NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG xử lý rác hữu cơ NHÀ bếp của CHẾ PHẨM VI SINH vật bản địa IMO (INDIGENOUS MICROORGANISM)

2022 Tạ Thị Vi NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ RÁC HỮU CƠ NHÀ BẾP CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VẬT BẢN ĐỊA IMO (INDIGENOUS MICROORGANISM) ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC – MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ RÁC HỮU CƠ NHÀ BẾP CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VẬT BẢN ĐỊA IMO (INDIGENOUS MICROORGANISM) Người hướng dẫn: ThS Kiều Thị Hòa Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Mã sinh viên: 1811507210114 Lớp: 18MT1 Đà Nẵng, 6/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC - MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ RÁC HỮU CƠ NHÀ BẾP CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VẬT BẢN ĐỊA IMO (INDIGENOUS MICROORGANISM) Người hướng dẫn: ThS Kiều Thị Hòa Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Mã sinh viên: 1811507210114 Lớp: 18MT1 Đà Nẵng, 6/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC - MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Tạ Thị Vi Lớp: 18MT1 Mã SV: 1811507210114 Tên đề tài: Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorganism) Người hướng dẫn: GV Kiều Thị Hòa Học hàm/ học vị: Thạc sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… IV Đánh giá: Điểm đánh giá: …… /10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Người hướng dẫn CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC - MƠI TRƯỜNG NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Tạ Thị Vi Lớp: 18MT1 Mã SV: 1811507210114 Tên đề tài: Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorganism) Người phản biện: ………………………….………… Học hàm/ học vị: ………… II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… TT Các tiêu chí đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải nhiệm vụ đồ án giao Điểm Điểm tối đa đánh giá 8,0 1a 1b - Tính cấp thiết, tính (nội dung ĐATN có phần so với ĐATN trước đây); - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu; - Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá; - Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra; 1,0 3,0 1c - Chất lượng sản phẩm ĐATN nội dung báo cáo, vẽ, chương trình, mơ hình, hệ thống,…; 3,0 1d - Có kỹ sử dụng phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu (thể qua kết tính tốn phần mềm); - Có kỹ sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể qua tài liệu tham khảo) 1,0 Kỹ trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 2b - Hình thức trình bày Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến số lẻ thập phân) 2,0 1,0 1,0 Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Người phản biện TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorganism) Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Mã SV: 1811507210114 Lớp: 18MT1 Rác hiểm họa môi trường nguồn tài nguyên biết cách sử dụng, tái chế, khai thác tái sử dụng Khoảng 1/3 rác thải sinh hoạt chất hữu đặc biệt rác thải nhà bếp tái tạo cách dễ dàng Chất hữu dạng ngun liệu thơ biến thành phần phân hữu có chất lượng tốt, đưa chất hữu thiết yếu vào mơi trường Vì lý mà đề tài “ Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorgranism)” đề xuất nhằm hạn chế tiêu cực mà rác thải gây góp phần bảo vệ mơi trường sức khỏe người Nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu việc sử dụng chế phẩm vi sinh IMO phân hủy rác hữu nhà bếp Kết nghiên cứu cho thấy với lượng rác ủ kg rác thùng ủ thùng ủ T1 (có sử dụng chế phẩm vi sinh IMO sục khí liên tục) có q trình phân hủy C diễn nhanh nhiều so với thùng ủ T2 (có chế phẩm vi sinh IMO khuấy đảo tay lần/ ngày), cụ thể lượng C giảm 37,3% 27,4% sau 35 ngày ủ giảm 60,3% 50,4% sau 44 ngày ủ thùng ủ T1 T2 Riêng thùng ủ T3 (ủ nước khuấy đảo tay lần/ngày) sau 44 ngày, lượng C giảm 29,8% Lượng NO3- NH4+ thay đổi suốt trình ủ, lượng NO3- có xu hướng giảm dần để giải phóng N2, cụ thể giảm khoảng 50% sau 44 ngày ủ thùng T1 T2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – MƠI TRƯỜNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Kiều Thị Hoà Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Mã SV: 1811507210114 Tên đề tài: Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorganism) Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Tài liệu học thuật liên quan đến đề tài - Các tài liệu, số liệu liên quan đến rác thải sinh hoạt nói chung rác hữu nhà bếp nói riêng thống kê nghiên cứu trước Nội dung đồ án: Chương 1: Tổng quan 1.1 Tổng quan rác thải hữu nhà bếp 1.2 Chế phẩm vi sinh vật địa IMO ứng dụng Chương 2: Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu 2.2 Thiết kế thí nghiệm 2.3 Các phương pháp phân tích Chương 3: Kết thảo luận 3.1 Kết chế phẩm vi sinh IMO 3.2 Kết khảo sát nghiệm thức thí nghiệm Các sản phẩm dự kiến - Kết chế phẩm vi sinh IMO - Kết thông số liên quan đến nguyên liệu đầu vào (rác bếp) - Đánh giá ảnh hưởng chế phẩm IMO trình phân hủy rác bếp Ngày giao đồ án: 10/02/2022 Ngày nộp đồ án: 25/05/2022 Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày 16 tháng 02 năm 2022 Người hướng dẫn ThS Kiều Thị Hịa LỜI NĨI ĐẦU Báo cáo tốt nghiệp chun ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường với đề tài “Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorganism)” kết q trình cố gắng khơng ngừng thân giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, cơ, bạn bè người thân Qua trang viết tác giả xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy, cô giáo giúp đỡ em thời gian học tập - nghiên cứu khoa học vừa qua Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc cô giáo Kiều Thị Hòa trực tiếp hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết, tận tình giúp đỡ, bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em suốt trình hồn thành Đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng, Khoa Cơng nghệ Hóa học- Mơi trường Bộ môn Công nghệ kỹ thuật môi trường tạo điều kiện cho em hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Cuối em xin chân thành cảm ơn bạn giúp đỡ em trình học tập thực Báo cáo tốt nghiệp Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên nên báo cáo khơng thể tránh thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến q thầy để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức mình,phục vụ tốt công tác thực tế sau Em xin chân thành cảm ơn! i CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous Microorganism)” cơng trình nghiên cứu độc lập hướng dẫn giáo viên hướng dẫn: ThS Kiều Thị Hòa Các số liệu, kết trình bày báo cáo hồn tồn trung thực, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm, kỷ luật môn nhà trường đề có vấn đề xảy Nếu có sai phạm, tơi xin chịu hình thức kỷ luật Nhà trường Sinh viên thực Tạ Thị Vi ii Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) 2.4.3 Phương pháp đo Cacbon tổng Dựa theo tiêu chuẩn TCVN 9294- 2012 Phương pháp dựa nguyên tắc oxy hóa cácbon hữu dung dịch kali dicromat dư môi trường axit sunfuric, sử dụng nhiệt q trình hịa tan axit sunfuric đậm đặc vào dung dịch dicromat, sau chuẩn độ lượng dư bicromat dung dịch sắt hai, từ suy hàm lượng cácbon hữu - Thiết bị dụng cụ: + Các dụng cụ thơng thường phịng thí nghiệm bình tam giác, buret, pipet,… + Cân phân tích có độ xác 0,0001g + Thiết bị phá mẫu + Rây + Tủ sấy - Hóa chất + Axit sunfuric đậm đặc, (H2SO4) d = 1,84 + Axit phosphoric, (H3PO4) 85% + Dung dịch tiêu chuẩn kali dicromat (K2Cr2O7) M/6 + Dung dịch muối Mohr [FeSO4(NH4)2SO4.6H2O] nồng độ khoảng 0,5M + Dung dịch thị màu ferroin O Phenanthrolin - Cách tiến hành: + Mẫu lỏng trước phân tích khuấy thật kỹ, sau lấy cốc dung tích từ 50ml đến 100ml, trộn mẫu nghiền mịn mẫu rắn chưa phân hủy xong + Cân khoảng 0,1 g đến 0,2 g mẫu xử lý xác đến 0,0001 g, có hàm lượng khơng q 50 mg cacbon, cho vào bình tam giác chịu nhiệt dung tích 250 ml + Thêm 20 ml dung dịch tiêu chuẩn K2Cr2O7 M/6 + Thêm nhanh 40 ml H2SO4 đậm đặc từ ống đong, lắc nhẹ, trộn + Đặt lên cách nhiệt, để yên thời gian 30 + Thêm 100 ml nước cất 10 ml H3PO4 85%, để nguội đến nhiệt độ phòng + Tiến hành đồng thời mẫu trắng, cách chuẩn bị mẫu thử Chú ý: Trường hợp mẫu sau oxy hóa có màu xanh cần phải làm lại, cân lượng tăng thêm lượng K2Cr2O7 + Thêm 0,5ml thị màu ferroin O phenaltrolin vào bình tam giác chứa mẫu đƣợc vơ hóa, lúc dung dịch bình có màu nâu đỏ Chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 M/6 dung dịch muối Mohr 0,5 M, lúc chuẩn độ dung dịch chuyển dần sang màu xanh, trình chuẩn độ kết thúc dung dịch chuyển từ màu xanh sang nâu đỏ Chú ý, gần điểm kết thúc chuyển màu, phải nhỏ từ từ giọt dung dịch chuẩn lắc chuyển màu đột ngột, chuẩn độ dư, cho thêm 0,5 ml dung dịch K2Cr2O7 M/6 tiếp tục chuẩn độ cách thận trọng, cộng thêm thể tích dung dịch K2Cr2O7 M/6 thêm vào thể tích dung dịch K2Cr2O7 M/6 sử dụng + Phương pháp có kết tốt lượng dư K2Cr2O7 M/6 40% lượng sử dụng, nghĩa số ml dung dịch muối Mohr chuẩn độ hết 16 ml cần phải làm lại (nghĩa cân lượng mẫu tăng thêm lượng K2Cr2O7 M/6) + Chuyển màu thị ferroin O phenaltrolin: Chuyển từ xanh sẫm sang đỏ - Kết tính tốn hàm lượng bon hữu theo phần trăm (% OC) khối lượng mẫu đem phân tích: Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 31 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Trong đó: V: Thể tích dung dịch K2Cr2O7 sử dụng (ml) a: Thể tích dung dịch muối Mohr chuẩn độ mẫu trắng (ml) b: Thể tích dung dịch muối Mohr chuẩn độ mẫu thử (ml) m: Khối lượng mẫu đem phân tích, tính gam (g) 3: Đương lượng gam cacbon (g) 100/75: Hệ số quy đổi (do phương pháp có khả oxy hóa 75% tổng lượng cácbon hữu cơ) Hình 2.8 Quá trình phân tích TOC 2.4.4 Phương pháp phân tích NO3- Phương pháp xác định NO3- đo phương pháp Hydrazine reduction Phương pháp mơ tả nitrat bị khử thành nitrit hydrazin với có mặt đồng Khơng cần thiết bị đặc biệt việc giảm nhiệt không bị ảnh hưởng ánh sáng phịng thí nghiệm thơng thường thay đổi nhiệt độ môi trường phạm vi từ 23 đến 27°C - Hóa chất: - Dung dịch NaOH Hòa tan 11 g NaOH (loại nhiếp chính) nước tinh khiết đến 500 ml - Dung dịch CuSO4 Hòa tan 5,4 g CuSO4 / H2O (loại nhiếp chính) nước tinh khiết định mức đến 500 ml Đây dung dịch gốc, nên pha loãng đến 500 lần sử dụng - Dung dịch hydrazine sulfat Hòa tan 0,275 g hydrazin sulfat nước tinh khiết đến 500 ml (Nếu không cần nhiều, cần hòa tan 0,11 g hydrazine sulfat nước tinh khiết để tạo thành 200 ml.) - Dung dịch axeton (20%) Hòa tan 100 ml axeton 500 ml nước tinh khiết - Dung dịch sulphatlamide Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 32 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Hòa tan g sulphanilamit dung dịch hỗn hợp gồm 50 ml HCl nồng độ cao 300 ml nước tinh khiết Sau đó, định mức đến 500 ml (Nếu khơng cần nhiều cần chuẩn bị 200ml được) - Dung dịch N- (1-naphtyl) –etylen Dung dịch chuẩn NO3-: Chúng ta cần pha nồng độ KNO3 chuẩn 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 1,0 ppm Các bước thực hiện: Hòa tan 0,360 g KNO3 (bậc nhiếp chính) dung dịch KCl 1M định mức đến 500 ml Nồng độ cuối 100 μg N/ml Từ dung dịch này, chúng tơi pha lỗng lần đến 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 1,0 ppm - Cách tiến hành: Tùy đối tượng nghiên cứu như: phân bón, đất đai, nước, … mà cách chuẩn bị dung dịch nghiên cứu dùng định lượng đường khác có nguyên tắc chung sau:  Thêm ml dịch chiết pha lỗng thích hợp (thời gian pha lỗng tùy thuộc vào mẫu chiết xuất, khuyến nghị 100 lần) vào ống 20ml  Sau thêm ml dung dịch NaOH,  Sau thêm 1ml dung dịch CuSO4  Sau thêm 1ml dung dịch hydrazin sulfat vào ống Cả hai ống cho vào nước 30 phút 38oC  Sau ống làm mát, thêm ml dung dịch axeton (20%),  Sau thêm 1ml dung dịch sulphanilamit  Sau đó, thêm 1ml dung dịch N- (1-naphtyl) -etylen vào ống nghiệm, trộn đợi 30 phút Sau đó, ống đọc bước sóng 540 nm cách sử dụng máy quang phổ UV-VIS + 2.4.5 Phương pháp đo NH4 Hình 2.9 Máy đo quang phổ Phương pháp xác định NH4+-N đo phương pháp Nitroprusside Phản ứng nitroprosside tạo màu xanh inophenol, đo bước sóng 655 nm - Hóa chất: Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 33 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Bảng 2.2 Hóa chất để đo NH4+ STT Hóa chất Số lượng Sodium Salicylate 34 g Sodium Citrate 25 g Sodium Tartrate 25 g Sodium nitroprusside dissolved in liter pure water 0,12 g Nước cất 1L NaOH solution 34 g CuSO4 solution 5,4 g Hydrazine sulfate solution 2,75 g Acetone solution (20%) 100 ml 10 Sulphanilamide solution 5g 11 N-(1-naphthyl)-ethlenediamine solution 0,5 g Dung dịch A: Cân cho L: • • • • 34,0 g sodium salicylate 25,0 g sodium citrate 25,0 g sodium tartrate 0,12 g sodium nitroprusside Dung dịch B: Cân cho L: • 30,0 g sodium hydroxide • 10 ml 5% solution of Sodium Hypoclorite Chất chuẩn: Ta cần pha chất chuẩn có nồng độ 0,2,4,6,8,10 ppm vào bình 50ml Các bước tiến hành: Hịa tan 0,191 g NH4Cl dung dịch KCl 1M định mức đến 500 ml Nồng độ cuối 100 μg N / ml Từ chuẩn bị chất chuẩn NH4+ có nồng độ 0,2,4,6,8,10 ppm bình 50ml Vì vậy, cần thêm 0, 1, 2, 3, 4, ml từ dung dịch nồng độ cuối vào bình 50ml tương ứng, sau tạo thành 50ml - Cách tiến hành: Tùy đối tượng nghiên cứu như: phân bón, đất đai, nước, … mà cách chuẩn bị dung dịch nghiên cứu dùng định lượng đường khác có nguyên tắc chung sau:  Dung dịch chiết cần pha loãng - lần, nên kiểm tra mẫu trước làm thí nghiệm Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 34 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism)  Thêm ml thuốc thử A ml dịch chiết đất chất chuẩn amoni vào ống 20 ml Trộn  Sau 15 phút, thêm vào ống 5ml thuốc thử B  Trộn để bóng tối 30 phút, màu xanh lam lộ Sau đó, ống đọc bước sóng 655 nm cách sử dụng máy quang phổ UV-VIS Hình 2.10 Quá trình đo NH4+ Phương pháp tính tốn kết (NO3-, NH4+) Xác định đường chuẩn : Y= ax+b (mg/L) Trong đó: - y : lượng NH4+ (hoặc NO3-) - a, b: số - abs mẫu đo + Đối với NH4+: mg/l + Đối với NO3- : ppm Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 35 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết chế phẩm vi sinh 3.1.1 Diễn biến nhiệt độ pH 3.1.1.1 Nhiệt độ 27.5 27 26.5 26 25.5 25 24.5 Nhiệt độ (°C) 24 Nhiệt độ Ngày Hình 3.1 Biểu đồ thể thay đổi nhiệt độ pH Trong trình sinh trưởng phát triển, vi khuẩn chịu tác động nhiều yếu tố mơi trường, nguồn dinh dưỡng điều kiện môi trường khác nhiệt độ Bất thay đổi môi trường có tác động trực tiếp đến hoạt động sống vi sinh khuẩn, tốt xấu Theo kết đo hình 3.1, ta thấy, ngày ủ nhiệt độ ủ chế phẩm IMO dao động khoảng 25,1 - 27,3oC So với nghiên cứu ThS Nguyễn Thanh Tú, “Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm phân hủy hợp chất hữu từ vi sinh vật địa (Indigenous Microorganism)” môi trường ủ dao động 20 – 50oC, hai nghiên cứu trì mơi trường ủ nằm nhiệt độ thích hợp từ (25 - 35oC) Ở ngồi khoảng nhiệt độ (20, 40, 45, 50oC), vi khuẩn phát triển mật độ khơng cao, chứng tỏ khơng phải nhiệt độ thích hợp cho chúng phát triển Nguyên nhân nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt tính enzym tốc độ sinh trưởng VSV 3.1.1.2 pH 1 ngày Hình 3.2 Biểu đồ thể thay đổi pH Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 36 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Theo kết đo hình 3.2 ngày ủ, độ pH giảm cách rõ rệt từ 5,9 đến 3,8 Độ pH giảm trình phân hủy chất hữu nguyên liệu làm IMO (xenlulozơ, hemixenlulozơ, tinh bột, loại đường, ) tạo thành axit hữu có phân tử lượng thấp (axit propionic, butyric, axetic,…) Một phần axit béo chuyển thành axit hữu 3.1.2 Đánh giá chế phẩm IMO trình ủ Cảm quan điều kiện cần để đánh giá IMO4 đạt chuẩn hay chưa, sau ủ 2-3 ngày, dung dịch ủ có tượng sủi nhiều bọt khí khuấy nghe tiếng Đến ngày thứ tư, bắt đầu xuất lớp màng trắng bề mặt, IMO thoang thoảng mùi rượu Qua ngày thứ sáu, màng trắng trở nên dày đặc hơn, mùi rượu đậm hơn, nguyên liệu ban đầu tan gần hết Ngày thứ chín, nguyên liệu thùng tan hồn tồn Hình 3.3 IMO sau ngày Hình 3.4 IMO sau ngày Sau ngày ủ, cảm quan dung dịch IMO thu đảm bảo, tiến hành đánh giá mức độ khử mùi IMO thu sau: Pha dung dịch IMO với nước theo tỷ lệ 1:50 sau phun sương vào thùng rác, kết sau 1,5 phút thùng rác mùi thối Như vậy, thấy dung dịch IMO sau ngày ủ đạt chất lượng yêu cầu Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 37 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Nhiệt độ (°C) 3.2 Kết khảo sát thùng ủ 3.2.1 Diễn biến nhiệt độ 38 Biểu đồ thể thay đổi nhiệt độ 36 34 32 30 28 26 24 22 20 T1 T2 T3 Ngày Hình 3.5 Biểu đồ thể thay đổi nhiệt độ Dựa vào biểu đồ hình 3.5 ta thấy nhiệt độ suốt trình ủ nghiệm thức khơng có sai khác nhiều, dao động khoảng 22,1 - 36˚C đạt mức nhiệt độ cao 35,9˚C vào ngày ủ thứ 11 thùng ủ T1 Ta thấy nhiệt độ nghiệm thức thấp không đáng kể so với nhiệt độ mơi trường xung quanh Vì môi trường ủ chất lỏng ủ mơi trường hiếu khí hở nên khơng chênh lệch nhiều so với nhiệt độ môi trường xung quanh Như hình 3.5 thể hiện, thùng ủ bước vào giai đoạn ưa nhiệt vào ngày kéo dài ngày với phạm vi nhiệt độ từ 27,3˚C đến 35,9˚C Ở T1 T2 có khoảng nhiệt độ cao hơn, điều cho thấy gia tăng hoạt động vi sinh vật xảy thùng ủ Quần thể vi sinh vật, thông qua hô hấp phân hủy đường, tinh bột protein, chịu trách nhiệm nhiệt tạo trình trình ủ phân gây tăng nhiệt độ Nhiệt độ cao biểu thị lớn hoạt động vi sinh vật, gia tăng nhiệt độ có liên quan đến hoạt động vi sinh vật đống ủ Khi nhiệt độ thùng ủ IMO tiếp cận giai đoạn làm mát đến mức môi trường xung quanh, phân mức độ ổn định tốt, tất giai đoạn nhiệt độ xảy trình ủ phân Sự thay đổi từ ưa nhiệt sang làm mát giai đoạn làm giảm nhiệt độ Tình xảy giảm oxy, độ ẩm chất hữu dễ phân hủy thùng ủ IMO bị ảnh hưởng chậm lại hoạt động vi sinh vật Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 38 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) pH 3.2.2 Diễn biến pH Biểu đồ thể thay đổi pH 5.5 4.5 3.5 2.5 (14/3) 11 14 15 17 19 21 23 25 29 31 33 35 37 39 42 44 T1 T2 Ngày T3 Hình 3.6 Biểu đồ thể thay đổi pH Dựa vào kết thu hình 3.6 ta thấy có khác rõ rệt pH thùng ủ T1, T2 với T3 cụ thể pH thùng T1 T2 thấp so với T3 suốt trình ủ Lý sai khác T1 T2 ủ với chế phẩm IMO có giá trị pH thấp (3,8), T3 ủ với nước Sau ngày ủ, độ pH thùng bắt đầu tăng dần có xu hướng ổn định sau 30 ngày ủ Giữa thùng ủ T1 T2, ta thấy pH thùng ủ T1 có xu hướng tăng nhanh so với thùng ủ T2, điều lý giải thùng T1 sục khí liên tục làm đẩy nhanh trình phân hủy rác Theo viết từ A Zakarya et al 2021 IOP Conf- Cung cấp Khoa học Môi trường Trái đất nghiên cứu “Ủ nhanh rác thực phẩm rác sân vườn vi sinh vật hữu hiệu (EM)”, có hình thành axit hữu giai đoạn đầu q trình phân hủy hiếu khí tạo điều kiện cho phát triển nấm phân giải xenlulose ligin Sau pH tăng tăng dần lượng amoni tạo trình phân hủy protein 3.2.3 Kết tổng C Trong suốt trình ủ, dung dịch thùng ủ lấy để phân tích C hữu kết thể bảng 3.1 Thùng ủ T1 T2 T3 Bảng 3.1 Kết tổng C hữu (%) Ngày ủ (ngày) 25 35 39 25,2 24,15 15,8 10,3 44 10,0 25,2 24,7 18,3 14,0 12,5 26 25,0 20,15 18,9 17,7 Dựa vào bảng 3.1 ta thấy tổng C thùng ủ giảm dần theo thời gian Tuy nhiên, thùng ủ T1 lượng C giảm nhiều từ 25,2% xuống 10% sau 44 ngày ủ, thùng ủ T2 cuối thùng ủ T3 với lượng C hữu lại 12,5% 17,7% Như vậy, ta thấy rằng: Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 39 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) - Việc sử dụng dung dịch IMO trình ủ rác hữu thúc đẩy nhanh trình phân hủy C so với ủ nước, cụ thể là: Sau 35 ngày ủ lượng C giảm 37,3% (từ 25,2 xuống 15,8%) thùng ủ T1 20% (từ 25,2% xuống 20,15%) thùng ủ T3, tương tự sau 44 ngày ủ lượng C giảm 60,3% 29,8% thùng ủ T1 T3, thấy sau ngày ủ thứ 35 trình phân hủy rác thùng ủ T3 diễn chậm nhiều so với thùng ủ T1 - Đối với thùng ủ T1 có sục khí liên tục q trình phân hủy diễn nhanh nhiều so với thùng ủ T2 khuấy đảo tay lần/ ngày, cụ thể lượng C giảm 37,3% 27,4% sau 35 ngày ủ giảm 60,3% 50,4% sau 44 ngày ủ thùng ủ T1 T2 3.2.4 Kết phân tích NO3-, NH4+ Bảng 3.2 Hàm lượng NO3- trình ủ (mg/l) Thùng ủ Ngày ủ (ngày) 35 44 T1 0,9 0,7 0,4 T2 0,8 0,4 T3 0,4 0,4 0,5 Bảng 3.3 Hàm lượng NH4+ trình ủ (mg/l) Ngày ủ (ngày) Thùng ủ 35 44 T1 2,3 0,15 10,5 T2 3,7 4,4 T3 3,2 74,25 53,6 NO3- NH4+ hai dạng nito mà trồng dễ hấp thu tưới dung dịch ủ cho cây, kết hàm lượng tiêu phân tích bảng 3.2 bảng 3.3 Sản phẩm q trình nitrat hóa amơn hóa tiêu chí để đánh giá độ ổn định compost Dựa vào kết bảng 3.2 3.3 trên, thấy lượng NH4+ cao nhiều so với NO3- Sau đó, theo thời gian ủ, lượng NO3- bị giảm dần q trình khử nitrat hóa diễn để tạo thành nito tự N2 Hàm lượng NO3- ngày đầu phát dao động từ 0,4 đến 0,9 (mg/l) nhiên giảm dần xuống cịn 0,4 - 0,5 mg/l Ở T1 T2 có giảm rõ rẹt, T1 có tốc độ giảm nhanh T2, T3 tăng hàm lượng trình ủ kết thúc Hàm lượng NH4+ tăng nhiều thùng ủ T3 tăng nhiều nhất, T1 có gián đoạn 35 ngày ủ với trước sau Tuy nhiên, cuối tăng tăng T2 Một kết khác nghiên cứu cảm quan mùi thùng ủ, thực tế nhận thấy hai thùng ủ T1 T2 ủ với IMO có mùi chua nhẹ, riêng thùng Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 40 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) ủ T3 ủ với nước từ ngày đầu đến ngày thứ q trình ủ khơng có mùi, từ sau ngày có mùi thối phân rã rác Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 41 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu trên, đưa số kết luận sau: Nghiên cứu làm chế phẩm vi sinh IMO đáp ứng yêu cầu chế phẩm vi sinh IMO theo Cục Bảo Vệ Thực Vật • Việc sử dụng chế phẩm IMO vào ủ rác hữu nhà bếp có tác dụng thúc đẩy q trình phân hủy rác xảy nhanh - Thùng ủ T1 lượng C giảm nhiều từ 25,2% xuống 10% sau 44 ngày ủ, thùng ủ T2 cuối thùng ủ T3 với lượng C hữu lại 12,5% 17,7% - Lượng NO3- NH4+ thay đổi suốt trình ủ, lượng NO3- có xu hướng giảm dần để giải phóng N2, cụ thể giảm khoảng 50% sau 44 ngày ủ thùng T1 T2 • Việc kết hợp dùng IMO sục khí liên tục trình ủ giảm bớt thời gian phân hủy, thực tế nhận thấy sau khoảng 15 ngày ủ thùng ủ T1 có ngun liệu rác hầu hết phân hủy hết • Việc sử dụng IMO ủ rác hữu góp phần giảm mùi hôi thối đáng kể suốt trình ủ • Sản phẩm sau ủ dung dịch lỏng dùng tưới cho trồng sản phẩm phân hữu nhằm bổ sung dinh dưỡng cho trồng cải tạo đất • Việc ủ rác hữu nhà bếp theo phương pháp nhà đơn giản, góp phần giảm thiểu lượng rác thải ngồi mơi trường Kiến nghị Từ kết đạt được, đề xuất kế hoạch cho bước để cải thiện số điểm hệ thống sau: - Pha loãng phân ủ với chế phẩm sinh học IMO với nồng độ loãng để tiến hành ủ với mẻ rác để giảm chi phí tạo IMO - Nghiên cứu củng cố phát triển công cụ chiến lược để ngăn chặn, kiểm soát khả tiêu diệt loài gây hại mầm bệnh gây bệnh hệ thống ủ - Cần phân tích kỹ đặc điểm thích nghi chủng vi sinh vật chế phẩm IMO kĩ đo số lượng chủng vi sinh vật có chế phẩm IMO • Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 42 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo nước: [1] Tổng cục môi trường (2006), “Báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam” [2] Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), Công nghệ sinh học môi trường Tập Xử lý chất thải hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Trung Việt, Trần Thị Mỹ Diệu (2007) Giáo trình quản lý chất thải rắn sinh hoạt [4] Kết phân tích mẫu rác thải cơng ty CPMTĐT Đà Nẵng 2010 [5] Tất Anh Thư (2018), “Phát triển vịng vi sinh vật địa có lợi đất phèn”, đề tài nghiên cứu khoa học trường đại học Cần Thơ [6] Bộ Tài nguyên Môi trường (2020), “Báo cáo trạng môi trường quốc gia 2019 Chuyên đề: Quản lý chất thải rắn sinh hoạt”, NXB Dân Trí, Hà Nội [7] Phan Thị Thắm (2011), “Nghiên cứu hiệu mơ hình xử lý rác thải sinh hoạt hữu tạo dịch Giun quế quy mô hộ gia đình”, Báo cáo tốt nghiệp, Viện nghiên cứu sinh thái sách xã hội, Hà Tĩnh [8] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2002), Vi sinh vật học, NXB Giáo dục [9] Võ Thanh Liêm (2003), “Biến mụn dừa thành đất sinh học hữu vi lượng biosoil để cải thiện đất bạc màu”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ 46(05), tr 42-44 [10] Tăng Thị Chính (2010), “Nghiên cứu, sản xuất chế phẩm vi sinh vật ứng dụng để xử lý nhiễm môi trường”, đề tài khoa học, Viện công nghệ môi trường, Viện KH & CN Việt Nam [11] Đào Thị Hồng Vân (2012), “Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh vật địa nhằm xử lý nước thải sinh hoạt đô thị Hà Nội”, luận án Tiến sĩ ngành Công nghệ Sinh học thực phẩm Đại học Bách khoa Hà Nội [12] Trần Thị Thu Lan, (2017), Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật địa để xử lý nước thải giết mổ gia súc tập”, luận án Tiến sĩ ngành Công nghệ Sinh học thực phẩm trường Đại học Bách khoa Hà Nội [19] Hành trình xanh, https://thungrachuuco.vn Tài liệu tham khảo nước ngoài: [1] Deng SB , Bai R.B., Hu X.M., Luo Q., (203) Characteristics of a biofloculant produced by Bacillusb mucilaginous and its use in starch wastewater tretment, Appl Microbiol, 60,pp,588-593 [2] Zheng Y, Ye ZL, Fang XL, Li YH, Cai WM (2008) Production and characteristics of a biofocculant produced by Bacillus sp F19 Bioresour Technol, 99(16),pp,7686- 7691 [3] Drouin M., Lai C.K., Tyagi R.D., Surampali R.Y (2008) Bacillus licheniformis proteases as high value added products Water Science and technology, 57(3),pp 423429 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Tài liệu tham khảo từ nguồn internet: [1] Đài phát truyền hình Đồng Nai, http://dnrtv.org.vn/ [2] Bộ thơng tin truyền thông huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai, http://cammy.dongnai.gov.vn/ [3] Insteading, https://insteading.com/ Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) PHỤ LỤC ... dẫn: Kiều Thị Hòa 21 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism) Vi sinh vật địa bao gồm lồi vi sinh vật có nguồn gốc địa, sinh sống phát triển... cho xử lý phương pháp chôn lấp rác thải ngày Sinh vi? ?n thực hiện: Tạ Thị Vi Người hướng dẫn: Kiều Thị Hòa 20 Nghiên cứu khả xử lý rác hữu nhà bếp chế phẩm vi sinh vật địa IMO (Indigenous microorganism). .. loại rác thải hữu nhà bếp làm với hình thức ủ thơng thường 1.2 Chế phẩm vi sinh vật IMO ứng dụng 1.2.1 Tổng quan chế phẩm vi sinh vật địa IMO 1.2.1.1 Định nghĩa Chế phẩm IMO (Vi sinh vật địa)