
hứng thú với sản phẩm làm ra và số lượng hộ gia đình ủ đã tăng đáng kể và đã tạo
ra một câu chuyện thành công và du khách các nước đến học hỏi kinh nghiệm. Tuy
nhiên, sau một thời gian bất chấp sự thành công bước đầu và công khai, hoạt động
phân compost đã giảm, hộ dân cho rằng việc làm phân này rất tốn thời gian và một
số hộ đã gặp vấn đề về mùi hôi, giòi và nước rỉ. Tuy nhiên, với sự can thiệp nhanh
chóng từ chính phủ và NGOs mà những vấn đề này đã dần được loại bỏ. Mặc dù kết
quả không tro ̣n ve ̣n, tuy nhiên tất cả người tham gia đều có kinh nghiệm về việc làm
phân compost. Họ cũng hài lòng với phân hữu cơ tự sản xuất bởi mình để sử dụng

9

trong vườn của họ và một số người đã tự tin để chia sẻ và dạy bạn bè của họ những
lợi ích của việc ủ phân [14;17;19].

1.1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân compost tại Việt Nam
a. Ủ phân compost theo quy mô lớn
Tại Việt Nam hai đơn vị dẫn đầu về nghiên cứu và ứng dụng phân compost
là Viện Công Nghệ Sinh Học Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ Quốc
Gia và Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Ngiệp Việt Nam Bộ Nông Nghiệp Và Phát
Triển Nông Thôn. Một số mô hình xử lý chất thải rắn đô thị quy mô lớn cũng đã
được đầu tư trong những năm gần đây [1]. Trong đó có các dự án sử dụng nguồn
vốn của Nhà nước và ODA, điển hình như tại Cầu Diễn - TP. Hà Nội (năm 2002) áp
dụng công nghệ của Tây Ban Nha và tại TP. Nam Định (năm 2003) áp dụng công
nghệ của Pháp. Một số dự án sử dụng nguồn vốn tư nhân đều áp dụng công nghệ
trong nước như tại Thủy Phương - TP. Huế (năm 2004) áp dụng công nghệ An Sinh
- ASC, tại Đông Vinh - TP. Vinh (năm 2005) và TX. Sơn Tây - tỉnh Hà Tây (đang
chạy thử nghiệm) [1]. Trong đó các mô hình công nghệ ủ compost áp dụng ở đây có
thể chia thành các loại hình cơ bản như sau:
Mô hình ủ compost hệ thống nửa mở, kiểu chia ô không liên tục tại Cầu
Diễn, Nam Định, Thủy Phương. Thông thường hệ thống được điều khiển thông khí
tự động. Nói chung các mô hình ủ compost kiểu này đều ở cấp độ đơn giản, vẫn còn
những nguy cơ phát sinh mùi ô nhiễm do hệ thống chưa khép kín.
Mô hình ủ compost kiểu luống động trong nhà kín tại Đông Vinh được thiết
kế hoạt động liên tục, đảo trộn theo chu kỳ ngắn. Trong đó hỗn hợp nguyên liệu hữu
cơ đưa tới đâu vào của hệ thống vận chuyển liên tục trong quá trình ủ bằng cách đảo
trộn sau cùng sản phẩm được lấy ra ở đầu cuối của hệ thống. Toàn bộ quá trình ủ ở
đây được thực hiện trong nhà kín có thiết kế thông khí và xử lý khí thải bằng

biofilter. Luống ủ được thiết kế với kích thước lớn và liên tục giúp tiết kiệm diện
tích mặt bằng để vận hành, đây là mô hình công nghệ đơn giản với chi phí đầu tư
không lớn. Tuy nhiên những vấn đề khó khăn tại đây là hệ thống thiết bị chưa được
đầu tư đồng bộ và hiện đại, thiết bị đảo trộn không chuyên dụng có thể làm giảm


10

hiệu quả khi vận hành, thể tích nhà chứa lớn nên việc thu hồi và xử lý khí thải cũng
là vấn đề phức tạp, dễ ảnh hưởng đến môi trường làm việc bên trong.
Mô hình ủ compost trong thiết bị kín kiểu đứng hiện đang nghiên cứu và áp
dụng tại TX. Tây Sơn theo phân loại là một trong những mô hình hiện đại như các
công nghệ của Hoa Kỳ. Thiết bị ủ kín kiểu đứng được thiết kế theo nguyên lý hoạt
động liên tục, vật liệu ủ được nạp vào hàng ngày qua cửa nạp liệu ở phía trên và
tháo liệu từ phía đáy của thiết bị. Quá trình ủ diễn biến qua các giai đoạn theo chiều
đứng của thiết bị, việc thông khí trong quá trình ủ compost được hỗ trợ nhờ hệ
thống các ống phân phối đều bên trong thiết bị. Quạt hút bố trí ở phía trên tạo sự
chênh lệch áp suất, nhờ đó khối ủ compost cũng được thông khí dọc theo chiều
đứng của thiết bị và theo hướng đối lưu từ dưới lên trên. Toàn bộ khí thải quá trình
ủ compost được thu hồi và xử lý bằng biofiler giúp bảo vệ môi trường tốt hơn. Loại
mô hình này có ưu điểm thuận tiện trong việc vận hành tự động giảm yêu cầu diện
tích nhà xưởng bởi tận dụng chiều cao thiết bị [7].

b. Ủ phân compost theo quy mô hộ gia đình
Ngoài việc ủ phân compost quy mô lớn thì tại Việt Nam cũng đang áp dụng
những phương thức ủ phân tại gia, dễ làm. Tại xã Lịch Hội Thượng, huyện Long
Phú tỉnh Sóc Trăng thực hiện dự án phân compost do tổ chức Care tài trợ. Rác thải
được phân loại, rác hữu cơ được cho vào bể ủ (mỗi bể chứa từ 800-850kg) có bổ
sung chế phẩm vi sinh EM, sau 55 ngày sẽ có nguồn phân compost bón rất tốt cho
cây trồng. Cũng tại miền Nam, Xã Hữu Định- huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre, mô

hình xử lý phân compost tại nhà do Hội liên hiệp phụ nữ huyện Châu Thành phối
hợp phòng TN&MT triển khai thực hiện từ tháng 5/2011 đang phát huy hiệu quả.
Mỗi hộ gia đình có những thùng rác để phân loại rác vô cơ và hữu cơ. Thùng rác để
ủ phân compost thường bằng nhựa thể tích khoảng 140l khoang có nhiều lỗ nhỏ, để
thoát không khí có một cửa phía dưới để lấy phân thành phẩm ra ngoài. Theo đó,
hàng ngày, các loại rác thải sinh hoạt trong gia đình được thu gom và phân loại. Lá
cây, cỏ khô , cơm thừa cá cặn và rau quả hư hỏng…sẽ được cho vào thùng, đậy kín
nắp. Cứ thế sau khoảng 60 ngày, rác thải sẽ được các loại vi sinh vật phân hủy biến
thành phân compost. Qua khảo sát đa số các hộ đã sử dụng thùng rác compost đều


11

tin tưởng và phấn khởi với hiệu quả mà mô hình mang lại. Qua thực tế người dân
nhâ ̣n thấ y rằ ng dùng loại phân này để bón rau màu các loại rất hiệu quả, ít sâu bệnh
tấn công gây hại; bón cho cây ăn trái thì thấy cây phát triển nhanh, trái to và bóng.
Trong khi phân hóa học sử dụng lâu năm có thể làm chai đất, còn phân compost có
tác dụng làm cho đất tơi xốp, tăng độ phì nhiêu và màu mỡ, vì thế nó mang lại hiệu
quả kinh tế và giảm chi phí sản xuất cho nông dân.
Đối với phố cổ Hội An, từ đầu năm 2010, Phòng TN&MT Hội An đã triển
khai “Dự án xử lý rác thải nhà bếp” nhằm tái sử dụng một lượng rác thải, tạo phân
bón phục vụ sản xuất nông nghiệp. Tiếp sau đó, từ cuối năm 2012 đến nay, thí
nghiệm đã được mở rộng tại 400 hộ có vườn trên địa bàn thành phố. Hiện thành phố
triển khai thực hiện việc xử lý rác thải nhà bếp cho 400 hộ gia đình. Kết quả ban
đầu khá khả quan, tuy nhiên, yêu cầu đặt ra là dự án phải được thực hiện đúng quy
trình từ khâu thu gom đến khâu xử lý. Hơn nữa, cũng cần phải đưa vào định hướng
chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, văn minh đô thị của từng xã, phường và thành
phố trong thời gian đến.
Ta ̣i Đà Nẵng: Ta ̣i phường Nam Dương đã thực hiê ̣n mô hin
̀ h phân loa ̣i rác

ta ̣i nguồ n, tiế p theo là 9 phường cho 2000 hô ̣ dân với thời gian 2 tháng từ 6/20077/2007 và 8/2007-9/2007 do Urenco Đà Nẵng tổ chức với kinh phí do cu ̣c BVMT
và tổ chức JICA. Sau khi thực hiê ̣n thì người dân rấ t ủng hô ̣ chương trình này, tuy
nhiên do khó khăn về hê ̣ thố ng thu gom nên người dân còn hoài nghi về chương
trin
̀ h này, và hiê ̣n ta ̣i thì chương trin
̀ h đã dừng la ̣i do không có kinh phí và chấ t thải
sau khi phân loa ̣i đươ ̣c thu gom cùng nhau, không có thiế t bi xư
̣ ̉ lý kip̣ thời [8].
Cũng tại Đà Nẵng sáng ngày 12/1/2017, tại phòng họp UBND phường Khuê
Trung đã tổ chức hội nghị sơ kết và giới thiệu mô hình thí điểm “ Ủ phân compost
quy mô hộ gia đình” do Sở Tài Nguyên và Môi Trường thành phố và UBND
phường Khuê Trung tổ chức thí điểm tại tổ dân phố 169 phối hợp tổ chức. Qua gần
6 tháng thực hiện, chương trình thí điểm phân loại rác tại nguồn, dùng rác hữu cơ “
Ủ phân compost hộ gia đình” với 30 hộ gia đình thuộc tổ dân phố 169 phường Khuê
Trung thực hiện đã đạt được nhiều kết quả khả quan, dần dần đã tạo được thói quen
phân loại rác của người dân, góp phần nâng cao ý thức của người dân trong việc bảo


12

vệ môi trường, hạn chế rác thải ra môi trường, dùng rác hữu cơ tái chế thành vi sinh
bón cây trồng xung quanh nhà. Tuy nhiên dự án đã dầ n giảm sút vì việc đặt thùng ủ
phân tại một số hộ gia đình có diện tích nhỏ rất khó thực hiện bởi vị trí đặt thùng
sao cho phù hợp, thùng xốp dùng làm ủ phân vi sinh tại một số gia đình đã bị chuột
phá hủy.
Nhìn chung sản xuất phân compost ở nước ta hiện nay đã khá phổ biến, tuy
nhiên đối với quy mô hộ gia đình lại ít được áp dụng, và sự ủng hộ hợp tác từ chính
phủ còn hạn chế. Do đó, việc nhân rộng sản xuất phân compost quy mô hộ gia đình
tại Đà Nẵng có ý nghĩa hết sức to lớn trong bối cảnh lượng rác thải ồ ạt như hiện
nay.

1.2. PHÂN COMPOST VÀ CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG
1.2.1. Phân compost
Theo Haug, 1993, compost và composting được định nghĩa như sau:
- Compost: là sản phẩm của quá trình chế biến compost, đã được ổn định
dinh dưỡng, không chứa các mầm bệnh, không lôi kéo các côn trùng, có thể được
lưu trữ an toàn và có lợi cho sự phát triển của cây trồng.
- Composting: là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của chất hữu cơ
dưới điều kiện nhiệt độ thermorpholic. Kết quả của quá trình phân hủy sinh học tạo
ra nhiệt, sản phẩm cuối cùng không mang mầm bệnh và có ích trong việc ứng dụng
cho cây trồng. Quá trình composting được chia làm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Giai đoạn phân hủy
Tại giai đoạn này các chất dễ phân hủy sinh học trong nguyên liệu ủ như
carbohydrate, protein, chất béo sẽ bị phân hủy. Đồng thời tại quá trình này nhiệt độ
sẽ tăng lên đến khoảng 50-70oC làm vi trùng gây bệnh hầu hết bị tiêu diệt.
+ Giai đoạn 2: Giai đoạn chuyển đổi
Khi nhiệt độ giảm xuống còn 40oC giai đoạn chuyển đổi bắt đầu. Tại giai
đoạn này nấm/xạ khuẩn hoạt động tích cực. Chúng sẽ phân hủy các thành phần khó
phân hủy như cành, lá cây.
+ Giai đoạn 3: Giai đoạn ổn định


13

Nhiệt độ sẽ duy trì trong khoảng dưới 30oC. Đây là giai đoạn cuối cùng
của quá trình phân hủy hiếu khí, tiến hành duy trì giai đoạn trong khoảng thời gian
25 ngày. Tại đây các sinh vật như: Đẳng túc sẽ hoạt động tích cực, chúng nghiền
nhỏ và trộn lẫn các thành phần hữu cơ và chất khoáng của phân compost.

1.2.2. Nguyên liệu

Nguyên liệu dùng làm phân bón compost hiện nay chủ yếu từ nguồn rác
hữu cơ đô thị với thành phần có thể làm phần compost như sau:
- Các loại rau hư hỏng như: rau xà lách, rau mồng tơi, rau dền, ...
- Các loại quả thân mềm như: chuối, đu đủ, mận, ...
Trong lựa chọn nguyên liệu cần lưu ý đến các yếu tố sau:
- Tỉ lệ cơ chất C/N là thông số dinh dưỡng quan trọng nhất
- Kích thước nguyên liệu
- Độ ẩm của hỗn hợp.

1.2.3. Các thông số kiểm soát trong quá trình làm phân compost
Bảng 1.1. Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiế u khí
Giá tri ̣

Thông số
1. Kić h

Quá triǹ h ủ đa ̣t hiê ̣u quả tố i ưu khi kić h thước CTR khoảng 25 –

thướt

75mm

2. Tỷ lê ̣ C/N

Tỷ lê ̣ C/N tố i ưu dao đô ̣ng trong khoảng 25 – 50
Ở tỷ lê ̣ thấ p hơn, dư NH3 , hoa ̣t tin
́ h sinh ho ̣c giảm
Ở tỷ lê ̣ cao hơn, chấ t dinh dưỡng bi ̣ha ̣n chế

3. Pha trô ̣n

Thời gian ủ ngắ n hơn

4. Đô ̣ ẩ m

Nên kiể m soát trong pha ̣m vi 50 - 60% trong suố t quá trin
̀ h ủ. Tố i
ưu là 55%

5. Đảo trô ̣n

Nhằ m ngăn ngừa hiê ̣n tươ ̣ng khô, đóng bánh và sự ta ̣o thành các
rảnh khi,́ trong quá trình làm phân hữu cơ, CTR phải đươ ̣c xáo
trô ̣n đinh
̣ kỳ.
Tầ n suấ t đảo trô ̣n phu ̣ thuô ̣c vào quá trin
̀ h thực hiê ̣n

6. Nhiê ̣t đô ̣

Nhiê ̣t đô ̣ phải đươ ̣c duy trì trong khoảng 50 - 55C đối với mô ̣t


14

Giá tri ̣

Thông số

vài ngày đầ u và 55 - 60𝑜 C trong những ngày sau đó. Trên 66C,

hoa ̣t tính vi sinh vâ ̣t giảm đáng kể .

7. Kiể m soát

Nhiê ̣t đô ̣ 60 - 70C, các mầ m bê ̣nh bi tiêu
diê ̣t
̣

mầ m bê ̣nh
8. Nhu cầ u về

Lươ ̣ng oxy cầ n thiế t đươ ̣c tính toán dựa trên cân bằ ng tỷ lươ ̣ng.

không khí

Không khí chưa oxy cầ n thiế t phải đươ ̣c tiế p xúc đề u với tấ t cả
các phầ n của CTR làm phân
Tố i ưu 7-7,5. Để ha ̣n chế sự bay hơi Nitơ dưới da ̣ng NH3 , pH

9. pH

không vươ ̣t quá 8,5

10. Mức đô ̣

Đánh giá sự giảm nhiê ̣t đô ̣ vào thời gian cuố i

phân hủy
11. Diê ̣n tić h

Công suấ t 50 tấ n/ ngày cầ n khoảng 0,6 - 0,8 hecta đấ t

đấ t yêu cầ u
Nguồ n: Tchobanoglous và cộng sự, 1993
Kích thước ha ̣t: Kić h thước ha ̣t ảnh hưởng lớn đế n tố c đô ̣ phân hủy. Quá
trin
̀ h phân hủy hiế u khí xảy ra trên bề mă ̣t ha ̣t, ha ̣t có kić h thước nhỏ sẽ có tổ ng diê ̣n
tích bề mă ̣t lớn nên sẽ tăng diê ̣n tích tiế p xúc với oxy, gia tăng vâ ̣n tố c phân hủy.
Tuy nhiên, nế u kić h thước ha ̣t quá nhỏ sẽ và chă ̣t làm ha ̣n chế sự lưu thông khí
trong đố ng ủ, điề u này sẽ làm giảm oxy cầ n thiế t cho các vi sinh vâ ̣t trong đố ng ủ và
làm giảm mức đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng của vi sinh vâ ̣t. Ngươ ̣c la ̣i, ha ̣t có kić h thước quá lớn sẽ
có đô ̣ xố p cao và ta ̣o ra các rañ h khí làm cho sự phân bố khí không đề u, không có
lơ ̣i cho quá trình chế biế n phân hữu cơ.
Đường kính ha ̣t có thể dao đô ̣ng từ 25 – 75mm. Ta có thể đa ̣t đươ ̣c kić h
thướt tố i ưu bằ ng cách cắ t, nghiề n và sàng lo ̣c vâ ̣t liê ̣u thô ban đầ u.
Tỷ lê ̣ C/N: Có rấ t nhiề u nguyên tố ảnh hưởng đế n quá trin
̀ h phân hủy do vi
sinh vâ ̣t, trong đó cacbon và nitơ là cầ n thiế t nhấ t, tỷ lê ̣ C/N là thông số dinh dưỡng
quan tro ̣ng nhấ t; quan tro ̣ng kế tiế p là nguyên tố photpho (P); lưu huỳnh (S); canxi
(Ca). Khoảng 20 % - 40% của chấ t thải hữu cơ cầ n thiế t cho quá trin
̀ h đồ ng hóa
thành tế bào mới, phầ n còn la ̣i chuyể n hóa thành CO2 . Cacbon cung cấ p năng lươ ̣ng


15

và sinh khố i cơ bản để ta ̣o ra khoảng 50% khố i lươ ̣ng tế bào vi sinh vâ ̣t. Nitơ là
thành phầ n chủ yế u của protein, axit amin, enzym, co-enzym cầ n thiế t cho sự phát
triể n và hoa ̣t đô ̣ng của tế bào. Tỷ lê ̣ C/N dao đô ̣ng tố t nhấ t từ 20 - 50. Ở mức tỷ lê ̣
thấ p hơn, nitơ sẽ thừa và sinh ra khí NH3 , gây mùi khai. Ở mức tỷ lê ̣ cao hơn ha ̣n

chế sự phát triể n vi sinh vâ ̣t do thiế u N.

Bảng 1.2. Tỷ lê ̣ C/N của chấ t thải
STT Chấ t thải

N

Tỷ lê ̣ C/N

(% khố i lươ ̣ng khô)
1

Phân bắ c

5,5 – 6,5

6 - 10

2

Nước tiể u

15 - 18

0,8

3

Máu

10 - 14

3,0

4

Phân đô ̣ng vâ ̣t

-

4,1

5

Phân bò

1,7

18

6

Phân gia cầ m

6,3

15

7

Phân cừu

3,75

22

8

Phân heo

3,75

20

9

Phân ngựa

2,3

25

10

Bùn cố ng thải khô

4-7

11

11

Bùn hoa ̣t tiń h đã phân hủy

1,88

15,7

12

Bùn cố ng đã phân hủy

2,4

-

13

Bùn hoa ̣t tính thô

5,6

6,3

14

Cỏ cắ t xén

3-6

12 - 15

15

Chấ t thải rau quả

2,5 - 4

11 -12

16

Cỏ hỗn hơ ̣p

2,4

19

17

Lá khoai tây

1,5

25

18

Trấ u lúa mì

0,3 - 0,5

128 - 150

19

Trấ u yế n ma ̣ch

1,05

48

20

Gỗ nghiề n

0,13

170

21

Ma ̣t cưa

0,1

200 – 500