đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê

đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê đề tài làm phân bón từ vỏ cà phê

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Vũ Hải Yến CHƯƠNG 1: ĐẶT VẨN ĐỀ 1.1 Mở đầu Cùng với phát triển không ngừng xã hội, ngành nông nghiệp có thay đổi đáng kể Nhiều máy móc tiên tiến, cơng nghệ trồng trọt, giống đời, đáp ứng kịp với nhu cầu ngày cao Việt Nam nước nông nghiệp nên phân bón giống xem yếu tố có tính định đến suất chất lượng Nhiều nơi, sử dụng mức cần thiết loại phân bón thuốc trừ sâu hố học làm cho đất canh tác bị bạc màu nhanh chóng Ngồi ra, ảnh hưởng phát triển Nơng Nghiệp theo hướng CNH- HĐH góp phần làm cho diện tích đất nơng nghiệp ngày giảm đi, dân số tiếp tục tăng lên, nhu cầu nhà ngày nhiều, khơng có quy hoạch quản lý tốt diện tích đất màu mỡ nhanh chóng Mặt khác, mưa nhiều tập trung làm cho đất trở nên xói mịn, rửa trơi nhanh, đất dễ bị suy thối, cạn kiệt dinh dưỡng Bên cạnh đó, việc khai thác sử dụng mức chế độ canh tác không hợp lý dẫn đến t ình trạng sa mạc hóa Do nhu cầu xã hội ngày phát triển cao đòi hỏi người sử dụng nhiều biện pháp khác để tăng suất sản lượng sản phẩm Những hoạt động nhằm mục đích kinh tế nguyên nhân làm ô nhiễm môi trường Mặt khác, ngành nông nghiệp Việt Nam chủ yếu sử dụng phân bón hóa học, dư lượng chất hóa học loại phân gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước ảnh hưởng nhiều đến sinh vật người Để trả lại độ phì nhiêu cho đất biện pháp cấp thiết đố sử dụng sản phẩm phân hữu chế biến từ nguồn khác nhau, giải pháp hay giải vấn đề Phân bón hữu dựa vào chủng vi sinh vật phân giải chất hữu bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp, tạo sinh khổi, sinh khối tốt cho cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp Mặt khác với mức sống trung bình người nông dân dùng loại phân bón cho trồng với giá cao vậy, đời hữu đáp ứng mong muốn người nông dân, vừa tăng suất lại họp túi tiền Dùng phân hữu thay từ 50 - 100% lượng phân đạm hóa học (tùy loại trồng bón phân vi sinh tiết kiệm nhiều chi phí giá phân hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun lượng thuốc BVTV) Do bón phân hữu nên sản phẩm an toàn, lượng nitrat giảm đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả giữ ẩm tốt hơn, tăng cường khả cải tạo đất hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho đất tơi xốp Tại Tây Nguyên có khoảng 500.000 cà phê, trung bình hang năm thu khoảng triệu cà phê thành phẩm Với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 15% lượng vỏ cà phê tạo hàng năm khoảng 300.000 ngàn Vì tiềm việc chế biến vỏ cà phê thành phân compost lớn Đề tài đời nhằm tận dụng lượng vỏ cà phê bị thải bỏ 1.2 Mục tiêu đề tài o Tối ưu hóa q trình ủ phân compost từ vỏ cà phê o Xây dựng quy trìnhhồn thiện để ủ phân compost từ vỏ cà phê 1.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đồ án thực với nhũng nội dung sau: o Tổng quan công nghệ làm phân compost o Phân tích thành phần, đặc tính vỏ cà phê o Lắp đặt vận hành mơ hình ủ compost từ vỏ cà phê o Nghiên cứu điều kiện tối ưu sản xuất compost tù vỏ cà phê 1.4 Đối tượng nghiên cứu Vỏ cà phê từ huyện EaHleo tỉnh Đăk Lăk 1.5 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu điều kiện khí hậu Quận 12, Tp HCM: o Nhiệt độ trung bình 30 oc o Độ ẩm trung bình 75% o Ánh sáng tự nhiên SVTH: Trần Xuân Huy Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Vũ Hải Yến 1.6 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Xử lý vỏ cà phê, tạo nguồn phân bón cho trồng 1.7 Phạm vỉ ứng dụng Áp dụng với quy mơ nhỏ ( hộ gia đình, trang trại nhỏ ) 1.8 Phương pháp nghiên cứu: 1.8.1 Phương pháp luận Dựa vào tài liệu sẵn có q trình lên men hiếu khí chất thải có nghuồn gốc hữu cơ, để xây dựng mơ hình ủ compost từ vỏ cà phê Theo dõi liên tục tiêu nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng cacbon, hàm lượng Nito ảnh hưởng đến trình tạo sản phẩm compost 1.8.2 Phương pháp thực tiễn Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu từ trình ủ compost, thơng số q t rình theo dõi nhiệt độ, độ sụt giảm thể tích, pH, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng c, N Phương pháp thực nghiệm: Làm thực nghiệm ủ phân compost Phương pháp thống kê: Tính tốn biến thiên nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng c, N trình ủ phân Phương pháp đánh giá: Nhận xét, đánh giá kết sau trình ủ SVTH: Trần Xuân Huy .CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIÊP VÀ VỎ CÀ PHỂ 2.1 Tổng quan nông nghiệp Việt Nam Nông nghiệp ngành kinh tế quan trọng Việt Nam Hiện nay, Việt Nam nước nông nghiệp Năm 2009, giá trị sản lượng nơng nghiệp đạt 71,473 nghìn tỷ đồng (giá so sánh với năm 1994), tăng 1,32% so với năm 2008 chiếm 13,85% tổng sản phẩm nước Tỷ trọng nông nghiệp kinh tế bị sụt giảm năm gần đây, các lĩnh vực kinh tế khác gia tăng Đóng góp nơng nghiệp vào tạo việc làm cịn lớn đóng góp ngành vào GDP Trong năm 2005, có khoảng 60% lao động làm việc lĩnh vực nông, lâm nghiệp, thuỷ sản Sản lượng nông nghiệp xuất chiếm khoảng 30% năm 2005 Việc tự hóa sản xuất nông nghiệp, đặc biệt sản xuất lúa gạo, giúp Việt Nam nước thứ hai giới xuất gạo Những nông sản quan trọng khác cà phê, sợi bông, đậu phông, cao su, đường, trà 2.2 Thực trạng phụ phẩm nông nghiệp Trong sản xuất nông nghiệp, lâu nhiều nơng dân trọng đến sản phẩm mà làm Chăn ni hay trồng trọt vậy, mục tiêu cuối mà họ muốn đạt tới làm để có suất chất lượng cao Tất nhiên, điều mà họ mong muốn đáng, ngồi họ lại qn sản phẩm phụ mà lẽ khai thác tốt mang lại nguồn thu đáng kể Khơng có vậy, thứ mà nơng dân cho bỏ làm ảnh hưởng đáng kể tình trạng nhiễm mơi trường Cây lúa năm cho khoảng vài chục triệu rơm Một thời gian dài nguồn rơm thường bị nông dân đốt bỏ thải xuống sông rạch gây ô nhiễm làm cản trở giao thông đường Khối lượng rơm khổng lồ dùng để sản xuất loại hàng hóa khác dùng chăn ni làm tăng thu nhập cho nông dân nhiều Vụ lúa với khoảng triệu đất trồng lúa, tương đương gần 20 triệu rơm, với lợi mùa khơ, tranh thủ phơi vài nắng bó lại xếp vào nhà chứa chất thành cần tận dụng nửa lượng rom mùa chủ động nuôi vài trăm ngàn trâu, bò Còn muốn “đổi vị”, tăng chất cho rơm, cần vài túi nilong đường kính l-l,2m, 100 kg rơm thêm kg urê, nửa kg muối hòa tan, chất rơm vào túi, chất lớp tưới dung dịch pha sẵn nén thật chặt đến đầy túi, cột chặt miệng túi lại úp ngược xuống, 8-10 ngày sau lấy cho trâu bò ăn hữu dụng Rơm - sản phẩm phụ lúa bỏ “rơm rác”- song, biết khai thác gia tài Ngồi rơm rạ, diện tích trồng khoai lang, khoai mì, bắp mía nước ta có hàng trăm ngàn Sau thu hoạch thân, củ, trái, phần đọt tận dụng, chế biến theo phương pháp ủ vi sinh, bảo quản cho trâu bò, heo ăn dần năm chủ động ni hàng trăm ngàn trâu bò, hàng trăm ngàn heo, tiết kiệm nguồn tiền thức ăn lớn Phương pháp ủ chua vi sinh dễ làm, tiện dụng thời gian bảo quản kéo dài, trâu bò, heo lại thích ăn loại thức ăn Cách làm trên, với mẻ, nước ôn đới có chăn nuôi phát triển họ áp dụng rộng rãi phổ biến Theo nhà khoa học, thức ăn xanh ủ chua việc dinh dưỡng bảo tồn, cải thiện giúp cho vật ni tiêu hóa, hấp thu dễ Theo thống kê nước ta có hàng triệu heo trâu bị, hàng chục triệu gia cầm Ngồi sản phẩm thịt, trứng, sữa, sức kéo chất thải chúng thải khơng Thực tế có phân bị lượng phân heo, phân gà vịt sử dụng để bón cho tiêu, nuôi cá trồng rẫy ăn trái Số cịn lại lớn thải mơi trường qua ao, đìa, sơng rạch vệ sinh nguồn lây lan dịch bệnh cho người vật ni Theo tính tốn chun gia khí sinh học cần hâu bị hay 10 heo 100 gia cầm, hộ nơng dân làm túi khí sinh học qui mô nông hộ (túi ủ Biogas) Công trình khí sinh học đem lại nguồn lợi đáng kể cho người sử dụng Chỉ tính riêng cho việc dùng gas để đun nấu năm tiết kiệm triệu đồng tiền chất đốt Nếu hạch tốn vào chăn ni coi nguồn lãi đáng kể, làm giảm giá thành khoảng 7% Mặt khác, phụ phẩm cơng trình khí sinh học gồm nước thải lỏng bã thải sản phẩm có giá trị thiết thực sản xuất nơng nghịêp Chúng sử dụng làm phân bón, nuôi nấm, xử lý hạt giống hay làm thức ăn bổ sung cho gia súc, nuôi cá, nuôi trùn quế Kết nghiên cứu cho thấy, dùng phụ phẩm lỏng phun suất trồng tăng bình quân khoảng 10% so với bón trực tiếp vào đất Cịn bã thải túi khí bón phối hợp với phân vơ làm tăng độ hịa tan hấp thu phân bón hóa học đất, tăng hiệu sử dụng NPK lên 10-30% Ngồi ra, cách bón thúc đẩy hoạt động vi sinh vật, giữ phân cho đất, làm đất tơi xốp, tránh tình trạng đất bị chai bón nhiều phân hóa học Sản phẩm phụ từ nơng nghiệp bỏ rác, thứ rác độc hại ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người, vật nuôi mơi sinh Cịn biết tận dụng xử lý khai thác nguồn lợi đáng kể vật chất lẫn tinh thần khơng lo bệnh tật Cái lợi trước mắt rõ, cịn lâu dài giúp tạo dựng nên nột nơng nghiệp bền vững Đất đai có hạn, người ngày đông Thêm nữa, màu mỡ đất ngày cạn kiệt dần canh tác liên tục nhiều vụ năm Đã đến lúc thờ trước thực trạng Tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp vào sản xuất nơng nghiệp, có nghĩa ta trả cho đất thứ mà ta lấy Hơn lúc hết, ngày giới vào khắc phục xuống cấp trầm trọng khí hậu môi trường Chúng ta không nên đứng mà phải hành động để bảo vệ khí hậu thân thiện với mơi trường sống 2.3 Thực trạng vỏ cà phê Tây Nguyên vùng đất rộng lớn giàu tiềm phát triển nông nghiệp với nhiều loại trồng khác nhau, đất đai đánh giá thiên đường để trồng công nghiệp, đặc biệt cà phê, cao su trồng khác Nhưng yếu tố tự nhiên, địa hình dốc bị chia cắt mạnh khai thác đất không họp lý, không kỹ thuật người nên làm suy thoái sức sản xuất đất, mà trước hết làm sụt giảm hàm lượng chất hữu đất, sau độ phì, cấu trúc đất bị sụt giảm theo Thực tế sản xuất khẳng định vai trò thiết yếu phân hữu việc trì độ phì nhiêu đất, ổn định suất trồng, góp phần vào sản xuất nông nghiệp bền vững Vỏ cà phê thuờng bị đốt bỏ đổ trục tiếp vuờn cà phê không qua xử lý, nên chậm phân hủy gây ô nhiễm môi truờng nguồn mang sâu bệnh hại tích lũy cho vụ sau vỏ cà phê chứa nhiều cafein tanin có khả ức chế vi sinh vật làm chậm q trình phân hủy mơi truờng tụ nhiên (chỉ phân hủy sau năm) Mặc dù vậy, vỏ cà phê giàu lignocellulose, nguyên liệu lý tuởng cho trình lên men vi sinh vật Một số nông dân đem trộn vỏ cà phê với phân chuồng để làm phân bón cho vụ sau nhung khơng có qui trình ủ nên hiệu không cao Phần lớn nông dân ừồng cà phê Kon Tum, Đăk Lăk, Gia Lai sử dụng phân bón hóa học, thiếu bón phân hữu làm cho đất trồng cà phê ngày bị chai cứng, thoái hóa, vi sinh vật đất bị suy thối sử dụng phân hữu vi sinh với giá cao để bón cho cà phê khơng có hiệu kinh tế, đó, hàng năm có khoảng 300.000 vỏ cà phê bị thải bỏ, nguồn hữu dồi để sử dụng làm phân compost.CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHÂN COMPOST 3.1 GIỚI THIỆU Ở nước phát triển, trở ngại có liên quan đến kinh tế, kỹ thuật nguồn nhân lực có đủ trình độ chun mơn làm thu hẹp hội lựa chọn giải pháp quản lý, xử lý, thải bỏ chất thải rắn chấp nhận Những giải pháp bao gồm: giảm thiểu, tái sinh tái chế, sản xuất compost, thiêu đốt chôn lấp chất thải rắn Sản xuất compost giải pháp, có vài ngoại lệ, thích họp cho nguồn nguyên liệu hạn chế có sẵn nước phát triển Một đặc điểm làm cho sản xuất compost đặc biệt phù họp khả thích nghi cao với nhiều tình khác nhau, phần yêu cầu cần thiết cho q trình sản xuất compost linh động thay đổi Kết là, gần có hệ thống compost cho trường họp, nghĩa từ hệ thống đơn giản cho khu vục phát triển công nghiệp đến hệ thống giới hố phức tạp cho khu vực phát triển cơng nghiệp đại Giải pháp sản xuất compost tận dụng nhiều lợi ích hệ thống sinh học: giảm chi phí cho trang thiết bị chi phí vận hành, thân thiện với môi trường tạo sản phẩm có ích Ngược lại, sản xuất compost có số bất lợi, thường liên quan đến hệ thống sinh học, cụ thể tốc độ phản ứng chậm số vấn đề dự đoán Đối với nhược điểm vừa nêu, tốc độ phản ứng chậm hợp lý thời gian cần thiết để xảy phản ứng (retention times) tính tuần tháng Tuy nhiên, nhược điểm khơng thể dự đốn khơng họp lý Nếu tất điều kiện cần thiết xác định, đảm bảo trì tình trạng q trình sản xuất dự báo Giữa yếu tố tiên chủ yếu điều kiện định cho thành công sản xuất compost hiểu biết cặn kẽ ứng dụng ngun tắc q trình Nếu khơng có hiểu biết này, kế hoạch thiết kế vận hành sản xuất compost không chuẩn bị đầy đủ Những kiến thức sinh học dựa kiến thức nguyên tắc q trình Kiến thức naỳ cho phép đưa đánh giá họp lý kỹ thuật làm compost ứng dụng kỹ thuật Lợi ích hiển nhiên kiến thức giúp ích cho việc lựa chọn hệ thống phù hợp để thực nhiệm vụ đưa Thêm lợi ích kèm theo khả đánh giá xác hệ thống thử nghiệm 3.2 ĐỊNH NGHĨA: Có định nghĩa compost: định nghĩa theo thuật ngữ, phân biệt sản xuất compost với dạng phân hủy sinh học khác Thứ hai định nghĩa quan điểm sinh thái 3.2.1 Định nghĩa theo thuật ngữ: Định nghĩa phân biệt sản xuất compost với trình sinh học khác là: “ Composting is the biologycal decomposition of biodegradable solid waste under controlled predominantly aerobic conditions to a State that is sufficiently stable for muisance - ữee strorage and handling and is satisíactorily matured for safe use in agriculture” “Sản xuất Compost phân huỷ sinh học chất thải rắn dễ phân huỷ sinh học điều kiện hiếu khí hồn tồn có kiểm sốt thành chất tình trạng ổn định hồn tồn, khơng gây cảm giác khó chịu lưu trữ, sử dụng trưởng thành để sử dụng an toàn nông nghiệp” Các thuật ngữ cụm từ sử dụng kết hợp với để phân biệt điểm khác sản xuất comost với trình phân huỷ khác là: “biological decomposition” (phân hủy sinh học), “biodegradable” (dễ phân hủy sinh học), “under controlled predominantly aerobic conditions” (dưới điều kiện hiếu khí hồn tồn có kiểm sốt), “sEciently stable” (ổn định hồn tồn), “mature” (trưởng thành) Cụm từ: “biological decomposition” có ý phân huỷ tiến hành hoàn thành vi sinh vật “Biodegradable” nói đến chất dễ bị ảnh hưởng trình phân huỷ chủng vi sinh vật, vd: vi khuẩn, nấm Những chất Các chất dạng hợp chất hữu tạo từ vi sinh vật tổng hợp hoá học (như halogenated hydrocarbons - hydrocarbon bị halogen hóa) Sự phân huỷ chất hữu tổng hợp đòi hỏi hoạt động số chủng vsv định điều kiện đặc biệt Cụm từ “under controlled predominantly aerobic conditions”có ý nghĩa: 1) phân biệt sản xuất compost với tr ình phân huỷ sinh học ngẫu nhiên diễn tự nhiên (vd: bãi rác hở, rừng, cánh đồng ) 2) phân biệt sản xuất compost với q trình phân hủy kị khí ( biogas) Tiêu chuẩn “ổn định” an toàn lưu trữ khơng gây mùi khó chịu Tiêu chuẩn cho “trưởng thành” ( hoai mục hoàn toàn)” định hướng để sử dụng nông nghiệp 3.2.2 Định nghĩa quan điểm sinh thái: “Composting is a decomposition process in which the substrate is progressively broken down by a succession of population of living organisms The breakdown Products of one population serve as the subtrate for the succeeding population The succession is initiated by way of the breakdown of the complex molecules in the raw substrate to simpler íịrms by microbes indigenous to the substrate.” “Sản phẩm compost trình phân huỷ mà chất liên tục bị phân hủy quần thể vsv kế tục Sản phẩm phân hủy quần thể vsv làm chất cho quàn thể vi sinh vật Các trình nối tiếp bắt đầu cách phân hủy phân tử phức tạp chất thô thành dạng đơn giản VK có sẵn chất 3.3 SINH VẶT THựC HIỆN CHUYÊN HÓA COMPOST Các vi sinh vật ưa ấm, vi sinh vật chịu nhiệt mesophilis thermophilic nấm chiếm ưu tổ chức sinh vật suốt giai đoạn đầu giai đoạn hoạt động chuyển hóa tích cực (active stage - giai đoạn nhiệt độ cao) q trình ủ compost Có thể phân chia vsv thành nhóm theo hình thái chúng “VK có hình thái đầy đủ” (“bacteria proper”) “VK dạng sợi” Thật ra, VK dạng sợi đơn giản VK bị “phân nhánh” , loại khuẩn tia.(Khuẩn tia nhóm vsv có tính chất trung gian vi khuẩn nấm Chúng có hình dạng tương tự nấm với chiều rộng tế bào từ 0,5 - 1,4 ụm, cơng nghiệp, nhóm vsv sử dụng rộng rãi để sản xuất chất kháng sinh.) Thường khuẩn tia không xuất với số lượng lớn hết giai đoạn nhiệt độ cao trình ủ phân compost Ngẫu nhiên với xuất khuẩn tia biến nhanh chóng cellulose chất gỗ (lignin) Mặc dù vài VK phân giải Nito có mặt, điều kiện khồng cho phép phân giải nitơ Sự bắt đầu cho giai đoạn ổn định trình xuất sv hoại sinh Nguồn dinh dưỡng cho sv hoại sinh từ vsv hoại sinh không hoạt động khác chất thải phân hủy Các dạng xuất dạng cực nhỏ (như paramecium - lồi sinh vật đơn bào có lông mịn, amoeba - amip, rotifer phiêu sinh vật đa bào có khoang giả cực nhỏ) Dần dần, dạng lớn sên trùng đất ưở nên nhiều Nằm số Lumbricuse terestris, L rubellus, Eisenia tòetida Khối lượng compost thay đổi lớn thời điểm bắt đàu xuất trùng đất Dĩ nhiên, trùng đất xuất từ từ vào thời gian trước đó, chí gần đầu giai đoạn Lợi ích tiềm tàng xác nhận sử dụng trùng đất sản xuất compost khuyến khích phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất “vermiculture” 3.3.1 Phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất: Khi nói đến phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất, cần phải luôn ghi nhớ rằng: sản phẩm cuối trình sản xuất compost ln ln có trùng đất, sản phẩm cuối chất tiết mà trùng đất thải sau phân giải chất thải Và “sản phaẵm compost” Trong số lợi ích nêu “vermiculture” có lợi ích sau đây: 1) giảm kích thước hạt sản phẩm nhiều hơn, 2) sản phẩm compost chất lượng cao sản phẩm compost có chất tiết trùng đất giàu nitơ, 3) gia táng trao đnoải carbon dinh dưỡng nhờ tăng tương tác sinh vật hoại sinh lớn nhỏ , 4) Sản phẩm tiết trùng đất có chất lượng hẳn sản phẩm compost truyền thống Khơng phải lồi trùng đất phù hợp để sản xuất compost (tạo protein chất tiết) Trong lồi trùng đất giữ lại sản xuất compost, loài thường dùng loài gọi trùng đỏ caliíbmian “red califomian”( Eisenia íịetida) Ban đầu, người ta chọn loại trùng để tăng khối lượng chất sử dụng theo cách làm tăng lượng phân compost tạo thành Đáng tiếc, kết cố gắng khơng tích cực nỗ lực chuyển hướng sang cải tiến khả sinh sản chúng cố gắng làm tăng tuổi thọ trùng Mỗi trùng lồi “caliíịmian” trưởng thành có chiều dài 6-8 cm, đường kính -4 mm trọng lượng trung bình khoảng lg Thời gian sống lên đến năm Thành phần trùng nước, nước chiếm 70 - 95% khối lượng Phần lại (khoảng -30%) chủ yếu protein Sản phẩm compost làm từ trùng có khối lượng khô sau: protein khoảng 53 - 72%, mỡ khoảng 17%, chất khoáng - 23% Sản xuất compost trùng đất tiến hành quy mô nhỏ Một module sản xuất có khoảng 60000 trùng, chúng sống diện tích có chiều dài: 2m, rộng lm, tạo thành lớp phẳng Cơ chất phủ lớp trùng đất với bề dày khoảng 15 - 25 cm Tùy thuộc điều kiện khí hậu, dùng mái che đơn giản để bảo vệ lớp trùng đất Cũng giống nhiều trình sinh học khác, trùng đất càn điều kiện thuận lợi Vì vậy, cần chăm sóc cẩn thận lớp trùng đất, cung cấp cho chúng điều kiện tốt nhất, đặc biệt nguồn dinh dưỡng, độ ẩm (70 80%), nhiệt độ ( 20 -25°) Thêm vào đó, cần có chế độ cho ăn (thêm chất ) định cho lớp trùng đất để đảm bảo chúng tăng trưởng tốt phân hủy diễn tối ưu Mặc dù trùng đất sinh trình nguồn protein thấp, chúng kiềm hãm phần lớn chất ô nhiễm kim loai nặng chất Lý trùng có xu hướng giữ chất nhiễm mơ chúng Tính tốn cho thấy module 60000 trùng sản xuất 800kg chất mùn Mặc dù phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất xứng đáng đặc biệt lưu tâm đến, có hạn chế nghiêm trọng cần kiểm soát cách chặt chẽ, đặc biệt hệ thống quy mô lớn (nghĩa lớn lOMg/ngày) Hơn nữa, có nơi sản xuất mà điều kiện cần thiết cho trình xử lý trùng khơng thể đạt Ví dụ điều xảy hệ thống quy mô nhỏ xử lý chất tương đối đồng 3.3.2 vsv thêm vào để tăng tốc trình sản xuất compost Sử dụng “inoculums” sản xuất compost đặt nhiều nghi vấn hay nói phản đối Rõ ràng, sử dụng inoculums tương xứng với nhu cầu bổ sung vsv nhu khơng có đủ quần thể vsv sv có sẵn chất để phân huỷ (làm compost) chất Nét đặc trưng chất thải dễ gặp sản xuất compost chúng thường có sẵn quần thể vi sinh loại chất thải, việc thêm vào “inoculums” khơng cần thiết Ngược lại, thêm “inoculums” có lợi với chất thải khơng có sẵn qn thể vsv có khơng đủ Ví dụ chất thải chất thải ứong trình sản xuất dược phẩm, chất thải bị tiệt trùng hay khử trùng, chất thải có thành phần đồng ( mùn cưa vỏ bào gỗ, trấu, chất thải dầu Nhận xét: Nhìn vào hình 5.2 ta thấy nhiệt độ có thay đổi rõ rệt Vào ngày đầu vi sinh vật chưa thích nghi nên nhiệt độ tăng chậm mơ hình, ngày thứ nhiệt độ tăng rõ rệt chứng tỏ có hoạt động mạnh vi sinh vật hiếu khí điều kiện thermophilic Trong điều kiện này, vi sinh vật chuyển hóa chất hữu phức tạp thành đơn giản Sau nhiệt độ khối ủ bắt đàu giảm dần từ ngày thứ đến ngày thứ 20 35 °c ổn định dần đến ngày cuối 30°c Điều chứng tỏ nhiệt độ thị tăng trưởng vi sinh vật hiếu khí nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn Nó thể vi sinh vật ngày đầu thích nghi chuyển sang pha ưu nhiệt trưởng thành Vi sinh vật có thích nghi phù hợp với mơ hình Bên cạnh ta cịn thấy mơ hình có sử dụng men vi sinh nhiệt độ tăng cao từ ngày thứ đến ngày thứ lên tới 65 °c cịn mơ hình đối chứng khơng sử dụng men vi sinh nhiệt độ lên đến 52.5 °c Chứng tỏ mơ hình sử dụng men vi sinh hữu vi sinh vật hoạt động mạnh hiệu 5.2.3 pH Trong 65 ngày ủ với mẫu đối chứng 60 ngày ủ mẫu cịn lại ta thấy mơ hình có pH dao động từ 5.5 - 8.5 thể cụ thể bảng Bảng 5.4: Bảng dao động pH đống ủ compost Ngày Đối chứng Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình 7.1 7.1 6.7 6.4 Độ pH 7.4 7.0 6.5 6.3 7.2 6.8 6.2 6.7 6.9 6.4 5.9 5.7 5.6 5.8 6.5 6.7 7.2 7.5 7.3 6.9 7.3 7.5 10 11 6.1 5.7 7.2 6.7 6.3 5.8 5.6 5.5 5.7 6.4 6.8 6.6 6.3 5.7 5.6 5.5 5.8 6.3 6.7 7.0 7.4 7.7 7.1 7.5 7.8 6.1 5.7 5.5 5.8 6.2 6.9 7.2 7.6 7.9 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 7.8 8.2 7.9 7.8 7.7 7.6 7.5 7.7 7.6 7.4 7.3 7.4 7.6 7.3 7.5 7.3 7.2 7.0 6.9 6.8 6.7 6.9 6.8 6.7 6.9 6.7 6.6 6.5 6.7 6.9 6.8 6.7 7.9 8.4 8.3 8.5 8.4 8.5 8.3 8.5 8.3 8.1 8.2 8.0 7.8 7.5 7.4 7.6 7.7 7.8 7.6 7.5 7.6 7.4 7.3 7.5 7.4 7.6 7.5 7.4 7.2 6.9 6.7 6.5 7.9 7.6 7.5 7.4 7.6 7.7 7.8 7.5 7.7 7.4 7.3 7.4 7.3 7.2 7.4 7.6 7.1 6.9 8.1 8.0 8.1 6.6 6.6 6.8 6.5 6.4 6.7 6.7 6.5 6.8 6.6 6.8 6.6 6.7 6.5 6.4 6.3 6.4 6.3 8.2 7.7 7.6 7.5 7.7 7.8 7.6 7.5 7.4 7.5 7.3 7.2 7.4 7.2 7.3 7.1 7.0 7.0 6.9 6.7 6.6 6.4 6.5 6.6 6.7 6.5 6.4 6.3 8.1 7.8 7.6 7.5 7.4 7.5 7.6 7.6 7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.4 7.3 7.2 7.1 6.9 6.8 6.6 6.5 6.4 6.2 6.3 6.4 6.5 6.4 6.3 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6.6 6.5 6.4 6.6 6.7 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 6.4 6.5 6.4 6.4 6.6 6.5 6.5 6.4 6.4 6.5 6.5 6.5 6.1 6.2 6.3 6.4 6.3 6.5 6.4 6.2 6.3 6.2 6.4 6.3 6.4 6.5 6.4 6.3 6.2 6.1 6.2 6.1 6.3 6.4 6.3 6.3 6.2 6.2 6.3 6.4 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.2 6.2 6.2 6.2 6.1 6.2 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 6.2 6.2 6.2 6.2 6.1 6.1 6.0 6.0 6.0 6.0 6.2 6.1 6.1 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.2 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 Biến Thiên pH Hình 5.3: Biến thiên pH đống ủ compost Nhận xét Giá trị pH mô hình nằm khoảng 5,5 - 8,5 tối ưu cho vi sinh vật trình ủ phân Nhìn vào bảng 5.4 hình 5.3 ta thấy giá trị pH mơ hình giảm nhanh ngày đầu tiên, điều chứng tỏ thời gian vi sinh vật, nấm tiêu thụ họp chất hữu thải axit hữu Trong giai đoạn đầu trình ủ axit tích tụ làm giảm độ pH kìm hãm phát triển vi sinh vật, kìm hãm phân hủy lignin cenlulose pH bắt đầu tăng lên lại tuef ngày thứ đến ngày thứ 30 thời gian vi sinh vật tham gia vào trinh phân hủy axit hữu Từ ngày 31 đến kết thúc trình ủ pH dao động khoảng 6,1 đến 7,2 Tuy nhiên ta thấy pH từ ngày thứ trở mơ hình có sử dụng men vi sinh pH dao động so với mẫu đối chứng Điều chứng tỏ tác dụng vi sinh vật c N bị phân hủy đồng thời với lảm cho pH ổn đinh 5.2.4 Độ ẩm Độ ẩm dao động trình ủ compost mơ hình thí nghiệm thể bảng sau: Bảng 5.5: Thay đổi độ ẩm trình phân Đốiủchứng Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Ngày Độ ẩm (%) 62.54 64.03 64.34 64.77 64.12 60.45 62.55 62.56 62.74 61.78 59.23 60.34 61.55 60.95 59.56 51.43 53.19 54.41 53.63 53.49 12 50.21 50.68 51.98 52.03 52.66 15 45.22 44.31 43.45 44.69 43.78 42.32 42.04 42.82 42.43 41.44 18 44.14 43.44 43.67 41.96 40.92 21 24 40.67 40.38 39.44 39.55 38.34 27 42.88 41.94 41.84 40.84 44.32 30 39.55 38.51 39.35 41.78 44.67 33 41.65 40.54 40.69 40.57 43.21 36 51.12 49.87 47.31 46.32 45 55 39 4622 48.77 48 66 4792 46.32 42 53 45 52.13 51.55 50.45 49 44 45 48 51 54 53.77 49.46 5022 46.12 53.23 48 63 45.94 43.07 53.86 47.87 45.32 4247 52.87 46.33 4468 4265 51 21 47 68 45.22 43 66 57 60 63 65 44.68 43 55 42.22 40 12 41.65 40.21 41.56 39.67 41.33 3923 41.22 3925 ĐÔ ẩm Hình ảnh thể thay đổi độ ẩm ủ compost -■—Đối chứng Mô hnh1 Mô hnh -A— Mơ hnh Mơ hnh Hình 5.4: Thay đổi độ ẩm ủ compost Nhận xét Trong trình ủ độ ẩm kiểm tra trì nằm khoảng tối ưu để vi sinh vật phát triển mạnh Chính để đảm bảo độ ẩm khối ủ nằm khoảng tối ưu ta cần bổ sung thêm nước Nhìn vào bảng 5.5 hình 5.4 ta thấy độ ẩm ngày đầu giảm dần ta ln cần bổ sung thêm nước để giúp trình phân hủy chất hữu vi sinh vật tốt 5.2.5 Hàm lượng chất hữu Ctf Hàm lượng chất hữu đóng ủ kiểm tra liên tục theo tần suất ngày/lần Hàm lượng chất hữu biến thiên rõ rệt, số liệu cụ thể trình bày bảng sau: Bảng 5.6: Hiệu phân hủy chất hữuĐối chứng mơMơ hình hình ủ compost Mơ hình Mơ hình Ngày Hiệu phân hủy chất hữu (%) 5.35 8.38 8.56 8.91 7.30 10.23 11.03 11.05 10.79 17 32 18 43 19.43 14.92 19 36 20 12 2053 12 15 15 32 19.89 21 23 22.69 16.34 22.35 22.56 24.87 18 17.22 23.56 24.31 25.21 21 24 18.78 24.45 25.89 26.29 27 19.33 25.67 26.33 27.19 30 20.56 27.15 28.02 28.45 33 21.04 28.84 29.21 30.06 36 21.76 30.16 31.23 31.57 39 23.78 31.12 32.31 33.07 42 24.56 32.68 33.32 34.32 45 25.35 33.71 35.14 35.65 48 26.33 35.35 36.22 37.01 51 27.76 36.31 37.78 38.11 54 28.12 37.42 38.55 39.12 57 30.33 39.03 40.02 40.31 31.21 40.11 41.11 41.55 60 63 32.65 65 32.69 Mơ hình 8.94 11.10 19 53 20.32 22 69 24.68 25.61 26.54 27.86 28.68 30.61 31.92 33.09 35.02 36.22 37.72 38.31 39.81 41.41 41.63 Nhận xét Dựa vào bảng 5.6 ta thấy hiệu xử lý chất hữu tăng nhanh ngày đầu mơ hình bắt đầu tăng chậm kể từ ngày 12 trở Mặt khác hiệu xử lý chất hữu mơ hình có sử dụng men sinh học 12 ngày đầu lên tới 20% ứong hiệu xử lý mẫu đối chứng 12 ngày đầu 14,92% Điều chứng tỏ mơ hình có sử dụng men vi sinh tốc độ phân hủy chất hữu nhanh hiệu so với mơ hình đối chứng 5.2.6 Hàm lượng c Mặt khác ta thấy kết thúc trình ủ phân hiệu phân hủy chất hữu mẫu sử dụng men vi sinh đạt 40% so với mẫu đối chứng đạt 32,69% Như việc bổ sung men vi sinh vào ủ phân giúp tăng khả phân hủy chất hữu lên tới 30% Đối chứng Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Hàm lượng c (%) Hàm lượng c mô hình ủ kiểm tra với tần suất 3ngày/lần Hàm lượng c biến thiên rõ rệt, số liệu cụ thể trình bày bảng đây: Bảng 5.7: Ket hàm lượng0 c 51.72 mơ hình ủ 51.77 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 65 48.97 47.54 46.23 43.95 43.57 43.16 42.66 42.23 41.85 41.32 40.75 40.32 39.79 39.67 39.13 38.77 37.94 37.68 36.95 36.26 35.25 35.21 47.45 46.43 42.34 41.23 41.02 40.46 39.67 39.24 38.86 38.23 37.67 36.96 36.32 35.65 32.85 31.94 31.45 30.24 29.54 29.45 51.79 46.78 46.14 41.65 39.49 38.75 38.12 37.45 36.94 36.36 35.96 35.57 35.18 34.76 34.28 32.32 30.59 29.45 28.85 28.63 28.55 51.74 46.36 45.87 41.25 39.21 38.56 38.04 37.47 36.82 36.23 35.89 35.34 35.02 34.56 33.76 31.32 29.78 29.16 28.45 28.05 27.98 51.78 46.33 45.69 41.12 39.12 38.57 37.94 37.37 36.67 36.16 35.56 35.02 34.78 34.36 33.53 31.05 29.67 29.11 28.36 28.02 27.88 Ta thấy hàm lượng c giảm dần từ bắt đầu ủ đến kết thúc, biểu diễn theo biểu đồ sau: Nhận xét: Dựa vào hình 5.5 ta thấy hàm lượng c mơ hình suy giảm rõ rệt chứng tỏ trình xảy nhanh chóng đồng Ở mơ hình có sử dụng men vi sinh ta thấy ngày đầu hàm lượng c giảm nhanh, ngày đầu hàm lượng c giảm từ 51,79% xuống cịn 41,25%, sau giảm ổn định từ ngày 57 đến kết thúc trình ủ Ở mơ hình đối chứng ngày đầu hàm lượng c giảm nhanh từ bắt đầu ủ đến hết 12 ngày hàm lượng c từ 51,72% giảm xuống cịn 43,95% sau giảm dần ổn định từ ngày 60 đến kết thúc trình ủ Từ hàm lượng c giảm nhanh chóng ngày đầu hàm lượng c giảm từ 51,79% xuống 41,25% mơ hình có sử dụng men vi sinh, 12 ngày đầu hàm lượng c từ 51,72% giảm xuống cịn 43,95% mơ hình đối chứng Ta thấy hàm lượng c mơ hình sử dụng men vi sinh có tốc độ phân hủy hàm lượng c nhanh so với tốc độ phân hủy mơ hình đối chứng 5.2.7 Hàm lượng N Hàm lượng N mơ hình ủ kiểm tra với tần suất ngày/lần số liệu cụ thể trình bày bảng sau: Bảng 5.8: Ket hàm lượng N Ngày Đối chứng Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình 2.15 2.15 Hàm lượng N (%) 2.10 05 1.97 1.90 12 1.8 15 18 1.75 1.7 1.65 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 65 1.6 1.55 1.5 1.45 1.4 1.35 1.35 1.35 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 2.15 2.05 1.9 1.75 1.65 1.5 1.4 1.35 1.3 1.25 1.25 1.2 1.2 1.15 1.15 1.15 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 2.15 2.03 1.85 1.73 1.6 1.5 1.4 1.3 1.25 1.20 1.20 1.15 1.10 1.10 1.10 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 2.0 2.01 1.84 1.71 1.58 1.48 1.35 1.3 1.24 83 1.7 1.55 1.45 1.35 1.25 1.20 1.08 1.07 1.07 1.06 1.06 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.15 1.10 1.10 1.08 1.08 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.1 Nhận xét Dựa vào hình 5.6 ta thấy hàm lượng N tai tất mơ hình giảm rõ rệt Trong ngày hàm lượng N giảm chậm đến ngày đến ngày 18 hàm lượng N giảm nhanh sau giảm ổn định đến kết thúc q trình ủ Nó thể vi sinh vật nhũng ngày đầu thích nghi sau đến giai đoạn tăng trưởng, ổn định Mặt khác ta thấy mơ hình sử dụng men vi sinh, hàm lượng N giảm nhanh từ 1,8 - 1,9 ngày thứ xuống 1,35 - 1,4 ngày 18 Trong mẫu đối chứng giảm từ 1,97 ngày thứ xuống 1,7 vào ngày thứ 18 Chính ta thấy nhờ có bổ sung vi sinh vật bên ngồi vào mơ hình giúp vi sinh vật thích nghi hoạt động tốt hiệu so với mô hình đối chứng 5.3 Nhận xét bàn luận Với vật liệu vỏ cà phê sau 60 - 65 ngày ủ trình ủ compost kết thúc Tỷ lệ C/N = 25,62 trình phân hủy chất hữu xảy mạnh tuần đầu tiên, chuyển c thành cơ2, tỷ lệ C/N = 20,64 chứng tỏ vỏ cà phê với phối trộn men vi sinh họp lý cho lượng compost có chất lượng tốt CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận - Tất mẫu làm phân bón Nếu muốn chất lượng phân tốt cần cung cấp thêm chất vi lượng, chất dinh dưỡng NPK - Kết phân tích đánh giá cho thấy mẫu phân từ mơ hình 1,2,3,4 cho kết tốt: Thời gian ủ ngắn 60 ngày, hàm lượng chất dinh dưỡng phân thành phẩm cao Xét diều kiện kinh tế với chất lượng phân thành phâm tuiwong đương mô hình mơ hình 4, ta chọn mơ hình thứ (mơ hình 1) mơ hình đạt hiệu chất lượng lẫn giá trị kinh tế 6.2 Kiến nghị Mơ hình áp dụng hộ gia đình trang trại nhỏ giúp giải nột phần vấn đề phân bón cho người dân đồng thời tận dụng lượng phụ phẩm/phế phẩm nông nghiệp nước ta - Do điều kiện thời gian kinh phí nên tơi làm mơ hình kết cuối chưa hoàn toàn tối ưu Nếu đầu tư kinh phí mở rộng quy mơ thực nghiệm mở rộng sang phụ phẩm khác để tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu bị bỏ phí Từ mơ hình hồn tồn áp dụng rộng rãi cho người dân đồng thời mở rộng để đưa vào thực tế áp dụng thương mại, kinh doanh.TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Đức Liên, Tống Ngọc Tuấn - Kỹ Thuật Và Thiết B Xử Lý Chất Thải Bảo Vệ Môi Trường - NXB Nông Nghiệp Nguyễn Lân Dũng - Năm 2000 - Vi Sinh Vật Học - NXB Giáo Dục “Second Interim Report of the Interdepartmental Committee on Utilization of Organic Wastes”, New Zealand Engineering, 6(1-12), November/December 1951 “Composting Fruit and Vegetable Ruse: Part II”, Investìgatìons of Composting as a Means for Disposal of Fruit Waste Solỉds, Progress Report, National Canners Association Research Foundation, Washington, DC, USA, August 1964 Schulze, K.F., “Rate of Oxygen Consumption and Respiratory Quotients During the Aerobic Composting of Synthetic Garbage”, Compost Science, 1:36, Spring 1960 ... vỏ cà phê với phân chuồng để làm phân bón cho vụ sau nhung khơng có qui trình ủ nên hiệu khơng cao Phần lớn nông dân ừồng cà phê Kon Tum, Đăk Lăk, Gia Lai sử dụng phân bón hóa học, thiếu bón phân. .. 4.2.2 Phân tích tiêu đầu vào Vỏ cà phê lấy từ Huyện EaHleo, tỉnh Đăk Lăk đưa phân tích tiêu đầu vào như: Độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng c, N Bảng 4.1: Các tiêu đầu vào vỏ cà phê Thành phần Đơn vị Vỏ. .. nghiệp bền vững Vỏ cà phê thuờng bị đốt bỏ đổ trục tiếp vuờn cà phê không qua xử lý, nên chậm phân hủy gây ô nhiễm môi truờng nguồn mang sâu bệnh hại tích lũy cho vụ sau vỏ cà phê chứa nhiều cafein