Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuBảng 2.1 Trọng lượng riêng của rác thải sinh hoạt một số Thành phố của 2.1.2.3 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phầ
Trang 1Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU
Hiện nay, cùng với cả nước Thành phố Cần Thơ đang trên đà phát triển mạnh mẽ với tốc độ đô thị hóa khá nhanh Nhiều khu dân cư mới, khu công nghiệp, thương mại, dịch vụ, giải trí không ngừng được xây dựng và mở rộng như: khu dân cư nam sông Cần Thơ, khu công nghiệp Trà Nóc 1 và 2, các siêu thị Từ đó, Thành phố đã thu hút nhiều nguồn lao động, góp phần giải quyết vấn đề việc làm cho xã hội Đồng thời, sự phát triển của Thành phố cũng góp phần nâng cao đời sống cho người dân Thành phố
cả về vật chất lẫn tinh thần
Bên cạnh những lợi ích về kinh tế, xã hội, đô thị hóa nhanh cũng sẽ làm gia tăng lượng chất thải bao gồm: khí thải, nước thải và đặc biệt là rác thải sinh hoạt Bao giờ cũng vậy, Thành phố phát triển càng nhanh thì lượng rác càng tăng là điều tất yếu Nhìn chung, lượng rác thải của Thành Phố Cần Thơ đã không ngừng tăng lên trong thời gian qua Theo báo cáo của Công ty Công Trình Đô Thị Cần Thơ, lượng rác thải của Thành phố năm 2002 là 55 tấn/ ngày, năm 2005 là 777 tấn/ngày Lượng rác này sẽ còn tiếp tục tăng trong tương lai
Với lượng rác lớn như thế, nhưng biện pháp xử lý chủ yếu hiện nay của Thành Phố là tập trung đổ đống và phun hóa chất khử mùi ở bãi rác Tân Long và bãi rác Ô Môn Nhưng nhìn chung, cả hai bãi rác này đều không đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh môi trường, đã và đang gây ô nhiễm nặng nề cho khu vực xung quanh Đồng thời, với cách xử lý này chúng ta còn phải tiêu tốn diện tích đất khá lớn do phải liên tục mở ra những bãi chôn lấp mới Do đó, cần tìm ra một phương pháp xử lý rác phù hợp, vừa giải quyết được vấn đề môi trường vừa mang lại hiệu quả kinh tế là một việc làm cần thiết hiện nay
Thực tế, đã có nhiều biện pháp được đề xuất như: thiêu hủy, chôn lấp hợp vệ sinh, ủ phân compost Trong đó, được quan tâm và nghiên cứu nhiều hiện nay là phương pháp xử lý rác theo công nghệ sinh học Ưu điểm của phương pháp này là có thể tận dụng lại năng lượng và dưỡng chất có trong rác thải
Phương pháp xử lý này đã được nước ta ứng dụng cách đây khoảng 2 thập kỉ Tuy nhiên, chỉ đến những năm gần đây, phương pháp này mới thực sự được chú trọng Hiện nay, ở nước ta đã có một số nhà máy sản xuất phân hữu cơ và khí sinh học từ rác
như: Nhà máy xử lí rác Thanh Trì, Nhà máy xử lý rác Nam Sơn (website Bộ tài nguyên và môi trường,28/10 2007,[17])
So với phương pháp chôn lấp phổ biến hiện nay, phương pháp này có thể khắc phục được tình trạng ô nhiễm môi trường không khí và ô nhiễm nguồn nước, đồng thời tiết kiệm được diện tích đất
Còn so với phương pháp thiêu hủy, phương pháp này sẽ không gây hiệu ứng nhà kính, do nó hạn chế được rất nhiều lượng khí thải vào môi trường Hơn nữa, nó còn kinh tế hơn rất nhiều so với công nghệ thiêu hủy Vì một tấn rác xử lí bằng công nghệ
Trang 2Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
sinh học chỉ 160,000đồng Trong khi đó nếu đem thiêu hủy thì phải tốn khoảng
480,000 – 640,000đồng, (website Bộ tài nguyên và môi trường, 28/12/ 2007,[17])
Với những ưu điểm trên, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài nghiên cứu về khả năng ứng dụng phương pháp ủ yếm khí để xử lý rác thải sinh hoạt của Thành Phố Cần Thơ, cụ thể là rác thải của chợ Xuân Khánh, quận Ninh Kiều, Thành Phố Cần Thơ Qua đề tài này, chúng tôi hy vọng sẽ tìm ra giải pháp hợp lý cho công tác quản lý
và xử lý rác thải của Thành Phố Cần Thơ, đặc biệt là rác thải sinh hoạt Từ đó sẽ góp phần giải quyết được tình trạng ứ đọng rác thải của Thành phố, cũng như bảo vệ môi trường của chúng ta ngày càng xanh - sạch - đẹp
Trang 3Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
Rác thải sinh hoạt là tất cả các rác thải sản sinh ra do các hoạt động sinh hoạt hằng ngày của con người bao gồm: rác thải từ các hộ dân, các chợ, rác thải từ sinh hoạt hằng ngày của bệnh viện (trừ các bệnh phẩm, chai lọ thuốc, kim tiêm, bông băng, rác sản sinh trong quá trình điều trị bệnh…), rác thải từ sinh hoạt hằng ngày của các công nhân tại các nhà máy, xí nghiệp…
2.1.2 Một số tính chất của chất thải rắn
2.1.2.1 Ẩm độ
Ẩm độ của rác phản ánh lượng nước có trong rác, bao gồm lượng nước có trong các liên kết hóa học trong rác và lượng nước bên ngoài do rác giữ lại Ẩm độ là một thông số quan trọng cho các quá trình xử lý rác bởi vì:
Ẩm độ ảnh hưởng trực tiếp đến việc tạo nước rỉ khi đem chôn lấp
Ẩm độ là một trong những yếu tố quan trọng trong việc ủ phân
Ẩm độ ảnh hưởng đến việc tạo nhiệt trong quá trình đốt rác
Ẩm độ của rác đô thị biến thiên từ 15 – 40 % phụ thuộc vào thành phần rác, mùa
trong năm, ẩm độ không khí, thời tiết (Lê Hoàng Việt, 2005,[1] )
2.1.2.2 Trọng lượng riêng
Trọng lượng riêng của rác là trọng lượng của rác tính trên một đơn vị thể tích Đây là một thông số có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế các bãi chôn lấp rác Trọng lượng riêng của rác thay đổi theo vị trí địa lý, khu vực, mùa, chu kỳ thu gom, việc sử dụng các thiết bị nén rác Theo Lê Huy Bá (2000), trọng lượng riêng của rác thải sinh hoạt thay đổi từ 120 kg/m3 – 550 kg/m3
Trang 4Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.1 Trọng lượng riêng của rác thải sinh hoạt một số Thành phố của
2.1.2.3 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ của rác
Các thành phần hữu cơ trong rác như: cellulose, protein, chất béo, carbohydrate
sẽ ảnh hưởng đến khả năng phân hủy của rác Các thành phần này có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật (VSV) để tạo ra các chất khí, các hợp chất hữu cơ và vô cơ tương đối trơ
Khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong rác đô thị được xác định bằng chỉ tiêu chất rắn bay hơi (VS) bằng cách nung mẫu ở 5500C Tuy nhiên, do một số chất hữu cơ rất dễ bay hơi, nhưng bị phân hủy sinh học rất chậm (như giấy báo, vỏ cây ) nên thông số này thường không chính xác Để thay thế, người ta dùng hàm lượng lignin để ước lượng khả năng phân hủy sinh học của rác đô thị thông qua mối quan hệ trong phương trình sau:
BF = 0.83 – 0.028 LC
Trong đó: BF: tỉ lệ chất hữu cơ có thể bị phân hủy sinh học (dựa trên VS)
0.83: hằng số thực nghiệm 0.028: hằng số thực nghiệm LC: hàm lượng lignin của các chất rắn bay hơi (% trọng lượng khô)
Trang 5Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.2 Tỉ lệ phân hủy sinh học của một số thành phần hữu cơ trong rác
theo hàm lượng lignin Thành phần
Chất rắn bay hơi (% của tổng chất
rắn)
Hàm lượng lignin
21.9 0.4 12.9
0.22 0.82 0.47
(George Tchobanoglous, Hilary Theisen, Rolf Eliasen, 1994
lược trích từ Lê Hoàng Việt, 2005,[1])
2.1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn
Hiện nay, có ba hình thức xử lý rác thải phổ biến là: thiêu hủy, chôn lấp và ủ phân
2.1.3.1 Phương pháp thiêu hủy
Thiêu hủy rác là việc đốt rác có kiểm soát nhằm đảm bảo cho các thành phần cần thiêu hủy cháy hoàn toàn không sinh ra PIC’s và các chất độc khác
Quá trình thiêu hủy rác thường đi đôi với việc thu hồi năng lượng trong quá trình thiêu hủy để sản xuất hơi nước và điện năng
Quá trình thiêu hủy rác còn làm giảm bớt thể tích rác Với phương pháp này, thể tích rác có thể giảm từ 80 – 90%
Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng vấn đề ô nhiễm không khí trong quá trình thiêu hủy là vấn đề cần phải chú ý, vì việc kiểm soát và khống chế các vấn đề ô nhiễm
không khí sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của phương pháp này (Lê Hoàng Việt,
Trang 6Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.3 Thành phần khí tạo thành ở bãi chôn lấp
% thể tích khô Thành phần
(Lược trích từ Trần Hiếu Nhuệ, 2001,[3])
2.1.3.2 Phương pháp ủ phân compost
Ủ phân compost là một biện pháp xử lý các loại rác có hàm lượng chất hữu cơ cao và dễ bị phân hủy sinh học
Theo Haug (1980) định nghĩa “Quá trình ủ phân compost là quá trình phân hủy
và ổn định các chất hữu cơ ở nhiệt độ cao 40 – 60oC, do nhiệt được sản sinh ra trong các quá trình sinh học.”
Có 2 hình thức ủ phân: hiếu khí và yếm khí
Ủ phân hiếu khí: là quá trình phân giải các chất hữu cơ có sự hiện diện của oxy Sản phẩm tạo thành là: CO2, NH3, nước và năng lượng
Ủ phân yếm khí: là quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy Quá trình này tạo ra các axit hữu cơ phân tử thấp, methane, CO2, NH3 và một số khí khác
Trong giới hạn của luận văn này, chúng tôi quan tâm đến vấn đề xử lý rác bằng biện pháp ủ phân yếm khí
2.2 GIỚI THIỆU QUÁ TRÌNH LÊN MEN YẾM KHÍ
2.2.1 Sơ lược về phương pháp lên men khô
Trước đây, việc ủ biogas với nhiều loại chất nền khác nhau, thường đuợc thực hiện với ẩm độ khá cao khoảng đến 90% (lên men ướt)
Theo Sổ tay hệ thống hỗ trợ ra quyết định DSS cho việc áp dụng năng lượng tái tạo từ việc đốt sinh khối và biogas, (2005) thì:
Quá trình lên men khô dùng để lên men chất nền có chứa đến 65 % vật chất khô trong khi quá trình lên men ướt dùng để lên men chất nền chứa nhiều nước và chỉ có chứa từ 5 – 12 % vật chất khô”
Trang 7Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
cùng một chất nền sẽ có cùng năng suất sinh khí cho dù là lên men ướt hay lên men khô
Từ đó, ta thấy rằng quá trình lên men khô có ưu điểm là:
+ Yêu cầu về nước ít + Ít xử lý nước rỉ + Tải lượng nạp cao hơn so với lên men ướt
Vì vậy, phương pháp này sẽ xử lý được lượng chất thải nhiều hơn so với cách ủ
cũ Đồng thời, việc sử dụng, vận chuyển và bảo quản bã thải sinh học sau ủ sẽ đơn giản hơn nhiều
Đối với rác thải sinh hoạt, lên men khô là ủ rác với ẩm độ tự nhiên của rác (khoảng 50 – 60%)
2.2.2 Cơ chế quá trình lên men yếm khí
2.2.2.1 Nguyên lý chung quá trình phân giải yếm khí
Trong điều kiện không có oxy, vi khuẩn (VK) yếm khí sẽ phân hủy các chất hữu
cơ phức tạp, tạo thành các chất hữu cơ đơn giản hơn và các chất khí Quá trình này rất phức tạp, gồm nhiều phản ứng khác nhau với sự tham gia của nhiều loại VK VK phân giải các chất hữu cơ, đồng thời sử dụng các dưỡng chất từ đây để sinh trưởng và phát triển
Tùy theo sản phẩm cuối cùng được tạo thành, người ta chia các hình thức lên men thành: lên men rượu, lên men acid, lên men methane
2.2.2.2 Quá trình yếm khí tạo methane
Quá trình phân hủy yếm khí có thể được đơn giản hóa bởi 2 phương trình sau: (COHNS) + VK yếm khí → CH4+CO2+H2+NH3+H2S+các chất khác+năng lượng (COHNS) + VK yếm khí + năng lượng → (C5H7O2N) (tế bào vi khuẩn mới)
Quá trình phân hủy yếm khí thường trải qua 3 giai đoạn chính:
Giai đoạn thủy phân
Giai đoạn tạo acid
Giai đoạn tạo methane
Trang 8Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Hình 2.1 Ba giai đoạn của quá trình yếm khí
(Lê Hoàng Việt, 2005,[1])
Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân
Đây là giai đoạn phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành chất đơn giản Trong
giai đoạn này một số chất hữu cơ cao phân tử như carbohydrate, chất béo, protein bị
phân hủy bởi các vi sinh vật (VSV) trở thành các chất hữu cơ đơn giản, có phân tử
lượng nhỏ hòa tan được trong nước, làm nguyên liệu cho các vi sinh vật ở giai đoạn 2
Trong giai đoạn này, carbohydrat bị phân hủy tạo thành các đường đơn; chất béo
tạo thành các acid béo chuỗi dài; protein thành các amino acid Còn các hợp chất như
cellulose, lignin trong giai đoạn này khó bị phân hủy, đây là một yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình phân hủy yếm khí
Giai đoạn 2: Giai đoạn tạo acid
Trong giai đoạn này, các vi khuẩn sinh acid sẽ biến đổi các chất hòa tan thành
các acid hữu cơ như: butyric, propionic, rượu, CO2 và H2, bởi vi khuẩn Acetogenic
Đồng thời, cũng tạo ra các khí như H2S, mercaptan gây mùi hôi thối Tỉ lệ các sản
phẩm này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như: điều kiện môi trường, thành phần
nguyên liệu, hệ VSV trong mẻ ủ
Trang 9Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Giai đoạn 3: Tạo khí methane
Ở giai đoạn này methane được sinh ra nhiều Việc tạo thành khí methane là do các vi khuẩn sinh methane đảm nhiệm, chúng chỉ có khả năng sử dụng hợp chất có một hay hai carbon
Các vi khuẩn methane sử dụng axit acetic, methanol, CO2 và H2 để tạo methane Trong đó, acid acetic là nguyên liệu chính, với khoảng 70% methane được sinh ra từ
đó Lượng methane còn lại được sản sinh ra từ CO2, H2, một ít từ acid formic
Trong quá trình phân hủy, vi khuẩn methane và vi khuẩn Acetogenic cộng sinh với nhau Vi khuẩn Acetogenic tạo điều kiện lý tưởng cho vi khuẩn methane hoạt động
như: tạo điều kiện yếm khí, hợp chất hữu cơ đơn giản Vi khuẩn methane tiêu thụ acid, nếu không có vi khuẩn methane acid sẽ bị tích tụ lại và gây độc cho vi khuẩn sinh acid
2.2.3 Đặc điểm vi sinh vật tham gia vào quá trình yếm khí
2.2.3.1 Sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình ủ yếm khí
Trong quá trình phân hủy yếm khí, sự phát triển của VSV trải qua 2 giai đoạn
Giai đoạn 1:
Đây là giai đoạn phát triển của hỗn hợp VSV hiếu khí, yếm khí và yếm khí không bắt buộc Sở dĩ, trong mẻ ủ yếm khí có sự phát triển của VSV hiếu khí là do trong mẻ ủ vẫn còn tồn tại một lượng oxy nhất định, các VSV hiếu khí sử dụng lượng oxy này để sinh trưởng và phát triển Khi lượng oxy hết dần thì số lượng VSV hiếu khí giảm dần cho đến hết và nhường chỗ cho VSV yếm khí và yếm khí không bắt buột phát triển
Giai đoạn 2:
Giai đoạn này chỉ có sự phát triển của VSV yếm khí và yếm khí không bắt buộc
Ở giai đoạn này, diễn ra sự phát triển rất mạnh của các loài vi khuẩn thủy phân các chất hữu cơ và vi khuẩn tạo axit, giữa giai đoạn này có sự phát triển rất mạnh của các loài vi khuẩn sinh methane, đây là loại đóng vai trò quan trọng nhất của quá trình lên men methane
Trang 10Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.2.3.2 Đặc điểm của vi sinh vật tham gia quá trình phân hủy yếm khí
Quá trình phân hủy sinh học yếm khí gồm một chuỗi quá trình vi sinh học, nhằm chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành khí methane và các khí khác trong điều kiện không có oxy, nhờ sự sinh trưởng và phát triển của các VSV yếm khí sống trong đó Trong quá trình phân hủy yếm khí, luôn một số loài sinh vật hoạt động, những loài này được chia thành hai nhóm như sau:
Nhóm vi khuẩn biến dưỡng
Những vi khuẩn này đều có enzym cellulaze và nằm rải rác trong các họ khác
nhau: Clostridium, Plectridium, Caduceus, Endosponus, Terminosporus Sản phẩm
phân giải của các nhóm này trong điều kiện yếm khí thường là các hợp chất trung gian của sự phân hủy chất xơ, chất đạm, chất béo và một ít CO2, H2, NH3 Nhóm vi khuẩn này tạo môi trường dinh dưỡng cho nhóm vi khuẩn sinh khí methane hoạt động
Tổng số VSV/ml
106
104
Vùng phát triển hỗn hợp VSV
Vùng phát triển vi khuẩn tạo methane
Vùng phát triển vi khuẩn thủy phân và tạo acid
10
Hình 2.2: Sự phát triển của nhóm VSV trong quá trình lên men methane
( Nguyễn Đức Lượng, Lê Thị Thùy Dương, 2003, [5])
Trang 11Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.4 : Một số vi khuẩn tham gia vào quá trình phân giải chất hữu cơ
trong quá trình lên men yếm khí
CO2, H2O
4 Lipit Alcaligenes sp, Bacillus sp, Pseudomonas sp,
Streptomyces sp Các acid hữu cơ(Nguyễn Đức Lượng, Lê Thị Thùy Dương, 2003,[5])
Nhóm vi khuẩn sinh khí methane
Nhóm vi khuẩn này hoạt động rất chuyên biệt sử dụng nhiều cơ chất khác nhau
để sinh methane Sản phẩm phân giải của nhóm vi khuẩn này là khí methane (CH4),
Trang 12Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Vi khuẩn sinh methane được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, điển hình nhất là trong các công nghệ xử lý chất thải giàu hữu cơ Chúng sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ thành methane và CO2 Do khả năng sử dụng cơ chất hạn hẹp, nên
vi khuẩn sinh methane ít được đưa vào các qui trình xử lý ở dạng chủng đơn, mà thường ở dạng hỗn hợp với các loài dị dưỡng, có khả năng chuyển hóa chất hữu cơ trong chất thải thành nguồn cơ chất thích hợp cho chúng Các loài vi sinh vật được sử dụng đồng thời với vi khuẩn sinh mathane trong các quá trình xử lý chất thải hữu cơ,
thường là các loài có khả năng lên men đường, protein như Lactobacillus, Eubacterium, Clostridium, Klebsiella, hay Leuconostoc
Bảng 2.5 : Một số vi khuẩn lên men methane trong quá trình lên men
yếm khí
Methanothermus Thuộc họ Methanothermaceae Hình que, ưa nhiệt H2+CO2
H2+CO2
HCOOH
(Nguyễn Lân Dũng, 2006, [11])
Trang 13Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.2.4 Ưu và nhược điểm của phương pháp lên men yếm khí
Tiêu diệt một phần vi sinh vật gây bệnh Trong suốt quá trình phân hủy yếm khí, các chất thải được giữ trong điều kiện không có oxy và nhiệt
độ tương đối cao, đã góp phần vô hiệu hóa các vi sinh vật gây bệnh
vì vậy phải đảm bảo điều kiện kỵ khí tuyệt đối của môi trường lên men Đây là yếu tố quan trọng đầu tiên cho quá trình lên men yếm khí
Trang 14Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trong điều kiện tự nhiên, nhiệt độ thích hợp nhất đối với các vi khuẩn sinh methane là 30 – 400C Nhiệt độ thấp và thay đổi đột ngột đều làm cho quá trình sinh khí methane kém đi Nhiệt độ trên 60oC tốc độ sinh khí giảm đột ngột và từ 65oC trở
lên thì tốc độ sinh khí bị kìm hãm hoàn toàn (Lê Hoàng Việt, 2005, [1])
Hình 2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sản lượng khí methane
(Nông thôn Việt Nam, 2007,[19])
2.2.5.3 Ẩm độ
Ẩm độ là một yếu tố quan trọng, tác động đến quá trình ủ yếm khí vì nó ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật, từ đó nó sẽ quyết định đến chất lượng và thời gian ủ Bởi vì, nước rất cần để hòa tan chất dinh dưỡng và chiếm tỷ lệ cao trong nguyên sinh chất của vi sinh vật
Ẩm độ < 20% sẽ cản trở quá trình phân hủy sinh học (Lê Hoàng Việt, 2005,[1])
2.2.5.4 Tỷ lệ Cacbon và nitơ (C/N)
Tỷ lệ giữa lượng cacbon và nitơ (C/N) trong thành phần nguyên liệu là một chỉ tiêu để đánh giá khả năng phân hủy của nguyên liệu Tỷ lệ C/N thích hợp để ủ phân là 20/1 – 40/1 Thông thường, vi khuẩn kỵ khí tiêu thụ cacbon nhiều hơn nitơ khoảng 25
- 30 lần Vì vậy, tỷ lệ C/N tối ưu của nguyên liệu cho quá trình phân hủy là 25/1 - 30/1
(Lê Hoàng Việt, 2005,[1])
Khi tỷ lệ này quá cao thì quá trình phân hủy xảy ra chậm Ngược lại, tỷ lệ này quá thấp thì quá trình phân hủy ngừng trệ vì tích lũy nhiều amoniac (NH3), là một độc
tố đối với vi khuẩn kỵ khí ở nồng độ cao
Theo Lê Hoàng Việt (2005), thường phân lợn có tỷ lệ C/N thích hợp; phân người
và gia cầm có tỷ lệ C/N thấp Các nguyên liệu từ thực vật có tỷ lệ này cao, nguyên liệu
Trang 15Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.2.5.5 Độ pH
Hầu hết các vi khuẩn tạo methane hoạt động trong phạm vi pH từ 6.7-7.4, nhưng
tối ưu là 7.0- 7.2 Sự sinh khí methane hầu như không xảy ra khi pH < 5.6 (Lê Hoàng Việt, 2005,[1])
Vi khuẩn tạo acid tạo ra những acid hữu cơ có khuynh hướng làm giảm độ pH trong mẻ ủ Dưới điều kiện bình thường sự giảm pH này sẽ được giảm đi do chất đệm (bicarbonate) tạo ra bởi nhóm vi khuẩn tạo methane Trong những điều kiện môi trường khắc nghiệt, khả năng tạo chất đệm có thể không xảy ra và cuối cùng làm ngưng việc tạo ra methane Do đó, cần phải điều chỉnh pH trong mẻ ủ không được xuống quá thấp
2.2.5.6 Các độc tố
Hoạt động của vi khuẩn chịu ảnh hưởng của một số các độc tố Khi hàm lượng của các loại này có trong dịch phân hủy vượt quá một giới hạn nhất định, sẽ giết chết các vi khuẩn Vì thế, không cho phép các chất này có trong dịch phân hủy quá nhiều
Do đó, cần tránh không nên để các loại thuốc hóa học như: thuốc trừ sâu, diệt cỏ, thuốc sát trùng, các chất kháng sinh, nước xà phòng, thuốc nhuộm, dầu nhờn… có trong mẻ ủ
2.2.5.7 Xử lý nguyên liệu
Các nguyên liệu thực vật có lớp vỏ cứng rất khó bị phân hủy Đặc biệt, nguyên liệu càng già càng khó phân hủy Để cho quá trình phân hủy được thuận lợi, những nguyên liệu thực vật cần được xử lý trước như: chặt, băm, đập nhỏ… nhằm phá vỡ lớp
vỏ cứng và tăng diện tích bề mặt cho vi khuẩn tấn công
2.3 KHÍ SINH HỌC VÀ BÃ THẢI SINH HỌC
2.3.1.Khí sinh học - biogas
2.3.1.1 Đặc tính của khí sinh học
Khí sinh học là hỗn hợp khí được tạo ra trong quá trình phân hủy các chất hữu
cơ, bởi các vi sinh vật trong điều kiện yếm khí Thành phần của khí sinh học chủ yếu
là methane (CH4), một chất khí có giá trị năng lượng cao, ngoài ra còn có một ít các chất khí khác như: CO2, H2S, N2, hơi nước…
Trang 16Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.6 Tỷ lệ trung bình các chất khí trong khí sinh học
(Sổ tay hệ thống hỗ trợ ra quyết định DSS cho việc áp dụng năng lượng tái tạo từ việc đốt sinh khối và biogas, 2005,[9])
Với thành phần như trên, khí sinh học hoàn toàn cháy được và khi cháy sẽ cho ngọn lửa màu xanh, không sinh khói Trong tự nhiên, quy trình sinh học tạo nên khí sinh học thường diễn ra ở những nơi ẩm, có nhiều chất hữu cơ và không có oxy (O2) như ở hệ thống tiêu hóa của bò, nơi ủ phân ẩm, bãi chôn lấp rác…
2.3.1.2 Lợi ích của khí sinh học
Ngày nay, khí sinh học được sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt và sản xuất, trong một số ngành công nghiệp nhẹ, đặc biệt là công nghiệp chế biến nông sản như bảo quản hoa quả, ngủ cốc…
Ngoài ra, khí sinh học còn có thể dùng đốt trực tiếp để nấu ăn và thắp sáng, hoặc gián tiếp làm nhiên liệu cho các động cơ để tạo ra nguồn điện hoặc động lực chạy máy Dựa trên cơ sở nhiệt trị của biogas (4,500-6,300Kcal/m3), Hesse (1982), ước tính 1m3 Biogas đủ để:
Chạy một động cơ ngựa trong 2 giờ
Cung cấp năng lượng để nấu ăn ngày 3 buổi cho gia đình 5 người
Chạy một tủ lạnh 1m3 trong 1 giờ
Thắp sáng trong vòng 6 giờ (độ sáng tương đương đèn 60 Kw) Hay nói cách khác, có thể nói rằng 1m3 Biogas tương đương 0.4kg dầu dissel;
0.6kg dầu hỏa, 0.8kg than (Lê Hoàng Việt, 2005, [1])
Tuy nhiên, lượng năng lượng tạo ra của khí sinh học lại phụ thuộc trực tiếp vào hàm lượng CH4 có trong hỗn hợp Trong khi đó, thành phần và sản lượng của khí sinh học lại phụ thuộc vào nguyên liệu hữu cơ nạp vào Trong điều kiện bình thường, 1kg vật chất khô của nguyên liệu nạp có khoảng 0.2 -1.1m3 Biogas được sinh ra, hàm lượng CH4 khoảng 57% - 69% (Lê Hoàng Việt, 2005,[1])
Song, đối với mỗi loại nguyên liệu khác nhau thì sản lượng khí sinh học và thành phần methane trong hỗn hợp sẽ thay đổi
Trang 17Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.7 Sản lượng khí sinh học sinh ra từ một số nguyên liệu
Nguyên liệu nguyên liệu khô, điều kiện ủ Sản lượng Biogas tính theo
từ 30-35 0 C (lít/kg)
Thành phần
CH 4
Chất thải của xí nghiệp chế biến
(Ngô Kế Sương- Nguyễn Lân Dũng, 1997, [7])
2.3.1.3 Xử lý khí sinh học trước khi sử dụng
Do trong hỗn hợp khí sinh học, ngoài khí methane còn có chứa các khí tạp khác
như: CO2, H2S, hơi nước và một ít khí N2, O2, H2 Các tạp khí này ở tỷ lệ cao có thể
gây nên các sự cố không lường trước được, nhất là khi sử dụng hỗn hợp khí này chạy
động cơ dissel Chẳng hạn như:
Hơi nước ngưng tụ làm tắc ống dẫn khí
Khí CO2 nhiều ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy hay sự đốt trong của động cơ
Khí H2S gặp nước biến thành axit gây ăn mòn các thiết bị…
Vì vậy, chúng ta cần phải xử lý các tạp khí này trước khi sử dụng, để đảm bảo
tính an toàn và hiệu quả của khí sinh học
Loại bỏ hơi nước ngưng tụ
Khi khí sinh học thoát khỏi buồng thu khí và tiếp xúc với bề mặt của ống dẫn,
hơi nước rất dễ bị ngưng tụ làm tắc nghẽn đường ống Để tránh hiện trạng trên, ta cần
lắp thêm một hệ thống thoát nước, bằng cách nối ống dẫn khí với một ống nối 3 cửa
như sau:
Một cửa nối với ống dẫn khí từ buồng thu khí
Một cửa nối với ống dẫn khí đến nơi sử dụng
Một cửa nối với một ống thủy tinh hình chữ U nhúng trong nước Hơi nước sẽ ngưng tụ theo ống chữ U ra ngoài và do đó sẽ không ảnh hưởng gì
đến đường ống (Ngô Kế Sương- Nguyễn Lân Dũng, 1997,[7])
Loại bỏ khí CO 2
Khí sinh học có nhiệt lượng càng cao khi lượng chứa methane càng lớn và lượng
chứa CO2 càng nhỏ Vì vậy, để nâng cao giá trị của khí sinh học ta cần loại bỏ khí
CO2 ra khỏi hỗn hợp khí này, thường người ta sử dụng hai cách sau:
Trang 18Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Một là, sục khí sinh học qua nước, vì CO2 có thể hòa tan trong nước Đây là phương pháp đơn giản và kinh tế nhất để loại bỏ khí CO2
Hai là, sử dụng những dung dịch kiềm như: NaOH, Ca(OH)2, KOH để loại CO2, vì CO2 bị hấp thụ bởi những dung dịch kiềm mạnh này Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 +H2O
Na2CO3 +CO2 + H2O → 2NaHCO3
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 + H2O Thông thường, 1kg vôi nung hòa tan trong 1m3 nước đủ để loại 300 lít CO2 (Lê
Hoàng Việt, 2005,[1] )
Loại bỏ khí H 2 S
Khi gặp nước khí H2S có thể dễ dàng biến thành acid sunfuric (H2SO4) và acid sunfurơ (H2SO3) Hai axit này ăn mòn kim loại, do đó dễ ăn mòn các thiết bị và máy móc Để loại bỏ khí H2S, ta thường dùng hai cách:
Thời gian hoạt động: từ tháng 7/2005
Vốn đầu tư: 260 tỷ đồng (trong đó vốn viện trợ của chính phủ Hà Lan là 65%) Công suất: 750KW/1 tổ (nhà máy có 3 tổ phát điện, 2 tổ còn lại sẽ hoạt động trong thời gian tới)
Lượng khí gas sản sinh: khoảng 420–450 m3/giờ đủ để chạy cho một tổ điện (vì lượng gas cần để chạy một tổ máy khoảng 375 m3 gas/giờ)
Doanh thu: từ khi hoạt động đến nay nhà máy đã cung cấp 6,444,000 kWh điện, tạo nguồn thu khoảng 4.2 tỷ đồng
Trang 19Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Quy trình công nghệ:
Đáy bãi rác có lót vật liệu chống thấm HDPE dày 2mm, với độ bền hơn 50 năm Rác được đầm nén, giữa các lớp rác được ngăn cách bằng các lớp đất dày khoảng 0,15 m Trong bãi rác, có bố trí hệ thống thu nước rỉ rác và hệ thống thu khí gas
Khi hố rác đã cao khoảng 2-3 mét, các ô được phủ kín bằng tấm chống thấm HDPE, được hàn nối với các tấm lót đáy, phía trên bãi rác sẽ được đổ đất để trồng cỏ hoặc cây xanh Rác được ủ trong các ô bao kín này trong quá trình lên men phân hủy
sẽ sinh ra khí gas
Khí gas sinh ra từ quá trình phân hủy được thu gom bằng hệ thống các giếng thu đứng và dẫn về trạm thu Sau đó, gas thu được sẽ được chuyển qua công đoạn tách nước, vì gas sinh ra từ rác thải có lượng hơi nước khá lớn
Gas sạch sau khi thu được sẽ được dẫn đến máy chiết xuất và máy thổi khí nén trước khi được bơm vào hệ thống động cơ nổ để chạy máy phát điện Điện sinh ra được đưa qua máy biến thế để tăng áp và hòa vào lưới điện quốc gia
Theo Ban quản lý bãi rác, mặc dù bãi rác đã ngừng tiếp nhận do bãi đã được sử dụng hết công suất Tuy nhiên, bộ phận thu gas tạo ra điện vẫn hoạt động bình thường trong khoảng 10 năm nữa Dự kiến khi rác phân hủy hoàn toàn sẽ được dùng để chế
biến phân bón ( Thời báo Kinh tế Việt Nam, 2007, [16])
Sử dụng năng lượng từ rác làm nhiên liệu
Tại Thuỵ Điển đã có 1 con tàu sử dung khí sinh học được tạo ra bằng cách trộn nước với phế liệu thực vật và chất thải động vật làm nhiên liệu Đó là con tàu đi từ thành phố Linkoeping - phía Nam Stockholm - tới thành phố biển miền Đông Vaestervik tại Thuỵ Điển, vào lúc 19 giờ 42 phút (giờ Hà Nội ngày 24/10)
Đến nay, Thuỵ Điển đã đưa vào sử dụng 779 xe buýt chạy bằng khí sinh học và hàng nghìn xe hơi chạy bằng hỗn hợp xăng-khí sinh học hoặc xăng-khí tự nhiên
(Website Vietnamnet, 2007)
2.3.2 Bã thải khí sinh học
Bã thải là sản phẩm thứ hai của quá trình sản xuất khí sinh học, việc khai thác
và sử dụng nó hợp lý, đúng cách sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao Vì vậy, chúng ta cần phải hết sức quan tâm và nghiên cứu vấn đề này một cách toàn diện, hiệu quả hơn là điều hợp lý
2.3.2.1 Thành phần của bã thải
Thành phần của bã thải phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguyên liệu ban đầu Khi nguyên liệu được xử lý tốt thì bã thải sẽ không có gạch vụn, đá, cát sỏi, thủy tinh, kim loại và các chất gây hại…
Bã thải sinh học được xem là một loại phân hữu cơ, với thành phần N,P,K trong
bã thải như bảng 2.8
Trang 20Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 2.8 Lượng N,P,K trong bã thải khí sinh học Thành phần %
(Ngô Kế Sương- Nguyễn Lân Dũng, 1997, [7])
Ngoài các nguyên tố dinh dưỡng NPK trên, bã thải khí sinh học còn chứa rất giàu acid humic, xenlulose, hemixenlulose và lignin Đặc biệt, trong bã thải chứa rất ít các vi sinh vật gây bệnh, do trong quá trình phân hủy kỵ khí không có oxy, lại sản sinh
ra nhiệt trong thời gian dài, nên chúng đã bị tiêu diệt nhiều (Nguyễn Quang Khải,
2002, [6])
2.3.2.2 Lợi ích của bã thải khí sinh học
Trước hết, do bã thải khí sinh học chứa nhiều chất hữu cơ và nguyên liệu cần thiết cho cây Đặc biệt, là lượng đạm trong bã thải đã được chuyển hóa thành dạng cây trồng dễ hấp thu (chủ yếu là ở dạng NH4+) Vì vậy, có thể sử dụng bã thải làm phân bón cho cây trồng vừa làm tăng năng suất cây trồng, lại cải tạo được đất, giúp đất tơi
xốp và màu mỡ hơn (Nguyễn Quang Khải, 2002,[7])
Ngoài ra, bã thải sinh học còn có tác dụng hạn chế sâu bệnh, cỏ dại Đó là do trong bã thải có chứa một số chất hoạt tính về sinh lý như: gliberelin, acid acetate, chất hoạt hóa tế bào, hoocmon tăng trưởng… Chúng giữ vai trò quan trọng trong việc chống lại sâu bọ hại cây trồng Vì vậy, khi sử dụng bã thải sinh học sẽ giúp chúng ta tiết kiệm được chi phí thuốc trừ sâu và diệt cỏ, đồng thời góp phần hạn chế ô nhiễm
môi trường (Nguyễn Quang Khải, 2002,[6])
Theo kết quả nghiên cứu của trường Đại Học Nông Nghiệp tỉnh Quảng Ngãi, Trung Quốc, bã thải sinh học có tác dụng kìm hãm sự phát triển của loại rệp xanh hại
rau, lúa mì, cây bông và bệnh đốm vằn ở lúa…(Nguyễn Quang Khải, 2002,[6])
Ngoài ra, bã thải sinh học còn được dùng để nuôi tảo làm thức ăn cho cá hoặc dùng trực tiếp cũng được và nuôi giun đạt hiệu quả cao Ở Inđônêxia đã sử dụng mùn
lỏng để nuôi tảo Chloreella spp và sau đó nuôi cá rô phi bằng sinh khối của tảo Sản lượng thu được từ 2.5 – 3 tấn/ha/năm so với đối chứng là 1 tấn/ha/năm (Nguyễn Quang Khải, 2002, [6])
2.3.2.3 Xử lý bã thải trước khi sử dụng
Bã thải sinh học là một hỗn hợp giữa phân và nước đã hoai, do đó khi vận chuyển và bảo quản sẽ gặp ít nhiều khó khăn Vì vậy, khi sử dụng sản phẩm này cần phải quan tâm đến công tác tích trữ và bảo quản Hiện nay, người ta thường có xu hướng loại bỏ nước ra khỏi bã thải bằng phương pháp hấp thụ và phơi khô Muốn vậy,
Trang 21Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Tuy nhiên, với cách ủ ở độ ẩm khoảng 60%, thì quá trình này sẽ đơn giản và ít tốn thời gian hơn, do lượng nước tạo ra thấp hơn nhiều so với cách ủ thông thường ở
độ ẩm 90%
2.3.2.4 Ứng dụng bã thải sinh học từ rác vào thực tế
Theo kết quả ghi nhận của Hội Nông Dân xã Nghi Kim, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An sau khi sử dụng thử nghiệm mùn hữu cơ của nhà máy xử lý rác Đông Vinh trên lạc, ngô, rau và cây ăn quả, kết quả là các cây đều xanh, tốt, và ít sâu bệnh Bón mùn hữu cơ tốt hơn phân chuồng và không cần thêm đạm và kali Đặc biệt, chất lượng nông sản cho thấy cây lạc xanh, củ nhiều và chắc hơn Tỷ lệ thu hoạch giữa cây không bón mùn hữu cơ và bón mùn hữu cơ được ghi nhận qua bảng 2.9
Bảng 2.9 Tỷ lệ thu hoạch giữa cây không bón mùn hữu cơ và
(Nông thôn Việt Nam, 2007,[19])
2.4 GIỚI THIỆU VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
2.4.1Chế phẩm E.M
Chế phẩm sinh học E.M là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Effective Microorganisms, có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu do Giáo sư tiến sĩ Teruo Higa người Nhật phát minh vào năm 1980
Vi sinh vật hữu hiệu gồm có các nhóm cơ bản:
Nhóm vi khuẩn quang hợp (Rodopseudomonas)
Nhóm vi khuẩn Lactobacillus
Nhóm nấm men (Saccharomyces)
Nhóm nấm sợi (Aspergillus và Penicillium)
Vai trò của nhóm vi sinh vật hữu hiệu được thể hiện rõ nhất ở “khả năng tiêu thụ” các chất hữu cơ có trong môi trường
Hiện nay, chế phẩm sinh học E.M được ứng dụng rộng rãi ở các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long Chế phẩm này rất hữu ích, có các tác dụng sau:
Cải tạo môi trường nước (làm trong sạch, khử mùi hôi của nước)
Tăng sức đề kháng cho vật nuôi và cây trồng
Trang 22Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Góp phần cải thiện môi trường: khử mùi hôi chuồng trại, rác thải sinh hoạt,
Do nhóm vi sinh vật hữu hiệu E.M sống cộng sinh trong cùng một môi trường, tạo ra một môi trường sinh thái đồng nhất, sản sinh ra nhiều sản phẩm khác nhau, hỗ trợ lẫn nhau cùng sinh trưởng và phát triển, nên hiệu quả hoạt động tổng hợp của chế phẩm E.M tăng lên rất nhiều
Hiện nay, chế phẩm EM được cải tiến thành 2 loại: VEM và GEM Trong quá trình thí nghiệm, chúng tôi đã sử dụng chế phẩm VEM
VEM là chế phẩm EM được cải tiến bằng cách thêm vào một số loài vi khuẩn
Bacillus spp đã được chọn lọc và Rhodobacter spp (vi khuẩn quang dưỡng)
Thành phần VSV trong VEM:
VK lactic ≥ 109 tế bào / mL (CFU/mL)
VK bacillus ≥ 1010 tế bào / mL (CFU/mL)
VK quang dưỡng ≥ 107 tế bào / mL (CFU/mL)
Nấm men ≥ 107 tế bào / mL (CFU/mL)
(Website Sinh học Việt Nam, 2007,[18]
2.4.2 Chế phẩm Bi Chem Freshen Plus
Chế phẩm Bi Chem Freshen Plus do công ty Novozymes Biologicals, Mỹ sản xuất
Bi Chem Freshen Plus là một chế phẩm sinh học được sử dụng để khử mùi hôi tại bãi rác, nơi vệ sinh công cộng, các vật dụng như: thảm, màn
Lý do chúng tôi chọn chế phẩm này trong thí nghiệm vì đây là chế phẩm đang được sử dụng tại bãi rác Tân Long, nên chúng tôi muốn tìm hiểu nó có ảnh hưởng đến khả năng sinh khí (đặc biệt là khí CH4) của rác hay không?
Một số tính chất của chế phẩm Bi Chem Freshen Plus:
2.4.3 Men tạo từ nấm Aspergillus niger
Đây là loại men đã được sử dụng trong các hầm ủ biogas với chất nền là phân gia súc, nhằm thúc đẩy quá trình phân hủy Vì vậy, chúng tôi muốn khảo sát hiệu quả của loại men này đối với chất nền là rác thải sinh hoạt như thế nào?
Đặc điểm nấm Aspergillus niger:
Aspergillus niger thuộc họ nấm mốc (Aspergillus), thường gặp ở các
Trang 23Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Đây là loại nấm được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sinh học như: sản xuất phụ gia thực phẩm, các enzyme dùng trong công nghiệp và
dược phẩm Ngoài ra, Aspergillus niger còn được sử dụng để sản xuất
protein ngoại lai và acid citric, acid gluconic cũng như có tiềm năng ứng dụng trong phân hủy sinh học
Tùy theo loại chất nền ủ, mà nấm tiết ra các enzym khác nhau để phân giải các chất nền tạo nguồn dinh dưỡng phát triển
2.4.4 Trùn quế
2.4.4.1 Giới thiệu chung
Trùn quế (hay Trùn đỏ) có tên khoa học là Perioyx excavatus, chi Pheretima, họ Megascocidae (họ cự dẫn), ngành ruột khoang, là một trong những loại trùn được nuôi
nhiều trên thế giới Nó có nhiều ở Châu Á và được nuôi nhiều ở Ấn Độ, Philippine, Úc….Ở Việt Nam, hiện nay Trùn quế cũng đang dần dần được phổ biến tại các nông
hộ
Trùn quế thường sống ở mặt đất, đặc biệt là ở những nơi ẩm ướt, có nhiều mùn hữu cơ Trùn quế có hai đầu nhọn, thân hơi dẹt và có màu đỏ mận chín ở lưng, khi gặp ánh sáng thì cơ thể phát dạ quang màu xanh tím
Trùn quế trưởng thành có kích thước từ 10 – 15cm, nước chiếm khoảng 80 – 85% trọng lượng cơ thể, chất khô khoảng 15 – 20% Hàm lượng các chất (tính trên trọng lượng chất khô) như sau: Protein: 68 –70%, Lipid: 7 – 8%, chất đường: 12 –14
% và tro 11 – 12% (Nguyễn Văn Bảy, 2004, [8])
Trùn quế rất hoạt động, cơ thể tiết ra hương thơm và sống thích hợp ở vùng nhiệt đới, có khả năng sản xuất cao Nó là loại trùn ăn phân, có thể dùng để chế biến phân hữu cơ từ chất thải
2.4.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng khi nuôi Trùn quế
Nhiệt độ
Theo Nguyễn Văn Bảy (2004), trong điều kiện bình thường, Trùn quế có thể sống được ở nhiệt độ từ 5–300C Tuy nhiên, nhiệt độ thích hợp cho quá trình sinh trưởng và sinh sản của Trùn là 25– 280C
Độ ẩm
Độ ẩm và nhiệt độ là hai yếu tố có mối quan hệ mật thiết với nhau, cùng tác động đến sự sinh trưởng và sinh sản của Trùn Đây là một trong những nguyên nhân làm tăng hay giảm sản lượng của Trùn Độ ẩm thích hợp để nuôi Trùn quế là ở 60 – 70 %
Chất nền
Chất nền là nơi Trùn trú ẩn, tránh ánh sáng, nóng lạnh và các yếu tố bất lợi khác Chất nền cần tơi xốp, giữ ẩm cao, không chua, không có độc chất Nói chung, chất nền nuôi Trùn phải đạt 4 tính chất: tơi xốp, không dính, giàu chất dinh dưỡng và sạch
Trang 24Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Độ pH
Hầu hết, các loại Trùn đều thích hợp ở môi trường sống có pH = 7 Song, với pH
từ 6 – 8 Trùn vẫn có thể sống được (Nguyễn Văn Bảy, 2004, [8])
Ánh sáng
Tia tử ngoại của ánh sáng mặt trời rất có hại cho Trùn và có khả năng giết chết Trùn Vì vậy, Trùn thường tránh ánh sáng mặt trời, ánh sáng đèn chiếu mạnh, ánh sáng màu xanh và tia tử ngoại, nhưng không sợ ánh sáng hồng Đây là nguyên nhân làm cho Trùn thích sống nơi ẩm ướt và tối
Không khí
Hàm lượng O2 và CO2 có trong không khí, sẽ ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và sinh sản của Trùn Trùn có thể chịu đựng được với nồng độ CO2 từ 0.01 – 11.5 % Ngoài ra, các chất khí như: Clo, NH3, H2S, SO2, CH4 cũng có hại cho Trùn
(Nguyễn Văn Bảy, 2004, [8])
2.4.4.3 Lợi ích của Trùn quế
Do có hàm lượng Protein cao, nên Trùn quế được xem là nguồn dinh dưỡng bổ sung quý giá cho các loại gia súc, gia cầm, thủy hải sản bằng cách: sử dụng trực tiếp Trùn tươi hoặc sử dụng làm thức ăn bổ sung với các loại thức ăn khác rất hiệu quả Qua áp dụng thực tế trong chăn nuôi tại một số hộ trên địa bàn Thành phố Vĩnh Yên cho thấy:
+ Trộn từ 2 – 5% bột trùn làm thức ăn cho lợn, tốc độ tăng trọng tăng 70 – 74%
+ Trộn 2 – 3% bột trùn để làm thức ăn cho gà, tốc độ tăng trưởng tăng từ
60 – 100% và năng suất trứng tăng từ 17 – 25%, + Sử dụng Trùn tươi làm thức ăn cho thủy sản, sẽ giúp năng suất thịt tăng từ 30 – 40%
(Website Nông thôn Việt Nam, 2007, [19])
Ngoài ra, Trùn quế còn được dùng trong y học, công nghệ chế biến thức ăn gia súc Đặc biệt, phân Trùn quế rất giàu dinh dưỡng, đây là một sản phẩm rất có ích nhất
là trong nông nghiệp
Một số tác dụng của phân trùn
Phân trùn là một loại phân hữu cơ, được tạo thành từ phân trùn nguyên chất và một phần được phân hủy từ chất hữu cơ Phân trùn là một loại phân bón thiên nhiên giàu dinh dưỡng “Chỉ một lượng nhỏ bằng muỗng canh, phân trùn nguyên chất cung cấp đủ chất dinh dưỡng hữu cơ để nuôi đủ một cây trồng trong chậu cao 25cm trong
hơn 2 tháng” (Nguyễn Văn Bảy, 2004,[8])
Chất mùn trong phân có khả năng loại trừ độc tố, nấm độc và vi khuẩn có hại từ đất Vì vậy, phân trùn có khả năng phòng và kháng bệnh cho cây trồng
Trang 25Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Những chất dinh dưỡng trong phân có hiệu quả tức thời cho cây trồng, không cần phải qua quá trình phân hủy trong đất trước khi cây có thể hấp thụ như phân động vật và phân hóa học
Kích thích cây trồng phát triển tốt, giúp hoa trổ nhiều, màu đẹp, hoa giữ được lâu
Làm tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt giống, giúp cho cây con phát triển nhanh
và có tỷ lệ sống cao
Giữ ẩm lâu
Hạn chế côn trùng có hại cho cây trồng
Trang 26Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN
3.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN
Địa điểm thực hiện : phòng thí nghiệm Kỹ Thuật Môi Trường và nhà ủ phân Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường và Tài Nguyên Nước, khoa Công Nghệ, trường Đại Học Cần Thơ
Thời gian thực hiện: từ ngày 03/09/2007 → ngày 14/12/2007
3.2 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM
3.2.1 Nguyên liệu thí nghiệm
Gồm có: rác thải, men, chế phẩm EM, và hợp chất Bi-Chem Freshen Plus, men
tạo từ nấm Aspergillus niger, Trùn quế
3.2.1.1 Rác thải
Địa điểm lấy mẫu:
Rác thải được lấy ở chợ Xuân Khánh, đường 30/4, phường Hưng Lợi, quận Ninh Kiều, Thành phố Cần Thơ
Lý do chúng tôi chọn chợ Xuân Khánh làm địa điểm lấy mẫu vì:
Chợ gần địa điểm thí nghiệm nhất so với các chợ khác, nên thuận lợi khi thu mẫu và vận chuyển mẫu
Chợ có khá đầy đủ các hình thức kinh doanh của các chợ trong địa bàn Cần Thơ như rau quả, tạp hóa, thủy hải sản …
Lượng rác tại chợ khá lớn
Đặc điểm rác thải
Rác thải tại chợ Xuân Khánh đa dạng về thành phần, trong đó thành phần chiếm lượng lớn là các chất hữu cơ Theo kết quả phân loại của chúng tôi, thì trên 90% rác thải tại chợ Xuân Khánh là thành phần hữu cơ Đây là một điều kiện thuận lợi để ủ rác thu khí và phân
Trang 27Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Vị trí thu mẫu
3.2.1.2 Chế phẩm EM
Nguồn: mua từ Xí Nghiệp Môi Trường Cần Thơ
Địa điểm: 177 Huỳnh Thúc Kháng, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Đặc điểm:
pH thấp: pH = 3.36, gây bất lợi cho sinh vật tạo methane trong quá trình phân hủy yếm khí Vì thế, chúng tôi đã sử dụng dung dịch NaHCO3 với nồng độ 1% để đệm, nhằm nâng pH lên khoảng > 6.5 tạo môi trường thích hợp cho vi khuẩn phát triển
Có mùi rỉ đường, vị ngọt, màu vàng cam
3.2.1.3 Chế phẩm Bi Chem Freshen Plus
Nguồn: bãi rác Tân Long, trực thuộc Công ty Công Trình Đô Thị Thành phố
Cần Thơ
Địa chỉ: thuộc địa bàn xã Tân Long, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang
BQL chợ
Hộ dân Đường 30/4
Khu bán rau, củ
Khu bán tôm, cá
Khu bán tạp hóa
Hộ dân
Khu bán trái cây
Khu bán hỗn hợp
●
●: Vị trí thu mẫu
Trang 28Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Đặc điểm:
pH tương đối cao (pH= 8.03)
Chế phẩm ở dạng lỏng, có màu vàng nhạt
3.2.1.4 Men tạo từ nấm Aspergillus niger
Nguồn: phòng thí nghiệm Sinh KTMT, bộ môn KTMT & TNN, Khoa Công Nghệ, Trường Đại Học Cần Thơ
Nguồn: trang trại nuôi ba ba, lươn, Trùn quế ông Tư
Địa chỉ: phường Trà Nóc, quận Bình Thủy, TPCT
+ Lót một lớp đá (loại đá 2-3 cm) dày 5cm + Trên lớp đá là lớp dăm bào dày 5cm + Van thu nước rỉ
Phần nắp mỗi thùng: có khoét 3 lỗ nhỏ (1 lỗ để đo nhiệt độ, 2 lỗ để hoàn lưu nước rỉ)
Trang 29Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Ngoài ra còn có 8 xô nhựa, dùng để nuôi Trùn quế được bố trí như sau: + Dưới đáy là lớp mạt cưa dày 3cm
+ Trên lớp mạt cưa là lớp thức ăn dày khoảng 3- 5cm (tùy loại thức ăn) + Lớp sinh khối trùn 0,5kg/ 1 xô, trong đó có khoảng 120 con
+ Phía trên được phủ bằng 2 lớp lưới màu đen, để tránh các sinh vật khác gây hại cho Trùn như: kiến, rắn, rết…, đồng thời tạo môi trường tối thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của Trùn, cũng như hạn chế trường hợp Trùn bò ra khỏi dụng cụ nuôi
3.2.2.2 Thí nghiệm 2
Mục đích:
Khảo sát và so sánh lượng khí sinh ra trong quá trình ủ yếm khí giữa ủ rác và ủ rác với các chế phẩm sinh học: EM, Bi-Chem Freshen Plus,
men tạo từ nấm Aspergillus niger
Đánh giá lượng nước rỉ và bã thải đầu ra sau quá trình ủ
Đo nhiệt độ
Hoàn lưu nước rỉ
Lớp dăm bào
dày 5 cm Lớp đá sỏi
dày 5 cm
Nắp thùng
Van thu nước rỉ
Hình 3.2 Bố trí phần đáy thùng ủ
yếm khí
Trang 30Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bình 3: thể tích 3 lít dùng chứa lượng dung dịch hấp thụ bị khí đẩy ra
Hình 3.4 Mô hình bộ ủ yếm khí Nguyên lý:
Rác phân hủy tạo khí, lượng khí tạo ra ở bình 1 đi đến bình 2, sẽ đẩy nước ở bình
2 qua bình 3 một lượng đúng bằng thể tích khí tạo ra ở bình 1
Còn đối với bộ bình có bình 2 là NaOH 5% thì nguyên lý cũng tương tự, nhưng lượng khí tạo ra sau khi qua bình 2 thì CO2 bị NaOH hấp thụ theo phản ứng:
CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O
Na2CO3 +CO2 + H2O → 2NaHCO3
Lượng khí còn lại đẩy nước qua bình 3 chính là CH4 (thật ra lượng khí này còn
có các khí khác như: N2, H2S…nhưng do chúng chiếm tỷ lệ rất thấp – nhỏ hơn 5% - nên có thể bỏ qua)
3.2.3 Phương pháp và phương tiện phân tích các chỉ tiêu
Các chỉ tiêu được phân tích dựa theo Standard Method for Water and Waste Water examination AWWA- APHA, 1995, TCVN áp dụng ở Phòng Thí Nghiệm bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường và Tài Nguyên Nước, Khoa Công Nghệ, Trường Đại Học Cần Thơ
Bình 2
Van tiếp nước (NaOH)
Van Ống dẫn khí
Trang 31Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 3.1 Phương pháp và phương tiện phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu
của luận văn
pH Đo trực tiếp bằng điện cực − Máy đo pH hiệu Orion Model 230A COD Dicromate đun kín Phương pháp − Tủ sấy COD
− Hóa chất cần thiết BOD Winkler cải tiến Phương pháp
Độ ẩm Sấy ở 105trọng lượng oC và cân − Tủ sấy Memmert UI 40
− Cân điện tử Sartorrisu CP 424S Tổng Coliform Phương pháp đếm số khả hữu
− Thiết bị khử trùng nhiệt ướt
− Thiết bị khử trùng nhiệt ướt
− Tủ cấy vô trùng
− Tủ ủ 37oC
− Đèn UV Cacbon Vô cơ hóa ở 550oC − Lò vô cơ hóa
Trang 32Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.3.1.1 Giai đoạn chuẩn bị
Xác định các thông tin về số liệu và hình ảnh cần thu thập Chúng tôi chú trọng thu thập những thông tin về:
Tổng lượng, thành phần, tình hình thu gom và xử lý rác thải của TPCT
Số liệu về rác thải của từng quận, huyện thuộc TPCT
Các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội có ảnh hưởng đến sự phát sinh rác thải và việc lựa chọn phương pháp xử lý rác
Định hướng và tìm hiểu các cơ quan, địa điểm cần liên hệ Sau khi định hướng tìm hiểu thì chúng tôi xác định được: Số liệu tình hình thu gom và xử lý rác thải của quận Ninh Kiều, Bình Thủy nên thu thập trực tiếp từ Xí nghiệp Môi Trường Cần Thơ Đây là cơ quan chịu trách nhiệm thu gom xử lý rác của 2 quận này
Số liệu tình hình thu gom và xử lý rác thải của các quận, huyện khác nên trực tiếp liên hệ với phòng Tài Nguyên - Môi trường của quận huyện để thu thập
Hiện trạng, hình ảnh về thu gom xử lý rác thải nên trực tiếp đến các điểm trung chuyển và bãi rác để thu thập
Các điều kiện về tự nhiên, kinh tế xã hội của TPCT thu thập từ Tổng cục thống kê TPCT
Trong quá trình thực hiện luận văn, ngoài phần thu thập thông tin chúng tôi còn phải tiến hành các thí nghiệm, do đó cần phải sắp xếp thời gian đi thu thập cho hợp lý
Vì vậy, thời gian thu thập thông tin của chúng tôi tương đối dài
Trang 33Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.3.1.2 Giai đoạn thu thập thông tin
Thời gian thu thập thông tin từ ngày 20/9/2007 đến ngày 10/12/2007
Trong quá trình thu thập thông tin chúng tôi đã sử dụng các hình thức
Phỏng vấn trực tiếp
Qua mạng và sách báo
Chụp ảnh trực tiếp
3.3.1.3 Địa điểm thu thập thông tin
Công Ty Công Trình Đô Thị Cần Thơ, Xí Nghiệp Môi Trường Cần Thơ, Trạm Quan Trắc Môi Trường Thành phố Cần Thơ
Đội Công Ty Công Trình Đô Thị quận Ô Môn và Quận Cái Răng
Bãi rác Tân Long, Bãi rác Cái Răng, Bãi rác Ô Môn
Các chợ trên địa bàn Thành phố Cần Thơ: chợ Xuân Khánh, Chợ Cái Răng, Trung tâm Thương Mại Cái Khế, chợ Ô Môn, Chợ Cái Răng…
3.3.2 Bố trí thí nghiệm
3.3.2.1 Giai đoạn chuẩn bị
Chuẩn bị các thùng nhựa 60 lít, khoan và lắp đặt các chi tiết theo cách bố trí mà chúng tôi đã xác định (theo sơ đồ hình 3.2 và 3.3)
Thu mẫu rác, tiến hành phân tích các chỉ tiêu: độ ẩm, tỷ lệ C/N trước khi thí nghiệm, nhằm định hướng tiến hành các thí nghiệm
Thu mẫu rác ủ chất mồi Chất mồi được ủ bằng cách trộn đều rác đã được băm nhỏ với khoảng 10 % rác đã hoai (lấy ở phần bên trong đống rác - do có nhiều vi sinh vật yếm khí- tại bãi rác Cái Răng) Chất mồi được ủ trong thùng 60 lít trong 15 ngày Liên hệ với các cơ quan, hộ sản xuất để tìm các chế phẩm được sử dụng và nguồn Trùn quế, phân bò
3.3.2.2 Tiến hành thí nghiệm
Thí nghiệm 1
Trải qua 2 giai đoạn
Giai đoạn 1: Tiến hành ủ phân
− Lấy mẫu
Trước tiên xác định tổng lượng rác cần lấy
Rác được thu vào ngày 26/09/2007 lúc khoảng 18h (vì lúc này rác tập trung nhiều nhất ) Rác được tập trung tại một địa điểm, trộn đều sau đó chọn 3 mẫu đem về phòng thí nghiệm để phân tích các chỉ tiêu như: độ ẩm, Cacbon, Nitơ, Nitơdễ tiêu,
Coliform, E.coli
Trang 34Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Lượng rác còn lại được cho vào các bọc nylon (nhằm hạn chế sự thoát hơi và rỉ nước) để vào cần xé đem về nơi thí nghiệm
− Ủ phân
Rác thải đem về được đổ đống, trộn đều, chia đống và phân loại trong thùng gỗ (kích thước 0.6m × 0.6m × 0.45m), đồng thời xác định trọng lượng riêng
Sau đó rác được băm nhỏ 5 -7cm, trong quá trình băm rác cũng phân loại để loại
bỏ các thành phần vô cơ khó phân hủy (giấy, nhựa, nylon )
Do trong quá trình chuẩn bị, chúng tôi đã tiến hành phân tích xác định tỷ lệ C/N của rác chợ Xuân Khánh Kết quả là tỷ lệ này nằm trong khoảng thích hợp để ủ phân, nên không cần phải phối trộn thêm nguyên liệu khác để điều chỉnh
Sau khi băm rác, thu mẫu phân tích các chỉ tiêu: độ ẩm, Cacbon, Nitơ, Nitơdễ tiêu,
Tổng Coliform, E.coli để so sánh với tình trạng ban đầu trước khi băm
Sau đó, trộn chất mồi vào rác thải với tỷ lệ 10% Cuối cùng, cho hỗn hợp này vào các thùng ủ với thể tích là 50lít/thùng (khoảng 22 kg)
Ngoài ra, chúng tôi còn dùng một lượng mẫu như trên để ủ hiếu khí (đổ đống không hoàn lưu, giống như hiện trạng của các bãi rác hiện nay) trong các cần xé để so sánh với các mẫu ủ yếm khí
Trong quá trình thí nghiệm, chúng tôi đo nhiệt độ môi trường, nhiệt độ mẻ ủ yếm khí và hiếu khí vào lúc 8h sáng mỗi ngày Đồng thời, hoàn lưu nước rỉ và phân tích các chỉ tiêu: pH, COD, BOD, SS, Nitơ, Photpho của nước với chu kỳ 7 ngày / lần
Giai đoạn 2: Tiến hành nuôi Trùn quế
Sau 1 tháng chọn ngẫu nhiên 3 thùng ủ yếm khí đổ ra, phân tích các chỉ tiêu: Nitơ, Nitơdễ tiêu, Cacbon, pH, E.coli
Để các mẫu đã đổ ra 3 ngày, để điều chỉnh pH và giải phóng khí do:
+ pH của mẻ ủ khá thấp dao động trong khoảng 5.0 – 5.5
+ Trong hỗn hợp ủ còn tồn tại một lượng khí CO2, CH4 và các khí khác
Cả 2 điều kiện trên đều không tốt cho sự phát triển của Trùn quế
Tuy nhiên, nhằm đảm bảo điều kiện sống thích hợp cho Trùn quế, chúng tôi quyết định dùng dung dịch NaHCO3 1% để đệm, nhằm nâng pH lên khoảng 6.45 (đây
là giá trị pH nằm trong khoảng thích hợp để nuôi Trùn)
Sau đó, chúng tôi tiến hành nuôi Trùn quế trong các xô 10 lít với 4 loại thức ăn khác nhau Lượng thức ăn ban đầu cung cấp cho Trùn là 2kg/ 1 xô
Nghiệm thức 1: rác ủ yếm khí
Nghiệm thức 2: rác ủ yếm khí + phân bò (tỉ lệ 1:1 theo trọng lượng)
Nghiệm thức 3: rác ủ hiếu khí + phân bò (tỉ lệ 1:1 theo trọng lượng )
Nghiệm thức 4: phân bò Mỗi nghiệm thức được lặp lại 2 lần (do điều kiện không đủ dụng cụ thí nghiệm)
Trang 35Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Sau 23 ngày, thu hoạch Trùn ghi nhận sinh khối và số lượng Trùn thu được Đồng thời, phân tích các chỉ tiêu: Nitơ, Nitơdễ tiêu, Tổng Coliform, E.coli của phân trùn
tạo thành
Thí nghiệm 2
Lấy mẫu
Trước tiên, chúng tôi xác định tổng lượng rác cần lấy
Sau đó, tiến hành thu rác vào khoảng 18h ngày 28/10/2007, ở thí nghiệm này chúng tôi chủ động loại bỏ các chất vô cơ không và khó phân hủy (nylon, nhựa…) Giống như ở thí nghiệm 1, rác được cho vào các bọc nylon và đem về nơi thí nghiệm
Theo kết quả phân tích ở thí nghiệm 1, chúng tôi thấy rằng trước và sau khi băm thì các thành phần của rác thải như: Nitơ, Cacbon thay đổi không đáng kể, nên ở thí nghiệm 2 không phân tích các chỉ tiêu trước khi băm
Ủ phân
Rác được đổ đống, băm nhỏ 3 – 5 cm, đảo đều
Thu mẫu phân tích các chỉ tiêu đầu vào: độ ẩm, Cacbon, Nitơ, Nitơdễ tiêu, Tổng
Coliform, E.coli
Lượng rác còn lại cho vào các bình 5 lít của bộ ủ yếm khí
Chúng tôi tiến hành ủ phân với 4 nghiệm thức:
Nghiệm thức 4: rác có thêm men tự tạo từ nấm Aspergillus niger liều
lượng 50ml/bình (tương đương 23g theo trọng lượng khô ứng với ẩm
độ 7%, tương đương 84g theo trọng lượng tươi khi mới ủ sau 4 ngày với ẩm độ 45%)
Mỗi nghiệm thức được tiến hành 2 lần lặp lại qua xút (đo CH4) và 2 lần lặp lại qua nước (đo tổng lượng khí)
Đo khí mỗi ngày thông qua lượng nước được đẩy ra ở bình thứ 3 của mỗi bộ yếm khí vào lúc 17h – 18h
Sau 30 ngày lấy mỗi nghiệm thức 2 mẫu để xác định các chỉ tiêu đầu ra của rác:
C, Nitơ, Tổng Coliform, E.coli Đồng thời, xác định các chỉ tiêu về nước rỉ: thể tích,
pH, COD, BOD, SS, Nitơ, Photpho
Trang 36Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
53.3.3 Tính toán lợi ích của phương pháp xử lý rác thải Thành phố Cần Thơ theo phương pháp lên men khô
Kết quả tính toán được dựa vào kết quả thu thập số liệu của phần 1 và kết quả thí nghiệm từ phần 2
Sau quá trình thí nghiệm và đánh giá kết quả của các nghiệm thức, chúng tôi chọn nghiệm thức để làm cơ sở tính toán
Trang 37Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN PHẦN 1 KẾT QUẢ THU THẬP SỐ LIỆU
4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÀNH PHỐ CẦN THƠ
Ở đây, chúng tôi sẽ giới thiệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của Thành phố Cần Thơ Với phạm vi cho phép của đề tài, chúng tôi chỉ quan tâm đến các yếu tố
có ảnh hưởng đến sự phát sinh, tính chất, thành phần… của rác thải Cần Thơ
4.1.1 Điều kiện tự nhiên Thành phố Cần Thơ (TPCT)
4.1.1.1 Vị trí địa lý
TPCT là thành phố trực thuộc trung ương, nằm ở vị trí trung tâm Đồng Bằng Sông Cửu Long, cạnh dòng sông Hậu Đây là trung tâm kinh tế, tài chính, khoa học kỹ thuật và văn hóa khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Thành phố gồm 4 quận (Ninh Kiều, Cái Răng, Bình Thủy, Ô Môn) và 4 huyện (Phong Điền, Cờ Đỏ, Vĩnh Thạnh, Thốt Nốt) với diện tích khoảng 1,401 km2 Địa giới hành chính Thành Phố tiếp giáp 5 Tỉnh như sau:
Phía Đông giáp tỉnh Vĩnh Long
Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang
Phía Nam giáp tỉnh Hậu Giang
Phía Bắc giáp tỉnh An Giang và Đồng Tháp
Trang 38Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Hình 4.1 Bản đồ hành chính TPCT 4.1.1.2 Khí hậu
Theo cục niên giám thống kê TPCT (2005), TPCT có khí hậu nhiệt đới gió mùa, tương đối ôn hòa, ít bão, ít giông, chia làm 2 mùa rõ rệt:
Ranh giới Huyện thị
Ranh giới Xã, Phường, Thị trấn
Quốc lộ, liên Tỉnh lộ
TỶ LỆ 1: 100,000
Trang 39Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Năm
Nhiệt độ ( o C)
Hình 4.2 Nhiệt độ TPCT từ năm 2000 - 2005 4.1.1.4 Độ ẩm
Đây là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến ẩm độ của rác – một thông số quan trọng cho việc lựa chọn các quy trình xử lý rác thải (đốt, ủ phân compost, khống chế nước rỉ của rác…)
TPCT có độ ẩm tương đối cao, từ 82.3% - 86.6% và có xu hướng giảm dần từ năm 2000 – 2005
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Năm
Độ ẩm (%)
Hình 4.3 Độ ẩm TPCT từ năm 2000 – 2005
Trang 40Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
4.1.1.5 Lượng mưa
Lượng mưa TPCT chủ yếu tập trung vào tháng 5-11
Lượng mưa từ năm 2000 - 2005 dao động khá lớn, tăng giảm liên tục Song, nhìn chung TPCT có lượng mưa tương đối cao so với các khu vực khác
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Năm
Lượng mưa (mm)
Hình 4.4 Lượng mưa TPCT từ năm 2000 – 2005
Với độ ẩm và lượng mưa cao như thế, thì ẩm độ rác của Thành phố Cần Thơ sẽ cao Điều này sé gây khó khăn cho phương pháp thiêu hủy và chôn lấp rác vì lượng nước rỉ lớn; ngược lại sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc ủ rác yếm khí
4.1.1.6 Gió
Gió là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng khuếch tán các chất ô nhiễm nói chung và rác thải nói riêng
Hướng gió: Ở Cần Thơ có 2 hướng gió chính là:
+ Hướng Đông Nam từ tháng 11→ tháng 4
+ Hướng Tây Nam từ tháng 5→ tháng 10
Tốc độ gió: Ở Cần Thơ có tốc độ gió bình quân là 1.8m/s và cao nhất là 30m/ s (Cục niên giám thống kê Cần Thơ, 2005)
4.1.2 Tình hình xã hội TPCT
4.1.2.1 Dân số
Dân số TPCT năm 2005 là 1,137,269 người với mật độ dân số là 812 người/ km2,
tỉ lệ tăng tự nhiên là 1.04% và tăng cơ học là 1,5% Trong đó, dân số theo các quận, huyện được trình bày ở bảng 4.1