TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Một số vấn đề cơ bản về chất thải sinh hoạt
1.1.1 Khái niệm chất thải rắn
Theo tiêu chuẩn Việt Nam 6705: 2009, chất thải được định nghĩa là vật chất bị loại bỏ trong sinh hoạt, sản xuất hoặc các hoạt động khác, và có thể tồn tại dưới dạng rắn, lỏng, khí hoặc các dạng khác.
Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn hoặc sệt, đƣợc thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác
Theo Nghị Định số 38/2015/NĐ-CP, chất thải rắn sinh hoạt, hay còn gọi là rác sinh hoạt, là loại chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động hàng ngày của con người.
1.1.2 Nguồn gốc phát sinh và phân loại a Nguồn gốc phát sinh
Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ nhiều rất nguồn thải khác nhau và có thành phần phức tạp (bảng 1.1)
Bảng 1.1 Thành chất thải rắn sinh hoạt theo nguồn gốc phát sinh s
Nguồn phát sinh Các loại nguồn Thành phần
1 Khu dân cƣ Hộ gia đình, biệt thự, chung cƣ
Thực phẩm, giấy, carton, nhựa, túi nylon, vải, da, rác vườn, gỗ, thủy tinh, lon thiếc, nhôm, kim loại, tro, lá cây, và chất thải đặc biệt như pin, dầu nhớt xe, lốp xe, ruột xe, sơn thừa là những loại chất thải cần được quản lý và xử lý đúng cách để bảo vệ môi trường.
Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách sạn, nhà trọ, các trạm sửa chữa và dịch vụ
Giấy, caton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loại, cùng với các chất thải đặc biệt như vật dụng gia đình hư hỏng (kệ sách, đèn, tủ), đồ điện tử hư hỏng (máy radio, tivi), tủ lạnh, máy giặt hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lớp và sơn thừa, đều là những loại rác thải cần được xử lý đúng cách để bảo vệ môi trường.
Trường học, bệnh viện, văn phòng cơ quan chính phủ
Giấy, carton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loại và chất thải đặc biệt như kệ sách, đèn, tủ hỏng, pin, dầu nhớt, xe, săm lớp, sơn thừa đều là những loại chất thải cần được xử lý đúng cách để bảo vệ môi trường.
Khu nhà xây dựng mới, sửa chửa chữa nâng cấp mở rộng đường phố, cao ốc, san nền xây dựng
Gỗ, bê tông, thép, gạch, thạch cao, bụi
5 Dịch vụ công cộng đô thị
Hoạt động dọn rác vệ sinh đường phố, công viên, khu vui chơi giải trí, bãi tắm
Rác cành cây cắt tỉa, chất thải chung tại khu vui chơi, giải trí giấy, túi nylon
6 Nông nghiệp Đồng cỏ, đồng ruộng, vườn cây ăn trái, nông trại
Thực phẩm bị thối rửa, sản phẩm nông nghiệp thừa, rác, chất độc hại
(Nguồn: Nguyễn Văn Phước, 2008) b Phân loại
Có rất nhiều cách khác nhau để phân loại chất thải rắn sinh hoạt
- Theo thành phần: hữu cơ và vô cơ
- Theo khả năng xử lý: cháy đƣợc và không cháy đƣợc
- Theo vĩ trí hình thành: từ hộ gia đình, khu chợ, khu tiểu thủ công nghiệp…
- Theo khả năng sử dụng lại : tái chế và không tái chế
- Theo mức độ nguy hại: chất thải thông thường, chất thải nguy hại
- Theo quan điểm thông thường: thực phẩm; tro, xỉ; chất thải xây dựng; chất thải đặc biệt; chất thải nông nghiệp; chất thải nguy hại…(TS Trần
Thị Mỹ Diệu và TS Nguyễn Trung Việt, 2007).
Tính chất của chất thải rắn sinh hoạt
Chất thải rắn sinh hoạt có những tính chất lý học quan trọng như khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước hạt, sự phân bố kích thước, khả năng giữ nước và độ xốp Những yếu tố này ảnh hưởng đến quá trình xử lý và quản lý chất thải.
Khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng vật chất trên một đơn vị thể tích, đo bằng lb/ft3, lb/yd3, hoặc kg/m3 Cần lưu ý rằng khối lượng riêng của chất thải rắn sinh hoạt có sự khác biệt đáng kể, vì vậy số liệu này có thể thay đổi tùy thuộc vào loại chất thải.
Khối lượng riêng của chất thải rắn sinh hoạt chỉ có ý nghĩa khi được ghi chú kèm theo phương pháp xác định Nó có thể thay đổi tùy thuộc vào vị trí địa lý, mùa trong năm và thời gian lưu trữ Do đó, khi chọn giá trị khối lượng riêng, cần xem xét các yếu tố này để giảm thiểu sai số trong các phép tính toán.
(TS Trần Thị Mỹ Diệu và TS Nguyễn Trung Việt, 2007)
2 Độ ẩm Độ ẩm của chất thải rắnsinh hoạt thường được biểu diễn thông qua cách tính theo thành phần phần trăm khối lƣợng ƣớt hay thành phần phần trăm khối lượng khô Trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn sinh hoạt phương pháp khối lƣợng ƣớt thông dụng hơn Độ ẩm và khối lƣợng riêng của các loại chất thải khác nhau trong bảng (1.2.)
Bảng 1.2 Khối lƣợng riêng và độ ẩm của các loại chất thải có trong chất thải rắn sinh hoạt
(Đơn vị: 1 Lb/yd3 x 0.5933 = 1 kg/m3)
Khối lƣợng riêng (lb/yd3) Độ ẩm (% khối lƣợng) S
Khoản dao động Đặc trƣng
Khoảng dao động Đặc trƣng
I Rác khu dân cư (Không nén)
2 Cỏ tươi (xốp và ƣớt)
3 Cỏ tươi (ướt và nén)
(Nguồn: TS Trần Thị Mỹ Diệu và TS Nguyễn Trung Việt, 2007)
3 Khả năng tích ẩm (Field Capacity)
Khả năng tích ẩm của chất thải rắn là tổng lượng ẩm mà chất thải có thể lưu trữ, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định lượng nước rò rỉ sinh ra Khi lượng nước dư vượt quá khả năng tích trữ, nó sẽ thoát ra thành nước rò rỉ Thông số này thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nén ép rác và trạng thái phân huỷ của chất thải Đối với chất thải rắn sinh hoạt trong trường hợp không nén, khả năng tích ẩm có thể dao động trong khoảng 50-60% (PGS.TS Tăng Thị Chính, 2005).
Tính chất hoá học của chất thải rắn sinh hoạt là yếu tố quyết định trong việc chọn lựa phương án xử lý và thu hồi nguyên liệu Để sử dụng chất thải này làm nguyên liệu, cần xác định bốn đặc tính quan trọng.
- Những tính chất cơ bản
- Thành phần các nguyên tố
Năng lượng trong chất thải rắn hữu cơ có thể được tận dụng để sản xuất phân compost Để tối ưu hóa giá trị của phân compost, cần xác định không chỉ các nguyên tố chính mà còn cả thành phần các nguyên tố vi lượng có trong chất thải.
1 Những tính chất cơ bản
Những tính chất cơ bản cần phải xác định đối với các thành phần cháy đƣợc trong chất thải rắn sinh hoạt bao gồm:
- Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi sấy ở 1050C trong thời gian 8 giờ)
- Thành phần các chất cháy bay hơi (phần khối lƣợng mất đi khi
6 nung ở 9500C trong tủ nung kín)
- Thành phần carbon cố định (thành phần có thể cháy đƣợc còn lại sau khi thải các chất có thể bay hơi)
Tro (phần khối lƣợng còn lại sau khi đốt trong lò hở (TS Trần Thị Mỹ Diệu và TS Nguyễn Trung Việt, 2007)
2 Điểm nóng chảy của tro Điểm nóng chảy của tro là nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ quá trình đốt cháy chất thải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ) Nhiệt độ nóng chảy đặc trưng đối với xỉ từ quá trình đốt chất thải rắn sinh thường dao động trong khoảng từ 2,000 đến 22000F (11000C đến 12000C) (PGS.TS Tăng Thị Chính, 2005).
3 Các nguyên tố cơ bản trong chất thải rắn sinh hoạt
Các nguyên tố cơ bản trong chất thải rắn sinh hoạt cần phân tích bao gồm carbon (C), hydro (H), oxy (O), nitơ (N), lưu huỳnh (S), và tro Ngoài ra, các nguyên tố halogen, đặc biệt là clo, cũng thường được xác định do sự hiện diện của các dẫn xuất clo trong khí thải khi đốt chất thải Kết quả phân tích các nguyên tố này giúp xác định công thức hóa học của chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt và tỷ lệ C/N phù hợp cho quá trình làm phân compost.
(TS Trần Thị Mỹ Diệu và TS Nguyễn Trung Việt, 2007)
Bảng 1.3 Phần trăm khối lƣợng khô các nguyên tố cơ bản trong chất thải rắn sinh hoạt t
Loại chất thải Phần trăm khối lƣợng khô (%)
IV Vải, Cao su, Da
VI Thuỷ tinh, kim loại, …
1 Thuỷ tinh và khoáng sản
(Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ và ctv, 2001) (-) chƣa xác định
4 Chất dinh dƣỡng và những nguyên tố cần thiết khác
Chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt có thể được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thông qua quá trình chuyển hóa sinh học, tạo ra các sản phẩm như phân compost, methane và ethanol Số liệu về chất dinh dưỡng và các nguyên tố cần thiết trong chất thải rất quan trọng để đảm bảo cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật và đáp ứng yêu cầu của sản phẩm sau quá trình chuyển hóa Các thành phần này đóng vai trò thiết yếu trong việc tối ưu hóa hiệu quả của quá trình chuyển hóa sinh học.
Bảng 1.4 Các nguyên tố có trong các chất hữu cơ cần thiết cho quá trình chuyển hoá sinh học
Phần Đơn Vị Giấy in Giấy công sở Rác vườn Rác thực phẩm
(Nguồn: TS Trần Thị Mỹ Diệu và TS Nguyễn Trung Việt, 2007)
Ngoại trừ nhựa, cao su và da thì phần chất hữu cơ của hầu hết chất thải rắn sinh hoạt có thể đƣợc phân loại nhƣ sau:
- Những chất tan được trong nước như đường, tinh bột, amino acids, và các acid hữu cơ khác
- Hemicellulose là sản phẩm ngưng tụ của đường 5 carbon và đường 6 carbon
- Cellulose là sản phẩm ngưng tụ của glucose, đường 6-carbon
- Mỡ, dầu và sáp là những ester của rƣợu và acid béo mạch dài
- Lignin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm methoxyl
Protein là chuỗi amino acid, và một trong những đặc tính sinh học quan trọng nhất của các chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt là khả năng chuyển hóa sinh học, tạo ra khí, chất rắn hữu cơ trơ và các chất vô cơ Quá trình phân hủy chất hữu cơ, đặc biệt là thực phẩm, trong chất thải rắn sinh hoạt dẫn đến sự phát sinh mùi hôi và ruồi nhặng (PGS.TS Tăng Thị Chính, 2014)
1 Khả năng phân huỷ sinh học của các thành phần chất hữu cơ
Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS) được xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 550°C, thường dùng để đánh giá khả năng phân huỷ sinh học của chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt Tuy nhiên, phương pháp này có thể không chính xác do một số thành phần hữu cơ dễ bay hơi nhưng khó phân huỷ sinh học.
Bảng 1.5 Thành phần có khả năng phân huỷ sinh học của một số chất thải hữu cơ tính theo hàm lƣợng lignin
Thành phần VS (% của chất rắn tổng cộng TS)
Hàm lƣợng lignin (LC), (% VS)
Phần có khả năng phân huỷ sinh học (BF)*
(Nguồn: PGS.TS Nguyễn Văn Phước, 2008)
Mùi hôi phát sinh từ việc lưu trữ chất thải rắn sinh hoạt lâu ngày, đặc biệt ở những khu vực có khí hậu nóng, do quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ Trong quá trình này, các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh khi bị khử sẽ tạo ra các hợp chất có mùi khó chịu như methyl mercaptan.
3 Sự sinh sản ruồi nhặng
Vào mùa hè, sự sinh sản của ruồi tại các khu vực chứa rác trở thành vấn đề đáng lo ngại Quá trình phát triển từ trứng thành ruồi diễn ra nhanh chóng, thường chỉ mất dưới 2 tuần kể từ khi trứng được đẻ Chu kỳ phát triển này diễn ra phổ biến tại các khu dân cư.
Bảng 1.6 Qúa trình phát triển của ruồi
Giai đoạn đầu của ấu trùng 20 giờ
Giai đoạn thứ hai của ấu trùng 24 giờ
Giai đoạn thứ ba của ấu trùng 3 ngày
(Nguồn:PGS.TS Tăng Thị Chính , 2005)
Phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt sinh học
1 Phương pháp khí sinh học
Phương pháp phân huỷ chất thải trong các bể kín, sử dụng điều kiện kị khí và ngập nước, cho phép sản xuất khí metan, một nguồn năng lượng tái tạo Phương pháp này đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý các chất thải giàu protein như phân người và phân động vật.
Phân hủy chất hữu cơ dễ phân hủy , tuy nhiên lƣợng chất thải thứ cấp sau quá trình xử lý lớn (bùn thải , nước tải , mùi hôi thối )
2 Phương pháp nuôi giun đất
Nuôi tự nhiên và nuôi công nghiệp:
- Nuôi tự nhiên: Dùng để xử lý bùn cống và cải tạo đất bạc màu
- Nuôi công nghiệp: Làm nhà nuôi giun trong đó có nhiều giàn thả giống giun trên nền phế thải hữu cơ
Vừa xử lý chất thải rắn hữu cơ vừa mang lại giá trị chăn nuôi nhƣng phải phụ thuộc vào sinh vật
3 Phương pháp phân huỷ vi sinh
Chất thải rắn sinh hoạt đƣợc phân loại, chất thải rắn hữu cơ đƣợc tách ly,
Nghiền nhỏ và ủ háo khí với một tập hợp các loại men vi sinh vật tạo ra loại men vi sinh cho sản xuất nông nghiệp mang lại nhiều lợi ích Phương pháp này không chỉ giảm chi phí vận chuyển mà còn tiêu diệt các vi khuẩn và vi sinh vật gây bệnh, từ đó sản xuất ra phân bón hữu cơ sạch (PGS.TS Tăng Thị Chính, 2005)
Tổng quan về một số loại phân hữu cơ
1.4.1 Khái niệm phân hữu cơ
Theo thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT, phân hữu cơ là loại phân bón được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ, bao gồm các chất dinh dưỡng ở dạng hợp chất hữu cơ như phân chuồng, phân xanh, phân than bùn, phế phụ phẩm nông nghiệp và phân rác, với các chỉ tiêu chất lượng đạt quy định của quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.
1.4.2 Một số loại phân hữu cơ
1 Phân chuồng Đặc điểm: Phân chuồng là hỗn hợp chủ yếu của: Phân, nước tiểu gia súc vá chất độn Nó không những cung cấp thức ăn cho cây trồng mà còn bổ sung chất hữu cơ cho đất đƣợc tơi xốp, tăng độ phì nhiêu, tăng hiệu quả sử dụng phân hóa học…
2 Phân rác Đặc điểm: phân hữu cơ đƣợc chế biến từ: Cỏ dại, rác, thân lá cây xanh, rơm rạ… Ủ với 1 số phân men nhƣ phân chuồng, lân, vôi đến khi mục thành phân (thành phần dinh dƣỡng thấp hơn phân chuồng)
Phân xanh là loại phân hữu cơ được làm từ các loại cây lá tươi, thường là cây họ đậu như điền thanh, muồng, keo đậu, cỏ stylo và điên điển, được sử dụng để bón lót mà không cần qua quá trình ủ Để sử dụng hiệu quả, cần vùi cây phân xanh vào đất khi cây ra hoa, thực hiện bón lót trong quá trình làm đất.
4 Phân vi sinh a Đặc điểm
Chế phẩm phân bón được sản xuất từ vi sinh vật hữu ích cấy vào môi trường chất hữu cơ như bột than bùn, giúp phân giải chất dinh dưỡng khó tiêu thành dạng dễ hấp thụ cho cây trồng Ngoài ra, chúng còn có khả năng hút đạm từ khí trời để bổ sung cho đất và cây Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại phân bón khác nhau đáp ứng nhu cầu của nông dân.
Phân vi sinh cố định đạm là loại phân bón quan trọng, bao gồm các vi sinh vật sống cộng sinh với cây họ đậu như Nitragin và Rhizobium, cũng như các vi sinh vật sống tự do như Azotobacter Những vi sinh vật này giúp cải thiện chất lượng đất và cung cấp đạm cho cây trồng, góp phần tăng năng suất và sức khỏe cây trồng.
Phân vi sinh phân giải lân, như phân lân hữu cơ vi sinh Komic và nhiều loại phân vi sinh khác, đều có tác dụng tương tự trong việc cải thiện khả năng phân giải lân trong đất.
Trên thị trường hiện có nhiều loại phân khác nhau với các tên thương phẩm đa dạng, nhưng tính năng và tác dụng của chúng thường tương tự như các loại phân đã đề cập Để đạt hiệu quả cao, việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh đúng cách là rất quan trọng.
Thời gian sử dụng phân vi sinh thường từ 1-6 tháng, tùy thuộc vào loại phân Phân vi sinh phát huy hiệu quả tốt nhất trên các vùng đất mới, đất phèn, và những khu vực đã bị thoái hóa do sử dụng phân hóa học lâu dài Đặc biệt, hiệu quả cao hơn khi áp dụng trên những vùng chưa trồng cây có vi khuẩn cộng sinh.
5 Phân sinh học hữu cơ Đặc điểm: là loại phân có nguồn gốc hữu cơ đƣợc sản xuất bằng công nghệ sinh học (nhƣ lên men vi sinh) và phối trộn thêm 1 số hoạt chất khác để làm tăng độ hữu hiệu của phân, hoặc khi bón vào đất sẽ tạo môi trường cho các quá trình sinh học trong đất diễn ra thuận lợi góp phần làm tăng năng suất cây trồng, phổ biến nhƣ: phân bón komic nền…
Phân sinh hóa hữu cơ hiện nay được sản xuất dưới dạng bột hoặc lỏng, có thể được phun lên lá cây hoặc bón trực tiếp vào gốc Các loại phân này mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện sức khỏe cây trồng.
13 được sản xuất theo hướng chuyên dùng như phân sinh hóa hữu cơ komic chuyên dùng cho : cây ăn trái, lúa, mía… (Đào Châu Thu, 2006)
Phương pháp ủ phân sinh học
1.5.1 Quá trình làm phân compost
Quá trình sản xuất phân compost là một quá trình sinh học chuyển hóa chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) thành humus bền vững Các nguyên liệu có thể dùng để làm compost bao gồm rác vườn, CTRSH đã phân loại, CTRSH hỗn hợp, và sự kết hợp giữa CTRSH và bùn từ trạm xử lý nước thải.
Tất cả các quá trình làm compost đều xảy ra theo ba bước:
(1) xử lý sơ bộ CTRSH,
(2) phân hủy hiếu khí phần chất hữu cơ của CTRSH
(3) bổ sung chất cần thiết để tạo thành sản phẩm có thể tiêu thụ trên thị trường
Các loại vi sinh vật cần thiết có thể không đạt nồng độ tối ưu trong CTRSH, do đó cần bổ sung chúng vào vật liệu sản xuất phân bón dưới dạng chất phụ gia.
Các giai đoạn khác nhau trong quá trình composting hiếu khí có thể phân biệt theo biến thiên nhiệt độ nhƣ sau:
1 Pha thích nghi (latent phase) là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi trường mới
2 Pha tăng trưởng (growth phase) đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy sinh học đến ngƣỡng nhiệt độ mesophilic
3 Pha ƣu nhiệt (thermophilic phase) là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất Đây là giai đoạn ổn định hóa chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất
4 Pha trưởng thành (maturation phase) là giai đoạn nhiệt độ đến mức mesophilic và cuối cùng bằng nhiệt độ môi trường Quá trình lên men lần
Quá trình hình thành chất keo mùn, diễn ra chậm và thích hợp vào ngày 14, bao gồm việc chuyển hóa các phức chất hữu cơ thành mùn cùng với các khoáng chất như sắt, canxi và nitơ, cuối cùng dẫn đến sự hình thành mùn (Nguyễn Xuân Thành và ctv, 2011)
1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng
1 Các yếu tố vật lý a Nhiệt độ
Nhiệt trong khối ủ phát sinh từ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ do vi sinh vật, và nó chịu ảnh hưởng bởi kích thước đống ủ, độ ẩm, mức độ xáo trộn cũng như nhiệt độ môi trường xung quanh.
Nhiệt độ trong hệ thống ủ không đồng nhất trong suốt quá trình, mà phụ thuộc vào lượng nhiệt do vi sinh vật tạo ra và thiết kế của hệ thống ủ.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong chế biến phân hữu cơ, cần duy trì ở mức 55 – 65 độ C để đảm bảo hiệu quả và tiêu diệt mầm bệnh Độ ẩm cũng là yếu tố thiết yếu, với mức tối ưu cho quá trình ủ phân CTRSH nằm trong khoảng 50-60%, giúp hòa tan dinh dưỡng vào tế bào vi sinh vật Các vi sinh vật đóng vai trò quyết định trong phân hủy CTR thường tập trung tại lớp nước mỏng trên bề mặt của phân tử CTR.
Kích thước hạt ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ phân hủy, với quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra chủ yếu trên bề mặt hạt Hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn hơn, từ đó tăng cường sự tiếp xúc với oxy và gia tăng vận tốc phân hủy Đường kính hạt tối ưu cho quá trình chế biến nằm trong khoảng 3 – 50mm.
15 ƣu có thể đạt đƣợc bằng nhiều cách nhƣ cắt, nghiền và sàng vật liệu thô ban đầu d Kích thước và hình dạng của hệ thống ủ phân rác
Kích thước và hình dạng của các đống ủ có ảnh hưởng đến sự kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm cũng nhƣ khả năng cung cấp oxy
2 Các yếu tố hóa sinh a Tỷ lệ C/N
Quá trình phân hủy do vi sinh vật bị ảnh hưởng bởi nhiều nguyên tố, trong đó cacbon và nitơ là hai yếu tố quan trọng nhất, với tỉ lệ C/N đóng vai trò là thông số dinh dưỡng then chốt Ngoài ra, photpho (P) cũng là nguyên tố cần thiết tiếp theo, và oxy cũng góp phần vào quá trình này.
Oxy là một thành phần thiết yếu trong quá trình ủ phân rác, giúp vi sinh vật oxy hóa carbon để tạo ra năng lượng, đồng thời sinh ra khí CO2 Thiếu oxy sẽ dẫn đến quá trình yếm khí, gây ra mùi hôi khó chịu, giống như mùi trứng gà thối do khí H2S.
Các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu ủ phân rác thường không bị giới hạn, vì chúng có mặt phong phú trong các vật liệu sử dụng Điều này giúp tối ưu hóa quá trình phân hủy và tăng cường hiệu quả của phân compost.
Giá trị pH tối ưu cho vi sinh vật trong quá trình ủ phân rác nằm trong khoảng 5,5 đến 8,5 Các vi sinh vật và nấm sẽ tiêu thụ hợp chất hữu cơ và thải ra các acid hữu cơ, góp phần vào quá trình phân hủy và cải thiện chất lượng phân compost.
Chế biến phân hữu cơ là quá trình phức tạp với sự tham gia của nhiều loại vi sinh vật như actinomycetes và vi khuẩn, có sẵn trong chất hữu cơ Để tăng tốc độ và hiệu quả phân hủy, có thể bổ sung thêm vi sinh vật từ các nguồn khác.
Vận tốc phân hủy của chất hữu cơ thay đổi theo thành phần, kích thước và tính chất của chúng Chất hữu cơ hòa tan thường phân hủy nhanh hơn so với chất hữu cơ không hòa tan.
Bảng 1.7 Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiếu khí
1 Kích thước Quá trình ủ đạt hiệu quả tối ưu khi kích thước CTR khoảng 25 –75mm
Tỉ lệ C:N tối ƣu dao động trong khoảng 25 - 50 Ở tỉ lệ thấp hơn, dƣ NH 3 , hoạt tính sinh học giảm Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dƣỡng bị hạn chế
3 Pha trộn Thời gian ủ ngắn hơn
4 Độ ẩm Nên kiểm soát trong phạm vi 50 – 60% trong suốt quá trình ủ Tối ƣu là 55%
Để ngăn chặn hiện tượng khô, đóng bánh và hình thành các rảnh khí trong quá trình sản xuất phân hữu cơ, cần phải xáo trộn CTR định kỳ Tần suất đảo trộn sẽ phụ thuộc vào quy trình thực hiện.
Nhiệt độ phải đƣợc duy trì trong khoảng 50 – 55 0 C đối với một vài ngày đầu và 55 – 60 0 C trong những ngày sau đó Trên 66 0 C, hoạt tính vi sinh vật giảm đáng kể
7 Kiểm soát mầm bệnh Nhiệt độ 60 – 70 0 C, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt
8 Nhu cầu về không khí
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Khóa luận đƣợc thực hiện nhằm góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực thị trấn Xuân Mai
- Tìm hiểu đƣợc hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
- Xây dựng đƣợc quy trình ủ phân xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ quy mô hộ gia đình và bước đầu xây dựng được thiết bị ủ phân;
Để nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt, việc áp dụng biện pháp ủ phân hiếu khí là một giải pháp quan trọng Phương pháp này không chỉ giúp giảm thiểu lượng rác thải mà còn tạo ra nguồn phân bón hữu ích cho cây trồng Cần thiết phải triển khai các chương trình tuyên truyền nhằm nâng cao nhận thức cộng đồng về lợi ích của việc ủ phân hiếu khí Đồng thời, khuyến khích các hộ gia đình và doanh nghiệp tham gia vào quá trình này bằng cách cung cấp hướng dẫn và hỗ trợ kỹ thuật Việc kết hợp giữa chính sách quản lý chặt chẽ và sự tham gia tích cực của người dân sẽ góp phần nâng cao hiệu quả trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt.
Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
Chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ tại khu vực nghiên cứu tại thị trấn Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội từ ngày 13 tháng 2 đến ngày 13 tháng 5 năm 2017.
Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Tìm hiểu hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt và sử dụng phân bón của người dân tại khu vực thị trấn Xuân Mai
- Thành phần và khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt: vô cơ, hữu cơ
- Tìm hiểu và đánh giá các cách xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện đang đƣợc thực hiện tại khu vực nghiên cứu
- Tìm hiểu tình hình sử dụng phân bón ở khu vực nghiên cứu: loại phân, tỉ lệ sử dụng
2.3.2 Xây dựng quy trình ủ phân với vật liệu chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ quy mô hộ gia đình
- Tiến hành ủ phân với các mẫu chất thải theo quy trình khác nhau dựa trên quá trình composting;
- Theo dõi và ghi lại: sự thay đổi nhiệt độ, pH, thể tích mẫu , mùi theo thời thời gian ủ
- Phân tích một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng các sản phẩm sau quá trình ủ
2.3.3 Thiết kế và ứng dụng thiết bị ủ phân
- Thiết kế thiết bị ủ phân quy mô hộ gia đình theo quy trình đã xây dựng;
- Ứng dụng thiết bị trong ủ chất thải rắn hữu cơ và đánh giá sản phẩm ủ thông qua một số tiêu chí chất lƣợng
2.3.4 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
- Đưa ra tình trạng môi trường tại khu vực Xuân Mai khi đang áp dụng các biện pháp quản lý môi trường hiện tại
- Đƣa ra ƣớc tính lợi ích thu đƣợc sau khi áp dụng quy trình ủ phân
- Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phân bón đối cây trồng
- Đƣa ra biện pháp nâng cao hiệu quả của giải pháp ủ phân
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu và thông tin thứ cấp
Đề tài này tập trung vào việc kế thừa có chọn lọc các tài liệu và nghiên cứu liên quan đến công tác quản lý môi trường, cùng với các thông tin về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của thị trấn Xuân Mai.
- Thu thập thông tin liên quan đến chuyên đề qua sách báo, internet: số liệu
- Tài liệu về tình hình thu gom và xử lý CTR sinh hoạt địa bàn nghiên cứu
2.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa Đề tài tiến hành khảo sát khu vực thực tập, quan sát hiện trạng môi trường tại một số tổ trên địa bàn thị trấn Xuân Mai Kết quả khảo sát thực địa là cơ sở để đề tài xác định vị trí lấy mẫu chất thải rắn phục vụ hoạt động ủ phân
Khóa luận đã thực hiện điều tra thông qua phiếu phỏng vấn 50 hộ gia đình tại các điểm thu gom và trung chuyển CTRSH ở thị trấn Xuân Mai.
- Mục đích của phiếu điều tra là nhằm tìm hiểu đặc điểm đối tƣợng,
Bài viết này đề cập đến 20 nguồn phát sinh chất thải tại thị trấn Xuân Mai, cùng với đánh giá của người dân địa phương về hoạt động quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt Nội dung khảo sát phỏng vấn được trình bày chi tiết trong phần phụ lục danh mục I: phiếu phỏng vấn.
2.4.4 Phương pháp mô hình hóa môi trường
Phương pháp dự báo dân số đến năm 2030 được thực hiện thông qua mô hình sinh trưởng – phát triển, hay còn gọi là mô hình Euler cải tiến, dựa trên số liệu dân số hiện tại và tốc độ tăng trưởng dân số Mô hình này được đặt theo tên của Leonhard Euler, người đã giới thiệu phương pháp trong cuốn sách "Institutionum calculi integralis" xuất bản từ năm 1768 đến 1770.
Mô hình Euler cải tiến là mô hình mang tính toán học giúp tính toán, dự báo trên một khoảng thời gian dài với công thức nhƣ sau :
Dân số vào các nămđƣợc tính theo công thức:
N 0 : dân số hiện tại α: tỉ lệ gia tăng dân số (%), α = 1,4 (%) Δt: khoảng thời gian tính toán (năm)
1 Lấy mẫu và tìm hiểu thành phần chất thải rắn sinh hoạt Đề tài tiến hành thu gom chất thải sinh hoạt trong 1 ngày của 50 hộ gia đình đặc trưng cho khu vực (về mức sống, loại hình sản xuất) Vào trước ngày thu gom chất thải sinh hoạt của các hộ gia đình, khóa luận cung cấp cho mội hộ gia đình 02 túi bóng có đánh dấu để mọi người có thể phân loại được chất thải rắn vô cơ, hữu cơ, đồng thời có thể xác định đƣợc lƣợng chất thải rắn theo nhóm đối tƣợng
Chất thải rắn sinh hoạt sẽ được thu gom vào ngày hôm sau Nghiên cứu này tập trung vào việc phân loại, đo thể tích và xác định khối lượng của từng loại chất thải rắn.
2 Ủ phân thực nghiệm với các quy trình khác nhau
Chuẩn bị dụng cụ, nước
Chuẩn bị một thùng xốp có nắp đậy và đục 5 lỗ xung quanh thành thùng, bao gồm 4 lỗ ở 4 góc và 1 lỗ ở giữa, với đường kính và chiều cao cách đáy và nắp thùng 15cm Ngoài ra, hãy đục thêm nhiều lỗ nhỏ xung quanh thành thùng, cũng cách đáy 15cm, với kích thước càng bé càng tốt.
- Ống nước ứ 21 dài 25cm được đưa vào cỏc lỗ thủng thựng xốp, cú chừa một đoạn ngắn bên ngoài để cầm nắm;
- 01 ống nước cắm dưới giữa đáy và cho vào 1 chai nước để hứng rỉ rác ra theo đường ống;
- Dao dùng để chặt nhỏ nguyên liệu, găng tay để đảm bảo vệ sinh
- Chuẩn bị nước để tưới thêm tăng độ ẩm pha loãng dung dịch chế phẩm (trong một số quy trình)
Chuẩn bị nguyên liệu ủ chất thải rắn hữu cơ
Chất thải rắn từ 50 hộ gia đình được thu gom trong một ngày, sau đó được phân loại và băm nhỏ đến kích thước 2-5 cm Quá trình trộn đều tuân theo nguyên tắc lấy mẫu 1/4, nghĩa là trộn đều và chia thành 4 phần bằng nhau Các chất thải rắn hữu cơ này sẽ được sử dụng để ủ phân.
- Trái cây và phần thừa của rau, củ, quả
- Bã cà phê trà và túi trà
- Thực phẩm ,đồ ăn đƣợc nấu chín còn sót
- Báo, giấy, caton bị xé rách,bỏ đi
- Cỏ dại, lá, và hoa đã dùng trong vườn
Những chất thải rắn hữu cơ không dùng để ủ phân gồm :
- Giấy lau ƣớt (www.tes.com/lessons/Yjgj5GE5WsPmTg/1- sustainability-composting-101) a Quy trình 1: Ủ phân tự nhiên
- Cho vào thùng 10kg chất thải rắn hữu cơ (đã băm nhỏ);
Theo dõi quá trình ủ phân trong thùng xốp, khi thấy nước rỉ ra, hãy sử dụng nước đó để tưới lên thùng phân đang ủ Bên cạnh đó, quy trình ủ phân nên kết hợp với việc tăng độ ẩm và đảo trộn để đạt hiệu quả tối ưu.
- Cho vào thùng 10kg chất thải rắn hữu cơ (đã băm nhỏ)
Để đảm bảo quá trình ủ phân diễn ra hiệu quả, cần theo dõi thường xuyên, trộn đều bằng các ống đã chuẩn bị sẵn và tưới thêm nước định kỳ để duy trì độ ẩm Khi thấy nước rỉ ra, hãy thu thập và tưới lại lên thùng phân đang ủ Quy trình này không chỉ giúp tăng cường chất lượng phân mà còn tận dụng tối đa phụ phẩm trong quá trình ủ.
Chuẩn bị dụng cụ, phụ phẩm
Khóa luận còn sử dụng các phụ phẩm tro xỉ được thu thập từ quá trình đốt than, củi, vỏ trấu và lá cây rụng hàng ngày.
- Cho vào thùng 10kg chất thải rắn hữu cơ (đã băm nhỏ) và rắc đều phụ phẩm sau đó trộn đều bằng tay cẩm ống nước;
Theo dõi quá trình ủ phân trong thùng xốp bằng cách thường xuyên trộn phân với các ống đã xuyên qua, khi thấy nước rỉ rác xuất hiện, hãy tưới nước đó lên thùng phân đang ủ Đặc biệt, trong quy trình ủ, cần bổ sung chế phẩm EM-E và phụ gia mà không cần đảo trộn.
- Chuẩn bị tro xỉ (từ đốt than, củi , vỏ trấu hay lá cây rụng hàng ngày )
- Chuẩn bị chế phẩm sinh học 1kg dạng bột , 1l dạng nước
- Chuẩn bị nước để pha loãng chế phẩm
- Cho vào thùng 10kg chất thải rắn hữu cơ (đã băm nhỏ) vào trong thùng rắc đều chế phẩm và phụ phẩm sau đó trộn đều;
Theo dõi quá trình ủ phân trong thùng xốp; khi thấy nước rỉ ra, hãy sử dụng nước đó để tưới lên thùng phân Bước tiếp theo là bổ sung chế phẩm EM-E vào quá trình ủ và thực hiện đảo trộn đều.
Chuẩn bị chế phẩm EM-E
- Chuẩn bị chế phẩm sinh học 1kg dạng bột , 1Ldạng nước
- Chuẩn bị nước để pha loãng chế phẩm trước khi tưới
- Cho vào thùng 10kg chất thải rắn hữu cơ (đã băm nhỏ) và rắc đều chế phẩm sau đó trộn đều bằng tay cẩm ống nước
Quá trình ủ phân trong thùng xốp cần được theo dõi thường xuyên, bao gồm việc trộn phân bằng các ống đã xuyên qua trước đó Khi nước rỉ rác xuất hiện, hãy lấy nước này tưới lên thùng phân đang ủ Đặc biệt, trong quy trình 6, cần bổ sung chế phẩm EM-E và phụ gia, đồng thời đảo trộn để đảm bảo hiệu quả ủ phân.
Chuẩn bị chế phẩm phụ phẩm
- Chuẩn bị tro xỉ (từ đốt than, củi , vỏ trấu hay lá cây rụng hàng ngày )
- Chuẩn bị chế phẩm sinh học 1kg dạng bột, 1l dạng nước
- Chuẩn bị nước để tưới độ ẩm và pha loãng chế phẩm
- Cho vào thùng 10kg chất thải rắn hữu cơ (đã băm nhỏ) và rắc đều chế phẩm, phụ phẩm sau đó trộn đều;
KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI CỦA THỊ TRẤN XUÂN MAI
Đặc điểm tự nhiên
3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình
Thị Trấn Xuân Mai đƣợc tách ra từ xã Thủy Xuân Tiên, huyện Chương Mỹ theo quyết định số 53/QĐ-HĐBT ngày 27/3/1984 của Hội đồng
Thị Trấn hiện nay thuộc Chính Phủ, có diện tích tự nhiên 1051,88 ha và dân số khoảng 21.800 người, được phân bổ thành 5.750 hộ trong 9 khu dân cư Ngoài ra, thị trấn còn có 30 cơ quan và đơn vị của Trung Ương, quân đội, Thành Phố và Huyện hoạt động trên địa bàn.
Xuân Mai là thị trấn nằm ở phía Tây Nam huyện Chương Mỹ cách thị trấn Chúc Sơn 14 km, có vị trí địa lý nhƣ sau:
Phía Bắc giáp với xã Tốt Động, Trung Hoà
Phía Nam giáp với tỉnh Hoà Bình
Phía Đông giáp với xã Thủy Xuân Tiên
Phía Tây giáp với xã Nam Phương Tiến, Tân Tiến
Thị trấn nằm trên tuyến đường Hồ Chí Minh và Quốc Lộ 6A, là trung tâm giao lưu kinh tế và chính trị giữa miền Tây Bắc và thủ đô Hà Nội Nhà nước đã quy hoạch nơi đây thành đô thị vệ tinh, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế, thương mại, dịch vụ và ngành công nghiệp tiểu thủ công nghiệp.
Xuân Mai, thuộc vùng đồng bằng sông Hồng, có khí hậu nhiệt đới ẩm với hai mùa rõ rệt: mùa hè nóng ẩm và mưa nhiều, còn mùa đông thì khô lạnh và ít mưa.
Nhiệt độ trung bình dao động từ 230C đến 23,50C Mùa lạnh từ tháng
11 đến tháng 3 năm sau, nhiệt độ trung bình thấp nhất là 13,50C tháng lạnh
30 nhất là tháng 1 và tháng 2 Mùa nóng là tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ trung bình tháng thường trên 23 0C Tháng nóng nhất là tháng 7
2 Chế độ ẩm Độ ẩm tương đối trung bình từ 83% - 85%
Gió theo mùa, mùa đông thường là gió Đông Bắc, mùa hè thường là Đông Nam
Lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ 1600-1800mm, nhưng phân bố không đồng đều theo không gian và thời gian Tháng có lượng mưa cao nhất thường là tháng 7, 8, 9, trong khi tháng khô hạn nhất là tháng 12, 1, 2 với lượng mưa thấp Trong mùa khô, lượng mưa trung bình chỉ đạt 10-20mm, trong khi mùa mưa có thể lên tới 350-450mm, và có những tháng hoàn toàn không có mưa.
Khí hậu và thời tiết ở Xuân Mai khá thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp và đa dạng hóa cây trồng Tuy nhiên, vùng đồi gò này thường xuyên gặp phải tình trạng khô hạn, đây là một thách thức cần được nghiên cứu và khắc phục.
Đặc điểm kinh tế
3.2.1 Về phát triển kinh tế
Theo báo cáo năm 2016, thị trấn Xuân Mai đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể trong phát triển kinh tế - xã hội, với tốc độ tăng trưởng kinh tế ước đạt 17,2% và tổng giá trị đạt 507,9 tỷ đồng Cơ cấu kinh tế của thị trấn được phân chia rõ ràng: thương mại-dịch vụ chiếm 68,1%, công nghiệp-xây dựng 21,7% và nông-lâm nghiệp 10,2%.
1 Về sản xuất nông – lâm – ngƣ nghiệp
Tổng giá trị sản xuất ngành nông, lâm, ngư nghiệp năm 2016 ước đạt 52,1 tỉ đồng, trong đó ngành trồng trọt ước đạt 9,2 tỉ đồng và chăn nuôi ước đạt 42,9 tỉ đồng.
Tổng diện tích gieo trồng trong năm đạt 279 ha, bao gồm vụ xuân 148,32 ha (104% so với cùng kỳ), vụ mùa 100,44 ha (107% so với cùng kỳ), và vụ đông 16,2 ha (95% so với cùng kỳ) Tổng sản lượng lương thực quy thóc ước tính đạt 1.623,7 tấn/năm, với năng suất lúa bình quân khoảng 63,3 tạ/ha, đạt 95,76% so với nghị quyết.
Tính đến ngày 20/11/2016, tổng đàn trâu bò đạt 2.227 con, tăng 105,1% so với cùng kỳ; đàn lợn có 5.400 con, tăng 105,47%; tổng đàn gia cầm và thủy cầm đạt 63.210 con, tăng 150,3% Các hộ gia đình đang tích cực phát triển mô hình chăn nuôi lớn và kinh tế trang trại, chú trọng vào làm vườn và cải tạo ao hồ nuôi trồng thủy sản, hiện có hơn 54 ao hồ nuôi trồng thủy sản và 63 hộ chăn nuôi quy mô vừa và lớn Ngoài ra, có 65 ha trồng cây lâu năm, trong đó có hơn 35.000 cây bưởi Diễn.
2 Về sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp-xây dựng
CN – TTCN đã có sự phát triển đáng kể, với doanh thu ước đạt 110,4 tỷ đồng vào năm 2016, tăng 126% so với cùng kỳ Trên địa bàn hiện có 230 hộ sản xuất tiểu thủ công nghiệp, tập trung vào các ngành nghề chủ yếu như sửa chữa ôtô, xe máy, cơ khí, nghề mộc dân dụng và chế biến lương thực thực phẩm.
3 Về kinh tế thương mại-dịch vụ
Giá trị sản xuất ngành thương mại – dịch vụ năm 2016 ước đạt 345,4 tỷ đồng, tăng 122% so với cùng kỳ Hiện tại, thị trấn có 139 công ty trách nhiệm hữu hạn và doanh nghiệp tư nhân, cùng với 884 hộ kinh doanh thương mại dịch vụ cá thể đang hoạt động và phát triển, cung cấp nhiều mặt hàng phong phú, đa dạng để phục vụ nhu cầu của người dân.
Lĩnh vực văn hóa – xã hội
Chất lƣợng giáo dục và đào tạo của thị trấn Xuân Mai luôn đƣợc nâng
Tại thị trấn, 99% giáo viên các cấp học đạt chuẩn và trên chuẩn, với tỷ lệ học sinh giỏi và thi đỗ đại học, cao đẳng hàng năm đạt 30% 100% học sinh tiểu học hoàn thành chương trình học, tỷ lệ lên lớp đạt 99,8% Ở bậc trung học cơ sở, học sinh xét tốt nghiệp đạt 100% và tỷ lệ lên lớp là 98,6% Thị trấn cũng được công nhận đạt chuẩn phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ 5 tuổi, phổ cập giáo dục tiểu học và THCS đúng độ tuổi, cùng với mức độ 2 trong công tác chống mù chữ.
TT Xuân Mai đã thực hiện tốt công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu cho cộng đồng, với tổng số 16.776 lượt khám và điều trị bệnh thông thường Trạm đã khám sức khỏe cho 730 người cao tuổi và 3.340 học sinh trong chương trình khám sức khỏe học đường Ngoài ra, trạm cũng tổ chức khám dự phòng tiêm chủng cho 9.283 lượt người và thực hiện tiêm chủng mở rộng cho 6.648 trẻ em và phụ nữ.
Trạm y tế đã phối hợp với các ngành chức năng để thực hiện kiểm tra vệ sinh an toàn thực phẩm, tiến hành 333 lượt kiểm tra tại các nhà hàng ăn uống và cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm, đồng thời cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm cho 31 trường hợp.
Thị trấn Xuân Mai với diện tích 1.051,88ha với 21,8 nghìn dân Tổng số trẻ sinh ra trong 10 tháng năm 2016 là 279 trẻ: ƣớc tính cả năm 2016 là
Trong năm nay, số trẻ sinh ra là 313, giảm 129 trẻ so với cùng kỳ năm trước Tỷ suất sinh thô đạt 16,5%, giảm 6,8% so với năm trước Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên hiện ở mức 1,4%, giảm 0,66% so với cùng kỳ Tỷ số giới tính khi sinh là 118 nam trên 100 nữ.
Thị trấn Xuân Mai sở hữu vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên thuận lợi, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển mạnh mẽ trên các lĩnh vực kinh tế, văn hóa và xã hội.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực Thị Trấn Xuân Mai
a Thành phần chất thải rắn sinh hoạt
Thị trấn Xuân Mai có dân số 21,8 nghìn người và được chia thành 09 khu vực Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) hàng ngày khoảng 7630 kg, nhưng chỉ có 80% lượng phát sinh được thu gom và xử lý, dẫn đến tình trạng tồn đọng tại các bãi trống, ven ao hồ và ngõ xóm, gây ô nhiễm môi trường Hiện tại, việc thu gom và xử lý CTR tại thị trấn chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp thủ công kết hợp với cơ giới, đưa về khu chôn lấp tại thị xã Sơn Tây.
Kết quả khảo sát về thành phần chất thải rắn sinh hoạt trình bày trên biểu đồ 4.1
Biểu đồ 4.1 Thành phần CTRSH theo khối lƣợng
Chất thải rắn có thành phần đa dạng, trong đó chất hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn lên đến 74% Cụ thể, thức ăn thừa và cỏ, cành lá chiếm 60%, mùn đất 6%, gỗ vụn 8%, và các thành phần khác chiếm tỷ lệ nhỏ Nghiên cứu thu gom chất thải rắn sinh hoạt từ 50 hộ gia đình tại thị trấn Xuân Mai không chỉ phân loại mà còn tính toán tỷ lệ của từng loại chất thải.
Thức ăn thừa, cỏ, cành lá Mùn đất Gạch vụn, sỏi, đá, cát Túi nilon, cao su, nhựa
Vỏ ốc, vỏ sò Kim loại
Hệ số phát sinh chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực được xác định là 0,35 kg/người/ngày, dựa trên tổng lượng chất thải rắn thu được là 70 kg từ 50 hộ gia đình với 199 thành viên Kết quả này tương đương với giá trị hệ số phát sinh chất thải rắn sinh hoạt theo các nghiên cứu của WHO.
Bảng 4.1 Hệ số phát sinh chất thải rắn sinh hoạt theo WHO
STT Loại hình đô thị Hệ số phát sinh rác thải (kg/người/ngày)
(Nguồn: WHO, 2010) b Khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt
Theo mô hình Euler cải tiến, nghiên cứu ước tính dân số khu vực Xuân Mai trong những năm tới Hệ số phát sinh chất thải rắn sinh hoạt tại thị trấn Xuân Mai được xác định là 0,350 kg/người/ngày, trong đó chất thải rắn hữu cơ chiếm 74% tổng lượng chất thải Kết quả này cho phép xác định lượng chất thải rắn trung bình/ngày và trung bình/năm, cũng như lượng chất thải rắn hữu cơ/năm, như được thể hiện trong bảng 4.3.
Bảng 4.2 Khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt Thị Trấn Xuân Mai đến năm 2030
Hệ số phát sinh chất thải rắn (kg/người /ngày)
Lƣợng chất thải rắn trung bình/ngày (Kg)
Lƣợng chất thải rắn trung bình/năm (Kg)
Tỉ lệ chất thải rắn hữu cơ(%)
Lƣợng chất thải rắn hữu cơ /năm (Kg)
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Lượng chất thải rắn tại khu vực Xuân Mai đang gia tăng hàng năm, dẫn đến việc bỏ đi một lượng lớn chất hữu cơ, được coi là tài nguyên quý giá Sự lãng phí này không chỉ gây ảnh hưởng đến môi trường mà còn tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm.
4.1.2 Các cách xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện đang đƣợc thực hiện tại khu vực thị trấn Xuân Mai a Các cách xử lý chất thải rắn sinh hoạt
Kết quả quan sát và điều tra cho thấy người dân áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để xử lý chất thải rắn, được tóm tắt trong bảng 4.3 và biểu đồ 4.2.
Bảng 4.3 Cách thức xử lýchất thải rắn sinh hoạt của các hộ gia đình
STT Cách xử lý chất thải rắn sinh hoạt Số Phiếu Tỷ lệ (%)
1 Để trước nhà công nhân vệ sinh đến thu gom
Phân loại để tận dụng cái còn dùng cho việc khác (thức ăn thừa , vỏ chai…)
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017) %
Biểu đồ 4.2 Tỉ lệ các cách xử lý chất thải rắn sinh hoạt của các hộ gia đình
Kết quả khảo sát 50 hộ gia đình cho thấy, 64% người dân để chất thải rắn trước nhà để công nhân vệ sinh thu gom, trong khi 26% hộ gia đình phân loại rác để tái sử dụng cho các mục đích khác như thức ăn thừa và vỏ chai Chỉ 4% hộ gia đình cho biết họ đào hố để chôn rác, và 6% hộ gia đình lựa chọn phương pháp đốt rác.
Qua quan sát, các hộ gia đình thường đào hố để chôn hoặc đốt rác thường sống trong các con hẻm nhỏ với khu đất rộng Những hộ này nằm sâu trong các khu vực mà lực lượng thu gom rác thải không tới, dẫn đến việc họ chưa phải đóng phí thu gom rác Việc phân loại chất thải rắn sinh hoạt cũng cần được chú trọng trong bối cảnh này.
Kết quả từ cuộc điều tra và phỏng vấn các hộ dân cho thấy nhiều vấn đề liên quan đến việc phân loại chất thải rắn hàng ngày, được thể hiện rõ qua số liệu trong bảng 4.4.
Bảng 4.4 Số hộ dân phân loại rác thải sinh hoạt hàng ngày trước khi xử lý
STT Số hộ phân loại rác thải sinh hoạt Số hộ Tỷ lệ
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Số liệu trên bảng 4.4 cho thấy, trong tổng số 40 hộ gia đình đƣợc hỏi có
6% 4% 0% Để trước nhà công nhân vệ sinh đến thu gom
Phân loại để tận dụng cái còn dùng cho việc khác( thức ăn thừa , vỏ chai…) Đốt Đào hố chôn
Trong một khảo sát, 22% (11/50) hộ gia đình cho biết họ không phân loại rác thải sinh hoạt hàng ngày Trong khi đó, 78% (39/50) hộ cho biết có thực hiện việc phân loại, nhưng chủ yếu chỉ phân loại những phế phẩm có giá trị như kim loại, giấy báo, và thiết bị điện tử, còn lại thì vứt chung vào bãi rác Điều này cho thấy việc phân loại rác thải sinh hoạt của người dân tại địa bàn phường chưa đồng bộ, vẫn mang tính tự phát và chưa triệt để.
Trong sản xuất nông nghiệp và trồng cây cảnh, việc sử dụng phân bón là rất phổ biến Các loại phân bón được người dân áp dụng cũng đa dạng, như được thể hiện trong bảng 4.5.
Bảng 4.5 Tình hình sử dung phân bón của các hộ gia đình tại khu vực
TT Phân bón Số hộ Tỉ lệ( %)
3 Cả phân vô cơ và hữu cơ 2 4
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.3 Tình hình sử dung phân bón của các hộ gia đình
Cả phân vô cơ và hữu cơ
Mặc dù phân bón vô cơ được người dân ưa chuộng nhờ tác dụng nhanh chóng lên cây trồng, nhưng nhiều người vẫn chưa nhận thức đầy đủ về những tác động tiêu cực của nó đối với thực vật và môi trường.
Nhiều hộ gia đình, chiếm 50%, sử dụng phân hữu cơ và nhận thức rõ tác dụng của nó so với phân bón vô cơ Tuy nhiên, họ vẫn phải tự mua phân trong khi có thể tự sản xuất phân bón từ chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ hàng ngày mà thường bị bỏ đi.
Tại Thị Trấn Xuân Mai, lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ra hàng ngày rất lớn, nhưng cách xử lý hiện tại đang gặp nhiều khó khăn Trong khi người dân phải chi trả cho phân vô cơ và phân hữu cơ, nguồn nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ lại bị bỏ đi, cho thấy sự bất hợp lý trong quản lý chất thải và sử dụng phân bón.
Kết quả ủ phân theo các quy trình khác nhau
4.2.1 Sự thay đổi một số thông số kiểm soát quá trình ủ
Thể tích của vật liệu ủ biến đổi trong suốt quá trình ủ, và sự thay đổi này được ghi nhận rõ ràng trong bảng 4.6 cùng với hai biểu đồ 4.4 và 4.5.
Bảng 4.6 Sự thay đổi về thể tích của vật liệu ủ
Thể tích ban đầu(cm 3 )
Tỉ lệ giảm thể tích (%)
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.4 Thay đổi giá trị thể tích của các mẫu thực nghiệm
Biểu đồ 4.5 Tỉ lệ giảm thể tích của vật liệu ủ
Sau quá trình ủ phân, thể tích vật liệu ủ đều giảm đi do quá trình phân hủy làm các chất hữu cơ bị phân rã ra và nhỏ lại
Thể tích ban đầu (cm3)
Thể tích sau khi ủ(cm3)
QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
Mỗi quy trình ủ có sự thay đổi khác nhau về thể tích vật liệu ủ, với quy trình 1 và 2 có sự thay đổi ít nhất Trong khi đó, các quy trình khác lại cho thấy sự thay đổi lớn về thể tích, đặc biệt là quy trình 6, nơi thể tích giảm nhiều nhất, chứng tỏ quá trình phân hủy diễn ra mạnh mẽ nhất.
Nhiệt độ của các vật liệu ủ phân biến đổi theo thời gian do sự hoạt động của các chủng vi sinh vật khác nhau Kết quả theo dõi nhiệt độ được thể hiện trong bảng 4.7 và biểu đồ 4.6.
Bảng 4.7 Sự thay đổi về nhiệt độ của các vật liệu ủ ( 0 C)
STT Ngày QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.6 Sự thay đổi giá trị nhiệt độ của các vật liệu ủ
Nhiệt độ của vật liệu ủ theo các quy trình có sự thay đổi qua các thời gian khác nhau, đa số tăng nhanh trong 15 ngày đầu ủ
Nhiệt độ thay đổi tùy thuộc vào từng quy trình cụ thể và bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu tố môi trường cũng như thời tiết Tuy nhiên, có một xu hướng rõ ràng là nhiệt độ đang có xu hướng tăng lên.
41 chủ yếu do quá trình phân hủy của các vật liệu ủ theo các quy trình khác nhau sẽ làm nhiệt độ khác nhau
Với quy trình 1,2 sự phân hủy diễn ra chậm hơn do để ủ trong điều kiện tự nhiên
Vật liệu ủ được bổ sung chế phẩm hoặc phụ gia giúp tăng tốc độ các quy trình còn lại Đặc biệt, trong quy trình 6, nhiệt độ đạt mức cao nhất và quá trình diễn ra nhanh hơn so với các thùng khác.
Ngoài sự thay đổi 2 yếu tố trên thì sự thay đổi pH là không thể tránh khỏi khi quá trình ủ diễn ra thể hiện dưới bảng 4.8
Bảng 4.8 Số liệu về sự thay đổi về pH của các vật liệu ủ
STT Ngày QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.7 Sự thay đổi giá trị pH của các vật liệu ủ
Trong giai đoạn đầu, pH có xu hướng giảm do chất thải rắn sinh hoạt mới phân hủy thường có tính axit Sau đó, pH sẽ tăng lên để đạt được mức trung hòa ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.
Thời gian ổn định của vật liệu ủ phụ thuộc vào quy trình và hoạt động của vi sinh vật (VSV) Đặc biệt, vật liệu theo quy trình số 6 cho thấy sự ổn định pH diễn ra nhanh hơn so với các thùng khác.
Mùi phát sinh trong quá trình ủ là một tiêu chí quan trọng để lựa chọn quy trình phù hợp, tuy nhiên việc đánh giá chỉ có thể thực hiện định tính, dẫn đến độ chính xác không cao Để cải thiện độ tin cậy, cần áp dụng phương pháp đánh trọng số như đã trình bày trong bảng 4.9.
Bảng 4.9 Thể hiện đặc điểm mùi của các quy trình ủ phân
STT Mẫu QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
( Nguồn: khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Kết quả quan sát hàng ngày, vật liệu ủ theo quy trình 1 và 2 có mùi rất nặng, gây khó chịu
Vật liệu ủ trong quy trình 5 và 6 thì ít có mùi hoăc không có mùi trong quá trình ủ
Vật liệu ủ theo các quy trình còn lại có mùi nhƣng không gây khó chịu trong quá trình ủ phân
Thông qua việc điều chỉnh các thông số trong quá trình ủ hàng ngày, có thể nhận thấy sự cải thiện rõ rệt khi so sánh với phương pháp ủ tự nhiên Đặc biệt, quy trình ủ số 6 cho thấy hiệu quả tối ưu khi kết hợp bổ sung chế phẩm, phụ gia và các thông số khác, mang lại kết quả ủ tốt hơn.
4.2.2 Kết quả phân tích sản phẩm ủ Để bước đầu đánh giá hiệu quả các quy trình ủ phân, đề tài tiến hành phân tích và một số chỉ tiêu chất lƣợng phân của 6 quy trình ủ nhƣ: hệ số khô kiệt, hàm lƣợng mùn, hàm lƣợng nito, photpho
Bước đầu tiên phân tích các chỉ tiêu hóa học là xác định hệ số khô kiệt
Bảng 4.10 Hệ số K chuyển từ mẫu khô sang mẫu khô tuyệt đối
QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Hệ số K của các vật liệu sau khi ủ có giá trị khá phù hợp
Trong quy trình 1 và 2, độ ẩm của các vật liệu là thấp nhất, trong khi ở quy trình còn lại, hệ số thích hợp nhất được áp dụng Hệ số K cho thấy độ ẩm của các vật liệu sau khi ủ theo các quy trình, trong đó độ ẩm ở quy trình 1 và 2 thấp và không đạt yêu cầu.
Vật liệu sau khi ủ theo các quy trình 5,6 độ ẩm thích hợpnhất- môi trường hoạt động thuận lợi cho VSV (50-60)%
Chỉ tiêu hàm lượng mùn cho phép xác định hàm lượng chất hữu cơ trong phân sau khi ủ, đồng thời phản ánh sự khác biệt về chất lượng phân theo các quy trình ủ, như thể hiện trong số liệu bảng 4.11.
Bảng 4.11 Hàm lƣợng mùn trong vật liệu sau khi ủ
Stt MẪU QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.8a Hàm lƣợng mùn trong vật liệu sau khi ủ
Hàm lượng chất hữu cơ trong phân ủ theo quy trình 3, 4, 5, 6 đạt tiêu chuẩn chất lượng theo thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT (>20%), trong đó phân ủ theo quy trình thùng 6 có hàm lượng cao nhất.
Còn phân ủ theo quy trình 1và 2 có hàm lƣợng mùn không đạt tiêu chuẩn chất lượng phân theo thông tư hướng dẫn
3 Hàm lƣợng Nito dễ tiêu
Kết quả phân tích hàm lƣợng nito dễ tiêu- nguyên tố dinh dƣỡng quan trọng trong phân sau khi, thể hiện bảng 4.12 và biểu đồ 4.8.
Bảng 4.12 Hàm lƣợng nito dễ tiêu trong vật liệu sau khi ủ
MẪU QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
( Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.8b Hàm lƣợng nito dễ tiêu trong vật liêu sau khi ủ
Hàm lƣợng nito dễ tiêu (NH 4 +
) của vật liệu sau ủ (phân) theo quy trình số
6 có hàm lƣợng cao nhất
Còn phân ủ theo quy trình 1 và thùng 2 lại có hàm lƣợng nito dễ tiêu thấp nhất
Quy trình ủ 6 mang lại hiệu quả cao nhất so với quy trình ủ còn lại
4 Hàm lƣợng photpho dễ tiêu
Tiếp đến là nguyên tố photpho dễ tiêu , bằng cách so màu quang biện và áp dụng công thức tính toán xác định giá trị bảng 4.13
Bảng 4.13 Hàm lƣợng photpho dễ tiêu trong vật liệu sau khi ủ
STT Mẫu QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.9 Hàm lƣợng photpho dễ tiêu trong vật liệu sau khi ủ
- Hàm lƣợng photpho dễ tiêu trong vật liệu sau khi ủ theo quy trình 6 hàm lƣợng cao nhất
- Còn theo quy trình 1 và 2 lại có hàm lƣợng photpho dễ tiêu thấp nhất
- Quy trình ủ 6 mang lại hiệu quả cao nhất so với quy trình ủ còn lại
5 Hàm lƣợng nito tổng số
Bảng 4.14 Hàm lƣợng nito tổng số trong vật liệu sau khi ủ
(QT) QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.10 Hàm lƣợng nito tổng số trong vật liệu sau khi ủ
Theo thông tƣ số 41/2014/TT-BNNPTNT, hàm lƣợng nito tổng số đạt tiêu chuẩn >2 %
QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
Hàm lượng nito trong vật liệu sau quy trình 5 và 6 đạt chất lượng phân tốt nhất, trong khi các quy trình khác không đạt yêu cầu Đặc biệt, quy trình ủ 6 cho hiệu quả cao nhất so với các quy trình ủ còn lại.
6 Hàm lƣợng photpho tổng số
Bảng 4.15 Hàm lƣợng photpho trong vật liệu sau khi ủ
Stt Quy trình (QT) QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.11 Hàm lƣợng P 2 O 5 trong vật liệu sau khi ủ
Theo thông tƣ số 41/2014/TT-BNNPTNT, hàm lƣợng P2O5 trong phân đạt tiêu chuẩn > 3%
Hàm lượng P2O5 trong vật liệu sau quy trình 5 và 6 đạt chất lượng phân tốt, trong khi các quy trình khác không đạt yêu cầu Đặc biệt, quy trình ủ 6 cho hiệu quả cao nhất so với các quy trình ủ khác Đề tài này đánh giá chất lượng phân dựa trên các chỉ tiêu, từ đó thể hiện sự khác biệt về chất lượng giữa các quy trình ủ, cũng như giữa việc bổ sung chế phẩm và phụ gia so với ủ tự nhiên.
4.2.3 Lựa chọn quy trình ủ phân tối ƣu
So sánh các kết quả thực nghiệm về một số thông số kiểm soát quá trình
QT QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 QT 6
Kết quả ứng dụng thiết bị ủ phân bán tự động
Thiết bị ủ phân được phát triển dựa trên lý thuyết quá trình ủ phân compost và thực tiễn từ quy trình ủ chất thải rắn sinh hoạt của hộ gia đình Sau một tháng sử dụng, thiết bị sẽ cho ra sản phẩm phân compost chất lượng và có khả năng ủ liên tục mà không bị ngắt quãng.
Theo thống kê của Cục Bảo vệ Môi trường, tỷ lệ phát sinh chất thải sinh hoạt là 0.8 kg/người/ngày Báo cáo hiện trạng Môi trường Quốc gia 2011 cho thấy, thành phần chất thải rắn hữu cơ phân hủy sinh học chiếm từ 54% đến 77.1%, vì vậy có thể lấy giá trị trung bình là 60% để tính toán.
Tại khu vực thị trấn Xuân Mai, một hộ gia đình ước tính phát sinh tối đa 60 kg rác thải trong một tháng, trong đó có khoảng 45 kg là chất thải rắn hữu cơ.
Theo kết quả bảng (4.6) thể tích ứng 10 kg chất thải rắn hữu cơ là
35000 cm 3 nên thể tích ứng 60 kg chất thải rắn hữu cơ là 210000 cm 3
Thể tích ứng 20 kg chất thải rắn hữu cơ là 70000 cm 3 - 10 ngày đầu tiên ở ngăn thứ 1 a Kích thước cơ bản của thiết bị ủ
Cao: 130cm b Cấu tạo thiết bị ủ
Thiết bị ủ gồm vỏ bọc ngoài bằng bìa cứng không thấm nước và bên trong có 3 phần :
Phần 1 của thiết bị ủ bao gồm một mô tơ quay và bốn mô tơ quạt nhỏ được lắp đặt trên đỉnh, có mái che để bảo vệ Trên cùng của máy, có cùi dừa được sử dụng để giảm thiểu mùi hôi, và khi cùi dừa có mùi, nó sẽ trở thành nguyên liệu cho quá trình ủ phân.
Phần 2 của thiết bị bao gồm 3 ngăn ủ, được thiết kế với một thanh trụ gắn các thanh đánh chính giữa, kết nối với mô tơ quay ở phần 1 Các tôn hình trụ có lỗ thủng được lắp đặt trong 3 ngăn, với tấm tôn lỗ thủng ngăn cách giữa mỗi ngăn có thể rút ra vào Tổng chiều cao của thiết bị là 90cm.
1) Ngăn 1: rộng 40 dài 40cm cao 40cm chứa đƣợc 20 kg chất thải rắn hữu cơ Hình dạng là hộp tôn hình trụ có lỗ thủng nằm trong kích thước 40 cm, Cao 36 cm Có đáy là miếng tôn lỗ thủng kích thức 40x40 cm nằm trên các thanh sắt nằm ngang để giữ tôn không bị méo đi dưới tác dụng trọng lƣợng của phân, và có thể kéo ra vào
2) Ngăn 2: rộng 40 dài 40cm cao 30cm chứa đƣợc 15 kg chất thải rắn hữu cơ Hình dạng là hộp tôn hình trụ có lỗ thủng nằm trong kích thước 40 cm, Cao 26 cm Có đáy là miếng tôn lỗ thủng kích thức 40x40 cm nằm trên các thanh sắt nằm ngang để giữ tôn không bị méo đi dưới tác dụng trọng lƣợng của phân, và có thể kéo ra vào
3) Ngăn 3: rộng 40 dài 40cm cao 20cm chứa đƣợc 10 kg chất thải rắn hữu cơ.Hình dạng là hộp tôn hình trụ có lỗ thủng nằm trong kích thước 40 cm, Cao 16 cm Có đáy là miếng tôn lõ thủng kích thức 40x40 cm nằm trên các thanh sắt nằm ngang để giữ tôn không bị méo đi dưới tác dụng trọng lƣợng của phân, và có thể kéo ra vào
4) Thanh trụ đƣợc nối với mô tơ và đƣợc cố định 2 đầu để không bị lắc khi quay, cú kớch thước ứ2cm dài 90 cm và được hàn cỏc thanh sắt đỏnh so le nhau , mỗi thanh dài 19cm
Phần 3: gồm 1 khay để phân sau khỉ ủ, đế có lỗ thủng , nằm ở ngăn thứ
1 , có thể kéo ra vào để lấy phân , 1 khay để hứng nước có thể lấy ra vào ở ngăn 2 của phần 3
- Khay đựng phân có kích thước dài 40cm x rộng 40cm x cao 20cm, làm từ tôn có lỗ thủng để thoát nước giúp phân tơi xốp
Khay đựng nước được thiết kế kín bằng nhựa cứng với kích thước 40cm x 40cm x 10cm, giúp hứng nước rỉ rác trong quá trình ủ phân Bản vẽ autocad chi tiết về thiết bị ủ phân cũng được cung cấp.
2 Thuyết minh quy trình ủ và cách vận hành thiết bị bán tự động a Thuyết minh quy trình ủ
Giai đoạn 1 của quá trình xử lý chất thải rắn sinh hoạt bao gồm việc tập trung chất thải vào ngăn 1 và thực hiện xử lý sơ bộ Mỗi ngày, chất thải rắn được đưa vào thiết bị, kèm theo chế phẩm dạng bột, nước và tro Đồng thời, máy sẽ được bật để mô tơ quay đều rác và quạt hoạt động nhằm đảm bảo thoáng khí trong thiết bị ủ.
Sau khoảng 10 ngày, khi ngăn 1 gần đầy, hãy kéo tấm tôn ra để rác rơi xuống ngăn tiếp theo Sau đó, đóng lại để tiếp tục sử dụng ngăn 1 cho việc bỏ rác.
- Giai đoạn 2: Quá trình phân hủy diễn ra mạnh
Sau khi thực hiện quá trình đảo trộn và bổ sung chế phẩm cùng phụ gia, vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy mạnh mẽ hơn Để cung cấp oxy, cần tiếp tục sử dụng mô to và quạt quay, giúp làm mẫu nhỏ ra Khi ngăn 1 đã đầy, cần mở tôn ở đáy ngăn 2 để chuyển xuống ngăn 3, sau đó mới mở đáy tôn ở ngăn 1.
- Giai đoạn 3: Tiếp tục phân hủy ở ngăn 3
Khi chất thải được chuyển từ ngăn 2 xuống, quá trình phân hủy vẫn tiếp tục diễn ra trong ngăn này Đồng thời, mở tôn ở đáy ngăn 3 để thu gom phân vào khay chứa khi thùng 1 đã đầy chất thải một lần nữa.
Thời gian lưu trữ chất thải trong ngăn 3 giúp vi sinh vật phân giải và làm chín phân hiệu quả hơn Quá trình ủ chín diễn ra nhanh chóng hơn khi chất thải được đặt trong khay chứa phân.
Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của giải pháp ủ phân
4.4.1 Hiện trạng môi trường và nhận thức của người dân về phân hữu cơ a Chất lượng môi trường sống khu vực thị trấn Xuân Mai
Kết quả điều tra chỉ ra rằng môi trường đang có sự biến đổi và ảnh hưởng đến đời sống của người dân, với nhiều ý kiến phản ánh về chất lượng môi trường được thể hiện trong bảng 4.17.
Bảng 4.17: Đánh giá chất lượng môi trường sống khu vực thị trấn Xuân Mai
TT Mức độ đánh giá Tốt Trung bình Kém
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.12 Đánh giá chất lượng môi trường sống khu vực thị trấn
Theo khảo sát, 72% người dân đánh giá chất lượng môi trường sống xung quanh là bình thường, 20% cho rằng môi trường tốt, trong khi 8% nhận định môi trường kém chất lượng Điều này cho thấy quan điểm của người dân về chất lượng môi trường chưa có nhiều biến động, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế cần cải thiện Bên cạnh đó, sự quan tâm của người dân đối với công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt cũng cần được chú trọng.
Tuyên truyền về bảo vệ môi trường đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao nhận thức của người dân về quản lý chất thải rắn sinh hoạt, điều này được thể hiện rõ qua số liệu trong bảng 4.18.
Bảng 4.18 Mức độ quan tâm của người dân tới công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Xuân Mai
Stt Tiêu chí đánh giá Số phiếu Tỉ lệ (%)
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.13 Mức độ quan tâm của người dân tới công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt thị trấn Xuân Mai
Theo bảng thống kê, 76% người dân quan tâm đến công tác quản lý CTRSH, tuy nhiên vẫn còn 8% không quan tâm do một số nguyên nhân Để tăng cường sự tham gia của tất cả người dân, cần có biện pháp tuyên truyền sâu rộng hơn về lợi ích và vai trò của họ trong quản lý môi trường Về sự hài lòng của người dân với dịch vụ vệ sinh môi trường, công ty môi trường cần cải thiện hiệu quả dịch vụ để đáp ứng mong đợi và tạo thiện cảm với người dân.
Bảng 4.19 Mức độ hài lòng của người dân với dịch vụ vệ sinh môi trường tại thị trấn Xuân Mai
Stt Tiêu chí đánh giá Số hộ Tỉ lệ (%)
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Rất quan tâm Quan tâm Ít quan tâmKhông quan tâm
Biểu đồ 4.14 Mức độ hài lòng của người dân với dịch vụ vệ sinh môi trường tại thị trấn Xuân Mai
Kết quả khảo sát cho thấy người dân thị trấn Xuân Mai khá hài lòng với chất lượng dịch vụ vệ sinh môi trường, với 40% hài lòng và 38% cảm thấy bình thường Để phục vụ tốt hơn, dịch vụ VSMT cần nâng cao chất lượng trong thời gian tới Ngoài ra, việc xây dựng các điểm tập kết chất thải rắn, với sự đồng ý của UBND, đã ảnh hưởng đến đời sống người dân, như thể hiện trong bảng 4.20.
Bảng 4.20 Mức độ ảnh hưởng của điểm tập kết tới cuộc sống người dân tại TT Xuân Mai
Tiêu chí đánh giá Số phiếu Tỉ lệ (%) Ảnh hưởng rất nhiều 8 16 Ảnh hưởng nhiều 34 68 Ít ảnh hưởng 6 12
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Rất hài lòng Hài lòngBình thường Không hài lòng
Biểu đồ 4.15 Mức độ ảnh hưởng của điểm tập kết tới cuộc sống người dân tại TT Xuân Mai
Kết quả khảo sát cho thấy, 68% người dân cho rằng các điểm tập kết ảnh hưởng lớn đến đời sống của họ, gấp 17 lần so với số ý kiến cho rằng không ảnh hưởng và gấp 6 lần so với ý kiến cho rằng ảnh hưởng ít Do đó, chính quyền địa phương và công ty môi trường đô thị Xuân Mai cần triển khai các biện pháp nhằm giảm thiểu hoặc loại trừ những tác động tiêu cực đến cuộc sống của người dân.
Công tác phân loại rác tại nguồn yếu kém là một trong những nguyên nhân chính gây ra nhiều vấn đề trong thu gom rác thải, dẫn đến khó khăn trong quá trình thu gom và không đạt hiệu quả như mong muốn Điều này ảnh hưởng đến người dân, làm tăng nhân công và thời gian thu gom, từ đó làm tăng chi phí mà người dân phải trả Ngoài ra, các chất hữu cơ trong chất thải hàng ngày phân hủy, gây mùi khó chịu tại các khu tập kết rác.
4.4.2 Ƣớc tính lợi ích thu đƣợc sau khi áp dụng quy trình ủ phân đối với hộ gia đình
1 Ƣớc tính lợi ích thu đƣợc sau khi áp dụng quy trình ủ phân đối với hộ gia đình
Lượng compost sản xuất đạt 55% so với chất thải rắn hữu cơ ban đầu Với giá bán compost trên thị trường khoảng 1000 đồng/kg, tổng số tiền thu được từ việc bán compost sẽ phụ thuộc vào khối lượng sản xuất.
4% Ảnh hưởng rất nhiều Ảnh hưởng nhiều Ít ảnh hưởng Không ảnh hưởng
Bảng 4.21 Lợi ích về kinh tế sản xuất phân thị trấn Xuân Mai
Chất rắn hữucơ trong 1 ngày (kg)
Tổng chất rắn hữu cơ trong năm (kg)
Hệ số chuyể n đổi thành phân
Giá bán (đồng) Tổng tiền
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Phân compost mang lại nhiều lợi ích kinh tế đáng kể, giúp người dân tiết kiệm chi phí cho phân bón hóa học và thuốc trừ sâu.
Bảng 4.22 Giá phân bán lẻ mỗi tấn tại Việt Nam (VND)
STT Mặt hàng ĐV Tỉnh Ngày
9 Lân Long Thành (bán buôn) Kg An Giang 2.500 2.500
11 NPK cò Pháp (16+16+8) (bán buôn) Kg An Giang 9.000 9.000
12 NPK cò pháp (20+20+15) (bán buôn) Kg An Giang 11.500 11.500
13 NPK đầu trâu (16+16+8) (bán buôn) Kg An Giang 11.000 11.000
14 NPK Đầu trâu (20+20+15) (bán buôn) Kg An Giang 13.000 13.000
15 NPK Đầu trâu TE(20+20+15) (bán buôn) Kg An Giang 11.500 11.500
16 NPK việt nhật (16+16+8) (bán buôn) Kg An Giang 9.000 9.000
17 Urê (TQ) (bán buôn) Kg An Giang 6.000 6.000
18 Urê Phú Mỹ (bán buôn) Kg An Giang 6.200 6.200
19 Urea (LX) (bán buôn) Kg An Giang 6.800 6.800
20 Xoài cát Hòa Lộc loại 1 (bán lẻ) Kg An Giang 40.000 40.000 (Nguồn: Trang Xúc tiến thương mại - Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)
2 Hiệu quả của việc sử dụng phân bón đối cây trồng
Sự tăng trưởng chiều cao của cây theo thời gian được ảnh hưởng bởi việc bón phân bằng các thùng phân ủ với các công thức khác nhau, như thể hiện trong bảng 4.23.
Bảng 4.23 Theo dõi sự phát triển chiều cao của rau cải canh trồng bằng các sản phẩm phân bón sau khỉ ủ và phân hóa học (cm)
QT1 QT2 QT3 QT4 QT5 Mẫu TB QT6 Phân hóa học
(Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.16 Sự phát triển chiều cao của rau cải canh trồng bằng các sản phẩm phân bón sau khỉ ủ và phân hóa học
Chiều cao của cây rau trong 2-3 ngày đầu phát triển chậm, chỉ từ 0-3cm, nhưng sau đó cây rau bắt đầu phát triển mạnh do thời kỳ sinh trưởng tích cực Ở luống rau trồng bằng phân hóa học, rau phát triển nhanh hơn, đạt 3cm chỉ sau 3 ngày đầu nhờ vào độ hòa tan nhanh của phân, cung cấp dinh dưỡng kịp thời Trong khi đó, các luống rau trồng bằng phân ủ theo quy trình 3, 4, 5, 6 và mẫu TB có sự phát triển chậm hơn trong giai đoạn đầu Tuy nhiên, đến cuối thời kỳ sinh trưởng, chúng có thể bắt kịp với rau trồng bằng phân hóa học, trong khi luống rau bón phân ủ theo quy trình 1, 2 vẫn phát triển chậm hơn.
Mẫu TB QT5 QT4 QT3 QT2
64 hẳn rau mọc nên biểu hiện sự thiếu chất dinh dƣỡng
Do thời gian hạn chế, kết quả chưa thể hiện rõ ràng tính chất của phân hữu cơ Phân hữu cơ sau khi ủ cần một khoảng thời gian dài để hòa tan và phát huy tác dụng trong đất, điều này rất quan trọng cho sự phát triển của cây lâu năm.
3 So sánh hiệu quả kinh tế và môi trường giữa các loại phân ủ và phân hóa học a Lợi ích về kinh tế
Chi phí sản xuất phân ủ theo quy trình 4,5,6 chỉ khoảng 2.000 đồng cho 20ml chế phẩm EM và 20g chế phẩm EM-E, với tổng chi phí thêm 10.000 đồng cho thùng và túi nilong Trong khi đó, quy trình 1,2 và quy trình 3 sử dụng nguyên liệu địa phương chỉ tốn 10.000 đồng cho xô và túi nilong, nhưng hiệu quả kém hơn so với phân ủ EM-E Phân hóa học NPK có giá 12.000 đồng/kg, và để trồng một luống rau cần khoảng 600g, tương đương 7.200 đồng Giá rau thu hoạch trên thị trường hiện tại là 10.000 đồng/kg.
Bảng 4.24 Lợi ích kinh tế sau thu hoạch cây stt Trồng bằng phân
Tổng lƣợng thu hoạch đƣợc (kg)
Gía bán (nghìn đồng/kg)
Lợi nhuận thu đƣợc (nghìn đồng)
( Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp, 2017)
Biểu đồ 4.17 Lợi ích kinh tế sau thu hoạch cây
Rau trồng bằng phân hóa học đạt năng suất cao nhất là 5,3kg nhưng chi phí cũng cao nhất, lên tới 17.200 đồng, mang lại lợi nhuận 35.800 đồng, thấp hơn so với phương pháp ủ phân theo quy trình 6 Trong khi đó, rau trồng bằng EM thu hoạch được 5kg, và rau trồng bằng phân ủ từ tro hay ủ tự nhiên có năng suất thấp nhất nhưng chi phí chỉ 10.000 đồng, lợi nhuận đạt 30.000-32.000 đồng Mặc dù phân hóa học giúp cây trồng phát triển mạnh mẽ, nhưng hiệu quả không duy trì lâu dài và để lại dư lượng muối trong đất, gây cản trở cho cây hấp thụ dưỡng chất và tiêu diệt vi sinh vật hữu ích Hơn nữa, phân bón hóa học có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và môi trường sống.
Trồng rau bằng phương pháp ủ phân giúp giảm thiểu độc tố phát tán ra môi trường, bảo vệ đất và các sinh vật sống trong đó Phương pháp này không chỉ an toàn cho sức khỏe con người mà còn cải tạo đất, làm cho đất trở nên tơi xốp Đồng thời, việc xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp cũng được thực hiện một cách thân thiện với môi trường.