Đồ án Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác Châu Thành - Long An
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG CHẾ PHẨM
SINH HỌC ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN VI SINH TỪ
PHẾ THẢI TRÁI THANH LONG TẠI VÙNG
CANH TÁC CHÂU THÀNH- LONG AN
Ngành:
KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
MSSV:
ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Nguyễn Hoài Linh
1411090051
Lớp:
14DMT01
TP. Hồ Chí Minh, 2018
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Nguyễn Hoài Linh, sinh viên trƣờng đại học Công Nghệ Tp.HCM.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của tôi. Các số liệu phân
tích trong luận văn này có nguồn gốc rõ ràng, đã công cố theo đúng quy định.
Các kết quả nghiên cứu có trong đề tài do chính tôi tự tìm hiểu và phân tích,
khách quan phù hợp với thực tiễn của Việt Nam.
Sinh viên Nguyễn Hoài Linh.
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện đƣợc đề tài này, Tôi xin chân thành cám ơn đến Ban Giám Hiệu
nhà trƣờng đã tạo điều kiện cho Tôi thực hiện đƣợc đề tài của mình. Đặc biệt,
Tôi xin cám ơn tất cả các Thầy Cô giáo trong viện đã góp phần tạo ra động lực
để cho sinh viên chứng tôi có đƣợc động lực đến lớp và tiếp thu đƣợc nhiều kiến
thức, để khi bƣớc ra với xã hội, thì Tôi vẫn sẽ luôn tự tin tự hào khi là một sinh
viên của Viện Khoa Học Ứng Dụng.
Xin gởi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến ngƣời Thầy hƣớng dẫn của
tôi là Thầy Lâm Vĩnh Sơn. Bốn năm đại học không phải là ngắn và bên cạnh
trong bốn năm học qua thầy mà chúng em luôn gắn bó nhất cho tới tận bây giờ,
thầy là ngƣời mang trong mình những nhiệt huyết, yêu nghề, và hết mực giúp
đỡ các sinh viên, Thầy đã giúp Tôi từng bƣớc một hoàn thiệt đồ án một cách tốt
nhất. Đƣợc thầy hƣớng dẫn nhiệt tình, Tôi đã học đƣợc nhiều kiến thức và đã
trau dồi thêm nhiều ký năng thông qua đề tài này.
Ngoài sự hƣớng dẫn của Thầy, Tôi cũng xin gởi lời cám ơn chân thành tới
những ngƣời bạn làm chung nghiên cứu với Tôi, chính nhờ những ngƣời bạn
này đã giúp đỡ Tôi rất nhiều trong quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng, Tôi xin gởi lời chúc sức khỏe đến toàn thể quý Thầy Cô cùng Ban
Giám Hiệu nhà trƣờng ngày càng gặt hái đƣợc nhiều thành công trông công tác
giảng dạy, và luôn là những ngƣời Thầy Cô đƣa thuyền dẫn lối đến thành công
cho các thế hệ sinh viên sau này.
Xinh chân thành cám ơn!
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
Tp. HCM, ngày …… tháng …… năm 2018
Giáo viên hƣớng dẫn
ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Đồ án tốt nghiệp
Mục lục
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề.............................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................2
4. Đối tƣợng nghiên cứu...........................................................................................3
5. Phƣơng pháp nghiên cứu......................................................................................3
6. Ý nghĩa đề tài .......................................................................................................3
7. Phạm vi ứng dụng.................................................................................................3
8. Phƣơng pháp luận.................................................................................................4
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................6
1.1. Tổng quan về compost......................................................................................6
1.1.1. Định nghĩa..................................................................................................6
1.1.2.1. Phản ứng sinh hóa ...............................................................................6
1.1.2.2. Phản ứng sinh học ...............................................................................7
1.1.3.1. Các yếu tố vật lý..................................................................................7
1.1.3.2. Các yếu tố hóa sinh .............................................................................9
1.1.4. Chất lƣợng compost .................................................................................13
1.1.5.1. Lợi ích................................................................................................14
1.1.5.2. Hạn chế..............................................................................................14
1.2. Tổng quan về cây thanh long..........................................................................16
1.2.1. Nguồn gốc và phân loại............................................................................16
1.2.2. Đặc điểm sinh học....................................................................................18
i
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
1.2.2.1. Sinh thái.............................................................................................18
1.2.2.2. Thực vật học ......................................................................................19
1.2.3. Đặc điểm sinh trƣởng...............................................................................21
1.3. Tổng quan về rơm rạ.......................................................................................21
1.3.1. Nguồn gốc ................................................................................................21
1.3.2. Thành phần hoá học của rơm rạ...............................................................22
1.4. Tổng quan về sơ dừa.......................................................................................22
1.4.1. Nguồn gốc ................................................................................................22
Hình 1.8: Sơ dừa ..............................................................................................................23
1.4.2. Ứng dụng của sơ dừa................................................................................23
1.5. Giới thiệu về chế phẩm EM FERT-1..............................................................25
2.1. Nguyên liệu – vật liệu.....................................................................................27
2.1.1. Thu gom nguyên liệu ...............................................................................27
2.1.2. Xử lý nghiên liệu......................................................................................27
2.1.3. Dụng cụ- hoá chất........................................................................................27
2.2. Mô hình nghiên cứu ........................................................................................28
2.2.1. Mô hình trên autocad ...............................................................................28
2.2.2. Mô hình thực tế ........................................................................................28
2.2.3. Nơi bố trí mô hình....................................................................................29
2.3. Nội dung nghiên cứu.......................................................................................30
2.3.1. Quy trình ủ compost.................................................................................30
2.3.2. Xác định tỉ lệ phối trộn thích hợp ............................................................31
2.3.5. Đánh giá sản phẩm sau ủ..........................................................................33
3.1.1. Nghiệm thức 1..........................................................................................35
ii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
3.1.2. Nghiệm thức 2..........................................................................................42
3.1.3. Nghiệm thức 3..........................................................................................49
3.1.4. Nghiệm thức 4..........................................................................................56
3.1.5. Nghiệm thức 5.......................................................................................63
iii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
3.1.6. Nghiệm thức 6..........................................................................................70
3.1.7. Nghiệm thức 7..........................................................................................77
3.2. So sánh và lựa chọn tối ƣu..............................................................................84
3.2.1. So sánh: ....................................................................................................84
3.2.1.1. So sánh độ sụt lún: ............................................................................84
3.2.1.2. So sánh giá trị pH..............................................................................85
3.2.1.4. So sánh giá trị Độ ẩm........................................................................87
3.2.1.5. So sánh tỉ lệ C/N................................................................................88
3.2.2. Lựa chọn nghiệm thức tối ƣu nhất ...........................................................89
3.2.3. Giá trị đầu ra của các nghiệm thức...........................................................90
iv
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Kết luận .....................................................................................................................93
Kiến nghị...................................................................................................................94
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................97
v
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Đồ thị biểu hiện các giai đoạn tăng trƣởng của vi sinh vật.....................................7
Hình 1.2. Actinomycetes.......................................................................................................12
Hình 1.3. Hệ thống ủ mở.......................................................................................................15
Hình 1.4. Hệ thống ủ kín.......................................................................................................16
Hình 1.5. Ba loại thanh long .................................................................................................17
Hình 1.6. Gốc rạ....................................................................................................................17
Hình 1.7. Rơm.......................................................................................................................17
Hình 1.8. Sơ dừa ...................................................................................................................23
Hình 1.9. Chế phẩm EM FERT – 1.......................................................................................25
Hình 1.10. Mô hình cấp khí ..................................................................................................28
Hình 1.11. Mô hình giàn ủ....................................................................................................29
Hình 1.13. Khu vực bố trí mô hình.......................................................................................29
Hình 3.1. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 1.............................................................35
Hình 3.2. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 1.....................................................36
Hình 3.3. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 1..................................................37
Hình 3.4. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 1........................................................38
Hình 3.5. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 1.........................................................39
Hình 3.6. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 1..................................................40
Hình 3.7. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 1 .......................................................41
Hình 3.8. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 2.............................................................42
Hình 3.9. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 2.....................................................43
Hình 3.10. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 2................................................44
Hình 3.11. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 2......................................................45
Hình 3.12. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 2.......................................................46
Hình 3.13. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 2................................................47
Hình 3.14. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 2 .....................................................48
Hình 3.15. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 3...........................................................49
Hình 3.16. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 3...................................................50
Hình 3.17. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 3................................................51
Hình 3.18. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 3......................................................52
Hình 3.19. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 3.......................................................53
Hình 3.20. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 3................................................54
Hình 3.21. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 3 .....................................................55
Hình 3.22. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 4...........................................................56
vi
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Hình 3.23. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 4...................................................57
Hình 3.24. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 4................................................58
Hình 3.25. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 4......................................................59
Hình 3.26. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 4.......................................................60
Hình 3.27. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 4................................................61
Hình 3.28. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 4 .....................................................62
Hình 3.29. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 5...........................................................63
Hình 3.30. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 5...................................................64
Hình 3.31. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 5................................................65
Hình 3.32. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 5......................................................66
Hình 3.33. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 5.......................................................67
Hình 3.34. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 5................................................68
Hình 3.35. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 5 .....................................................69
Hình 3.36. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 6...........................................................70
Hình 3.37. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 6...................................................71
Hình 3.38. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 6................................................72
Hình 3.39. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 6......................................................73
Hình 3.40. Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng Cacbon ở nghiệm thức 6......................................74
Hình 3.41. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 6................................................75
Hình 3.42. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 6 .....................................................76
Hình 3.43. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 7...........................................................77
Hình 3.44. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 7...................................................78
Hình 3.45. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 7................................................79
Hình 3.46. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 7......................................................80
Hình 3.47. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 7.......................................................81
Hình 3.48. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 7................................................82
Hình 3.49. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 7 .....................................................83
Hình 3.50. Biểu đồ thể hiện so sánh độ sụt lún của từng nghiệm thức.................................84
Hình 3.51. Biểu đồ thể hiện so sánh giá trị pH của từng nghiệm thức .................................85
Hình 3.52. Biểu đồ thể hiện so sánh chất hữu cơ của từng nghiệm thức..............................86
Hình 3.53. Biểu đồ thể hiện so sánh độ ẩm của từng nghiệm thức.......................................87
Hình 3.54. Biểu đồ thể hiện so sánh tỉ lệ C/N của từng nghiệm thức...................................88
vii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật.............................................................8
Bảng 1.2: Tỷ lệ C/N của các chất thải...................................................................................10
Bảng 1.3: Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiếu khí.....................13
Bảng 1.4: Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526 – 2002 cho phân hữu cơ vi sinh vật chế biến từ
chất thải rắn sinh hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ban hành.................14
Bảng 2.1. Chỉ tiêu vật liệu đầu vào.......................................................................................32
Bảng 2.2. Giá trị đầu vào của các nghiệm thức ....................................................................32
Bảng 2.3. Các phƣơng pháp phân tích số liệu.......................................................................33
Bảng 2.4. Yêu cầu kỉ thuật đối với chất hữu cơ...................................................................33
Bảng 3.1. Biến thiên pH ở nghiệm thức 1.............................................................................35
Bảng 3.2. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 1.....................................................................36
Bảng 3.3. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 1..................................................................37
Bảng 3.4. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 1........................................................................38
Bảng 3.5. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 1 .....................................................................39
Bảng 3.6. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 1 .........................................................................40
Bảng 3.7. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 1...........................................................................41
Bảng 3.8. Biến thiên pH ở nghiệm thức 2.............................................................................42
Bảng 3.9. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 2.....................................................................43
Bảng 3.10. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 2................................................................44
Bảng 3.11. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 2......................................................................45
Bảng 3.12. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 2 ...................................................................46
Bảng 3.13. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 2 .......................................................................47
Bảng 3.14. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 2.........................................................................48
Bảng 3.15. Biến thiên pH ở nghiệm thức 3...........................................................................49
Bảng 3.16. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 3...................................................................50
Bảng 3.17. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 3................................................................51
Bảng 3.18. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 3......................................................................52
Bảng 3.19. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 3 ...................................................................53
Bảng 3.20. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 3 .......................................................................54
Bảng 3.21: Biến thiên C/N ở nghiệm thức 3.........................................................................55
Bảng 3.22: Biến thiên pH ở nghiệm thức 4...........................................................................56
Bảng 3.23. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 4...................................................................57
Bảng 3.24. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 4................................................................58
Bảng 3.25. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 4......................................................................59
viii
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Bảng 3.26. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 4 ...................................................................60
Bảng 3.27. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 4 .......................................................................61
Bảng 3.28. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 4.........................................................................62
Bảng 3.29. Biến thiên pH ở nghiệm thức 5...........................................................................63
Bảng 3.30. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 5...................................................................64
Bảng 3.31. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 5................................................................65
Bảng 3.32. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 5......................................................................66
Bảng 3.33. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 5 ...................................................................67
Bảng 3.34. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 5 .......................................................................68
Bảng 3.35. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 5.........................................................................69
Bảng 3.36. Biến thiên pH ở nghiệm thức 6...........................................................................70
Bảng 3.37. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 6...................................................................71
Bảng 3.38. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 6................................................................72
Bảng 3.39. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 6......................................................................73
Bảng 3.40. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 6 ...................................................................74
Bảng 3.41. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 6 .......................................................................75
Bảng 3.42. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 6.........................................................................76
Bảng 3.43. Biến thiên pH ở nghiệm thức 7...........................................................................77
Bảng 3.44. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 7...................................................................78
Bảng 3.45. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 7................................................................79
Bảng 3.46. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 7......................................................................80
Bảng 3.47. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 7 ...................................................................81
Bảng 3.48. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 7 .......................................................................82
Bảng 3.49. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 7.........................................................................83
Bảng 3.50. Giá trị sụt lún đƣợc chọn ....................................................................................84
Bảng 3.51. Giá trị pH đƣợc chọn ..........................................................................................85
Bảng 3.52. Giá trị Chất Hữu Cơ đƣợc chọn..........................................................................86
Bảng 3.53. Giá trị Độ ẩm đƣợc chọn ....................................................................................87
Bảng 3.54. Giá trị tỉ lệ C/N đƣợc chọn .................................................................................88
Bảng 3.55. Đánh giá chỉ tiêu tối ƣu của từng nghiệm thức...................................................89
Bảng 3.56. Giá trị đầu ra.......................................................................................................90
ix
Đồ án tốt nghiệp
1. Đặt vấn đề
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
MỞ ĐẦU
Trong thời kì phát triển không ngừng của xã hội, cùng với sự phát triển của
khoa học kĩ thuật, ngành nông nghiệp đang có những chuyển biến tích cực, đáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Ngành nông nghiệp Việt Nam vẫn đóng vai trò
quan trọng trong nền kinh tế nƣớc nhà, giúp đảm bảo an ninh lƣơng thực, việc làm và
thu nhập cho ngƣời nông dân.
Bên cạnh đó, sự phát triển của xã hội cũng kéo theo vấn đề gia tăng dân số, yêu
cầu nhà ở làm giảm diện tích đất nông nghiệp và các vấn đề ô nhiễm môi trƣờng. Điều
này đòi hỏi giải pháp giải quyết vấn đề nâng cao chất lƣợng sản phẩm nông nghiệp
đồng thời phù hợp với môi trƣờng.
Ngành nông nghiệp Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hoá học. Để
nâng cao chất lƣợng sản phẩm, việc lạm dụng phân bón hoá học đang là vấn đề cần
đƣợc quan tâm. Dƣ lƣợng các chất hoá học trong phân gây ô nhiễm môi trƣờng đất,
môi trƣờng nƣớc và ảnh hƣởng đến nhiều sinh vật cũng nhƣ con ngƣời. Phân bón hoá
học không phù hợp với mục tiêu phát triển bền vững, lâu dài.
Vì thế, việc nghiên cứu sản xuất phân bón vi sinh đang đƣợc quan tâm và
khuyến khích sử dụng rộng rãi. Mặc dù phân bón vi sinh không có khả năng đáp ứng
nguồn dinh dƣỡng tức thời cho cây trồng nhƣng về lâu dài sẽ tốt cho đất và cây trồng
hơn phân hóa học. Nhƣng sản xuất phân vi sinh ít tốn kém, không sản sinh ra mầm
bệnh, ít ảnh hƣởng tới môi trƣờng và phù hợp với các quy luật tự nhiên. Với nguồn
phân vi sinh từ phế phẩm nông nghiệp phục vụ cho nông nghiệp sẽ giúp nông dân bớt
kinh phí đầu tƣ hơn vào trồng trọt, nguồn lợi kinh tế cao. Mặt khác, phân bón vi sinh
cũng giúp trả lại độ phì nhiêu cho đất, làm cho đất tơi xốp.
Trong những năm gần đây, huyện Châu Thành (Long An) đã chuyển đổi cơ cấu
cây trồng trên địa bàn từ lúa sang trồng thanh long. Thanh long trở thành cây trồng
chủ lực, cho giá trị kinh tế cao, giúp ngƣời dân xoá đói giảm nghèo, vƣơn lên làm giàu
nhanh chóng và bền vững. Tính đến cuối năm 2016, diện tích trồng thanh long toàn
huyện đạt gần 7000 ha với sản lƣợng đạt hơn 73.000 tấn.
1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Tuy nhiên, cùng với đó là một lƣợng lớn phế phẩm sau thu hoạch do sâu bệnh,
thời tiết,... Lƣợng phế phẩm đƣợc ngƣời nông dân sử dụng một phần để chăn nuôi gia
súc, nhƣng chủ yếu vẫn là vứt bỏ, gây lãng phí và ô nhiễm môi trƣờng. Vì vậy, vấn đề
đặt ra là tìm các giải pháp tận dụng lƣợng quả phế phẩm thanh long nâng cao hiệu quả
kinh tế, đồng thời kết hợp giải quyết đáp ứng nhu cầu sử dụng phân bón cho ngành
nông nghiệp một cách thân thiện với môi trƣờng.
Chính vì những lý do trên mà đề tài “Nghiên cứu tăng cƣờng chế phẩm sinh
học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác Châu
Thành – Long An” đƣợc thực hiện với mục đích tận dụng phế phẩm nhằm giảm tác
hại đến môi trƣờng và giảm chi phí sản xuất nông nghiệp cho nông dân.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở đƣa ra một phƣơng pháp sử dụng lƣợng phế thải thanh long, vừa sản
xuất đƣợc phân vi sinh bón cho cây giúp hạ thấp chi phí đầu từ cho ngƣời dân và giúp
giải quyết đƣợc tình trạng ô nhiễm khi ngƣời dân thải ra một lƣợng phế phẩm thanh
long không đƣợc xử lý ở Châu Thành- Long An.
Ngoài ra phân tích đƣợc thành phần và tính chất của thanh long.
Tối ƣu hóa mô hình ủ phân vi sinh từ thanh long.
Xây dựng một quy trình hoàn thiện nhất để ủ phân vi sinh từ thanh long và
đánh giá khả năng áp dụng mô hình trên cây ngắn hạn.
3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu, đồ án thực hiện với những nội dung chính
sau:
o Phế thải thanh long, rơm và xơ dừa phân tích các chỉ tiêu đầu vào nhƣ:
độ ẩm, hàm lƣợng chất hữu cơ, C, N.
o Lắp đặt mô hình compost.
o Vận hành mô hình compost.
o Xem xét tốc độ phân hủy thông qua các chỉ tiêu: nhiệt độ, độ sụt lún,
pH, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lƣợng C, N trong quá trình ủ.
2
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
4. Đối tƣợng nghiên cứu
Phế phẩm thanh long cùng các vật liệu phụ: rơm, xơ dừa, chế phẩm sinh học.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp tổng hợp, biên hội tài liệu:
Tài liệu liên quan đến tình hình sản xuất thanh long tại địa phƣơng.
Tài liệu tổng quan về phƣơng pháp sản xuất compost, các yếu tố ảnh hƣởng
đến quá trình làm compost. Các công nghệ sản xuất compost trong nƣớc và thế giới.
- Phƣơng pháp thực nghiệm:
Phân tích mẫu, lắp đặt mô hình ủ compost hiếu khí, tiến hành phối trộn với
các vật liệu và vận hành mô hình ủ.
- Phƣơng pháp thu thập số liệu:
Thu thập các số liệu trong quá trình ủ compost nhƣ nhiệt độ, độ ẩm, hàm
lƣợng C, hàm lƣợng chất hữu cơ, hàm lƣợng N.
- Phƣơng pháp thống kê:
Thống kê tính toán các biến thiên về: nhiệt độ, độ ẩm, hàm lƣợng chất hữu
cơ, Carbon, Nito,... trong quá trình ủ compost.
- Phƣơng pháp đánh giá, nhân xét:
Đánh giá và nhận xét các kết quả trong quá trình ủ compost.
6. Ý nghĩa đề tài
- Ý nghĩa khoa học
Một nguyên liệu mới đƣợc nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất compost.
Cung cấp thêm một giải pháp hợp lý để tiết kiệm nguồn nguyên liệu sẵn có,
bảo vệ môi trƣờng hƣớng đến phát triển bền vững
- Ý nghĩa thực tiễn
Tạo ra sản phẩm lớn từ ủ phân với thời gian ngắn, kinh phí thấp mang lại lợi
ích kinh tế cao.
Sản phẩm có thể ứng dụng trực tiếp ngay sau khi ủ cho nông nghiệp.
Giải quyết đƣợc một phần nguồn cung cấp phân bón cho địa phƣơng.
7. Phạm vi ứng dụng
3
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Sản phẩm của quá trình ủ phục vụ cho nông nghiệp, hƣớng tới cung cấp nguồn
phân bón cho thanh long tại chính địa phƣơng.
8. Phƣơng pháp uận
Dựa vào những tài liệu có sẵn về quá trình lên men hiếu khí chất thải có nguồn
gốc hữu cơ, để xây dựng mô hình ủ compost cấp khí từ phế thải trái thanh long. Và
các phụ phẩm. Theo dõi liên tục các chỉ tiêu về nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, độ sụt
lún, pH, hàm lƣợng C/N ảnh hƣởng đến quá trình tạo ra sản phẩm compost.
Đề tài dựa trên phƣơng pháp thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu
các thông tin. Trên cơ sở đó, đề tài lập ra khung nghiên cứu cho phƣơng pháp luận cụ
thể nhƣ sau:
4
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU
Tình hình sản xuất thanh long tại địa phƣơng
Tình hình sử dụng compost hiện nay
Thu thập dữ liệu
Các chỉ tiêu đánh giá compost
Các phƣơng pháp ủ
Phân tích số liệu
lựa chọn phƣơng
pháp ủ
Phƣơng pháp thổi khí cƣỡng bức
Nguyên liệu: thanh long, rơm rạ, xơ dừa, CPSH
Phƣơng pháp đo khối
Thu gom nguyên
liệu
lƣợng
Phân tích chỉ tiêu đầu
vào của nguyên liệu:
Phƣơng pháp KJELDAHL
độ ẩm, C, N
Xác định tỷ lệ
phối trộn
Phối trộn thành 7
nghiệm thức
Xử lý nguyên liệu
NT1,2,3: Thanh long + rơm rạ + xơ dừa + CPSH
NT4: Thanh long + rơm rạ + CPSH
Ủ
NT5: Thanh long + xơ dừa+ CPSH
NT6: Thanh long + CPSH
NT7: Thanh long (mẫu đồi chứng)
Xét nghiệm các chỉ tiêu: pH, nhiệt
độ, độ ẩm, độ sụt giảm thể tích khối
ủ, hàm lƣợng chất hữu cơ, C, N ( tần
suất 2 ngày/lần).
Xác định thông số tối
ƣu
Thành phẩm
Đánh giá khả
năng nẩy mầm
Đánh giá chất lƣợng sản phẩm
trên cây ngắn ngày (cải mầm).
Kết luận – Đánh
giá khả năng áp
dụng của đề tài
Xét nghiệm chỉ
tiêu an toàn thực
So sánh với phân hữu cơ đang
có trên thị trƣờng
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.
Tổng quan về compost
1.1.1. Định nghĩa
Quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của chất
hữu cơ dƣới điều kiện nhiệt độ thermophilic và hiếu khí hoàn toàn, có kiểm soát cơ
chất ở tình trạng ổn định hoàn toàn. Kết quả của quá trình phân hủy sinh học tạo ra
nhiệt, sản phẩm cuối cùng ổn định, không gây khó khăn khi lƣu trữ, sử dụng an toàn
và đáp ứng đƣợc các nhu cầu dinh dƣỡng cho cây trồng.
1.1.2. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ compost
1.1.2.1.
Phản ứng sinh hóa
Quá trình phân hủy chất thải rắn diễn ra rất phức tạp, qua nhiều giai đoạn và
sản phẩm trung gian. Ví dụ, quá trình phân hủy protein: protein => peptides => amino
acids => hợp chất ammonium => nguyên sinh chất của vi khuẩn và N hoặc NH3.
Đối với carbonhydrate, quá trình phân hủy xảy ra: carbonhydrate => đƣờng
đơn => acid hữu cơ => CO2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn.
Những phản ứng chuyển hóa sinh hóa diễn ra trong quá trình ủ hiếu khí vẫn
chƣa đƣợc nghiên cứu chi tiết tuy nhiên các giai đoạn khác nhau trong quá trình ủ hiếu
khí có thể phân biệt theo biết thiên nhiệt độ nhƣ sau:
Pha thích nghi
Pha tăng trƣởng
Pha ƣa nhiệt
Pha trƣởng thành
6
Đồ án tốt nghiệp
1.1.2.2. Phản ứng sinh học
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Hình 1.1: Đồ thị biểu hiện các giai đoạn tăng trƣởng của vi sinh vật
Ủ compost là quá trình sinh học mà các chất hữu cơ có trong chất thải rắn
đƣợc biến đổi thành các chất mùn ổn định do hoạt động của các thể chức có thể sống
trong điều kiện tự nhiên hiện diện trong chất thải. Trong thời gian đầu, vi khuẩn thích
hợp với điều kiện Mesophilic xuất hiện trƣớc. Nhiệt độ tăng khi vi khuẩn
Thermophilic (ƣa nhiệt) xuất hiện chiếm hầu hết các vị trí trong khối ủ. Trong giai
đoạn cuối cùng, nhiệt độ giảm Atinomycetes trở nên chiếm ƣu thế làm cho bề mặt
đống ủ xuất hiện màu trắng hoặc nâu.
1.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chế biến compost
1.1.3.1. Các yếu tố vật lý
Các yếu tố vật lý ảnh hƣởng tới quá trình ủ gồm: nhiệt độ, độ ẩm, kích
thƣớc nguyên liệu, độ rỗng, thổi khí.
Nhiệt độ:
Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến compost.
Nhiệt độ tối ƣu là 50 – 60oC, thích hợp với vi khuẩn Thermophilic và tốc
độ phân hủy rác là cao nhất. Nhiệt độ trên ngƣỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh
vật làm cho quá trình phân hủy diễn ra không thuận lợi, còn nhiệt độ thấp hơn ngƣỡng
này compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh.
Nhiệt độ trong luống ủ có thể điểu chỉnh bằng nhiều cách khác nhau nhƣ
hiệu chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trƣờng bên ngoài bằng cách
che phủ hợp lý.
7
Tải về để xem bản đầy đủ
114 trang
12120
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác Châu Thành - Long An", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_nghien_cuu_tang_cuong_che_pham_sinh_hoc_de_san_xuat_ph.pdf
