Đề tài được thực hiện với mong muốn góp phần vào việc giải quyết các vấn đề khó khăn hiện nay trong công tác quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở vùng nông thôn Tp.Hồ Chí Minh nói
TỔNG QUAN
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN
2.1.1 Khái niệm về chất thải rắn
Chất thải rắn (CTR) là các chất thải ở dạng rắn phát sinh từ hoạt động của con người và sinh vật Chúng được thải bỏ khi không còn hữu ích hoặc khi con người không muốn sử dụng nữa.
Thành phần của CTR mô tả tính chất và nguồn gốc của các yếu tố riêng biệt cấu thành nên dòng chất thải, và được tính bằng phần trăm theo khối lượng của từng yếu tố Việc phân tích thành phần CTR giúp nhận diện nguồn gốc và đặc tính của chất thải, đánh giá sự đóng góp của mỗi thành phần và hỗ trợ quyết định xử lý hoặc tái chế phù hợp dựa trên tỷ lệ khối lượng tương ứng.
Thông tin về thành phần CTR đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn thiết bị xử lý phù hợp, đồng thời ảnh hưởng đến thiết kế và tối ưu hóa các quy trình xử lý; nó cũng là nền tảng cho việc hoạch định hệ thống, chương trình và kế hoạch quản lý CTR một cách hiệu quả.
Bảng 2.1 Thành phần CTR đô thị
STT Thành phần % khối lượng
(Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993)
Bảng 2.2 Thành phần CTRSH Tp.HCM từ nơi phát sinh đến nơi thải bỏ cuối cùng
KCX Bô ép rác và TTC
2.1.3.1 Tính chất vật lý của CTR
CTR đô thị có các tính chất vật lý cơ bản gồm khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước và cấp phối hạt, cùng với khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp Những đặc tính này quyết định cách CTR đô thị chịu tải, hấp thụ và thoát nước cũng như độ ổn định kích thước trong thực tế; khối lượng riêng và độ ẩm giúp ước tính khối lượng và khả năng chịu lực, trong khi kích thước và cấp phối hạt ảnh hưởng đến phân bố tải và tính liên kết của vật liệu Độ xốp và khả năng giữ ẩm thực tế của CTR đô thị là những yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu suất, độ bền và tuổi thọ của vật liệu trong điều kiện thực tế.
Khối lượng riêng của CTR là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích, tính bằng kg/m³ Giá trị này thay đổi tùy theo cách lưu trữ: rác để tự nhiên không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng không nén, rác chứa trong thùng đã nén; đồng thời nó còn bị ảnh hưởng bởi vị trí địa lý, mùa trong năm và thời gian lưu trữ Độ ẩm được biểu diễn theo hai cách: theo phần trăm khối lượng ướt và theo phần trăm khối lượng khô Độ ẩm của CTR dao động khoảng 30–40%, trung bình là 20%.
Kích thước và cấp phối hạt đóng vai trò then chốt trong quá trình thu hồi phế liệu, đặc biệt khi áp dụng các phương pháp cơ học như sàng, quay và các thiết bị phân loại nhờ từ tính Việc tối ưu hóa phân bố hạt giúp tăng hiệu suất thu hồi phế liệu và độ tinh khiết của sản phẩm, đồng thời giảm lẫn tạp chất Hệ thống sàng lọc, quay và phân loại từ tính hoạt động hiệu quả hơn khi kích thước hạt và cấp phối được cân đối với đặc tính của vật liệu cần xử lý.
Khả năng giữ ẩm thực tế của CTR là tổng lượng ẩm mà nó có thể tích trữ được, là thông số quan trọng cho việc xác định lượng nước rỉ sinh ra ở BCL Phần nước dư vượt quá khả năng tích trữ của CTR sẽ thoát ra ngoài dưới dạng nước rỉ rác Khả năng tích ẩm của CTR thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nén ép và thời gian phân hủy của chất thải Trong trường hợp không nén, khả năng tích ẩm của CTR có thể dao động trong khoảng 50–60%.
Bảng 2.3 Thành phần vật lý của CTR
Thành phần % khối lượng Độ ẩm
KGT TB KGT TB KGT TB
(Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ - Quản lý chất thải rắn)
2.1.3.2 Tính chất hóa học của CTR
Các thông tin về thành phần hóa học của các vật chất cấu tạo nên CTR đóng vai trò then chốt trong việc đánh giá đặc tính chất thải, từ đó hỗ trợ chọn lựa phương pháp xử lý và tái sinh chất thải hiệu quả Phân tích thành phần hóa học giúp nhận diện các chất gây độc hại, khó phân hủy hoặc tương tác giữa các thành phần, từ đó xác định phương pháp xử lý phù hợp và tối ưu hóa quá trình tái sinh Việc làm rõ thành phần hóa học cũng tăng cường khả năng dự báo hiệu suất của CTR trong chu trình xử lý và giảm thiểu tác động môi trường Do đó, thông tin thành phần hóa học là nền tảng để thiết kế, vận hành và cải tiến các giải pháp xử lý chất thải một cách an toàn, hiệu quả và bền vững.
Đối với thành phần rác hữu cơ trong CTRSH được sử dụng làm phân compost, cần chú ý đến thành phần hóa học để đảm bảo quá trình ủ diễn ra hiệu quả và an toàn cho đất Trong đó, tỉ lệ C:N cân đối là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy và hoạt động của vi sinh vật tham gia quá trình ủ Ngoài ra, các yếu tố vi lượng như sắt, mangan, kẽm và đồng đóng vai trò hỗ trợ dinh dưỡng cho cây trồng và chất lượng của phân hữu cơ Do đó, việc phân tích và cân đối các thành phần rác hữu cơ trong CTRSH trước khi ủ phân compost là bước thiết yếu để cho ra sản phẩm phân hữu cơ chất lượng cao, an toàn và phù hợp với canh tác bền vững.
Các nguyên tố cơ bản: các nguyên tố cơ bản cần phân tích trong CTR bao gồm
Các nguyên tố cơ bản gồm C (cacbon), Hydro (H), Oxy (O), Nito (N), Lưu huỳnh (S) và tro là dữ liệu được xác định nhằm xác định công thức hóa học của thành phần CHC có trong CTR, đồng thời giúp xác định tỉ lệ C:N thích hợp cho quá trình làm compost.
Các chất dinh dưỡng và các nguyên tố vi lượng: nếu thành phần CHC có trong
CTR được ứng dụng làm nguyên liệu cho sản xuất các sản phẩm thông qua các quá trình chuyển hóa sinh học như compost, methane và ethanol Lượng chất dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng có sẵn trong CTR đóng vai trò quyết định trong việc cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật (VSV) tham gia quá trình và đáp ứng các yêu cầu về chất lượng của sản phẩm sau chuyển hóa Do đó, việc quản lý và tối ưu hàm lượng dinh dưỡng cùng vi lượng trong CTR là yếu tố then chốt để nâng cao hiệu suất sinh học và đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng các tiêu chuẩn mong muốn.
Bảng 2.4 Thành phần nguyên tố của CTR đô thị
Phần trăm khối lượng tính theo chất khô Thành phần Carbon Hydro Oxy Nito Lưu huỳnh Tro
(Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993)
2.1.3.3 Tính chất sinh học của CTR
Tính chất nổi bật của CTR đô thị là hầu hết các thành phần hữu cơ có thể được phân hủy sinh học thành khí, các CHC ổn định và các chất vô cơ Sự phân hủy của các vật liệu hữu cơ trong rác thải đô thị, điển hình là rác thực phẩm, liên quan chặt chẽ tới sự hình thành mùi hôi và sự phát sinh ruồi Vì vậy, đặc tính dễ phân hủy của rác thải đô thị đóng vai trò quan trọng trong quản lý chất thải và giảm ô nhiễm môi trường ở đô thị.
Phần hữu cơ (không kể nhựa, cao su, da) của hầu hết CTR có thể được phân loại về phương diện sinh học như sau:
- Các phần tử có thể hòa tan trong nước như: đường, tinh bột, amino acid và nhiều acid hữu cơ;
- Bán cellulo: các sản phẩm ngưng tụ của 2 đường 5 và 6 carbon;
- Cellulo: sản phẩm ngưng tụ của đường glucose 6 carbon;
- Dầu, mỡ và sáp: là những este của alcohols và acid béo mạch dài;
- Lignin: một polyme chứa các vòng thơm với nhóm metoxyl (-OCH3);
- Lignocellulo: là sự kết hợp của lignin và cellulo;
- Protein: chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino acid
Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong CTR được đánh giá ban đầu bằng hàm lượng chất rắn bay hơi (VS) đo ở nhiệt độ 550°C, nhưng việc dùng VS để mô tả khả năng phân hủy có thể không chính xác vì một số thành phần hữu cơ dễ bay hơi lại kém khả năng phân hủy sinh học như giấy báo và phần xén bỏ từ cây trồng Thay vào đó, hàm lượng lignin của CTR có thể được dùng để ước lượng tỉ lệ phần dễ phân hủy sinh học; CTR có hàm lượng lignin cao như giấy báo sẽ có khả năng phân hủy sinh học kém hơn nhiều so với các chất thải hữu cơ khác trong CTR đô thị Thực tế, các thành phần hữu cơ trong CTR thường được phân loại thành hai nhóm: dễ phân hủy nhanh và chậm, phụ thuộc vào hàm lượng lignin và các hợp chất bay hơi khác.
Quá trình phát sinh mùi hôi bắt nguồn từ việc CTR được lưu giữ trong thời gian dài ở các vị trí thu gom, trạm trung chuyển và BCL Ở vùng khí hậu nóng ẩm, tốc độ phát sinh mùi thường cao hơn Cơ bản, sự hình thành mùi hôi là kết quả của quá trình phân hủy kị khí các thành phần hữu cơ trong rác đô thị.
Phát triển của ruồi chịu ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ và độ ẩm, đặc biệt tăng nhanh vào mùa hè và ở những khu vực khí hậu nóng ẩm Trong điều kiện này, quá trình sinh trưởng và phát triển của ruồi diễn ra nhanh hơn, làm tăng mật độ ruồi tại nơi lưu trữ CTR và gây mối quan ngại về vệ sinh và an toàn thực phẩm Việc theo dõi liên tục và áp dụng biện pháp kiểm soát phù hợp ở các khu vực lưu trữ CTR là cần thiết để hạn chế sự xâm nhập và sự phát triển của ruồi Các yếu tố như nhiệt độ tối ưu, độ ẩm và nguồn thức ăn ảnh hưởng trực tiếp tới chu trình sinh sản của ruồi, từ ấu trùng đến trưởng thành Do đó, các chiến lược quản lý phát triển của ruồi trong mùa hè và tại các khu vực có khí hậu nóng ẩm cần được triển khai đồng bộ để bảo đảm an toàn và vệ sinh cho nơi lưu trữ CTR.
TỔNG QUAN VỀ PHÂN COMPOST
Các công nghệ sản xuất phân hữu cơ từ CTR sinh hoạt gồm hai hình thức phân hủy: kỵ khí và hiếu khí Bản chất của cả hai quá trình là tận dụng hoạt động của vi sinh vật để ổn định và biến đổi các thành phần hữu cơ có trong CTR sinh hoạt trước khi đưa vào sử dụng hoặc xử lý tiếp.
Hiện nay, có nhiều định nghĩa về quá trình chế biến compost và compost, nhưng thường được sử dụng nhiều nhất là định nghĩa của Haug, 1993
Theo Haug (1993), quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh học và ổn định chất hữu cơ dưới điều kiện nhiệt độ thermophilic Kết quả của quá trình này là chất hữu cơ được phân hủy và chuyển hóa thành một sản phẩm compost có độ ổn định cao, thích hợp làm phân bón cho cây trồng và cải thiện chất lượng đất.
Quá trình phân hủy sinh học sinh ra nhiệt, tạo ra sản phẩm cuối cùng ổn định, không mang mầm bệnh và có ích cho việc ứng dụng làm phân bón hữu cơ cho cây trồng Định nghĩa compost là sản phẩm của quá trình ủ phân hữu cơ đã được ổn định như humus, không chứa mầm bệnh, không lôi kéo côn trùng, có thể được lưu trữ an toàn và mang lại lợi ích cho sự phát triển của cây trồng.
Trong quản lý rác thải đô thị (MSW), compost được hiểu là quá trình phân hủy sinh học các thành phần hữu cơ của rác thải dưới điều kiện kiểm soát nhằm tạo ra một sản phẩm có trạng thái ổn định để lưu trữ, xử lý và sử dụng an toàn cho đất Định nghĩa này do Golueke et al (1955; 1972) và Diaz et al (1993) đề xuất, nhấn mạnh sự kết hợp giữa phân hủy sinh học và kiểm soát điều kiện nhằm đảm bảo tính an toàn và tính khả thi của sản phẩm compost.
2.2.2 Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ phân compost
Các chất thải hữu cơ thích hợp cho việc ủ phân compost thường có thành phần đa dạng và không đồng nhất, nên quá trình phân hủy diễn ra phức tạp, chia thành nhiều giai đoạn và tạo ra các sản phẩm trung gian khác nhau.
- Quá trình phân hủy protein bao gồm các bước:
Protein peptides amino acid hợp chất amonium nguyên sinh chất của vi khuẩn và N hoặc NH3
- Quá trình phân hủy hydratcarbon xảy ra theo các bước:
Hydratcarbon đường đơn acid hữu cơ CO2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn
Những chuyển hóa xảy ra trong quá trình ủ phân compost vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết Quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ có thể phân biệt dựa vào 4 pha:
- Pha thích nghi (Latent phase): đây là giai đoạn cần thiết để VSV thích nghi trong môi trường mới
- Pha tăng trưởng (Growth phase): thể hiện sự gia tăng sinh học và làm cho nhiệt độ trong đống ủ tăng lên đến ngưỡng mesophilic
Pha ưa nhiệt (Thermophilic phase) là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất trong quá trình ủ phân hoặc xử lý chất thải sinh học Ở pha này, nhiệt độ được duy trì ở mức cao (khoảng 55–70°C), giúp phân huỷ nhanh các chất hữu cơ và tiêu diệt phần lớn mầm bệnh, vi sinh vật gây hại được vô hiệu hoá Quá trình này góp phần ổn định chất thải, giảm mùi và tăng độ an toàn sinh học của toàn bộ hệ thống Để tối ưu pha ưa nhiệt, cần đảm bảo thông khí tốt, độ ẩm ở mức phù hợp (khoảng 40–60%), đảo trộn đều đặn và kiểm soát pH để duy trì hoạt động của vi sinh vật nhiệt độ cao Sau pha này, vật liệu trở nên ổn định hơn để chuyển sang các pha tiếp theo như hạ nhiệt và ổn định cuối cùng, chuẩn bị cho sử dụng hoặc tiêu hủy an toàn.
13 hiệu quả nhất Có thể biểu diễn phản ứng sinh hóa xảy ra trong pha này bằng phương trình sau:
CHONS + O2 + VSV hiếu khí CO 2 + NH3 + SP khác + năng lượng
CHONS + VSV kỵ khí CO 2 + H2S + NH3 + CH4 + SP khác + năng lượng
Pha trưởng thành (maturation phase) xảy ra khi nhiệt độ giảm xuống mức mesophilic và dần ổn định ở nhiệt độ môi trường Quá trình lên men thứ cấp diễn ra chậm, tạo điều kiện cho sự biến đổi một số chất phức tạp thành các chất keo và sau đó thành chất mùn Quá trình nitrat hóa liên quan đến sự oxy hóa sinh học của ammonium, tạo thành các sản phẩm trung gian là nitrit (NO2−) trước khi tiếp tục được xử lý thành các hợp chất nitơ khác.
-) và sau cùng là nitrat (NO3
-) Phương trình xảy ra như sau:
- (2) Kết hợp 2 phương trình trên, quá trình nitrat hóa xảy ra theo phản ứng sau:
Vì NH4 cũng được tổng hợp trong mô tế bào, phản ứng đặc trưng cho quá trình tổng hợp trong mô tế bào như sau:
-+ H2O C5H7O2N + 5O2 (4) Kết hợp phương trình (3) và (4) ta có:
Hình 2.1 Biến thiên nhiệt độ của các pha
2.2.2.2 Phản ứng sinh học Ủ compost là một quá trình sinh học mà các chất hữu cơ có trong CTR sinh hoạt được biến đổi thành các chất mùn ổn định do các hoạt động của các tổ chức có thể sống trong điều kiện tự nhiên hiện diện trong chất thải Các tổ chức này gồm các loại VSV như vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh (protooza)
Quá trình phân hủy chất thải hữu cơ bắt đầu từ các sinh vật tiêu thụ bậc nhất như vi khuẩn và nấm, thông qua các phản ứng sinh học của chúng để chuyển hóa chất thải thành các sản phẩm cuối cùng Sự ổn định của chất thải được hình thành nhờ các hoạt động phân hủy này do vi khuẩn thực hiện Trong giai đoạn đầu, các vi khuẩn thích nghi với điều kiện mesophilic xuất hiện trước; khi nhiệt độ tăng lên, các vi khuẩn thermophilic xuất hiện và chiếm hầu hết các vị trí trong khối ủ.
Trong quá trình ủ phân, nấm chịu nhiệt thường bắt đầu tăng trưởng từ khoảng 5–10 ngày sau khi ủ Khi nhiệt độ vượt quá 65–70°C, nấm và phần lớn vi khuẩn bị ức chế, chỉ còn dạng bào tử có thể phát triển Đến giai đoạn cuối của quá trình ủ, khi nhiệt độ giảm xuống, nhóm vi khuẩn Actinomycetes chiếm ưu thế và làm bề mặt đống ủ xuất hiện màu trắng hoặc nâu.
Vi khuẩn thermophilic, hầu hết thuộc nhóm Bacillus, đóng vai trò then chốt trong quá trình phân hủy protein và các hợp chất hydrocarbon trong đống ủ Chúng hoạt động chủ yếu ở lớp ngoài cùng và thường xuất hiện ở giai đoạn cuối của quá trình phân hủy, hỗ trợ tăng tốc các phản ứng ở nhiệt độ cao Bên cạnh đó, nhóm Actinomycetes đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy cellulose và lignin, đồng thời giúp phân hủy nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy để cải thiện hiệu quả và chất lượng của quá trình ủ.
Pha trưởng thành Biến thiên nhiệt độ trong quá trình ủ compost
Trong hệ sinh thái, có 15 chất bền vững khác tham gia vào chu trình dinh dưỡng Sau khi giai đoạn tiêu thụ ở cấp bậc một (tiêu thụ sơ cấp) kết thúc, các chất này sẽ là nguồn thức ăn cho các sinh vật tiêu thụ thứ cấp như ve, bọ cánh cứng, giun tròn và động vật nguyên sinh, từ đó duy trì vòng lặp dinh dưỡng và quá trình phân huỷ chất hữu cơ.
2.2.3 Các nhóm vi sinh vật tham gia vào quá trình chế biến compost
Chế biến compost là một quá trình phức tạp có sự tham gia của nhiều loại vi sinh vật khác nhau Nhóm procaryotic (vi khuẩn và archaebacteria) đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa sinh học các chất hữu cơ và được gọi chung là vi khuẩn Nhóm eucaryotic gồm thực vật, động vật và sinh vật nguyên sinh; các nhóm này tham gia quan trọng vào quá trình phân hủy chất thải hữu cơ, bao gồm nấm, men và khuẩn tia (actinomycetes).
Trong quá trình sản xuất compost, vi khuẩn hoạt động ở hầu hết các giai đoạn ủ và đóng vai trò chủ đạo trong phân hủy rác thải, chiếm khoảng 80–90% tổng lượng phân hủy Mật độ vi khuẩn trong rác thải ở mức khá cao, nhưng sự đa dạng loài lại hạn chế, tập trung chủ yếu ở các chủng như Streptococcus sp., Bacillus sp và Vibrio sp.
- Khuẩn tia (Actinomycetes): thường xuất hiện vào khoảng ngày thứ 5 – 7 trong quá trình ủ và tạo ra các chất kháng khuẩn Bao gồm các loại khuẩn tia:
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ KỴ KHÍ TRONG Ủ PHÂN COMPOST
2.3.1 Định nghĩa quá trình phân hủy kị khí
Phân hủy kị khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong môi trường thiếu oxy ở nhiệt độ từ 30 đến 65°C Sản phẩm của quá trình này là khí sinh học, gồm CO2 và CH4, có thể được thu gom và sử dụng làm nguồn nhiên liệu sinh học Bã thải sau phân hủy được ổn định sinh học và có thể dùng làm nguồn dinh dưỡng bổ sung cho cây trồng, đóng góp vào quản lý chất thải và năng lượng tái tạo.
2.3.2 Quá trình phân hủy kị khí
Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ của CTRSH dưới điều kiện kị khí xảy ra theo
- Bước một: quá trình thủy phân các hợp chất có phân tử lượng lớn thành những hợp chất thích hợp dùng làm nguồn năng lượng và mô tế bào
- Bước hai: quá trình chuyển hóa các hợp chất sinh ra từ bước một thành các hợp chất có phân tử lượng thấp hơn xác định
- Bước ba: quá trình chuyển hóa các hợp chất trung gian thành các sản phẩm cuối đơn giản hơn, chủ yếu là khí metan (CH4) và khí cacbonic (CO2)
Trong quá trình phân hủy kị khí, nhiều loại vi sinh vật kị khí tham gia chuyển hóa phần chất hữu cơ của CTR thành sản phẩm cuối cùng bền vững Nhóm vi sinh vật kị khí thứ nhất chịu trách nhiệm thủy phân các hợp chất hữu cơ phân tử lớn và lipid thành các thành phần xây dựng như axit béo, đường đơn và axit amin Nhóm vi sinh vật kị khí thứ hai, được gọi là nhóm phi‑metanogenic (gồm vi sinh vật kị khí tùy tiện và vi sinh vật kị khí bắt buộc), lên men các sản phẩm phân cắt từ nhóm một thành axit hữu cơ đơn giản, chủ yếu axit axetic Nhóm thứ ba gồm các vi sinh vật methan hóa chuyển hóa hydro và axit axetic thành khí mê-tan và CO2 Vi sinh vật methan hóa chỉ có thể sử dụng một số cơ chất nhất định để chuyển hóa thành metan.
CO2 + H2, fomat, acetate, metanol, metylamin và CO Các phương trình chuyển hóa xảy ra như sau:
4H2 + CO2 CH4 + 2H2O 4HCOOH CH4 + 3CO2 + 2H2O
4CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O 4(CH3)3N + 6H2O 9CH4 + 3CO2 + 4NH3
Một cách tổng quát, quá trình chuyển hóa kị khí phần hữu cơ có trong CTRSH có thể mô tả bằng phương trình sau:
Ba giai đoạn của quá trình phân hủy kị khí được trình bày tóm tắt ở bảng sau:
Bảng 2.6 Các giai đoạn của quá trình phân hủy kị khí
Tên giai đoạn Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3
Thủy phân Acid hóa Acetate hóa Metan hóa
Các chất ban đầu Đường phức tạp, protein, chất béo Đường đơn giản Amino acid, acid hữu cơ
Vi sinh vật Vi khuẩn acid hóa
Sản phẩm Đường đơn giản
Amino acid, acid hữu cơ
Khí sinh ra CO2 CO2, H2 CO2, NH4,
2.3.3 Các yếu tố vật lý và hóa học ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kị khí
Trong quá trình phân hủy kị khí, tỉ lệ C/N tối ưu là khoảng 20–30:1 Nếu tỉ lệ này nằm dưới giới hạn tối ưu, nitơ thừa và hình thành khí NH3 gây mùi khai; ngược lại, khi tỉ lệ C/N cao hơn, quá trình phân hủy diễn ra chậm.
Giá trị pH có vai trò quyết định trong quá trình phân hủy kỵ khí và sản lượng khí sinh học (biogas) Lượng khí sinh học tối đa đạt được khi pH của vật liệu trong hệ thống nằm ở khoảng 6–7, với ngưỡng tối ưu từ 6,5–7,5 pH môi trường cần được kiểm soát để không xuống dưới 6,2, bởi khi pH thấp, vi khuẩn sinh metan bị ức chế hoạt động Trong thời điểm ban đầu của quá trình lên men, một lượng lớn acid hữu cơ được hình thành có thể làm cho pH của hỗn hợp giảm xuống dưới 5, từ đó hạn chế quá trình phân hủy Quá trình phân hủy sẽ tiếp tục và lượng NH3 tạo thành sẽ tăng lên.
20 tăng do sự phân hủy nito, giá trị pH có thể tăng lên trên 8 Khi sản lượng khí metan tạo thành ổn định, giá trị pH trong khoảng 7,2 – 8,2
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của vi sinh vật metan hóa trong quá trình phân hủy kỵ khí; VSV metan hóa sẽ không hoạt động hiệu quả khi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp; khi nhiệt độ giảm xuống dưới 10°C, sản lượng biogas tạo thành hầu như không đáng kể; hai khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân hủy kỵ khí là khoảng 30-40°C và 50-60°C, tương ứng với các giai đoạn mesophilic và thermophilic.
Giai đoạn nhiệt độ trung bình: nhiệt độ dao động trong khoảng 20 – 40 0 C, tối ưu 30 – 35 0 C
Giai đoạn hiếu nhiệt: nhiệt độ tối ưu trong khoảng 50 – 65 0
Bảng 2.7 Tỉ lệ C/N của chất thải (tính theo chất khô)
STT Chất thải N (% khối lượng khô) Tỉ lệ C/N
11 Bùn hoạt tính đã phân hủy 1,88 15,7
12 Bùn cống đã phân hủy 2,4 -
24 Chất thải giết mổ hỗn hợp 7 – 10 2
(Nguồn: Chongrak, 1996, Tchobanoglous và cộng sự, 1993)
2.3.4 Tình hình ủ phân compost tại Việt Nam và Thế giới
Hiện nay ở Việt Nam có một số nhà máy chế biến compost như:
- Nhà máy xử lý rác Đông Vinh – Nghệ An
- Nhà máy xử lý rác Thạch Thất – Hà Nội
- Nhà máy xử lý rác Sơn Tây – Hà Nội
- Nhà máy xử lý rác Phú Sơn – Thanh Hóa
- Nhà máy xử lý rác Thái Bình
- Nhà máy xử lý phân hữu cơ Cầu Diễn – Việt Trì – Phú Thọ
- Nhà máy xử lý rác Nam Định – Nam Định
- Nhà máy xử lý rác thải – chế biến phân hữu cơ vi sinh Nam Thành – Ninh Thuận
- Nhà máy phân bón Hóc Môn – Tp.HCM
- Nhà máy xử lý chất thải Tân Thành – BR-VT
- Nhà máy sản xuất phân Compost Plus – Long An
Thực tế hoạt động của các nhà máy phân rác tại Việt Nam cho thấy nhiều cơ sở đang vận hành ở dưới 50% công suất thiết kế, một số khác do ngân sách trợ cấp của địa phương không đủ nên đã ngừng hoạt động hoặc đứng trước nguy cơ đóng cửa Chỉ có một số ít vận hành tốt, tiêu biểu là Nhà máy xử lý rác thải – chế biến phân hữu cơ vi sinh Nam Thành tại Ninh Thuận Hầu hết các nhà máy chế biến phân compost ở Việt Nam có công nghệ tương tự nhau, tập trung vào ủ hiếu khí cưỡng bức và ổn định rác có đảo trộn.
Tại châu Âu và châu Mỹ, công nghệ compost hiện đang được triển khai khá rộng rãi và compost được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau
Năm 2001, châu Âu xử lý sinh học 16,9 triệu tấn rác hữu cơ trong tổng số 49 triệu tấn, phần lớn được chuyển đổi thành phân compost Đức dẫn đầu về mức độ xử lý rác hữu cơ bằng phương pháp xử lý sinh học, khi nước này xử lý 7 triệu tấn trên tổng 9 triệu tấn rác thải hữu cơ, chiếm khoảng 78%.
Hà Lan đã xử lý được toàn bộ 3,2 triệu tấn
Tình hình áp dụng chế biến compost để xử lý rác sinh hoạt tại châu Âu có thể xếp hạng như sau:
- Hạng 1: Áo, Bỉ, Đức, Thụy Điển, Thụy Sĩ, Luxemburg;
- Hạng 2: Anh, Đan Mạch, Na Uy;
- Hạng 4: Bồ Đào Nha, Hy Lạp, Tây Ban Nha, Ailen
CHƯƠNG 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ – XÃ HỘI
XÃ TÂN PHÚ TRUNG – HUYỆN CỦ CHI
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
Xã Tân Phú Trung thuộc huyện Củ Chi, nằm ở phía Nam của huyện và ở phía Đông Bắc khu vực ngoại thành TP Hồ Chí Minh, cách trung tâm thành phố khoảng 20 km Ranh giới hành chính của xã được xác định như sau:
- Phía Đông Bắc: Giáp xã Tân Thạnh Đông, huyện Củ Chi;
- Phía Tây Bắc : Giáp xã Tân Thạnh Tây, huyện Củ Chi;
- Phía Tây : Giáp xã Tân Thông Hội, huyện Củ Chi;
- Phía Nam : Giáp xã Tân Thới Nhì, Tân Hiệp, huyện Hóc Môn
Xã Tân Phú Trung có diện tích lớn nhất huyện, lên tới 3.077,61 ha, chiếm 7,07% tổng diện tích tự nhiên của huyện Tại xã, cơ cấu đất đai được phân bổ thành đất nông nghiệp 2.078,21 ha (67,5%), đất phi nông nghiệp 999,07 ha (32,46%) và đất chưa sử dụng 0,32 ha (0,01%).
Xã được chia thành 11 ấp, gồm: ấp Đình, ấp Cây Da, ấp Phú Lợi, ấp Giồng Sao, ấp Xóm Đồng, ấp Bến Đò 1, ấp Bến Đò 2, ấp Giữa, ấp Chợ, ấp Trạm Bom và ấp Láng Cát.
3.1.3 Địa hình – Thổ nhưỡng – Khí hậu – Thủy văn
Xã có địa hình tương đối bằng phẳng, được chia làm 2 vùng rõ rệt gồm vùng triền và vùng bưng trũng
3.1.3.2 Thổ nhưỡng Ở xã có 2 loại đất chính sau:
Đất phèn có thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng và tích lũy muối phá vỡ keo đất, khiến đất dính và dẻo khi ướt, ngược lại nứt nẻ và cứng khi khô Do đất phèn được hình thành trên nền trầm tích Holocene, quá trình hình thành này đi kèm với sự tích tụ muối và biến đổi cấu trúc đất, tạo nên đặc tính đặc thù của đất phèn như khả năng giữ nước và độ co giãn khi biến đổi ẩm.
24 trình trầm tích là quá trình vùi lấp các thân xác thực vật trong điều kiện kị khí nên đất phèn thường giàu các hợp chất hữu cơ
Đất xám được hình thành chủ yếu trên mẫu chất phù sa cổ, có tầng đất dày và thành phần cơ giới nhẹ Cấp hạt cát trung bình và cát mịn chiếm cao nhất với khoảng 40–55%, cấp hạt sét chiếm 21–27% và sự gia tăng sét rõ rệt tạo thành trầm tích sét Dù quá trình khai phá và sử dụng đất chưa lâu, đất xám có triển vọng khai thác hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp, thích hợp cho trồng lúa, cây ăn trái, hoa màu và các loại cây công nghiệp.
Xã Tân Phú Trung thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo a) Nhiệt độ
- Nhiệt độ trung bình trong năm: 26,6 0 C;
- Nhiệt độ cao nhất trong năm: 36 0 C (vào tháng 4);
- Nhiệt độ thấp nhất trong năm: 21 0 C (vào tháng 12)
Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong năm không nhiều, biên độ dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm là 5 – 10 0 C b) Lượng mưa
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, mưa nhiều vào tháng 6 đến tháng 9, khoảng từ 250 – 310 mm/tháng Số ngày mưa khoảng 151 ngày trong năm
Lượng mưa trung bình trong năm khoảng 1.500 mm, tập trung chủ yếu vào mùa mưa (chiếm 75 – 80% lượng mưa cả năm)
Trong mùa mưa vẫn có những tháng hạn, điển hình là hạn bà Chằng gây thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp, thường xuất hiện vào khoảng tháng 7–8 hàng năm; ngoài ra, gió cũng là yếu tố tác động đến quá trình canh tác và nhu cầu tưới tiêu, đòi hỏi các biện pháp quản lý nước và dinh dưỡng đất hợp lý để giảm thiểu tác động của thời tiết đến sản xuất nông nghiệp.
Chủ yếu là gió mùa phân bố vào các tháng:
- Từ tháng 2 tháng 5: gió Đông – Nam hoặc Nam, vận tốc trung bình 1,5 – 2,5 m/s;
- Từ tháng 5 tháng 9: gió Tây hoặc Tây – Nam, vận tốc trung bình 1,5 – 3 m/s;
- Từ tháng 10 tháng 2 năm sau: gió Đông – Bắc, vận tốc trung bình
Vận tốc gió ở Tân Phú Trung dao động từ 1 đến 1,5 m/s Ở khu vực này không có bão; lốc xoáy và gió nóng thỉnh thoảng xảy ra nhưng hiếm và mức độ ảnh hưởng không đáng kể Độ ẩm không khí trung bình hàng năm khá cao, khoảng 79,5% vào mùa khô và từ 80% đến 90% vào mùa mưa.
Trong một ngày đêm, độ ẩm không khí thấp nhất lúc 13 giờ (khoảng 48%) và cao nhất lúc 1 – 7 giờ (khoảng 95%)
Nhờ nhiệt độ cao và ổn định quanh năm, lượng ánh sáng dồi dào và không có bão, điều kiện khí hậu của xã Tân Phú Trung rất thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp Điều kiện này cho phép thâm canh tăng vụ, tăng năng suất và đa dạng hóa cây trồng – vật nuôi, cũng như mở rộng các mô hình sản xuất hiệu quả trên địa bàn.
Trên địa bàn xã có nhiều tuyến kênh rạch chảy qua, tạo nên hệ thống thủy văn khép kín và ổn định Hệ thống này đóng vai trò nguồn cung cấp nước quan trọng cho sản xuất, bao gồm tưới tiêu cho nông sản và cấp nước cho các hoạt động công nghiệp địa phương Việc quản lý bền vững các kênh rạch, tu sửa đê điều và hệ thống thoát nước giúp duy trì nguồn nước liên tục và giảm thiểu rủi ro thiếu nước cho sản xuất Do đó, duy trì và bảo vệ hệ thống thủy văn này là yếu tố then chốt để phát triển sản xuất an toàn và hiệu quả tại xã.
Hệ thống thủy văn chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ bán nhật triều, khiến nước thủy lợi lên xuống theo chu kỳ và cách nhau khoảng 8 tiếng Lượng nước từ các kênh, mương và hệ thống thủy lợi dồi dào, đảm bảo cấp nước tưới đầy đủ và kịp thời cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp của người dân trong vùng.
Xã có tổng diện tích đất tự nhiên 3.077,61 ha, chiếm 7,07% diện tích tự nhiên của toàn huyện Củ Chi Diện tích đất nông nghiệp đạt 2.078,21 ha, phần lớn đan xen trong khu dân cư và chiếm 67,5% tổng diện tích xã; đất phi nông nghiệp là 999,07 ha, chiếm 32,46%; đất chưa sử dụng 0,32 ha chiếm 0,01%.
Tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp là 2.056,22 ha, được phân bổ thành đất trồng cây hàng năm 1.615,37 ha và đất trồng cây lâu năm 440,85 ha; phần còn lại gồm 21,63 ha đất nuôi trồng thủy sản và 0,35 ha đất nông nghiệp khác.
Tài nguyên nước mặt: Nguồn nước mặt cả xã là từ nước mưa và nước các kênh rạch chảy qua xã
Tài nguyên nước dưới đất: Kết quả khảo sát cho thấy xã Tân Phú Trung có 3 tầng chứa nước:
- Tầng thấp: sâu từ 40 – 100 m khai thác bằng giếng công nghiệp có thể cho lưu lượng từ 50 – 100 m 3 /giờ;
- Tầng trung bình: sâu từ 10 – 40 m có thể cho lưu lượng khai thác từ 10 – 30 m 3 /giờ;
- Tầng cao: sâu từ 5 – 10 m, hiện đang khai thác bằng giếng thủ công cho lưu lượng từ 5 – 10 m 3 /giờ.
ĐIỀU KIỆN PHÁT TRIỂN KINH TẾ – XÃ HỘI
Theo thống kê dân số tính đến năm 2010, toàn xã có 30.926 nhân khẩu, trong đó nam là 15.057 người chiếm 48,68% và nữ là 15.869 người chiếm 51,32% Tổng số hộ gia đình là 8.436, bao gồm cả hộ đăng ký tạm trú trên sáu tháng Mật độ dân số bình quân đạt 1.005 người/km².
Dân số của xã phân bố không đều, chủ yếu tập trung tại các ấp ven các trục lộ giao thông chính của xã Tuy nhiên, do tốc độ đô thị hóa nhanh, địa bàn xã đang đón nhận một lượng dân cư đáng kể từ các nơi khác đến sinh sống.
3.2.2 Hạ tầng kinh tế - xã hội
Xã hiện có 193 tuyến đường giao thông với tổng chiều dài 110,29 km, trong đó đường xe cơ giới thuận tiện đi lại dài 73,065 km, chiếm 66,24% tổng số đường giao thông nông thôn của xã.
Hiện nay, trên địa bàn xã có 35 tuyến kênh mương, tổng chiều dài là 38 km, trong đó số km kênh mương đã kiên cố hóa là 13,625km
Xã có 166 trạm biến áp; 61,75 km đường dây hạ thế, chủ yếu nằm dọc các tuyến đường chính, đường trục xã
Trong khu dân cư 100% hộ dân sử dụng điện trực tiếp từ lưới điện quốc gia
3.2.3 Công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp
Hiện nay trên địa bàn xã có khoảng 40 doanh nghiệp vừa và nhỏ hoạt động, trong đó khu công nghiệp Tân Phú Trung đã giúp hơn 500 lao động có việc làm ổn định Đối với tiểu thủ công nghiệp, nghề chủ yếu là làm bánh tráng bằng phương pháp thủ công; hiện nay một số hộ đã đầu tư sản xuất bằng máy nên hiệu quả sản xuất được nâng cao và năng suất ngày càng tăng.
Nông nghiệp giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế địa phương, nhất là ngành chăn nuôi ngày càng chiếm tỷ trọng cao Do tốc độ đô thị hóa và chủ trương của huyện chuyển đổi diện tích đất trồng lúa năng suất thấp sang phát triển các loại rau màu và cây có giá trị kinh tế cao nên diện tích đất trồng lúa giảm dần qua từng năm.
- Trồng trọt: diện tích gieo trồng các loại cây gồm: lúa: 1.115 ha; rau các loại:
229 ha; đậu phộng: 90,5 ha; cỏ trồng: 62 ha; hoa lan, cây kiểng: 29,28 ha
- Chăn nuôi: hiện tại tổng số vật nuôi trên địa bàn xã có khoảng 13.969 con, bao gồm cả gia súc, gia cầm
- Thủy sản: chủ yếu tập trung nuôi cá nước ngọt và cá kiểng, diện tích nuôi trồng 5,6 ha
Hiện nay, sản xuất nông nghiệp ở xã tương đối ổn định và trong thời gian tới xã hướng tới khuyến khích người dân chuyển từ sản xuất lúa năng suất thấp sang các cây trồng có giá trị kinh tế cao như cây kiểng, bonsai và rau an toàn Đồng thời, xã sẽ tiếp tục phát triển đàn gia súc theo hướng chăn nuôi trang trại với hệ thống xử lý chất thải đảm bảo và đặt khu chăn nuôi cách xa khu dân cư Điển hình cho mô hình liên kết là Hợp tác xã rau an toàn Tân Phú Trung và 3 tổ hợp tác hoạt động trong các lĩnh vực chăn nuôi bò sữa, trồng cây cảnh và trồng rau an toàn.
Phát triển tập trung ở các khu dân cư, đặc biệt nhanh ở ngành nhà hàng ăn uống, dịch vụ và nhà trọ Các khu vực này thu hút vốn đầu tư, mở rộng mạng lưới cơ sở và tạo cơ hội việc làm đa dạng cho cộng đồng địa phương Thu nhập từ các ngành này nhìn chung tương đối ổn định, giúp người lao động có mức sống ổn định và đóng góp vào sự phát triển kinh tế của khu vực.
Theo thống kê, hệ thống điểm kinh doanh được phân bổ theo các nhóm sau: 673 điểm buôn bán sỉ lẻ, 60 dịch vụ lưu trú, 277 điểm ăn uống, 2 dịch vụ vận tải và kho bãi, 20 dịch vụ công nghệ thông tin và truyền thông, và 135 cơ sở kinh doanh dịch vụ khác.
3.2.6 Văn hóa, xã hội và môi trường
Xã hiện đang thực hiện tốt việc huy động trẻ trong độ tuổi ra lớp Tỷ lệ tốt nghiệp bậc tiểu học đạt 100%, trung học cơ sở đạt 98,82%
Công tác phổ cập giáo dục, chống mù chữ được duy trì Năm 2007, xã đã hoàn thành công tác phổ cập giáo dục bậc THCS và THPT
Tỷ lệ lao động qua đào tạo ở xã đạt 41% trên tổng số lao động toàn xã
Nhìn chung, trình độ dân trí của xã Tân Phú Trung ở mức trung bình khá
3.2.6.2 Môi trường a) Tình hình xử lý chất thải
Thực hiện QĐ 88/2008/QĐ – CP về việc thu phí vệ sinh và phí bảo vệ môi trường, UBND xã chỉ đạo 11 ấp kết hợp với đơn vị thu gom rác đến từng hộ dân để ký kết hợp đồng; tổng số hộ đăng ký là 5.492 hộ, trong đó chỉ có 4.119 hộ (chiếm 75%) là thật sự có sử dụng dịch vụ thu gom rác Đối với các hộ chăn nuôi đã xây dựng và sử dụng 80 hầm Biogas b) Tình hình chung về môi trường và quản lý môi trường trên địa bàn xã
Theo báo cáo năm 2010, xã có 8 ấp không bị ô nhiễm môi trường, chiếm 72,72% tổng số ấp Xã thường xuyên kiểm tra, tuyên truyền và tập huấn cho người dân về bảo vệ môi trường thông qua các lớp hướng dẫn sử dụng nước hợp vệ sinh, xây dựng và sử dụng hầm Biogas và cách xử lý rác thải đúng cách.
HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN
TẠI CÁC HỘ GIA ĐÌNH VÙNG NÔNG THÔN
HỆ THỐNG QUẢN LÝ CTR TRÊN ĐỊA BÀN XÃ TÂN PHÚ TRUNG
Hiện nay, trên địa bàn xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi chưa có đội thu gom rác dân lập đảm nhận việc thu gom rác cho các hộ dân trong khu vực; đơn vị chịu trách nhiệm thu gom và vận chuyển rác tại xã là Công ty Dịch vụ Công ích huyện Củ Chi, một đơn vị trực thuộc Ủy ban Nhân dân huyện Củ Chi; Công ty Dịch vụ Công ích huyện có chức năng quản lý và triển khai các hoạt động thu gom, vận chuyển rác nhằm bảo đảm vệ sinh môi trường và phục vụ cộng đồng địa phương.
- Thu gom rác tại các công trình công cộng, chợ, trường học, công sở…
- Thu gom và vận chuyển rác sinh hoạt tại các hộ gia đình
- Thu gom và vận chuyển rác tại các nhà máy, xí nghiệp…
- Xây dựng và sửa chữa công trình giao thông, công trình đô thị…
Tổng số cán bộ công nhân viên Đội vệ sinh của Công ty DVCI huyện Củ Chi là 64 người gồm 01 đội trưởng, 03 đội phó và 60 đội viên
4.1.3 Trang thiết bị thu gom và vận chuyển
Trang thiết bị thu gom và vận chuyển rác của Công ty DVCI huyện Củ Chi hiện nay còn rất hạn chế Công ty hiện chưa có xe ép rác chuyên dùng và phương tiện vận chuyển chủ yếu là 07 chiếc xe tải nhỏ có tải trọng 2,5 tấn Đội vệ sinh của công ty phải sử dụng 30 chiếc xe đẩy tay để thu gom rác tại các hộ gia đình và vẫn cần dùng các dụng cụ lao động khác như chổi, ki, cần xé để duy trì hoạt động thu gom.
PHƯƠNG ÁN PHÂN LOẠI VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
CƠ SỞ ĐỀ XUẤT
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Tân Phú Trung;
- Qui hoạch phát triển theo đề án nông thôn mới của xã Tân Phú Trung;
- Khối lượng, thành phần CTRSH phát sinh;
- Thực trạng quản lý và xử lý CTR tại xã hiện nay;
- Sự hiểu biết và đồng ý tham gia của cộng đồng địa phương tại xã
- Thông tư số 12/2011/TT – BTNMT về việc Quy định về Quản lý chất thải nguy hại
Nghị định 89/2010/NĐ-CP sửa đổi Điều 3 Nghị định 25/2008/NĐ-CP nhằm điều chỉnh chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
- Quyết định số 23/2006/QĐ – BTNMT về việc ban hành Danh mục chất thải nguy hại
- Chỉ thị số 199/TTg ngày 03/04/97 của Thủ tướng Chính phủ về những biện pháp cấp bách trong công tác quản lý chất thải rắn ở các Đô thị và KCN
- Chiến lược quản lý CTR tại các Đô thị và KCN Việt Nam đến năm 2020, phê duyệt quyết định số 152/1999/QĐ – TTg ngày 10/07/1999 của Thủ tướng Chính phủ
- Định hướng và chương trình mục tiêu thực hiện phân loại CTR tại nguồn TP.HCM đến năm 2020
PHƯƠNG ÁN PHÂN LOẠI CTRSH TẠI HỘ GIA ĐÌNH
5.2.1 Lợi ích của việc phân loại CTR tại nguồn
Phân loại CTR tại nguồn được xác định rõ và là một giải pháp quan trọng trong hệ thống quản lý và xử lý chất thải nói chung, đặc biệt đối với CTR sinh hoạt Quá trình này liên quan trực tiếp đến việc phân loại thành phần CTR trước khi thu gom và vận chuyển đi, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các bước xử lý và tái chế Phân loại CTR tại nguồn là điều kiện then chốt để phát triển ngành công nghiệp tái chế chất thải, bởi nguồn rác được phân loại tốt mới có thể đáp ứng các yêu cầu của quá trình xử lý và tái chế Việc phân loại tại nguồn còn giúp tối ưu hóa chi phí, giảm thiểu ô nhiễm và tăng khả năng thu hồi tài nguyên từ chất thải.
Việc phân loại CTR tại nguồn có ý nghĩa về cả mặt kinh tế, xã hội và môi trường
Phân loại chất thải rắn mang lại lợi ích kinh tế đáng kể bằng cách tạo nguồn nguyên liệu sạch cho sản xuất phân compost Chất thải rắn đô thị gồm 14–16 thành phần, trong đó khoảng 75% có thể phân hủy sinh học và khoảng 25% có khả năng tái chế, với các chất như nylon, thủy tinh, nhựa, giấy, kim loại và cao su Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ra hằng ngày ở TP.HCM khoảng 6.000 tấn, trong đó thực phẩm chiếm khoảng 4.500 tấn Nếu có thể tận thu được lượng rác có thể phân hủy sinh học, xã hội sẽ thu được hàng trăm tỉ đồng từ việc giảm chi phí chôn lấp và từ bán phân compost.
Chi phí xử lý 1 tấn chất thải rắn sinh hoạt là 250.000 đồng Nếu mang 4.500 tấn rác thực phẩm đi chôn lấp, chi phí xử lý sẽ vượt quá 1,1 tỉ đồng cho lượng rác này Giảm khối lượng rác đưa đi chôn lấp đồng nghĩa với việc diện tích đất phục vụ cho chôn lấp rác cũng được giảm đáng kể Bên cạnh đó, việc giảm lượng rác còn giúp giảm gánh nặng chi phí cho xử lý nước rỉ rác và xử lý mùi hôi cũng như khí thải.
Phân loại chất thải rắn tại nguồn giúp tối ưu chi phí và mang lại lợi ích môi trường đáng kể; việc giảm khối lượng chất thải sinh hoạt phải chôn lấp đồng nghĩa với lượng nước rỉ rác giảm đi, từ đó hạn chế các tác động tiêu cực đến môi trường như rủi ro khi xử lý nước rỉ rác và ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt.
Việc thu hẹp diện tích bãi chôn lấp sẽ giúp giảm lượng khí thải nhà kính phát sinh từ các bãi này Ở bãi chôn lấp, các khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính là methane (CH4), carbon dioxide (CO2) và nitrous oxide (N2O), được sản sinh trong quá trình phân hủy chất thải hữu cơ và các quá trình kỵ khí Do đó, giảm diện tích bãi chôn lấp không chỉ kiểm soát diện tích ô nhiễm mà còn làm giảm lượng khí CH4, CO2 và N2O thoát ra vào khí quyển, từ đó góp phần cải thiện chất lượng không khí và bảo vệ môi trường bền vững.
Theo báo cáo đầu tư cho chương trình khu xử lý chất thải rắn Đa Phước, mỗi tấn chất thải rắn sinh hoạt sinh ra lưu lượng khí khoảng 266 m³, chủ yếu là CH4; khí CH4 có tác động lên tầng ôzôn cao gấp 21 lần CO2, vì vậy việc giảm chôn lấp chất thải rắn có thể làm giảm lượng khí thải ảnh hưởng tới tầng ôzôn Ngoài CH4, CO2 và NH3 cũng được sinh ra trong quá trình xử lý chất thải, cho thấy các biện pháp giảm phát thải tại khu xử lý chất thải rắn sẽ đồng thời giảm lượng khí gây tác động đến tầng ôzôn và phát thải nhà kính.
Việc tận dụng chất thải rắn có thể tái sinh tái chế giúp bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên và cung cấp một nguồn nguyên liệu thứ cấp cho sản xuất Thay vì khai thác tài nguyên mới, chúng ta có thể sử dụng các sản phẩm tái chế như nguồn nguyên liệu thay thế, giảm áp lực lên môi trường và hạn chế ô nhiễm từ hoạt động khai thác Ví dụ nhôm có trong chất thải rắn sinh hoạt có thể được tái chế để thay thế quặng nhôm, từ đó vừa bảo tồn tài nguyên vừa giảm tác động môi trường do khai thác mỏ.
Phân loại chất thải rắn tại nguồn góp phần nâng cao nhận thức của cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường và tăng cường hiệu quả quản lý chất thải Để công tác phân loại đạt được kết quả như mong muốn, các ngành, các cấp phải kiên trì thực hiện công tác tuyên truyền và hướng dẫn cho cộng đồng, từ thành phố lớn đến vùng nông thôn, đồng thời nâng cao chất lượng thu gom, phân loại và xử lý chất thải Nhờ đó, mỗi người dân sẽ dần hiểu được tầm quan trọng của việc phân loại chất thải rắn sinh hoạt và tác động của nó đối với môi trường sống, từ đó hình thành thói quen và trách nhiệm tham gia tích cực vào bảo vệ môi trường.
Phân loại chất thải rắn tại nguồn mang lại lợi ích xã hội to lớn, nổi bật nhất là hình thành ở mỗi cá nhân nhận thức về bảo vệ môi trường sống Khi cộng đồng tham gia và thực hiện phân loại tại nguồn, mỗi người nhận thức rõ hơn về vai trò của mình trong việc giảm thiểu rác thải và tiết kiệm nguồn tài nguyên Điều này chuyển hóa thành hành vi sống xanh và trách nhiệm với môi trường xung quanh, từ đó nâng cao chất lượng môi trường và sức khỏe cộng đồng Lợi ích này cũng thúc đẩy sự phát triển bền vững và tạo động lực cho các chương trình giáo dục môi trường, vận hành hiệu quả hơn các hệ thống quản lý chất thải Do đó, phân loại rác tại nguồn trở thành chìa khóa để nâng cao nhận thức xã hội về bảo vệ môi trường sống và xây dựng một cộng đồng ngày càng xanh – sạch – đẹp.
5.2.2 Mô hình phân loại CTR tại nguồn
Dựa theo các thành phần cơ bản của CTRSH và điều kiện sống, sinh hoạt của người dân, CTRSH tại các hộ gia đình xã Tân Phú Trung có thể phân loại thành 3 loại cơ bản sau: 1) rác hữu cơ dễ phân hủy, chủ yếu là rau củ quả, thực phẩm thừa và bã thực phẩm; 2) rác vô cơ có thể tái chế hoặc tái sử dụng như giấy, nhựa, kim loại, thủy tinh và vỏ hộp kim loại; 3) rác còn lại không thể tái chế hoặc khó phân hủy, gồm các chất thải pha trộn hoặc các vật liệu khó xử lý cần áp dụng các biện pháp xử lý đặc thù.
- Chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học: thực phẩm thừa, phế phẩm sau khi chế biến thức ăn, rau củ quả thừa…
- Chất thải có thể tái sinh, tái chế: nhựa, giấy, kim loại, nilon, thủy tinh…
+ Chất thải trơ: sành sứ, xà bần, móp xốp…
+ Chất thải nguy hại: bóng đèn, pin, chai lọ đựng thuốc BVTV, dầu thải…
KẾT QUẢ TRIỂN KHAI MÔ HÌNH KHẢ NĂNG NHÂN RỘNG
KẾT QUẢ THỰC HIỆN MÔ HÌNH
6.1.1 Các yếu tố trực quan a) Màu
Trong quá trình ủ compost, màu của nguyên liệu bắt đầu là sự pha trộn giữa nâu đen từ phân chuồng, nâu vàng từ lá và cỏ khô và các chất thải hữu cơ có trong rác; khoảng ngày thứ 20–25, hỗn hợp ủ có màu nâu vàng sậm, sau 40 ngày chuyển sang màu nâu đen, và từ ngày thứ 30 trở đi phân compost trong chậu ủ có màu đen.
Hình 6.1 Sự thay đổi màu sắc trong quá trình ủ phân b) Mùi
Ban đầu, chậu ủ có mùi ngái của rác vườn và rác sinh hoạt, cùng mùi phân hoai đặc trưng Theo từng ngày quá trình phân hủy, mùi sẽ thay đổi và dần mất đi khi các thành phần nguyên liệu phân hủy Đến khi thành phân compost, mùi ban đầu không còn nữa mà giống mùi đất mùn Nước rỉ rác cũng xuất hiện trong quá trình ủ và cần được quản lý đúng cách để hạn chế tác động đến môi trường.
Nếu phơi héo nguyên liệu trước khi cho vào chậu ủ, nước rỉ rác sẽ ít hoặc gần như không có ở những ngày đầu Từ ngày thứ 3 trở đi, khi quá trình phân hủy diễn ra, nước rỉ rác xuất hiện và có màu vàng quánh Lượng nước rỉ rác đạt đỉnh khoảng ngày thứ 20–30, đúng lúc quá trình phân hủy mạnh nhất; sau đó sẽ giảm dần và gần như không còn sau ngày thứ 35 Lượng nước rỉ rác phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu được ủ.
Trừ CT1, các công thức ủ compost còn lại được phối trộn thêm phân chuồng khiến độ xốp và lưu thông khí trong chậu ủ giảm, trong khi phân chuồng hút ẩm từ rác thải nên nước rỉ rác ra ít hơn CT1 nhưng quá trình ủ kéo dài hơn Sự xuất hiện của côn trùng và vi khuẩn là yếu tố cần được theo dõi khi áp dụng các công thức ủ có phân chuồng, ảnh hưởng đến hiệu quả phân hủy và chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Trong 2–3 ngày đầu, chậu ủ có thể xuất hiện một vài côn trùng như kiến Từ ngày thứ 5, trên bề mặt của nguyên liệu ủ xuất hiện những đốm nấm mốc màu trắng và tới ngày thứ 10 sẽ có dòi xuất hiện Sang ngày thứ 20 trở đi, khi VSV trong chậu ủ bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất thì nấm mốc và dòi cũng không còn.
Việc cho lượng CHC từ rác sinh hoạt hàng ngày vào chậu ủ trong suốt một tuần đồng nghĩa với quá trình phân hủy chưa hoàn toàn ở trạng thái kị khí; trong thời gian này diễn ra sự xen kẽ giữa kị khí, thiếu khí và hiếu khí Vì thế, nấm mốc trắng xuất hiện trên bề mặt trong những ngày ủ đầu tiên Môi trường hiếu khí kết hợp với độ ẩm cao và dưỡng chất từ CHC trong rác đã tạo điều kiện cho dòi sinh sôi và phát triển Đồng thời, độ sụt giảm thể tích của hỗn hợp là một chỉ tiêu quan trọng cần theo dõi.
Với khối lượng 5–8 kg rác được đưa vào chậu sứ có thể tích 15 L, quá trình ủ bắt đầu Sau ngày 10, khi VSV bắt đầu hoạt động, sự sụt giảm thể tích có thể nhận thấy bằng cảm quan Khoảng ngày 20–30, giai đoạn phân hủy diễn ra mạnh nhất, lượng rác trong chậu sụt giảm nhanh chỉ còn khoảng 50% thể tích chậu Khi kết thúc quá trình ủ phân, lượng rác còn lại chỉ còn 20–30% thể tích chậu, tương đương 3–5 L.
Nguyên liệu đưa vào chậu ủ của CT1 hoàn toàn là rác sinh hoạt và rác vườn có độ xốp cao, vì vậy tốc độ sụt khối lượng nhanh và thể tích còn lại không nhiều so với các công thức ủ khác Đây cho thấy đặc tính dễ phân hủy của nguyên liệu và sự biến động lớn về khối lượng ở giai đoạn đầu của quá trình ủ f) Diễn tiến quá trình phân hủy nguyên liệu cho CT1 cho thấy quá trình phân hủy diễn ra mạnh ở giai đoạn đầu, làm giảm nhanh khối lượng và thể tích.
Ban đầu, các nguyên liệu trong chậu ủ bao gồm thành phần hữu cơ dễ phân hủy có trong CTRSH và rác vườn chứa nhiều cellulose Sau khoảng 5–10 ngày, những chất dễ phân hủy hơn hoai mục trước, bắt đầu có nước rỉ rác và màu sắc thay đổi Đến ngày thứ 20–30, quá trình phân hủy đạt khoảng 80–85%, trừ những loại có nhiều chất xơ cứng; lúc này nước rỉ rác ra nhiều và có thể còn tồn tại một số chất xơ chưa phân hủy.
Trong quá trình ủ phân hữu cơ, sẽ phát sinh mùi và nhiệt độ tăng lên ở mức cao nhất Tùy theo khối lượng ủ hoặc thành phần nguyên liệu ủ mà thời gian ủ để phân hủy và đạt độ chín có thể kéo dài từ 2 tháng trở lên Sau khoảng thời gian này, toàn bộ rác và phân đã phân hủy hoàn toàn thành một chất mùn đen, hay còn gọi là phân compost.
6.1.2 Các yếu tố vật lý và hóa học a) Nhiệt độ
Kết quả theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của 5 công thức trong suốt 2 tháng ủ được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 6.1 Bảng theo dõi nhiệt độ của 5 công thức
Thời gian CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Ngày 1 27 0 C 27 0 C 28 0 C 28 0 C 29 0 C Ngày 10 28 0 C 28 0 C 29 0 C 28 0 C 30 0 C Ngày 20 30 0 C 32 0 C 32 0 C 26 0 C 31 0 C Ngày 30 31 0 C 31 0 C 28 0 C 30 0 C 29 0 C Ngày 40 29 0 C 28 0 C 26 0 C 28 0 C 26 0 C Ngày 50 27 0 C 27 0 C 28 0 C 27 0 C 27 0 C Ngày 60 26 0 C 26 0 C 26 0 C 27 0 C 27 0 C
Dựa vào bảng 6.1, ta có thể thấy:
- Vào ngày ủ đầu tiên, nhiệt độ trong các chậu ủ đồng đều và khá cao;
- Trong 10 ngày ủ tiếp theo, nhiệt độ trong các chậu ủ đều tăng do đây là giai đoạn tăng trưởng của VSV;
Trong 30–40 ngày ủ tiếp theo, nhiệt độ tiếp tục tăng và đạt mức cao nhất khoảng 32°C Đây là giai đoạn VSV hoạt động mạnh nhất, khi chúng phân hủy lượng chất thải lớn và làm nhiệt độ trong chậu ủ tăng lên Duy trì nhiệt độ ở mức thích hợp trong giai đoạn này sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy, rút ngắn thời gian ủ và cho ra phân hữu cơ chất lượng cao.
- Từ sau ngày thứ 50, nhiệt độ giảm dần, ổn định và bằng với nhiệt độ môi trường
Biểu đồ thể hiện sự tăng giảm nhiệt độ, và so sánh sự chênh lệch nhiệt độ giữa 5 công thức
Hình 6.2 Biểu đồ theo dõi nhiệt độ của 5 công thức
Theo biểu đồ đã cho, quá trình tăng và giảm nhiệt độ ở các công thức trong suốt quá trình ủ tương đồng với lý thuyết của quá trình ủ compost, cho thấy sự phù hợp giữa dữ liệu thực nghiệm và khung lý thuyết Tuy nhiên, nhiệt độ tăng vẫn ở mức chưa cao, cho thấy cần xem xét lại các điều kiện ủ và thời gian ủ để đạt hiệu quả phân hủy và tối ưu hóa chất lượng sản phẩm compost.
CT1 thể hiện nhiệt độ tăng và giảm chậm hơn so với các công thức ủ khác do nguyên liệu ủ của CT1 hoàn toàn là rác hữu cơ không phối trộn Vì có nhiều thành phần chứa lignin và cellulose như lá khô và rác rau củ quả, vi sinh vật (VSV) phân hủy chậm hơn.
CT3 và CT5 cho thấy sự tăng giảm nhiệt độ khá đồng đều, nhưng CT3 có tỉ lệ phối trộn 8 rác:2 phân nên lượng carbon cao hơn, cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho VSV và khiến nhiệt độ CT3 cao hơn CT5.
- CT2 có tỉ lệ phối trộn 9 rác:1 phân nên quá trình phân hủy của VSV hay sự tăng giảm nhiệt độ cũng gần như tương đồng với CT1
CT4 trải qua giai đoạn nhiệt độ xuống thấp do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và lượng mưa nhiều, khiến độ ẩm tăng cao và ức chế hoạt động của vi sinh vật (VSV); ở giai đoạn này, nhiệt độ đạt mức thấp nhất trong 5 tỉ lệ đo được.
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Ngoài ra, nhiệt độ trong các chậu ủ còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố:
- Khối lượng ủ nhỏ không đủ để giữ và đẩy nhiệt độ lên mức tối ưu là
- Thất thoát nhiệt ra môi trường do chất liệu của chậu ủ và che chắn không kỹ;
- Ảnh hưởng từ nhiệt độ môi trường, đặc biệt là quá trình thực hiện ủ phân có nhiều ngày trời mưa b) Độ ẩm
Kết quả theo dõi sự thay đổi độ ẩm của 5 công thức trong suốt 2 tháng ủ được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 6.2 Bảng theo dõi độ ẩm của 5 công thức
Thời gian CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Dựa vào bảng 6.3 có thể thấy, cả 5 công thức đều có độ ẩm khá cao ở những ngày đầu Và giảm dần theo thời gian ủ
Biểu đồ thể hiện sự tăng giảm độ ẩm, và so sánh sự chênh lệch độ ẩm giữa 5 công thức
Hình 6.3 Biểu đồ theo dõi độ ẩm của 5 công thức
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔ HÌNH
Để đánh giá chất lượng của mô hình ủ phân compost tại nhà, cần tổng hợp kết quả theo dõi, đo đạc và phân tích từ 5 công thức ủ khác nhau để xác định hiệu quả, độ ổn định và chất lượng của quá trình ủ.
Tổng kết từ những kết quả theo dõi và phân tích trên, cho thấy:
- Từ các yếu tố trực quan như: màu, độ sụt giảm thể tích… có thể thấy tốc độ phân hủy trong khoảng thời gian đầu của CT1 là nhanh nhất, tiếp theo là lần lượt từ CT2 đến CT5 Sau đó, tốc độ phân hủy của cả 5 công thức gần như bằng nhau
- Từ các yếu tố vật lý, hóa học như: nhiệt độ, độ ẩm, pH có thể thấy diễn tiến quá trình phân hủy CHC thành phân compost, đánh giá quá trình ủ phân có ổn định và đạt yêu cầu hay không
Bảng 6.5 So sánh các yếu tố vật lý của 5 công thức
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Nhiệt độ Biến động nhẹ
Tăng giảm đều Độ ẩm Khá cao Khá cao Khá cao Đạt Đạt
Thông qua bảng 6.5, CT5 cho thấy sự dao động nhiệt độ đồng đều nhất so với 4 công thức còn lại; sau 2 tháng ủ, độ ẩm đạt 57,5%, đáp ứng yêu cầu về độ ẩm cho quá trình phân hủy kị khí.
Chất lượng của mô hình ủ phân compost không chỉ được đánh giá qua các yếu tố kỹ thuật mà còn phụ thuộc vào kết quả phân tích tại phòng thí nghiệm (PTN) để xác định lượng dinh dưỡng có trong phân ủ Các kết quả PTN cho biết hàm lượng các chất dinh dưỡng chính như nitơ (N), photpho (P), kali (K) và các thành phần hữu cơ, từ đó đánh giá khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và mức độ ổn định của sản phẩm Sự kết hợp giữa quan sát thực nghiệm và phân tích PTN giúp tối ưu hóa quy trình ủ, nâng cao chất lượng phân ủ và tăng tính tin cậy của sản phẩm trên thị trường.
Các chỉ tiêu phân tích trong PTN của 2 công thức được so sánh với tiêu chuẩn ngành 10TCN 526 – 2002
Bảng 6.6 So sánh các kết quả phân tích của 5 công thức với 10TCN 526 – 2002
Các chỉ tiêu CT1 CT2 –
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG NHÂN RỘNG MÔ HÌNH VÀ ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI TẠI XÃ TÂN PHÚ TRUNG
- Dấu (*): tiêu chuẩn chỉ mang tính chất tham khảo
Từ bảng so sánh trên có thể thấy:
- Giá trị pH của 5 công thức ủ đều nằm trong tiêu chuẩn;
Cacbon tổng số và nito tổng số của 5 công thức tăng dần từ CT1 đến CT5, nhưng kết quả phân tích hai tiêu chuẩn trên của cả năm công thức đều ở mức khá thấp Nguyên nhân có thể là hàm lượng cacbon và nito đầu vào chưa cao; khối lượng ủ còn ít; và thất thoát trong quá trình ủ kị khí do cacbon và nito bị vi sinh vật oxy hóa thành CO2, CH4 và NH3 Tuy nhiên, theo tiêu chuẩn TCN 526 – 2002, phân hữu cơ vi sinh được đánh giá có chất lượng cao hơn so với phân hữu cơ thông thường, nên tổng C và tổng N có thể được đánh giá khác nhau tùy vào chất lượng đầu vào và hiệu quả của quá trình ủ.
N của 5 công thức ủ có thể chấp nhận được
CT5 có thời gian phân hủy ban đầu chậm hơn so với các công thức khác, nhưng sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ lại khá ổn định Độ ẩm cuối cùng đạt mức phù hợp, pH nằm trong khoảng giá trị cho phép, và lượng C tổng số cùng N tổng số đạt mức cao nhất sau khoảng 2 tháng ủ Như vậy, kết quả này gói gọn trong phạm vi thí nghiệm mô hình ủ compost tại nhà với CT5.
5 công thức của đề tài thì CT5 là công thức ủ tối ưu cho mô hình
6.3 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG NHÂN RỘNG MÔ HÌNH VÀ ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI TẠI XÃ TÂN PHÚ TRUNG
Nguyên liệu ủ phân compost chủ yếu là các nguồn vật liệu sẵn có tại gia đình và vườn nhà, đặc biệt là rác hữu cơ được tận dụng hàng ngày làm nguyên liệu cho mô hình ủ compost Việc tận dụng rác hữu cơ giúp giảm lượng rác cần thu gom và tối ưu nguồn nguyên liệu làm phân compost tại gia Quá trình làm phân compost diễn ra đơn giản, không tốn nhiều công sức, chi phí hay thời gian của người dân Các lợi ích về môi trường tại gia và khu vực lân cận được cải thiện đáng kể, đồng thời giảm mùi hôi, ngăn nước rỉ thải ngấm vào nguồn nước ngầm và ngừa mầm bệnh, côn trùng phát sinh do lưu trữ hoặc đốt rác sai cách Phương pháp này là một giải pháp xanh, bền vững giúp bảo vệ sức khỏe người dân và giảm tác động tiêu cực của rác thải sinh hoạt.
Mô hình xử lý rác hữu cơ được đề xuất thí điểm tại hộ gia đình với mục tiêu không tốn chi phí đầu tư, ít tốn thời gian và công sức để triển khai Mô hình phù hợp với nếp sống của hộ gia đình vùng nông thôn và dễ áp dụng, mang lại giải pháp tiện lợi cho quản lý rác tại nguồn Việc triển khai thí điểm này giúp cải thiện điều kiện môi trường bằng cách giảm lượng rác hữu cơ phát sinh và nâng cao chất lượng sống ở khu vực nông thôn.
Như đã đề cập trước đó, xử lý rác hữu cơ tại hộ gia đình quy mô nhỏ có chi phí đầu tư rất thấp Đối với mô hình làm phân hữu cơ tại nhà, chi phí chủ yếu là mua dụng cụ đựng phân và các vật dụng hỗ trợ ủ phân, thay vì phải đầu tư các thiết bị công suất lớn Nếu gia đình chọn ủ phân trong thùng hoặc chậu, chi phí sẽ càng giảm và dễ triển khai hơn Phương pháp này không chỉ tiết kiệm chi phí cho hộ gia đình mà còn giảm lượng rác hữu cơ cần xử lý và cho ra nguồn phân hữu cơ sạch cho vườn nhà.
Ngoài những chi phí trên, hầu như các gia đình không phải trả thêm chi phí đáng kể nào khác Nếu thực hiện mô hình tốt, khối lượng phân compost thu được hàng tháng có thể được người dân sử dụng để bón cho cây trồng, biến sản phẩm này thành một loại phân sạch, thân thiện với môi trường cho vườn rau an toàn Điển hình cho hiệu quả này là HTX trồng rau an toàn tại xã Tân Phú Trung, và còn rất nhiều lợi ích khác mà mô hình mang lại.
Mô hình xử lý rác hữu cơ có mức đầu tư rất thấp mang lại lợi ích kinh tế trước mắt có thể chưa rõ ràng, nhưng về lâu dài, khi lượng rác thải ở cả thành thị và vùng nông thôn tăng lên, mô hình này góp phần xử lý bớt lượng rác thải và giảm chi phí thu gom, vận chuyển và xử lý (đốt hoặc chôn lấp) Ngoài ra, nó còn giúp địa phương tiết kiệm chi phí đầu tư cho công tác thu gom và xử lý CTRSH (chất thải rắn sinh hoạt) của các hộ gia đình.
6.3.3 Tính xã hội và nhân văn
Việc thực hiện mô hình trên đã giúp người dân dần hình thành ý thức bảo vệ môi trường sống cho gia đình và góp phần bảo vệ môi trường chung của toàn khu vực Người dân ngày càng quan tâm và tham gia quản lý, xử lý rác thải sinh hoạt (CTRSH) tại hộ gia đình thông qua phân loại rác tại nguồn và tận dụng phần hữu cơ để xử lý thành phân hữu cơ, từ đó đóng góp vào công tác quản lý môi trường của địa phương và thành phố.
Việc áp dụng rộng rãi mô hình này sẽ tạo ra hiệu ứng xã hội tích cực, thúc đẩy sự tham gia của cộng đồng và nâng cao nhận thức về công tác quản lý và xử lý CTRSH nói riêng, đồng thời đóng góp vào bảo vệ môi trường nói chung Xã hội hóa quản lý và xử lý CTRSH được đẩy mạnh sẽ giúp tối ưu hóa quy trình, tăng tính minh bạch và trách nhiệm của các bên liên quan Nhờ sự lan tỏa của mô hình, các hoạt động quản lý CTRSH sẽ được chuẩn hóa và nhân rộng, từ đó hình thành các biện pháp bảo vệ môi trường bền vững và hiệu quả hơn.
6.3.4 Đề xuất triển khai mô hình tại xã Tân Phú Trung
Xã Tân Phú Trung đang đẩy mạnh công tác xây dựng xã nông thôn mới theo Tiêu chí Quốc gia về nông thôn mới, Quyết định số 491/QĐ-TTg, với tiêu chí thứ 17 về môi trường dành cho vùng Đông Nam Bộ Trong đó, các cơ sở sản xuất – kinh doanh phải đạt chuẩn về môi trường; không có các hoạt động gây suy thoái môi trường và cần có các biện pháp phát triển môi trường xanh – sạch – đẹp Việc thu gom và xử lý chất thải, nước thải được thực hiện đúng quy định, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho người dân địa phương.
Để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường, xã Tân Phú Trung cần thực hiện quản lý và xử lý rác thải một cách đồng bộ, bao gồm rác hộ gia đình, rác từ các cơ sở sản xuất – kinh doanh và rác chợ Mô hình phân loại và xử lý rác thải tại hộ gia đình được xem là tiềm năng để áp dụng thực tế trên địa bàn xã, giúp nâng cao tỷ lệ phân loại tại nguồn, giảm khối lượng rác đưa đến bãi rác và tăng hiệu quả xử lý rác thải, đồng thời thúc đẩy ý thức bảo vệ môi trường trong cộng đồng.
Đưa mô hình này vào thực tế sẽ không giới hạn cho từng hộ gia đình mà sẽ hướng dẫn người dân cách phân loại rác thải cơ bản tại nơi làm việc như chợ, trường học, cơ quan, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý và tái chế sau này Để người dân thực hiện tốt việc phân loại, cần tổ chức các buổi tập huấn, tuyên truyền và các biện pháp khuyến khích cho mọi người Hiện nay người dân phải trả phí cho đơn vị thu gom và xử lý rác, nhưng mô hình tương lai có thể trả tiền cho người dân dựa trên lượng rác họ thải ra; nguồn kinh phí này đến từ ngành công nghiệp tái chế và việc bán phân compost Đồng thời cần xây dựng lại quy trình và phương tiện thu gom để phù hợp, sao cho từng loại rác được vận chuyển đến các địa điểm riêng biệt.
Ở huyện Củ Chi, BCL Phước Hiệp đang hoạt động nhưng khó duy trì lâu dài và kéo theo nhiều vấn đề môi trường như mùi hôi và nước rỉ rác; lượng CTR ngày càng tăng gây áp lực lên BCL, trong khi khí sinh học phát sinh chưa được thu hồi, vừa lãng phí vừa gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, việc tận dụng tối đa chức năng của BCL là rất quan trọng, đặc biệt là việc phân chia khu vực chôn lấp và quản lý hợp lý để giảm mùi, ngăn ngừa ô nhiễm nước và khuyến khích thu hồi khí sinh học phục vụ năng lượng, từ đó cải thiện hiệu quả vận hành và bảo vệ môi trường.
- Một khu vực được sử dụng để chôn lấp CTNH, những chất thải chỉ có thể xử lý bằng biện pháp chôn lấp;
Khu vực được bố trí để ủ phân compost với khối lượng lớn, có thể áp dụng theo phương pháp hiếu khí hoặc kỵ khí, từ đó cho ra sản phẩm phân ủ chất lượng cao và khí sinh học hữu ích Việc xây dựng và triển khai mô hình này ở cấp xã cho phép tối ưu hóa quy trình xử lý chất thải hữu cơ, tăng hiệu quả thu hồi năng lượng và phân bón, đồng thời giảm phát thải và tác động môi trường Bước thực tiễn bao gồm khảo sát nguồn nguyên liệu, thiết kế hệ thống ủ, vận hành và quản lý chất thải ở quy mô xã, đảm bảo tính khả thi, tiết kiệm chi phí và phù hợp với nguồn lực địa phương.
- Tại hộ gia đình: rác sau khi phân loại sẽ được xử lý như mô hình trên
Ngoài ra, đối với hộ gia đình có hoạt động nông nghiệp, có thể thay đổi hoặc phối trộn lại thành phần các nguyên liệu ủ phân compost để tăng hiệu quả ủ phân Ví dụ, có thể ủ rác hữu cơ từ rác sinh hoạt hàng ngày với cỏ rác vườn và phế phẩm nông nghiệp như rơm, trấu, thân cây bắp, cây đậu…, kết hợp với mùn cưa, mùn dừa và phân gà vịt Việc phối trộn đa dạng thành phần mang lại nhiều lợi ích: tăng khối lượng đống ủ giúp nhiệt độ đống ủ đạt mức tối ưu để tiêu diệt mầm bệnh và đồng thời bổ sung nguồn dinh dưỡng phong phú cho phân compost.
63 compost; xử lý được lượng lớn phế phẩm nông nghiệp mà trước kia người dân thường đem đốt, gây ô nhiễm môi trường