Tài liệu Nghiên cứu thực nghiệm làm phân compost từ rác thải sinh hoạt đô thị hà nội và ứng dụng để trồng một số cây rau ngắn ngày

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan quyển luận văn đƣợc chính tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Hoài Nam với đề tài nghiên cứu “ Nghiên cứu thực nghiệm làm phân compost từ rác thải sinh hoạt đô thị Hà Nội và ứng dụng để trồng một số cây rau ngắn ngày.” Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trƣớc đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn đƣợc thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tƣ liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều đƣợc trích dẫn nguồn. Nếu xảy ra vấn đề gì với nội dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định. Hà Nội, Ngày 28 tháng 02 năm 2018 c ả uận văn Bùi Tuấn Anh 1 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện đề tài này tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ của rất nhiều các cá nhân và tập thể. Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Nguyễn Hoài Nam là ngƣời trực tiếp giảng dạy, hƣớng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn sự đóng góp ý kiến quý báu của thầy cùng các thầy giáo, cô giáo, bạn bè và sự động viên quan tâm của gia đình. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trƣờng Đại học Thủy Lợi, Trung tâm thí nghiệm thực hành và môi trƣờng là các cá nhân, đơn vị đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thu thập số liệu, đặc biệt tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đến bố mẹ đã động viên, chăm sóc và giúp đỡ tôi. Với thời gian nghiên cứu hạn chế, sự hiểu biết có hạn, luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo cùng với những ngƣời quan tâm để nội dung luận văn đƣợc hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên thực hiện Bùi Tuấn Anh 2 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................. 1 LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... 2 DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................... 5 MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 8 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ............................................................................... 12 1.1 Đặc điểm rác thải hữu cơ từ hoạt động sinh hoạt ......................................... 12 1.2 Định nghĩa phân Compost ............................................................................. 24 1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình làm phân Compost. ............................. 24 1.3.1 Các yếu tố dinh dƣỡng. ........................................................................... 25 1.3.2 Những yếu tố Môi Trƣờng ...................................................................... 29 1.3.3 Vận hành ................................................................................................. 34 1.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân compost trên thế giới và Việt Nam 35 1.4.1 Sự ra đời và phát triển của phân compost ............................................... 35 1.4.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất phân compost tại Việt Nam .............. 40 1.5 Điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội thành phố Hà Nội . ............................. 44 1.5.1 Vị trí địa lý. ............................................................................................. 44 1.5.2 Điều kiện khí hậu và thủy văn. ............................................................... 45 1.5.3 Điều kiện kinh tế - xã hội Hà Nội. .......................................................... 47 1.5.4 Hiện trạng xử lý rác thải ......................................................................... 49 CHƯƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................ 52 2.1 Thực nghiệm ủ phân compost ....................................................................... 52 2.2Phƣơng pháp kiểm tra và kiểm soát quá trình ủ phân compost ..................... 56 2.3Trồng cây thử nghiệm sử dụng phân compost ............................................... 60 2.4Phƣơng pháp phân tích. .................................................................................. 61 2.5Phƣơng pháp xử lý số liệu .............................................................................. 61 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 63 3.1 Kết quả thực nghiệm ủ phân compost ........................................................... 63 3.1.1 Thùng ủ phân compost ............................................................................ 63 3.1.2 Kết quả ủ phân compost hiếu khí và yếm khí không EMIC................... 64 3.2 Biến đổi của nƣớc rỉ rác phát sinh trong quá trình phân hủy sinh học. ........ 72 3.3 Kết quả trồng cây thử nghiệm ....................................................................... 74 3 3.4 Xây dựng chƣơng trình truyền thông môi trƣờng cho rác thải sinh hoạt đô thị. ........................................................................................................................ 80 3.4.1 Phân tích đối tƣợng truyền thông ............................................................ 80 3.4.2 Xác định mục tiêu truyền thông .............................................................. 81 3.4.3 Lựa chọn loại hình truyền thông ............................................................. 81 3.4.4 . Đánh giá chƣơng trình truyền thông môi trƣờng .................................. 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 90 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 90 KIẾN NGHỊ......................................................................................................... 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 96 4 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Biểu diễn mối quan hệ giữa độ ẩm và không khí (nghĩa là oxy) ....... 32 Hình 1.2: Quy trình công nghệ hệ thống Compost ema ................................... 39 Hình 1.3: Quy trình công nghệ compost Steinmueller ....................................... 40 Hình 1.4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải Hà Nội. .......................... 44 Hình 2.1: Mô hình thí nghiệm. ............................................................................ 54 Biểu đồ 3.2 : Sự sụp giảm của khối rác thể hiện. ................................................ 70 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Thành phần vật lý của chất thải rắn .................................................... 15 Bảng 1.2. Thành phần các nguyên tố trong các loại chất thải rắn ...................... 17 Bảng 1.3. Điều kiện tối ƣu cho quá trình ủ phân compost. ................................. 25 Bảng 1.4. Hàm lƣợng N và tỷ lệ C:N có trong loại rác thải và chất thải ............ 28 Biểu đồ 1.1: Sự biến đổi của pH biểu diễn theo thời gian trong quá trình sản xuất compost................................................................................................................ 31 Bảng 2.1: Mô tả các thùng thí nghiệm ................................................................ 55 Bảng 2.2: Các yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng đến vi sinh vật.............................. 60 Bảng 3.1. Bảng tổng hợp khối lƣợng rác hữu cơ đƣa vào thùng ủ. .................... 63 Bảng 3.2. Kết quả về sự sụt giảm khối rác. ......................................................... 64 Biểu đồ 3.1 : Sự sụp giảm của khối rác thể hiện. ................................................ 65 Bảng 3.3: Nhiệt độ trong quá trình ủ phân sinh học. .......................................... 67 Biểu đồ 3.2 : Sự sụp giảm của khối rác thể hiện. ................................................ 70 Bảng 3.4. Nhiệt độ trong quá trình ủ phân sinh học. .......................................... 71 Bảng 3.5 : So sánh lƣợng nƣớc rỉ rác tạo thành và diễn biến của nƣớc thải ....... 72 Biểu đồ 3.3. Diễn biến của nƣớc rỉ rác trong quá trình ủ phân sinh học ............ 74 Bảng 3.6: Kết quả phân tích chất hữu cơ, Nitơ tổng số và Photpho. .................. 74 Bảng 3.7. Độ ẩm theo phƣơng pháp sấy. ............................................................ 75 Bảng 3.8. Giá trị của pH trong các giai đoạn của quá trình ủ ............................. 76 Bảng 3.9. Tiêu chí đánh giá tài liệu truyền thông ............................................... 89 6 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu /Viết tắt Nội dung diễn dải TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật 7 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Ngày nay, ô nhiễm môi trƣờng do quá trình phát thải trong sản xuất nông nghiệp đang trở thành vấn đề lớn đối với các quốc gia đang phát triển, đặc biệt là nƣớc nông nghiệp nhƣ Việt Nam. Việc lạm dụng các loại phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp và quá trình xử lý các phụ phẩm, chất thải trong trồng trọt, chăn nuôi chƣa triệt để. Hoá chất sử dụng ngày càng nhiều nhƣng các biện pháp làm sạch môi trƣờng đồng ruộng, diệt trừ mầm bệnh trƣớc khi bƣớc vào vụ sản xuất mới lại ít đƣợc nông dân quan tâm. Do vậy lƣợng phân bón và hoá chất bảo vệ thực vật còn đọng lại trong đất khá lớn đã gây ô nhiễm môi trƣờng, ảnh hƣởng tới sức khỏe con ngƣời. Bên cạnh đó, chất thải từ chăn nuôi không qua xử lý ổn định và nƣớc thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trƣờng gây ô nhiễm nghiêm trọng. Hà Nội, thủ đô của Việt Nam, trung tâm kinh tế văn hóa chính trị xã hội, là một trong những thành phố lớn nhất nƣớc, nơi có mật độ dân cƣ đông thứ hai trong cả nƣớc. Theo kết quả của một số bài báo năm 2015, trên địa bàn Hà Nội lƣợng rác sinh hoạt thải ra môi trƣờng là khoảng 5.400 tấn, cao điểm lên tới trên 7.000 tấn, khối lƣợng rác sinh hoạt tăng trung bình 15% một năm, tổng lƣợng rác thải ra ngoài môi trƣờng lên tới 5.000 tấn/ngày. Cho đến nay thì biện pháp xử lý rác thải sinh hoạt đô thị Hà Nội chủ yếu vẫn là đem đi chôn lấp, mà lƣợng rác thải sinh hoạt hàng ngày rất lớn đặc biệt chủ yếu nhiều thành phần hữu cơ, khi đem chôn lấp tăng lƣợng CH4 do phản ứng kỵ khí, gây hiệu ứng nhà kính lớn nhiều lần so với CO2. Với một lƣợng rác hữu cơ lớn vậy nếu cứ thải ra môi trƣờng liên tục thì sẽ vô cùng ô nhiễm, mặt khác sẽ làm lãng phí nguồn tài nguyên từ rác. 8 Từ những bất cập trên tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm làm phân compost từ rác thải sinh hoạt đô thị Hà Nội và ứng dụng để trồng một số cây rau ngắn ngày.” nhằm giải quyết lƣợng rác thải sinh hoạt thải ra môi trƣờng, đồng thời có chiến lƣợc phƣơng hƣớng sử dụng nguồn tài nguyên là rác để phục vụ cho nhu cầu hàng ngày trên diện rộng địa bàn toàn thành phố. 2. Mục tiêu của Đề tài: 2.1. Mục tiêu trƣớc mắt. - àm cho ngƣời dân quan tâm hơn vể rác thải do hoạt động sinh hoạt của mình. - Giúp cho ngƣời dân nắm bắt đƣợc quy trình làm phân hữa cơ tại nhà. - Tạo kiến thức, nền tảng cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo sau này. - Giúp ngƣời dân phân loại rác tại chỗ tốt hơn. 2.2. Mục tiêu lâu dài. - ƣợng rác sinh hoạt đƣợc giảm thiểu. - Tiết kiệm kinh phí cho ngƣời dân. - Giảm sử dụng lƣợng phân bón hóa học. - Bảo vệ môi trƣờng. 3. Phạm v và đố tƣợng nghiên cứu: 3.1 Phạm vi nghiên cứu. - Trung tâm thành phố Hà Nội. 3.2 Đối tƣợng nghiên cứu. - Thành phần rác thải là rác hữu cơ nhƣ : Cơm thừa, cọng rau, vỏ trái cây.... 4. Phƣơn ph p n h ên cứu: 9 4.1 Phƣơng pháp kế thừa, tổng hợp. - Tài liệu về điều kiện tự nhiên – thủy văn và điều kiện kinh tế - xã hội tại khu vực nghiên cứu. - Tài liệu về công tác quản lý môi trƣờng tại khu vực nghiên cứu. - Quy trình làm phân compost từ rác thải sinh hoạt. 4.2 Phƣơng pháp khảo sát điều tra thực địa. Khảo sát hiện trạng môi trƣờng và tình hình xử lý rác thải tại khu vực nghiên cứu. 4.3 Phƣơng pháp thực nghiệm. - Tiến hành lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm. - Thông qua quá trình quan trắc trong thời gian thực nghiệm để đánh giá hiệu quả sản phẩm nghiên cứu. 4.4 Phƣơng pháp phân tích, xử lý số liệu. Dùng các phần mềm tính toán nhƣ Excel, xử lý các số liệu thu thập trong quá trình thí nghiệm và tiến hành tính toán số liệu. 5. Kết quả dự kiến đạt đƣợc: - Xác định đƣợc thời gian phân hủy rác hữu cơ quy mô hộ gia đình - So sánh hai mô hình ủ phân compost sử dụng và không sử dụng chế phẩm sinh học. - Lựa chọn vật liệu chế tạo thùng phục vụ cho việc ủ phân compost. - Xây dựng mô hình làm phân compost quy mô hộ gia đình. 10 - Ứng dụng tính hiệu quả của phân compost với một số cây rau ngắn ngày. - Xây dựng chƣơng trình truyền thông mô hình để nhân rộng, phổ biến trên địa bàn toàn thành phố. 11 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Đặc đ ểm rác thải hữu cơ từ hoạt động sinh hoạt Trong cuộc sống hàng ngày, con ngƣời không chỉ tiêu thụ và sử dụng một số lƣợng lớn các nguyên liệu, thực phẩm để tồn tại và phát triển, mà đồng thời cũng vứt thải cho thiên nhiên và môi trƣờng sống lƣợng rác thải có nguy cơ hủy hoại môi trƣờng, làm mất cảnh quan môi trƣờng. Một trong số lƣợng rác thải đó là rác thải hữu cơ từ các hộ gia đình. Rác thải từ hoạt động sinh hoạt ngày càng chiếm một khối lƣợng và tỷ lệ rác thải rất lớn so với các rác thải vô cơ khác. Rác thải từ hoạt động sinh hoạt là những vật liệu dễ phân hủy, và gây thối rữa. Rác thải từ hoạt động sinh hoạt đƣợc thu gom phân loại riêng tại nguồn, gây khó khăn cho việc xử lý rác. Rác thải hữu cơ từ hoạt động sinh hoạt sẽ khó đƣợc tân dụng tái chế thành phân hữu cơ nếu không đƣợc phân loại tại nguồn. Vì vậy cần phải đƣợc thu gom và phân loại riêng trong những chất liệu đặc biệt dễ phân hủy. Với thành phần, đặc điểm của rác thải hữu cơ từ hoạt động sinh hoạt thì con ngƣời chúng ta không ngừng nâng cao hiểu biết và tìm ra những phƣơng pháp hữu hiệu nhất để góp phần nâng cao đời sống và đặc biệt là bảo vệ môi trƣờng sống của nhân loại. Và xử lý đƣợc rác thải nhà bếp ngƣời ta đã ứng dụng nhiều nhà máy chế biến phân compost, các nhà máy tái chế rác thải sinh hoạt… Với xu hƣớng xử lý rác thải thân thiện với môi trƣờng thì mô hình sản xuất phân compost từ rác thải sinh hoạt với quy mô hô gia đình là một trong những biện pháp không những giúp giảm thiểu đƣợc tổng lƣợng rác thải mà còn tạo cho ngƣời dân chúng ta bắt đầu tiếp xúc với việc nghiên cứu khoa học. Sản xuất ra 12 lƣợng phân compost phục vụ cho trồng cây rau ngắn ngày ở các hộ gia đình đô thị. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn: Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, có thể ở nơi này hay ở nơi khác; chúng khác nhau về số lƣợng, kích thƣớc, phân bố về không gian. Việc phân loại các nguồn phát sinh chất thải rắn đóng vai trò quan trọng trong công tác quản lý chất thải rắn. Chất thải rắn sinh hoạt có thể phát sinh trong hoạt động cá nhân cũng nhƣ trong hoạt động xã hội nhƣ từ các khu dân cƣ, chợ, nhà hàng, khách sạn, công sở, trƣờng học, công trình công cộng, các hoạt động xây dựng đô thị và các nhà máy công nghiệp.  Tính chất vật lý: Những tính chất vật lý chủ yếu của chất thải rắn bao gồm: khối lƣợng riêng, độ ẩm, kích thƣớc hạt và sự phân bổ kích thƣớc, khả năng giữ nƣớc và độ xốp của chất thải rắn đã nén. Khối lƣợng riêng: là khối lƣợng chất thải rắn trên một đơn vị thể tích, tính bằng kg/m3. Khối lƣợng riêng của chất thải rắn tùy thuộc vào điều kiện mà rác tồn tại nhƣ rác chứa trong thùng không nén hay là trong thùng đã nén, rác để ngoài tự nhiên, và còn khác nhau tùy theo từng vị trí địa lý, giữa các mùa trong năm, thời gian lƣu trữ. Khối lƣợng riêng của chất thải rắn lấy từ các xe rác dao động từ 180 – 420 kg/m3, giá trị đặc trƣng vào khoảng 300 kg/m3. + Độ ẩm: đƣợc thể hiện theo hai cách là tính theo thành phần phần trăm khối lƣợng ƣớt và thành phần phần trăm khối lƣợng khô. Trong quản lý chất thải rắn phƣơng pháp tính theo thành phần phần trăm khối lƣợng ƣớt thƣờng đƣợc sử dụng hơn, và đƣợc tính nhƣ sau: a= {(W-d)/W}*100 Trong đó a: độ ẩm, % khối lƣợng 13 W: khối lƣợng mẫu ban đầu, kg d: khối lƣợng mẫu sau khi sấy khô ở 1050C, kg + Kích thƣớc và cấp phối hạt: đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phƣơng tiện thu hồi vật liệu, đặc biệt là các sàng lọc phân loại bằng máy hoặc phân chia loại bằng phƣơng pháp từ tính. + Khả năng giữ nƣớc thực tế: là toàn bộ lƣợng nƣớc mà chất thải có thể giứ lại trong mẫu chất thải dƣới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nƣớc của chất thải rắn là một chỉ tiêu quan trọng trong tính toán xác định lƣợng nƣớc rò rỉ từ bãi rác. Khả năng giữ nƣớc thực tế thay đổi phụ thuộc vào lực nén và trạng thái phân hủy của chất thải. Khả năng giữ nƣớc của hỗn hợp trong trƣờng hợp không nén từ các khu dân cƣ và thƣơng mại dao động khoảng 50-60% (đây là độ ẩm tối ƣu thuận lợi cho quá trình ủ phân sinh học). + Độ thấm (tính thấm) của chất thải đã đƣợc nén: là tính chất quan trọng, chi phối và điều khiển sự di chuyển của dòng chất lỏng, các khí bên trong. Dựa vào tính chất này chúng ta có thể tính toán thiết kế các hệ thống thu nƣớc rác, hệ thống thổi khí trong bãi rác, cũng nhƣ trong công nghệ ủ phân sinh học. 14 Bảng 1.1. Thành phần vật lý của chất thải rắn Trọn Hợp phần % trọn ƣợng Độ ẩm % ƣợng riêng (kg/m3) Chất thải thực phẩm Giấy Carton Chất dẻo Vải vụn Cao su Da vụn Sản phẩm vƣờn Gỗ Thủy tinh Can hộp Kim loại không thép Kim loại thép KGT TB KGT TB KGT TB 6-25 15 50-80 70 128-800 228 25-45 40 4-10 6 32-128 81,6 3-15 4 4-8 5 38-80 49,6 2-8 3 1-4 2 32-128 64 0-4 2 6-15 10 32-96 64 0-2 0,5 1-4 2 96-192 128 0-2 0,5 8-12 10 96-256 160 0-20 12 30-80 60 84-224 104 1-4 2 15-40 20 128-200 240 4-16 8 1-4 2 160-480 193,6 2-8 6 2-4 3 48-160 88 0-1 1 2-4 2 64-240 160 1-4 2 2-6 3 128- 320 0-10 4 6-12 8 Bụi, tro, gạch 1120 480 320-960 Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ - Quản Lý Chất Thải Rắn 15  Tính chất hóa học của chất thải rắn Đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá các phƣơng pháp, lựa chọn phƣơng thức xử lý và tái sinh chất thải. Nhƣ với các thành phần hữu cơ ta có thể tiến hành ủ phân sinh học hoặc làm thức ăn cho gia súc. Hay khả năng đốt cháy vật liệu rác tùy thuộc vào thành phần hóa học của chất thải rắn. Các tính chất hóa học của chất thải rắn cần quan tâm: - Điểm nóng chảy của tro: là nhiệt độ đốt cháy chất thải để tro sẽ hình thành một khối chất rắn (gọi là clinker) do sự nấu chảy và kết tụ. Nhiệt độ nóng chảy để hình thành clinker từ chất thải rắn trong khoảng 1100 – 12000C. - Các nguyên tố cơ bản bao gồm các nuyên tố Carbon (C), Hydro (H), oxy (O), Nito, ƣu huỳnh (S), và tro. Kết quả phân tích cuối cùng thƣờng đƣợc dùng để mô tả các thành phần hóa học của chất hữu cơ trong chất thải rắn, cũng nhƣ xác định tỷ lệ C/N của chất thải có thích hợp cho quá trình chuyển hóa sinh học làm phân hữu cơ sinh học hay không. - Các chất dinh dƣỡng và nguyên tố vi lƣợng: nếu thành phần hữu cơ có trong chất thải rắn đƣợc sử dụng sản xuất các sản phẩm nhờ các quá trình chuyển hóa sinh học nhƣ phân hữu cơ, ethanol, methane,… thì số lƣợng về chất dinh dƣỡng và nguyên tố vi lƣợng có sẵn trong chất thải rắn đóng vai trò quan trọng nhằm đảm bảo dinh dƣỡng cho VSV cũng nhƣ yêu cầu của sản phẩm sau khi chuyển hóa sinh học. Bảng thành phần các nguyên tố trong chất thải rắn từ khu dân cƣ 16 Bảng 1.2. Thành phần các nguyên tố trong các loại chất thải rắn Phần trăm khố ƣợng (%) Thành phần C H O N S Tro 48 6,4 37,6 2,6 0,4 5 43,5 6 44 0,3 0,2 6 Carton 44 5,9 44,6 0,3 0,2 5 Nhựa 60 7,2 22,8 - - 10 Vải 55 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5 Cao su 78 10 - 2 - 10 Da 60 8 11,6 10 0,4 10 Rác vƣờn 47,6 6 38 3,4 0,3 4,5 Gỗ 49,5 6 42,7 0,2 0,1 1,5 Thủy tinh 0,5 0,1 0,4 <0,1 - 98,9 Kim loại 4,5 0,6 4,3 <0,1 - 90,5 Bụi tro 26,3 3 2 0,5 0,2 68 Chất hữu cơ Chất thải thực phẩm Giấy Chất vô cơ Nguồn: George Tchobanoglous, 1993  Tính chất sinh học: Các chất hữu cơ đều có thể phân hủy sinh học ngoại trừ nhựa, cao su, da. Các thành phần đƣợc phân loại về phƣơng diện sinh học thành các dạng hợp 17 chất khác nhau để đánh gía chủng VSV tham gia xử lý sinh học chiếm ƣu thế. Cụ thể nhƣ gồm các dạng vật chất nhƣ: - Các phân tử hòa tan đƣợc trong nƣớc: đƣờng, tinh bột, amino axit, và các axit hữu cơ khác. - Bán cellulose: các sản phẩm ngƣng tụ của đƣờng 5 và 6 carbon. - Cellulose: sản phẩm ngƣng tụ của đƣờng glucose 6 carbon. - Dầu, mỡ, và sáp: là những ester của alcohols và axit béo mạch dài. - Lignin: là hợp chất cao phân tử các vòng thơm và các nhóm methoxyl. - Lignocelluloza: hợp chất do lignin và celluloza kết hợp với nhau. - Protein: chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino axit. Đối với chất thải rắn đô thị hầu hết các chất hữu cơ đều có thể đƣợc chuyển hóa sinh học thành khí, các chất vô cơ và các chất trơ khác. Đây là điều kiện tốt cho phƣơng pháp ủ phân sinh học. Tính chất sinh học đƣợc thể hiện qua 3 chỉ tiêu sau: a. Khả năng phân hủy của các thành phần chất hữu cơ: Hàm lƣợng chất rắn bay hơi (VS) đƣợc xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 5500C, thƣờng đƣợc sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong chất thải rắn. Tuy vậy, việc sử dụng hàm lƣợng chất rắn bay hơi (VS) để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong chất thải rắn thƣờng không chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ dễ bay hơi nhƣng lại khó phân hủy nhƣ giấy in, báo. Cũng có thể sử dụng hàm lƣợng lignin có trong chất thải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học.Trong thực tế chất thải rắn thƣờng đƣợc phân loại theo thành phần phân hủy chậm và phân hủy nhanh. b. Sự hình hành mùi hôi: phát sinh khi chất thải rắn đƣợc lƣu trữ trong thời gian dài ở một nơi giữa các vị trí thu gom, trạm trung chuyển, và nơi chôn lấp, nhất là tại các nơi có khí hậu nóng ẩm. c. Sự phát sinh ruồi nhặng: ở các vùng khí hậu ấm áp, nóng ẩm, sự sản sinh ruồi nhặng ở những khu vực chứa chất thải rắn là vấn đề quan trọng đáng quan tâm. 18 Phân loại chất thải rắn: Chất thải rắn có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau: - Phân loại dựa vào nguốn gốc phát sinh nhƣ: rác thải sinh hoạt, văn phòng, thƣơng mại, công nghiệp, đƣờng phố, chất thải rắn trong quá trình xây dựng hay đập phá nhà xƣởng. - Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên nhƣ các chất hữu cơ, vô cơ, chất có thể cháy hoặc không có khả năng cháy. Tuy nhiên, căn cứ vào đặc điểm chất thải có thể phân loại chất thải rắn thành ba nhóm lớn: chất thải đô thị, chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại. Đối với rác thải đô thị do đặc điểm nguồn thải là nguồn phân tán nên rất khó quản lý, đặc biệt là các nơi có đất trống. Ở Việt Nam hiện nay có các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt sau:  Các khu dân cƣ ( dân cƣ ở các đô thị lớn, dân cƣ ở các khu đô thị mới, dân cƣ nông thôn): do dân số ngày càng tăng, chất lƣợng cuộc sống ngày càng cao, lƣợng chất rắn ngày càng nhiều, việc xử lý rác thải rắn không thể đáp ứng kịp nên quá sức chứa của khu vực. Chất thải rắn ở khu vực này phần lớn là thực phẩm dƣ thừa, bao bì hàng hóa, xỉ than, đồ dân dụng hƣ hỏng, chất tẩy rửa tổng hợp, thủy tinh, rau, quả… các loại chất thải này dễ phân hủy sinh học. Quá trình phân hủy sẽ tạo ra mùi hôi thối, đặc biệt trong điều kiện thời tiết nóng ẩm.  Rác từ các chợ, khu thƣơng mại, siêu thị, nhà hàng, khách sạn,… thƣờng thải ra các loại thực phẩm nhƣ hàng hóa, thức ăn dƣ thừa, bao bì đã sử dụng, gỗ, nhựa, thủy tinh, giấy… Đây là thành phần rác thải có chứa các hợp chất hữu cơ cao, đặc biệt là đối với rác thải phát sinh từ các khu chợ, phân hủy nhanh, là nguồn nguyên liệu tốt cho quá trình ủ phân sinh học.  Rác thải từ các cơ quan, trƣờng học, công sở… gồm giấy, carton, nhựa, vải, gỗ, thủy tinh, lon, rác thực phẩm… 19  Rác từ các trạm xử lý nƣớc thải và đƣờng ống thoát nƣớc, hay từ các bể tự hoại của thành phố.  Rác thải của các hoạt động sản xuất nông nghiệp: rác thải ra từ các cánh đồng sau vụ mùa, các trang trại, các vƣờn cây… rác thải thực phẩm dƣ thừa, phân gia súc, rác nông nghiệp, các chất thải ra từ trồng trọt, từ quá trình thu hoạch sản phẩm, chế biến các sản phẩm nông nghiệp.  Ngoài ra còn một số nguồn thải ra chất thải rắn sinh hoạt, nhƣng không đặc trƣng mang số lƣợng ít hoặc chứa chất thải rắn của ngành đó nhiều hơn, nhƣ các khu công nghiệp, rác từ các khu công cộng khu tham quan du lịch, vui chơi giải trí, dịch vụ công cộng của các đô thị; khu xây dựng thải ra các chất nhƣ gỗ vụn, sắt, thép, đất, cát, thực phẩm. Tất cả các thành phần trên là nguồn nguyên liệu dồi dào cho quá trình ủ phân sinh học, thu khí gas. a. Phân loại theo thành phần :  Chất thải thải vô cơ: là các chất thải có nguồn gốc vô cơ thủy tinh, gốm sứ, một số đồ dùng thải bỏ trong gia đình, nilông, tro, bụi , xỉ, vật liệu xây dựng nhƣ gạch, vữa, các kim loại.  Chất thải hữu cơ: là các chất thải có nguồn gốc hữu cơ nhƣ thực phẩm thừa, rau, củ, quả, chất thải chăn nuôi,dầu mỡ. b. Phân loại theo mức độ nguy hại:  Chất thải nguy hại: là chất thải dễ gây phản ứng, dễ cháy nổ, ăn mòn, nhiễm khuẩn độc hại, chứa chất phóng xạ, các kim loại nặng. Đây là chất độc hại, chứa nhiều rủi ro, nhiễm độc, đe dọa sức khỏe con ngƣời, động thực vật, và gây ra các ô nhiễm về môi trƣờng đất, nƣớc và không khí nghiêm trọng. Thƣờng phát sinh trong các ngành công nghiệp nặng, bệnh viện, lò phản ứng hạt nhân…  Chất thải không nguy hại: là chất thải không chứa các chất và hợp chất nguy hại. Các chất này chủ yếu là rác thải trong sinh hoạt, rác chợ, đô thị… c. Phân loại theo trạng thái chất thải: 20