Đang tải... (xem toàn văn)
Ở các nước đang phát triển, những trở ngại có liên quan đến kinh tế, kỹ thuật và nguồn nhân lực có đủ trình độ chuyên môn làm thu hẹp cơ hội lựa chọn giải pháp quản lý, xử lý, thải bỏ chất thải rắn chấp nhận được. Những giải pháp có thể bao gồm: giảm thiểu, tái sinh tái chế, sản xuất compost, thiêu đốt và chôn lấp chất thải rắn. Sản xuất compost là giải pháp, có một vài ngoại lệ, thích hợp nhất cho nguồn nguyên liệu hạn chế nhưng có sẵn ở các nước đang phát triển. Một đặc điểm làm cho sản xuất compost đặc biệt phù hợp là khả năng thích nghi cao với nhiều tình huống khác nhau, một phần bởi vì những yêu cầu cần thiết cho quá trình sản xuất compost có thể linh động thay đổi. Kết quả là, gần như có mọi hệ thống compost cho mọi trường hợp, nghĩa là từ hệ thống đơn giản cho khu vực mới phát triển công nghiệp đến các hệ thống cơ giới hoá phức tạp cho khu vực phát triển công nghiệp hiện đại.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BÁO CÁO MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Đề Tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN - COMPOSTING GV: Nguyễn Thị Phương Anh SVTH: Nhóm 10 STT Họ Tên MSSV Lớp 01 Trần Minh Tài ( NT) 13127900 DH13MT 02 Võ Đại Hiệp 11149073 DH11QM 03 Nguyễn Linh Dương 11149011 DH11QM 04 Đinh Ngọc Quân 11149309 DH11QM 05 Lê Hữu Tuấn 13149463 DH13QM 06 Đinh Phôn 13149603 DH13QM 07 Phan Hoàng Nhân 12149334 DH12QM Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 10, năm 2014 MỤC LỤC I ĐỊNH NGHĨA: II SINH VẬT THỰC HIỆN CHUYỂN HÓA COMPOST: Iii CÁC YẾU TỐ CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT COMPOST: a Nguyên tố đa lượng vi lượng: .8 b Tỷ lệ C:N (carbon/nitơ) .9 c Phân tích C N: .9 d Kích cỡ hạt: 10 a Nhiệt độ 12 b Độ pH .12 c Yếu tố độ ẩm 13 Sản xuất compost kỵ khí so với hiếu khí .15 a Giám sát trình sản xuất compost .17 b Sử dụng đại lượng: 19 c Đo lường độ ổn định sản phẩm/quá trình: 20 iV CÔNG NGHỆ: .24 V NHỮNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT COMPOST 29 a Sản xuất compost dạng luống kiểu tĩnh (“Static windrow”) 29 b Sản xuất compost dạng luống kiểu có đảo trộn (“turned windrow”) 34 a Ví dụ vài hệ thống sản xuất compost thùng hay kênh mương tiêu biểu 40 b Vấn đề kinh tế 43 VI TIẾP THỊ VÀ PHÂN PHỐI SẢN PHẨM 44 .48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 ĐẶT VẤN ĐỀ Ở nước phát triển, trở ngại có liên quan đến kinh tế, kỹ thuật nguồn nhân lực có đủ trình độ chuyên môn làm thu hẹp hội lựa chọn giải pháp quản lý, xử lý, thải bỏ chất thải rắn chấp nhận Những giải pháp bao gồm: giảm thiểu, tái sinh tái chế, sản xuất compost, thiêu đốt chôn lấp chất thải rắn Sản xuất compost giải pháp, có vài ngoại lệ, thích hợp cho nguồn nguyên liệu hạn chế có sẵn nước phát triển Một đặc điểm làm cho sản xuất compost đặc biệt phù hợp khả thích nghi cao với nhiều tình khác nhau, phần yêu cầu cần thiết cho trình sản xuất compost linh động thay đổi Kết là, gần có hệ thống compost cho trường hợp, nghĩa từ hệ thống đơn giản cho khu vực phát triển công nghiệp đến hệ thống giới hoá phức tạp cho khu vực phát triển công nghiệp đại Giải pháp sản xuất compost tận dụng nhiều lợi ích hệ thống sinh học: giảm chi phí cho trang thiết bị chi phí vận hành, thân thiện với môi trường tạo sản phẩm có ích Ngược lại, sản xuất compost có số bất lợi, thường liên quan đến hệ thống sinh học, cụ thể tốc độ phản ứng chậm số vấn đề dự đoán Đối với nhược điểm vừa nêu, tốc độ phản ứng chậm hợp lý thời gian cần thiết để xảy phản ứng (retention times) tính tuần tháng Tuy nhiên, nhược điểm dự đoán không hợp lý Nếu tất điều kiện cần thiết xác định, đảm bảo trì tình trạng trình sản xuất dự báo Giữa yếu tố tiên chủ yếu điều kiện định cho thành công sản xuất compost hiểu biết cặn kẽ ứng dụng nguyên tắc trình Nếu hiểu biết này, kế hoạch thiết kế vận hành sản xuất compost không chuẩn bị đầy đủ Những kiến thức sinh học dựa kiến thức nguyên tắc trình Kiến thức naỳ cho phép đưa đánh giá hợp lý kỹ thuật làm compost ứng dụng kỹ thuật Lợi ích hiển nhiên kiến thức giúp ích cho việc lựa chọn hệ thống phù hợp để thực nhiệm vụ đưa Thêm lợi ích kèm theo khả đánh giá xác hệ thống thử nghiệm I ĐỊNH NGHĨA: Có định nghĩa compost: định nghĩa theo thuật ngữ, phân biệt sản xuất compost với dạng phân hủy sinh học khác Thứ hai định nghĩa quan điểm sinh thái Định nghĩa theo thuật ngữ: Định nghĩa phân biệt sản xuất compost với trình sinh học khác là: “ Composting is the biologycal decomposition of biodegradable solid waste under controlled predominantly aerobic conditions to a state that is sufficiently stable for muisance – free strorage and handling and is satisfactorily matured for safe use in agriculture” “Sản xuất Compost phân huỷ sinh học chất thải rắn dễ phân huỷ sinh học điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát thành chất tình trạng ổn định hoàn toàn, không gây cảm giác khó chịu lưu trữ, sử dụng trưởng thành để sử dụng an toàn nông nghiệp” Các thuật ngữ cụm từ sử dụng kết hợp với để phân biệt điểm khác sản xuất comost với trình phân huỷ khác là: “biological decomposition” (phân hủy sinh học), “biodegradable” (dễ phân hủy sinh học), “under controlled predominantly aerobic conditions” (dưới điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát), “sufficiently stable” (ổn định hoàn toàn), “mature” (trưởng thành) Cụm từ: “biological decomposition” có ý phân huỷ tiến hành hoàn thành vi sinh vật “Biodegradable” nói đến chất dễ bị ảnh hưởng trình phân huỷ chủng vi sinh vật, vd: vi khuẩn, nấm… Những chất Các chất dạng hợp chất hữu tạo từ vi sinh vật tổng hợp hoá học (như halogenated hydrocarbons - hydrocarbon bị halogen hóa) Sự phân huỷ chất hữu tổng hợp đòi hỏi hoạt động số chủng VSV định điều kiện đặc biệt Cụm từ “under controlled predominantly aerobic conditions”có ý nghĩa: 1) phân biệt sản xuất compost với trình phân huỷ sinh học ngẫu nhiên diễn tự nhiên (vd: bãi rác hở, rừng, cánh đồng…) 2) phân biệt sản xuất compost với trình phân hủy kị khí ( biogas) Tiêu chuẩn “ổn định” an toàn lưu trữ không gây mùi khó chịu Tiêu chuẩn cho “trưởng thành” ( hoai mục hoàn toàn)” định hướng để sử dụng nông nghiệp Định nghĩa quan điểm sinh thái: “Composting is a decomposition process in which the substrate is progressively broken down by a succession of population of living organisms The breakdown products of one population serve as the subtrate for the succeeding population The succession is initiated by way of the breakdown of the complex molecules in the raw substrate to simpler forms by microbes indigenous to the substrate.” “Sản phẩm compost trình phân huỷ mà chất liên tục bị phân hủy quần thể VSV kế tục Sản phẩm phân hủy quần thể VSV làm chất cho quần thể vi sinh vật Các trình nối tiếp bắt đầu cách phân hủy phân tử phức tạp chất thô thành dạng đơn giản VK có sẵn chất II SINH VẬT THỰC HIỆN CHUYỂN HÓA COMPOST: Các vi sinh vật ưa ấm, vi sinh vật chịu nhiệt (mesophilis thermophilic ) nấm chiếm ưu tổ chức sinh vật suốt giai đoạn đầu giai đoạn hoạt động chuyển hóa tích cực (active stage – giai đoạn nhiệt độ cao) trình ủ compost Có thể phân chia VSV thành nhóm theo hình thái chúng “VK có hình thái đầy đủ” (“bacteria proper”) “VK dạng sợi” Thật ra, VK dạng sợi đơn giản VK bị “phân nhánh” , loại khuẩn tia (Khuẩn tia nhóm VSV có tính chất trung gian vi khuẩn nấm Chúng có hình dạng tương tự nấm với chiều rộng tế bào từ 0,5 – 1,4 µ m, công nghiệp, nhóm VSV sử dụng rộng rãi để sản xuất chất kháng sinh.) Thường khuẩn tia không xuất với số lượng lớn hết giai đoạn nhiệt độ cao trình ủ phân compost Ngẫu nhiên với xuất khuẩn tia biến nhanh chóng cellulose chất gỗ (lignin) Mặc dù vài VK phân giải Nito có mặt, điều kiện không cho phép phân giải nitơ [23] Sự bắt đầu cho giai đoạn ổn định trình xuất SV hoại sinh Nguồn dinh dưỡng cho SV hoại sinh từ VSV hoại sinh không hoạt động khác chất thải phân hủy Các dạng xuất dạng cực nhỏ (như paramecium – loài sinh vật đơn bào có lông mịn, amoeba - amip, rotifer - phiêu sinh vật đa bào có khoang giả cực nhỏ) Dần dần, dạng lớn sên trùng đất trở nên nhiều Nằm số Lumbricuse terestris, L rubellus, Eisenia foetida [24,25] Khối lượng compost thay đổi lớn thời điểm bắt đầu xuất trùng đất Dĩ nhiên, trùng đất xuất từ từ vào thời gian trước đó, chí gần đầu giai đoạn Lợi ích tiềm tàng xác nhận sử dụng trùng đất sản xuất compost khuyến khích phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất “vermiculture” [25] Phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất: Khi nói đến phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất, cần phải luôn ghi nhớ rằng: sản phẩm cuối trình sản xuất compost luôn có trùng đất, sản phẩm cuối chất tiết mà trùng đất thải sau phân giải chất thải Và “sản phaåm compost” Trong số lợi ích nêu “vermiculture” có lợi ích sau đây: 1) giảm kích thước hạt sản phẩm nhiều hơn, 2) sản phaåm compost chất lượng cao sản phẩm compost có chất tiết trùng đất giàu nitơ, 3) gia tăng trao đổi carbon dinh dưỡng nhờ tăng tương tác sinh vật hoại sinh lớn nhỏ , 4) Sản phẩm tiết trùng đất có chất lượng hẳn sản phẩm compost truyền thống Không phải loài trùng đất phù hợp để sản xuất compost (tạo protein chất tiết) Trong loài trùng đất giữ lại sản xuất compost, loài thường dùng loài gọi trùng đỏ californian “red californian”( Eisenia foetida) Ban đầu, người ta chọn loại trùng để tăng khối lượng chất sử dụng theo cách làm tăng lượng phân compost tạo thành Đáng tiếc, kết cố gắng không tích cực nỗ lực chuyển hướng sang cải tiến khả sinh sản chúng cố gắng làm tăng tuổi thọ trùng Mỗi trùng loài “californian” trưởng thành có chiều dài 6-8 cm, đường kính -4 mm trọng lượng trung bình khoảng 1g Thời gian sống lên đến năm Thành phần trùng nước, nước chiếm 70 – 95% khối lượng Phần lại (khoảng -30%) chủ yếu protein Sản phẩm compost làm từ trùng có khối lượng khô sau: protein khoảng 53 – 72%, mỡ khoảng – 17%, chất khoáng – 23% Sản xuất compost trùng đất tiến hành quy mô nhỏ Một module sản xuất có khoảng 60000 trùng, chúng sống diện tích có chiều dài: 2m, rộng 1m, tạo thành lớp phẳng Cơ chất phủ lớp trùng đất với bề dày khoảng 15 – 25cm Tùy thuộc điều kiện khí hậu, dùng mái che đơn giản để bảo vệ lớp trùng đất Cũng giống nhiều trình sinh học khác, trùng đất cần điều kiện thuận lợi Vì vậy, cần chăm sóc cẩn thận lớp trùng đất, cung cấp cho chúng điều kiện tốt nhất, đặc biệt nguồn dinh dưỡng, độ ẩm (70 – 80%), nhiệt độ ( 20 -25 o) Thêm vào đó, cần có chế độ cho ăn (thêm chất ) định cho lớp trùng đất để đảm bảo chúng tăng trưởng tốt phân hủy diễn tối ưu Tính toán cho thấy module 60000 trùng sản xuất 800kg chất mùn tháng Hình minh họa cho thí nghiệm Mặc dù trùng đất sinh trình nguồn protein thấp, chúng kiềm hãm phần lớn chất ô nhiễm kim loai nặng chất Lý trùng có xu hướng giữ chất ô nhiễm mô chúng Mặc dù phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất xứng đáng đặc biệt lưu tâm đến, có hạn chế nghiêm trọng cần kiểm soát cách chặt chẽ, đặc biệt hệ thống quy mô lớn (nghĩa lớn 10Mg/ngày) Hơn nữa, có nơi sản xuất mà điều kiện cần thiết cho trình xử lý trùng đạt Ví dụ điều xảy hệ thống quy mô nhỏ xử lý chất tương đối đồng VSV thêm vào để tăng tốc trình sản xuất compost Sử dụng “inoculums” sản xuất compost đặt nhiều nghi vấn hay nói phản đối Rõ ràng, sử dụng inoculums tương xứng với nhu cầu bổ sung VSV đủ quần thể VSV SV có sẵn chất để phân huỷ (làm compost) chất Nét đặc trưng chất thải dễ gặp sản xuất compost chúng thường có sẵn quần thể vi sinh loại chất thải, việc thêm vào “inoculums” không cần thiết Ngược lại, thêm “inoculums” có lợi với chất thải sẵn quần thể VSV có không đủ Ví dụ chất thải chất thải trình sản xuất dược phẩm, chất thải bị tiệt trùng hay khử trùng, chất thải có thành phần đồng ( mùn cưa vỏ bào gỗ, trấu, chất thải dầu thô …) Nếu xác định có nhu cầu cần inoculums, phải nghiên cứu sản xuất inoculums, trừ có sẵn inoculums thích hợp Như trình bày thảo luận đây, việc nghiên cứu sản xuất inoculums nhiệm vụ khó khăn, đòi hỏi tiến hành nhà vi sinh vật cực giỏicó hiểu biết sâu sắc trình sản xuất compost Một khó khăn thật thực tế việc sản xuất sản phẩm compost trình chuyển hóa thực nhiều nhóm vi khuẩn nối tiếp liên tục, tương tác với chất Muốn nghiên cứu sản xuất inoculums bước phải nhận diện nhóm VSV , sau phải phác họa vai trò nhóm sinh vật nhận diện Xác định xác VSV tìm hiểu vai trò hợp lý chúng việc khó khăn quần thể vi khuẩn trình hỗn hợp nhiều quần thể sinh vật khác Để đạt hiệu quả, sinh vật inoculum phải cạnh tranh thắng lợi với sinh vật có sẵn chất thải Khả cạnh tranh sinh vật bổ sung vào bị ảnh hưởng bất lợi cấy cấy lại nhóm VSV nhằm trì môi trường VSV Nói tóm lại, tình hình sử dụng inoculums không khả quan quần thể sinh vật có sẵn chất thải phong phú, đặc điểm hầu hết chất thải bổ sung inoculums chuẩn bị sản xuất sản phẩm compost Trước chấp nhận, xác nhận inoculums phải chứng minh cách làm thí nghiệm cách khách quan xây dựng mô hình trình diễn Hơn nữa, cần ý rằng, thông thường, chủng sinh vật thêm vào không cạnh tranh tốt điều kiện sản xuất thực tế [26,27] Nếu cần bổ sung inoculum thêm VSV , sử dụng phân ngựa phân hủy, thành phẩm compost , loại đất mùn màu mỡ Tất vật liệu vừa nêu có chứa hệ vi sinh vật phong phú hình thức bổ sung “inoculums” thường sử dụng thực tế làm compost là: tuần hoàn, bổ sung trở lại phần thành phẩm compost “mass inoculation”, nghĩa là, thêm sản phẩm compost vào nguyên liệu đầu vào Ngoài khả cải tiến kết cấu chất thải đầu vào, “mass inoculation” có hiệu hay không chưa chắn III CÁC YẾU TỐ CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT COMPOST: Ngoài có mặt sinh vật cần thiết, yếu tố ảnh hưởng lên trình sản xuất compost nhóm thành 03 nhóm là: nhóm yếu tố dinh dưỡng, môi trường vận hành Tầm quan trọng tương đối loại yếu tố xác định quan hệ sinh trưởng hoạt động sinh vật chủ yếu (then chốt) trình Những sinh vật quan trọng định tốc độ quy mô việc sản xuất sản phẩm compost, chúng có hệ enzym phức tạp phép chúng công, phân giải, sử dụng chất hữu rác thải tươi (thô) Những sinh vật khác sử dụng sản phẩm bị phân hủy (sản phẩm trung gian) Do đó, sản xuất sản phẩm compost từ chất thải kết hoạt động – nói tới phần trước – thực nhiều nhóm vi khuẩn nối tiếp liên tục, tương tác với chất Nói ngắn gọn, nhóm sinh vật chuẩn bị điều kiện cho nhóm tiếp sau Các yếu tố dinh dưỡng: Nguồn dinh dưỡng định chất thải vi khuẩn sử dụng có sẵn Tính “có sẵn” thể mặt – gọi hoá học vật lý Một chất dinh dưỡng gọi “có sẵn” mặt hóa học loại vi khuẩn nhóm vi khuẩn phần phân tử cho phép dễ dàng bị loại hay nhiều loại VK công Thông thường công ,có nghĩa bẻ gãy chất hữu hay phân hủy, thực enzym mà VK có có khả tổng hợp Tính “có sẵn” mặt vật lý có nghĩa khả VK tiếp cận Nó phụ thuộc vào tỷ lệ khối lượng thể tích diện tích bề mặt hạt rác thải, đại lượng phụ thuộc vào kích cỡ hạt chất thải a Nguyên tố đa lượng vi lượng: Những chất dinh dưỡng phân thành loại: “đa lượng” “vi lượng” Các nguyên tố đa lượng bao gồm: C, N, P, Ca K Tuy nhiên, hàm lượng Ca K cần thiết thấp nhiều so với C, N P Bởi chúng cần diện với hàm lượng “vết”, chúng thường gọi “nguyên tố vết thiếu” Trong thực tế, hầu hết chúng trở nên độc nồng độ vượt vết Nằm số nguyên tố vết thiếu có Mg, Mn, Co, Fe, S Hầu hết nguyên tố dạng vết có vai trò việc trao đổi tế bào chất Cơ chất nguồn gốc cung cấp nguyên tố dinh dưỡng đa lượng vi lượng cần thiết Cho dù có bất ổn định trình hoạt động, thực tế, muốn có lợi ích bắt buộc phần lớn tất chất trình sản xuất compost phải chất thải Sự bất ổn định đề cập đến có nguyên nhân nguyên liệu khác có dị biệt “sẵn có” số chất dinh dưỡng vi khuẩn Những dị biệt “sẵn có”, đến lượt nó, lại phụ thuộc vào chênh lệch độ bền phân tử hữu trước công vi khuẩn Và chênh lệch độ bền nguyên nhân dẫn tới khác biệt tốc độ trình Ví dụ vật liệu có độ bền cao lignin (gỗ) chitin (lông vũ, động vật có vỏ cứng) vài dạng xenlulô b Tỷ lệ C:N (carbon/nitơ) Tỷ lệ C:N hệ số dinh dưỡng Dựa nhu cầu carbon nitơ tương đối cho phát triển tế bào, tỷ lệ lý thuyết 25:1 Tỷ lệ nhấn mạnh chủ yếu vào lượng carbon; trao đổi chất vi khuẩn tổng hợp tế bào chất, lượng Carbon sử dụng nhiều Nitơ Theo đó, lượng C không sử dụng hình thành thành tế bào hay màng tế bào, chất nguyên sinh, tổng hợp sản phẩm để lưu trữ, mà phần lớn chúng ôxy hóa tạo CO2 trình trao đổi chất Ngược lại, N sử dụng chất dinh dưỡng , gọi thành phần thiết yếu nguyên sinh chất Do đó, trình chuyển hóa cần nhiều C so với N Trong quản lý chất thải, tỷ lệ C:N biến động lớn Nói chung, tỷ lệ lớn tỷ lệ 8-10 oC “có sẵn”: 1N “có sẵn” (cần ghi nhấn mạnh chỗ “có sẵn”) Trong thực tiễn sản xuất compost, tỷ lệ vào khoảng 20:1 đến 25:1 Theo kinh nghiệm chung, tỷ lệ C:N vượt giới hạn vừa nêu, tốc độ phân hủy bị chậm lại Ngược lại, tỷ lệ thấp 20:1, N có khả bị thất thoát Lý thất thoát N N dư chuyển hóa thành N NH Giai đoạn chuyển hóa tích cực (active stage) sản xuất compost có đặc điểm nồng độ pH nhiệt độ cao, đặc điểm gây bay NH3 Ở nước phát triển, tỷ lệ C:N không thuận lợi, cao hạ thấp xuống cách bổ sung thêm chất thải có nhiều nitơ vào nguyên liệu đầu vào Nếu khả kinh tế cho phép, hạ tỷ lệ C:N cách thêm phân bón N hóa học, phân urê, hay amôni sunphát (NH4)2SO4 Trái lại, chất thải có nhiều C sử dụng để nâng tỷ lệ C:N thấp Nồng độ N tỷ lệ C:N loại rác thải chất thải khác liệt kê bảng VIII-1 c Phân tích C N: Trong phương pháp phân tích hữu ích để xác định lượng N, phương pháp Kjeldahl tiêu chuẩn phương pháp vừa thực tiễn vừa có chất lượng Xác định lượng C khó khăn nước phát triển cần trang bị thiết bị phân tích đắt tiền người phân tích cần có kỹ chuyên môn cao Để có mẫu đại diện phạm vi nghiên cứu phương pháp phân tích đề xuất, hẹp công việc khó khăn, với lượng chất thải hỗn tạp chất thải rắn Phương pháp “Stop-gap” (tạm gọi “lấp đầy khoảng trống”) thích hợp với sản xuất compost quản lý chất thải rắn dùng để tính toán hàm lượng C dựa công thức phát vào 1950 [1] Công thức sau: %Cacbon = 100% ⋅ ash 1,8 Bảng Hàm lượng N tỷ lệ C:N có loại rác thải chất thải khác : Chất thải Bùn hoạt tính Máu Phân bò Bùn phân hủy Mỡ cá, bã cá Rác trái Cỏ bị xén Phân ngựa Cỏ hỗn hợp Phân bắc Rác rau củ, không kể loại rau đậu Phân heo Thân, khoai tây Phân gia cầm Bùn tươi Mùn cưa Rơm, yến mạch Rơm, lúa mì Nước tiểu Hàm lượng N 10 – 14 1.7 2–6 6.5 – 10 1.5 3–6 2.3 214 5.5 – 6.5 2.5 – 3.8 1.5 6.3 4–7 0.1 1.1 0.3 – 0.5 15 – 18 Tỷ lệ C:N 3.0 18 – 28 5.1 34.8 12 – 15 25 19 – 10 11 – 12 – 19 25 15 11 200 – 500 48 128 – 150 0.8 Theo bảng báo cáo [28] giá trị xác định công thức nằm khoảng 2% - 10% giá trị thu phòng thí nghiệm Trong trường hợp không phân tích C N , người ta đưa giả định khả thi dựa thành phần chất Giả định tỷ lệ thể tích chất thải thô (loại rác thực phẩm trình chuẩn bị nấu ăn, hay trình chuẩn bị thứ để nấu ăn, hay loại phân tươi) màu xanh (hay tính theo màu) chất thải khô, không xanh dao động khoảng – 4, tỷ lệ C:N thuộc phạm vi “cho phép” d Kích cỡ hạt: Kích thước hạt chất thải yếu tố có liên quan đến dinh dưỡng, chất thải chất trình sản xuất compost chất lại nguồn dinh dưỡng Sự liên quan đến dinh dưỡng ảnh hưởng kích cở hạt tính “sẵn có” mặt vật lý chất dinh dưỡng, nghĩa là, khả tiếp cận chất dinh dưỡng Như trình bày trước đây, kích cỡ hạt định tỷ lệ khối phô bày thành bề mặt “mass-to-surface” và, đó, định khối hạt tiếp xúc trực tiếp với công VSV Bởi tỷ lệ 10 người giám sát nên định hướng cố gắng đảo vật liệu bên đống ủ vào bên đống ủ nhiều lần tốt suốt trình sản xuất compost Nếu cách làm lý tưởng không thực được, bù lại cách tăng tần suất đảo trộn (VD, từ lần/tuần tăng lên lần/tuần) • Khi đảo trộn, hình thành lại đống ủ phải lưu ý để vật liệu sản xuất compost không ép vào làm cản trở lưu thông không khí Dựa kinh nghiệm tác giả, người lao động tích cực đảo trộn khoảng 8-10 vật liệu hữu ngày làm việc 8h Trong thực tế, người ta có sử dụng đảo trộn thủ công nơi sản xuất compost với công suất 20-30 vật liệu hữu cơ/ngày Điều quan trọng đảo trộn thủ công thực hiện, công nhân phải huấn luyện cách cẩn thận quy trình sản xuất compost biện pháp an toàn lao động Ngoài ra, công nhân phải cung cấp đồ trang bị an toàn chẳng hạn mặt nạ chống bụi, giày ống, găng tay bảo hộ, đồng phục Nhà máy sản xuất compost nên trang bị dụng cụ sơ cấp cứu, nhà vệ sinh phòng tắm vòi hoa sen Thiết bị đảo trộn luống ủ compost Khi đảo trộn thủ công, người ta buộc phải sử dụng số dạng thiết bị đảo trộn Những thiết bị có sẵn phân thành hai loại chính: 1) Những thiết bị dành riêng cho việc đảo trộn luống ủ compost, 2) Những thiết bị vận chuyển, xê dịch đất nói chung Những thiết bị loại thứ thường gọi thiết bị đảo trộn (“mechanised turners”) Thiết bị đảo trộn Hiện nay, có nhiều loại thiết bị đảo trộn Những trở ngại lớn muốn sử dụng thiết bị chi phí mua chi phí vận hành cao Nó thường vượt khả kinh tế kỹ thuật hầu phát triển nhà máy sản xuất compost nhỏ nước công nghiệp Trong trường hợp có đủ khả để mua sử dụng thiết bị đảo trộn, quy mô lớn nhà máy sản xuất compost lại yêu cầu phải giải trình chi phí đầu tư Có nhiều loại thiết bị đảo trộn có mặt thị trường Chúng khác hiệu độ bền Công suất thay đổi tùy theo kiểu thiết bị; số kiểu có công suất khoảng 1000 tấn/h, số kiểu khác đạt công suất 3000 tấn/h Giá dao động khoảng US$20,000-US$180,000, Thiết bị vận chuyển, xê dịch đất nói chung Những thiết bị thường bao gồm xe ủi đất, xe xúc đất (với máng xúc đằng trước đằng sau), dụng cụ đào mương rãnh gàu xúc ngược (backhoe ditch digger) Những thiết bị sử dụng việc xây dựng luống ủ compost đảo trộn luống ủ Nhược điểm việc sử dụng thiết bị chúng có khuynh hướng nén ép vật liệu sản xuất compost, đảo trộn làm thông khí không tốt Đặc biệt sử dụng máy ủi đất Hầu chắn sinh mùi khó chịu Mặc dù chúng hoạt động không phù hợp với yêu cầu đảo trộn, chúng sử dụng cẩn thận người 37 điều khiển thành thạo chấp nhận Máy phay đất (Rototiller) sử dụng thành công để đảo trộn khối vật liệu compost nhỏ (nghĩa là, không lớn vài tấn/ngày) Rototiller phận tương đối nhỏ thiết bị canh tác đất vườn Đảo trộn rototiller gồm bốn bước: o Giật đống ủ compost luống ủ compost đổ xuống; o Trải vật liệu thành lớp 30-60 cm o Đảo trộn (xới tròn) đống ủ compost, nghĩa là, di chuyển thiết bị qua lại xuyên qua lớp vật liệu; o Hình thành lại đống ủ compost luống ủ compost Sự chuẩn bị đia điểm sản xuất compost Bao gồm nhiều hoạt động, địa điểm xây dựng cần chuẩn bị cho: mặt phải đủ phù hợp với tất giai đoạn trình sản xuất compost; phải có chỗ cho thu gom xử lý nước rò rỉ; để tách nước mưa Ở vùng xa mạc, người ta dựng hàng rào chắn gió thẳng đứng để che chắn cho luống ủ compost khỏi luồng gió khô và, thế, tránh việc độ ẩm giảm mức bốc nước Ơ nơi có đặc điểm có lượng mưa từ vừa phải đến lớn, nên xây dựng mái che cho luống ủ compost, đặc biệt giai đoạn hoạt động tích cực (“active stage”) đầu giai đoạn “trưởng thành” (“maturing stage”) Về mặt cho sản xuất,trong suốt thời gian “làm việc” (nghĩa khoảng thời gian trước sản phẩm compost hoàn thành chuẩn bị lưu trữ), mặt đặt luống ủ compost nên lát hay tráng , cần thiết để giúp cho:1) Dễ dàng xếp vật liệu 2) Dễ dàng kiểm soát nước rò rỉ tách nước mưa 3) Ngăn chặn ấu trùng ruồi lan truyền xung quanh khu vực sản xuất Nếu có sử dụng thiết bị đảo trộn vật liệu thích hợp để lát mặt nhựa đường bê tông Do trọng lượng thiết bị đảo trộn nặng nề nên chúng cần mặt làm việc vững chắc, mà có nhựa đường bê tông đảm bảo Đối với quy trình sản xuất không sử dụng thiết bị đảo trộn vật liệu lát thích hợp không bê tông nhựa đường mà sỏi xếp chặt, đá nghiền, đất nén chặt Tuy nhiên, đất nén chặt phù hợp đất ướt, ví dụ mùa mưa,hoạt động lưu thông đảo trộn gặp phải nhiều trở ngại nghiêm trọng Trang bị cho luống ủ compost Khi sản xuất compost dạng luống, lý tưởng nhà.Trong đó, nên có thiết bị thông gió để kiểm soát xử lý khí phát Các luống ủ compost nên đảo trộn thiết bị đảo trộn tự động Giai đoạn “trưởng thành” xảy bên hay bên nhà 38 Những hạt nhựa dẻo (plastic) chất gây ô nhiễm tương tự sản phẩm compost loại bỏ cách sàng lọc Có thể chọn phương pháp để loại bỏ hạt nhựa dẻo đa phần hạt không lọt qua sàng lọc hạt nhựa dẻo Khuynh hướng hạt nhựa dẻo không lọt qua sàng lọc nhẹ (tỷ trọng – nghĩa trọng lượng so với trọng lượng nước có thể tích – thấp), có đặc điểm hình dáng hình khối (chỉ có chiều không gian), dĩ nhiên, thường to lỗ sàng nên lọt qua sàng lọc Nếu sản phẩm compost cuối có chứa hạt thủy tinh (glass), người ta tiến hành trình cắt giảm kích thước lần Tuy nhiên, cần đánh giá mức độ giảm kích thước cần thiết , đặc biệt nước phát triển, trình cắt giảm kích thước trình đòi hỏi nhiều lượng cần bảo trì cao độ Tính toán kinh tế (Từ “kinh tế” sử dụng tất liên quan đến sản xuất, phân phối tiêu thụ hàng hóa, có đề cập đến chi phí) Giữa phương pháp sản xuất compost dạng luống có nhiều khác biệt, để có công thức tính toán kinh tế cho trình sản xuất compost nói chung khó khăn Chỉ có điều ngoại lệ, trình bày sau đây, là: cho dù sản xuất compost dạng luống kiểu tĩnh hay kiểu có đảo trộn, sản xuất compost dạng luống thường tốn dạng thùng kín (invessel) Những điểm khác kiểu sản xuất compost dạng luống quy mô, mức độ giới hoá phương pháp sản xuất Những điểm khác có ảnh hưởng định, ví dụ chênh lệch lớn kinh tế quy trình sản xuất compost vài ngày với kinh tế nhà máy sản xuất compost vài trăm ngày Chi phí cho thiết bị đảo trộn khoảng chủ yếu kinh tế quy trình có quy mô từ trung bình đến quy mô lớn Nếu sản xuất có sử dụng nhà che luống ủ compost không cần phải cầu kỳ phức tạp, phải nên có thiết bị để kiểm soát xử lý phát thải mùi hôi bụi bẩn Nhà che đặc biệt quan trọng nhà máy sản xuất compost xây dựng gần khu dân cư khu thương mại Theo báo cáo chi phí sản xuất sản phẩm compost từ chất thải rắn đô thị, phân bón bùn thải nằm khoảng US$30-US$60/tấn Những hạn chế Ngoài hạn chế kinh tế - trị - xã hội, hạn chế sản xuất compost dạng luống bắt nguồn từ vấn đề sức khoẻ cộng đồng liên quan đến môi trường Nếu có phân người có động vật truyền nhiễm lại chất trình sản xuất compost có khả sức khỏe cộng đồng bị ảnh hưởng nghiêm trọng, tùy thuộc vào mức độ đạt đến trì nhiệt độ đủ gây chết mầm bệnh Vấn đề nhiệt độ đủ gây chết mầm bệnh thường không lan tỏa hết khắp toàn luống ủ; điều chắn xảy 39 lớp Thêm vấn đề tái nhiễm vật liệu tiệt trùng, trình đảo trộn, chúng có khả bị nhiễm bẩn trở lại vật liệu chưa tiệt trùng Tuy nhiên, tái nhiễm khắc phục cách tăng tần suất đảo trộn Sự phát thải mùi gần không tránh – bất chấp hệ thống ngăn ngừa chúng – nguyên nhân gây ảnh hưởng môi trường nghiêm trọng Hạn chế biện pháp đề nghị để khắc phục thảo luận phần khác Tuy nhiên, cần nhấn mạnh đặc diểm hầu hết hệ thống xử lý sơ xử lý chất thải đô thị có mùi khó chịu Thời gian ủ compost dài yêu cầu diện tích lớn kèm hiểu hạn chế trình sản xuất compost dạng luống Hạn chế không thiết bất lợi vì, giải thích từ sớm, trình sản xuất compost nhanh ưu điểm diện tích đất cần bị giới hạn sản xuất compost dạng thùng hay kênh mương Và trường hợp sau, giảm chi phí cho diện tích đất yêu cầu cần chi phí tương đương cho buồng ủ compost (“reactor”) hệ thống sản xuất compost thùng hay kênh mương Sản xuất compost thùng hay kênh mương (“in-vessel reactors”) Mục tiêu tiến hành sản xuất compost thùng hay kênh mương để:1)Tăng tốc trình ủ compost thông qua việc trì điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động 2) Giảm thiều loại bỏ tác động có hại lên môi trường xung quanh Bỏ qua điểm khác biệt không quan trọng, hệ thống sản xuất compost thùng hay kênh mương thường có đặc điểm sau:1) Thiết kế buồng ủ compost có khác biệt so với buồng ủ khác loại 2) Sử dụng nhiều phương pháp thông khí khác kết hợp phương pháp với có số phương pháp thành công phương pháp lại Hệ thống làm thoáng khí thiết kế thường yêu cầu hay vài cách sau: làm thoáng khí cưỡng (thổi khí), khuấy trộn đảo trộn Ở hầu hết hệ thống sản xuất compost thùng hay kênh mương, thổi sử dụng tới mức độ định Khuấy trộn dùng lưỡi cày xới lên hay dùng mũi khoan xoáy theo đường tròn xuyên qua đống ủ compost Đảo trộn đổ vật liệu sx compost từ vị trí xuống vị trí khác thấp ( từ băng chuyền sang băng chuyền khác,từ sàn qua sàn khác).Một chế đảo trộn khác sử dụng trống quay nằm ngang, bên có cánh quạt đặt theo phương ngang a Ví dụ vài hệ thống sản xuất compost thùng hay kênh mương tiêu biểu 40 Qua nhiều năm sử dụng phương pháp này, có nhiều loại hệ thống sản xuất compost thùng hay kênh mương sử dụng Trong phần mô tả vài hệ thống tiêu biểu: Trống ủ compost Dano (“Dano drum”) Trống ủ compost Dano xuất thị trường từ năm 1940[33] Nó đại diện cho dạng buồng ủ compost hình trống nằm ngang Do điểm đặc trưng thiết bị dài, gần nằm ngang, có đường kính lớn 3m có tốc độ quay khoảng 2v/p Do trở ngại kinh tế, thời gian lưu trống bị hạn chế giai đoạn hoạt động tích cực trình ủ compost (:active stage”) Vì vậy, giai đoạn “trưởng thành” (“maturation”) thực bên thiết bị có liên quan đến sản xuất compost dạng đánh luống Người ta nghi ngờ trống ủ compost Dano ứng dụng quốc gia phát triển giá thành, chi phí vận hành bảo dưỡng cao Một số hệ thống hình trống nằm ngang khác Trống ủ compost Ewsson có thiết kế khác với trống ủ compost Dano chỗ buồng ủ compost trống quay chia thành nhiều ngăn với thời gian lưu ngăn khác Ngoài có thiết kế hình trống khác sử dụng hệ thống Ruthner PLM-BIAS[18] Mặc dù số hệ thống vừa nêu không xuất thị trường hình 9-8 thể ví dụ trống ủ compost Eweson hoạt động Hình: Trống ủ compost Ewsson Hệ thống sản xuất compost Naturizer Hệ thống sản xuất compost Naturizer mô hình phương pháp sàn đảo trộn (“tumbling floor approach”) Hệ thống gồm silo (tạm dịch: tháp ủ) đứng cạnh nhau.Mỗi silo có lớp sàn Điểm đặc biệt tháp ủ sàn 41 cấu tạo máng hình chữ V đặt sát nhau.Vật liệu compost đổ từ sàn cao xuống sàn thấp phía cách đảo ngược máng sàn Rác thái đưa đến xử lý chuyển băng chuyền đổ vào sàn silo thứ nhất, thời gian lưu lại sàn khoảng 24 Sau đó, chất thải đổ xuống sàn giữa, tiếp tục lưu lại 24 lần thứ 2, sau đổ xuống sàn đáy silo Sau giảm kích thước, vật liệu compost tiếp tục chuyển đến sàn cao silo thứ 2, trình lặp lại giống silo thứ Thời gian lưu silo, trước sau, khoảng ngày Sau chuyển khỏi silo thứ 2, vật liệu compost đánh luống “trưởng thành” với khoảng thời gian từ đến tháng Hệ thống sản xuất compost dạng kênh mương Hệ thống kết hợp thổi khí đảo trộn Nó sử dụng kênh thiết bị phản ứng hở, đặt nằm ngang dài Đáy kênh hay đáy thiết bị đục lỗ phía thiết bị trang bị máy đảo trộn di động để đảo trộn vật liệu kênh (xem hình 9-9) (Thông thường máy đảo trộn sử dụng kiểu băng tải di động không ngừng - “travelling endless belt” trống quay – “rotting drum”) Những loại hệ thống gọi tên hệ thống “sàn thổi khí đảo trộn ” Bên cạnh hiệu hoạt động máy đảo trộn vật liệu, khối compost thông khí nhờ thổi khí thông qua lỗ nhỏ đáy máng Thông thường điều chỉnh tần suất di chuyển (hoạt động) thiết bị đảo trộn cách thích hợp người ta không cần thổi khí mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống Tuy nhiên, người ta sử dụng biện pháp thổi khí muốn kiểm soát nhiệt độ Hình: Hệ thống sản xuất compost dạng kênh mương Chu trình sản xuất compost bắt đầu việc đổ rác thải giảm kích thước vào bể, sau thiết bị đảo trộn di động di chuyển để tiến hành đảo trộn đống rác thải Đồng thời khí thổi xuyên qua đống vật liệu Thiết bị đảo 42 trộn đảo toàn đống vật liệu sản xuất compost ngày lần Nhà sản xuất đề nghị thời gian lưu máng nên ngày Sau vật liệu sản xuất compost tiếp tục đánh luống đến tháng Hiện thị trường có nhiều hệ thống sản xuất compost sử dụng thiết kế tương tự hệ thống Metro Buồng ủ compost Fairfield Thiết bị có đặc điểm làm thoáng khí cách sử dụng thiết bị khuấy trộn kết hợp với thổi khí Cấu tạo gồm bể hở hình trụ có gắn dãy mũi khoan rỗng, mép mũi khoan có đục lỗ Những mũi khoan đỡ cầu nối gắn với trục trung tâm bể phản ứng Buồng ủ compost Fairfield thể Hình 9-10 Cầu nối với tập hợp mũi khoan quay chầm chậm thân mũi khoan xoay cầu nối quay Không khí thoát từ lỗ đục lỗ mũi khoan xâm nhập vào vật liệu compost mũi khoan xuyên qua khối compost Thời gian lưu compost buồng ủ compost Fairfield không xác định Nếu thời gian lưu nhỏ tuần vật liệu phải đánh luống để đảm bảo sản phẩm compost ổn định Hình: Buồng ủ compost Fairfield b Vấn đề kinh tế Bằng trực giác, người đoán kinh tế sản xuất compost dạng thùng hay kênh mương nước phát triển có triển vọng sản xuất compost dạng đánh luống Đầu thập niên 1970, vốn đầu tư cho dự án sản xuất compost Mỹ 15.000-20.000 USD công suất ngày chi phí vận hành 10-15 USD Đến nửa sau 43 thập kỷ 90, vốn đầu tư nằm khoảng 40.000-100.000 USD công suất ngày,và chi phí vận hành từ 30-60 USD Nhược điểm chung tính toán dự kiến vốn đầu tư, chi phí bảo trì chi phí vận hành người ta có khuynh hướng giữ nguyên chi phí nhìn thấy phân bố chi phí cho thiết bị không đảm bảo nhu cầu lao động bị đánh giá thấp Những yếu tố khác xem xét để đánh giá so sánh hệ thống sản xuất compost dạng thảo luận trước phần (phần “Công nghệ”) VI TIẾP THỊ VÀ PHÂN PHỐI SẢN PHẨM Những thị trường tiềm Lợi ích việc sử dụng compost để cải tạo đất chứng minh Sản phẩm compost làm tăng hàm lượng chất hữu đất, giúp cải thiện cấu trúc đất, hàm lượng chất dinh dưỡng, khả giữ nước khả thông khí đất Dựa lợi ích sản phẩm compost, compost ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, số ví dụ [34]: • Nông nghiệp – trồng lương thực loại khác, trồng cỏ • Cảnh quan hoa viên - bảo dưỡng khu đất mảnh đất thương mại • Vườn ươm – trồng sống chậu, trồng rễ củ, trồng giống cho rừng • Những công trình công cộng – cảnh quan đường cao tốc, khu vui chơi giải trí, khu đất công cộng khác… • Nhà - làm vườn tạo cảnh quan nhà • Những lĩnh vực khác - cải tạo đất phủ bãi chôn lấp Tuỳ theo chất lượng mà compost có cách sử dụng thích hợp ví dụ vườn ươm cần sản phẩm có chất lượng cao, việc cải tạo đất phủ bãi chôn lấp cần sản phẩm có chất lượng thấp Chất lượng sản phẩm compost phụ thuộc vào số yếu tố loại đặc tính vật liệu đầu vào (chất thải), thiết kế vận hành hệ thống sản xuất compost trình hoàn thiện sản phẩm, (nếu có) (để cải thiện chất lượng sản phẩm) Một số trình hoàn thiện sản phẩm gồm có: giảm kích thước sản phẩm, sàng lọc, thêm N đóng gói Thị trường tiêu thụ compost có tiềm ngành nông nghiệp đặc biệt quốc gia phát triển Tuy nhiên việc thâm nhập vào thị trường vấp phải khó khăn định Những nhân tố cản trở sử dụng compost nông nghiệp lĩnh vực khác là: thiếu nguyên liệu đầu vào có sẵn, giá không hợp lý, thiếu hiểu biết lợi ích sản phẩm, không quan tâm, khó khăn sử dụng, văn hóa hay thành kiến không sử dụng sản phẩm từ rác Bản giá 44 Không phải tất tính toán để định giá bán sản phẩm hợp lý sử dụng cho sản phẩm compost Một ngoại lệ thực tế giá bán sản phẩm compost không cần phải đủ để toán hết chi phí sản xuất sản phẩm (bằng tiền) nguyên nhân compost dịch vụ giải pháp xử lý thải bỏ rác hữu khả thi Vì dịch vụ, việc sản xuất sản phẩm compost không cần sinh lợi nhuận Nhưng ngược lại, muốn sử dụng phương pháp compost thực tế để xử lý chất thải, chi phí để hoạt động sản xuất compost phải cạnh tranh với giải pháp xử lý, thải bỏ chất thải khác chôn lầp hay thiêu đốt Và dĩ nhiên, khả cạnh tranh sản phẩm compost tốt có lợi nhuận từ việc bán sản phẩm Từ năm 2000, giá bán sản phẩm compost từ bùn thải rác vườn Mỹ khoảng 7-25 USD Ở nước phát triển, giá compost USD Khả cạnh tranh hoạt động sản xuất compost tăng cường thực tế sản xuất compost hoạt động thu hồi tài nguyên với nhiều lợi ích cho môi trường Mặc dù giải pháp sản xuất compost có nhiều lợi ích , việc định giá bán sản phẩm compost dễ gặp phải vấn đề nghiêm trọng Một vấn đề việc tiêu thụ compost bị hạn chế hoàn toàn kinh tế hoạt động nông nghiệp thường khiến người tiêu dùng lựa chọn phân bón hoá học chất phụ gia vô Điều đến lượt nó, lại ảnh hưởng mạnh mẽ đến việc định giá bán sản phẩm compost Khi hình thành sách nói giá trị chất cải tạo đất dạng hữu cơ, quan nhà nước trung ương, khu vực, địa phương, quốc gia phát triển nên ý thức việc tiếp tục bón phân cho đất phụ thuộc vào việc trì hàm lượng chất hữu có đất Vì bảo dưỡng làm tốt thông qua việc sử dụng sản phẩm compost, nên hạ thấp giá bán sản phẩm thông qua trợ giá hợp lí Tuy nhiên, hợp lí sở vững vàng sản phẩm compost dành riêng đặc biệt cho chăm sóc cảnh quan công viên, việc trồng trọt cảnh, mà không dùng để trì chăm sóc khu vực công cộng, khu vực vui chơi giải trí Phát triển thị trường: Giống với sản phẩm khác, phát triển thị trường sản phẩm compost liên quan đến việc tuyên truyền cho khách hàng tiềm hiểu lợi ích sản phẩm compost Thêm vào hoạt động cần có để vượt qua thành kiến, tính ì tồn Trong phần này, nói đến phát triển thị trường,sẽ mô tả giải thích kế hoạch phát triển thị trường với đối tượng cộng đồng dân cư làm nông nghiệp sống vùng nông thôn bán khô hạn có độ cao khoảng 2600m, Bắp (zea maiz) lương thực chính, đất đai cần chất hữu Kế hoạch đề nghị có điểm thu hút, đưa chương trình giáo dục, tuyên truyền để khuyến khích sử dụng sản phẩm compost 45 Kế hoạch cần có hợp tác tham gia, quyền thành phố hợp tác xã nông dân đối tượng liên quan tích cực Phần quan trọng kế hoạch nỗ lực tái sinh sản xuất compost Theo kế hoạch, thành phố bắt đầu chương trình thu hồi tài nguyên, xử lý chất thải,sao cho vật liệu tái sử dụng phân loại tách ra, để lại chất thải đưa vào trình compost Những chất thải đưa đến hợp tác xã/ hôi nông dân có tham gia HTX sau se sản xuất compost nơi họ Sản phẩm compost phân phối cho thành viên HTX sử dụng nông trại họ Hình 9-13 miêu tả mô hình phát triển thị trường loại tương tự, hình thành trước cộng tác tác giả hợp tác xã nông nghiệp nông thôn quốc gia Đông Âu Hình: Một mô hình phát triển thị trường thực hợp tác xã nông nghiệp nông thôn Điểm đặc biệt kế hoạch có kết hợp chương trình tuyên truyền giáo dục, thiết kế để thuyết phục người nông dân lợi ích sản phẩm compost trồng trọt Theo đó, chương trình phải có dạng trình diễn ảnh hưởng có lợi compost lên sản lượng trồng Theo ý kiến cán khuyến nông có kinh nghiệm địa phương, mô hình trình diễn, nên khuyến khích người đứng đầu hợp tác xã nông dân kiểm tra chất lượng sản phầm compost trang trại họ Sự tham gia người tiên phong có giá trị, không nói cần thiết, họ người nông dân khác tôn trọng chứng tỏ khả công việc trồng trọt điều hành hoạt động nông nghiệp Trong năm thử nghiệm người sử dụng sản phẩm compost miễn phí.Trong phạm vi cho phép, họ sử dụng sản phẩm compost theo thí 46 nghiệm khoa học hướng dẫn cán khuyến nông Lý phụ thuộc vào người tiên phong để thực thí nghiệm rõ ràng họ bị thuyết phục chất lượng sản phẩm không cần phải cố gắng nhiều thuyết phục người nông dân khác Có mục tiêu phải làm thí nghiệm • Tính toán lượng phân hoá học cần trộn cung với compost • Chứng minh gia tăng sản lượng mùa màng việc bón thêm sản phẩm compost • Chứng minh gia tăng khả giữ nước đất nâng cao hiệu sử dụng nước tưới tiêu (lợi ích động lực lớn, nước tưới tiêu nhu cầu thiết yếu khu vực đó, chi phí cần thiết để có nước yếu tố quan trọng ngân sách người nông dân) Cần ý kế hoạch thí nghiệm không thêm việc tiến hành “mô hình kiểm soát” tức mô hình đơn sử dụng sản phẩm compost để cung cấp nguồn NPK Vì lý thực tế, người nông dân không ý đến sản phẩm compost – là, Do khan đất đai canh tác, họ mạo hiểm với thí nghiệm nhiều rủi ro vậy, thí nghiệm khiến sản lượng trồng trọt bình thường họ bị giảm sút Nên đáng ngạc nhiên họ không tham gia thêm vào mô hình Vận chuyển phân phối sản phẩm Nhu cầu tiêu thụ sản phẩm compost thị trường gia tăng nhà máy sản xuất compost tồn Một cách hợp lý, có nhà máy sản xuất, phải đặt kế hoạch thiết lập hệ thống phân phối sản phẩm có suất cao có hiệu Để vừa đạt suất cao, vừa hiệu quả, hệ thống phân phối phải đảm bảo số lượng tối đa khách hàng tiếp cận dễ dàng với sản phẩm compost, với giá thành thấp Trong đó, yếu tố quan trọng để có hệ thống phân phối lý tưởng, thỏa đáng, giảm thiểu quãng đường vận chuyển nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ Yếu tố quãng đường quan trọng chi phí vận chuyển định ngưỡng gánh nặng tài tối đa sau mà người tiêu thụ phải trả Để điều chỉnh quãng đường vận chuyển cần thiết, người ta tìm nhiều phương cách Trong có giải pháp đòi hỏi xây dựng nhà máy sản xuất tập trung đặt trung tâm Sự phù hợp giải pháp phụ thuộc vào lợi ích tương đối nhà máy sản xuất compost lớn, tập trung so với địa điểm sản xuất compost nhỏ, nằm rải rác Dĩ nhiên nhà máy sản xuất compost tập trung có kinh tế theo quy mô (“economics of scale”) lớn Nhưng, chi phí vận chuyển tăng Ngược lại, địa điểm sản xuất compost nhỏ, nằm rải rác, có kinh tế theo quy mô thấp hơn, chi phí vận chuyển, bù lại, thấp Cuối cùng, thấy nước phát triển, kinh tế theo quy mô yếu tố quan trọng nước công nghiệp Nếu địa điểm xử lý compost đặt rải rác, phân phối sản phẩm cách để người tiêu thụ đến nơi sản phẩm để tự vận chuyển nơi tiêu 47 thụ Lúc quãng đường để vận chuyển (đối với nhà sản xuất) Ngược lại, nhà máy sản xuất compost tập trung quy mô lớn, hệ thống phân phối cách để khách hàng tiềm đến tận nơi sản xuất để tự vận chuyển đến nơi tiêu thụ Nói tóm lại, có tình có nhiêu chế phân phối sản phẩm 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO “Second Interim Report of the Interdepartmental Committee on Utilization of Organic Wastes”, New Zealand Engineering, 6(1-12), November/December 1951 “Composting Fruit and Vegetable Refuse: Part II”, Investigations of Composting as a Means for Disposal of Fruit Waste Solids, Progress Report, National Canners Association Research Foundation, Washington, DC, USA, August 1964 Schulze, K.F., “Rate of Oxygen Consumption and Respiratory Quotients During the Aerobic Composting of Synthetic Garbage”, Compost Science, 1:36, Spring 1960 Schulze, K.F., “Relationship Between Moisture Content and Activity of Finished Compost”, Compost Science, 2:32, Summer 1964 Chrometzka, P., “Determination of the Oxygen Requirements of Maturing Composts”, International Research Group on Refuse Disposal, Information Bulletin 33, August 1968 Lossin, R.D., “Compost Studies: Part III Measurement of the Chemical Oxygen Demand of Compost”, Compost Science, 12:12-31, March/April 1971 Regan, R.W and J.S Jeris, “A Review of the Decomposition of Cellulose and Refuse”, Compost Science, 11:17, January/February 1970 Senn, C.L., “Role of Composting in Waste Utilization”, Compost Science, 15(4):24-28, September/October 1974 Golueke, C.G., Composting, Rodale Press, Inc., Emmaus, Pennsylvania, USA, 1972 10 Niese, G., “Experiments to Determine the Degree of Decomposition of Refuse by Its Self- Heating Capability”, International Research Group on Refuse Disposal, Information Bulletin 17, May 1963 11 Rollé, G and E Orsanic, “A New Method of Determining Decomposable and Resistant Organic Matter in Refuse and Refuse Compost”, International Research Group on Refuse Disposal, Information Bulletin 21, August 1964 12 Möller, F., “Oxidation-Reduction Potential and Hygienic State of Compost from Urban Refuse”, International Research Group on Refuse Disposal, Information Bulletin 32, August 1968 13 Obrist, W., “Enzymatic Activity and Degradation of Matter in Refuse Digestion: Suggested New Method for Microbiological Determination of the Degree of Digestion”, International Research Group on Refuse Disposal, Information Bulletin 24, September 1965 14 Lossin, R.D., “Compost Studies”, Compost Science, 11:16, November/December 1970 49 15 Wylie, J.S., “Progress Report on High-Rate Composting Studies”, Engineering Bulletin, Proceedings of the 12th Industrial Waste Conference, Series No 94, May 1957 16 Epstein, E., G.B Willson, W.D Burge, D.C Mullen, and N.K Enkiri, “A Forced Aeration System for Composting Wastewater Sludge”, Journal Water Pollution Control Federation, 48(4):688, April 1976 17 Golueke, C.G and P.H McGauhey, Reclamation of Municipal Refuse by Composting, Tech Bulletin No 9, Sanitary Engineering Research Laboratory, University of California,Berkeley, California, USA, June 1953 18 Dean, R.B., “European Manufacturers Display Systems at Kompost ‘77”, Compost Science,19(2):18-22, March/April 1978 19 On-Farm Composting Handbook, Northeast Regional Agricultural Engineering Service, Cooperative Extension, Ithaca, New York, USA, 1992 20 Diaz, L.F., G.M Savage, L.L Eggerth, and C.G Golueke, Composting and Recycling Municipal Solid Waste, Lewis Publishers, Ann Arbor, Michigan, USA, 1993 21 American Public Works Association, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 13th Edition, APHA, Washington, DC, USA, 1971 22 U.S Environmental Protection Agency, Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion of Municipal Wastewater Sludge, EPA/625/1090/007, Risk Reduction Engineering Laboratory and Center for Environmental Research Information, Cincinnati, Ohio, USA, September1990 23 de Bertoldi, M., G Vallini, and A Pera, “The Biology of Composting: A Review”, Waste Management & Research, (1):157-176, 1983 24 Hortenstein, R., A.L Leaf, E.F Neuhauser, D.H Dickelhaupt, and F Hortenstein, Physiochemical Changes Accompanying the Conversion of Activated Sludge into Castings by the Earthworm, SUNY College of Environmental Science Forestry, Syracuse, New York, USA, 1979 25 Collier, J., Conversion of Municipal Wastewater Treatment Plant Residual Sludges into Earthworm Castings for Use as Topsoil, First Annual Report to National Science Foundation, NSF Grant ENV77-16832, 1978 26 Bartha, R., “Biotechnology of Petroleum Pollutant Biodegradation”, Microbial Ecology, 12:155-172, 1986 27 Golueke, C.G and L.F Diaz, “Bioremediation for Hazardous Wastes”, BioCycle, 31(2):54-55, February 1990 28 University of California, Reclamation of Municipal Refuse by Composting, Technical Bulletin No 9, Sanitary Engineering Research Project, Berkeley, California, USA, June 1953 29 Dinel, H., M Schnitzer, and G.R Mehuys, “Soil Lipids: Origin, Nature, Contents, Decomposition and Effects on Soil Physical Properties”, Soil 50 Biochemistry, 6:397-429, ed J.M Bollag and G Sotzky, Marcel Dekker, New York, USA, 1990 30 Dinel, H., M Schnitzer, and S Dumontet, “Compost Maturity: Chemical Characteristics of Extractable Lipids”, Compost Science Utilization, 4(1):16-25, Winter 1996 31 Savviozzi, A., R Riffaldi, R Levi-Minzi, “Compost Maturity Analysis”, Compost Production, Quality, and Use, ed M de Bertoldi, M.P Ferranti, P L’Hermite, and F Zucconi, 359-367 pp., Elsevier Applied Sciences, London, England, 1987 32 Biosolids Composting, Water Environment Federation, Alexandria, Virginia, 187pp., 1995 33 Golueke, C.G., “Composting Refuse at Sacramento, California”, Compost Science, 1(3),Autumn 1960 34 Eggerth, L.L., “Compost Marketing Trends in the United States”, The Science of Composting, Part 2, proceedings of May 1995 International Conference on The Science of Composting, sponsored by European Commission and University of Udine, Bologna, Italy, 1996 35 Park, K.J., M.H Choi, and J.H Hong, “Control of Composting Odour Using Biofiltration”, Compost Science & Utilization, 10(4):356-362, Autumn 2002 36 Lau, A.K., M.P Bruce, and R.J Chase, “Evaluating the Performance of Biofilters for Composting Odour Control”, Journal of Environmental Science & Health, A31(9):2247-2271, 1996 37 Lasaridi, K.E and E.I Stentiford, “A Simple Respirometric Technique for Assessing Compost Stability”, Water Resources, 32:3717-3723, 1998 38 Chica, A., et al., “Determination of the Stability of MSW Compost Using a RespirometricTechnique”, Compost Science & Utilization, II(2):169-175, Spring 2003 51 [...]... 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... Nguồn phát sinh mùi có thể do các loại vật liệu đầu vào, những vật liệu compost dễ phân hủy, những đống lưu trữ compost không ổn định ( chưa phân huỷ hoàn toàn), và nhiều lý do khác 25 Lọc sinh học là phương pháp hữu hiệu để xử lí và giảm mức độ mùi phát sinh do quá trình xử lý chất hữu cơ [35] Ơ Mĩ, ngày nay, hầu hết những nơi sản xuất compost ở dạng đống hiếu khí đều ứng dụng lọc sinh học để xử lý mùi... chú ý sang ứng dụng khác vì cơ bản hệ thống có khả năng thích nghi nhanh chóng với xử lý bùn thải[ 16,32] Điểm hấp dẫn của phương thức hút khí cưỡng bức từ trên xuống (áp lực âm) là khả năng dẫn khí thoát ra đi qua thiết bị xử lý mùi Thiết bị đó có thể là lọc sinh học với vật liệu lọc là khối vật liệu hữu cơ ổn định Xử lý mùi trong sản xuất compost ở các nước đang phát triển bằng lọc sinh học là cách... sản xuất đó đều sử dụng những công trình lọc sinh học truyền thống ở trên mặt đất Xu hướng gần đây trong công nghiệp đã đưa ra 1 số thiết kế khác (thiết bị sản xuất compost) chẳng hạn: ứng dụng sàn lắc (agitated beds), những thùng chứa cơ động (roll_off container), những loại kho xử lý khác (other types of enclosures), những thiết kế này có thể kết hợp với các thiết kế lọc sinh học Trong suốt thập niên... (TMECC), 5.08 – B”, US Composting Council Thêm vào đó, rất nhiều nhà nghiên cứu đã báo cáo vềsự phát triển và ứng dụng các quá trình hô hấp để đo lượng oxi cần thiết cho sản xuất compost [37,38] IV CÔNG NGHỆ: 1 Nguyên tắc chung : Công nghệ sản xuất compost có 3 nhiệm vụ chính: • Đầu tiên, (nhiệm vụ 1) là giai đoạn chuẩn bị: chuẩn bị hay xử lý sơ bộ chất thải đầu vào sao cho nó trở thành cơ chất thích hợp cho... trúc phân tử và gia tăng độ ổn định Một trong nhưng nguyên nhân quan trọng gây ra sự thay đổi này là sự phân hủy những cơ chất rắn dể bay hơi ( nghĩa là chất hữu cơ), oxy hóa sinh học chúng, tạo ra sản phẩm là CO 2 Bởi vì quá trình sản xuất compost là một quá trình phân hủy sinh học có kiểm soát, trong quá trình đó những chất phức tạp được phân hủy thành những chất đơn giản hơn, những cấu trúc phân... độ ẩm quá thấp Tỷ lệ C:N cao có thể hạ thấp bằng cách thêm vào cơ chất với chất thải có hàm lượng Nitơ cao (bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải; phân gia cầm,heo hay cừu) Nước vôi trong có thể dùng để tăng độ pH Tuy nhiên, dùng nước vôi trong sẽ dẫn tới một số khó khăn đã được trình bày trong phần nói về pH Một sự thay đổi đột ngột trong thông số vận hành là dấu hiệu của quá trình phát triển compost... chất xơ cao kích thích hoạt động phân hủy (“bulking agent”) vào chất thải rắn nếu cần thiết (VD như đối với bùn trong quá trình xử lý nước thải hay “biosolids”) • Đánh luống và bố trí phương pháp làm thoáng khí • Tiến hành quá trình ủ compost • Sàn lọc hỗn hợp sản phẩm compost để loại bỏ những vật liệu có hàm lượng chất xơ cao có thể tái sử dụng và hoặc để tạo ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn kỹthuật • Xử. .. oxy) Trong những tính chất vật lý của cơ chất ảnh hưởng lên “độ ẩm cho phép” có yếu tố “khả năng chịu lực của cấu trúc” của các hạt trong cơ chất “Khả năng chịu lực của cấu trúc” này quyết định hạt trong cơ chất có dễ bị ảnh hưởng hay không trước sự biến dạng và lực nén Yếu tố độ ẩm ít ảnh hưởng đến sự làm thông khí trong những phương pháp sản xuất compost sử dụng thùng kín để tiến hành quá trình (in-vessel... là cách giải quyết rất 31 thích hợp Các thiết bị xử lý mùi khác có thể kết hợp sử dụng công nghệ xử lý khí thoát ra từ quá trình đốt cháy cải tiến Trong đống ủ compost tĩnh, nếu độ ẩm không cao quá mức, điều kiện hiếu khí có thể được duy trì ở mức hợp lý không kể những gián đoạn ngắn định kì do quá trình làm thoáng (độ ẩm an toàn là trong phạm vi 4 0-5 5%) Bởi vì tốc độ cần thổi/hút khí phụ thuộc vào