1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HOÀNG LƢƠNG
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THAN CACBON HOÁ LÀM GIÁ THỂ
SINH HỌC TRONG MÔ HÌNH BIO-TOILET NHẰM CẢI THIỆN MÔI
TRƢỜNG NƢỚC Ở VIỆT NAM
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THAN CACBON HOÁ LÀM GIÁ THỂ SINH HỌC
TRONG MÔ HÌNH BIO-TOILET NHẰM CẢI THIỆN MÔI
TRƢỜNG NƢỚC Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 608502
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRỊNH VĂN TUYÊN
1.2.4. Phân tích lựa chọn giá thể sinh học cho công nghệ Bio-toilet khô
17
1.3. Tổng quan các chủng vi sinh phân hủy chất thải hữu cơ
18
1.3.1. Cơ chế phân giải chất hữu cơ trong tự nhiên bằng vi sinh vật
18
1.3.2. Các nhóm vi sinh vật phân giải hữu cơ trong tự nhiên
18
1.3.3. Cơ chế phân giải hợp chất cacbon trong tự nhiên bằng vi sinh vật
20
1.3.4. Chế phẩm vi sinh sử dụng trong xử lý hầm cầu và nước thải ở Việt Nam
23
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
24
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
24
2.1.1. Phân
24
2.1.2. Nước tiểu
24
2.1.3. Giá thể sinh học – than cacbon hóa tre
24
2.1.4. Chế phẩm vi sinh BIOMIX1
25
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu
25
2.3. Mô hình thực nghiệm
28
2.3.1. Cách thức vận hành mô hình thực nghiệm
29
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
62
PHỤ LỤC
64 5
DANH MỤC BẢNG
TÊN BẢNG
Tr.
Bảng 1.1. Tính chất vật lý của đá, xỉ làm giá thể sinh học
11
Bảng 1.2. Tính chất vật lý của chất dẻo, gỗ đỏ làm giá thể sinh học
12
Bảng 2.1. Thành phần hoá học trong nƣớc tiểu
24
Bảng 2.2. Bảng công thức phối trộn xác định tối ƣu
30
Bảng 2.3. Bảng công thức phối trộn xác định độ ẩm tối ƣu
31
Bảng 2.4. Bảng công thức phối trộn xác định tỉ lệ phối trộn tối ƣu
32
Bảng 2.5. Bảng công thức phối trộn trong mô hình Bio-toilet liên tục
33
Bảng 3.1. Vi sinh vật hiếu khí tổng số của hỗn hợp tại các thời điểm khác nhau
38
Bảng 3.2. Vi sinh vật kỵ khí tổng số của hỗn hợp tại các thời điểm khác nhau……
56
Bảng 3.18. Chỉ tiêu Salmonella của hỗn hợp tại các thời điểm khác nhau……………
57
Bảng 3.19. Kết quả đo H
2
S và NH
3
sau 1 tuần sử dụng……………………………….
59
Bảng 3.20. Kết quả đo H
2
S và NH
3
sau 1 tháng sử dụng……………………………
59 6
DANH MỤC HÌNH
TÊN HÌNH
Tr.
Hình 1.1. Sơ đồ Bio-toilet
3
Hình 1.2. Bio – toilet khô tại công viên quốc gia Phần Lan
5
Hình 1.3. Bio-toilet ở các nƣớc Đông Á
6
Hình 1.4. Bio-toilet ở Namibia (Châu Phi)
6
Hình 1.5. Bio-toilet khô trong công viên Tokyo
43
Hình 3.7. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật phân giải xenluloza
44
Hình 3.8. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật hiếu khí tổng số
45
Hình 3.9. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật kỵ khí tổng số
46
Hình 3.10. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật phân hủy xenluloza
47
Hình 3.11. Sự biến đổi của chỉ số Total Coliform
48
Hình 3.12. Sự biến đổi của chỉ số Fecal Coliform
49
Hình 3.13. Sự biến đổi của chỉ số Salmonella
50
Hình 3.14. Khuẩn lạc của vi khuẩn Salmonella trên môi trƣờng XLT4
51
Hình 3.15. Lƣợng vi sinh vật khiếu khí tổng số (độ pha loãng 10
-4
)
52
Hình 3.16. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật hiếu khí tổng số
53
7
Hình 3.17. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật kỵ khí tổng số
54
Hình 3.18. Sự biến đổi số lƣợng vi sinh vật phân giải Xenlulloza
55
Hình 3.19. Sự biến đổi của chỉ số Total Coliform
trên thế giới. Công nghệ này đƣợc phát triển và ứng dụng rộng rãi nhƣ một phần của
mục tiêu phát triển bền vững quốc gia và thế giới vì tiết kiệm đƣợc tài nguyên
nƣớc, một nguồn tài nguyên quý giá ngày càng khan hiếm. Có nhiều tổng kết chỉ ra
rằng, 21% lƣợng nƣớc sinh học của con ngƣời dùng vào việc xả toilet và nƣớc thải
này có thể gây ô nhiễm nguồn nƣớc mặt [11]. Vì vậy mà công nghệ Bio-toilet khô
là sự lựa chọn thích hợp để thay thế công nghệ toilet xả nƣớc hiện nay. Các ƣu điểm
của công nghệ Bio-toilet khô là:
- Tiết kiệm nguồn nƣớc
- Xây dựng đơn giải và vận hành dễ dàng nên rất thích hợp với những vùng xa
xôi, biệt lập và xa nguồn nƣớc.
- Không cần những đƣờng ống nƣớc phức tạp
- Không gây ô nhiễm nguồn nƣớc, đặc biệt với những nơi không có bể phốt do có
thể thu gom chất thải dễ dàng.
Công nghệ Bio-toilet khô là công nghệ sinh học sinh thải, các vi sinh vật sẽ
phân huỷ chất thải sinh học thành khí CO
2
và hơi nƣớc. Do đó các chất dinh dƣỡng
sẽ quay trở lại vòng tuần hoàn vật chất mà không gây ô nhiễm môi trƣờng. [10]
Toilet khô không chỉ dùng phổ biến ở các nƣớc đang phát triển, thiếu nƣớc
sinh hoạt mà cũng đƣợc dùng ở các nƣớc phát triển tại những nơi xa nguồn nƣớc
nhƣ tại các trang trại, công viên quốc gia hay các khu du lịch rộng lớn. Tại Phần
Lan, chính phủ khuyến khích các chủ trang trại rộng lớn ở vùng nông thôn xây toilet
khô. Hay tại công viên quốc gia của Phần Lan nơi khách du lịch thƣờng đến trƣợt
tuyết, công viên quốc gia Cairngorms của Scotland ngƣời ta cũng xây toilet khô cho
khách du lịch.[10,6]
Tại Việt Nam, năm 1961, các vùng nông thôn, từ nhà tiêu cầu, hôi thối, ô
nhiễm môi trƣờng nƣớc, môi trƣờng đất, ruồi nhặng đã đƣợc thay bằng nhà tiêu hai
ngăn, một ngăn ủ, một ngăn sử dụng. Dạng hố tiêu này, phân đƣợc phân hủy, các vi
khuẩn hiếu khí gây bệnh, virus, trứng giun, sán bị tiêu diệt và phân có thể tái sử
dụng làm nguồn phân bón. Hố tiêu hai ngăn phù hợp cho nhiều hộ dân thu nhập
hành.
11
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về công nghệ Bio-toilet khô
Bio-toilet khô là một loại toilet tự chứa có sử dụng hỗn hợp phụ gia mùn sinh học
làm môi trƣờng xử lý chất thải. Dƣới những điều kiện thích hợp đƣợc chủ động tạo ra, vi
sinh vật sẽ phân huỷ chất thải thành hơi nƣớc và khí CO
2
( thoát ra ngoài theo ống thống
hơi). Thời gian phân huỷ từ 3 đến 24 tiếng tuỳ theo việc cài đặt chế độ hoạt động.
1.1.1 Nguyên lý hoạt động của Bio-toilet
Với công nghệ Bio-toilet các vi sinh sẽ phân huỷ các chất thải thành khí CO
2
và hơi nƣớc. Các chất này sẽ quay trở lại vòng tuần hoàn vật chất mà không gây ô
nhiễm môi trƣờng. Sử dụng than hoạt tính để khử mùi, đồng thời cấy một số loại vi
sinh vật có lợi lên bề mặt hạt than, nhờ chúng phân huỷ các chất thải và ức chế các
vi sinh vật có hại (nếu có) Hình 1.1. Sơ đồ Bio-toilet
Chất thải đƣợc máy trộn đều với hỗn hợp phụ gia trong khoang xử lý nhằm:
tăng cƣờng tiếp xúc giữa chất thải với vi sinh vật, cấp thêm oxy cho vi sinh vật,
tăng tốc độ bay hơi nƣớc. Khi duy trì nhiệt độ trong khoảng 35 - 45
o
Một trong những nhƣợc điểm lớn của Bio-toilet khô là Bio-toilet khô đòi hỏi
phải có cả phân và nƣớc tiểu nếu chỉ có nƣớc tiểu không thì vi sinh vật rất khó hoạt
động.
1.1.3. Những ứng dụng của Bio-toilet trên thế giới
Công nghệ Bio-toilet khô là công nghệ sinh học sinh thái, các vi sinh vật sẽ
phân huỷ chất thải sinh học thành khí CO
2
và hơi nƣớc. Do đó các chất dinh dƣỡng
sẽ quay trở lại vòng tuần hoàn vật chất mà không gây ô nhiễm môi trƣờng [10].
Thấy đƣợc lợi ích của công nghệ toilet khô, Hiệp hội toàn cầu về toilet khô ở Phần
13
Lan ( The Global Dry Toilet Association of Finland) đã đƣợc thành lập năm 2002
nhằm tăng cƣờng đƣa công nghệ Bio-toilet khô vào ứng dụng triển khai thực tế trên
toàn thế giới. Hiệp hội cũng đã xuất bản cuốn sổ tay về công nghệ toilet khô, trong
đó có các thông tin về toilet khô, một số kết quả của những nơi ứng dụng công nghệ
này cách xây dựng và vận hành một toilet khô. Cuốn sổ tay đƣợc xuất bản là một
phần của dự án " Toilet khô - một phần trong quản lý nƣớc và nƣớc thải Châu Âu"
( Dry toilets as of European water and waste water management). Dự án đƣợc tài trợ
bởi quỹ EU Leader Fund và kéo dài từ 1 tháng 1 đến 30 tháng 9 năm 2007 [1].
Hình 1.2. Bio – toilet khô tại công viên quốc gia Phần Lan
Hiệp hội đã thúc đẩy và tiến hành việc xây dựng các toilet ở những vùng hẻo
lánh của các nƣớc sạch. Ví dụ nhƣ tại một số thị trấn của Namibia - Châu Phi đã
đƣợc tài trợ để xây dựng các nhà vệ sinh ứng dụng công nghệ toilet khô và cho kết
quả tốt [10].
Tajikistan là một nƣớc Trung Á, đã ứng dụng thành công công nghệ toilet
khô cho vùng nông thôn. Tại nông thôn của Tajikistan, chỉ gần một nửa dân số đƣợc
tiếp cận với nƣớc sạch, còn hầu hết họ sử dụng nguồn nƣớc từ sông, hồ, ao, giếng
khoan hay các nguồn nƣớc không an toàn khác. Chỗ đi vệ sinh của họ chỉ là những
lớn.
Hình 1.5. Bio-toilet khô trong công viên Tokyo
Những toilet khô trên đƣợc xây dựng với lƣu lƣợt ngƣời sử dụng không quá
lớn. Còn đối với những nơi mà có lƣu lƣợng ngƣời sử dụng lớn nhƣ Vƣờn Bách
Thú Nhật Bản, các nhà khoa học Nhật Bản đã nghiên cứu mô hình Bio-toilet khô
nâng cao hiệu quả xử lý của vi sinh. Đó là, bổ sung lớp vật liệu đệm vào bể chứa
chất thải sinh học. Lớp vật liệu đệm có diện tích bề mặt lớn làm tăng bề mặt tiếp
xúc của vi sinh với chất thải và làm tăng hiệu quả xử lý. Tuổi thọ của lớp vật liệu
đệm này từ 2 đến 3 năm. Công nghệ này cũng đã đƣợc công ty đƣờng sắt Hokkaido
lần đầu tiên thử nghiệm trên tàu "Ryhyo Norokko" chạy suốt mùa đông từ ga
Abashiri và ga Shiretoko, miền bắc Nhật Bản từ 31/1/2009 đến 8/3/2009. Hiện tại,
công ty đƣờng sắt Hokkaido có kế hoạch để tổng hợp các dữ liệu liên quan đến hệ
thống Bio-toilet khô và sẽ xác nhận sự hữu ích của nó trƣớc khi cân nhắc để đƣa
vào ứng dụng rộng rãi.
16
Theo các nghiên cứu của các nhà khoa học thế giới, trong quá trình vận hành
Bio-toilet khô, các loại vi khuẩn đƣờng ruột nhƣ Ecoli và Salmonella luôn có mặt
trong bể chứa chất thải vì phân và nƣớc tiểu đƣợc ngƣời sử dụng bổ sung liên tục.
Tuy nhiên, để tăng cƣờng khả năng phân huỷ sinh học của vi sinh vật, các
nhà khoa học có thể bổ sung vào bể chứa chất thải chế phẩm vì sinh hoặt cấy trực
tiếp lên bề mặt than cacbon các chủng vi sinh vật có lợi cho việc phân huỷ chất thải
sinh học.
Các vi sinh vật này ngoài phân huỷ chất thải sinh học còn ức chế và tiêu diệt
các loại vi sinh vật gây bệnh thông qua quá trình phân huỷ sinh học. Các chủng vi
sinh vật sử dụng để bổ sung vào Bio-toilet khô có thể dùng các chủng vi sinh vật có
lợi trong quá trình ủ phân compost [7].
1.1.4. Những nghiên cứu và ứng dụng của Bio-toilet ở Việt Nam
Ở Việt Nam hiện nay, nhiều vùng vẫn còn sử dụng những hố tiêu không đảm
cháy không hoàn nguyên liệu. Các chất hữu cơ đƣợc phân huỷ dƣới tác dụng của
nhiệt [7]. Viện Công nghệ môi trƣờng đã tiến hành cacbon hoá tre ở nhiệt độ 650 -
800
o
C trong thời gian 30 phút đạt hiệu suất thu hồi khoảng 25 - 35%. Ngoài ra, hàm
lƣợng TOC ( total Organic Cacbon, tổng cacbon hữu cơ) của than tre rất cao
(khoảng 80 - 90% khối lƣợng). Diện tích bề mặt của than tre >300 m
2
/g, kích thƣớc
mao quản khoảng 10 - 20 μm rất thích hợp cho vi sinh vật sinh trƣởng và phát triển.
Tại Việt Nam, ngoài vấn đề công nghệ cần nghiên cứu cho phù hợp với điều
kiện sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật, các nhà khoa học cũng cần chú ý đến
vấn đề thiết kế nhà vệ sinh công cộng cho phù hợp với vóc dáng, thói quen sinh
hoạt và cơ sở vật chất, hạ tầng kỹ thuật. Ngƣời dân Việt Nam sinh hoạt theo tục lệ,
thói quen nhiều hơn là theo nguyên tắc, trong khi đó việc sử dụng Bio-toilet khô đòi
hỏi phải tuân thủ những quy định nghiêm ngặt nhƣ không vứt túi nilon, bao bì và
những chất không có nguồn gốc hữu cơ, không dội nƣớc vào bể chứa chất thải Do
đó, việc thiết kế Bio-toilet khô cho phù hợp với thói quen của ngƣời Việt Nam là rất
quan trọng. Vấn đề quản lý, vận hành và bảo dƣỡng tại Việt Nam sẽ càng khó khăn
hơn khi ngƣời sử dụng không hợp tác với cơ quan quản lý. Ngoài ra, việc vận hành
Bio-toilet khô không thể thiếu đƣợc máy khuấy đảo để tăng cƣờng sự hoạt động của
vi sinh vật, tuy nhiên nguồn điện không ổn định ở Việt Nam cũng là một khó khăn
cần khắc phục khi thiết kế, xây dựng.
1.2. Tổng quan về vật liệu đệm sử dụng trong mô hình Bio-toilet
Hiện nay, giá thể sinh học rất đa dạng, phong phú: từ đá giăm, đá cuội, đá
ong, vòng kim loại, vòng gốm, than đá, than cốc, gỗ mảnh, chất dẻo tấm uốn
lƣợn,…
18
Trƣớc đây, giá thể sinh học thƣờng có nguồn gốc tự nhiên. Sau này, khi trình
800 - 994
56 - 69
39 - 164
40 - 50
50 - 60
Xỉ lò cao
- Nhỏ
- Lớn
50 - 76
76 – 127
881 - 1201
800 - 994
56 - 69
45 - 60
40 - 50
50 - 60 Hình 1.6. Hình ảnh đá dăm, đá cuội, xỉ lò
Các thanh gỗ, đặc biệt là gỗ đỏ ở Mỹ và các tấm chất dẻo (plastic) lƣợn sóng
hoặc gấp nếp đƣợc xếp thành những khối bó chặt đƣợc gọi là modun vật liệu. Các
modun này đƣợc xếp trên giá đỡ, khối lƣợng của vật liệu giảm đi nhiều.
Những thập niên gần đây, do kỹ thuật chất dẻo có nhiều tiến bộ, nhựa PVC
(polyvinyl clorit), PP (polypropylen) đƣợc làm thành tấm lƣợn sóng, gấp nếp, dạng
(%)
Chất dẻo (tấm):
- Thông
thƣờng
- Bề mặt riêng
cao
610 x 610 x
1220
610 x 610 x
1220
32 - 96
32 - 96
79 - 98
98 - 197
94 - 97
94 - 97
Gỗ đỏ
1220 x 1220 x
508
144 - 176
39 - 49
70 - 80
Quả cầu chất dẻo
25.4 - 90
48 - 96
125 - 279
thừa. Ngoài ra, lõi ngô, thân cây đậu nành cũng có thể dùng là một loại vật liệu đệm
[7].
1.2.1. Phương pháp chế tạo, đặc điểm và nguồn nguyên liệu than tre cacbon hóa
Nhiệt phân một số nhiên liệu trong tự nhiên để tạo thành những sản phẩm,
nhiên liệu có giá trị cao hơn đã đƣợc thế giới nghiên cứu và sử dụng trong phạm vi
sản xuất công nghiệp từ rất lâu, ví dụ: luyện coke trong công nghiệp sản xuất gang
thép, chế biến các sản phẩm dầu mỏ từ dầu thô,… Nhiệt phân với các mục đích thu
hồi sản phẩm khác nhau thì có quy trình công nghệ cụ thể rất khác nhau.
21
Các công nghệ tiên tiến xử lý chất thải bằng nhiệt nhƣ nhiệt phân và khí hoá,
cho phép thu hồi nguồn năng lƣợng (nhƣ nhiệt năng, điện năng hoặc nhiên liệu).
Biện pháp này cũng loại bỏ các chất thải đô thị có khó phân huỷ sinh học khỏi bãi
chôn lấp, đây là một yếu tố quan trọng của chính sách quản lý chất thải.
Nhiệt phân và khí hoá không phải là những công nghệ mới, trƣớc đây, chúng
đƣợc dùng để sản xuất than củi và than cốc từ gỗ và than đá. Tuy nhiên, gần đây
phƣơng pháp này đƣợc sử dụng để xử lý chất thải rắn (SW). Một số nhà máy lớn ở
châu Âu và Nhật Bản hiện nay đang sử dụng phƣơng pháp này.
Công nghệ cacbon hoá nhiệt độ thấp là một trong những công nghệ của
phƣơng pháp nhiệt phân.
Cacbon hoá là quá trình loại bỏ nƣớc và các chất hữu cơ dễ bay hơi có trong
nguyên liệu nhằm mục đích thu nhận cacbon. Đây là quá trình đốt cháy không hoàn
toàn nguyên liệu. Các chất hữu cơ đƣợc phân hủy dƣới tác dụng của nhiệt.
Quá trình đốt xảy ra trong môi trƣờng thiếu oxy và đốt không trực tiếp thông
qua một buồng gia nhiệt. Điều đáng chú ý là công nghệ nhiệt phân thiếu oxy cho rác
thải ở nhiệt độ thấp sẽ giúp tránh đƣợc nguy cơ phản ứng sinh ra các chất độc hại
nhƣ dioxin, furan từ các vật liệu có nguồn gốc nhân thơm, chứa các chất clo hữu cơ.
Tre thải đƣợc cắt khúc dài từ 50-70 mm, sau đó đƣợc cacbon hóa trong thiết
bị VIR Series do Venture Visors Pro Co., Ltd, Nhật Bản chế tạo. Nhiệt độ cacbon
hóa dao động trong khoảng 600-700
Cấu trúc, mật độ lỗ trên than đƣợc phân tích trên thiết bị Scanning Electron
Micrograph (SEM), đại đa số lỗ trên than có kích thƣớc ở cỡ macro D>50nm, thích
hợp cho làm giá thể dính bám của vi sinh vật.
1.2.3. Tiềm năng nguyên liệu tre ở Việt Nam
Để tăng hiệu quả cho quá trình xử lý sinh học, Viện Công nghệ môi trƣờng
bƣớc đầu đã nghiên cứu để ứng dụng sản phẩm của quá trình cacbon hoá tre. Sản
phẩm của quá trình cacbon hoá tre là than tre làm giá thể cho vi sinh vật. Với độ
xốp bề mặt lớn, than tre là ngôi nhà lý tƣởng cho các vi sinh vật.
Nguyên liệu cho phƣơng pháp cacbon hoá ở Việt Nam rất đa dạng: các sản
phẩm là sinh khối nông nghiệp, chất thải nông nghiệp nhƣ lõi ngô, vỏ trấu, vỏ dừa 23
đặc biệt là tre. Việt Nam là nƣớc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới rất thích hợp cho
sự phát triển của các thực vật thuộc nhóm mây, tre. Đây là nhóm cây trồng ngắn
ngày có thể tạo ra những vùng nguyên liệu tái sinh khổng lồ. Có thể nói mây, tre ở
Việt Nam có trữ lƣợng lớn nhất thế giới. Ở Việt Nam có tới 200 loài tre khác nhau
và hàng chục loại thực vật khác nhau thuộc nhóm song mây.
Về nguyên liệu tự nhiên thì hiện nay nƣớc ta có hơn 1 triệu hecta tre nứa
dƣới các loại rừng khác nhau. Trong đó diện tích có thể khai thác bền vững đƣợc là
354.000 hecta với tổng trữ lƣợng khoảng 4,3 tỷ cây và sản lƣợng có thể khai thác
hàng năm có thể đạt 432 triệu cây. Ngoài ra ở Thanh Hoá và Nghệ An đã thiết lập
đƣợc 80,000 hecta nguyên liệu luồng chuyên canh, phục vụ cho tiêu thụ chế biến ở
địa phƣơng và các tỉnh lân cận. Ngoài ra, vùng nguyên liệu phân bố rải rác trên cả
nƣớc ở Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên
Bằng nguyên liệu mây tre, ngƣời Việt Nam có thể tạo ra những sản phẩm cần
thiết cho cuộc sống từ vật dụng nhỏ nhất nhƣ chiếc tăm đến cả công trình kiến trúc,
các ngôi nhà cƣ trú. Nếu đƣợc xử lý đúng kỹ thuật, các sản phẩm mây tre đan không
những có giá trị sử dụng thực tế với nét mỹ thuật độc đáo mà còn có độ bền hàng
trăm năm. Tuy nhiên, Khoa học công nghệ liên quan đến trồng, thu hoạch và chế
nhất trên thế giới. Nhiều làng nghề mây tre đan có lịch sử tới hàng trăm năm. Cả
nƣớc có 332 làng có nghề làm hàng mây tre đan trong tổng số 1.451 làng nghề
truyền thống. Hơn nữa, trên cả nƣớc không ở đâu có nghề mây tre đan phát triển
mạnh nhƣ Hà Tây. Mƣời tám làng nghề truyền thống mây, tre, giang đan, với nhiều
cái tên quen thuộc nhƣ Phú Vinh, Trƣờng Yên, Ninh Sở, Bình Phú góp phần làm
rạng danh nghề thủ công truyền thống này của Việt Nam. Riêng tại xã Phú Nghĩa,
huyện Chƣơng Mỹ, tỉnh Hà Tây có 31 doanh nghiệp thì 25 doanh nghiệp kinh
doanh mặt hàng mây, tre đan. Còn cả làng mây, tre đan Phú Vinh có trên 600 hộ thì
100% số hộ đều làm nghề này.
Với tiềm năng nguyên liệu dồi dào, giá thành rẻ, vị trí địa lý vùng nguyên
liệu thuận lợi, tre sẽ là nguyên liệu tiềm năng cho quá trình cacbon hoá để ứng dụng
trong công nghệ môi trƣờng.
1.2.4. Phân tích lựa chọn giá thể sinh học cho công nghệ Bio - toilet khô
Ở một số nƣớc, có các ứng dụng Bio - toilet sử dụng mùn cƣa là giá thể sinh
học bởi giá thành rẻ và tính tận dụng rác thải của nó. Tuy nhiên, vì là gỗ chƣa đƣợc
hoạt hóa, diện tích bề mặt thấp nên hiệu suất không cao, số lƣợng dùng lớn kéo theo
thể tích bể phản ứng lớn. Vì vậy, Bio - toilet dùng mùn cƣa chỉ thích hợp với điều
kiện lƣu lƣợng sử dụng thấp, có diện tích mặt bằng nhƣ miền núi, hải đảo, trang trại.
Mặt khác, mùn cƣa chƣa đƣợc hoạt hóa dễ bị phá vỡ cấu trúc làm giảm độ rỗng gây
khó khăn cho quá trình hấp thu oxy, và vì thế sẽ làm giảm khả năng phân hủy sinh
học.
Tại Việt Nam, đặc biệt là ở những địa điểm công cộng, lƣu lƣợng sử dụng
lớn, diện tích mặt bằng thiếu, Bio-toilet dùng mùn cƣa là không hợp lý. Tại đây, đòi
hỏi toilet có hiệu quả xử lý cao, không mùi, diện tích nhỏ.
Giá thể sinh học bằng than cacbon hóa tre là một phƣơng pháp giải quyết
hữu hiệu. Với những đặc điểm của than cacbon hóa nhƣ đã trình bày ở trên, than
làm giá thể vi sinh sẽ giúp tăng số lƣợng vi sinh vật, việc đảo trộn tăng khả năng
tiếp xúc của vi sinh vật với chất thải cộng với kiểm soát độ ẩm tốt sẽ làm tăng đáng
kể hiệu quả xử lý chất thải hữu cơ của Bio toilet. Khi chất thải phân hủy nhanh
thành hơi nƣớc và khí CO
nhiều trong các công trình nghiên cứu của mình.
Vi sinh vật luôn tham gia vào quá trình phân giải các chất. Tuy kích thƣớc
của các vi sinh vật bé nhƣng với số lƣợng lớn có trong đất và nƣớc sẽ đóng vai trò
to lớn trong hệ sinh thái. Ví dụ, chúng tham gia vào quá trình oxy hoá NH
4
+
đến
NO
3
- và NO
2
- đòi hỏi phải có O
2
và tiếp tục khử NO
3
đến N
2
đòi hỏi không có O
2.
1.3.2. Các nhóm vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ trong tự nhiên
+ Các nhóm vi sinh vật phân giải tinh bột
Nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng sinh amilaza nhƣ vi khuẩn, nấm mốc, xạ
khuẩn và nấm men.
Các vi khuẩn gram dƣơng đặc biệt là Bacillus thƣờng tạo ra nhiều (-amilaza
hơn các vi khuẩn gram âm (Forgarty & Kelly, 1990). Ngoài (-amilaza ra, vi khuẩn
còn tạo ra - amilaza (- amilaza trƣớc đây chỉ thấy ở thực vật). Ví dụ ( -amilaza
Copyright: Tài liệu đại học ©