Nghiên cứu khả năng chuyển hóa chất thải rắn sinh hoạt hộ gia đình thành khí sinh học

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu khả năng chuyển hóa chất thải rắn sinh hoạt hộ gia đình thành khí sinh học có ý nghĩa rất quan trọng trong việc tận dụng chất thải để tạo ra nguồn năng lượng sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày giúp giảm ô nhiễm môi trường và thay thế một phần cho nhiên liệu hóa thạch. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng chuyển hóa chất thải rắn sinh hoạt hộ gia đình thành khí sinh họcTạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 224-230Nghiên cứu khả năng chuyển hóa chất thải rắn sinh hoạthộ gia đình thành khí sinh họcNguyễn Mạnh Khải1,*, Đỗ Mai Phương2, Lê Hồng Chiến3, Phạm Thị Thúy11Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt NamCục Thẩm định và Đánh giá tác động môi trường, Tổng cục Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường3Viện Nghiên cứu và Phát triển Kinh tế Xã hội Hà Nội, 80 Trần Thái Tông, Hà Nội2Nhận ngày 26 tháng 5 năm 2016Chỉnh sửa ngày 28 tháng 7 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 06 tháng 9 năm 2016Tóm tắt: Nghiên cứu khả năng chuyển hoá chất thải rắn sinh hoạt hộ gia đình thành khí sinh họccó ý nghĩa rất quan trọng trong việc tận dụng chất thải để tạo ra nguồn năng lượng sử dụng trongsinh hoạt hàng ngày giúp giảm ô nhiễm môi trường và thay thế một phần cho nhiên liệu hóa thạch.Nghiên cứu được tiến hành trên đối tượng chất thải rắn sinh hoạt từ hộ gia đình khu vực nội thànhHà Nội. Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần chất thải từ hộ gia đình có tiềm năng sản xuất khisinh học ở mức độ cao, có đến trên 50% chất thải là các loại rau quả, thực phẩm chưa qua chế biến.Tỷ lệ C/N đối với chất thải từ một số hộ gia đình khu vực nội thành Hà Nội dao động trong khoảngtừ 12,5 đến 15, chỉ bằng ½ mức khuyến cao tối ưu cho quá trình phân huỷ kị khí. Tốc độ sinh khívà khả năng lên men chất thải rắn sinh khí sinh học của mẫu được bổ sung EM cao hơn so với mẫukhông bổ sung EM. Việc tuần hoàn một lượng bùn nhất định lại vào hệ thống ngoài việc có tácdụng thúc đẩy nhanh quá trình ồn định hệ thống còn tạo hệ số phát sinh khí sinh học cao hơn hệkhông bổ sung bùn. Sự tuần hoàn này chỉ nên thực hiện trong những ngày đầu vận hành hệ thống.Việc áp dụng mô hình sản xuất khí sinh học từ chất thải sinh hoạt sẽ có tác dụng trong giảm diệntích đất sử dụng cho chôn lấp, đồng thời thu hồi được nguồn khí tương đối lớn cho đun nấu và cácnhu cầu khác.Từ khoá: Chất thải rắn sinh hoạt, Khí sinh học, Biogas, Tuần hoàn bùn1. Mở đầu∗liệu thống kê, tổng lượng chất thải rắn sinh hoạttại Việt Nam ước tính khoảng 12,8 triệutấn/năm, trong đó khu vực đô thị là 6,9 triệutấn/năm (chiếm 54%), lượng chất thải rắn cònlại tập trung tại các huyện lỵ, thị xã thị trấn. Dựbáo tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thịđến năm 2020 khoảng 22 triệu tấn/năm [1].Thành phần trong chất thải sinh hoạt gồm:Rác hữu cơ (41,98%); Giấy (5,27%); Nhựa, caosu (7,19%); Len, vải (1,75%); Thủy tinh(1,42%); Đá, đất sét, sành sứ (6,89%); Xương,vỏ hộp (1,27%); Kim loại (0,59%); Tạp chất(10 mm): 33,67%. Qua đó thấy chất thải sinhhoạt chứa nhiều chất hữu cơ chiếm tới 41,98%,Lượng chất thải sinh hoạt đang có xu hướngphát sinh ngày càng tăng nhanh nhưng công tácquản lý và xử lý rác thải sinh hoạt chưa hợp lý,nguy cơ gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏecộng đồng. Bên cạnh đó, do ý thức của ngườidân chưa cao, việc tự ý đổ bừa rác thải sinhhoạt xuống những sông, hồ, ao, khu đất trốngvẫn thường xuyên diễn ra tại nhiều nơi làm ônhiễm môi trường nước và không khí. Theo số_______∗Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-913369778.E-mail: khainm@vnu.edu.vn224224N.M. Khải và nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 224-230có thể tận dụng để tạo ra nguồn năng lượng sửdụng trong sinh hoạt hàng ngày giúp giảm ônhiễm môi trường và thay thế một phần chonhiên liệu hóa thạch [2]. Nghiên cứu này đượcthực hiện nhằm tìm hiểu khả năng chuyển hoáchất thải rắn hộ gia đình thành khí sinh học.2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu2.1. Đối tượng nghiên cứuNghiên cứu được tiến hành trên đối tượngchất thải rắn sinh hoạt từ hộ gia đình khu vựcnội thành Hà Nội. Địa điểm khảo sát được lựachọn là phường Phan Chu Trinh, quận HoànKiếm, Thành phố Hà Nội, nơi đã được lựa chọnđể triển khai nghiên cứu xây dựng mô hình 3Rtrong khuôn khổ dự án JICA thực hiện năm2007-2009.2.2. Phương pháp nghiên cứu. Phỏng vấn trực tiếpĐiều tra, phỏng vấn là phương pháp điều trathực tế bằng cách phỏng vấn những người trựctiếp liên quan đến vấn đề nghiên cứu. Nội dungphỏng vấn và điều tra tập trung vào thành phầnvà khối lượng rác thải sinh hoạt phát sinh, cáchthức thu gom rác thải trên 30 hộ gia đình đangsinh sống trong khu vực phường Phan ChuTrinh, quận Hoàn Kiếm và các công nhân củacông ty môi trường đô thị đang làm công việcthu gom rác thải sinh hoạt hàng ngày.. Xác định thành phần chất thải rắn tại hiệntrườngChất thải rắn với khối lượng ban đầukhoảng 250 kg được trộn đều và lấy ra khoảng5 kg rácbăm nhỏỐng dẫn khí22520 kg theo phương pháp giảm ½ khối lượng quacác lần ở 2 phần góc ¼ đối nhau. Mẫu chất thảirắn sau đó được phân loại thủ công thành cácnhóm thành phần (như mục 3.1) và xác địnhkhối lượng của chúng.. Nghiên cứu khả năng hình thành khí sinhhọc từ chất thải sinh hoạtChất thải sinh hoạt chủ yếu từ các hộ giađình được thu gom và phân loại thành 2 loạichính gồm: chất thải có khả năng phân huỷ sinhhọc (thức ăn dư thừa, rau, củ quả…) và các loạichất thải còn lại (đồ gia dụng, gạch, đất đá lẫn,túi nilong…). Lấy 5 kg lượng chất thải có khảnăng phân huỷ sinh học đưa vào can nhựa 20lít, bổ sung dịch lỏng (nước hoặc dịch lỏng từhệ thống biogas đang hoạt động ổn định) đạt2/3 thể tích của hệ theo các công thức: (1) ủ liêntục để theo dõi khả năng tạo khí sinh học BKCP; (2) ủ liên tục có bổ sung dịch lỏng từ hệthống biogas hộ gia đình tại Vĩnh Phúc (EM) BCCP; (3) ủ liên tục có bổ sung cơ chất khôngtuần hoàn bùn, lượng cơ chất được bổ sunghàng ngày bằng 1/12 lượng ban đầu KTHADD; (4) ủ liên tục có bổ sung cơ chất vàtuần hoàn bùn, lượng cơ chất bổ sung hàngngày bằng 1/12 lượng ban đầu và lượng bùntuần hoàn tương ứng với 10% lượng dịch thảiđược chuyển ra ngoài hệ thống - BTHADD.Nhiệt độ ngoài môi trường không kiểm soát vàtuân theo sự ...