Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận công nghệ sinh học môi trường
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 mùi hôi, nước rỉ rác và các khí độc hại thải ra. I.3. Thực trạng rác thải sinh hoạt I.3.1 Khái niệm chung Chất thải rắn sinh hoạt: Là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, các trung tâm dịch vụ, thương mại. Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa hoặc quá hạn sử dụng, xương động vật, tre, gỗ, lông gà vịt, vải , giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả v.v… Theo phương diện khoa học, có thể phân biệt các loại chất thải rắn sau: - Chất thải thực phẩm bao gồm các thức ăn thừa, rau, quả… loại chất thải này mang bản chất dễ bị phân hủy sinh học, quá trình phân hủy tạo ra các chất có mùi khó chịu, CÔNG NGHỆ SH-MT 2 GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 đặc biệt trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. Ngoài các loại thức ăn dư thừa từ gia đình còn có thức ăn dư thừa từ các bếp ăn tập thể, các nhà hàng, khách sạn, ký túc xá, chợ … - Chất thải trực tiếp của động vật chủ yếu là phân, bao gồm phân người và phân của các động vật khác. - Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từ các khu vực sinh hoạt của dân cư. - Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: các loại vật liệu sau đốt cháy, các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than , củi và các chất thải dễ cháy khác trong gia đình, trong kho của các công sở, cơ quan, xí nghiệp, các loại xỉ than. - Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu là các lá cây, que, củi, nilon, vỏ bao gói… I.3.2. Phân loại rác thải sinh hoạt: Thông thường rác được chia thành 3 nhóm chính như sau: + Rác vô cơ (rác khô): gồm các loại phế thải thuỷ tinh, sành sứ, kim loại, giấy, cao su, nhựa, vải, đồ điện, đồ chơi, cát sỏi, vật liệu xây dựng + 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, nhóm em xin trình bày 1 phương pháp xử lý bằng sinh học với ưu điểm là dễ làm và chi phì rẻ, đó là phương pháp ủ phân COMPOST. PHẦN II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN COMPOST II. Công nghệ sản xuất phân hữu cơ sinh học ( COMPOST) II.1. Định nghĩa Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm phân bón được tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phế thải nông, lâm nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thị, phế thải sinh hoạt ), trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới tác động của vi sinh vật hoặc các hoạt chất sinh học được chuyển hóa 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 có thể phân ra làm các giai đoạn khác nhau d ự a theo s ự biến thiên nhiệt độ : - Pha thích nghi : là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi v ớ i môi tr ư ờ ng - m ớ i. - Pha tăng tr ư ở ng : đặc tr ư ng b ở i s ự 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 ng ư ỡ ng nhiệt mesophilic. - Pha ư a nhiệt : 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. - Pha tr ư ở ng thành : là giai đoạn giảm nhiệt độ đến m ứ c mesophilic và cuối cùng bằng nhiệt độ môi tr ư ờ ng. Quá trình lên men lần th ứ hai chậm và thích h ợ p cho s ự hình thành keo mùn (là quá trình chuyển hóa các chất h ữ u c ơ thành mùn và các khoáng chất sắt, canxi, nit ơ …) và cuối cùng thành mùn. II.2. Nguồn nguyên liệu ủ compost. Chủ yếu là rác thải sinh hoạt ở các hộ gia đình, chất thải công nghiệp ( bã nho, bã mía ), chất thải nông nghiệp, - Ngoài công nghệ ủ kị khí và hiếu khí, người ta còn có thể thu hồi khí và phân 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 sự có mặt của những sinh vật cần thiết, những yếu tố chính ảnh hưởng lên quá trình sản xuất compost có thể được 03 nhóm chính là: nhóm những yếu tố dinh dưỡng, môi trường và vận hành. CÔNG NGHỆ SH-MT 7 GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 II.3.1.Các yếu tố dinh dưỡng: Bảng 8: các thông số dinh dưỡng + Nguyên tố đa lượng và vi lượng * Nguyên tố đa lượng như: C, N, P, Ca, và K. * Nguyên tố vi lượng như: Mg, Mn, Co, F Trong thực tế, hầu hết chúng trở nên độc nếu nồng độ vượt quá mức cho phép. Hầu hết những nguyên tố Mg, Co, Mn, Fe, S…có vai trò trong việc trao đổi tế bào chất. + Tỷ lệ C/N -Tỷ lệ C:N là hệ số dinh dưỡng chính.Trong thực tiễn sản xuất compost, tỷ lệ này vào khoảng 20:1 đến 25:1. Ngược lại, nếu tỷ lệ thấp hơn 20:1, N có khả năng bị thất thoát. Bởi vì, N dư chuyển hóa thành N trong NH 3 . Giai đoạn chuyển hóa tích cực (active stage) trong sản xuất compost có đặc điểm là nồng độ pH và nhiệt độ khá cao, đặc điểm này có thể gây ra sự bay hơi của NH 3 . II.3.2 Những yếu tố môi trường Chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình sản xuất compost là nhiệt độ, độ ẩm và pH. Ý nghĩa là chúng (có thể là từng yếu tố hoặc nhiều yếu tố kết hợp lại) quyết định tốc độ và mức độ phân hủy. Nếu khiếm khuyết một yếu tố bất kỳ nào đó sẽ làm giảm tốc độ và mức độ phân hủy. CÔNG NGHỆ SH-MT 8 GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 + Nhiệt độ Nhiệt độ tối ưu là 50 – 60 o C, thích hợp với vi khuẩn Thermophilic và tốc độ phân hủy rác là cao nhất. Nhiệt độ trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật làm cho quá trình phân hủy diễn ra không thuận lợi, còn nhiệt độ hơn ngưỡng nà phân Compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh. Bả n g 2. 6 : Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật. Loại vi sinh vật Nhiệt độ( o C) Khoảng dao động Tối ư u Psychrophillic (VSV ư a lạnh) 10-3 0 1 5 Mesophilic (VSV ư a ấm) 40–5 0 3 5 Thermophilic (VSV ư a nhiệt) 45-7 5 5 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 cơ chất từ 50% – 60% thường bị coi nhẹ trong quá trình sản xuất compost. Nếu độ ẩm thấp hơn 20% không đủ cho sự tovồn tại của vi sinh vật. Còn độ ẩm quá cao sẽ dẫn tới tình trạng rò rỉ chất dinh dưỡng và bất lợi cho quá trình thổi khí, do các lỗ hỏng không gian bị bít kín và chứa đầy nước không cho không khí đi qua, vật liệu sẽ không xốp và tạo ra trường yếm khí CÔNG NGHỆ SH-MT 9 GVGD: Ths. VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 bên trong khối ủ Compost. Điều này thực chất rất quan trọng bởi vì độ ẩm thấp hơn sẽ kìm hãm hoạt động của vi khuẩn và tất cả vi khuẩn sẽ ngừng hoạt động ở độ ẩm 12%. + Sự thông khí - So sánh với phương pháp sản xuất compost kỵ khí, phương pháp sản xuất compost hiếu khí có rất nhiều ưu điểm: - Sự phân huỷ xảy ra nhanh hơn. • Nhiệt độ cao đủ để làm chết những mầm bệnh. • Số lượng và nồng độ khí hôi thối giảm mạnh. -Mùi khó chịu là vấn đề không thể tránh trong xử lý và thải bỏ chất thải. Để cải thiện đáng kể nồng độ và sự tập trung mùi trong sản xuất compost hiếu khí cần cung cấp đủ nhu cầu Oxi cho quần thể vi khuẩn hoạt động bằng cách sử dụng quy trình thông khí thích hợp. Khí sinh ra có thể được kiểm soát bằng cách thu khí từ khối ủ compost do quá trình phân hủy và xử lý chúng bằng hệ thống xử lý hoá học hay sinh học, nhờ vậy mùi hôi khó chịu sẽ giảm + Kích thước hạt. Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ ẩm và tốc độ phân hủy. Qúa trình phân hủy hiếu khí sẽ xảy ra trên bề mặt hạt, hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ tăng sự tiếp xúc với Oxi. Do đó, có thể làm tăng tốc độ phân hủy trong một khoảng độ xốp nhất định. Đường kính của hạt tối ưu là 3 – 50nm. Hạt có kích thước quá nhỏ sẽ có độ xốp thấp, ức chế tốc độ phân hủy. Còn hạt quá lớn sẽ có độ xốp cao, làm cho sự phân bố khí không đồng đều, không có lợi cho quá trình chế biến Compost. + Vi sinh vật. Không có gì có lợi bằng sự tham gia của vi sinh vật đối với việc chế biến phân Compost từ CÔNG NGHỆ SH-MT 10 [...]... nghị: Để công tác xử lý rác sinh hoạt đạt hiệu quả, cần phải : - Giáo dục môi trường cho toàn bộ người dân trong thành phố bằng cách treo băng rôn, phát tờ rơi có hình ảnh về môi trường dễ hiểu, tuyên truyền trên loa phóng thanh, tổ chức những trò chơi mang tính giáo dục môi trường CÔNG NGHỆ SH-MT 34 GVGD: Ths VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 - Phổ cập giáo dục môi trường ở tất cả các trường học và ở... xử lý môi trường về rác thải sinh hoạt - Thành lập các tổ chức bảo vệ môi trường, dùng các phương tiện thông tin đại chúng truyền đạt cho người dân biết về việc bảo vệ môi trường - Đưa môi trường vào giáo dục nhằm nâng cao ý thức của con người trong việc bảo vệ môi trường - Đưa ra những hình phạt thích đáng cho những ai đã trực tiếp hoặc gián tiếp gây nguy hại đến môi trường Câu hỏi 1: Những vi sinh. .. Chất thải rắn có được thu gom hết hay không - Sự đầu tư của Công ty Môi trường Đô thị và chính phủ Đan Mạch cho công tác xây dựng, vận hành nhà máy - Số lượng cán bộ – công nhân viên có kiến thức về môi trường trong nhà máy - Quá trình vận hành nhà máy có gặp sự cố nào không - Công nhân vận hành công nghệ có thực hiện đúng quy trình công nghệ đã - được đề ra hay không - Chất lượng phân bón có đáp ứng... DUNG Cellulomonas LỚP: 09MT112-N2 Aspergillus Kết quả phân tích thành phần rác thải sinh hoạt cho thấy, thành phần rác hữu cơ của ta chiếm khoảng 45-55%, là tỉ lệ cao nên rất thích hợp với phương pháp xử lý bằng công nghệ sinh học Hơn nữa, xử lý rác bằng công nghệ vi sinh có thể khắc phục được tình trạng ô nhiễm môi trường không khí và ô nhiễm nguồn nước, đồng thời tiết kiệm được diện tích đất II.6... sinh hoạt đã góp một phần không nhỏ làm ô nhiễm môi trường, làm mất vẻ mỹ quan của thành phố CÔNG NGHỆ SH-MT 33 GVGD: Ths VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 Trong khi việc thu gom và vận chuyển rác đang có những tiến triển hết sức tốt đẹp thì việc đầu tư trang thiết bị cho công tác xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở đây không được quan tâm đúng mức Rác thải vẫn còn tập trung chưa phân loại, chưa đưa được công. .. hoạch chi tiết về sử dụng đất dùng cho công tác xử lý chất thải rắn - Cần có chính lược phát triển thị trường tiêu thụ phân Compost - Cần có chế độ khen thưởng đối với những hành động có ý nghĩa bảo vệ môi trường và xử phạt hành chính hay chế tài đối với những hành vi xã rác bừa bãi gây ảnh hưởng xấu về mặt môi trường - Kiểm tra, giám sát kỹ quá trình vận hành công nghệ, sản xuất phân của nhà máy nhằm... 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 Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh: Nhiệt của chất thải sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học có thể đạt khoảng 60oC, đủ để làm mất hoạt tính của vi... thường xuyên, 4) Công suất bị hạn chế bởi kích thước của thùng Mặc dù hiện nay nhiều hệ thống kiểu mới cho công suất cao V KẾT LUẬN Việc ô nhiễm môi trường chủ yếu là do ý thức của con người Ngoài chiến dịch truyền thông nêu cao nhận thức, cũng cần phải áp dụng những quy định nghiêm ngặt hơn đối với vấn đề kiểm soát ô nhiễm, buộc tất cả người dân phải có ý thức và trách nhiệm đối với môi trường sống Thực... tay, khối lượng rác - Công suất 100m lớn nên không đạt /ngày 3 rác - Nhà hiệu quả máy - Máy móc thiết - Không phân loại - Máy móc thiết bị phân bón bị được Hoóc Môn, viện trợ TP Hồ Chí 4 Minh - Công hiện đại sự tại nguồn, tạp chất được sự nhiều nghệ - Hệ viện công nghệ hiện đại thống phân loại rác sàn - Do chính hoạt động phủ và Đan Mạch viện trợ xây các thiết bị không dựng 1981 CÔNG NGHỆ SH-MT trợ, tại... lượng khô) 15 Hàm lượng đồng lượng khô) 16 lượng khô) CÔNG NGHỆ SH-MT 26 GVGD: Ths VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 IV Đề xuất một số công nghệ ( cường ơi chỉnh cho nó phù hợp lại nha, nhớ ngoại trừ tên của vi sinh v65t ra thì tất cả không được viết in nghiêng) Hệ thống sản xuất phân Compost hiện nay có thể phân làm hai loại: 1- windrow (đánh luống) CÔNG NGHỆ SH-MT 27 GVGD: Ths VƯU NGỌC DUNG LỚP: 09MT112-N2 . rất thích hợp với phương pháp xử lý bằng công nghệ sinh học. Hơn nữa, xử lý rác bằng công nghệ vi sinh có thể khắc phục được tình trạng ô nhiễm môi trường không khí và ô nhiễm nguồn nước, đồng. 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. 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