- Nghiờn cứu ứng dụng than cacbon hoỏ làm giỏ thể sinh học trong mụ hỡnh Bio - toilet nhằm. - Abstract: Tổng quan về cụng nghệ Bio-toilet khụ và ứng dụng của nú. - Tỡm hiểu nghiờn cứu về cụng nghệ Bio-toilet khụ trong nước và trờn thế giới. - Trỡnh bày về cỏc vật liệu đệm sinh học, cỏc giỏ thể sinh học đặc biệt là than cacbon hoỏ và phõn tớch lựa chọn giỏ thể sinh học cho mụ hỡnh Bio-toilet khụ. - Nghiờn cứu, chế tạo, thực nghiệm cụng nghệ Bio-toilet khụ quy mụ phũng thớ nghiệm. - Xỏc định độ pH, độ ẩm phự hợp của than tre cacbon hoỏ và chế phẩm vi sinh. - Thiết kế và chế tạo mụ hỡnh thớ nghiệm:. - Thực nghiệm trờn mụ hỡnh thớ nghiệm Bio-toilet theo mẻ để tỡm ra được tỷ lệ phối trộn của giỏ thể, chế phẩm vi sinh và lượng chất thải phự hợp nhất cho Bio-toilet khụ trong điều kiện khớ hậu miền bắc Việt Nam. - thực nghiệm trờn mụ hỡnh thớ nghiệm Bio-toilet khụ liờn tục nhằm xỏc định cỏc thụng số cụng nghệ tối ưu như thời gian phõn huỷ, tốc độ khuấy, cỏch thức vận hành.. - Mụ hỡnh Bio-toilet. - Cụng nghệ Bio-toilet khụ đó được cỏc nhà khoa học nghiờn cứu từ rất lõu trờn thế giới. - Cụng nghệ này được phỏt triển và ứng dụng rộng rói như một phần của mục tiờu phỏt triển bền vững quốc gia và thế giới vỡ tiết kiệm được tài nguyờn nước, một nguồn tài nguyờn quý giỏ ngày càng khan hiếm. - Vỡ vậy mà cụng nghệ Bio-toilet khụ là sự lựa chọn thớch hợp để thay thế cụng nghệ toilet xả nước hiện nay.. - Chớnh vỡ vậy, tụi chọn đề tài “Nghiờn cứu ứng dụng than cacbon húa làm giỏ thể sinh học trong mụ hỡnh bio-toilet nhằm cải thiện mụi trường nước ở Việt Nam” và đó cú một số kết quả khả quan cho việc ỏp dụng vào thực tế.. - Ưu điểm của than cacbon húa tre là đa số cỏc lỗ trờn than cú kớch thước ở cỡ macro D>50 nm, thớch hợp để làm giỏ thể dớnh bỏm của vi sinh vật. - Chế phẩm vi sinh BIOMIX1. - Được sản xuất bởi Phũng vi sinh vật mụi trường, Viện Cụng nghệ mụi trường. - Chế phẩm cú tỏc dụng phõn hủy cỏc chất thải hữu cơ, khử mựi và ức chế sự phỏt triển của nhúm vi khuẩn Coliform trong chất thải. - Thành phần vi sinh vật trong chế phẩm gồm cỏc chủng vi khuẩn Bacillus Subtilis và cỏc chủng xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces với mật độ vi sinh hữu hiệu 109 CFU/g. - Chất thải sinh học của con người. - Chất thải sinh học của con người bào gồm phõn và nước tiểu. - Lượng chất thải sinh học trung bỡnh của một người trong này của Việt Nam bao gồm phõn 100 – 200 g, nước tiểu g. - nước chiếm 50 – 55% và cỏc vi sinh vật gõy bệnh, chủ yếu là nhúm Coliform. - Nước tiểu là một chất lỏng được thận sản xuất để loại bỏ cỏc chất thải từ mỏu.. - Quy trỡnh thực nghiệm bio-toilet được tiến hành theo hai mụ hỡnh thớ nghiệm khỏc nhau là mụ hỡnh bio-toilet theo mẻ và mụ hỡnh bio-toilet khụ liờn tục. - Mụ hỡnh thớ nghiệm như hỡnh 1 và được tiến hành trờn hệ thớ nghiệm với thể tớch 50 lớt.. - Hỗn hợp đệm sinh học + chế phẩm vi sinh + chất thải. - Hỡnh 1: Sơ đồ mụ hỡnh thực nghiệm Bio-toilet. - Mụ tả thực nghiệm: Hỗn hợp chế phẩm vi sinh và than cacbon húa tre được đưa vào thựng chứa qua cửa tiếp liệu, ủ 3 ngày ở nhiệt độ 25 – 30 o C để vi sinh phỏt triển và bỏm dớnh lờn giỏ thể. - Lỳc này cho mỏy thổi khớ và cơ cấu khuấy hoạt động nhằm tạo điều kiện cho vi sinh phỏt triển. - Sau đú mới thờm cỏc thành phần chất thải với tỉ lệ như sau: giỏ thể 3,6 kg;. - Đối với mụ hỡnh bio-toilet theo mẻ, chỳng tụi thay đổi thụng số về lượng chế phẩm vi sinh, độ ẩm và pH. - Lượng chế phẩm vi sinh thay đổi theo dải từ 0. - Đối với mụ hỡnh bio-toilet liờn tục, chỳng tụi thay đổi thụng số về tốc độ khuấy theo dải phỳt/lần.. - Cỏc thực nghiệm được tiến hành trong ba tuần, mỗi tuần lấy mẫu một lần để phõn tớch cỏc chỉ tiờu vi sinh. - Cỏc chỉ tiờu cần xỏc định bao gồm vi sinh vật hiếu khớ tổng số, vi sinh vật phõn giải xenluloza, coliform tổng, coliform phõn, vi khuẩn Salmonella.. - Phương phỏp đo mật độ vi sinh. - Mật độ vi sinh được xỏc định bằng phương phỏp đếm số lượng khuẩn lạc trờn mụi trường đặc. - Do vậy đếm số khuẩn lạc trờn mụi trường đặc sẽ cho ta kết quả về số lượng vi sinh vật ban đầu. - Mật độ tế bào vi sinh vật trong mẫu ban đầu tớnh từ số liệu của độ pha loóng Di được tớnh theo cụng thức. - Mụ hỡnh thực nghiệm bio-toilet theo mẻ. - Thực nghiệm bio-toilet theo mẻ được tiến hành trờn hệ thớ nghiệm 50 lớt. - chế phẩm vi sinh. - Cỏc thụng số về lượng chế phẩm vi sinh, độ ẩm và pH được thay đổi. - Lượng chế phẩm vi sinh thay đổi từ 0. - Kết quả thực nghiệm như sau:. - Thực nghiệm được tiến hành trong ba tuần và lấy mẫu để xỏc định cỏc chỉ tiờu về vi sinh vật hiếu khớ tổng số, phõn giải xenluloza, Coliform tổng, Coliform phõn, vi khuẩn Salmonella, từ đú xỏc định được tỉ lệ phối trộn tối ưu của hỗn hợp.. - Sự biến đổi số lượng vi sinh vật hiếu khớ tổng số(a), phõn giải cenluloza (b) Kết quả thể hiện ở hỡnh 2 cho thấy ở mụ hỡnh khụng cú chế phẩm vi sinh thỡ lượng vi sinh vật tổng số và vi sinh vật phõn giải xenluloza cú xu hướng giảm. - Ở cỏc mụ hỡnh thực nghiệm cũn lại thỡ số lượng vi sinh vật hiếu khớ tổng số tăng dần theo thời gian. - Tuy nhiờn, ở tỉ lệ phối trộn với lượng chế phẩm vi sinh 180 g thỡ số lượng vi sinh vật hiếu khớ tổng số tăng nhiều nhất, cụ thể là vi sinh vật hiếu khớ tổng số tăng từ 10 7 lờn 109 CFU/g, vi sinh vật phõn giải xenluloza tăng từ 10 5 lờn 10 8 CFU/g. - Sự biến đổi số lượng Coliform tổng (a), Coliform phõn (b). - Kết quả thể hiện ở hỡnh ấy, Coliform tổng, Coliform phõn thuộc nhúm vi sinh vật gõy bệnh giảm đỏng kể. - Điều này chứng tỏ sự hiệu quả của chế phẩm vi sinh BIOMIX 1 trong cụng nghệ xử lý chất thải sinh học.. - Sự biến đổi số lượng vi khuẩn Salmonella. - Sau ba tuần tiến hành thực nghiệm, số lượng vi khuẩn Salmonella giảm một cỏch đỏng kể nhất là đối với mụ hỡnh với lượng chế chế phẩm vi sinh 180 g, giảm từ 5 x 105 MPN/g xuống cũn 8 MPN/g.. - Độ ẩm tối ưu của hỗn hợp. - chế phẩm vi sinh 0,18 kg, phõn 0,2 kg, nước tiểu 0,3 lớt, chỉ thay đổi thụng số về độ ẩm theo dải 30. - Thực nghiệm được tiến hành trong ba tuần, một tuần lấy mẫu một lần, và phõn tớch cỏc chỉ tiểu về vi sinh vật tổng số và vi sinh vật phõn giải xenluloza.. - Sự biến đổi vi sinh vật hiếu khớ tổng số (a), phõn giải xenluloza (b). - Số lượng vi sinh vật tổng số, vi sinh vật phõn giải xenluloza ở cỏc mụ hỡnh đều tăng theo thời gian, tuy nhiờn ở mụ hỡnh với độ ẩm 50 – 60 % thỡ số lượng cỏc vi sinh vật này tăng cao nhất, thuận lợi cho quỏ trỡnh phõn hủy chất thải sinh học.. - chế phẩm vi sinh 0,18 kg, nước tiểu 0,3 lớt được giữ nguyờn, chỉ thay đổi thụng số về độ pH theo dải 4. - Thực nghiệm được tiến hành trong ba tuần, một tuần lấy mẫu một lần, và phõn tớch cỏc chỉ tiờu về vi sinh vật hiếu khớ tổng số và vi sinh vật phõn giải xenluloza.. - Sự biến đổi vi sinh võt hiếu khớ tổng số (a), phõn giải xenluloza (b). - Ở mụ hỡnh pH = 4 và mụ hỡnh pH = 10, sau ba tuần tiến hành thực nghiệm thỡ lượng vi sinh vật cú xu hướng giảm, chứng tỏ ở mụi trường quỏ axit và quỏ kiềm thỡ cỏc vi sinh vật hiếu khớ tổng số, vi sinh vật phõn giải xenluloza phỏt triển kộm. - Cỏc vi sinh vật này phỏt triển tốt nhất ở pH trung tớnh.. - Ở mụ hỡnh pH = 6, mụ hỡnh pH = 7 và mụ hỡnh pH = 8 số lượng vi sinh vật tổng số, vi sinh vật phõn giải xenluloza tăng mạnh, nhưng mụ hỡnh pH = 7 là tăng nhiều nhất.. - Sau ba tuần tiến hành thực nghiệm với 5 mụ hỡnh thớ nghiệm bio-toilet theo mẻ khỏc nhau thu được tỉ lệ phối trộn tối ưu của hỗn hợp là giỏ thể 3,6 kg. - chế phẩm vi sinh 0,18 kg. - Độ ẩm và độ pH thớch hợp cho sự phỏt triển của vi sinh vật phõn hủy chất thải sinh học lần lượt là 50 – 60% và 6 – 8.. - Mụ hỡnh thực nghiệm bio-toilet liờn tục. - Thực nghiệm bio-toilet liờn tục được tiến hành trờn hệ thớ nghiệm 50 lớt. - Hỗn hợp đưa vào thớ nghiệm bao gồm cỏc thành phần giỏ thể 3,6 kg. - chế phẩm vi sinh 0,18. - Với cỏc mụ hỡnh khuấy khỏc nhau, số lượng vi sinh vật đó biến động và kết quả được thể hiện ở hỡnh 7.. - Sự biến đổi số lượng vi sinh vật hiếu khớ tổng số (a), phõn giải xenluloza (b) Ở hầu hết cỏc mụ hỡnh thực nghiệm, số lượng vi sinh vật đều tăng theo thời tgian. - Tuy nhiờn, ở mụ hỡnh với tốc độ khuấy 30 phỳt/lần số lượng vi sinh vật tăng nhiều nhất.. - Tuy nhiờn ở mụ hỡnh với tốc độ khuấy 30 phỳt/ lần lượng vi sinh vật gõy bệnh giảm nhiều nhất.. - Sau ba tuần tiến hành thực nghiệm, số lượng vi khuẩn Salmonella giảm một cỏch đỏng kể, nhất là đối với mụ hỡnh với tốc độ khuấy là 30 phỳt/lần.. - Với kết quả thớ nghiệm trờn 5 mụ hỡnh thực nghiệm liờn tục khỏc nhau thu được tốc độ khuấy phự hợp cho mụ hỡnh thực nghiệm bio-toilet là 30 phỳt/lần.. - Cụng nghệ bio-toilet khụ cú khả năng ứng dụng rụng rói do cỏc ưu điểm như tiết kiệm nguồn nước, xõy dựng đơn giản và vận hành dễ dàng nờn rất thớch hợp với những vựng xa xụi, biệt lập và xa nguồn nước, khụng cần những đường ống nước phức tạp, khụng gõy ụ nhiễm nguồn nước, đặc biệt với những nơi khụng cú bể phốt do đú cú thể thu gom chất thải dễ dàng.. - Qua quỏ trỡnh thực nghiệm bio-toilet khụ theo mẻ và bio-toilet khụ liờn tục, thu được cỏc kết quả sau:. - Tỉ lệ phối trộn tối ưu cho cụng nghệ bio-toilet khụ: giỏ thể 3,6 kg. - chế phẩm vi sinh 0,18 kg;. - Độ ẩm và độ pH thớch hợp cho cụng nghệ bio-toilet khụ tương ứng là độ ẩm 50 – 60% và 6 – 7.. - Tăng Thị Chớnh, Hoàng Thị Dung, Đào Thị Minh Hạnh Ứng dụng cỏc chủng xạ khuẩn ưa nhiệt - chịu axit để xử lý bó thải dứa", Tạp chớ Khoa học và Cụng nghệ 46 (6A).. - Tăng Thị Chớnh, Đặng Đỡnh Kim, Phan Thị Tuyết Minh, Lờ Thanh Xuõn Nghiờn cứu sản xuất và ứng dụng một số chế phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải hữu cơ", Tạp chớ Khoa học, ĐHQGHN, KHTN&CN 22 (3B), tr.38-44.. - Trịnh Văn Tuyờn, Tụ Thị Hải Yến, Shuji Yosizawa Nghiờn cứu cụng nghệ cacbon hoỏ để xử lý chất thải đụ thị ở Việt Nam", Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam, tr.72-78.. - Viện Cụng nghệ mụi trường, Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam Nghiờn cứu cụng nghệ cacbon húa cỏc chất hữu cơ chỏy được trong rỏc thải đụ thị của thành phố Hà Nội làm nhiờn liệu sử dụng trong cụng nghiệp và xử lý ụ nhiễm mụi trường".. - Jovita Triastuti, Neni Sintawardani and Mitsuteru Irie Characteristics of composted bio-toilet residue and its potential use as a soil conditioner", Indonesian Journal of Agricultural Science.. - Neni Sintawardani, Dewi Nilawati, Umi Hamidah, Jovita Tri Astuti Observation in start-up process by varying heater and dischange in bio-toilet system", The 4 th International Symposium On Sustainable Sanitation, Research Center for Physics, Indonesian Institute of Sciences.. - Shuji Yoshizawa, Satoko Tanaka, Michio Ohata Bio - toilet using Charcoal and Aerobic Complex Microorganisms As a Media", Meisei University.