BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***OOO*** PHAN TRỌNG HUY
KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ PHẨM
OPENAMIX – LSC VÀ TRICHODERMA LÊN XỬ LÝ
RÁC THẢI SINH HOẠT
Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC MINISTRY OF EDUCATION AND TRAING
NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY
EVALUATE THE INFLUENCY OF OPENAMIX – LSC AND
TRICHODERMA ON LITTER GRADUATIONTHESIS
Major: Biotechnology Guide: Student:


Sinh viên thực hiện

Phan Trọng Huy
TÓM TẮT

Đề tài: “Khảo sát ảnh hƣởng của chế phẩm Openamix – LSC và
Trichoderma lên khả năng xử lý rác thải sinh hoạt ” đƣợc tiến hành từ ngày
06/02/2006 đến 10/08/2006 tại Tổ chức phát triển cộng đồng Vietnam Plus, huyện
Đức Linh, tỉnh Bình Thuận. Mẫu đƣợc phân tích tại Trung tâm Công Nghệ Môi
Trƣờng và Điểm nghiên cứu thuộc SAREC/Sida, Trại Thực Nghiệm trƣờng Đại
Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh.
Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẩu nhiên một yếu tố với
5 nghiệm thức là các mức nồng độ khác nhau của chế phẩm bổ sung 2 lít Openamix
– LSC và 4; 5 kg Trichoderma/ 1tấn rác thải sinh hoạt cùng cơ chất có hàm lƣợng
vật chất khô là 20,03%.
Kết quả thí nghiệm cho thấy bổ sung chế phẩm Openamix – LSC và
Trichoderma làm hàm lƣợng amoniac giảm nhẹ theo nồng độ chế phẩm bổ sung là

1.2 Mục đích và yêu cầu ................................................................................. 2
1.2.1 Mục đích ....................................................................................... 2
1.2.2 Yêu cầu ......................................................................................... 2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3
2.1 Rác thải sinh hoạt ..................................................................................... 3
2.1.1 Thành phần của rác thải sinh hoạt ................................................. 3
2.1.2 Tính chất của rác thải sinh hoạt .................................................... 4
2.1.2.1 Thành phần các nguyên tố hoá học của từng
loại chất thải ................................................................................ 4
2.1.2.2 Công thức hoá học tiêu biểu của một số thành phần
chất thải hữu cơ ........................................................................... 5
2.1.2.3 Tỉ lệ C/N của một số chất thải ........................................ 5
2.1.2.4 Độ ẩm trung bình của chất thải ....................................... 6
2.1.2.5 Giá trị nhiệt năng của một số chất thải ........................... 7
2.1.3 Một số phƣơng pháp xử lý rác thải sinh hoạt ............................... 8
2.1.3.1 Phƣơng pháp đổ rác thành đống ngoài trời ..................... 8
2.1.3.2 Phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh ................................. 9
2.1.3.3 Phƣơng pháp ủ chất thải (Waste Composting) .............. 11
2.4 Sơ lƣợc về các chế phẩm sinh học khảo sát trong thí nghiệm ................ 22
2.4.1 Openamix – LSC .......................................................................... 22
2.4.2 Trichoderma ................................................................................. 27
2.4.2.1 Đặc điểm sinh học của Trichoderma ............................. 27
2.4.2.2 Khả năng kiểm soát sinh học của Trichoderma ............. 29
2.5 Hiện trạng rác thải sinh hoạt ở địa bàn huyện Đức Linh ........................ 32
PHẦN III. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ......................... 34
3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài .................................................... 34
3.1.1 Thời gian ...................................................................................... 34

5.2 Đề nghị .................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 52

DANH SÁCH CÁC BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Thành phần rác thải sinh hoạt ............................................................ 3
Bảng 2.2 Thành phần các nguyên tố trong rác thải sinh hoạt ........................... 4
Bảng 2.3 Công thức hoá học tiêu biểu cho một số chất hữu cơ ........................ 5
Bảng 2.4 Tỷ lệ C/N của một số chất thải .......................................................... 6
Bảng 2.5 Ẩm độ một số chất thải ...................................................................... 7
Bảng 2.6 Giá trị nhiệt năng của một số chất thải .............................................. 7
Bảng 2.7 Điểm nhiệt chết của một số vsv gây bệnh ........................................ 12
Bảng 2.8 Các loài VSV gây bệnh có trong chất thải hữu cơ ........................... 16
Bảng 2.9 Nguyên tố vi lƣợng của Openamix - LSC ........................................ 24
Bảng 2.10 Nguyên tố vi lƣợng của Openamix - LSC ...................................... 25
Bảng 2.11 Phân tích thành phần hóa học của hợp chất OPENAMIX ............. 26
Bảng 2.12 Thành phần của rác thải sinh hoạt ................................................. 33
Bảng 2.13 Bố trí thí nghiệm ............................................................................. 35
Bảng 4.1 Thay đổi màu sắc của rác ủ theo thời gian ....................................... 42
Bảng 4.2 Biến đồi ẩm độ của lô ủ theo thời gian ............................................. 43
Bảng 4.3 Biến đổi pH và nhiệt độ của lô ủ theo nồng độ chế phẩm bổ sung .. 44
Bảng 4.4 Biến đổi pH và nhiệt độ của lô ủ theo thời gian ............................... 44
Bảng 4.5 Thay đổi vật chất khô và độ mùn theo nồng độ chế phẩm ............... 45
Bảng 4.6 Thay đổi vật chất khô và độ mùn theo thời gian .............................. 46
Bảng 4.7 Biến đổi NH
3
và Nitơ tổng số của lô ủ theo nồng độ chế phẩm ....... 46
Bảng 4.8 Biến đổi NH
3
và Nitơ tổng số của lô ủ theo thời gian ...................... 47
Bảng 4.9 Biến đổi Mg và Ca trong lô ủ theo nồng độ chế phẩm bổ sung ....... 48
PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đời sống con ngƣời ngày càng
phát triển thì lƣợng rác thải mà con ngƣời thải ra môi trƣờng cũng ngày càng tăng
đến mức không thể kiểm soát nổi. Lƣợng rác mà con ngƣời thải ra tăng lên về số
lƣợng và đa dạng về chủng loại. Với chiều hƣớng phát triển nhƣ thế, tác động của
rác thải lên môi trƣờng là rất phức tạp. Môi trƣờng ngày càng bị ô nhiễm, đất đai
trở nên nghèo dinh dƣỡng và tích tụ nhiều chất độc hại, nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm
nghiêm trọng, môi trƣờng sống của sinh vật bị đe doạ [7].
Để hạn chế tác hại của rác thải và bảo vệ sự trong sạch của môi trƣờng sống,
ngành môi trƣờng ngày càng phát triển, từ một ngành môi trƣờng lạc hậu có cách
xử lý sơ bộ thành ngành công nghệ môi trƣờng có nhiều nghiên cứu và ứng dụng
trong phạm vi rộng lớn, đã và đang đem lại những kết quả thuyết phục.
Trong số các loại rác thải ra môi trƣờng thì rác thải sinh hoạt là đa dạng và
phức tạp nhất. Mặc dù đã có nhiều phƣơng pháp xử lý khác nhau đƣợc áp dụng, thế
nhƣng kết quả sau xử lý vẫn chƣa đƣợc nhƣ mong muốn. Để đáp ứng phần nào
trong việc xử lý rác thải sinh hoạt, ngành công nghệ sinh học đã cho ra thị trƣờng
những sản phẩm xử lý mang tính sinh học (probiotic) gần gũi với môi trƣờng và
cho kết quả khả quan hơn. Chế phẩm sinh học này là những chế phẩm có khả năng


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Rác thải sinh hoạt
2.1.1 Thành phần của rác thải sinh hoạt
Rác thải sinh hoạt là hỗn hợp các chất không sử dụng đƣợc trong sinh hoạt
và sản xuất mà con ngƣời thải ra môi trƣờng. Loại chất thải sinh hoạt và nguồn gốc
phát sinh đƣợc trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1 Loại và nguồn gốc phát sinh chất thải sinh hoạt
Loại chất thải Nguồn gốc phát sinh
Chất thải động vật và thực vật có
chứa nƣớc và dễ bị thối rữa
Từ quá trình chế biến và cung cấp thực
phẩm, từ các chợ, trong quá trình sử dụng
và buôn bán thực phẩm.

- Trình độ quản lý xã hội của tổ chức chính quyền.
- Trình độ kỹ thuật trong sản xuất công nông nghiệp.
- Mùa trong năm.
2.1.2 Tính chất của rác thải sinh hoạt
Chất thải sinh hoạt là loại chất thải tƣơng đối phức tạp, đây là một hỗn hợp
đƣợc tạo thành bởi nhiều nguồn khác nhau. Chính vì thế, không thể có một chất nào
có tính chất vật lý và hoá học đại diện cho tất cả. Trong khi nghiên cứu các nhà
khoa học đã không gộp chung tất cả mà phân loại ra để xác định tính chất vật lý và
hoá học của từng thành phần trong chất thải sinh hoạt.
2.1.2.1 Thành phần các nguyên tố hoá học của từng loại chất thải
Trong chất thải có rất nhiều nguyên tố hoá học. Tuỳ bản chất của tƣờng loại
chất thải, số lƣợng nguyên tố khác nhau rất lớn. Tìm hiểu đƣợc thành phần của rác
thải sinh hoạt đã giúp cho các nhà khoa học đƣa ra đƣợc nhiều phƣơng pháp để tái
chế và tái sử dụng nhƣ: tái chế nylon, tạo phân bón hữu cơ, tái chế PVC, …vv.
Bảng 2.2 Thành phần các nguyên tố trong rác thải sinh hoạt
STT Thành phần % trọng lƣợng
C H
2
O
2
N
2
S Tro
1 Chất thải thực phẩm 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0
2 Giấy 43,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0
3 Plastic 60,0 7,2 222,8 - - 10,0
4 Sợi, vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5
5 Cao su 78,0 10,0 - 20 - 10,0
6 Chất thải làm vƣờn 47,8 6,0 38,0 3,4 0,3 4,5
7 Gỗ 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5


3 Chất béo và dầu C
50
H
90
O
6

4 Bùn cặn
Bùn cặn đơn
Bùn hỗn hợp

C
22
H
39
O
10
N
C
10
H
19
O
3
N
5 Mẫu vụn chất thải nói chung C
64
H
104

N
10 Nấm sợi C
10
H
17
O
6
N
Nguồn: Lê Huy Bá và Cao Xuân Bách, 2000.
2.1.2.3 Tỉ lệ C/N của một số chất thải
Tỷ lệ C/N nói lên mức cân bằng dinh dƣỡng cho VSV sinh trƣỡngphát triển
có trong khối ủ nhằm dự báo thời điểm và hiệu quả của quá trình ủ. Nếu C/N quá
cao, điều đó chứng tỏ hàm lƣợng C nhiều trong lúc N thiếu, quá trình ủ sẽ có 2 thời
điểm cần lƣu ý:
- Thời điểm bắt đầu ủ nguyên liệu ủ thiếu nguồn nitơ, cần phải cung cấp nguồn nitơ
để cho VSV hoạt động.
- Thời điểm cuối quá trình ủ cho thấy tốc độ phân giải các hợp chất chứa nitơ
nhanh, trong lúc tốc độ phân giải các hợp chất chứa carbohydrate quá chậm.
Tỷ lệ C/N của một số chất thải sinh hoạt đƣợc thể hiện qua bảng 2.4.

Bảng 2.4 Tỷ lệ C/N của một số chất thải

STT

Các chất thải
Hàm lƣợng nitơ
(% trong lƣợng khô)
Bảng 2.5 Ẩm độ một số chất thải
STT Thành phần chất thải % khối lƣợng Ẩm độ (%)
1 Chất thải thực phẩm 15 70
2 Giấy 40 6
3 Plastic 3 2
4 Sợi, vải 2 10
5 Cao su 0,5 2
6 Chất thải làm vƣờn 12 60
7 Gỗ 2 20
8 Thuỷ tinh 8 <1
9 Vỏ đồ hộp kim loại 6 <1
10 Kim loại không có sắt 1 <1
11 Kim loại có sắt 2 <1
12 Bụi, gạch, đá 4 8
Nguồn: Nguyễn Đức Lƣợng và Cao Cƣờng, 2003.
2.1.2.5 Giá trị nhiệt năng
Giá trị nhiệt năng là nhiệt lƣợng tạo thành khi đốt chất thải rắn. Giá trị nhiệt năng
của chất thải có trong một số chất thải bảng 2.6 là trị số quan trọng giúp ta xác lập
đƣợc phƣơng pháp xử lý có hiệu quả.
Bảng 2.6 Giá trị nhiệt năng của chất thải

STT

Thành phần chất thải
Nhiệt năng
Khoảng giá trị Trung bình
1 Chất thải thực phẩm 3489 – 6978 4652
2 Giấy 11630 – 18608 16747,2

4
, CO
2
, H
2
S, NH
3
, scatol, indol và nhiều khí gây mùi khó chịu khác.
Hiện tƣợng ô nhiễm không khí trầm trọng đến mức những khu vực xung quanh

Chất thải hữu cơ từ nguồn
động vật và thực vật
Phƣơng pháp đổ thành đống rác tự nhiên
Phƣơng pháp xử lý công nghiệp
Phƣơng pháp chôn
lấp hợp vệ sinh
Phƣơng pháp
thiêu, đốt
Phƣơng
pháp ủ
Phƣơng pháp
sản xuất biogas
ngƣời dân không thể chịu đƣợc và có thể lan xa hàng Km (Tuổi Trẻ ngày
14/06/2006).
- Do không có lớp phủ bề mặt, nên nƣớc mƣa thấm qua nhiều lớp rác, rửa trôi các
thành phần dễ phân huỷ vào nƣớc rò rỉ, tạo ra lƣợng nƣớc rò rỉ lớn, có mức độ ô
nhiễm cao. Khi đổ rác thành đống, ngƣời ta không tác động để thúc đẩy hoạt động

rác chôn lấp vẫn tồn tại một lƣợng oxy có trong không khí ở hố rác giúp các loài
VSV trong khối rác hoạt động mạnh. Thời gian lên men này là thời gian hiếu khí.
Thời gian hiếu khí thƣờng kéo dài không lâu, tiếp đó dần dần chuyển sang giai
đoạn yếm khí. Nhiệt độ ở thời gian lên men hiếu khí bắt đầu tăng dần và khi
chuyển sang giai đoạn yếm khí, nhiệt độ dần dần chuyển sang ổn định ở mức độ
cao.

Hình 2.1 Sự biến động VSV hiếu khí và yếm khí [7]
Do lƣu lƣợng không khí trong đống rác không đủ nên quá trình hô hấp hiếu
khí là quá trình không hoàn toàn. Các quá trình phân giải cellulose, hemicellulose,
pectin, protein và tinh bột trong giai đoạn này không đạt đến mức tạo ra sản phẩm
cuối cùng. Thậm chí những thành phần khó phân huỷ nhƣ cellulose, hemiceluulose,
pectin và lignin chƣa đƣợc phân giải.
Quá trình phân giải hiếu khí làm tăng sinh khối của VSV hiếu khí. Trong
giai đoạn đầu, sinh khối VSV tăng nhanh, sau đó giảm nhanh. Hiện tƣợng giảm
nhanh là do thiếu oxy rất đột ngột trong khối rác, sinh khối giảm và lập tức lƣợng
sinh khối nay bị tự phân. Thành phần protein của sinh khối VSV sẽ kết hợp với
thành phần phân huỷ không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác sẽ tạo thành mùn
trong khối ủ.
Khi nhiệt độ tăng và lƣợng không khí chứa oxy giảm, làm cho trứng giun
sán, rệp, côn trùng cánh cứng, giun và động vật nguyên sinh cũng bị tiêu diệt.
Sản phẩm tạo ra do hoạt động của vi sinh vật là các axít hữu cơ, các chất
mùn, các chất khí CO
2

trong rác thải sinh hoạt, bùn cặn, phân gia súc, gia cầm, các chất thải hữu cơ nông
nghiệp. Quá trình này đƣợc thực hiện cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí.
- Ủ hiếu khí: là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ VSV khi có mặt của oxy.
Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải này là CO
2
, NH
3
, nƣớc, nhiệt, các chất
hữu cơ đã ổn định và sinh khối VSV.
- Ủ yếm khí: là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ bởi vsv khi không có mặt của
oxy. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là CH
4
, CO
2
, NH
3
, một vài loại khí
khác với số lƣợng rất nhỏ, các axít hữu cơ, nhiệt, các chất hữu cơ đã ổn định và
sinh khối VSV.
NH
3
đƣợc tạo ra cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí nhanh chóng đƣợc
các vi khuẩn nitrat hoá có trong khối ủ chuyển thành NO
3
-
. Ủ hiếu khí thƣờng xảy
ra rất nhanh, ủ yếm khí cần một khoảng thời gian dài hơn. Cả quá trình ủ hiếu khí
và ủ yếm khí đều có những ƣu điểm sau:

+ Làm ổn định chất thải

Streptococcus pyogenes
Mycobacterium tuberculosis
Corynebacterium diptheriae
Brucella abortus
30’ ở 60
0
C
1 giờ ở 55
0
C
1 giờ ở 55
0
C hoặc 15 – 20’ ở 60
0
C
68
0
C
Rất nhạy cảm nhiệt, chết ở 40
0
C
1 giờ ở 50
0
C
20 ngày ở 45
0
C
20 ngày ở 45
0
C, 2giờ ở 50

dạng hợp chất hữu cơ. Cây trồng không có khả năng sử dụng chất hữu cơ để sinh
trƣởng và phát triển, chúng chỉ có thể sử dụng chất dinh dƣỡng ở dạng muối hoà
tan. Hợp chất hữu cơ sau khi ủ sẽ chuyển hoá hoá học cơ bản, các hợp chất hữu cơ
sẽ bị phân giải, giải phóng N, P, K và chúng sẽ đƣợc các loài VSV khác chuyển hoá
sang dạng các chất vô cơ hoà tan, khi đó thực vật mới có khả năng sử dụng để tiến
hành các quá trình đồng hoá, một phần các chất dinh dƣỡng trên vẫn còn nằm trong
các hợp chất hữu cơ khó tan trong nƣớc. Chính đặc điểm này mà các chất dinh
dƣỡng rất khó bị rữa trôi theo nƣớc, chúng đƣợc lắng xuống và đƣợc phân giải dần
dần tạo nên hiệu suất sử dụng các chất dinh dƣỡng cao. Mặt khác, cũng chính do
đặc điểm này, khi ta sử dụng phân hữu cơ, khả năng phát triển của phân hữu cơ
không bằng phân vô cơ, nhƣng tác động của các loại phân ủ thƣờng kéo dài trong
nhiều năm.
+ Làm giảm độ ẩm cho khối ủ
Các chất thải nhƣ phân gia súc, gia cầm, bùn cặn, phân hầm cầu thƣờng
chứa 80-90% là nƣớc, các chất thải chứa nhiều nƣớc sẽ làm tăng chi phí vận
chuyển, thu gom và rất dễ phân huỷ sinh học, tạo nên mùi rất khó chịu. Khi các
chất thải này qua quá trình ủ nƣớc sẽ đƣợc tách ra khỏi chất rắn nhờ nhiệt độ của
khối ủ. Đây đƣợc xem nhƣ quá trình “sấy” tự nhiên, rất tiết kiệm và hiệu quả.
Quá trình ủ chất thải có những hạn chế sau:
+ Sản phẩm của quá trình ủ chất thải hữu cơ là phân ủ. Chất lƣợng phân ủ phụ
thuộc rất nhiều ở chất lƣợng chất thải đem vào ủ. Ở nƣớc ta, việc phân loại chất thải
tại nguồn chƣa đƣợc thực hiện triệt để nên các loại phân ủ là hỗn hợp chứa rất
nhiều các chất độc hoặc các chất không phù hợp với sự phát triển của cây trồng.
+ Trong quá trình ủ, xảy ra rất nhiều phản ứng sinh hoá. Quá trình phân giải của
VSV sẽ làm giảm khối lƣợng hữu cơ có trong chất thải, đây là hiện tƣợng luôn xảy
ra ở bất kỳ quá trình lên men nào, trong đó lƣợng nitơ và carbon thƣờng mất nhiều
nhất. Nitơ là nguyên tố rất quan trọng cho cây trồng khi chúng đƣợc chuyển sang