Chương 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về rác thải hữu cơ 1. Định nghĩa Rác thải hữu cơ là rác hữu cơ là loại rác dễ phân hủy và có thể đưa vào tái chế để đưa vào sử dụng cho việc chăm bón và làm thức ăn cho động vật. Phần bỏ đi của thực phẩm sau khi lấy đi phần chế biến được thức ăn cho con người.
Phần thực phẩm thừa hoặc hư hỏng không thể sử dụng cho con người. Rác thải hữu cơ nhà bếp là một phần của rác thải sinh hoạt, rác thải thải ra trong các hoạt động nấu nướng, sơ chế nguyên liệu, ăn uống của con người,. và được phát sinh từ các hộ gia đình, nhà hàng, khách sạn,. Các rác thải bếp là chất thải trong sinh hoạt hằng ngày có nguồn gốc từ động vật hoặc thực vật, ví dụ như hoa quả dư thừa, vỏ trái cây, cuộng rau, vỏ trứng, xương,… mỗi loại chứa những dưỡng chất khác nhau, phân hủy được trong môi trường tự nhiên.
Nếu kết hợp tất cả các nguyên liệu lại sẽ tạo ra loại phân bón rất giàu dinh dưỡng cho đất và cây trồng [1] (Nguồn: Báo Pháp Luật) Hình 1.1 Rác thải rắn hữu cơ 1. Nguồn gốc và phân loại rác thải hữu cơ 1. Nguồn gốc rác thải hữu cơ - Chất thải hữu cơ được tạo ra trong tự nhiên bằng nhiều cách khác nhau có thể tồn tại ở dạng rắn hoặc lỏng. Các nguồn chất thải hữu cơ phổ biến nhất bao gồm nông nghiệp, sinh hoạt gia đình và sản phẩm công nghiệp [2].
- Phần bỏ đi của thực phẩm sau khi lấy đi phần chế biến được thức ăn cho con người. Phần thực phẩm thừa hoặc hư hỏng không thể sử dụng cho con người, các loại hoa, lá cây, cỏ không được con người sử dụng sẽ trở thành rác thải trong môi trường. Các nguồn phát sinh rác thải hữu cơ là: a. Hộ gia đình Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 2 Nghiên cứu khả năng xử lý rác hữu cơ nhà bếp của chế phẩm vi sinh vật bản địa IMO (Indigenous microorganism) b.
Nhà hàng, khách sạn c. Trường bán trú d. Khu công nghiệp (Nguồn: https://thungrachuuco.vn) (Nguồn: http://Hoteljob.2 Rác thải hữu cơ từ hộ gia đình Hình 1.3 Rác thải hữu cơ từ nhà hàng (Nguồn: Báo pháp luật điện tử tp.HCM) (Nguồn: Giaductri.4 Rác thải hữu cơ từ chợ Hình 1.5 Rác thải hữu cơ khách sạn 1. Phân loại rác thải hữu cơ Rác hữu cơ bao gồm các loại như: • Tất cả các phế thải nông nghiệp: Như rơm, rạ,… • Từ bộ phận của cây cối như thân, cành, hoặc lá cây.
• Các loại rác thải như: Vỏ cà phê, bã mía, vỏ lạc từ những nguyên liệu ngành công nghiệp. • Phế liệu thải ra từ nhà máy giấy; nhà máy sợi, vải, sợi bông,… • Phế thải được thải ra từ những làng nghề chế biến tinh bột, làng nghề nhuộm, in, chế tạo vải. • Thực phẩm cũ dư thừa đã hỏng: Như rau củ quả, đồ ăn thừa, hoa quả, cá, thịt, trứng,… Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 3 Nghiên cứu khả năng xử lý rác hữu cơ nhà bếp của chế phẩm vi sinh vật bản địa IMO (Indigenous microorganism) • Tất cả các loại phế thải sinh hoạt. • Rác thải hữu cơ có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau: - Phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh như: từ hộ gia đình, nhà hàng, khách sạn, trường học bán trú,.
- Phân loại dựa vào đặc tính như: dễ phân huỷ, khó phân huỷ, chứa dầu mỡ, khô,… Bảng 1.1 Phân loại rác thải hữu cơ theo nguồn gốc. Nguồn gốc Loại rác thải Nông nghiệp Như rơm, rạ, gốc rễ hoa màu bỏ, vỏ lá cây còn sót trên cánh đồng,… Khu công nghiệp Vỏ cà phê, bã mía, vỏ lạc từ những nguyên liệu ngành công nghiệp,… Hộ gia đình Thực phẩm cũ dư thừa đã hỏng: Như rau của quả, đồ ăn thừa, hoa quả, cá, thịt, trứng,… Bộ phận cây cối Thân, cành, hoặc lá cây,… (Nguồn: Tác giả tổng hợp) (Nguồn: https://thumuaphelieugiacao.6 Phân loại rác hữu cơ 1. Thành phần rác thải hữu cơ Thành phần của rác thải hữu cơ sẽ khác nhau tùy vào từng địa phương. Do hoạt động sống của mỗi địa phương, điều kiện kinh tế, các mùa khí hậu và các điều kiện khác.
Vì vậy, thành phần của rác thải hữu cơ rất đa dạng và phong phú. - Các vật liệu làm từ giấy: Các túi giấy, giấy bìa, giấy vệ sinh,… - Có nguồn gốc từ các sợi: Vải, len,… - Thực phẩm thừa đã qua sử dụng: Vỏ rau, củ, quả, thức ăn thừa,… Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 4 Nghiên cứu khả năng xử lý rác hữu cơ nhà bếp của chế phẩm vi sinh vật bản địa IMO (Indigenous microorganism) Chất thải hữu cơ được tạo được tạo ra từ trong tự nhiên bằng nhiều cách khác nhau có thể tồn tại ở dạng rắn hoặc lỏng [3]. Theo số liệu thống kê từ Công ty Môi trường Đô thị Đà Nẵng, lượng chất thải rắn hữu cơ chiếm 66,71% trong toàn bộ lượng chất thải rắn phát sinh trên toàn thành phố (2014) [4]. Với thành phần rác thải hữu cơ trên thì con người chúng ta không ngừng nâng cao hiểu biết và tìm ra nhưng phương pháp hữu hiệu nhất để góp phần nâng cao đời sống của chúng ta.
Và để xử lý được rác thải hữu cơ người ta đã sử dụng nhiều nhà máy chế biến phân compost, các nhà máy tái chế rác thải sinh hoạt. Tính chất của rác thải hữu cơ 1. Tính chất vật lý Khối lượng riêng Khối lượng riêng của các rác thải rất khác nhau tùy trường hợp: rác để tự nhiên không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng không nén và rác chứa trong thùng không nén [5]. Khối lượng riêng của rác sẽ khác nhau tùy theo vị trí địa lí, mùa trong năm, thời gian lưu trữ.
Do đó chọn giá trị khối lượng riêng cần xem xét những yếu tố này. Độ ẩm Độ ẩm của rác thải thường được biểu diễn theo hai cách: tính theo thành phần phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Trong lĩnh vực quản lý, phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn [5]. Kích thước và sự phân bố kích thước Kích thước và sự phân bố kích thước đóng vai trò quan trọng đối với quá trình thu hồi vật liệu, nhất là khi sử dụng phương pháp cơ học: sàng quay và các thiết bị tách loại từ tính [5].
Khả năng tích ẩm Khả năng tích ẩm của rác thải là tổng lượng ẩm mà rác có thể tích được. Đây là thông số quan trọng trong việc tính toán lượng nước rò rỉ sinh ra từ bãi chôn lấp. Khả năng tích ẩm sẽ thay đổi tùy vào các điều kiện nén ép rác và trạng thái phân hủy của rác [5]. Độ thẩm thấu của rác nén Là thông số vật lý quan trọng khống chế sự vận chuyển của chất lỏng và khí trong bãi chôn lấp.
Độ thẩm thấu thực chỉ phụ thuộc vào tính chất của rác thải. Giá trị độ thẩm thấu rác đặc trưng đối với rác đã nén trong một bãi chôn lấp thường dao động trong khoảng 10-11- 10-12 m2 theo phương thẳng đứng và 10-10 m2 theo phương nằm ngang [5]. Tính chất hóa học Tính chất hóa học của rác thải đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương pháp xử lý và thu hồi năng lượng. Những tính chất cơ bản • Độ ẩm: phần ẩm mất đi khi đem sấy ở 105 độ trong 2 giờ trong tủ sấy.
• Thành phần các chất bay hơi phần khối lượng mất đi khi khi nung ở 950oC • Thành phần Cacrbon cố định. Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 5 Nghiên cứu khả năng xử lý rác hữu cơ nhà bếp của chế phẩm vi sinh vật bản địa IMO (Indigenous microorganism) • Điểm nóng chảy của tro: là nhiệt độ mà tại đó tro được hình thành từ quá trình đốt cháy rác và nóng chảy tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng chảy đặc trưng đối với xỉ thường dao động trong khoảng 2000 đến 2200 oF. • Các nguyên tố cơ bản trong rác thải nhà bếp: Các nguyên tố cơ bản trong rác thải nhà bếp bao gồm cacbon ©, nitơ (N), hidro (H), lưu huỳnh (S) và tro.
Thông thường các nguyên tố halogen cũng được xác định do các dẫn xuất của Clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt. Chất dinh dưỡng và những nguyên tố cần thiết khác: Số liệu về chất dinh dưỡng và những nguyên tố cần thiết khác đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa sinh học nhằm đảm bảo dinh dưỡng cho vi sinh vật cũng như yêu cầu về các loại sản phẩn khác. Tính chất sinh học Chất hữu cơ của rác thải nhà bếp thường được chia ra như sau: - Những chất tan được trong nước: muối, đường, tinh bột, amino acid và những acid hữu cơ khác. - Ligin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm methoxy (-OCH3) - Lignocelluloese - Protein là chuỗi các acid amin.
- Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong rác thải hữu cơ nhà bếp hầu hết là các thành phần có khả năng chuyển háo thành khí, chất rắn hữu cơ trơ và chất vô cơ. - Khả năng phân hủy sinh học của thành phần hữu cơ: Hàm lượng chất thải rắn bay hơi (VS) được xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 550oC, thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học là không chính xác vì có một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng khó phân hủy sinh học. - Sự hình thành mùi: Sinh ra khi tồn trữ chất thải trong một thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và thải ra các bãi rác, nhất là các vùng có khí hậu nóng do quá trình phân hủy kị khí của các chất hữu cơ dễ bị phân hủy.
- Sự sinh sản của ruồi nhặng: Ở những vùng có khí hậu ấm áp, ở tất cả các mùa trong năm, sự sinh sản ruồi ở những khu vực chứa rác rất cần được quan tâm. Quá trình phát triển trứng thành ruồi thường diễn ra từ 12 ngày trở lại. Chu kì phát triển của ruồi được biểu diễn như sau: + Trứng phát triển: 8 - 12 giờ + Giai đoạn đầu của ấu trùng: 20 giờ + Giai đoạn thứ hai của ấu trùng: 24 giờ + Giai đoạn thứ ba của ấu trùng: 3 ngày + Giai đoạn nhộng: 4- 5 ngày Tổng cộng: 9- 10 ngày 1.