Nghiên Cứu Xây Dựng Quy Trình Kỹ Thuật Và Thiết Bị Ủ Phân Compost Với Vật Liệu Chất Thải Rắn Sinh Hoạt Hữu Cơ Quy Mô Hộ Gia Đình Tại Thị Trấn Xuân Mai Chương Mỹ Hà Nội

i

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp là giai đoạn cần thiết đối với mỗi sinh viên sau

khi kết thúc phần học lí thuyết trên trƣờng, giúp sinh viên vận dụng kiến thức

và kỹ năng đã đƣợc học ở trƣờng vào thực tế để phân tích và giải quyết các

vấn đề do thực tiễn đặt ra, qua đó giúp củng cố và nâng cao kiến thức cũng

nhƣ kỹ năng đã đƣợc trang bị và làm quen với môi trƣờng làm việc mới. Sau

thời gian thực tập tại Thị Trấn Xuân Mai, huyện Chƣơng Mỹ, TP. Hà Nội, em

đã hoàn thành mục tiêu nghiên cứu luận văn tốt nghiệp, đƣợc áp dụng những

kiến thức, kỹ năng đã học vào thực tế và thu đƣợc nhiều kinh nghiệm cho bản

thân để phụ vụ cho công việc sau này.

Để hoàn thành tốt quá trình thực tập, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các

thầy cô giáo trong khoa Môi Trƣờng, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp đã giảng

dạy và truyền đạt kiến thức và kỹ năng nghề nghiệp cho em có một hành trang

vững chắc và tự tin trong suốt quá trình thực tập. Đặc biệt là ThS. Nguyễn

Thị Bích Hảo đã giúp đỡ và hƣớng dẫn em nhiệt tình để hoàn thành bài luận

văn tốt nghiệp này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy (cô) ThS.

Nguyễn Khánh Toàn, ThS. Bùi Văn Năng, ThS. Nguyễn Thị Ngọc Bích

và nhiều thầy cô giáo trong trung tâm phân tích cũng nhƣ các bác, anh, chị

công tác ủy ban thị trấn hay công ty môi trƣờng và bạn bè đã tận tình giúp đỡ,

tạo điều kiện, chỉ bảo để em có thể hoàn thành tốt đợt thực tập.

Trong quá trình thực tập và làm báo cáo còn nhiều sai sót. Em mong

các thầycô chỉ bảo thêm giúp em hoàn thành và đạt kết quả tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Ngày 18 tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Trần Hữu Quang

ii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

“Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật và thiết bị ủ phân compost với

vật liệu chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ quy mô hộ gia đình tại thị trấn

Xuân Mai, Chƣơng Mỹ, Hà Nội.”

Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Bích Hảo

Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Quang

Mã sinh viên: 1353062157

1. Đặt vấn đề :

Quá trình phát triển cũng nhƣ tăng lên nhanh chóng của dân số làm cho

vấn đề quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt đang gặp nhiều thách thức. Có

nhiều giải pháp đƣợc đƣa ra và thực hiện giải quyết vấn đề trên, nổi bật- phân

loại chất thải tại nguồn với hiệu quả từ ủ phân compost. “Nghiên cứu xây

dựng quy trình kỹ thuật và thiết bị ủ phân compost với vật liệu chất thải

rắn sinh hoạt hữu cơ quy mô hộ gia đình tại thị trấn Xuân Mai, Chƣơng

Mỹ, Hà Nội” cũng là hƣớng đi mang lại hiệu quả cho vấn đề trên.

2. Mục tiêu

Tìm hiểu đƣợc hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

Xây dựng đƣợc quy trình ủ phân xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ

quy mô hộ gia đình và bƣớc đầu xây dựng thiết bị ủ phân theo quy trình

xây dựng quy mô hộ gia đình.

Đề xuất đƣợc một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý chất

thải rắn sinh hoạt bằng biện pháp ủ phân hiếu khí.

3. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực hiện

a. Đối tƣợng

Chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ tại khu vực nghiên cứu tại thị trấn Xuân

Mai, Chƣơng Mỹ, Hà Nội

iii

b. Phƣơng pháp thực hiện

Phƣơng pháp thu thập tài liệu, số liệu và thông tin thứ cấp

Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa

Phƣơng pháp phỏng vấn

Phƣơng pháp mô hình hóa môi trƣờng

Phƣơng pháp thực nghiệm

Phân tích trong phòng thí nghiệm

Phƣơng pháp tổng hợp, phân tích số liệu

4. Kết quả đạt đƣợc

- Tìm hiểu đƣợc sự đa dạng về thành phần chất và khối lƣợng của chất

thải rắn sinh hoạt tại khu vực Xuân Mai. Cũng nhƣ tình hình về công tác quản

lý, thu gom và các cách xử lý với chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực này. Ƣớc

tính Khối lƣợng CTRSH hàng ngày của thị trấn là khoảng 7630 kg/ngày, hiện

tại mới chỉ thu gom đƣợc tấn đạt 80% nguồn phát sinh trong toàn thị trấn

(năm 2016).

- Tiếp theo đề tài đã xây dụng đƣợc quy trình ủ phân thích hợp cùng với

thiết bị đi kem hoạt động dựa trên quy trình đó nhằm có thể xử lý và tạo ra

sản phẩm phân hữu đảm bảo chất lƣợng từ chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ hàng

ngày với quy mô hộ gia đình.

- Cuối cùng với mong muốn mang lại ý nghĩa thiết thực với ngƣời dân,

đề tài đã thực nghiệm tác dụng của sản phẩm ủ trên lên cây trồng và có những

tính toán về kinh tế, so sánh và đánh giá so với việc sử dụng phân hóa học. Từ

đó đề xuất những giải pháp để đề tài có ý ngĩa thực tiễn hơn trong cuộc sống.

iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................i

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP........................................................ii

MỤC LỤC........................................................................................................iv

DANH MỤC VIẾT TẮT ................................................................................vii

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU .....................................................................viii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ.................................................................................... x

DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BẢN VẼ.................................................................xi

CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................... 2

1.1. Một số vấn đề cơ bản về chất thải sinh hoạt .............................................. 2

1.1.1. Khái niệm chất thải rắn ........................................................................... 2

1.1.2. Nguồn gốc phát sinh và phân loại........................................................... 2

1.2. Tính chất của chất thải rắn sinh hoạt.......................................................... 3

1.2.1. Tính chất lý học....................................................................................... 3

1.2.2. Tính chất hóa học .................................................................................... 5

1.2.3. Tính chất sinh học ................................................................................... 8

1.3. Phƣơng pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt sinh học ................................ 10

1.4. Tổng quan về một số loại phân hữu cơ................................................... 11

1.4.1. Khái niệm phân hữu cơ ......................................................................... 11

1.4.2. Một số loại phân hữu cơ........................................................................ 11

1.5 Phƣơng pháp ủ phân sinh học................................................................ 13

1.5.1 Quá trình làm phân compost .................................................................. 13

1.5.2. Các yếu tố ảnh hƣởng............................................................................ 14

1.5.3. Các phƣơng pháp làm phân ủ................................................................ 17

CHƢƠNG II: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 18

2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 18

2.1.1. Mục tiêu chung..................................................................................... 18

2.1.2. Mục tiêu cụ thể..................................................................................... 18

2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .............................................................. 18

v

2.3 Nội dung nghiên cứu................................................................................. 18

2.3.1 Tìm hiểu hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt và sử dụng phân bón của

ngƣời dân tại khu vực thị trấn Xuân Mai........................................................ 18

2.3.2 Xây dựng quy trình ủ phân với vật liệu chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ

quy mô hộ gia đình.......................................................................................... 18

2.3.3 Thiết kế và ứng dụng thiết bị ủ phân ..................................................... 19

2.3.4 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động quản lý và xử lý chất

thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu ....................................................... 19

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 19

2.4.1. Phƣơng pháp thu thập tài liệu, số liệu và thông tin thứ cấp.................. 19

2.4.2. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa ............................................... 19

2.4.3. Phƣơng pháp phỏng vấn........................................................................ 19

2.4.4. Phƣơng pháp mô hình hóa môi trƣờng ................................................. 20

2.4.5. Phƣơng pháp thực nghiệm .................................................................... 20

2.4.6. Phân tích trong phòng thí nghiệm....................................................... 24

2.4.7 Phƣơng pháp tổng hợp, phân tích số liệu............................................... 28

CHƢƠNG III. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI

CỦA THỊ TRẤN XUÂN MAI ....................................................................... 29

3.1. Đặc điểm tự nhiên .................................................................................... 29

3.1.1. Vị trí địa lý, địa hình ............................................................................. 29

3.1.2. Khí hậu, thời tiết.................................................................................... 29

3.2. Đặc điểm kinh tế ...................................................................................... 30

3.2.1. Về phát triển kinh tế.............................................................................. 30

3.3. Lĩnh vực văn hóa – xã hội........................................................................ 31

3.3.1. Về giáo dục............................................................................................ 31

3.3.2. Về Y tế .................................................................................................. 32

3.3.3. Về dân số............................................................................................... 32

CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..................................................... 33

4.1. Hiện trạng chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực Thị Trấn Xuân Mai......... 33

4.1.1. Thành phần và khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt................................ 33

vi

4.1.2. Các cách xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện đang đƣợc thực hiện tại khu

vực thị trấn Xuân Mai ..................................................................................... 35

4.2 Kết quả ủ phân theo các quy trình khác nhau ........................................... 38

4.2.1 . Sự thay đổi một số thông số kiểm soát quá trình ủ .......................... 38

4.2.2 Kết quả phân tích sản phẩm ủ ................................................................ 43

4.2.3. Lựa chọn quy trình ủ phân tối ƣu.......................................................... 47

4.3 Kết quả ứng dụng thiết bị ủ phân bán tự động.......................................... 49

4.3.1 Tính toán thiết kế ................................................................................... 50

4.3.2. Đánh giá sản phẩm ủ thông qua một số tiêu chí chất lƣợng phân và

hƣớng ứng dụng thiết bị trong ủ chất thải rắn hữu cơ..................................... 57

4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của giải pháp ủ phân..................... 57

4.4.1. Hiện trạng môi trƣờng và nhận thức của ngƣời dân về phân hữu cơ ... 57

4.4.2.Ƣớc tính lợi ích thu đƣợc sau khi áp dụng quy trình ủ phân đối với hộ

gia đình............................................................................................................ 61

4.4.3 Biện pháp để nâng cao nhận thức ngƣời dân về việc áp dụng biện pháp ủ

phân để xử lý chất thải rắn .............................................................................. 66

CHƢƠNG V: KẾT LUẬN. TỒN TẠI VÀ KHÚYẾN NGHỊ........................ 68

5.1.Kết luận ..................................................................................................... 68

5.2.Tồn tại ....................................................................................................... 69

5.3.Khuyến nghị.............................................................................................. 69

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................ 70

PHỤ LỤC........................................................................................................ 73

vii

DANH MỤC VIẾT TẮT

C/N Cacbon/Nito

CTR Chất thải rắn

CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt

dd Dung dịch

NĐ-CP Nghị định- Chính phủ

PVC Polyvinyl clorua

QLMT Quản lý môi trƣờng

TT-BNNPTNT Thông tƣ- Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn

UBND Uỷ ban nhân dân

VSVMT Vi sinh vật môi trƣờng

VSMT Vệ sinh môi trƣờng

viii

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 1.1. Thành chất thải rắn sinh hoạt theo nguồn gốc phát sinh .................. 2

Bảng 1.2. Khối lƣợng riêng và độ ẩm của các loại chất thải có trong.............. 4

chất thải rắn sinh hoạt ....................................................................................... 4

Bảng 1.3. Phần trăm khối lƣợng khô các nguyên tố cơ bản trong................ 6

chất thải rắn sinh hoạt...................................................................................... 6

Bảng 1.4. Các nguyên tố có trong các chất hữu cơ cần thiết............................ 8

cho quá trình chuyển hoá sinh học.................................................................... 8

Bảng 1.5. Thành phần có khả năng phân huỷ sinh học của.............................. 9

một số chất thải hữu cơ tính theo hàm lƣợng lignin ......................................... 9

Bảng 1.6. Qúa trình phát triển của ruồi......................................................... 10

Bảng 1.7. Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiếu khí..... 16

Bảng 4.1. Hệ số phát sinh chất thải rắn sinh hoạt theo WHO........................ 34

Bảng 4.2. Khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt Thị Trấn Xuân Mai.................. 34

đến năm 2030 .................................................................................................. 34

Bảng 4.3. Cách thức xử lýchất thải rắn sinh hoạt của các hộ gia đình ........... 35

Bảng 4.4. Số hộ dân phân loại rác thải sinh hoạt hàng ngày trƣớc khi xử lý . 36

Bảng 4.5. Tình hình sử dung phân bón của các hộ gia đình tại khu vực Xuân

Mai................................................................................................................... 37

Bảng 4.6. Sự thay đổi về thể tích của vật liệu ủ.............................................. 38

Bảng 4.7. Sự thay đổi về nhiệt độ của các vật liệu ủ (

0C) .............................. 40

Bảng 4.8. Số liệu về sự thay đổi về pH của các vật liệu ủ.............................. 41

Bảng 4.9. Thể hiện đặc điểm mùi của các quy trình ủ phân........................... 42

Bảng 4.10. Hệ số K chuyển từ mẫu khô sang mẫu khô tuyệt đối................... 43

Bảng 4.11. Hàm lƣợng mùn trong vật liệu sau khi ủ...................................... 43

Bảng 4.12. Hàm lƣợng nito dễ tiêu trong vật liệu sau khi ủ ........................... 44

Bảng 4.13. Hàm lƣợng photpho dễ tiêu trong vật liệu sau khi ủ .................... 45

Bảng 4.14. Hàm lƣợng nito tổng số trong vật liệu sau khi ủ .......................... 46

Bảng 4.15. Hàm lƣợng photpho trong vật liệu sau khi ủ................................ 47

Bảng.4.16. Chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng sản phẩm ủ ..................................... 57

Bảng 4.17: Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng sống khu vực thị trấn Xuân Mai

......................................................................................................................... 57