Tái sử dụng bùn thải sinh học và tro trấu từ nhà máy bia sản xuất phân hữu cơ

Tại Việt Nam, hầu hết bùn th i được xử lý bằng phươngpháp ép loại bỏ nước, s y khô, phơi khô, đổ bỏ hoặc chôn l p, chỉ m t phần nhỏđược sử dụng làm phân bón, quá trình chôn l p và đổ bỏ

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN KHẮC BIỀN

TRẤU TỪ NHÀ MÁY BIA SẢN XUẤT PHÂN

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh.Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Lê Hùng Anh

Người ph n biện 1: Người ph n biện 2: Luận văn thạc sĩ được b o vệ tại H i đồng ch m b o vệ Luận văn thạc sĩ TrườngĐại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm Thành phần H i đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Khắc Biền MSHV: 15118281

Ngày, tháng, năm sinh: 26/12/1985 Nơi sinh: Bắc Ninh

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã chuyên ngành: 60520320

I TÊN ĐỀ TÀI:

“Tái sử dụng bùn th i sinh học và tro tr u từ nhà máy bia s n xu t phân hữu cơ.”NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Xử lý bùn th i sinh học và tro tr u của nhà máy s n xu t Bia Sài Gòn – Bạc Liêu để

s n xu t phân hữu cơ sinh học

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo quyết định số: 3440/QĐ-DHCN 26/12/2017

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 26/06/2018

IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Lê Hùng Anh

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2018

Tác gi gửi lời c m ơn chân thành nh t đến ông Nguyễn Văn Đồi, thành viên h i đồng qu n trị, nguyên giám đốc công ty cổ phần bia Sài Gòn - Bạc Liêu đã tài trợtoàn b kinh phí học tập, xin gửi lời c m ơn sâu sắc tới ban lãnh đạo công ty cổ

phần bia Sài Gòn - Bạc Liêu, các bạn đồng nghiệp trong công ty đã tạo mọi điều

kiện thuận lợi cho tác gi trong suốt quá trình học tập, làm việc và nghiên cứu khoa

học tại đây

Xin gửi lời c m ơn chân thành nh t đến cô PGS.TS Đặng Vũ Bích Hạnh, thạc sỹ

Lại Duy Phương, thạc sỹ Trịnh Thị Bích Huyền và các bạn tại phòng thí nghiệm vi sinh đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, đại học công nghiệp thành phố HồChí Minh đã hỗ trợ, hợp tác cùng tác gi để phân tích các kết qu thí nghiệm kịp

thời và số liệu đáng tin cậy

Cuối cùng, tác gi xin chân thành c m ơn đến gia đình, các bạn học lớp CHKTMT5B đã đồng hành cùng tác gi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và

thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ m t cách hoàn chỉnh

Xin chân thành c m ơn!

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm ứng dụng s n xu t phân hữu cơ trên quy mô lớn với nguồn nguyên liệu bùn th i từ nhà máy bia để phục vụ cho ngành nôngnghiệp Kết qu nghiên cứu của đề tài khẳng định rằng bùn th i từ nhà máy bia vớihàm lượng ch t hữu cơ cao có thể tạo ra được s n phẩm phân hữu cơ có ch t lượng

Tỉ lệ tối ưu cho quá trình ủ là 80% bùn bia + 10% xơ dừa + 10% tro tr u và có bổsung thêm chế phẩm men vi sinh T t c các chỉ tiêu về phân hữu cơ vi sinh đều đạttiêu chuẩn theo Thông tư 41/2014 BNNPTNT Cây rau mầm được trồng trên giá thểphân hữu cơ từ bùn bia phát triển mạnh hơn, cho năng su t cao hơn so với các loạiphân hữu cơ đang sử dụng phổ biến trên thị trường Khi áp dụng trên thực tế có thểphối tr n phân hữu cơ từ bùn bia với giá thể là cát sạch với tỉ lệ 75% phân – 25% cát để có thể tiết kiệm lượng phân và nâng cao kh năng giữ ẩm của giá thể Bên cạnh đó, chi phí và giá thành cho quá trình s n xu t phân hữu cơ từ bùn bia kho ng973,000VNĐ/ t n s n phẩm, rẻ hơn khá nhiều so với các loại phân khác trên thịtrường hiện nay

Từ khóa: bùn bia, compost, men vi sinh, xơ dừa, phân hữu cơ vi sinh

This research aims to composting sludge raw materials from brewery in large-scale for agriculture The results of this research show that sludge from a brewery with high organic content can produce quality compost The optimum rate for the annealing process is 80% of beer sludge + 10% of coconut fiber + 10% of rice husk ash and addition of enzyme preparations All parameters of microorganic organic fertilizer reachs the standards of Circular 41/1414 BNNPTNT Sprout is grown on organic substrate from sludge from a brewery, which produces higher yields than other types of organic fertilizers When applied in practice, a farmer can mix compost with sandy soils 75% manure - 25% sand to reduce the amount of manure and to improve the moisture content of the substrate In addition, the cost of producing compost from sludge is about VND 973,000 / tonne, which is much cheaper than other types of fertilizer

Keywords: sludge from brewery, compost, probiotic, coconut fiber, microorganicorganic fertilize

của PGS.TS Lê Hùng Anh.

Các kết qu nghiên cứu, các hình nh, số liệu và thông tin tham kh o trong luận vănnày được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đã được công bố r ng rãi và được tôi trích dẫn rõ ràng trong phần Tài liệu tham kh o Các b n đồ, đồ thị, số liệu tính toán và kết qu nghiên cứu được tôi thực hiện nghiêm túc và trung thực

Học viên

Nguyễn Khắc Biền

MỤC LỤC

MỤC LỤC v

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt v n đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.1 Mục tiêu tổng quát 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

3.1 Đối tượng nghiên cứu 3

3.2 Phạm vi nghiên cứu 3

4 Ý nghĩa của đề tài 3

4.1 Tính mới của đề tài 3

4.2 Ý nghĩa khoa học 4

4.3 Ý nghĩa kinh tế - xã h i 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5

1.1 Tổng quan về thành phần, tính ch t bùn th i sinh học 5

1.1.1 Thành phần hóa học của tro 7

1.2 M t số phương pháp xử lý bùn th i tại Việt Nam 8

1.2.1 Công nghệ thiêu đốt 8

1.2.2 Công nghệ hóa rắn và cố định 9

1.2.3 Công nghệ chôn l p trực tiếp 9

1.3 Phương pháp xử lý tro tr u 10

1.4 Công nghệ ủ phân hữu cơ sinh học 10

1.5 Các yếu tố nh hưởng quá trình ủ phân hữu cơ sinh học hiếu khí 12

1.5.1 Tỷ lệ dinh dưỡng C:N 12

1.5.2 Kích thước hạt của đống ủ 13

1.5.3 Đ ẩm 14

1.5.4 Oxy 14

1.5.5 pH đống ủ 15

1.5.6 Nhiệt đ 16

1.6 Các phương pháp ủ phân hữu cơ 17

1.6.1 Phương pháp ủ tĩnh hiếu khí 17

1.6.2 Phương pháp ủ bán đ ng 17

1.6.3 Phương pháp ủ đ ng 18

1.6.4 Phân loại các phương pháp ủ phân hữu cơ 19

1.7 Các nghiên cứu ủ phân hữu cơ từ bùn th i trên thế giới 19

1.8 Các nghiên cứu ủ phân hữu cơ tại Việt Nam 20

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu, men vi sinh và phương pháp thực hiện 22

2.1.1 Vật liệu 22

2.1.2 Chế phẩm sinh học 22

2.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 23

2.2 Bố trí thí nghiệm 23

2.2.1 Thí nghiệm 1 23

2.2.2 Thí nghiệm 2 25

2.2.3 Thí nghiệm 3 28

2.3 Phương pháp thu thập số liệu 29

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 29

2.5 Phương pháp phân tích số liệu 29

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31

3.1 Kết qu thí nghiệm 1 31

3.2 Kết qu của thí nghiệm 2 41

3.3 Kết qu thí nghiệm 3 46

3.3.1 So sánh, đánh giá ch t lượng phân hữu cơ bùn bia 46

3.3.2 Kh o sát tỉ lệ giá thể tối ưu 49

3.4 Th o luận chung 51

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA HỌC VIÊN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

Phụ lục 1 59

Phụ lục 2 63

Phụ lục 3 67

Phụ lục 4 70

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN 81

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước th i nhà máy bia phát sinh bùn th i 6

Hình 2.2 Biểu đồ tỷ lệ dinh dưỡng C:N 12

Hình 2.3 Nồng đ oxy trong đống ủ 15

Hình 2.4 Biểu đồ biến thiên nhiệt đ và pH của đống ủ 15

Hình 2.5 Biểu đồ biến thiên nhiệt đ đống ủ theo thời gian 16

Hình 2.6 Biều đồ biến thiên nhiệt đ đống ủ trong quá trình đ o tr n [13] [15] 16

Hình 2.7 Phương pháp ủ tĩnh hiếu khí 17

Hình 2.8 Phương pháp ủ bán đ ng 18

Hình 2.9 Quy trình ủ đ ng phân hữu cơ 18

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình ủ phân vi sinh từ bùn th i 24

Hình 3.2 Quy trình ủ phân vi sinh từ bùn th i theo thí nghiệm 2 26

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt đ của các nghiệm thức 32

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH của các nghiệm thức 34

Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đ ẩm của các nghiệm thức 35

Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị OM của các nghiệm thức 36

Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ lệ C/N của các nghiệm thức 37

Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng Ntổngcủa các nghiệm thức 38

Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng đ Phốt - pho của các nghiệm thức 39

Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt đ của các nghiệm thức 42

Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH của các nghiệm thức 43

Hình 4.10Hạt giống c i mầm gieo trên giá thể phân hữu cơ từ bùn bia 48

Hình 4.11Hạt giống c i mầm gieo trên giá thể phân hữu cơ từ sau 5 ngày 48

Hình 4.12 Rau mầm ( 25% cát - 75 % Phân) sau 7 ngày gieo 49

Hình 4.13 Rau mầm ( 50% cát -50 % Phân) sau 7 ngày gieo 50

Hình 4.14 Rau mầm (75% cát -25 % Phân) sau 7 ngày gieo 50

DANH MỤC BẢNG BIỂU

B ng 2.1 Thành phần hóa học của tro tr u 7

B ng 2.2 Tỷ lệ C:N của m t số loại ch t th i.[13] [15] [16] 13

B ng 2.3 Các phương pháp ủ phân hữu cơ từ bùn th i [15],[16] 19

B ng 3.1 Chế phẩm men vi sinh sử dụng trong nhiên cứu 23

B ng 3.2 Các công thức bố trí thí nghiệm 1 24

B ng 3.3 Các công thức bố trí thí nghiệm 2 27

B ng 3.4 Các phương pháp phân tích chỉ tiêu trong phân vi sinh 30

B ng 4.1 Kết qu phân tích ch t lượng phân compost bùn bia 44

B ng 4.2 Kết qu thí nghiệm so sánh, đánh giá phân hữu cơ bùn bia .47

B ng 4.3 Kết qu thí nghiệm kh o sát tỉ lệ phối tr n với cát 49

B ng 4.4 Chi phí s n xu t phân compost từ bùn bia 53

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BNNPTNT: B nông nghiệp phát triển nông thôn

HAA: Haloaxetic acid

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành kinh tế đã làm cho đ tnước ngày càng phát triển, nhưng cũng kéo theo những hệ lụy tiêu cực về môitrường Mặt trái của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa không bền vững chính

là biến đổi khí hậu và môi trường bị suy thoái trầm trọng

Trong những thành phần ch t th i cần xử lý thì bùn th i từ những hệ thống xử lýnước th i sinh hoạt và công nghiệp chế biến thực phẩm, chế biến thủy s n, chiếmthể tích lớn và th i bỏ bùn là m t trong những v n đề phức tạp nh t Nhưng v n đề

về qu n lý và xử lý bùn th i ở Việt Nam vẫn còn thiếu các quy định, quy chuẩn, tiêuchuẩn hướng dẫn rõ ràng Tại Việt Nam, hầu hết bùn th i được xử lý bằng phươngpháp ép loại bỏ nước, s y khô, phơi khô, đổ bỏ hoặc chôn l p, chỉ m t phần nhỏđược sử dụng làm phân bón, quá trình chôn l p và đổ bỏ bùn th i đã và đang gây ra

ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nh hưởng sức khỏe của con người Bên cạnh đóchi phí xử lý và đổ bỏ bùn th i r t lớn Tận dụng bùn th i làm nguyên liệu cho m tngành công nghiệp khác sẽ mang lại giá trị to lớn về mặt kinh tế và xã h i Vì vậy,việc tái sử dụng bùn th i đang là v n đề c p thiết

Ở Việt Nam ngành công nghiệp s n xu t bia trong những năm gần đây phát triểnmạnh mẽ, đem lại những nguồn lợi nhuận khổng lồ cho các doanh nghiệp s n xu tloại hình đồ uống này Theo thống kê của hiệp h i Bia Rượu Nước Gi i Khát ViệtNam: trung bình năm 2017 toàn quốc s n xu t và tiêu thụ kho ng 4,2 tỷ lít bia cácloại, trong đó Bia Sài Gòn chiếm 45% tổng s n lượng, còn lại là các loại bia khác,

dự báo đến năm 2020 lượng bia s n xu t và tiêu thụ trên toàn quốc kho ng 5 tỷ lít.Nền công nghiệp s n xu t bia phát triển đã góp phần không nhỏ vào sự phát triểnkinh tế của đ t nước cũng như của những địa phương có nhà máy bia hoạt đ ng.Bên cạnh những mặt tích cực mà ngành bia đem lại thì trong quá trình hoạt đ ngcác doanh nghiệp này cũng phát sinh m t lượng lớn ch t th i, nếu lượng ch t th i

vệ sinh, kho ng 1-3% lượng bùn và tro tr u này được sử dụng để trồng cây xanhphục vụ cho công ty cây xanh đô thị và bón cho cây trồng trong khuôn viên công ty,tuy nhiên lượng bùn này chưa được ủ mà sử dụng trực tiếp nên hiệu qu dinh dưỡngcho cây trồng chưa cao Theo thống kê từ công ty Bia Sài Gòn – Bạc Liêu, chi phí

xử lý các loại bùn th i và tro tr u là 300 nghìn đồng/t n và tốn hơn 300 triệuđồng/năm

Qua các nghiên cứu khoa học ở trong và ngoài nước thì xử lý bùn th i bằng côngnghệ ủ phân hữu cơ sinh học mang lại nhiều ưu điểm như tận dụng được nguồn bùn

th i làm phân hữu cơ phục vụ cho hoạt đ ng nông nghiệp Như vậy, so với các phương pháp xử lý khác như chôn l p, đốt thì việc áp dụng công nghệ ủ phân hữu

cơ sinh học đem lại hiệu qu kinh tế và b o vệ môi trường

Ưu điểm của phân hữu cơ làm từ bùn th i là có ch t lượng cao, cây trồng dễ dàng

h p thụ, tăng đ phì nhiêu cho đ t, c i tạo những vùng đ t bị bạc màu Đây chính là

lý do để thực hiện đề tài “Tái sử dụng bùn th i sinh học và tro tr u từ nhà máy bia

s n xu t phân hữu cơ”

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Tái sử dụng ch t th i hữu cơ và tro tr u của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm

để s n xu t phân hữu cơ có ch t lượng cao phục vụ cho trồng trọt

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Bùn th i sinh học sử dụng trong nghiên cứu được l y từ hệ thống xử lý nước th inhà máy Bia Sài Gòn – Bạc Liêu

Tro tr u được sử dụng trong nghiên cứu được l y từ hệ thống lò hơi đốt tr u của nhàmáy Bia Sài Gòn – Bạc Liêu

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Mô hình ủ phân hữu cơ sinh học bằng công nghệ ủ bán đ ng, với quy mô thực hiện

2 t n/đống ủ, mỗi công thức được thực hiện lại 2 lần để gi m sai số, có m t mẫu đốichứng là bùn Được nghiên cứu ở quy mô pilot bằng phương pháp thực nghiệm.Các phân tích được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Trường đại học CôngNghiệp thành phố Hồ Chí Minh, tại đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh vàtại phòng thí nghiệm nhà máy Bia Sài Gòn – Bạc Liêu

4.Ý nghĩa của đề tài

4.1 Tính mới của đề tài

Tái sử dụng bùn th i và tro tr u th i từ nhà máy bia s n xu t phân hữu cơ hiện naychưa được nghiên cứu ứng dụng nhiều ở Việt Nam

Đặc biệt đây là nghiên cứu đầu tiên ứng dụng công nghệ ủ phân sinh học tận dụngnguồn ch t th i là bùn th i sinh học của nhà máy bia, trong hệ thống 24 nhà máythu c Tổng Công Ty Bia Rượu - Nước Gi i Khát Sài Gòn Nhằm hướng tới quy môtái sử dụng toàn b ch t th i sinh học của quá trình s n xu t bia Đáp ứng mục tiêuphát triển xanh của tổng công ty bia đặt ra

Các nghiên cứu trước đây chủ yếu là ứng dụng bùn th i nhà máy bia làm giá thểnuôi vi sinh vật s n xu t thuốc trừ sâu sinh học, làm vật liệu xây dựng và làm nguồn

ch t đ n cho ngành công nghiệp xi măng [1] [2] [3] [4]

4.2 Ý nghĩa khoa học

Kết qu của nghiên cứu này nhằm vào việc tái sử dụng ch t th i ngành s n xu t bia

để tạo ra s n phẩm phân ch t lượng cao, góp phần vào việc phát triển nền nôngnghiệp xanh và bền vững

4.3 Ý nghĩa kinh tế - xã hội

Việc ứng dụng công nghệ tái sử dụng bùn th i và tro tr u từ nhà máy bia bằngphương pháp ủ phân sinh học sẽ làm gi m m t lượng chi phí đáng kể cho các côngđoạn đổ bỏ, chôn l p bùn th i sau quá trình xử lý nước th i và tro tr u sau quá trìnhđốt nhiên liệu Mang lại giá trị kinh tế và góp phần b o vệ môi trường

Hiện nay việc xử lý bùn th i và tro tr u chủ yếu dựa vào phương pháp đốt và chôn

l p an toàn Việc ứng dụng hiệu qu công nghệ ủ phân sinh học không những làm

gi m gánh nặng cho môi trường Mà còn đem lại m t nguồn phân hữu cơ ch tlượng cao cho việc phát triển m t nền nông nghiệp sạch và bền vững, gi m việc sửdụng phân bón hóa học

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về thành phần, tính chất bùn thải sinh học

Bùn sinh ra từ hệ thống xử lý nước th i thường ở dạng lỏng có chứa từ 0 -10% ch trắn tính theo khối lượng tùy thu c vào công nghệ xử lý nước th i được áp dụng Vi sinh vật trong bùn có kho ng 108 loài bao gồm: vi khuẩn, virus, trứng giun sán,protozoa, rotifer, các loại vi t o và n m các loại M t số vi sinh vật này là mầmbệnh, chúng có thể gây bệnh cho người và đ ng vật [5]

Hầu hết nước th i sinh hoạt và nước th i ngành công nghiệp thực phẩm được xử lýbằng quá trình sinh học bao gồm quá trình phân hủy kỵ khí, hiếu khí hoặc hồ sinhhọc Bùn th i của ngành s n xu t bia chủ yếu là các ch t hữu cơ, dinh dưỡng, không chứa kim loại nặng Vì vậy có thể được sử dụng để s n xu t phân hữu cơ Trongquá trình xử lý sinh học hiếu khí, như bùn hoạt tính, chỉ có kho ng 35% ch t hữu cơđược khoáng hóa thành CO2và H2O bởi vi sinh vật Phần ch t hữu cơ còn lại đượcchuyển thành tế bào vi khuẩn, sinh khối hay bùn [5]

Việc xử lý và th i bỏ bùn phát sinh chiếm đến 60% tổng chi phí xử lý nước th i Sự

th i bỏ truyền thống trở nên ít được ch p nhận trong qu n lý Do đó, ổn định bùn,bằng phương pháp ủ phân hủy hiếu khí và kỵ khí, được sử dụng để gi m lượng bùn

th i, tạo ra phân sinh học, sinh ra năng lượng sinh học như khí metan Tuy nhiên,bùn nước th i sinh hoạt, hay nước th i công nghiệp, khó phân hủy do tốc đ phânhủy tế bào gi m [5]

Trạng thái vật lý của bùn thay đổi theo hàm lượng ch t rắn của bùn Bùn nồng đ0-10% ở trạng thái lỏng, nồng đ ch t rắn từ 10-25% ở dạng bùn sệt và nồng đtrên 25% ở trạng thái rắn Trong đó, bùn có từ 14-17% ch t rắn khó đổ thànhdạng đống cao, bùn có hàm lượng ch t rắn trên 18% có thể ch t thành đống ổnđịnh với đ dốc có thể lên đến 45 đ [6]

Bùn th i từ hệ thống xử lý nước th i nhà máy Bia Sài Gòn phát sinh như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước th i nhà máy bia phát sinh bùn th iPhân loại các loại bùn th i, sơ b có thể chia thành các loại như sau:

Bùn th i sinh học: Có mùi và màu đặc trưng, không đ c hại Có thể dùng để

s n xu t phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi b t để khử chua, than bùn, c y visinh, dùng chế phẩm EM để khử mùi sẽ thành phân hữu cơ tổng hợp Giá thành rẻ,

ch t lượng không thua kém các loại phân hữu cơ bán trên thị trường

Bùn th i nguy hại: Có chứa các kim loại nặng như: Cu, Cr, Mn, Zn, Ni, Cd,

Pb, Hg, Se, Al, As… nh t thiết ph i được xử lý trước khi th i ra môi trường vì cótính đ c cao đối với sinh thái và sức khỏe con người

Bùn th i chưa qua xử lý thường nh hưởng đến môi trường sống theo các xu hướngsau:

Thâm nhập vào nguồn nước mặt, nước ngầm tạo điều kiện thuận lợi cho các hóa

ch t đ c hại tích lũy trong nước, như: kim loại nặng, các ch t hữu cơ bền vững sinh

học POPs (Persistent Organic Pollutants), các hợp ch t THM (trihalometan), HAA(haloaxetic acid), kén Giardia và Kryptosporidium… Mà những nguồn nước nàynếu sử dụng trong lĩnh vực c p nước sẽ có nh hưởng đến sức khỏe con người.Các ch t th i nguy hại có trong bùn th i dễ phát tán ra môi trường không khí, đặcbiệt đối với ch t th i chứa nhiều vi sinh gây bệnh, gây ra ô nhiễm môi trường khôngkhí, phát tán mùi hôi, dịch bệnh…

Bùn th i nếu không qua xử lý mà đổ bỏ, hoặc bón cho cây trồng sẽ giúp cho các thành phần nguy hại xâm nhập vào cây xanh, cũng như làm cho thành phần đ t nông nghiệp trởnên nguy hại Từ đó nh hưởng đến các sinh vật sử dụng trực tiếp cây xanh

1.1.1 Thành phần hóa học của tro

Vỏ tr u sau khi cháy các thành phần hữu cơ sẽ chuyển hóa thành tro chứa các thànhphần oxit kim loại Silic oxit là ch t có phần trăm về khối lượng cao nh t trong trochiếm kho ng 80-90%

Các thành phần oxit có trong tro được thể hiện qua b ng 2.2 Các thành phần này

có thể thay đổi tùy thu c vào giống cây lúa, điều kiện khí hậu, đ t đai của từngvùng miền

Hàm lượng SiO2 trong tro tr u r t cao Oxit silic được sử dụng trong đời sống s n

xu t r t phổ biến Nếu tận thu được nguồn SiO2có ý nghĩa r t lớn đối với nước ta.Làm được điều này ta sẽ không cần nhập khẩu SiO2và v n đề ô nhiễm môi trường

do vỏ tr u cũng được c i thiện

B ng 2.1 Thành phần hóa học của tro tr u

1.2 Một số phương pháp xử lý bùn thải tại Việt Nam

M t trong những v n đề trong xử lý nước th i hiện nay làm gi i quyết lượng bùnphát sinh Các phương pháp xử lý bùn sau xử lý nước th i bao gồm m t số phươngpháp như thiêu đốt, công nghệ ổn định và hóa rắn, hoặc th i bỏ trực tiếp bằng cáchchôn l p và sử dụng cho nông nghiệp Tuy nhiên biện pháp nào cũng có ưu nhượcđiểm riêng do vậy trong thực tế muốn đạt hiệu qu xử lý mong muốn có thể kết hợpnhiều công nghệ với nhau

1.2.1 Công nghệ thiêu đốt

Thiêu đốt ch t th i là quá trình oxy hóa ở nhiệt đ cao Công nghệ thiêu đốt thường

áp dụng cho những ch t th i nguy hại không được chôn l p trực tiếp tại các bãichôn l p Oxy hóa ch t th i ở nhiệt đ cao với sự có mặt của oxy trong không khí,trong đó ch t th i chuyển hóa thành khí và tro rắn không cháy, khí th i sinh ra được

xử lý trước khi th i bỏ

Ưu điểm:

Có kh năng gi m 90÷95% khối lượng ch t hữu cơ

Có thể thu hồi nhiệt dư trong khí th i để sử dụng cho các mục đích khác.Phù hợp với những nơi không có nhiều quỹ đ t cho mục đích chôn l p

Phù hợp với những loại ch t th i chứa nhiều thành phần hữu cơ và vi trùnglây nhiễm (bùn th i từ hệ thống xử lý nước th i bệnh viện)

Nhược điểm:

Đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu, vận hành và xử lý khí th i phát sinh cao.Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp Vận hành dây chuyền phức tạp, đòihỏi năng lực kỹ thuật và tay nghề cao

Trong quá trình đốt có kh năng gây ô nhiễm không khí nếu khí th ikhông được kiểm soát hiệu qu Có thể tạo ra s n phẩm phụ hữu cơ gây ô nhiễmmôi trường (Dioxin).

Tiêu tốn năng lượng lớn, giá thành thiết bị đốt rác r t cao

1.2.2 Công nghệ hóa rắn và cố định

Hóa rắn là quá trình chuyển ch t th i thành dạng rắn Hóa rắn có thể bao gồm các

ph n ứng hóa học giữa ch t th i và các tác nhân hóa rắn Quá trình có thể thực hiệnbởi sự bay hơi nước của ch t th i lỏng hay bùn, sự h p phụ lên các nguyên liệu rắn,

ph n ứng với xi măng, ph n ứng với silicate, quá trình bao bọc hay gắn kết vào cácpolyme hay vật liệu plastic bền nhiệt Cố định là quá trình thêm những ch t liệukhác vào bùn th i để làm thay đổi tính ch t vật lý, gi m đ hòa tan, gi m đ lantruyền ch t th i đ c hại ra môi trường

Ưu điểm:

Chi phí đầu tư ban đầu th p

Chi phí vận hành th p

Nhược điểm:

Cần khối lượng vật liệu cố định, hóa rắn lớn

Khối lượng và thể tích ch t th i tăng lên

Đôi khi quá trình khó kiểm soát

1.2.3 Công nghệ chôn lấp trực tiếp

Đây là phương pháp tương đối đơn gi n, chi phí vận hành th p, vốn đầu tư chủ yếuvào giai đoạn xây dựng và đòi hỏi ph i có m t diện tích đ t lớn

Ưu điểm:

Gi i quyết nhanh chóng lượng bùn th i phát sinh