HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN NẤM ĐỂ LÀM GIỐNG XỬ
LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ

HÀ NỘI - 2021


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN NẤM ĐỂ LÀM GIỐNG XỬ
LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ

Người thực hiện

: NGUYỄN THỦY LINH

Mã sinh viên

: 621891

Lớp

: K62KHMTA

Khóa

: 62

Giáo viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN THỊ KHÁNH HUYỀN

HÀ NỘI - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp
“Phân lập, tuyển chọn nấm để làm giống xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ” do tơi
thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của cô giáo Th.S Nguyễn Thị Khánh
Huyền. Kết quả và số liệu trình bày trong khóa luận được thu thập trong q
trình nghiên cứu chưa từng cơng bố trong cơng trình nghiên cứu nào khác. Các
số liệu trích dẫn trong khóa luận có nguồn gốc rõ ràng đảm bảo tính chính xác,
tin cậy và trung thực.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 02 tháng 10 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thủy Linh

 

i



LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quãng thời gian 4 năm theo học tại Học viện Nông Nghiệp
Việt Nam, tôi đã được tạo điều kiện tốt nhất trong quá trình học tập và nghiên
cứu của mình, nhân dịp này tơi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những sự
giúp đỡ đó.
Đầu tiên tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy, cô giáo trong
khoa Tài Nguyên và Môi Trường - Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, sự chu
đáo của cán bộ, nhân viên ở các đơn vị của Học viện. Để hồn thành tốt được
bài khóa luận này, tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc nhất tới cô giáo Th.S Nguyễn
Thị Khánh Huyền - người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tơi trong suốt
thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Tơi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô, cán bộ quản lý phịng thí nghiệm
bộ mơn Vi sinh vật đã chỉ đạo và tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành
khóa luận này. Cuối cùng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, bạn bè và
người thân đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập nghiên
cứu tại trường.
Trong suốt quá trình nghiên cứu do còn nhiều hạn chế về kiến thức, tài
liệu và thời gian nên khơng tránh khỏi những thiếu sót. Tơi mong nhận được sự
góp ý của thầy cơ để nội dung khóa luận của tơi được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày...tháng...năm 2021
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thủy Linh

 

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. v
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................... vii
TÓM TẮT KHÓA LUẬN ................................................................................. viii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU................................. 4
1.1. Khái niệm chất thải rắn sinh hoạt................................................................... 4
1.2. Phân loại chất thải rắn sinh hoạt .................................................................... 4
1.3. Tác hại của chất thải rắn sinh hoạt trong đời sống......................................... 7
1.3.1. Ảnh hưởng tới sức khỏe con người và giảm mỹ quan môi trường sống .... 7
1.3.2. Ảnh hưởng đến môi trường nước ................................................................ 7
1.3.3. Ảnh hưởng đến môi trường không khí ........................................................ 8
1.3.4. Ảnh hưởng đến mơi trường đất ................................................................... 8
1.4. Các biện pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt ................................................... 9
1.4.1. Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh ............................................................. 9
1.4.2. Phương pháp ủ phân compost .................................................................... 9
1.4.3. Phương pháp đốt ....................................................................................... 11
1.4.4. Phương pháp tái chế .................................................................................. 12
1.5. Tổng quan về nấm có khả năng bổ sung vào đống ủ để xử lý rác thải
sinh hoạt hữu cơ ................................................................................................. 12
1.5.1. Khái quát chung về nấm ............................................................................ 12
1.5.2. Cơ sở khoa học xử lý rác thải hữu cơ bằng chế phẩm sinh học................ 13
1.5.3. Một số chủng nấm có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ ...................... 14

 

iii



1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ sinh học xử lý chất thải rắn
sinh hoạt tại Việt Nam và trên thế giới ............................................................... 17
1.6.1. Tại Việt Nam ............................................................................................. 17
1.6.2. Trên thế giới .............................................................................................. 19
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................................... 22
2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................... 22
2.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 22
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 22
2.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 22
2.4.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ................................................... 22
2.4.2. Phương pháp phân lập vi sinh vật ............................................................. 22
2.4.3. Phương pháp tuyển chọn vi sinh vật ......................................................... 24
2.4.4. Phương pháp phân tích số liệu .................................................................. 27
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 28
3.1. Kết quả phân lập chủng nấm có khả năng phân giải chất hữu cơ ................ 28
3.2. Kết quả tuyển chọn chủng nấm có khả năng phân giải chuyển hóa hợp chất
hữu cơ cao xử lý rác thải sinh hoạt ..................................................................... 32
3.2.1. Đánh giá hoạt tính sinh enzyme ................................................................ 32
3.2.2. Kết quả đánh giá đặc tính sinh học của các chủng nấm............................ 36
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 48
4.1. Kết luận ........................................................................................................ 48
4.2. Kiến nghị ...................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 50
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 54

 


iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần môi trường nuôi cấy nấm ................................................ 23
Bảng 2.2. Thành phần môi trường đánh giá hoạt tính sinh enzyme ................... 25
Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái các chủng nấm đã phân lập ................................. 26
Bảng 3.2. Kết quả hoạt tính sinh enzyme của các chủng nấm ............................ 33
Bảng 3.3. Khả năng thích ứng pH của các chủng nấm ....................................... 37
Bảng 3.4. Khả năng thích ứng nhiệt độ của các chủng nấm ............................... 39
Bảng 3.5. Khả năng kháng kháng sinh của các chủng nấm ................................ 41
Bảng 3.6. Đặc điểm sinh học của chủng nấm tuyển chọn được ......................... 44

 

v


DANH MỤC HÌNH
 

Hình 1.1. Nhóm rác thải hữu cơ dễ phân hủy ....................................................... 5
Hình 1.2. Nhóm rác thải tái chế, tái sử dụng......................................................... 5
Hình 1.3. Nhóm rác thải vơ cơ .............................................................................. 6
Hình 1.4. Sơ đồ chung bãi chơn lấp chất thải hợp vệ sinh .................................. 10
Hình 1.5. Cấu tạo thùng xử lý chất thải sinh hoạt hữu cơ dễ phân hủy .............. 11
Hình 1.6. Mơ hình lị đốt rác thải sinh hoạt CNC 330 ........................................ 12
Hình 3.1. Hình thái khuẩn lạc xuất hiện sau 24h ................................................ 32
Hình 3.2. Vịng phân giải Cellulose của một số chủng nấm ............................... 34
Hình 3.3. Vòng phân giải Amylose của một số chủng nấm ............................... 35

Hình 3.4. Vịng phân giải Protein của một số chủng nấm .................................. 33
Hình 3.5. Vịng phân giải Lipid của một số chủng nấm ..................................... 34
Hình 3.6. Tính đối kháng của một số chủng nấm ............................................... 43
Hình 3.7. Hình thái và khuẩn lạc chủng S.N1..................................................... 45
Hình 3.8. Hình thái và khuẩn lạc chủng S.N4..................................................... 46
Hình 3.9. Hình thái và khuẩn lạc chủng S.Nmen2.............................................. 46
Hình 3.10. Hình thái và khuẩn lạc chủng S.Nmen7............................................ 46
Hình 3.11. Hình thái và khuẩn lạc chủng S.Nmốc4............................................ 47
Hình 3.12. Hình thái và khuẩn lạc chủng T.Nmốc1 ........................................... 47
 
 

 

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

 

CTR

Chất thải rắn

CTRSH

Chất thải rắn sinh hoạt

QCVN


Quy chuẩn Việt Nam

BTNMT

Bộ Tài nguyên Môi trường

VSV

Vi sinh vật

MĐVSV

Mật độ vi sinh vật

WHO

World Health Organization

NĐ-CP

Nghị định Chính phủ

TCMT

Tổng cục Môi trường

Cs

Cộng sự


Tp

Thành phố

PH

Phân hủy

vii


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Chất thải rắn sinh hoạt bao gồm mọi thứ mà con người khơng sử dụng
đến, có ý định vứt đi hoặc loại bỏ trong quá trình sinh hoạt hàng ngày, sản xuất
của con người,... phát sinh từ các hộ gia đình, nơi cơng cộng, trường học, bệnh
viện,... như túi nilon, thức ăn thừa, những đồ dùng hỏng không sử dụng được.
Tác hại của chúng đang trở thành vấn đề nhức nhối hiện nay, ảnh hưởng tới
nhiều mặt của môi trường gây ra nhiều loại bệnh (về đường hô hấp, da, phổi,
bệnh truyền nhiễm,...); ảnh hưởng tới đa dạng sinh học làm cho hệ sinh thái dưới
nước đang dần mất đi; các bãi rác lộ thiên gây mất cảnh quan đơ thị, phát sinh ra
mùi hơi thối, khó chịu là những ngun nhân chính khiến mơi trường bị ô
nhiễm. Hiện nay, rác thải chưa được phân loại tại nguồn, hệ thống thu gom cịn
ít, ở vùng sâu vùng xa thì rác chưa được thu gom mà vứt bừa bãi ven đường,
biện pháp xử lý rác thải hiện nay chủ yếu là đốt và chôn lấp gây ảnh hưởng
nghiêm trọng đến môi trường.
Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích phân lập và tuyển chọn
được chủng nấm có khả năng phân giải, chuyển hóa hợp chất hữu cơ cao ứng
dụng để sản xuất chế phẩm xử lý rác thải sinh hoạt giúp thúc đẩy khả năng phân
hủy rác thải nhanh hơn, đạt hiệu quả xử lý cao hơn so với ủ khơng dùng chế

phẩm, an tồn với sức khỏe con người và cây trồng. Các chủng nấm được tuyển
chọn thơng qua kết quả đánh giá hoạt tính enzyme Cellulase, Protease, Lipase,
Amylase; khả năng thích ứng pH (4 - 8); có khả năng sinh trưởng phát triển ở
các mức nhiệt khác nhau (từ 20oC đến 40oC); khả năng kháng kháng sinh
Streptomycin cao (0mg/l - 1000mg/l); tính đối kháng giữa các chủng nấm. Từ 29
chủng nấm phân lập được từ mẫu rác thải sinh hoạt hữu cơ khác nhau (một mẫu
tiến hành phân tích trước khi mẫu phân hủy và một mẫu chờ đến khi phân hủy
rồi mới tiến hành phân tích), tiến hành đánh giá bốn hoạt tính sinh enzyme,
tuyển chọn được 11/29 chủng rồi tiếp tục đánh giá các đặc tính sinh học khác
của chúng. Và cuối cùng tuyển chọn được 6 chủng nấm nổi trội nhất có kích

 

viii


thước vịng phân giải enzyme tốt, khả năng thích ứng pH rộng, có khả năng sinh
trưởng và phát triển tốt ở các mức nhiệt rộng, có khả năng kháng kháng sinh
Streptomycin tốt và khơng có tính đối kháng nhau. Từ 6 chủng nấm đã tuyển
chọn được có thể tiến hành thử nghiệm hiệu quả xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ
bằng chế phẩm vi sinh.

 

ix


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là một trong những nước có nền kinh tế phát triển nhanh điều

này được thể hiện qua số liệu thống kê kinh tế của Việt Nam (2009 - 2019), theo
đó tổng sản phẩm trong nước đạt khoảng 266 tỷ USD, với mức tăng trưởng
5,40% năm 2009 đã lên đến 7,02% năm 2019 cao nhất trong vòng 10 năm qua
(Tổng cục thống kê, 2009 - 2019). Bên cạnh sự phát triển vượt bậc của nền kinh
tế thì q trình đơ thị hóa của nước ta cũng đang trên đà phát triển nhanh chóng
trong nhiều năm qua. Từ năm 2014 - 2019 số lượng đô thị đã tăng từ 774 lên
846 (Bộ xây dựng, 2019a), bao gồm 2 đô thị lớn đặc biệt phải kể đến như thành
phố Hà Nội và Hồ Chí Minh. Tuy nhiên do hệ thống các cơng trình hạ tầng đô
thị chưa phát triển đồng bộ, năng lực quản lý chưa đáp ứng nhu cầu của q
trình đơ thị hóa dẫn đến nảy sinh nhiều áp lực lớn lên mơi trường và với sức
khỏe cộng đồng. Cũng chính sự hiện đại đấy đã vơ tình làm cho đời sống chúng
ta trở nên khắc nghiệt hơn, tỷ lệ phát sinh CTRSH ở nước ta ngày càng tăng cao
khiến môi trường bị ô nhiễm trầm trọng (Ngân hàng Thế giới, 2018).
Theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới (2018), tổng lượng CTR sinh
hoạt phát sinh trên toàn cầu vào năm 2016 khoảng 2 tỷ tấn, trong đó nhiều nhất
ở khu vực Đơng Á - Thái Bình Dương với 468 triệu tấn (~23%) và thấp nhất là
Trung Đông và Bắc Phi với 129 triệu tấn (~6%). Ở Việt Nam, lượng CTRSH
phát sinh khoảng 25,5 triệu tấn năm 2018, trong đó CTRSH đơ thị khoảng
38.000 tấn/ngày và CTRSH nông thôn khoảng 32.000 tấn/ngày (TCMT, 2019).
CTRSH ở các đô thị chiếm hơn 50% tổng lượng CTR sinh hoạt của cả nước và
chiếm khoảng 60 - 70% tổng lượng CTR đô thị (Bộ TNMT, 2017). Dự báo
lượng CTR sinh hoạt tại Việt Nam sẽ tiếp tục tăng lên 54 triệu tấn vào năm 2030
(Ngân hàng Thế giới, 2018).
Thành phần của CTRSH có sự thay đổi khá nhiều tại các địa phương khác
nhau. Với việc khối lượng CTRSH phát sinh ra ngày càng tăng ở một số địa

 

1



phương đã triển khai phân loại CTRSH tại nguồn góp phần tạo nguyên liệu cho
hoạt động tái chế, giảm khối lượng rác thải trước khi chôn lấp (Bộ TNMT,
2019). Trên thế giới tỷ lệ thu gom CTRSH ở các nước có thu nhập cao và các
nước Bắc Mỹ đạt gần 100%, các nước có thu nhập trung bình thấp tỷ lệ thu gom
đạt khoảng 51%, trong khi đó tại các nước có thu nhập thấp tỷ lệ thu gom chỉ đạt
khoảng 39% (Ngân hàng Thế giới, 2018). Ở Việt Nam hiện nay tỷ lệ thu gom
CTRSH ở đô thị khoảng 85,5% và ở nông thôn khoảng 40 - 55% năm 2018
(TCMT, 2019). Tỷ lệ tái chế CTRSH tăng đều trong 30 năm qua, ở các nước có
thu nhập cao ước tính trung bình đạt khoảng 29%, các nước đang phát triển thấp
hơn 10% (Ngân hàng Thế giới, 2018). Tỷ lệ tái chế ở nước ta hiện nay vẫn ở
mức thấp khoảng 8 - 12%, việc sản xuất phân vi sinh từ CTRSH đã được triển
khai tuy nhiên chưa được phổ biến, hiện có khoảng 35 cơ sở chế biến phân hữu
cơ nhưng chưa được phát triển (Bộ TNMT, 2017). Tính đến năm 2016 trung
bình có 70% lượng CTRSH được xử lý bằng phương pháp chơn lấp, trong đó có
33% chơn lấp tại các bãi chôn lấp các loại, 37% tại các bãi rác lộ thiên, 11% còn
lại được tiêu hủy bằng phương pháp đốt. Ở Việt Nam hiện nay ước tính có đến
70 - 75% CTRSH được xử lý theo phương pháp này. Năm 2016, cả nước hiện
có 660 bãi chơn lấp, trong đó chỉ có 203 bãi chơn lấp hợp vệ sinh có lớp che phủ
trên rác thải chiếm khoảng 31% (Bộ TNMT, 2017).
Mặc dù biện pháp xử lý sinh học là biện pháp xử lý đơn giản, dễ thực
hiện, đem lại hiệu quả cao với CTRSH nhưng được áp dụng khá ít. CTRSH sau
ủ được bón cho rau, cây trồng cho hiệu quả tốt. Việc sử dụng phân bón hữu cơ
từ vi sinh khơng những làm cho đất tơi xốp, dễ canh tác, tránh xói mịn, trả lại
đất những phần dinh dưỡng mà cây đã lấy đi, giảm thiểu việc lạm dụng phân
bón hóa học. Xuất phát từ những vấn đề đang được quan tâm trên, nhằm tìm
kiếm giải pháp xử lý rác thải sinh hoạt quy mô hộ gia đình một cách hiệu quả
nhất nên tơi thực hiện nghiên cứu đề tài: “Phân lập, tuyển chọn nấm để làm
giống xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ”.


 

2


2. Mục tiêu nghiên cứu
Phân lập, tuyển chọn được một số chủng nấm có khả năng phân giải,
chuyển hóa các hợp chất hữu cơ để xử lý rác thải sinh hoạt nhanh, đạt hiệu quả
cao, đồng thời an toàn đối với con người và môi trường.

 

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm chất thải rắn sinh hoạt
Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn hoặc bùn thải, bao gồm các loại phế
liệu được thải ra bên ngồi mơi trường từ sinh hoạt hàng ngày, hoạt động sản
xuất, kinh doanh, dịch vụ,.... Chất thải rắn được chia thành: chất thải rắn sinh
hoạt, chất thải rắn công nghiệp, chất thải rắn y tế, chất thải rắn chăn ni,...
Trong đó chất thải rắn sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao nhất, bất kì mọi hoạt động sống
nào của con người tại gia đình, nơi cơng cộng đều phát sinh ra một lượng chất
thải đáng kể (Luật BVMT, 2020). Nhiều quốc gia trên thế giới thường sử dụng
cụm từ “Chất thải rắn đô thị” thể hiện cho CTRSH và mỗi quốc gia đều có định
nghĩa hay khái niệm riêng. Tuy nhiên khái niệm chung được đưa ra là tất cả chất
thải rắn phát sinh từ đô thị (hộ gia đình, cơng sở, khu thương mại,…) và khơng
bao gồm chất thải phát sinh từ q trình cơng nghiệp, xây dựng, giao thông vận
tải,... (JWNET, 2018; Pichtel, 2014).
Chất thải rắn sinh hoạt (còn được gọi là rác thải sinh hoạt) là các chất thải

rắn phát sinh trong quá trình sinh hoạt hàng ngày, quá trình sản xuất của con
người. Rác thải sinh hoạt bao gồm mọi thứ mà con người khơng sử dụng tới, có
ý định vứt bỏ đi từ các hộ gia đình, nơi cơng cộng, khu bệnh viện, khu xử lý chất
thải,... Rác thải sinh hoạt do chính con người thải ra trong đời sống hàng ngày
điển hình như: bao nilon, thức ăn thừa, giấy vệ sinh, chai lọ, các loại vỏ trái cây
hay những đồ vật hư hỏng không thể sử dụng được,… (NĐ-CP, 2015).
1.2. Phân loại chất thải rắn sinh hoạt
Tại Điều 15 Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015 của Chính phủ
về Quản lý chất thải và phế liệu có quy định về việc phân loại chất thải rắn sinh
hoạt thành 3 loại như sau:
- Rác thải hữu cơ dễ phân hủy: loại rác thải có khả năng phân hủy sinh
học cao và có thể đem đi tái chế để đưa vào sử dụng với mục đích khác như: làm
phân xanh bón cho cây, cải tạo đất trồng, làm thức ăn cho động vật,... Nhóm rác

 

4


thải có nguồn gốc từ phần bỏ đi của thực phẩm sau khi được chế biến thành thức
ăn cho con người, từ thực phẩm thừa hoặc hư hỏng không thể sử dụng như: hoa
lá, rau củ, cơm thừa, thức ăn ơi thiu,...

Hình 1.1. Nhóm rác thải hữu cơ dễ phân hủy
- Rác thải tái chế, tái sử dụng: loại rác thải khó phân hủy sinh học nhưng
có thể tái chế, tái sử dụng lại được nhằm mục đích phục vụ cho con người. Rác
thải của ngành này có thể tái chế trở thành nguyên liệu của ngành khác, vừa giúp
làm giảm rác thải mà còn tăng hiệu quả kinh tế. Ví dụ điển hình như: các loại
giấy thải, chai lọ, kim loại, cao su, thủy tinh, sách vở cũ, vỏ lon thực phẩm bỏ
đi,…


Hình 1.2. Nhóm rác thải tái chế, tái sử dụng

 

5


- Rác thải vô cơ: những loại rác thải rất khó phân hủy cần thời gian lâu
dài, khơng sử dụng được cũng không thể tái chế, tái sử dụng được nữa mà chỉ
có thể đem đi xử lý bằng biện pháp chôn lấp tại các bãi chôn lấp rác thải hoặc
đốt. Rác thải vô cơ bỏ đi bao gồm: các loại bao bì dùng để bọc bên ngồi hộp,
vỏ bánh kẹo, hộp chứa chất thải nguy hại được bỏ đi sau khi con người dùng hết
hay một số loại vật dụng, thiết bị cũ hỏng,…

Hình 1.3. Nhóm rác thải vơ cơ


Thành phần hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt
Ngoại trừ nhựa, cao su và da, thành phần chất hữu cơ có trong hầu hết

CTRSH có thể được phân loại như sau:
1. Những chất tan được trong nước như đường, tinh bột, amino axit và các
axit hữu cơ khác.
2. Hemicellulose là sản phẩm ngưng tụ của đường 5 carbon và đường 6
carbon.
3. Cellulose là sản phẩm ngưng tụ của Glucose, đường 6 carbon.
4. Mỡ, dầu và sáp là những este của rượu và axit béo mạch dài.
5. Lignin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm
methoxyl (-OCH3).

6. Lignocellulose.

 

6


7. Proteins là chuỗi các amino axit.
Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong
CTRSH là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạo
thành khí, chất rắn hữu cơ trơ và các chất vô cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong
quá trình chất hữu cơ bị thối rữa có trong CTRSH. Sự phân huỷ hợp chất hữu cơ
có thể được thực hiện bởi các sinh vật kỵ khí hoặc yếm khí phụ thuộc vào điều
kiện oxy. Q trình phân hủy kỵ khí thường xảy ra khá chậm và gây mùi do đó
hầu hết các q trình ủ compost thường ở dạng háo khí. Đặc tính lý hoá của mùn
biến động theo loại chất thải rắn, điều kiện hoạt động của q trình ủ compost
(Pháp luật mơi trường, 2019).
1.3. Tác hại của chất thải rắn sinh hoạt trong đời sống
1.3.1. Ảnh hưởng tới sức khỏe con người và giảm mỹ quan môi trường sống
Trong thành phần CTRSH thông thường hàm lượng hữu cơ chiếm tỷ lệ
lớn dễ bị phân hủy, lên men, bốc mùi hôi thối,… gây ô nhiễm môi trường không
khí xung quanh làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người, giảm mỹ quan môi
trường sống. Những người tiếp xúc thường xuyên với rác thải như thu nhặt các
phế liệu từ bãi rác rất dễ mắc các bệnh như: viêm phổi, sốt rét, các bệnh về mắt
và ngoài da,... Theo tổ chức y tế WHO, trên thế giới mỗi năm có 5 triệu người
chết và có gần 40 triệu trẻ em mắc các bệnh liên quan đến rác thải. Ngoài ra tỷ lệ
mắc bệnh ngoại khoa, viêm nhiễm chiếm tới 25%, ơ nhiễm khơng khí do q
trình phân hủy của rác thải cũng ảnh hưởng khơng nhỏ tới sức khỏe con người
với các bệnh lý đường hô hấp (Nguyễn Thị Loan, 2010). Rác thải sinh hoạt cũng
gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến cảnh quan, việc vứt rác bừa bãi, không thu

gom, vận chuyển để lại những hình ảnh khơng đẹp gây mất mỹ quan tại các đô
thị, khu dân cư,... (Bộ TNMT, 2019).
1.3.2. Ảnh hưởng đến mơi trường nước
Theo thói quen người dân thường đổ rác xuống bờ sông, hồ, rãnh,...
Lượng rác này sau khi bị phân hủy sẽ tác động trực tiếp và gián tiếp đến chất

 

7


lượng nước mặt, nước ngầm trong khu vực. Ngoài ra, rác thải có thể bị cuốn
trơi theo dịng nước mưa xuống ao hồ,... sẽ làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt,
lâu dần sẽ làm giảm diện tích ao hồ, giảm khả năng tự làm sạch của nước gây
tắc nghẽn cống thoát nước (Nguyễn Hùng Long, 2009). Các chất thải nổi trên
bề mặt làm cản trở sự truyền ánh sáng gây ảnh hưởng đến q trình quang
hợp của các lồi thực vật sống dưới nước. Khi rác thải lắng xuống đáy làm
tăng khối lượng trầm tích phải nạo vét hàng năm, phân hủy kỵ khí gây ra khí
H2S gây ngộ độc cho loài thủy hải sản (Bộ TNMT, 2019).
1.3.3. Ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí
CTRSH phát sinh từ các hộ gia đình thường là các loại thực phẩm
chiếm tỷ lệ cao trong tồn bộ khối lượng rác thải ra. Do khí hậu nhiệt đới
nóng ẩm và mưa nhiều ở nước ta nên trong quá trình CTRSH phân hủy, lên
men,... phát sinh ra mùi khó chịu. Chất thải khí phát sinh ra từ quá trình này
thường là: H2S, NH3, CH4, SO2,... đều là các tác nhân gây ra ô nhiễm môi
trường không khí (Nguyễn Hùng Long, 2009). Hoạt động giao thơng vận tải
được xem là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn đối với mơi trường
khơng khí do khí thái từ quá trình đốt nhiên liệu động cơ gồm CO, NOx, hơi
xăng dầu,... và bụi do đất cát cuốn bay lên trong quá trình di chuyển. Cùng
với việc đốt rác thải tùy tiện gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường khơng

khí nếu khơng có biện pháp kiểm sốt, xử lý đảm bảo quy định, rác thải tại
các bãi rác (giấy, gỗ, cao su,...) khi bị đốt sẽ phát sinh ra các chất khí chủ yếu
như CO2, SOx, HF, Dioxin và tro (Bộ TNMT, 2019c).
1.3.4. Ảnh hưởng đến môi trường đất
Trong thành phần chất thải rắn sinh hoạt có chứa nhiều chất độc hại, vì
vậy khi bị đổ thải trực tiếp trên bề mặt đất như tại các bãi rác tự phát, sự phân
hủy thành phần hữu cơ trong điều kiện kỵ khí cùng với sự tác động của VSV
sẽ tạo ra các axit hữu cơ làm axit hóa đất, tiêu diệt nhiều loại VSV có ích cho
đất như giun, các loại động vật khơng xương sống,... làm giảm tính đa dạng

 

8


sinh học, phát sinh nhiều sâu bọ phá hoại cây khiến năng suất cây trồng giảm
sút. Ngồi ra sự tích tụ các kim loại nặng và chất nguy hại trong đất do thấm
từ nước rỉ rác cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường đất (BTNMT, 2019).
1.4. Các biện pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt
Cùng với sự gia tăng dân số, q trình đơ thị hóa diễn ra mạnh mẽ dẫn
đến việc chất thải rắn sinh hoạt không ngừng tăng một cách nhanh chóng cả về
khối lượng và chủng loại. Ở nước ta, công tác quản lý CTRSH còn gặp nhiều bất
cập như tỷ lệ thu gom CTRSH còn chưa cao, rác thải chưa được phân loại tại
nguồn, tỷ lệ tái chế còn thấp,... (Nguyễn Trung Thắng và cs, 2019).
1.4.1. Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh
Phương pháp xử lý rác thải đơn giản và ít tốn kém nhất hiện nay, được
áp dụng rộng rãi và phổ biến ở rất nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt
Nam. Đặc điểm của phương pháp này là quá trình lưu giữ các chất thải rắn
trong một bãi chôn lấp. Bên cạnh đó chơn lấp rác thải hiện nay gây ra nhiều
vấn đề về môi trường nếu không được xử lý theo đúng phương pháp của một

bãi chôn lấp hợp vệ sinh, vấn đề lựa chọn địa điểm chôn lấp rác cịn gặp
nhiều khó khăn do dân số ngày một tăng đồng nghĩa với quỹ đất ngày một
hạn chế (Nguyễn Thú và cs, 1995). Phần lớn tại các bãi chôn lấp tiếp nhận
chất thải chưa được phân loại tại nguồn, có thành phần hữu cơ cao nên tính
ổn định thấp, chiếm dụng diện tích đất lớn, gây ơ nhiễm mơi trường do mùi
hơi, khí thải, nước rỉ rác, nhiều trường hợp gây ra sự cố phải xử lý phức tạp
và tốn kém (Bộ TNMT, 2019).

 

9


Hình 1.4. Sơ đồ chung bãi chơn lấp chất thải hợp vệ sinh
1.4.2. Phương pháp ủ phân compost
Là quá trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để hình thành các chất mùn,
với thao tác sản xuất và kiểm sốt một cách khoa học tạo mơi trường tối ưu đối
với quá trình ủ. Quá trình ủ được coi như q trình lên men yếm khí mùn hoặc
hoạt chất mùn, q trình lên men có thể chia làm hai giai đoạn: ủ hoai và ủ chín.
Sản phẩm khi thu hồi được khơng có mùi, khơng chứa VSV gây bệnh, áp dụng
với chất thải hữu cơ không độc hại, lúc đầu là khử nước sau xử lý cho đến khi
nó thành xốp và ẩm (Nguyễn Thị Loan, 2010). Do được xáo trộn thường xuyên
vì thế mà chất lượng phân được đồng đều, thu hồi được chất dinh dưỡng để cải
tạo đất, tổng đầu tư và mức chi phí vận hành thấp. Chế biến compost u cầu có
cơng đoạn phân loại rác thải được thực hiện trước khi ủ thường phát sinh mùi
hôi, nước rỉ rác,... sau khi ủ tiếp tục công đoạn sàng, lọc. Sản phẩm compost chủ
yếu được dùng cho các cơ sở lâm nghiệp, công nghiệp,... kết quả đem lại cho
thấy hiệu quả tốt khơng những duy trì độ phì nhiêu cho đất vừa cung cấp chất
dinh dưỡng cho cây, tránh được xói mịn giúp ích cho sự phát triển của cây trồng
(Bộ TNMT, 2019).


 

10


Hình 1.5. Cấu tạo thùng xử lý chất thải sinh hoạt hữu cơ dễ phân hủy
1.4.3. Phương pháp đốt
Xử lý bằng phương pháp đốt là làm giảm tới mức tối thiểu chất thải cho
khâu xử lý cuối cùng và là phương pháp xử lý tốn kém nhất so với chôn lấp hợp
vệ sinh. Đốt rác là q trình oxy hóa ở nhiệt độ cao mà các nguyên tố của các
chất hữu cơ như: Carbon, Hydro và Oxi chuyển sang CO2 và H2O. Quá trình này
thường được sử dụng trong xử lý chất thải nguy hại. Có nhiều loại lị đốt rác
nhưng nhiệt độ lò phải đạt trên 1. 200oC nếu khơng trong khí thải sẽ có nhiều
chất nguy hại u cầu người vận hành phải có trình độ kỹ thuật cao, giám sát
chặt chẽ khí thải sinh ra từ quá trình xử lý. CTRSH (sau khi phân loại) được đưa
vào lị đốt có buồng đốt sơ cấp và thứ cấp tạo thành khí cháy và tro xỉ, giảm
được 80 - 90% khối lượng chất thải (PGS.TS Lê Gia Hy, 2010). Hiện nay, có
một số địa phương đầu tư cho các xã một lò đốt cỡ nhỏ để xử lý CTRSH, sau
khi đưa vào sử dụng một thời gian thì một số lị đốt bị hỏng hóc, xuống cấp,
khơng đáp ứng được yêu cầu theo quy chuẩn QCVN 61-MT:2016/BTNMT. Một
số lò đốt đáp ứng theo yêu cầu của quy chuẩn, nhưng khi áp dụng tại các địa
phương gặp phải một số vấn đề như CTRSH có nhiệt trị thấp, độ ẩm cao, trình
độ vận hành cịn yếu kém, khơng vận hành hệ thống xử lý khí thải, dẫn đến
khơng kiểm sốt được chất thải thứ cấp phát sinh (Bộ TNMT, 2019c).

 

11



Hình 1.6. Mơ hình lị đốt rác thải sinh hoạt CNC 330
1.4.4. Phương pháp tái chế
Hoạt động tái chế đã có từ rất lâu ở Việt Nam. Tái chế là hoạt động sử
dụng trực tiếp lại các chất thải hoặc qua q trình sử dụng các giải pháp cơng
nghệ cải tiến chế tạo lại để tạo thành nguồn nguyên liệu phục vụ cho sản xuất
kinh doanh. Phương pháp này tận dụng tối đa được lượng rác thải hữu cơ dư
thừa, tiết kiệm chi phí trong việc nhập nguyên liệu cho sản xuất. Theo nghiên
cứu của UNEP năm 2015 và Ngân hàng Thế giới 2018, tỷ lệ tái chế CTRSH
tăng đều trong 30 năm qua ở các nước thu nhập cao, trung bình đạt khoảng 29%.
Ở các nước đang phát triển, tỷ lệ CTRSH được tái chế ước tính thấp hơn 10%.
Là nước có thu nhập trung bình thấp, tỷ lệ tái chế CTRSH ở Việt Nam hiện vẫn
còn ở mức thấp khoảng 8 - 12% (Bộ TNMT, 2019a). Việc chế biến, thu hồi
năng lượng từ chất thải mới chỉ bước đầu được triển khai (điển hình như ở
Quảng Bình, Hà Nam, Bình Dương,...) mặc dù có tiềm năng rất lớn nhưng chưa
được phổ biến rộng rãi (Nguyễn Trung Thắng và cs, 2019).
1.5. Tổng quan về nấm có khả năng bổ sung vào đống ủ để xử lý rác thải
sinh hoạt hữu cơ
1.5.1. Khái quát chung về nấm
Nấm có tên tiếng anh là Fungi, là nhóm sinh vật nằm trong giới Myceteae.
Giới nấm gồm nấm lớn và tất cả nấm khác (nấm men, nấm mốc,...) được tách

 

12


riêng do các đặc điểm không giống thực vật lẫn động vật. Gồm những sinh vật
nhân thực, cơ thể đơn bào hoặc đa bào, cấu trúc dạng sợi, có hình thức sinh sản
hữu tính và vơ tính nhờ bào tử. Nấm là sinh vật dị dưỡng, chúng nhận các chất

dinh dưỡng bằng cách hấp thụ qua bề mặt tế bào. Nấm có kích thước nhỏ khơng
thể nhìn được bằng mắt thường mà phải quan sát dưới kính hiển vi mới có thể
thấy được (Miles and Chang, 2004).
1.5.2. Cơ sở khoa học xử lý rác thải hữu cơ bằng chế phẩm sinh học
Rác thải hữu cơ là các phần của thực vật, động vật bị loại bỏ chúng có chứa
các thành phần như trong cơ thể sinh vật, trong đó quan trọng nhất là:
Hydratcacbon, Protein, Lipid,... Các Hydratcacbon chiếm tỷ trọng lớn nhất trong
sinh khối động vật, thực vật, vi sinh vật,... chúng tương đối phức tạp và khó
phân hủy. Protein là hợp chất hữu cơ cao phân tử chứa Nitơ thường chứa 15% 17,5%, là thành phần quan trọng trong cơ thể động vật, thực vật, vi sinh vật.
Lipid và các chất sáp có nhiều trong cơ thể sinh vật.
Chế phẩm sinh học là sản phẩm của quá trình tái tạo và sử dụng tài
nguyên sinh học, để phân loại chế phẩm sinh học người ta chia ra thành chế
phẩm sinh học truyền thống và chế phẩm sinh học mới. Chế phẩm sinh học có
hai dạng: dịch thể và chất mang (cấu thành từ 2 thành phần chính là chất mang
hay cịn gọi là mơi trường và tập hợp các chủng VSV có lợi tùy theo mục đích
sử dụng của từng loại chế phẩm). Trước đây mọi người thường lạm dụng các
loại phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật,... với mục đích tăng năng xuất, sản
lượng cho cây trồng. Điều này khơng những tốn nhiều chi phí để mua các sản
phẩm hóa chất mà nguy hại hơn nữa là hệ vi sinh vật đất và chất lượng đất bị
tàn phá nghiêm trọng dẫn đến thối hóa đất. Vì thế việc ứng dụng chế phẩm
sinh học, nhờ các chủng vi sinh vật có lợi được bổ sung vào trong đất giúp
cân bằng hệ sinh thái trong đất nói riêng và mơi trường nói chung góp phần
tăng độ phì nhiêu và tiêu diệt các tác nhân gây bệnh, sâu hại cho đất (TS.
Dương Hoa Xô, 2012).

 

13



Xử lý rác thải hữu cơ bằng chế phẩm sinh học là việc bổ sung chế phẩm có
chứa các vi sinh vật cịn sống, có khả năng phân hủy phù hợp với các thành phần
trong chất thải nhờ vào hoạt động sống tham gia tích cực của vi sinh vật vào q
trình chuyển hóa các chất phức tạp thành các chất đơn giản hơn, phân giải các
chất hữu cơ và vô cơ thành chất dinh dưỡng cho cây trồng. Các q trình chuyển
hóa này có thể xảy ra ở điều kiện hiếu khí hay kỵ khí. Tuy nhiên để có thể tuyển
chọn được chủng giống VSV hữu hiệu cần phải dựa trên những nguyên tắc sau:
- Các chủng VSV có trong chế phẩm phải có hoạt tính sinh học cao như
khả năng sinh phức hệ enzyme Cellulase cao và ổn định.
- Có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện thực tế của
đống ủ.
- Không gây độc cho người, cây trồng, động vật và VSV hữu ích trong
vùng rễ,…
- Có khả năng sinh trưởng mạnh trên mơi trường đơn giản, dễ kiếm thuận
lợi cho quá trình sản xuất chế phẩm (Nguyễn Xuân Nguyên, 2004).
1.5.3. Một số chủng nấm có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ
Thời kỳ đầu của quá trình ủ rác thải sinh hoạt, q trình hiếu khí được
diễn ra, giai đoạn này các chất hữu cơ dễ bị oxi hoá sinh hoá thành dạng đơn
giản như Protein, Tinh bột, Lipid và một lượng nhất định chất Cellulose. Trong
quá trình này, các vi sinh vật tiếp nhận một lượng năng lượng rất lớn và vì thế
tồn tại một lượng năng lượng đáng kể ở dạng nhiệt. Lượng năng và lượng nhiệt
được tạo thành bên trong lòng đống ủ được tạo ra nhiều hơn so với lượng nhiệt
được thốt ra bên ngồi và do đó nhiệt độ bên trong các đống bể ủ được tăng
lên. Giá trị nhiệt độ tăng tới 60 - 70oC, kéo dài trong thời gian khoảng 30 ngày.
a. Nhóm phân giải Cellulose
Cellulose có cơng thức cấu tạo là (C6H10O5)n. Các đơn phân hoàn toàn
cấu tạo từ đường D - glucose liên kết với nhau bởi liên kết β - 1,4 - glucoside

 


14