Ủ và lên men hiếu khí (composting / fermentation)

1. Bản chất của quá trình

Ủ phân gia súc diễn ra theo ba quá trình:

1. Vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu cơ dễ phân hủy, làm giảm tính thối rữa của phân.
2. Nhiệt sinh ra từ phân hủy được dùng để bay hơi một phần nước.
3. Nhiệt độ cao làm phân trở nên an toàn về vệ sinh (tiệt trùng).

Sản phẩm gồm phần nước chưa bay hơi, chất hữu cơ khó phân hủy và chất vô cơ (tro). Nói cách khác: nguyên liệu = phân thành phẩm + nước bay hơi + chất hữu cơ đã phân hủy.

2. Sáu yếu tố ảnh hưởng hiệu quả

• Phân gia súc có độ ẩm 80–90% nên nặng và ít thoáng khí; thường phải thêm phụ liệu như mùn cưa, trấu, rơm để tăng độ tơi xốp – mục đích là cải thiện thông khí, không chỉ hạ ẩm. Dùng phân đã ủ hồi lưu hoặc phơi sơ bộ cũng có tác dụng tương tự.
• Kiểm tra nhanh tại hiện trường: nắm chặt nguyên liệu trong tay đeo găng, nước chỉ vừa thấm ra kẽ tay là gần đạt; nước chảy ra là hơi ướt.

3. Các kiểu cơ sở ủ phân

Theo loại vật nuôi (tài liệu Nhật Bản): phân bò chủ yếu ủ đống; phân lợn ủ đống hoặc bể đảo trộn hở; phân gà cũng dùng bể đảo trộn hở nhưng vì amoniac phát sinh nhiều nên hệ kín cũng phổ biến. Nếu duy trì được điều kiện hiếu khí thì mùi từ hợp chất lưu huỳnh và axit béo bay hơi bị hạn chế, nhưng amoniac vẫn phát sinh với nồng độ cao nên nhiều nơi lắp thêm hệ khử mùi.

4. Xử lý sơ cấp và thứ cấp

Thực tế thường ghép nhiều thiết bị theo chuỗi: xử lý sơ cấp bằng máy đảo trộn cơ học (phân hủy chất hữu cơ dễ phân hủy), sau đó xử lý thứ cấp và lưu trữ bằng nhà ủ đống. Cần phân biệt với cách gọi "lên men thứ nhất/thứ hai" (phân hủy chất hữu cơ dễ phân hủy so với xenlulozơ và hemixenlulozơ). Quan trọng nhất là phân hủy chất hữu cơ dễ phân hủy đi được đến đâu.

5. Áp dụng cho bánh bùn và phần rắn sau tách

• Phần rắn tách từ nước thải chăn nuôi (ví dụ sau Safite) và bánh bùn hữu cơ là nguyên liệu có thể đưa vào ủ; độ ẩm sau tách ép ảnh hưởng đến lượng phụ liệu hoặc phân hồi lưu cần phối trộn.
• Tài liệu nguồn nói về phân gia cầm và cho biết có thể áp dụng cho phân bò và phân lợn. Với bánh bùn từ xử lý nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp, cần xem thành phần và quy định quản lý chất thải trước khi dùng làm phân (xem mục Quy định & tiêu chuẩn) và thử nghiệm với nguyên liệu thật.
• Nếu muốn giảm khối lượng bánh bùn trước khi vận chuyển hoặc ủ, có thể cân nhắc khử nước điện thẩm.

6. Ví dụ hệ thống

Hệ thống lên men Hosoya là ví dụ của kiểu bể đảo trộn hở dạng thẳng với hai rô-to đảo trộn, kèm làm khô thứ cấp, khử mùi bằng nước và sàng phân loại hạt: xem trang Hệ thống lên men Hosoya.

Thiết bị liên quan

Câu hỏi thường gặp

Số liệu có dấu * là công bố của nhà sản xuất, không thay thế thử nghiệm với bùn thực tế.