Nghiên cứu thực nghiệm làm phân compost từ rác thải sinh hoạt đô thị hà nội và ứng dụng để trồng một số cây rau ngắn ngày

L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan quy n lu n v n đ

c chính tôi th c hi n d

is h

ng d n

c a TS. Nguy n Hoài Nam v i đ tài nghiên c u “ Nghiên c u th c nghi m
làm phân compost t rác th i sinh ho t đô th Hà N i và ng d ng đ tr ng
m t s cây rau ng n ngày.”
các đ tài lu n v n nƠo tr

ơy lƠ đ tài nghiên c u m i, không trùng l p v i

c đơy, do đó không có s sao chép c a b t kì lu n

v n nƠo. N i dung c a lu n v n đ

c th hi n theo đúng quy đ nh, các ngu n tài

li u, t li u nghiên c u và s d ng trong lu n v n đ u đ

c trích d n ngu n.

N u x y ra v n đ gì v i n i dung lu n v n nƠy, tôi xin ch u hoàn toàn trách
nhi m theo quy đ nh.

Hà N i, Ngày 28 tháng 02 n m 2018
c

u nv n

Bùi Tu n Anh

1


L IC M

N

Trong su t quá trình th c hi n đ tài này tôi đƣ nh n đ
nhi u các cá nhân và t p th . Tr
th y TS. Nguy n Hoài Nam lƠ ng

c s giúp đ c a r t

c h t, tôi xin bày t lòng bi t n sơu s c đ n
i tr c ti p gi ng d y, h

ng d n tôi trong

quá trình nghiên c u làm lu n v n. Tôi xin chân thành c m n s đóng góp ý
ki n quý báu c a th y cùng các th y giáo, cô giáo, b n bè và s đ ng viên quan
tâm c a gia đình. Tôi xin chơn thƠnh c m n Ban lƣnh đ o tr
L i, Trung tâm thí nghi m th c hƠnh vƠ môi tr

ng

i h c Th y

ng lƠ các cá nhơn, đ n v đƣ

t o đi u ki n t t nh t cho tôi trong quá trình thu th p s li u, đ c bi t tôi mu n
bày t lòng bi t n đ n b m đƣ đ ng viên, ch m sóc vƠ giúp đ tôi. V i th i
gian nghiên c u h n ch , s hi u bi t có h n, lu n v n không th tránh kh i
nh ng thi u sót. Tôi r t mong nh n đ
cô giáo cùng v i nh ng ng

c s đóng góp Ủ ki n c a các th y giáo,

i quan tơm đ n i dung lu n v n đ

c hoàn thi n

h n.
Tôi xin chân thành c m n!

Hà N i, ngày tháng n m 2018
H c viên th c hi n

Bùi Tu n Anh

2


M CL C
L I CAM OAN.................................................................................................. 1
L I C M N ....................................................................................................... 2

DANH M C HÌNH NH .................................................................................... 5
M

U ............................................................................................................... 8

CH

NG 1 T NG QUAN ............................................................................... 12

1.1

c đi m rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t ......................................... 12

1.2

nh ngh a phơn Compost ............................................................................. 24

1.3 Các y u t

nh h

ng đ n quá trình làm phân Compost. ............................. 24

1.3.1 Các y u t dinh d ng. ........................................................................... 25
1.3.2 Nh ng y u t Môi Tr ng ...................................................................... 29
1.3.3 V n hành ................................................................................................. 34
1.4 Tình hình nghiên c u và s n xu t phân compost trên th gi i và Vi t Nam 35
1.4.1 S ra đ i và phát tri n c a phân compost ............................................... 35
1.4.2 Tình hình nghiên c u và s n xu t phân compost t i Vi t Nam .............. 40
1.5 i u ki n t nhiên ậ kinh t - xã h i thành ph Hà N i . ............................. 44

1.5.1 V trí đ a lý. ............................................................................................. 44
1.5.2 i u ki n khí h u và th y v n. ............................................................... 45
1.5.3 i u ki n kinh t - xã h i Hà N i. .......................................................... 47
1.5.4 Hi n tr ng x lý rác th i ......................................................................... 49
CH
NG 2 PH NG PHÁP NGHIÊN C U ................................................ 52
2.1 Th c nghi m phân compost ....................................................................... 52
2.2Ph

ng pháp ki m tra và ki m soát quá trình phân compost ..................... 56

2.3Tr ng cây th nghi m s d ng phân compost ............................................... 60
2.4Ph

ng pháp phơn tích. .................................................................................. 61

2.5Ph

ng pháp x lý s li u .............................................................................. 61

CH

NG 3 K T QU VÀ TH O LU N ...................................................... 63

3.1 K t qu th c nghi m phân compost ........................................................... 63
3.1.1 Thùng phân compost ............................................................................ 63
3.1.2 K t qu phân compost hi u khí và y m khí không EMIC................... 64
3.2 Bi n đ i c a n c r rác phát sinh trong quá trình phân h y sinh h c. ........ 72
3.3 K t qu tr ng cây th nghi m ....................................................................... 74
3

3.4 Xây d ng ch

ng trình truy n thông môi tr

ng cho rác th i sinh ho t đô

th . ........................................................................................................................ 80
3.4.1 Phơn tích đ i t ng truy n thông ............................................................ 80
3.4.2 Xác đ nh m c tiêu truy n thông .............................................................. 81
3.4.3 L a ch n lo i hình truy n thông ............................................................. 81
3.4.4 . ánh giá ch ng trình truy n thông môi tr ng .................................. 87
K T LU N VÀ KI N NGH ............................................................................. 90
K T LU N ......................................................................................................... 90
KI N NGH ......................................................................................................... 91
TÀI LI U THAM KH O ................................................................................... 96

4


DANH M C HÌNH NH
Hình 1.1: Bi u di n m i quan h gi a đ

m vƠ không khí (ngh a lƠ oxy) ....... 32

Hình 1.2: Quy trình công ngh h th ng Compost ema ................................... 39
Hình 1.3: Quy trình công ngh compost Steinmueller ....................................... 40
Hình 1.4: S đ dây chuy n công ngh x lý rác th i Hà N i. .......................... 44
Hình 2.1: Mô hình thí nghi m. ............................................................................ 54

Bi u đ 3.2 : S s p gi m c a kh i rác th hi n. ................................................ 70

5


DANH M C B NG BI U
B ng 1.1. Thành ph n v t lý c a ch t th i r n .................................................... 15
B ng 1.2. Thành ph n các nguyên t trong các lo i ch t th i r n ...................... 17
B ng 1.3. i u ki n t i u cho quá trình phân compost. ................................. 25
B ng 1.4. HƠm l

ng N và t l C:N có trong lo i rác th i và ch t th i ............ 28

Bi u đ 1.1: S bi n đ i c a pH bi u di n theo th i gian trong quá trình s n xu t
compost................................................................................................................ 31
B ng 2.1: Mô t các thùng thí nghi m ................................................................ 55
B ng 2.2: Các y u t môi tr

ng nh h

B ng 3.1. B ng t ng h p kh i l

ng đ n vi sinh v t.............................. 60

ng rác h u c đ a vƠo thùng . .................... 63

B ng 3.2. K t qu v s s t gi m kh i rác. ......................................................... 64
Bi u đ 3.1 : S s p gi m c a kh i rác th hi n. ................................................ 65
B ng 3.3: Nhi t đ trong quá trình

phân sinh h c. .......................................... 67

Bi u đ 3.2 : S s p gi m c a kh i rác th hi n. ................................................ 70
B ng 3.4. Nhi t đ trong quá trình
B ng 3.5 : So sánh l

ng n

phân sinh h c. .......................................... 71

c r rác t o thành và di n bi n c a n

Bi u đ 3.3. Di n bi n c a n

c r rác trong quá trình

c th i ....... 72

phân sinh h c ............ 74

B ng 3.6: K t qu phân tích ch t h u c , Nit t ng s và Photpho. .................. 74
B ng 3.7.

m theo ph

ng pháp s y. ............................................................ 75

B ng 3.8. Giá tr c a pH trong các giai đo n c a quá trình ............................. 76
B ng 3.9. Tiêu chí đánh giá tƠi li u truy n thông ............................................... 89

6


DANH M C T

VI T T T

Ký hi u /Vi t t t

N i dung di n d i

TCVN

Tiêu chu n Vi t Nam

VK

Vi khu n

VSV

Vi sinh v t

7


M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài:
Ngày nay, ô nhi m môi tr

ng do quá trình phát th i trong s n xu t nông nghi p

đang tr thành v n đ l n đ i v i các qu c gia đang phát tri n, đ c bi t lƠ n

c

nông nghi p nh Vi t Nam. Vi c l m d ng các lo i phân bón, hóa ch t b o v
th c v t trong s n xu t nông nghi p và quá trình x lý các ph ph m, ch t th i
trong tr ng tr t, ch n nuôi ch a tri t đ . Hoá ch t s d ng ngày càng nhi u
nh ng các bi n pháp làm s ch môi tr

ng đ ng ru ng, di t tr m m b nh tr

khi b

c nông dân quan tâm. Do v y l

c vào v s n xu t m i l i ít đ

c

ng phân

bón và hoá ch t b o v th c v t còn đ ng l i trong đ t khá l n đƣ gơy ô nhi m
môi tr

ng, nh h

ng t i s c kh e con ng

nuôi không qua x lý n đ nh vƠ n
tr

i. Bên c nh đó, ch t th i t ch n

c th i không qua x lý x tr c ti p ra môi

ng gây ô nhi m nghiêm tr ng.

Hà N i, th đô c a Vi t Nam, trung tâm kinh t v n hóa chính tr xã h i, là m t
trong nh ng thành ph l n nh t n
c n

c, n i có m t đ dơn c đông th hai trong

c. Theo k t qu c a m t s bƠi báo n m 2015, trên đ a bàn Hà N i l

rác sinh ho t th i ra môi tr
t n, kh i l

ng là kho ng 5.400 t n, cao đi m lên t i trên 7.000

ng rác sinh ho t t ng trung bình 15% m t n m, t ng l

ra ngoƠi môi tr

ng

ng rác th i

ng lên t i 5.000 t n/ngƠy. Cho đ n nay thì bi n pháp x lý rác

th i sinh ho t đô th Hà N i ch y u v n lƠ đem đi chôn l p, mƠ l

ng rác th i

sinh ho t hàng ngày r t l n đ c bi t ch y u nhi u thành ph n h u c , khi đem
chôn l p t ng l

ng CH4 do ph n ng k khí, gây hi u ng nhà kính l n nhi u

l n so v i CO2. V i m t l

ng rác h u c l n v y n u c th i ra môi tr

ng

liên t c thì s vô cùng ô nhi m, m t khác s làm lãng phí ngu n tài nguyên t
rác.

8


T nh ng b t c p trên tôi quy t đ nh l a ch n đ tài: “Nghiên c u th c nghi m
làm phân compost t rác th i sinh ho t đô th Hà N i và ng d ng đ tr ng
m t s cây rau ng n ngày.” nh m gi i quy t l
tr

ng, đ ng th i có chi n l

c ph

ng h

ng rác th i sinh ho t th i ra môi

ng s d ng ngu n tài nguyên là rác

đ ph c v cho nhu c u hàng ngày trên di n r ng đ a bàn toàn thành ph .
2. M c tiêu c a

tài:

2.1. M c tiêu tr

c m t.

- Ơm cho ng

i dơn quan tơm h n v rác th i do ho t đ ng sinh ho t c a mình.

- Giúp cho ng

i dân n m b t đ

c quy trình làm phân h a c t i nhà.

- T o ki n th c, n n t ng cho các đ tài nghiên c u ti p theo sau này.
- Giúp ng

i dân phân lo i rác t i ch t t h n.

2.2. M c tiêu lâu dài.
-

ng rác sinh ho t đ

c gi m thi u.

- Ti t ki m kinh phí cho ng
- Gi m s d ng l

i dân.

ng phân bón hóa h c.

- B o v môi tr

ng.

3. Ph m v vƠ đ

t

ng nghiên c u:

3.1 Ph m vi nghiên c u.

- Trung tâm thành ph Hà N i.
3.2

it

ng nghiên c u.

- Thành ph n rác th i là rác h u c nh : C m th a, c ng rau, v trái cây....
4. Ph

n ph p n h ên c u:
9


4.1 Ph

ng pháp k th a, t ng h p.

- Tài li u v đi u ki n t nhiên ậ th y v n vƠ đi u ki n kinh t - xã h i t i khu
v c nghiên c u.
- Tài li u v công tác qu n lỦ môi tr

ng t i khu v c nghiên c u.

- Quy trình làm phân compost t rác th i sinh ho t.
4.2 Ph

ng pháp kh o sát đi u tra th c đ a.

Kh o sát hi n tr ng môi tr

ng và tình hình x lý rác th i t i khu v c nghiên

c u.
4.3 Ph

ng pháp th c nghi m.

- Ti n hành l y m u t i khu v c nghiên c u và phân tích m u trong phòng thí
nghi m.
- Thông qua quá trình quan tr c trong th i gian th c nghi m đ đánh giá hi u
qu s n ph m nghiên c u.
4.4 Ph

ng pháp phơn tích, x lý s li u.

Dùng các ph n m m tính toán nh Excel, x lý các s li u thu th p trong quá
trình thí nghi m và ti n hành tính toán s li u.
5. K t qu d ki n đ t đ
- Xác đ nh đ

c:

c th i gian phân h y rác h u c quy mô h gia đình

- So sánh hai mô hình

phân compost s d ng và không s d ng ch ph m sinh

h c.

- L a ch n v t li u ch t o thùng ph c v cho vi c phân compost.
- Xây d ng mô hình làm phân compost quy mô h gia đình.

10


-

ng d ng tính hi u qu c a phân compost v i m t s cây rau ng n ngày.

- Xây d ng ch

ng trình truy n thông mô hình đ nhân r ng, ph bi n trên đ a

bàn toàn thành ph .

11


CH

NG 1 T NG QUAN
c đ m rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t

1.1

Trong cu c s ng hàng ngƠy, con ng
l

i không ch tiêu th và s d ng m t s

ng l n các nguyên li u, th c ph m đ t n t i và phát tri n, mƠ đ ng th i c ng

v t th i cho thiên nhiên vƠ môi tr
môi tr

ng s ng l

ng, làm m t c nh quan môi tr

ng rác th i có nguy c h y ho i

ng. M t trong s l

ng rác th i đó lƠ

rác th i h u c t các h gia đình.
Rác th i t ho t đ ng sinh ho t ngày càng chi m m t kh i l

ng và t l rác th i

r t l n so v i các rác th i vô c khác.
Rác th i t ho t đ ng sinh ho t là nh ng v t li u d phân h y, và gây th i r a.
Rác th i t ho t đ ng sinh ho t đ

c thu gom phân lo i riêng t i ngu n, gây khó

kh n cho vi c x lý rác.
Rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t s khó đ
h u c n u không đ

c tân d ng tái ch thành phân

c phân lo i t i ngu n. Vì v y c n ph i đ

c thu gom và

phân lo i riêng trong nh ng ch t li u đ c bi t d phân h y.
V i thành ph n, đ c đi m c a rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t thì con
ng

i chúng ta không ng ng nâng cao hi u bi t và tìm ra nh ng ph

ng pháp

h u hi u nh t đ góp ph n nơng cao đ i s ng vƠ đ c bi t là b o v môi tr
s ng c a nhân lo i. Và x lỦ đ

c rác th i nhà b p ng

ng

i ta đƣ ng d ng nhi u

nhà máy ch bi n phân compost, các nhà máy tái ch rác th i sinh ho tầ
V i xu h

ng x lý rác th i thân thi n v i môi tr

ng thì mô hình s n xu t phân

compost t rác th i sinh ho t v i quy mô hô gia đình lƠ m t trong nh ng bi n
pháp không nh ng giúp gi m thi u đ
ng

c t ng l

ng rác th i mà còn t o cho

i dân chúng ta b t đ u ti p xúc v i vi c nghiên c u khoa h c. S n xu t ra

12


l

ng phân compost ph c v cho tr ng cây rau ng n ngày

các h gia đình đô

th .
Ngu n g c phát sinh ch t th i r n:
Ch t th i r n sinh ho t phát sinh t nhi u ngu n khác nhau, có th
n i khác; chúng khác nhau v s l

ng, kích th

n i nƠy hay

c, phân b v không gian.

Vi c phân lo i các ngu n phát sinh ch t th i r n đóng vai trò quan tr ng trong
công tác qu n lý ch t th i r n. Ch t th i r n sinh ho t có th phát sinh trong ho t
đ ng cá nhơn c ng nh trong ho t đ ng xã h i nh t các khu dơn c , ch , nhà
hàng, khách s n, công s , tr

ng h c, công trình công c ng, các ho t đ ng xây

d ng đô th và các nhà máy công nghi p.


Tính ch t v t lý:
Nh ng tính ch t v t lý ch y u c a ch t th i r n bao g m: kh i l
đ

m, kích th

c h t và s phân b kích th

c, kh n ng gi n

ng riêng,

c vƠ đ x p

c a ch t th i r n đƣ nén.
Kh i l

ng riêng: là kh i l

b ng kg/m3. Kh i l

ng ch t th i r n trên m t đ n v th tích, tính

ng riêng c a ch t th i r n tùy thu c vƠo đi u ki n mà rác

t n t i nh rác ch a trong thùng không nén hay lƠ trong thùng đƣ nén, rác đ
ngoài t nhiên, và còn khác nhau tùy theo t ng v trí đ a lý, gi a các mùa trong
n m, th i gian l u tr . Kh i l

ng riêng c a ch t th i r n l y t các xe rác dao

đ ng t 180 ậ 420 kg/m3, giá tr đ c tr ng vƠo kho ng 300 kg/m3.
m: đ

+
l
ph

ng

c th hi n theo hai cách là tính theo thành ph n ph n tr m kh i

t và thành ph n ph n tr m kh i l

ng khô. Trong qu n lý ch t th i r n

ng pháp tính theo thƠnh ph n ph n tr m kh i l

d ng h n, vƠ đ

c tính nh sau:
a= {(W-d)/W}*100

Trong đó a: đ

m, % kh i l

ng

13

ng

t th

ng đ

cs


W: kh i l

ng m u ban đ u, kg

d: kh i l

ng m u sau khi s y khô

+ Kích th

1050C, kg

c và c p ph i h t: đóng vai trò quan tr ng trong vi c tính toán và

thi t k các ph

ng ti n thu h i v t li u, đ c bi t là các sàng l c phân lo i b ng

máy ho c phân chia lo i b ng ph
+ Kh n ng gi n

ng pháp t tính.

c th c t : là toàn b l

trong m u ch t th i d

ng n

c mà ch t th i có th gi l i

i tác d ng c a tr ng l c. Kh n ng gi n

th i r n là m t ch tiêu quan tr ng trong tính toán xác đ nh l
bãi rác. Kh n ng gi n

nén t các khu dơn c vƠ th
+

ng n

c rò r t

c th c t thay đ i ph thu c vào l c nén và tr ng thái

phân h y c a ch t th i. Kh n ng gi n
u thu n l i cho quá trình

c c a ch t

c c a h n h p trong tr

ng h p không

ng m i dao đ ng kho ng 50-60% (đơy lƠ đ

mt i

phân sinh h c).

th m (tính th m) c a ch t th i đƣ đ

c nén: là tính ch t quan tr ng, chi

ph i vƠ đi u khi n s di chuy n c a dòng ch t l ng, các khí bên trong. D a vào
tính ch t này chúng ta có th tính toán thi t k các h th ng thu n
th ng th i khí trong bãi rác, c ng nh trong công ngh

14

phân sinh h c.

c rác, h


B ng 1.1. Thành ph n v t lý c a ch t th i r n
Tr n
% tr n

H p ph n

ng

m%

ng

riêng
(kg/m3)

Ch t

th i

th c

ph m
Gi y
Carton

Ch t d o
V iv n
Cao su
Da v n
S n ph m v

n

G
Th y tinh
Can h p
Kim lo i không thép
Kim lo i thép

KGT

TB

KGT

TB

KGT

TB

6-25

15

50-80

70

128-800

228

25-45

40

4-10

6

32-128

81,6

3-15

4

4-8

5

38-80

49,6

2-8

3

1-4

2

32-128

64

0-4

2

6-15

10

32-96

64

0-2

0,5

1-4

2

96-192

128

0-2

0,5

8-12

10

96-256

160

0-20

12

30-80

60

84-224

104

1-4

2

15-40

20

128-200

240

4-16

8

1-4

2

160-480 193,6

2-8

6

2-4

3

48-160

88

0-1

1

2-4

2

64-240

160

1-4

2

2-6

3

128-

320

0-10

4

6-12

8

B i, tro, g ch

1120

480

320-960
Ngu n: Tr n Hi u Nhu - Qu n Lý Ch t Th i R n

15




Tính ch t hóa h c c a ch t th i r n
óng vai trò quan tr ng trong vi c đánh giá các ph

ng pháp, l a ch n ph

ng

th c x lý và tái sinh ch t th i. Nh v i các thành ph n h u c ta có th ti n

hành

phân sinh h c ho c làm th c n cho gia súc. Hay kh n ng đ t cháy v t

li u rác tùy thu c vào thành ph n hóa h c c a ch t th i r n.
Các tính ch t hóa h c c a ch t th i r n c n quan tâm:
-

i m nóng ch y c a tro: là nhi t đ đ t cháy ch t th i đ tro s hình thành

m t kh i ch t r n (g i là clinker) do s n u ch y và k t t . Nhi t đ nóng ch y
đ hình thành clinker t ch t th i r n trong kho ng 1100 ậ 12000C.
- Các nguyên t c b n bao g m các nuyên t Carbon (C), Hydro (H), oxy (O),
Nito,

u hu nh (S), và tro. K t qu phân tích cu i cùng th

ng đ

c dùng đ

mô t các thành ph n hóa h c c a ch t h u c trong ch t th i r n, c ng nh xác
đ nh t l C/N c a ch t th i có thích h p cho quá trình chuy n hóa sinh h c làm
phân h u c sinh h c hay không.
- Các ch t dinh d
ch t th i r n đ

ng và nguyên t vi l

ng: n u thành ph n h u c có trong

c s d ng s n xu t các s n ph m nh các quá trình chuy n hóa

sinh h c nh phơn h u c , ethanol, methane,ầ thì s l
và nguyên t vi l
đ m b o dinh d

ng v ch t dinh d

ng

ng có s n trong ch t th i r n đóng vai trò quan tr ng nh m
ng cho VSV c ng nh yêu c u c a s n ph m sau khi chuy n

hóa sinh h c.
B ng thành ph n các nguyên t trong ch t th i r n t khu dơn c

16


B ng 1.2. Thành ph n các nguyên t trong các lo i ch t th i r n
Ph n tr m kh

ng (%)

Thành ph n
C

H

O

N

S

Tro

48

6,4

37,6

2,6

0,4

5

43,5

6

44

0,3

0,2

6

Carton

44

5,9

44,6

0,3

0,2

5

Nh a

60

7,2

22,8

-

-

10

V i

55

6,6

31,2

4,6

0,15

2,5

Cao su

78

10

-

2

-

10

Da

60

8

11,6

10

0,4

10

47,6

6

38

3,4

0,3

4,5

49,5

6

42,7

0,2

0,1

1,5

Th y tinh

0,5

0,1

0,4

<0,1

-

98,9

Kim lo i

4,5

0,6

4,3

<0,1

-

90,5

B i tro

26,3

3

2

0,5

0,2

68

Ch t h u c
Ch t th i th c ph m
Gi y

Rác v

n

G
Ch t vô c

Ngu n: George Tchobanoglous, 1993



Tính ch t sinh h c:
Các ch t h u c đ u có th phân h y sinh h c ngo i tr nh a, cao su, da.
Các thành ph n đ

c phân lo i v ph

17

ng di n sinh h c thành các d ng h p


ch t khác nhau đ đánh gía ch ng VSV tham gia x lý sinh h c chi m u th .
C th nh g m các d ng v t ch t nh :
- Các phân t hòa tan đ

c trong n

c: đ

ng, tinh b t, amino axit, và các axit

h u c khác.
- Bán cellulose: các s n ph m ng ng t c a đ
- Cellulose: s n ph m ng ng t c a đ

ng 5 và 6 carbon.

ng glucose 6 carbon.

- D u, m , và sáp: là nh ng ester c a alcohols và axit béo m ch dài.
- Lignin: là h p ch t cao phân t các vòng th m vƠ các nhóm methoxyl.
- Lignocelluloza: h p ch t do lignin và celluloza k t h p v i nhau.
- Protein: ch t t o thành t s k t h p chu i các amino axit.
i v i ch t th i r n đô th h u h t các ch t h u c đ u có th đ
chuy n hóa sinh h c thành khí, các ch t vô c vƠ các ch t tr khác.
ki n t t cho ph

ng pháp

phân sinh h c. Tính ch t sinh h c đ

c

ơy lƠ đi u

c th hi n qua

3 ch tiêu sau:
a. Kh n ng phơn h y c a các thành ph n ch t h u c :
Hàm l
đ 5500C, th

ng ch t r n bay h i (VS) đ
ng đ

c xác đ nh b ng cách nung

nhi t

c s d ng đ đánh giá kh n ng phơn h y sinh h c c a

ch t h u c trong ch t th i r n. Tuy v y, vi c s d ng hƠm l

ng ch t r n bay

h i (VS) đ bi u di n kh n ng phơn h y sinh h c c a ch t h u c trong ch t
th i r n th

ng không chính xác vì m t s thành ph n ch t h u c d bay h i

nh ng l i khó phân h y nh gi y in, báo. C ng có th s d ng hƠm l

ng lignin

có trong ch t th i đ xác đ nh t l ch t h u c có kh n ng phơn h y sinh
h c.Trong th c t ch t th i r n th

ng đ

c phân lo i theo thành ph n phân h y

ch m và phân h y nhanh.
b. S hình hành mùi hôi: phát sinh khi ch t th i r n đ
dài

c l u tr trong th i gian

m t n i gi a các v trí thu gom, tr m trung chuy n, vƠ n i chôn l p, nh t là

t i các n i có khí h u nóng m.
c. S phát sinh ru i nh ng:
nh ng

các vùng khí h u m áp, nóng m, s s n sinh ru i

nh ng khu v c ch a ch t th i r n là v n đ quan tr ng đáng quan tơm.
18


Phân lo i ch t th i r n:
Ch t th i r n có th phân lo i b ng nhi u cách khác nhau:
- Phân lo i d a vào ngu n g c phát sinh nh : rác th i sinh ho t, v n phòng,
th

ng m i, công nghi p, đ

đ p phá nhƠ x

ng ph , ch t th i r n trong quá trình xây d ng hay

ng.

- Phân lo i d a vƠo đ c tính t nhiên nh các ch t h u c , vô c , ch t có th
cháy ho c không có kh n ng cháy.
Tuy nhiên, c n c vƠo đ c đi m ch t th i có th phân lo i ch t th i r n thành
ba nhóm l n: ch t th i đô th , ch t th i công nghi p và ch t th i nguy h i.
i v i rác th i đô th do đ c đi m ngu n th i là ngu n phân tán nên r t khó
qu n lỦ, đ c bi t lƠ các n i có đ t tr ng.

Vi t Nam hi n nay có các ngu n phát sinh ch t th i r n sinh ho t sau:


Các khu dơn c ( dơn c

các đô th l n, dơn c

c nông thôn): do dơn s ngƠy cƠng t ng, ch t l
l

các khu đô th m i, dân

ng cu c s ng ngày càng cao,

ng ch t r n ngày càng nhi u, vi c x lý rác th i r n không th đáp ng k p

nên quá s c ch a c a khu v c. Ch t th i r n

khu v c này ph n l n là th c

ph m d th a, bao bì hàng hóa, x than, đ dân d ng h h ng, ch t t y r a t ng
h p, th y tinh, rau, qu ầ các lo i ch t th i này d phân h y sinh h c. Quá trình
phân h y s t o ra mùi hôi th i, đ c bi t trong đi u ki n th i ti t nóng m.
 Rác t các ch , khu th

ng m i, siêu th , nhà hàng, khách s n,ầ th

ng th i

ra các lo i th c ph m nh hƠng hóa, th c n d th a, bao bì đƣ s d ng, g ,

nh a, th y tinh, gi yầ

ơy lƠ thƠnh ph n rác th i có ch a các h p ch t h u c

cao, đ c bi t lƠ đ i v i rác th i phát sinh t các khu ch , phân h y nhanh, là
ngu n nguyên li u t t cho quá trình phân sinh h c.
 Rác th i t các c quan, tr

ng h c, công s ầ g m gi y, carton, nh a, v i,

g , th y tinh, lon, rác th c ph mầ

19


 Rác t các tr m x lỦ n

c th i vƠ đ

ng ng thoát n

c, hay t các b t

ho i c a thành ph .
 Rác th i c a các ho t đ ng s n xu t nông nghi p: rác th i ra t các cánh đ ng
sau v mùa, các trang tr i, các v

n cơyầ rác th i th c ph m d th a, phân gia

súc, rác nông nghi p, các ch t th i ra t tr ng tr t, t quá trình thu ho ch s n

ph m, ch bi n các s n ph m nông nghi p.
 Ngoài ra còn m t s ngu n th i ra ch t th i r n sinh ho t, nh ng không đ c
tr ng mang s l

ng ít ho c ch a ch t th i r n c a ngƠnh đó nhi u h n, nh các

khu công nghi p, rác t các khu công c ng khu tham quan du l ch, vui ch i gi i
trí, d ch v công c ng c a các đô th ; khu xây d ng th i ra các ch t nh g v n,
s t, thép, đ t, cát, th c ph m.
T t c các thành ph n trên là ngu n nguyên li u d i dào cho quá trình
phân sinh h c, thu khí gas.
a. Phân lo i theo thành ph n :
 Ch t th i th i vô c : lƠ các ch t th i có ngu n g c vô c th y tinh, g m s ,
m t s đ dùng th i b trong gia đình, nilông, tro, b i , x , v t li u xây d ng nh
g ch, v a, các kim lo i.
 Ch t th i h u c : lƠ các ch t th i có ngu n g c h u c nh th c ph m th a,
rau, c , qu , ch t th i ch n nuôi,d u m .
b. Phân lo i theo m c đ nguy h i:
 Ch t th i nguy h i: là ch t th i d gây ph n ng, d cháy n , n mòn, nhi m
khu n đ c h i, ch a ch t phóng x , các kim lo i n ng. ơy lƠ ch t đ c h i, ch a
nhi u r i ro, nhi m đ c, đe d a s c kh e con ng
ô nhi m v môi tr

ng đ t, n

i, đ ng th c v t, và gây ra các

c và không khí nghiêm tr ng. Th

ng phát sinh

trong các ngành công nghi p n ng, b nh vi n, lò ph n ng h t nhơnầ
 Ch t th i không nguy h i: là ch t th i không ch a các ch t và h p ch t nguy
h i. Các ch t này ch y u là rác th i trong sinh ho t, rác ch , đô th ầ
c. Phân lo i theo tr ng thái ch t th i:

20


 Ch t th i tr ng thái r n: bao g m ch t th i sinh ho t, ch t th i t các c s ch
t o máy, xây d ng (kim lo i, da, hóa ch t s n, nh a, th y tinh, v t li u xây
d ngầ)
 Ch t th i

tr ng thái l ng và bán l ng: phân bùn t c ng rãnh, b ph t, n

th i t nhà máy l c d u, r

u bia, n

c

c t nhà máy s n xu t gi y, d t nhu m và

v sinh công nghi pầ
 Ch t th i

tr ng thái khí: bao g m các khí th i các ho t đ ng c đ t trong các

máy đ ng l c, giao thông, ôtô, máy kéo, tàu h a, nhà máy nhi t đi n, s n xu t

v t li uầ
nh h

ng c a ch t th i r n t i môi tr

ng n

c:

Ch t th i r n, đ c bi t là ch t th i h u c , trong môi tr
nhanh chóng. T i các bƣi rác, n
ngu n n
N

c khác nh : n

ng n

c có trong rác s đ

c m a, n

c ng m, n

c s b phân h y

c tách ra k t h p v i các

c m t hình thƠnh n

c rò r .

c rò r di chuy n trong bãi rác s lƠm t ng kh n ng phơn h y sinh h c trong

rác c ng nh trong quá trình v n chuy n các ch t gây ô nhi m ra môi tr
xung quanh. Các ch t gây ô nhi m môi tr

ng ti m tƠng trong n

COD: t

10

3000 45.000 mg/l, N-NH3: t

t ng c ng t 1

70 mg/l ầ vƠ l

lo i n ng khác gây nh h

c rác g m có:

800 mg/l, BOD5: t

30.000 mg/l, TOC (Carbon h u c t ng c ng: 1500

ng

2000

20.000 mg/l, Phosphorus

ng l n các vi sinh v t, ngoài ra có có các kim

ng l n t i môi tr

ng n

c n u nh không đ

cx

lý.
nh h

ng c a ch t th i r n t i môi tr

ng không khí:

Các lo i rác th i d phân h y (nh th c ph m, trái cây h ng ầ) trong đi u
ki n nhi t đ vƠ đ
s đ

m thích h p (nhi t đ t t nh t là 350C vƠ đ

c các vi sinh v t phân h y t o ra mùi hôi và nhi u lo i khí ô nhi m khác

có tác đ ng x u đ n môi tr
ng

m 70 80%)

ng đô th , s c kh e và kh n ng ho t đ ng c a con

i.
21


nh h

ng c a ch t th i r n t i môi tr

Các ch t th i h u c s đ

ng đ t:

c vi sinh v t phân h y trong môi tr

đi u ki n hi u khí và k khí. Khi có đ

ng đ t trong hai

m thích h p s t o ra hàng lo t các s n

ph m trung gian, cu i cùng hình thành các ch t khoáng đ n gi n, n

c, CO2,

CH4 ầ

V im tl
tr

ng rác th i vƠ n

c rò r v a ph i thì kh n ng t làm s ch c a môi

ng đ t s phân h y các ch t này tr thành các ch t ít ô nhi m ho c không ô

nhi m.
Nh ng v i l
tr

ng rác quá l n v

t quá kh n ng t làm s ch c a đ t thì môi

ng đ t s tr nên quá t i và b ô nhi m. Các ch t ô nhi m này cùng v i kim

lo i n ng, các ch t đ c h i và các vi trùng theo n
n

c ng m làm ô nhi m t ng n

c trong đ t ch y xu ng t ng

c này.

i v i rác không phân h y nh nh a, cao suầ n u không có gi i pháp x lý
thích h p thì chúng s lƠ nguy c gơy thoái hóa vƠ gi m đ phì c a đ t.

nh h

ng t i s c kh e c a con ng

i:

Ch t th i r n phát sinh t các khu đô th , n u không đ
cách s gây ô nhi m môi tr

ng, nh h

c thu gom và x lỦ đúng

ng x u đ n s c kh e c ng đ ng dơn c

và làm m t m quan đô th .
Thành ph n ch t th i r n r t ph c t p, trong đó có ch a các m m b nh t ng

i

ho c gia súc, các ch t th i h u c , xác súc v t ch t ầ t o đi u ki n t t cho ru i,
mu i, chu tầ sinh s n và lây lan m m b nh cho ng

i, nhi u lúc tr thành

d ch. M t s vi khu n, siêu vi khu n, kỦ sinh trùngầ t n t i trong rác có th gây
b nh cho con ng

i nh : b nh s t rét, b nh ngoài da, d ch h ch, th

ng hƠn,

tiêu ch y, giun sán, laoầ
Phân lo i, thu gom và x lỦ rác không đúng quy đ nh lƠ nguy c gơy b nh nguy
hi m cho công nhân v sinh, ng

i b i rác, nh t là khi g p ph i các ch t th i r n

nguy h i t y t , công nghi p nh : kim tiêm, ng chích, m m b nh, PCB, h p
ch t h u c b halogen hóaầ
22


T i các bãi rác l thiên, n u không đ

c qu n lý t t s gây ra nhi u v n đ

nghiêm tr ng cho bãi rác và c ng đ ng dơn c trong khu v c nh : gơy ô nhi m
không khí, các ngu n n

c, ô nhi m đ t vƠ lƠ n i nuôi d

gian truy n b nh cho ng

i.

Rác th i n u không đ

c thu gom t t c ng lƠ m t trong nh ng y u t gây c n

tr dòng ch y, làm gi m kh n ng thoát n
thoát n

ng các v t ch trung

c c a các sông r ch và h th ng

c đô th .

c đi m rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t:
Theo đ nh ngh a khoa h c thì rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t là thành
ph n tàn tích h u c c a các ch t h u c ph c v sinh ho t c a cong ng
Chúng không đ
thì đ

c con ng

i s d ng n a và v t th i tr l i môi tr

i.

ng s ng

c g i là rác th i t ho t đ ng sinh ho t.

Rác th i t ho t đ ng sinh ho t ngày càng chi m m t kh i l

ng và t l rác th i

r t l n so v i các rác th i vô c khác.

Rác th i t ho t đ ng sinh ho t là nh ng v t li u d phân h y, và gây th i r a.
Rác th i t ho t đ ng sinh ho t đ

c thu gom phân lo i riêng t i ngu n, gây khó

kh n cho vi c x lý rác.
Rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t s khó đ
h u c n u không đ

c tân d ng tái ch thành phân

c phân lo i t i ngu n. Vì v y c n ph i đ

c thu gom và

phân lo i riêng trong nh ng ch t li u đ c bi t d phân h y.
V i thành ph n, đ c đi m c a rác th i h u c t ho t đ ng sinh ho t thì con
ng

i chúng ta không ng ng nâng cao hi u bi t và tìm ra nh ng ph

ng pháp

h u hi u nh t đ góp ph n nơng cao đ i s ng vƠ đ c bi t là b o v môi tr
s ng c a nhân lo i. Và x lỦ đ

c rác th i nhà b p ng

i ta đƣ ng d ng nhi u

nhà máy ch bi n phân compost, các nhà máy tái ch rác th i sinh ho tầ

23

ng


V i xu h

ng x lý rác th i thân thi n v i môi tr

ng thì mô hình s n

xu t phân compost t rác th i sinh ho t v i quy mô hô gia đình lƠ m t trong
nh ng bi n pháp không nh ng giúp gi m thi u đ
t o cho ng
xu t ra l

c t ng l

ng rác th i mà còn

i dân chúng ta b t đ u ti p xúc v i vi c nghiên c u khoa h c. S n
ng phân compost ph c v cho tr ng cây rau ng n ngày

các h gia

đình đô th .
1.2

nh n h a phơn Compost

Phân Compost hay còn g i là phân h u c vi sinh lƠ s n ph m phơn bón đ

c

t o thành thông qua quá trình lên men vi sinh và các h p ch t có ngu n g c khác
nhau, có tác đ ng c a vi sinh v t ho c các h p ch t sinh h c đ

c chuy n hóa

thành mùn. Tùy thu c vào nhu c u c u s n xu t mà có th cơn đ i ph i tr n các
phân li u sao cho cây tr ng phát tri n t t nh t mà không ph i bón b t k các lo i
phân nào. Phân vi sinh có th dùng đ bón lót ho c bón thúc. Lo i phân này có
hƠm l

ng dinh d

ng cao nên khi bón tr n đ u v i đ t. N u s n xu t phù h p

v i t ung lo i cây tr ng thì đơy lƠ lo i phân h u c t t nh t.
1.3 Các y u t

nh h

n đ n quá trình làm phân Compost.

Composting đ

c hi u là quá trình phân h y sinh h c hi u khí các ch t th i h u

c đ n tr ng thái n đ nh d
ph m gi ng nh mùn đ

i s tác đ ng và ki m soát c a con ng

c g i là compost. Quá trình di n ra ch y u gi ng nh

phân h y trong t nhiên, nh ng đ
đi u ki n môi tr

i, s n

c t ng c

ng vƠ t ng t c b i t i u hóa các

ng cho ho t đ ng c a vi sinh v t.

Chính xác nh ng chuy n hóa hóa sinh chuy n ra trong quá trình composting v n
ch a đ

c nghiên c u chi ti t. Các giai đo n khác nhau trong quá trình

composting có th phân bi t theo bi n thiên nhi t đ nh sau:
1. Pha thích nghi (latent phase): lƠ giai đo n c n thi t đ vi sinh v t thích nghi
v i môi tr

ng m i.

24


2. Pha t ng tr

ng (growth phase): đ c tr ng b i s gia t ng nhi t đ do quá

trình phân h y sinh h c đ n ng

ng nhi t đ mesophilic (khu h vi sinh v t ch u

nhi t).
3. Pha u nhi t (thermophilic phase): lƠ giai đo n nhi t đ t ng cao nh t. ơy lƠ
giai đo n n đ nh hóa ch t th i và tiêu di t vi sinh v t gây b nh hi u qu nh t.
4. Pha tr

ng thành (maturation phase): lƠ giai đo n nhi t đ

mesophilic và cu i cùng b ng nhi t đ môi tr

đ n m c

ng. Quá trình lên men l n th

hai x y ra ch m và thích h p cho s hình thành ch t keo mùn (là quá trình
chuy n hóa các ph c ch t h u c thƠnh mùn) vƠ các ch t khoáng (s t, canxi,
nit ầ) vƠ cu i cùng thành mùn.
Ngoài s có m t c a vi sinh c n thi t, nh ng y u t chính nh h
trình s n xu t compost chia lƠm 3 nhóm chính: Dinh d

ng lên quá

ng, môi tr

ng và v n

hành.
B ng 1.3. i u ki n t i u cho quá trình
Thông s
Kích th

Kho ng h p lý
c v t li u(cm)

T l dinh d

ng C/N (%)

m(%)
pH
Nhi t đ

o

C

N ng đ oxy(%)

1.3.1 Các y u t dinh d
Ngu n dinh d

ng đ

Kho ng t

1-8

4-5

20-40

25-30

40-65

52-58

5,5-9

6-8

40-65

50-55

>5

>5

u

ng.

ng nh t đ nh trong ch t th i ch đ

có s n Tính “có s n” th hi n d
dinh d

phân compost.

c các vi khu n s d ng n u

i 2 m t ậ g i là hoá h c và v t lý. M t ch t

c g i lƠ “có s n” v m t hóa h c đ i v i 1 lo i vi khu n ho c 1

nhóm vi khu n n u nó là 1 ph n c a phân t cho phép d dàng b 1 lo i hay
nhi u lo i VK t n công. Thông th

ng s t n công, có ngh a lƠ s b gãy ch t
25