HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
----------------------

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

Người thực hiện

: NGUYỄN THỊ DIỆU LINH

Mã sinh viên

: 621888

Lớp

: K62KHMTA

Khóa

: K62

Giảng viên hướng dẫn

: ThS. NGUYỄN THỊ KHÁNH HUYỀN

Hà Nội - 2021


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1.

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Diệu Linh
Tel: 0392570494

Mail:

2.

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

3.


Lớp: K62KHMTA

4.

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Khánh Huyền
Tel: 0985020690

5.

Khoá: 62

Mail:

Tên đề tài: “Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn để làm giống xử lý rác
thải sinh hoạt hữu cơ”

Loại đề tài:
Đề tài điều tra
Đề tài khoa học thực nghiệm
6.

Địa điểm thực hiện: Học Viện Nông nghiệp Việt Nam – thị trấn Trâu
Quỳ, huyện Gia Lâm, Hà Nội

Người thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thị Diệu Linh

i



LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan mọi kết quả trong q trình nghiên cứu trong khóa
luận tốt nghiệp “Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn để làm giống xử lý rác thải
sinh hoạt hữu cơ” do em thực hiện, các số liệu trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng,
kết quả trình bày trong khóa luận được thu thập từ q trình thực hiện nghiên
cứu và chưa từng được công bố trong một nghiên cứu nào trước đó. Các số
liệu và trích dẫn trong Khóa luận đảm bảo tính chính xác, tin cậy và trung
thực. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước các nội dung đã trình bày
trong khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Diệu Linh

i


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản
thân, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ để em có thể hoàn thành đề tài
nghiên cứu “ Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn để làm giống xử lý rác thải sinh
hoạt hữu cơ”.
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các thầy giáo, cô
giáo trong khoa Môi trường – Học viện Nông nghiệp Việt Nam và đặc biệt
em muốn nói lời cảm ơn sâu sắc nhất tới cô giáo Th.S Nguyễn Thị Khánh
Huyền – Giảng viên bộ môn VSV người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp
đỡ em trong suốt thời gian thực hiện khố luận tốt nghiệp.

Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cơ, cán bộ Bộ mơn quản lý phịng
thí nghiệm VSV đã chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành khóa
luận này.
Cuối cùng em xin bày tỏ lịng biết đến gia đình, bạn bè và người thân
đã luôn động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại
trường.
Trong quá trình nghiên cứu do còn hạn chế về kiến thức, tài liệu và thời
gian nên khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý
của thầy cơ để nội dung khóa luận của em được hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Diệu 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
PHẦN I. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................. 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 3
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU .................................. 4
2.1. Khái quát về rác thải sinh hoạt ................................................................... 4

2.2. Vấn đề môi trường phát sinh trong quản lý xử lý rác thải sinh hoạt ......... 5
2.2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường đất .............................................................. 5
2.2.2. Vấn đề ô nhiễm môi trường nước ........................................................... 5
2.2.3. Vấn đề ô nhiễm môi trường không khí ................................................... 6
2.2.4. Các ảnh hưởng khác ................................................................................ 6
2.3. Các biện pháp xử lý RTSH ........................................................................ 7
2.3.1. Xử lý rác thải bằng phương pháp đốt...................................................... 7
2.3.2. Phương pháp chôn lấp ............................................................................. 8
2.3.3. Phương pháp tái chế ................................................................................ 9
2.3.4. Xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học: .......................................... 10
2.4. Tiềm năng ứng dụng vi sinh vật trong xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ ......... 12
2.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong xử lý rác
thải sinh hoạt trong và ngoài nước .................................................................. 14
2.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước .......................................................... 14

iii


2.5.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 16
PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ............................................................................................................... 18
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 18
3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 18
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 18
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 18
3.4.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ............................................... 18
3.4.2. Phương pháp phân lập, tuyển chọn VSV .............................................. 18
3.4.3. Phương pháp thử nghiệm ...................................................................... 20
3.4.4. Phương pháp phân tích số liệu. ............................................................. 21
PHẦN IV. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ............................................................. 22

4.1. Kết quả phân lập vi khuẩn..................................................................... 22
4.2. Kết quả đánh giá đặc tính sinh học của một số chủng vi khuẩn ........... 23
4.2.1. Đánh giá hoạt tính enzyme.................................................................... 23
4.2.2. Khả năng thích ứng pH của các chủng vi khuẩn .................................. 26
4.2.3. Khả năng chịu nhiệt của một số chủng vi khuẩn .................................. 27
4.2.4. Khả năng kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn ........................... 29
4.2.5. Đánh giá tính đối kháng của các chủng VSV tuyển chọn .................... 30
4.2.6. Kết quả tuyển chọn các chủng vi khuẩn ............................................... 31
4.3. Hiệu quả xử lý RTSH hữu cơ của giống VSV tuyển chọn được .......... 35
4.3.1. Diễn biến nhiệt độ đống ủ ..................................................................... 35
4.3.2. Các chỉ tiêu cảm quan của đống ủ......................................................... 36
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 38
5.1.

Kết luận ................................................................................................. 38

5.2. Kiến nghị ............................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 39
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 42

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần rác thải sinh hoạt ........................................................... 4
Bảng 2.2. Phân loại quy mô bãi chôn lấp.......................................................... 9
Bảng 3.1. Thành phần môi trường đánh giá khả năng sinh enzyme ............... 19
Bảng 4.1 Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn .............................................. 22
Bảng 4.2. Bảng đo hoạt tính sinh enzyme của vi khuẩn ................................. 24
Bảng 4.3. Khả năng thích ứng pH của các chủng vi khuẩn ............................ 26

Bảng 4.4. Khả năng chịu nhiệt của một số chủng vi khuẩn ............................ 28
Bảng 4.5. Khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn ...................................... 29
Bảng 4.6. Đặc điểm sinh học của VSV được chọn ......................................... 32
Bảng 4.7. Diễn biến nhiệt độ ........................................................................... 36
Bảng 4.8. Kết quả đánh giá màu sắc, cảm quan đống ủ ................................. 37

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Vịng tuần hồn N và C trong tự nhiên ........................................... 12
Hình 4.1. Hình thái khuẩn lạc xuất hiện sau 24h ............................................ 23
Hình 4.2. Vịng phân giải Tinh bột của một số chủng vi khuẩn ..................... 24
Hình 4.3. Vòng phân giải Protein của một số chủng vi khuẩn ....................... 25
Hình 4.4. Vịng phân giải Cellulose của một số chủng vi khuẩn .................... 25
Hình 4.5. Tính đối kháng của các chủng vi khuẩn.......................................... 31
Hình 4.6. Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng VK1 ...................................... 33
Hình 4.7. Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng VK2 ...................................... 33
Hình 4.8. Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng VK4 ...................................... 33
Hình 4.9. Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng VK5 ...................................... 34
Hình 4.10. Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng VK8 .................................... 34
Hình 4.11. Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng T.VK8................................. 34

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt


Nghĩa của từ viết tắt

CTRSH

Chất thải rắn sinh hoạt

RTSH

Rác thải sinh hoạt

VSV

Vi sinh vật

VK

Vi khuẩn

vii


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm phân lập, tuyển chọn vi khuẩn để
làm giống xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ. Đề tài đã phân lập được 10 chủng
vi khuẩn có nguồn gốc từ 2 mẫu rác thải sinh hoạt khác nhau và tiến hành
đánh giá hoạt tính enzyme Xenlulaza, Amylaza, Proteaza đã tuyển chọn được
6/10 chủng có khả năng sinh cả 3 enzyme chiếm 60% trong đó khả năng sinh
enzym Xenlulaza ở mức khá và mạnh, khả năng sinh enzym Proteaza ở mức
khá và khả năng sinh enzym Amylaza của các chủng ở mức trung bình. Tiếp
tục đánh giá các khả năng thích ứng pH, nhiệt độ, kháng kháng sinh. Kết quả

tuyển chọn được 6 chủng có khả năng phân hủy tốt các hợp chất hữu cơ (kích
thước vịng phân giải cao nhất ở 3 enzym Xenlulaza, Proteaza, Amylaza lần
lượt: VK1 là 2,7 cm, VK5 và T.VK8 là 2,0 cm, VK5 và T.VK8 là 1,8 cm).
Các chủng này có khả năng thích nghi với nhiều điều kiện mơi trường khác
nhau, dải nhiệt độ thích ứng từ 25ºC đến 40ºC, có khả năng thích ứng pH rộng
(4-8), 1 số chủng có khả năng kháng kháng sinh tốt (0 - 1000mg/l).

viii


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài
Ơ nhiễm môi trường đô thị do rác thải sinh hoạt (RTSH) đang là vấn đề

nghiêm trọng và gây suy thối mơi trường đất, nước, khơng khí, cảnh quan đơ
thị, sức khỏe con người và sinh vật, và là yếu tố đang gây cản trở sự phát triển
về kinh tế - xã hội, du lịch của các địa phương. RTSH phát sinh trong quá
trình sinh sống của con người như thực phẩm dư thừa, túi nilon, chai nhựa,...
không được xử lý hợp lý sẽ là những chất độc đối với nhiều loài sinh vật, làm
suy giảm đa dạng sinh học. Các quá trình phân hủy RTSH trong tự nhiên, nếu
khơng được quản lý đúng cách sẽ là nguồn ô nhiễm gây ô nhiễm cho môi
trường đất, nước mặt và nước ngầm, cũng như mơi trường khơng khí (Trương
Thị Yến Nhi, 2020). Theo Báo cáo Hiện trạng Môi trường quốc gia năm
2015, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) đô thị năm 2014 phát sinh
khoảng 32.000 tấn/ngày. Chỉ tính riêng tại Hà Nội và TP.HCM, khối lượng
CTRSH phát sinh là 6.420 tấn/ngày và 6.739 tấn/ngày. Theo tính tốn mức
gia tăng của giai đoạn từ 2010 – 2014 trung bình mỗi năm là 12%. Năm 2019,
CTRSH tại các đô thị ở mức 35.624 tấn/ngày, ở nông thôn là 28.394 tấn/ngày.

Tổng khối lượng CTRSH phát sinh trên toàn quốc năm 2019 đã tăng 46% so
với năm 2010. Đến năm 2019, con số này là 64.658 tấn/ngày (khu vực đô thị
là 35.624 tấn/ngày và khu vực nông thôn là 28.394 tấn/ngày), tăng 46% so với
năm 2010. Các địa phương có khối lượng CTRSH phát sinh trên 1.000
tấn/ngày chiếm 25% (trong đó có Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh phát
sinh trên 6.000 tấn/ngày). Tỷ lệ thu gom CTRSH ở Việt Nam trung bình năm
2019 tại khu vực đô thị đạt 92% và khu vực nơng thơn đạt 66%; chơn lấp vẫn
là hình thức xử lý chính (71% khối lượng thu gom) nhưng chỉ có khoảng 20%
bãi chôn lấp là hợp vệ sinh (Báo cáo Hiện trạng Môi trường quốc gia năm
2019).

1


Chất thải rắn sinh hoạt (còn gọi là rác sinh hoạt) là chất thải rắn phát
sinh trong sinh hoạt thường ngày của con người (Nghị định 38/2015/NĐ-CP).
RTSH bao gồm các thành phần hữu cơ dễ phân hủy sinh học chiếm 70%
(gồm thực phẩm thừa, rác thải từ hoạt động nấu ăn của căn tin, hoạt động cắt
tỉa cây cảnh, thu dọn lá cây…), thành phần có khả năng tái chế chiếm 25%
(giấy, nilon, nhựa, thủy tinh, vỏ đồ hộp…), và thành phần khác chiếm 5%
(chất thải trơ như xà bần, móp xốp…và chất thải nguy hại) (Trường Đại học
Tơn Đức Thắng, 2018). Hiện nay, ở nước ta, RTSH chủ yếu được xử lý theo
hình thức chơn lấp (khoảng 71%), tại một số thành phố lớn như Hà Nội, TP
Hồ Chí Minh… tỷ lệ chôn lấp rác đạt đến gần 90% (Xn Tùng, 2021). Ngồi
ra, một số cơng nghệ xử lý rác đã và đang được áp dụng tại Việt Nam cịn có
cơng nghệ chơn lấp hợp vệ sinh, đốt tiêu hủy, đốt phát điện, sản xuất phân
compost…giải quyết một lượng lớn rác thải cho các địa phương, nhưng sau
một thời gian áp dụng cũng bộc lộ một số bất cập, làm phát sinh những vấn đề
ô nhiễm trường. Mặc dù, biện pháp sinh học là một biện pháp xử lý RTSH
thân thiện môi trường, đơn giản và dễ thực hiện nhất nhưng đang được áp

dụng khá ít. Biện pháp này đặc biệt rất hiệu quả với các chất thải rắn hữu cơ.
RTSH được coi là nguồn tài nguyên hữu ích bởi trong RTSH chứa
nhiều thành phần có thể tái chế, tái sử dụng được. Rác thải hữu cơ là nguồn
dự trữ chất hữu cơ lớn, có tiềm năng trong việc tuần hoàn dinh dưỡng cho đất
và cây trồng cộng với sự phát triển của công nghệ sinh học đặc biệt là cơng
nghệ vi sinh vật (VSV) ngày càng đóng một vai trị quan trọng trong lĩnh vực
bảo vệ mơi trường. Theo Nguyễn Xn Dự (2021), khi thử nghiệm mơ hình
tạo phân compost từ rác hữu cơ tại các hộ gia đình đã cho thấy hiệu quả xử lý
và tái chế nguồn rác thải hữu cơ, phân compost sau ủ được bón cho rau, cây
hoa trong nhà cho hiệu quả tốt. Việc sử dụng phân bón hữu cơ từ q trình ủ
vi sinh chất thải hữu cơ không những làm cho đất tơi xốp, dễ canh tác, tránh
được xói mịn do giữ nước tốt hơn, mà còn trả lại cho đất những phần dinh

2


dưỡng mà cây đã lấy đi, giảm thiểu việc lạm dụng phân bón hóa học (Trần
Thanh Như, 2020).
Xuất phát từ những vấn đề đáng được quan tâm trên, nhằm tìm kiếm
giải pháp xử lý RTSH ở quy mô hộ gia đình một cách hiệu quả nhất tơi thực
hiện nghiên cứu đề tài “Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn để làm giống xử lý
rác thải sinh hoạt hữu cơ”.
1.2.

Mục tiêu nghiên cứu
Tuyển chọn được 2-3 chủng VK có khả năng phân hủy chuyển hóa chất

hữu cơ giúp ích cho q trình nghiên cứu để xử lý rác thải sinh hoạt.

3



PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Khái quát về rác thải sinh hoạt
Chất thải rắn sinh hoạt (còn gọi là rác sinh hoạt) là chất thải rắn phát
sinh trong sinh hoạt thường ngày của con người (Nghị định 38/2015/NĐ-CP).
 Thành phần rác thải sinh hoạt
Bảng 2.1. Thành phần rác thải sinh hoạt
STT

Thành phần

Tỉ lệ khối lượng (%)

1

Rác hữu cơ

41,98

2

Giấy

5,27

3

Nhựa, cao su


7,19

4

Len, vải

1,75

5

Thủy tinh

1,42

6

Đá, đất sét, sành sứ

6,89

7

Xương, vỏ hộp

1,27

8

Kim loại


0,59

9

Tạp chất

33,67

 Phân loại RTSH
- RTSH được chia làm 3 loại:
 Rác thải hữu cơ: Rác thải hữu cơ rất dễ phân hủy. Chúng thường được
tái chế thành phân hữu cơ hoặc thức ăn cho động vật. Rác thải hữu cơ bao
gồm: Tất cả các phế thải nông nghiệp (rơm, rạ,…); bộ phận của cây cối (thân,
cành, hoặc lá cây…); các loại rác thải (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

4


bột, làng nghề nhuộm, in, chế tạo vải; thực phẩm cũ dư thừa đã hỏng (rau củ
quả, đồ ăn thừa, hoa quả, cá, thịt, trứng,…); tất cả các loại phế thải sinh hoạt..
 Rác thải vô cơ không thể tái chế: là tất cả những loại rác không thể sử
dụng cũng khơng thể tái chế. Chúng chỉ có thể được xử lý bằng cách chôn lấp.
Rác thải vô cơ bao gồm: Xỉ than, nilon, sành sứ, gỗ đá, gạch vỡ hoặc khơng
cịn giá trị sử dụng; các loại vỏ sị, vỏ trứng, vỏ ốc, ly, chén, cốc, bình thủy
tinh vỡ, đồ cao su, đồng hồ hỏng, sành sứ, gỗ đá, gạch, chén, đồ nhựa, đồ sắt,
thủy tinh, đồ da, băng đĩa nhạc, radio…; tất cả phế liệu không thể sử dụng.
 Chất thải vơ cơ có khả năng tái sử dụng - tái chế: là loại rác khó phân
hủy nhưng có thể tái chế sử dụng. Bao gồm: các chai lọ, các thùng phuy,

thùng chứa được làm từ nhựa, thủy tinh; các loại nhựa, bao bì nhựa mềm; tất
cả báo, sách vở, tạp chí, bảng biển khơng cịn khả năng sử dụng; tất cả phế
liệu sắt thép, nhơm, inox, bình phun; các loại hộp đựng nước trái cây, đựng
sữa, các loại nồi, chảo, kim loại hỏng, pin; các loại hộp giấy, bìa carton, giấy
in, giấy viết…
2.2.

Vấn đề mơi trường phát sinh trong quản lý xử lý rác thải sinh hoạt

2.2.1. Vấn đề ơ nhiễm mơi trường đất
Trong RTSH có chứa nhiều chất độc, các chất hữu cơ khó phân hủy.
Khi khơng được thu gom, một số chất khó phân hủy như nilon, vỏ lon,… sẽ
ngấm vào đất làm tiêu diệt các lồi sinh vật có ích như giun, vi sinh vật, ếch
nhái,… làm thay đổi pH, cơ cấu của đất khiến đất ngày càng trở nên cằn cỗi.
Các chất thải như xỉ than, vôi vữa… đổ xuống đất làm cho đất bị đóng cứng,
khả năng thấm nước, hút nước kém, đất bị thối hóa.
2.2.2. Vấn đề ơ nhiễm mơi trường nước
RTSH bị xả trực tiếp xuống ao, hồ sau một thời gian phân hủy sẽ gây
ảnh hưởng xấu tới chất lượng nước mặt của khu vực, gây mất vệ sinh và ơ
nhiễm thủy vực. Rác theo nước mưa có thể bị cuốn trôi xuống ao, hồ, sông,

5


suối sẽ làm nguồn nước bị ô nhiễm, gây ảnh hưởng tới các sinh vật sinh sống
dưới nước, làm giảm diện tích, khả năng tự làm sạch của ao hồ.
Tại các bãi rác, nếu không tạo được lớp phủ bảo đảm hạn chế tối đa
nước mưa thấm qua thì cũng có thể gây ơ nhiễm nguồn nước mặt. Ở các bãi
chôn lấp, chất ô nhiễm trong nước rác là tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước
ngầm trong khu vực và các nguồn nước ao hồ, sông suối lân cận. Theo Đào

Phương (2018), tại một số điểm chôn lấp lộ thiên của các huyện Thanh Liêm,
Lý Nhân, Duy Tiên và Bình Lục nguồn nước ô nhiễm từ việc chôn lấp rác
thải đã ngấm vào nguồn nước ngầm, làm ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống
sinh hoạt, chăn nuôi thủy sản và sản xuất nông nghiệp của nhân dân.
2.2.3. Vấn đề ô nhiễm mơi trường khơng khí
Trong nguồn chất thải rắn sinh hoạt từ khu dân cư loại rác thải hữu cơ
chiếm tỷ lệ cao. Điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa như ở nước ta là
môi trường thuận lợi cho các thành phần hữu cơ phân huỷ, thúc đẩy nhanh
giai đoạn lên men, thối rữa và tạo nên mùi khó chịu cho con người.
Mùi hơi thối tại các bãi trung chuyển rác là nguồn gây ô nhiễm môi
trường khơng khí. Mùi hơi từ rác, bụi cuốn lên khi xúc rác, bụi khói, tiếng ồn
và các khí thải độc hại từ các xe thu gom, vận chuyển rác. Theo Tiến Dũng
(2020), dọc hai bên tuyến đường Quốc lộ 70 chạy qua xã Bản Phiệt, huyện
Bảo Thắng rác thải vứt bừa bãi ở ven đường không qua xử lý, mùi hôi thối
bốc lên nồng nặc ảnh hưởng đến cuộc sống người dân.
2.2.4. Các ảnh hưởng khác
Rác thải sinh hoạt vứt bừa bãi, chất động lộn xộn, không thu gom, thu
gom không hết, vận chuyển rơi vãi dọc đường đều là những hình ảnh gây mất
vệ sinh mơi trường và làm ảnh hưởng đến mỹ quan đường phố, thơn xóm
(Ngơ Thị Thắm, 2018).
Các bãi rác công cộng luôn là nguồn phát sinh các ổ dịch bệnh, là nguy
cơ đe dọa đến sức khoẻ con người, các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh sẽ càng

6


nguy hiểm hơn khi có những lồi dễ gây ra bệnh truyền nhiễm như ruồi,
muỗi, chuột, gián,… Một số bệnh có thể kể đến như bệnh dịch hạch ở chuột,
bệnh sốt xuất huyết ở muỗi, bệnh về đường tiêu hoá ở ruồi. Gây ảnh hưởng
xấu tới những người tiếp xúc thường xuyên với rác như những người làm

công việc thu nhặt các phế liệu từ bãi rác dễ mắc các bệnh về mắt, tai, mũi
họng, đường tiêu hố ngồi da, phụ khoa (Nhóm phóng viên thời nay, 2017).
Rác thải khơng thu gom hết ứ đọng trong các ao, hồ là nguyên nhân gây
mất vệ sinh và ô nhiễm các thủy vực. Chất thải phân hủy trong nước gây mùi
hôi thối, gây phú dưỡng nguồn nước làm cho thủy sinh vật trong nguồn nước
mặt bị suy thoái
2.3. Các biện pháp xử lý RTSH
2.3.1. Xử lý rác thải bằng phương pháp đốt
Phương pháp này giúp xử lý triệt để các tác nhân gây ơ nhiễm có trong
rác, khơng gây tốn diện tích. Tuy nhiên chi phí đầu tư cho phương pháp xử lý
RTSH này cao hơn so với phương pháp sinh học, đồng thời dây chuyền vận
hành phức tạp, đòi hỏi tay nghề cao.
Quá trình này thường được thực hiện trong các lò đốt rác chuyên dụng
ở nhiệt độ cao (từ 850 đến 1.100°C). Phản ứng cháy sẽ liên tục được thực
hiện, và nhiệt độ sẽ được duy trì bằng cách bổ sung năng lượng bằng điện hay
nhiệt toả ra khi đốt cháy nhiên liệu như gas, dầu diezen…
Phương pháp thiêu đốt góp phần giảm bớt tới mức nhỏ nhất chất thải
cho khâu xử lý cuối cùng là chôn lấp tro, xỉ. Ngồi ra, năng lượng phát sinh
trong q trình thiêu đốt có thể tận dụng cho các ngành cơng nghiệp sử dụng
nhiệt hoặc phát điện (Báo Nhân dân, 2010).
Ưu điểm:
 Khả năng tận dụng nhiệt cho lò hơi, lò sưởi hoặc các lị cơng nghiệp
và phát điện;

7


 Xử lý được toàn bộ chất thải rắn mà khơng cần nhiều diện tích đất sử
dụng làm bãi chơn lấp rác;
 Xử lý triệt để thành phần ô nhiễm, giảm tối đa thể tích;

 Chất thải được biến thành những chất trung gian có giá trị, có thể sử
dụng để biến thành những vật liệu tái chế hoặc thu hồi năng lượng;
 Loại bỏ được nhiều chất độc hại.
Nhược điểm:
 Chi phí đầu tư và bảo trì cao so với các phương pháp khác;
 Khi vận hành đòi hỏi rác có nhiệt trị cao;
 Tác động thứ cấp tới mơi trường do khí phát thải và phải xử lý tro
sau khi đốt;
 Có thể gặp khó khăn khi có sự thay đổi về thành phần chất thải (Th.s
Văn Hữu Tập, 2016).
2.3.2. Phương pháp chôn lấp
Rác thải cần được tập trung đúng nơi quy định, đảm bảo hợp vệ sinh,
cách xa khu vực dân cư để không làm ảnh hưởng đến sức khỏe, chất lượng
cuộc sống. Với cách xử lý RTSH này, chất thải sẽ trải qua quá trình phân hủy
sinh học và tạo thành các sản phẩm như axit hữu cơ, các hợp chất nitơ và một
số các loại khí như CO2, CH4 …(Cleanipedia, 2021).
Quy trình thực hiện phương pháp chơn lấp:
 Bố trí, sắp xếp rác thải thành những lớp dày khoảng 40- 80 cm lên
mặt đất, rồi sau đó nén chúng lại và tiếp tục trải những lớp khác lên.
 Cứ mỗi lớp rác dày khoảng 2-2,2 mét thì phủ một lớp đất dày từ 1060 cm lên trên rồi lại nén chặt lại. Lặp lại cho đến khi đạt độ cao 15 mét. Mỗi
lớp như vậy là 1 ô rác.

8


Bảng 2.2. Phân loại quy mô bãi chôn lấp
TT

Quy mô bãi


Dân số

Lượng chất

Diện tích

Thời hạn

chơn lấp

(nghìn

thải rắn

bãi (ha)

sử dụng

người)

(tấn/năm)

(năm)

1

Loại nhỏ

5 – 10


20.000

5

< 10

2

Loại vừa

100 – 350

65.000

10 – 30

10 – 30

3

Loại lớn

350 – 1000

200.000

30 – 50

30 – 50


4

Loại rất lớn

> 1000

> 200.000

 50

> 50

(Văn Hữu Tập, 2016)
Ưu điểm:
 Xử lý khối lượng rất lớn chất thải;
 Chi phí đầu tư và chi phí xử lý nhỏ.
Nhược điểm:
 Chiếm nhiều diện tích;
 Gây ô nhiễm khu vực xử lý;
 Thời gian phân hủy chậm. (Th.s Văn Hữu Tập, 2016)
2.3.3. Phương pháp tái chế
Tái chế là phương pháp được nhiều nước trên thế giới áp dụng. Đây là
phương pháp chế biến nguồn rác thải tại các nhà máy tái chế chất thải hoặc cơ
sở phục hồi vật liệu thành các vật liệu, sản phẩm mới có thể sử dụng được.
Chất thải tái chế được thu gom từ các bãi rác, lề đường,… sau đó được phân
loại, làm sạch và cuối cùng là tái chế thành vật liệu mới.Ví dụ: Nhà máy loại
bỏ chất độc hại và kim loại nặng từ chất thải thực phẩm, rồi sấy khô, nghiền
nhỏ, và điều chỉnh độ mặn để làm thức ăn gia súc giàu dinh dưỡng.
Ưu điểm:
 Tận dụng được tối đa lượng rác hữu cơ dư thừa


9


 Tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên bởi việc sử dụng vật liệu
được tái chế thay cho vật liệu gốc.
 Tiết kiệm chi phí trong việc nhập nguyên liệu cho sản xuất
 Giảm được lượng rác cần phải xử lý
 Tiết kiệm được diện tích các bãi rác, đất chơn lấp
Nhược điểm:
 Q trình phức tạp, địi hỏi đầu tư cơng nghệ kỹ thuật cao
 Q trình tái chế có thể phát sinh ra những chất ơ nhiễm khác
 Thị trường tiêu thụ các sản phẩm này thường gặp nhiều khó khăn
(Hồ Đức Tâm, 2019).
2.3.4. Xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học:
Đây là phương pháp xử lý RTSH đơn giản và dễ thực hiện nhất được
rất nhiều nước phát triển sử dụng bởi tính hiệu quả cao và an toàn. Phương
pháp này đặc biệt rất hiệu quả với các chất thải rắn hữu cơ, do thành phần này
chiếm tỉ trọng lớn (từ 44-50% trọng lượng) nên có thể tận dụng để sản xuất
phân hữu cơ.
Quá trình xử lý sinh học rác thải sẽ dựa vào hoạt động phân huỷ của
VSV nhằm phân hủy các chất hữu cơ có trong rác. Để thúc đẩy q trình phân
hủy đó đạt hiệu quả cao và triệt để, cần phải tạo các điều kiện và môi trường
tối ưu cho những VSV tham gia phân huỷ. Xử lý rác thải bằng phương pháp
sinh học ủ đống (Wikipedia).
 Phương pháp ủ đống: Có thể xem ủ đống là một trong những cách xử
lý đơn giản với quy mô nhỏ nhất. RTSH sẽ được ủ thành đống hoặc luống,
nổi trên mặt đất hay chìm hẳn dưới hố, hoặc là nửa nổi nửa chìm. Đây là một
q trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để chuyển đổi thành các chất mùn.
Trong suốt quá trình ủ, oxy sẽ được tiêu thụ dần cho đến hết, và chuyển từ

hiếu khí sang kị khí; nhiệt độ có thể dao động lên tới khoảng 60-70°C.

10


Ngồi RTSH, phương pháp ủ đống cịn được áp dụng với những rác
thải sản xuất của làng nghề, phế thải cơng nghiệp cơng nghiệp đường (bã thân
cây mía), cơng nghiệp cà phê (vỏ hạt cà phê), công nghiệp giấy (phế liệu từ
thực vật), phế thải nông nghiệp (rơm, rạ) và các loại phế thải chăn nuôi (phân
và nước tiểu gia súc và gia cầm).
Quy trình ủ đống bao gồm các bước:
- Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu: chất thải sinh hoạt sau khi tiếp nhận
được đưa lên đây chuyền phân loại, nguyên liệu ủ là thành phần chất thải hữu
cơ dễ phân hủy.
- Bước 2: Bổ sung vi sinh, chất dinh dưỡng: thành phần chất thải hữu
cơ dễ phân hủy được bổ sung thêm vi sinh, chất dinh dưỡng, độ ẩm phù hợp,
tạo điều kiện tối ưu cho quá trình phân hủy của vi sinh vật.
- Bước 3: Ủ lên men: sau khi bổ sung phụ gia, hỗn hợp nguyên liệu
hữu cơ được nạp vào bể ủ với thời gian ủ lên men khoảng 21 ngày thì dỡ bể
để đưa ra nhà ủ chín.
- Bước 4: Ủ chín: thời gian ủ chín khoảng 18 ngày trong nhà ủ.
- Bước 5: Tinh chế mùn compost: sàng tuyển lấy mùn compost tinh có
kích thước nhỏ hơn 9mm.
Bước 6: Phối trộn phụ gia ( N, P, K…) kiểm tra chất lượng mùn
compost tinh trước và sau khi bổ sung thành phần dinh dưỡng, tỷ lệ thích hợp
cho từng loại cây trồng.
- Bước 7: Đóng bao phân hữu cơ: đóng bao theo khối lượng khác
nhau: 10kg, 20kg, 25kg, 30kg, 50kg…theo đúng mẫu đã quy định.
- Bước 8: Tiêu thụ sản phẩm.
Ưu điểm:

 Do được xáo trộn thường xuyên vì thế mà chất lượng phân hữu cơ
được đồng đều.

11


 Có tổng số vốn đầu tư và mức chi phí vận hành thấp
 Có kỹ thuật đơn giản.
 Sản phẩm cuối cùng khơng có mùi và vi sinh vật gây bệnh
 Các chất hữu cơ dễ phân huỷ sau khi ủ sẽ ở dạng ổn định
 Thu hồi được chất dinh dưỡng và cải tạo đất
Nhược điểm:
 Xáo trộn luống ủ thường gây hiện tượng thất thoát nitơ và gây mùi.
 Q trình ủ cịn phụ thuộc vào thời tiết như mưa có thể ảnh hưởng
bất lợi cho quá trình ủ.
 Sinh ra mùi hơi trong q trình ủ (Hồ Đức Tâm, 2019).
2.4. Tiềm năng ứng dụng vi sinh vật trong xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ
VSV là mắt xích quan trọng trong vịng tuần hồn vật chất trong tự
nhiên, đóng vai trị then chốt trong q trình phân giải chuyển hóa các hợp
chất hữu cơ cao phân tử thành các hợp chất dễ tiêu mà cây trồng có thể hấp
thụ được…

Hình 2.1. Vịng tuần hồn N và C trong tự nhiên
( Lê Xuân Phương, 2019)
Các chất hữu cơ trong rác thải 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, lipit. Các Hydratcacbon: chiếm tỷ trọng

12



lớn nhất trong sinh khối động vật, thực vật, VSV. Chúng tương đối phức tạp
và khó phân hủy. Trong rác thải thường gặp các loại như: cenlulose,
hemicenlulose, lignin, tinh bột, pectin. Protein là hợp chất hữu cơ cao phân tử
chứa nitơ, thường chứa 15%-17,5% nitơ, là thành phần quan trọng trong cơ
thể động vật, thực vật, VSV. Lipit: lipit và các chất sáp có nhiều trong cơ thể
sinh vật (WesterntechVietnam, 2019).
- Các VSV phân giải cellulose
Các nhóm vi khuẩn: Trong thiên nhiên có nhiều nhóm VSV có khả
năng phân huỷ cellulose nhờ có hệ enzym cellulose ngoại bào nhưng chủ yếu
là các chi thuộc nhóm VK hiếu khí và VK kị khí. Các VSV hiếu khí có khả
năng phân giải cellulose thuộc về các chi: Achromobacter, Pseudomonas,
Cellulomonas, Vibrio, Cellvibrio, Bacillus, Cytophaga, Angiococcus,
Polyangium, Sorangium,…(VK hiếu khí). Nhưng trong thực tế, trong nghiên
cứu người ta thấy chỉ Bacillus, Fravobacterium và Pseudomonas là các chi
phân lập được có tần suất cao nhất. Một số VK kị khí tham gia vào q trình
phân giải cellulose, điển hình là các VK trong dạ cỏ của động vật nhai lại:
Ruminococcus flavefeciens, R. albus, R. parvum, Bacteroides succinpgenes,
Butyrivibrio

fibrisolvens,

Clostridium

cellobioparum,

Cillobacterium

cellulosolvens,…
- Các VSV phân giải protein

Trong môi trường rác ủ đống, nitơ tồn tại ở các dạng khác nhau, từ nitơ
phân giải ở dạng khí cho đến các hợp chất hữu cơ phức tạp có trong cơ thể
động, thực vật và con người. Trong cơ thể sinh vật, nitơ tồn tại chủ yếu dưới
dạng các hợp chất đạm như protein, axit amin. Khi cơ thể sinh vật chết đi,
lượng nitơ hữu cơ này tồn tại trong đất (rác).
Nhóm VK chính phân giải protein là VK nitrat hố, VK nitrit hóa VK
cố định nitơ. Nhóm VK nitrit hố bao gồm bốn chi khác nhau: Nitrozomonas,

13


Nitrozocystic, Nitrozolobus và Nitrosospira, chúng đều thuộc loại tự dưỡng
bắt buộc, khơng có khả năng sống trên mơi trường thạch. Nhóm VK nitrat hố
tiến hành oxi hố NO2- thành NO3- bao gồm ba chi khác nhau: Nitrobacter,
Nitrospira và Nitrococcus. Nhóm VK cố định nitơ có trong mơi trường rác ủ
là các nhóm: Azotobacter - là một loại VK hiếu khí, khơng sinh bào tử, có khả
năng cố định nitơ phân tử, sống tự do trong đất (rác); Clostridium - là một loại
VK kỵ khí sống tự do trong rác, có khả năng hình thành bào tử, lồi phổ biến
nhất là Clostridium pastenisium có hình que ngắn. Clostridium có khả năng
đồng hoá nhiều nguồn cacbon khác nhau như các loại đường, rượu, tinh bột ...
- VSV phân giải tinh bột
Trong rác bể ủ có nhiều loại VSV có khả năng phân giải tinh bột. Một
số VSV có khả năng tiết ra môi trường đầy đủ các loại enzym trong hệ enzym
amilaza. Ví dụ như trong nhóm VK có một số lồi thuộc chi Bacillus,
Cytophaza, Pseudomonas ... có khả năng phân huỷ tinh bột. Đa số các VSV
khơng có khả năng tiết đầy đủ hệ enzym amilaza phân huỷ tinh bột. Chúng
chỉ có thể ra mơi trường một hoặc một vài men trong hệ đó. Ví dụ như
Bacillus sublitis chỉ có khả năng tiết ra môi trường một loại enzym amilaza.
Một số lồi khác chỉ có khả năng tiết ra mơi trường enzym gluco amilaza. Các
nhóm này cộng tác với nhau trong quá trình phân huỷ tinh bột thành

đường. Trong chế biến rác thải hữu cơ người ta cũng sử dụng những chủng
VSV có khả năng phân huỷ tinh bột để phân huỷ tinh bột có trong thành
phần rác hữu cơ.
2.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ vi sinh vật trong xử lý
rác thải sinh hoạt trong và ngoài nước
2.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Mơi trường bị ơ nhiễm bởi nhiều loại chất thải khác nhau song CTRSH
vẫn là ngun nhân chủ yếu và khó kiểm sốt. Tại các đô thị, cùng với tốc độ

14