Nghiên cứu xử lý rác thải hữu cơ sinh hoạt bằng E.M và đề xuất mô hình xử lý rác thải tại hộ gia đình

Đàm Xuân Vận Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 62(13): 156 - 159 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 156 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ RÁC THẢI HỮU CƠ SINH HOẠT BẰNG E.M VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI TẠI HỘ GIA ĐÌNH Đàm Xuân Vận Trường Đại học Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Nghiên cứu về xử lý rác thải hữu cơ sinh hoạt bằng chế phẩm EM và đề xuất mô hình xử lý rác tại hộ gia đình đƣợc tiến hành tại phƣờng Quang Trung, thành phố Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần rác thải sinh hoạt hữu cơ chiếm tỷ lệ khá cao (61,9%), đây là nguồn nguyên liệu quan trọng để xử lý thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trƣờng. Nhìn chung trọng lƣợng và thể tích rác hữu cơ của các công thức có xử lý chế phẩm EM đều giảm so với đối chứng. Độ suy giảm trọng lƣợng rác hữu cơ ở các công thức xử lý chế phẩm EM giảm 65,20% và 66,40% so với 48,10% ở công thức đối chứng, thể tích giảm 61,92% và 62,74% so với 46,75% ở công thức đối chứng. Trọng lƣợng nƣớc rỉ rác ở các công thức có xử lý bằng chế phẩm EM tăng nhanh và nhiều hơn so với công thức đối chứng. Mô hình phân loại và xử lý rác hữu cơ tại hộ gia đình với chi phí thấp, phân loại rác ngay từ đầu nguồn, giảm lƣợng rác thải vào môi trƣờng và có ít mùi hôi. Từ khóa: Chế phẩm EM, rác hữu cơ, xử lý rác, mô hình, hộ gia đình  ĐẶT VẤN ĐỀ Trong cuộc sống hằng ngày con ngƣời không chỉ tiêu thụ và sử dụng một số lƣợng lớn các nguyên liệu, sản phẩm để tồn tại và phát triển mà đồng thời cũng trả lại cho thiên và môi trƣờng sống các phế thải, rác thải. Việc thu gom và xử lý rác thải sinh hoạt hỗn hợp đã và đang gặp rất nhiều khó khăn. Vấn đề đặt ra là phải phân loại đƣợc rác thải sinh hoạt và lựa chọn giải pháp xử lý hữu hiệu, xử lý rác thải bằng công nghệ thân thiện với môi trƣờng. Biện pháp sinh học xử lý rác thải hữu cơ là một phƣơng pháp có hiệu quả cao và nhiều ƣu việt. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu - Phân loại thành phần rác thải sinh hoạt - Nghiên cứu xử lý rác thải hữu cơ bằng chế phẩm sinh học EM (Effective Microorganisms – dạng dung dịch) và EM Bokashi (dạng bột – hỗn hợp hóa học) - Đề xuất mô hình phân loại và xử lý rác thải sinh hoạt tại hộ gia đình Phương pháp nghiên cứu  Tel: 0982166696, Email: damxuanvan@yahoo.com Phương pháp xác định thành phần rác thải sinh hoạt Tiến hành cân rác và xác định thành phần rác thải sinh hoạt vào các ngày thứ 3, 5 và 7 hàng tuần; tiến hành điều tra trong 4 tuần liên tục trên 30 hộ gia đình đƣợc lựa chọn trên 3 tổ (10 hộ/ tổ) tại phƣờng Quang Trung, thành phố Thái Nguyên. Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm nghiên cứu xử lý rác thải sinh hoạt bằng chế phẩm EM và EM Bokashi đƣợc tiến hành bố trí và xử lý các công thức từ ngày 5/2/2009 đến ngày 25/3/2009 tại thành phố Thái Nguyên. Thí nghiệm đƣợc thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 công thức và 3 lần nhắc lại. Các công thức thí nghiệm đƣợc bố trí thí nghiệm trong các xô lớn, dƣới đáy xô có đục lỗ để cho nƣớc rỉ rác chảy ra ngoài. Mỗi công thức là 10 kg rác hữu cơ sinh hoạt. + Công thức 1 (CT1): Không xử lý (đối chứng - Đ/c) + Công thức 2 (CT2): Xử lý rác thải hữu cơ bằng chế phẩm EM (dạng dung dịch), lấy 48 ml dung dịch EM pha loãng 5 lần, sau đó phun đều vào xô rác. + Công thức 3 (CT3): Xử lý rác thải hữu cơ bằng EM Bokashi (dạng bột), lấy 48g bột EM Đàm Xuân Vận Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 62(13): 156 - 159 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 157 Bokashi rắc vào xô, phun thêm nƣớc để rác có độ ẩm nhất định (khoảng 80%). Tiến hành theo dõi 10 ngày/lần với các chỉ tiêu: thể tích rác, trọng lƣợng rác, trọng lƣợng nƣớc rỉ rác và mùi hôi. Phương pháp xử lí số liệu Số liệu đƣợc xử lý thống kê trên phần mềm Excel và SAS version 8.1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thành phần rác thải sinh hoạt Số liệu Hình 1 cho thấy thành phần rác thải sinh hoạt bao gồm 3 loại, trong đó rác hữu cơ chiếm 61,9%, rác vô cơ có thể tái chế chiếm 16,8% và thành phần khác là 21,3%. Theo kết quả điều tra thì trung bình lƣợng rác thải là 0,80 kg/ngƣời/ngày, vì vậy tổng lƣợng rác thải phát sinh một năm trên địa bàn một phƣờng là rất lớn. Trong đó rác hữu cơ chiếm khoảng 61,9% tổng lƣợng rác thải, vì vậy cần có những biện pháp xử lý phù hợp tại nguồn để hạn chế ô nhiễm môi trƣờng. 61,9%16,8% 21,3% R¸c h÷u c¬ R¸c v« c¬ cã thÓ t¸i chÕ R¸c v« c¬ kh«ng thÓ t¸i chÕ Hình 1. Thành phần rác thải sinh hoạt của các hộ gia đình Nghiên cứu xử lý rác thải hữu cơ sinh hoạt bằng chế phẩm EM Khả năng phân huỷ rác thải hữu cơ sinh hoạt tính theo trọng lượng Ƣu điểm nổi bật của vi sinh vật (VSV) là khả năng phân hủy nhanh chất hữu cơ. Kết quả thí nghiệm ở Hình 2 cho thấy trọng lƣợng rác thải hữu cơ sinh hoạt đƣợc xử lý bằng chế phẩm EM và EM Bokashi đã giảm rõ rệt sau 50 ngày xử lý. Độ suy giảm trọng lƣợng đạt 65,20% và 66,40% ở công thức 3 và 2 có xử lý chế phẩm VSV so với 48,10% ở công thức đối chứng. Sau thời gian thí nghiệm, trọng lƣợng ở các công thức xử lý VSV chỉ chiếm từ 64,74% đến 67,05% so với trọng lƣợng cuối cùng của công thức không xử lý chế phẩm EM. Hình 2. Tỷ lệ suy giảm trọng lƣợng Khả năng phân huỷ rác thải hữu cơ sinh hoạt tính theo thể tích Kết quả thí nghiệm ở Hình 2 cho thấy các công thức có xử lý bằng chế phẩm VSV có khả năng làm giảm thể tích rác hữu cơ đáng kể. Độ suy giảm thể tích là 61,92% và 62,74% ở các công thức xử lý chế phẩm EM và EM Bokashi so với công thức đối chứng là 46,75%. Sau thời gian thí nghiệm, thể tích ở các công thức xử lý chế phẩm EM chỉ chiếm từ 69,97% đến 71,51% so với thể tích cuối cùng ở công thức không xử lý chế phẩm EM. Hình 3. Tỷ lệ suy giảm thể tích Khả năng phân hủy rác hữu cơ sinh hoạt qua trọng lượng nước rỉ rác Đàm Xuân Vận Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 62(13): 156 - 159 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 158 Trong các quá trình xử lý rác thải điều không tránh khỏi là sẽ phát sinh một lƣợng lớn nƣớc rỉ rác cần phải xử lý sau đó. Kết quả thí nghiệm ở Hình 4 cho thấy trọng lƣợng nƣớc rỉ rác đều tăng lên nhanh trong 20 ngày đầu và sau đó ổn định. Ở các công thức rác phân huỷ càng nhanh thì lƣợng nƣớc rỉ cũng tăng lên nhanh chóng. Các công thức có xử lý bằng chế phẩm VSV, lƣợng nƣớc rỉ có phần tăng nhanh và nhiều hơn so với công thức đối chứng. Hình 4. Diễn biến trọng lƣợng nƣớc rỉ rác Khả năng xử lý mùi hôi của chế phẩm EM và EM Bokashi Kết quả thí nghiệm ở Bảng 1 cho thấy rác đƣợc xử lý bằng chế phẩm EM và EM Bokashi đã làm giảm đƣợc mùi hôi thối, đồng thời cũng làm giảm đƣợc ruồi nhặng và các VSV có hại làm cho môi trƣờng trở nên sạch sẽ hơn so với công thức đối chứng. Đề xuất mô hình phân loại và xử lý rác thải sinh hoạt tại hộ gia đình Việc phân loại rác thải của các hộ gia đình theo quy trình ở Hình 5. Sau khi rác đƣợc phân loại tại nguồn, sử dụng chế phẩm EM để xử lí trực tiếp ngay tại hộ gia đình bằng dụng cụ đựng rác nhƣ sau (Hình 6): Hình 6. Thùng đựng và xử lý rác thải hƣu cơ sinh hoạt tại hộ gia đình Bảng 1. Khả năng xử lý mùi hôi của chế phẩm EM và EM Bokashi Ngày Công thức Trước xử lý (05/2) 15/2 25/2 05/3 15/3 Kết thúc (25/3/2009) CT1 (Đ/c) * ** **** *** ** ** CT2 * ** *** ** * * CT3 * ** ** * * * *: ít mùi hôi; **: Có mùi hôi; ***: Nhiều mùi hôi; ****: Rất nhiều mùi hôi Hình 5. Quy trình phân loại và xử lý rác thải sinh hoạt cho hộ gia đình Đàm Xuân Vận Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 62(13): 156 - 159 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 159 - Thùng đựng rác này có đặc điểm luôn làm rác khô ráo, có thể tháo nƣớc rác ra hàng ngày một cách thuận tiện, không nhƣ những xô đựng rác thông thƣờng không có phần tách rác và nƣớc rác. - Thùng bằng nhựa có dung tích 25 dm3, có nắp đậy và quai xách, chia làm 2 ngăn, ngăn trên đựng rác hữu cơ, ngăn dƣới đựng nƣớc rác, có vỉ ngăn rác, ở dƣới đáy có vòi tháo nƣớc rác. Quy trình thực hiện xử lý rác sinh hoạt hữu cơ nhƣ sau: - Tách rác thải vô cơ và hữu cơ - Cho 40g cám gạo đƣợc trộn lẫn với chế phẩm EM và rải đều trên bề mặt thùng (ở dƣới đáy) - Sau đó rác hữu cơ đƣợc làm nhỏ và đổ vào thùng chuyên dụng - Đổ một lƣợt rác thì lại rác một lƣợt dung dịch EM - Khi rác chảy nƣớc thì vặn vào chai để dùng dần vào xử lý rác về sau - Khi thùng đầy rác (khoảng 7 - 10 ngày) công nhân môi trƣờng sẽ đi thu gom. KẾT LUẬN Thành phần rác thải sinh hoạt hữu cơ chiếm tỷ lệ khá cao (61,9%), đây là nguồn nguyên liệu quan trọng để xử lý thành phân hữu cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trƣờng. Nhìn chung trọng lƣợng và thể tích rác hữu cơ sau xử lý của các công thức có xử lý chế phẩm VSV đều giảm so với đối chứng. Độ suy giảm trọng lƣợng rác hữu cơ ở các công thức xử lý chế phẩm VSV giảm 65,20% và 66,40% so với 48,10% ở công thức đối chứng, thể tích giảm 61,92% và 62,74% so với 46,75% ở công thức đối chứng. Trọng lƣợng nƣớc rỉ rác ở các công thức có xử lý chế phẩm VSV tăng nhanh và nhiều hơn so với công thức đối chứng. Mô hình phân loại và xử lý rác hữu cơ tại hộ gia đình với chi phí thấp, phân loại rác ngay từ đầu nguồn, giảm lƣợng rác thải vào môi trƣờng và có ít mùi. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Cục Bảo vệ Môi trƣờng (2003), Bản tin môi trường chuyên đề 2003 “Một số kinh nghiệm về thu gom và phân loại rác thải tại nguồn - Tận dụng rác thải sinh hoạt hữu cơ làm nguyên liệu sản xuất phân hữu cơ”, [2]. Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài và Nguyễn Văn Tó (2006), Cải tạo môi trường bằng chế phẩm vi sinh vật, Nxb Lao động, Hà Nội. [3]. Đào Châu Thu (2006), Báo cáo tổng kết đề tài “Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi thành phố”, Trƣờng Đại học Nông nghiệp I- Hà Nội. SUMMARY RESEARCH ON ORGANIC WASTE TREATMENT BY EM AND PROPOSE THE MODEL OF ORGANIC WASTE TREATMENT IN HOUSEHOLDS Dam Xuan Van  College of Agriculture and Forestry – Thai Nguyen University Research on organic waste processing by effective microorganisms (EM) and propose a model in household waste treatment was conducted in Quang Trung ward - Thai Nguyen city. Research results show that components of household organic waste constitute high proportion (61.9%), this is an important raw material for processing into organic fertilizer for agricultural production and environmental protection. Overall, weight and volume of organic waste is processed with EM more decrease than control treatment. Decline in weight of organic waste in the EM treatments reduced 65.20% and 66.40% to compare with 48.10% in control treatment, the volume decreased 61.92% and 62.74% to compare with 46.75% in control treatment. Weight of water waste in EM treatments increased rapidly than control treatment. Model classification and treatment of organic waste in households with low-cost, sorting waste from the households, reducing the amount of waste on the environment and have little smell. Keywords: Efective microoganism, organic waste, waste treatment, household, model.  Tel: 0982166696, Email: damxuanvan@yahoo.com