Chất thải hữu cơ là gì? Các phương pháp tái chế chất thải hữu cơ hiệu quả

Chất thải hữu cơ là gì?

Chất thải hữu cơ là những vật chất có nguồn gốc từ các nguồn sống như thực vật, động vật và vi sinh vật có khả năng phân hủy sinh học và có thể bị phân hủy thành các phần tử hữu cơ đơn giản hơn.

• Chất thải hữu cơ được tạo ra trong tự nhiên bằng nhiều cách khác nhau có thể tồn tại ở trạng thái rắn hoặc lỏng.
• Chất thải hữu cơ rắn chủ yếu được hiểu là chất thải hữu cơ có thể phân hủy sinh học và nó chứa độ ẩm khoảng 80-85%.
• Các nguồn chất thải hữu cơ phổ biến nhất bao gồm nông nghiệp, sinh hoạt gia đình và các sản phẩm công nghiệp.
• Chất thải xanh như chất thải thực phẩm, giấy bẩn thực phẩm, chất thải gỗ không nguy hại, chất thải cảnh quan và chất thải tỉa cành là một số ví dụ về chất thải hữu cơ hoặc phân hủy sinh học.
• Mặc dù hầu hết các chất thải hữu cơ trong đất đều bổ sung chất dinh dưỡng và khoáng chất cho sự màu mỡ của đất và sự phát triển của cây trồng, nhưng các cách xử lý không phù hợp có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường.
• Tuy nhiên, gần đây, khái niệm quản lý và tái chế chất thải hữu cơ đã được đưa ra và thực hiện.

>> Xem thêm về Khái niệm chất thải rắn, phân loại và cách xử lý chất thải rắn

Các loại chất thải hữu cơ phổ biến hiện nay

Các loại chất thải hữu cơ phổ biến

Chất thải hữu cơ đã và đang là một nguồn ô nhiễm quan trọng đối với môi trường. Một số loại chất thải hữu cơ phổ biến thường có trong tự nhiên bao gồm:

1. Chất thải rắn đô thị

Chất thải rắn đô thị bao gồm các chất thải phổ biến hơn được tạo ra trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta dưới dạng đóng gói sản phẩm, cắt cỏ, đồ đạc, quần áo, chai lọ, thức ăn thừa, thiết bị gia dụng, sơn, báo và pin.

Các chất thải này được tạo ra từ các khu dân cư, trường học, bệnh viện và các cơ sở kinh doanh.

2. Chất thải hữu cơ từ gia súc

Chất thải hữu cơ từ gia súc là chất thải động vật có nguồn gốc động vật và đóng vai trò là nguồn tài nguyên hữu cơ tốt.

Chất thải của gia súc cũng là một loại phân bón đất quan trọng cung cấp hàm lượng cao các chất dinh dưỡng vi lượng và đa lượng cho sự phát triển của cây trồng và độ phì nhiêu của đất.

Phân gia súc và thức ăn gia súc tạo thành chất thải hữu cơ dưới dạng chất thải của gia súc. Bên cạnh đó, chất thải gia cầm và chất thải chăn nuôi lợn cũng làm tăng thêm số lượng chất thải hữu cơ có nguồn gốc động vật.

3. Chất thải hữu cơ từ thực phẩm

Chất thải hữu cơ từ thực phẩm chiếm khoảng 30% tổng lượng chất thải hữu cơ trong tự nhiên thông qua các phương tiện tự nhiên và nhân tạo.

Ví dụ như: vỏ, lõi, lá, trái cây, cành cây, vỏ ngoài và bùn.

Các ngành công nghiệp đóng hộp rau quả, công nghiệp rau đông lạnh và công nghiệp sấy hoa quả, cùng với các khu dân cư và khách sạn hoặc nhà hàng là những nơi sản xuất chất thải thực phẩm lớn.

Tái chế chất thải hữu cơ là gì?

Tái chế chất thải hữu cơ là quá trình quản lý chất thải hữu cơ trong đó chất thải hữu cơ được tái chế hoặc chuyển hóa thành chất hữu ích bằng các phương pháp tái chế khác nhau.

• Nhu cầu tái chế chất thải hữu cơ đã tăng lên trong những năm qua khi quản lý chất thải trở thành một vấn đề mới nổi ở hầu hết các thành phố đô thị.
• Chất thải hữu cơ chiếm phần lớn lượng chất thải được tạo ra trong tự nhiên, sau đó ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống sinh hoạt đô thị do độ ẩm cao của chúng.
• Độ ẩm dư thừa làm tăng khối lượng chất thải đồng thời làm giảm nhiệt độ lò đốt của chúng, gây ra tổng khối lượng xử lý chất thải.
• Để đối phó với những vấn đề này, nhiều phương pháp và thực hành điều trị khác nhau đã được xây dựng và thực hiện trên khắp thế giới.
• Việc sử dụng vi sinh vật trong quản lý chất thải hữu cơ cũng là một phương tiện hữu hiệu để cải thiện độ phì nhiêu của đất trong khi xử lý các chất thải đó.
• Trong quá trình tái chế chất thải hữu cơ, chất thải được trải qua các hình thức xử lý khác nhau, dẫn đến việc chuyển đổi chất thải thành phân trộn hoặc phân trùn quế sau đó có thể được sử dụng làm phân bón tự nhiên.
• Phương pháp xử lý sinh học là một trong những phương pháp thay thế thuận tiện và hiệu quả nhất để xử lý chất thải hữu cơ.
• Các phương pháp xử lý này giúp tối đa hóa việc tái chế và thu hồi các thành phần chất thải.
• Mục tiêu chính của việc tái chế chất thải hữu cơ là duy trì một chu trình bền vững trong đó phần chất thải hữu cơ có thể phân hủy sinh học được chuyển đổi thành phân hữu cơ hữu ích hoặc phân bón thông qua các kỹ thuật tái chế khác nhau.

Các phương pháp tái chế chất thải hữu cơ

Có nhiều phương pháp tái chế chất thải hữu cơ khác nhau, mỗi phương pháp có thể được sử dụng cho một nhóm chất thải cụ thể để tạo ra một số dạng chất hữu cơ hữu ích. Một số phương pháp phổ biến được mô tả dưới đây:

1. Thức ăn chăn nuôi

Một trong những cách phổ biến và hiệu quả nhất để tái chế chất thải hữu cơ là cho gia súc và các động vật khác làm thức ăn cho chất thải nông nghiệp và thực phẩm.

Cho động vật ăn chất thải hữu cơ là một phương pháp tái chế chất thải đơn giản và dễ dàng. Mọi người có thể liên hệ với một số nông dân và quyên góp chất thải nhà bếp của họ để gia súc lấy chúng. Tuy nhiên, việc cho động vật ăn trực tiếp chất thải hữu cơ có thể dẫn đến một số vấn đề về sức khỏe ở những động vật đó. Do đó, các quốc gia khác nhau như Mỹ đã đưa ra các quy định về mức độ thức ăn và loại thức ăn cho động vật.

Tái chế thực phẩm thông qua thức ăn chăn nuôi có nhiều ưu điểm như giảm áp lực lên các bãi chôn lấp, giảm sản sinh khí metan từ rau quả và không cần chuyển hóa chất thải hữu cơ thành một số dạng khác. Điều này cũng giúp người nông dân không phải mua thêm thức ăn chăn nuôi và cuối cùng là giúp ích cho nền kinh tế.

2. Ủ

Ủ phân là quá trình phân hủy vật liệu hữu cơ trong đó vật liệu hữu cơ được tác động bởi các sinh vật trong đất dẫn đến việc tái chế nitơ, phốt pho, kali và các chất dinh dưỡng khác của đất thành các thành phần giàu mùn. Ủ phân là một quá trình hiếu khí diễn ra trong các điều kiện thích hợp về độ ẩm và sản sinh nhiệt sinh học. Mặc dù tất cả các chất hữu cơ đều có thể được ủ nhưng một số vật liệu như dăm gỗ và giấy sẽ mất nhiều thời gian để ủ hơn so với thực phẩm và chất thải nông nghiệp. Tuy nhiên, một số lượng dăm gỗ là cần thiết để tăng độ thoáng khí trong quá trình ủ phân.

Quá trình tổng thể của quá trình ủ phân bao gồm cả thời gian ủ phân sau đó là thời gian ổn định để tạo ra sản phẩm ổn định cuối cùng có thể được áp dụng cho đất.

Có nhiều hệ thống ủ phân khác nhau, từ ủ rác đơn giản, chi phí thấp đến các hệ thống lò phản ứng kỹ thuật cao chi phí cao.

Thùng ủ thích hợp nhất được sử dụng trong nhà để ủ chất thải nhà bếp đơn giản và hom vườn. Một trong những vấn đề chính đối với thùng ủ phân là thời gian hoàn thành quy trình.

Quá trình ủ phân quy mô lớn được tiến hành trong các lò phản ứng lớn với nguồn cung cấp oxy và độ ẩm tự động để tạo ra nhiều tấn phân trộn lớn cho các ứng dụng công nghiệp.

3. Phân hủy kỵ khí

Do những tác động tiêu cực của việc chôn lấp và đốt rác, quá trình phân hủy kỵ khí đã được đề xuất nhờ vào công nghệ tiết kiệm chi phí để sản xuất năng lượng tái tạo và xử lý vật liệu giàu năng lượng và độ ẩm cao.

Trong quá trình phân hủy kỵ khí, các vi sinh vật kỵ khí chuyển hóa các loại sinh khối và các chất thải hữu cơ khác thành khí sinh học và các chất cặn bã giàu dinh dưỡng có thể được sử dụng cho các ứng dụng vòng.

Khí sinh học được tạo ra từ quá trình phân hủy kỵ khí bao gồm các khí như mêtan, carbon dioxide, và một lượng nhỏ hydro và hydro sulfua.

Khi so sánh với các phương pháp khác, phương pháp này có thể sử dụng nhiều loại chất nền hơn, ngay cả những chất nền có độ ẩm và tạp chất cao.

Một số chất nền thường được sử dụng để phân hủy kỵ khí bao gồm nước thải, bùn thải và phân động vật.

4. Kết xuất

Kết xuất là quá trình chuyển đổi các mô động vật thải thành các dạng ổn định và có thể sử dụng được như protein thức ăn. Trong quá trình kết xuất, các mô mỡ, xương và xác động vật được tiếp xúc với nhiệt độ cao khoảng 130 ° C và sau đó được điều áp để tiêu diệt mầm bệnh.

Render có thể được thực hiện trên cả quy mô nhà bếp và công nghiệp.

Một số trường hợp sản phẩm không phải động vật cũng có thể được xử lý để tạo thành bột giấy.

Các sản phẩm của quá trình kết xuất có thể được áp dụng ở các dạng khác nhau, trong đó các hạt rắn được sử dụng trong các sản phẩm thức ăn cho vật nuôi và chất béo được thêm vào các hoạt động sản xuất xà phòng.

Render, tuy nhiên, có một số nhược điểm như nó không thể phân hủy hoàn toàn các chất thải như máu.

5. Tiêu hóa nhanh chóng ưa nhiệt

Quá trình phân hủy nhanh chóng ưa nhiệt là quá trình lên men nhanh chóng các chất thải hữu cơ bằng cách hoạt hóa các vi sinh vật lên men ở nhiệt độ cao.

Thiết bị phân hủy ưa nhiệt nhanh hoạt động nhanh hơn từ sáu đến mười lần so với thiết bị phân hủy sinh học thông thường.

Trong thiết bị phân hủy ưa nhiệt, nguyên liệu được đưa vào thiết bị phân hủy với không khí được ép qua vật liệu để hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí.

Quá trình phân hủy ưa nhiệt là một quá trình tỏa nhiệt duy trì điều kiện ưa nhiệt ở 55-65 ° C.

Sản phẩm của quá trình phân hủy nhanh chóng ưa nhiệt là một loại phân bón sinh học có thể sử dụng trên đất để tăng độ phì nhiêu của đất.

Ứng dụng phổ biến nhất của phân hủy hiếu khí ưa nhiệt là trong ngành công nghiệp nước thải để xử lý bùn thải.

6. Phản ứng cố định enzym

Việc sử dụng enzyme thay vì chất xúc tác hóa học trong xử lý nước thải và các chất thải tương tự khác làm giảm sự hình thành các sản phẩm phụ và đầu vào năng lượng đáng kể.

Tuy nhiên, một số thách thức như duy trì sự ổn định và hiệu suất của các enzym đòi hỏi sự phát triển của các hệ thống năng lượng ổn định.

Việc sử dụng các enzym cố định trong quá trình tái chế chất thải hữu cơ cho phép hoạt động phân hủy ngay cả trong môi trường không lý tưởng.

Việc cố định enzym cũng hỗ trợ việc tái sử dụng các chất xúc tác sinh học cho nhiều quá trình, sau đó làm giảm chi phí của các quá trình hóa học và enzym.

Có thể áp dụng các kỹ thuật cố định như hấp phụ, quấn và đóng gói.

Việc sử dụng các enzym để chuyển đổi chất thải hữu cơ thành các dạng có thể tái sử dụng cho phép các thay đổi quan trọng như oxy hóa, thủy phân, acyl hóa và phosphoryl hóa.

Các enzym như esterase có thể được sử dụng để este hóa dầu để tạo thành dầu diesel sinh học. Tương tự, đường cũng có thể được este hóa để sử dụng làm chất hoạt động bề mặt.

Tất cả các quy trình này cho phép thực hiện một cách thức quản lý chất thải tiết kiệm và hiệu quả hơn.

Quy trình tái chế chất thải hữu cơ

Quy trình tổng thể của quy trình tái chế chất thải hữu cơ bắt đầu bằng việc thu gom các chất thải sau đó được chuyển qua các bước khác nhau để thu được dạng chất hữu cơ có thể sử dụng được. Các bước/cơ chế chung của tái chế chất thải hữu cơ có thể được giải thích như sau;

1. Bộ sưu tập

• Bước đầu tiên trong quản lý chất thải hữu cơ tái chế là thu gom các chất thải có thể ở quy mô nhỏ trong nhà bếp hoặc quy mô lớn trong các ngành công nghiệp.
• Cần thu gom đủ lượng chất thải vào các túi thích hợp để có thể chuyển đến nơi tái chế.
• Trong trường hợp làm phân trộn, chất thải hữu cơ được thu gom trong hố, trong khi chất thải hữu cơ được thu gom trong bể phân hủy.

2. Khử nhiễm

• Một bước quan trọng trong tái chế chất thải hữu cơ là khử nhiễm chất thải để tránh những tác hại của nó.
• Bước này đặc biệt quan trọng trong khi xử lý chất thải hữu cơ từ các ngành công nghiệp.
• Bên cạnh đó, bất kỳ chất không phân hủy sinh học nào như thủy tinh, nhựa và gạch, nếu có, cần được loại bỏ trong bước này.

3. Chuẩn bị

• Trước khi chất thải hữu cơ được thêm vào hệ thống tái chế, chất thải này cần được chuẩn bị.
• Phương pháp chuẩn bị được sử dụng phụ thuộc vào loại phương pháp tái chế được chọn. Ví dụ, làm phân hữu cơ đòi hỏi phải cắt nhỏ và xếp chồng lên nhau các chất thải hữu cơ, trong khi một hệ thống enzym cố định đòi hỏi các enzym cố định.
• Một số phương pháp thậm chí có thể yêu cầu một thời gian ổn định trước khi tái chế, trong trường hợp đó, thời gian nên được chỉ định.

4. Quy trình tái chế

• Tùy thuộc vào bản chất của chất thải hữu cơ và các sản phẩm cuối cùng mong muốn, nên áp dụng một phương pháp tái chế thích hợp.
• Chất thải của con người như nước thải và chất thải phân phải được tái chế thông qua quá trình phân hủy kỵ khí trong khi nước thải có thể được xử lý bằng thiết bị phân hủy ưa nhiệt.

5. Sàng lọc và phân loại

• Bã hoặc phân trộn thu được sau đó được sàng lọc thành các kích cỡ khác nhau để sử dụng cho các mục đích khác nhau.
• Tùy thuộc vào ứng dụng của các sản phẩm cuối cùng, việc phân loại và sàng lọc là cần thiết.

Tầm quan trọng của việc tái chế chất thải hữu cơ

Tái chế chất thải hữu cơ có nhiều ưu điểm giúp ngăn ngừa các vấn đề phát sinh do tích tụ các chất thải trong tự nhiên. Một số ưu điểm hoặc tầm quan trọng của việc tái chế chất thải hữu cơ là:

• Tái chế sinh khối hoặc khí sinh học cho phép tạo ra năng lượng dưới dạng khí sinh học bằng các quá trình tái chế như phân hủy kỵ khí.
• Việc chuyển đổi chất hữu cơ thành phân trộn giúp tiết kiệm tài nguyên vì phân hữu cơ có thể được sử dụng như một loại phân bón sinh học mà tránh sử dụng các loại phân bón hóa học khác.
• Việc tách chất thải hữu cơ và vô cơ cũng cải thiện hiệu quả của việc tái chế phi hữu cơ.
• Một trong những ý nghĩa quan trọng nhất của việc tái chế chất thải hữu cơ là giảm ô nhiễm trong không khí, nước và đất vì nó làm giảm các vấn đề như tạo mùi hoặc khí thải.
• Việc tạo ra phân bón sinh học bằng quá trình tái chế cải thiện chất lượng của đất, sau đó làm tăng độ phì nhiêu của đất và sự phát triển của cây trồng.
• Các bãi chôn lấp có xu hướng làm tăng phát thải khí nhà kính, và việc tái chế các chất thải đó thành chất thải ít độc hại hơn sẽ làm giảm lượng khí thải đó.
• Việc tái chế chất thải hữu cơ cũng làm giảm nồng độ chất thải còn lại cho các quy trình kém hiệu quả hơn như chôn lấp và đốt rác.
• Tái chế chất hữu cơ làm tăng hàm lượng hữu cơ của đất, giúp cải thiện độ phì nhiêu của đất và cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, tăng năng suất cây trồng.
• Việc ổn định chất thải hữu cơ làm tăng giá trị về mặt cải thiện hàm lượng dinh dưỡng và khả năng sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp. Đồng thời, nó giới thiệu các khái niệm phổ biến mới như sản xuất sạch hơn, chính sách không chất thải, tính bền vững và nền kinh tế vòng tròn dựa trên sinh học.
• Một số phân trộn được chuẩn bị với giá thể thích hợp hoạt động như tác nhân kiểm soát sinh học để ngăn ngừa và kiểm soát bệnh thực vật.

Rác thải hữu cơ có ảnh hưởng gì đến sức khỏe và cuộc sống của chúng ta nếu không được xử lý đúng cách?

Chất thải hữu cơ là nguyên liệu chính của phân hữu cơ. Khi đất thiếu các chất hữu cơ, độ phì nhiêu sẽ bị suy giảm và sức khỏe của cây trồng chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng. Như vậy, con người phải sử dụng nhiều phân bón hóa học và thuốc trừ sâu hơn để trồng trọt. Tương tự là chúng ta sẽ phải dùng thuốc khi cơ thể thiếu dinh dưỡng và dễ bị ốm. Quá liều lượng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu có thể vẫn còn trên thực phẩm. Tiêu thụ lâu dài các chất độc hóa học này sẽ tích tụ trong cơ thể chúng ta và gây ra nhiều bệnh khác nhau. Vì vậy, rác thải hữu cơ nếu không được xử lý đúng cách sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe và cuộc sống của con người.

Hy vọng với những chia sẻ của ISOCERT về chất thải hữu cơ và những thông tin liên quan đến chất thải hữu cơ sẽ cung cấp cho bạn đọc những kiến thức hữu ích. Nếu còn bất cứ thắc mắc gì về vấn đề này, hãy liên hệ cho chúng tôi qua hotline 0976.389.199 để được giải đáp và hỗ trợ nhiệt tình nhất!