Tiểu luận công nghệ sinh học môi trường - Pdf 13

GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
MỤC LỤC
III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN COMPOST 21
Bước 1: Phân loại rác: 22
Bước 2: Trộn rác với các thành phần bổ sung: 22
Bước 3: Đổ rác vào bể ủ: 22
Bước 4: Đảo trộn rác: 22
Bước 5: Kiểm soát nhiệt độ: 23
Bước 6: Kiểm soát độ ẩm: 23
Bước 7: Ủ chín: 24
Bước 8: Sàng lọc Compost: 24
Bước 9: Chứa và đóng bao: 24
PHẦN I. CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I. Giới thiệu đề tài.
CÔNG NGHỆ SH-MT 1
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
Ô nhiễm môi trường là vấn đề nghiêm trọng biểu hiện bởi sự bùng nổ dân số cùng
với tốc độ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nhanh chóng tạo ra một sức ép lớn tới môi
trường sống ở Việt Nam, đặc biệt là rác thải sinh hoạt ảnh hưởng tới môi trường hiện nay.
Trước đây, có rất nhiều tài liệu đề cập tới vấn đề thực trạng ô nhiễm môi trường bởi
rác thải sinh hoạt ở nước ta, đưa ra giải pháp mang tính triệt đề nhằm cải thiện và thay đổi
môi trường này.
I.1. Mục đích.
Tìm hiểu giải pháp nhằm hạn chế tối đa tình trạng ô nhiễm và bảo vệ môi trường,
đảm bảo sức khỏe cho người dân. Tất cả đều hướng tới mục đích là xây dựng một xã hội
phát triển, tiến bộ.
Tiến hành nghiên cứu, thúc đẩy khoa học phát triển, áp dụng khoa học vào đời sống
nhắm cải tiến kỹ thuật.
I.2. Đối tượng và phạm vi.
Những chất thải sinh hoạt ở các khu vực: cụm gia đình, cụm dân cư, xã - phường,
thị trấn, thị xã, thành phố. Khu xử lý rác có thể xây dựng gần khu vực dân cư do không có

+ Rác hữu cơ (rác ướt): gồm các cây cỏ loại bỏ, lá rụng, rau quả hư hỏng, đồ ăn
thừa, rác nhà bếp, xác súc vật, phân chăn nuôi
CÔNG NGHỆ SH-MT 3
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
+ Rác độc hại: là những thứ phế thải rất độc hại cho môi trường và con người như: Pin,
bình ắc quy, hoá chất, thuốc trừ sâu, bom đạn
]
Tuy nhiên, đã từ lâu người dân luôn có thói quen vứt bỏ rác thải bừa bãi ra môi trường
xung quanh như: sông, rạch, ao, hồ, trục lộ giao thông hay bất kỳ một chỗ đất trống nào
CÔNG NGHỆ SH-MT 4
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
đó làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường do rác ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn bao
giờ hết.
I.3.3. Giải pháp
Đề xuất biện pháp:
Theo xu hướng phát triển kinh tế như hiện nay thì trong thời gian tới thành phần và
tính chất của rác thải sinh hoạt sẽ phức tạp hơn rất nhiều, đó là sự gia tăng về khối lượng và
thành phần rác thải. Do đó, cần có những biện pháp thích hợp.
- Đối với rác thải hữu cơ: thực phẩm thừa, lá cây, phế thải công nghiệp, Sử dụng
biện pháp làm phân ủ.
- Có thể sản xuất khí sinh học tại hộ gia đình vào những vụ thu hoạch, tận dụng phế
thải đồng ruộng, chất thải chăn nuôi và một phần chất thải sinh hoạt.
- Xây dựng nhà máy xử lý rác làm phân vi sinh, tận dụng triệt để nguồn rác hữu cơ.
- Đối với rác thải không tái chế được: gach ngói, cát. đá, thủy tinh, biện pháp xử lý
là chôn lấp.
CÔNG NGHỆ SH-MT 5
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
Đối với chất thải khó phân hủy như: polymer, nhựa, biện pháp xử lý là đốt ở trong lò với
nhiệt độ cao rồi mang đi chôn lấp.
Do đó, với nhiều biện pháp xử lý khác nhau, ta có thể xử lý rác thải sinh hoạt. Tuy nhiên,


thông

qua

quá

trình lên
men

vi

sinh

vật

các

hợp

chất

hữu





nguồn



thải

đô

thị,

phế

thải

sinh
hoạt ),

trong

đó

các

hợp

chất

hữu



phức



thành

mùn.
Sản phẩm “ composting “: ổn định về mặt sinh học, tương tự như chất mùn, có thể sử
dụng để trộn thêm vào đất hay làm phân bón, màng lọc sinh học hay nhiên liệu.
Mục tiêu: ổn định sinh học, giảm thể tích và khối lượng chất thải, làm khô, loại bỏ tối đa
các chất độc đối với thực vật, hạt hay những phần của cây làm tiêu diệt các mầm bệnh.
Qúa trình ủ phân làm giảm hiệu ứng nhà kính.
Quá

trình

làm

Compost



thể

phân

ra

làm

các

giai


:



giai

đoạn

cần

thiết

để

vi

sinh

vật

thích

nghi

v

i

môi


s


gia

tăng

nhiệt

độ

do

quá

trình

phân

hủy
CÔNG NGHỆ SH-MT 6
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
-
sinh

học

đến


cao

nhất.

Đây



giai

đoạn

ổn

định

hóa
chất

thải



tiêu

diệt

vi

sinh

giảm

nhiệt

độ

đến

m

c

mesophilic



cuối
cùng

bằng

nhiệt

độ

môi

tr
ư



thành

keo

mùn

(là

quá

trình

chuyển

hóa

các

chất

h

u

c
ơ
thành

mùn




rác

thải

sinh

hoạt



các

hộ

gia

đình, chất thải công nghiệp ( bã nho, bã mía ),
chất thải nông nghiệp,
-

Ngoài

công

nghệ




vi sinh
từ

các

bãi

rác

chôn

lấp

hợp

vệ

sinh.

II.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất phân compost
- Nguồn gốc chất thải.
- Quá trình sản xuất.
- Quá trình chế biến.
- Mùa trong năm.
- Hệ thống thu nhận.
- Đặc trưng xã hội và tập quán địa phương.
- Khối lượng và thành phần.
Ngoài


lên quá
trình

sản

xuất

compost



thể

được

03

nhóm

chính

là:

nhóm

những

yếu

tố

tố

đa

lượng

như:

C,

N,

P,

Ca,



K.
*

Nguyên

tố

vi

lượng

như:

độ

vượt

quá

mức

cho

phép.
Hầu

hết

những

nguyên

tố

Mg,

Co,

Mn,

Fe,

S…có


dinh

dưỡng

chính.Trong

thực

tiễn

sản

xuất

compost,

tỷ

lệ

này vào
khoảng

20:1

đến

25:1.



vì,

N



chuyển

hóa

thành

N

trong

NH
3
.

Giai

đoạn chuyển

hóa

tích

cực

khá

cao,

đặc
điểm

này



thể

gây

ra

sự

bay

hơi

của

NH
3
.
II.3.2 Những yếu tố môi trường
Chủ


pH.
Ý

nghĩa



chúng

(có

thể



từng

yếu

tố

hoặc

nhiều

yếu

tố



yếu

tố

bất

kỳ

nào

đó

sẽ

làm

giảm tốc

độ


mức

độ

phân

hủy.
CÔNG NGHỆ SH-MT 8


nhóm

vi

sinh

vật.
Loại

vi

sinh

vật Nhiệt độ(
o
C)
Khoảng

dao

động Tối

ư
u
Psychrophillic

(VSV

ư

5
+ Độ pH:
pH thay đổi tùy thuộc vào thành phần và tính chất của rác thải. pH tối ưu cho quy trình
chế biến Compost là 6.5 – 8 pH của vật liệu ban đầu từ 5.5 – 9 là có thể chế biến Compost
một cách hiệu quả. pH giảm xuống 6.5 – 5.5 ở giai đoạn tiêu hủy ưa mát và sau đó tăng
nhanh ở giai đoạn ưa ẩm tới 8, sau đó giảm nhẹ xuống tới 7.5 trong giai đoạn lạnh. pH của
sản phẩm cuối cùng thường dao động trong khoảng 7.5 – 8.5. Cần tránh không cho pH của
nguyên liệu chế biến Compost quá cao vì khi đó sẽ dẫn đến tình trạng thất thoát Nitơ dưới
dạng NH
3
.
+ Yếu tố độ ẩm
Tầm

quan trọng

của

việc

giữ

độ

ẩm

của




bên trong khối ủ Compost.
Điều

này

thực

chất

rất

quan

trọng

bởi



độ

ẩm

thấp

hơn
sẽ kìm

hãm


độ

ẩm
12%.
+ Sự thông khí
- So

sánh

với

phương

pháp

sản

xuất

compost

kỵ

khí,

phương

pháp

sản


Nhiệt

độ

cao

đủ

để

làm

chết

những

mầm

bệnh.

Số

lượng



nồng

độ

xử





thải

bỏ

chất

thải.

Để

cải thiện
đáng

kể

nồng

độ



sự

tập

quần

thể

vi

khuẩn

hoạt

động

bằng

cách

sử

dụng

quy

trình thông

khí
thích

hợp.

Khí

quá

trình

phân

hủy



xử



chúng

bằng

hệ

thống

xử



hoá

học


rác hữu cơ. Trong quá trình chế biến có sự tham gia của nhiều loại vi sinh vật khác nhau
như nấm, vi khuẩn, khuẩn tia ( Actinom ycetes ) đôi khi còn có tảo,…
Hầu hết hoạt động của vi sinh trong chế biến đến mức tối đa các loài vi sinh vật có hại
trong sản phẩm. Do đó, để đảm bảo tiêu chuẩn tiêu diệt mầm bệnh, torng lúc vận hành chế
biến Compost cần đảm bảo nhiệt độ để có thể tiêu diệt hết mầm bệnh.
+ Mức độ và tốc độ ủ.
Không nên quá trình lên men diễn ra quá lâu vì sẽ còn ít chất hữu cơ là những chất làm
giàu cho đất. Quá trình ủ không được quá nhiệt, không nên để mất Nitơ, không nên quá
lạnh. Việc giảm lượng chất hữu cơ là một chất chỉ thị tốt để đánh giá mức độ ủ, và mức độ
phân hủy, tốc độ ủ có thể đo bằng tốc độ tiêu thụ Oxy
CÔNG NGHỆ SH-MT 11
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
II.4. Cơ sở của quá trình COMPOST
Vi sinh vật: Vi khuẩn, xạ khuẩn, vi nấm.
Thêm vi sinh vật thường không cần thiết.
Sự phân rã chất thải bị ảnh hưởng của 2 quá trình hiếu khí và kỵ khí.
Mối quan hệ giữa đồng hóa hiếu khí và kỵ khí phụ thuộc vào đặc điểm sinh lý của chất
thải/ COMPOST: cấu trúc, độ rỗng, nước, không khí lưu thông và dinh dưỡng sẵn có.
II.5. Một số vi sinh vật tham gia quá trình compost:
Giai đoạn đầu là vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc. Mỗi loại có điều kiện sinh trưởng tối
ưu khác nhau như là: về nhiệt độ: các vi sinh vật nhóm psychrophiles ưa khoảng 15-20
0
C, nhóm mesophilies ưa khoảng 25-35
0
C và nhóm thermophiles, ưu khoảng 55-65
0
C.
Trong chất thải chín kỹ(đã ngấu) có nhiệt độ <35
0
C, sự phân hủy chất hữu cơ còn có sự

7. Gần như không chứa tạp chất.
8. Không còn hạt mầm hay phần sinh trưởng được của thực vật.
CÔNG NGHỆ SH-MT 13
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
9. Chứa không đáng kể đá sỏi.
10.Có mùi đặc trưng của đất rừng.
11.Có màu từ nâu đến đen.
II.7. Các kỹ thuật làm phân compost.
Mục tiêu của quá trình chuẩn bị vật liệu ban đầu:
- Tối ưu hóa cho quá trình compost xảy ra.
- Loại bỏ những tạp chất để bảo vệ thiết bị, giảm hàm lượng kim loại nặng và các hợp
chất gây độc,
- Đạt yêu cầu chất lượng cho compost thành phẩm.
- Những bước cơ bản của quá trình chuẩn bị và gia giảm vật liệu thô như sau:
- Nghiền hoặc xay nhỏ chất thải có kích thước lớn ( gỗ, cây, cỏ, ) để tăng diện tích
bề mặt cho vi sinh vật hoạt động.
- Loại bớt nước nếu chất thải chứa nhiều nước.
- Thêm nước nếu chất thải quá khô.
- Phối hợp các thành phần chất thải ( ướt và khô, giàu dinh dưỡng, kích thước khác
nhau, ).
- Loại bỏ những tạp chất như thủy tinh, kim loại, nhựa bằng tay hay máy tự động.
II.8. Những lợi ích và hạn chế của quá trình Compost.
CÔNG NGHỆ SH-MT 14
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
A. Lợi ích.
Là phương án được lựa chọn để bảo tồn nguồn nước và năng lượng.
Kéo dài tuổi thọ cho các bãi chôn lấp.
Ổn định chất thải: Các phản ứng sinh học xảy ra trong quá trình chế biến Compost sẽ
chuyển hóa các chất hữu cơ dễ thối rửa sang dạng ổn định, chủ yếu là các chất vô cơ ít gây
ô nhiễm môi trường khi thải ra đất hoặc nước.

và phương pháp chế biến phân, dẫn đến tính chất của sản phẩm cũng khác nhau. Bản chất
của vật liệu làm Compost thường làm cho sự phân bố trong khối pân không đồng đều, do
đó khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh torng sản phẩm Compost cũng
không hoàn toàn.
Quá trình sản xuất Compost tạo mùi khó chịu nếu không thực hiện quy trình chế biến đúng
cách.
Hầu hết, các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hóa học vì không quá đắt tiền, dễ sử dụng
và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng.
Phân

tích

ư
u

nh
ư

c

điểm

của

một

số

nhà


điểm Đặc

điểm

chung
CÔNG NGHỆ SH-MT 16
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
1
-

Nhà

máy
phân

h

u

c
ơ
Cầu Diễn, Hà
Nội
.
-Công

nghệ

hoạt
động,

-

Rác

không

đ
ư

c

phân
loại

tại

nguồn.
-Không kiểm

tra đ
ư

c
nhiệt

độ

trong đống

ủ.


độ

ẩm

rác

cao.
-

Thiết

bị

hiện

đại

Tây
Ban

Nha

(2000).
-

Điều

khiển


ơ
/năm.
2 -Nhà

máy xử lý
rác Nam Định
-Thiết

bị

tốt.
-Hầm ủ có mái che
tránh nước mưa
vào hầm ủ
-

Rác

không

phân loại
tại nguồn.
-Tạp chất trong rác cao
-Công nghệ Pháp (2003)
- Công suất 250 tấn
rác/ngày
CÔNG NGHỆ SH-MT 17
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
3
-

ư
a

vào
hầm

ủ.
-

Rác

không
đ
ư

c

phân

loại

tại
nguồn.
-

Phân

loại

bằng


thiết
kế không

đúng.
-

Công

suất

100m
3

rác
/ngày.
4
-

Nhà

máy
phân

bón
Hoóc

Môn,
TP Hồ



Không

phân

loại
tại

nguồn,

tạp

chất
nhiều.
-

Hệ

thống

sàn
phân loại

rác


các

thiết bị


hiện

đại.
-

Do

chính

phủ
Đan

Mạch

viện

tr


xây
d

ng

1981

tại

thành
phố

Máy

móc

thiết
bị

sản

xuất
trong

n
ư

c,
giảm

đ
ư

c

kinh
phí.
-

Không

phân


soát


x

lý.
-

Không



thiết
bị giám sát
-

Công

suất

400

tấn
rác/
ngày.
-

Hoạt


-
,
NO
x
, t
0
,
các chất
tương tự mùn
Mẫu plastic, mẫu
kim loại
Mùi đất
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
Bước 1: Phân loại rác:
Rác thu gom đến xưởng sẽ được phân lọai bằng tay thành 3 lọai:
1. Dễ phân hủy
2. Tái chế
3. Đổ bỏ
Bước 2: Trộn rác với các thành phần bổ sung:
Có tỷ lệ Carbon và Nitrogen (gọi là C/N) rất quan trọng cho quá trình phân hủy rác.
Cả C và N đều là thức ăn cho vi sinh vật phân hủy thành phần hữu cơ. Trong đó Carbon
quan trọng cho sự tăng trưởng các tế bào, còn Nitrogen là nguồn dưỡng chất.
Nguyên liệu rác ban đầu nên có tỷ lệ C/N từ 25:1 đến 40:1 để giúp quá trình phân hủy
nhanh và hiệu quả. Độ dao động C/N của rác gia đình khá cao và thể làm compost.
Bước 3: Đổ rác vào bể ủ:
Thành phần rác hữu cơ dễ phân hủy sẽ được rải đổ trên bề mặt của bể ủ với chiều dày
từng lớp khỏang 20cm và cung cấp bằng chế phẩm EM lên bề mặt của rác trong bể ủ
(Theo hướng dẫn trên bao bì của sản phẩm). Trong vài ngày đầu nhiệt độ sẽ tăng lên đến
600C, điều này giúp cho sản phẩm compost không còn mầm bệnh và cỏ dại. Quá trình
compost sẽ diễn ra trong 40 ngày và sau đó sẽ được đưa qua bể ủ chín 15 ngày nữa.

khí và rác sẽ bốc mùi khó chịu.
CÔNG NGHỆ SH-MT 23
GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2
Bước 7: Ủ chín:
-Sau khỏang 40 ngày, rác trong các bể sẽ ngả màu như màu đất và nhiệt độ xuống dưới
50.
- Di chuyển compost sang bể ủ chín. Bể này có thể cao hơn (1,5m) để tiết kiệm không
gian.
- Không cần phải đảo trộn.
- Bổ sung thêm ít nước nếu compost quá khô.
- Vào mùa mưa nên giữ để compost không bị ướt vì nước mưa có thể mang đi các dưỡng
chất.
- Tiếp tục theo dõi nhiệt độ cho đến khi ổn định bằng với nhiệt độ không khí bên ngòai.
Nếu nhiệt độ tăng khi thêm nước, quá trình chín sẽ chậm lại và cần thêm vài ngày nữa.
Bước 8: Sàng lọc Compost:
- Compost chín có kích thước thô, nó phụ thuộc vào vật liệu ban đầu và số lần đảo trộn.
Trong nhiều trường hợp compost cần được sàng, kích thuớc sàng tùy thuộc vào yêu cầu
của thị trường địa phương, thông thường khỏang 10mm.
- Việc sàng cũng giúp lọai bỏ các phần không phải hữu cơ còn sót lại trong quá trình
phân lọai ban đầu như các mẩu plastic, mẩu kim lọai,
- Phần hửu cơ chưa chín còn lại sau khi sàng sẽ được sử dụng lại để trộn với phần rác
mới như một nguồn carbon và vì nó có chứa sẵn các vi sinh vật của quá trình compost
Bước 9: Chứa và đóng bao:
- Nếu compost còn nóng hơn nhiệt độ bên ngòai sau khi sàng, có nghĩa rằng
compost còn chưa chín hòan tòan. Trong trường hợp này cần phun thêm 1 ít nước
và tiếp tục ủ lại thêm 1 tuần nữa. Kiểm tra lại nhiệt độ trước khi đóng bao.
Compost cần phải khô khi đóng bao để giảm trọng lượng vận chuyển (độ ẩm <
40%).
Giữ compost nơi khô ráo tránh nước mưa vì nước mưa sẽ mang đi thành phần
dưỡng chất.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status