Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ vỏ tiêu đen để phục vụ cho nông nghiệp

Đồ án tốt nghiệp NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT COMPOST TỪ VỎ TIÊU ĐEN ĐỂ PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong vài thập kỷ qua, phát triển khoa học kỹ thuật kéo theo phát triển kinh tế bùng nổ vấn đề tăng dân số nên vấn đề ô nhiễm môi trƣờng không riêng quốc gia mà tất quốc gia giới bị tác động Một nguồn gây ô nhiễm vấn đề nan giải ô nhiễm chất thải rắn Nếu tính bình qn, ngƣời thải hàng ngày 0,5 kg chất thải giới ngày tỷ ngƣời thải khoảng triệu Vấn đề quản lý chất thải rắn Việt Nam vấn đề cộm đƣợc nhận đinh báo cáo diễn biến môi trƣờng Việt Nam năm 2004 Theo báo cáo này, lƣợng phát sinh chất thải rắn Việt Nam chƣa kể đến bùn cống, phế thải nông nghiệp, chất thải xây dựng phế thải từ hoạt động khai thác mỏ lên đến 15 triệu năm Nếu khơng có biện pháp quản lý tốt chất thải gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng sức khỏe cộng đồng Trong năm qua Đảng Nhà nƣớc có nhiều chủ trƣơng, sách đầu tƣ cho việc quản lý chất thải rắn sinh hoạt, thực tế tập trung đầu tƣ chủ yếu cho khu vực thành phố, đô thị Chất thải rắn sinh hoạt khu vực nông thôn, nhƣ phế thải nông nghiệp chƣa đƣợc quan tâm nhiều, dân số nơng thôn năm 2010 60,92 triệu ngƣời, chiếm 70,1% dân số nƣớc chủ yếu hoạt động lĩnh vực nông nghiệp Với sản lƣợng sản xuất ngành nông nghiệp lớn nhƣ kéo theo lƣợng phế phẩm nông nghiệp hàng năm thải tƣơng đối lớn Chỉ tính riêng cà phê, sản lƣợng năm 2010 Việt Nam theo Hiệp hội Cà phê Ca cao Việt Nam sản lƣợng cà phê Việt Nam khoảng triệu tấn/năm với 500 nghìn diện tích Thì lƣợng phế phẩm vỏ cà phê Việt Nam hàng năm khoảng 333.333 (4 trái cho nhân vỏ) GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Đối với hồ tiêu, sản lƣợng năm 2010 khoảng 100.000 tấn, sản xuất tiêu trắng vỏ tiêu thu đƣợc khoảng 16.666 (1,2 kg tiêu đen cho 0,2 kg vỏ) Bên cạnh cịn có số phế phẩm nơng nghiệp khác có khả sử dụng tạo phân bón nhƣ lƣợng phục vụ cho sản xuất, sinh hoạt ngày Từ tiềm đó, việc áp dụng công nghệ tái chế để chế biến phế phẩm thành sản phẩm có ích việc làm cấp thiết mang lại hiệu cao kinh tế nhƣ mặt môi trƣờng cần quan tâm cấp, ngành Tính cấp thiết đề tài: Theo Trung Tâm Thông Tin Công nghiệp Thƣơng Mại - Bộ Công Thƣơng (http://www.vinanet.com.vn) Trong năm 2010 tổng lƣợng cung phân bón cho ngành nơng nghiệp Việt nam khoảng 6,108 triệu Trong lƣợng phân hân bón sản xuất nƣớc đạt 2,59 triệu Lƣợng phân bón nhập Việt Nam năm 2010 đạt 3,518 triệu Cho thấy nhu cầu tiêu thụ phân bón nƣớc lớn Hơn nửa phân bón sản xuất nhƣ nhập chủ yếu phân hóa học nên lâu dài ảnh hƣởng đến chất độ phì nhiêu đất, làm xói mịn đất Từ vấn đề việc nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ phế phẩm nông nghiệp để phục vụ cho nông nghiệp mang tính cấp thiết phù hợp với nhu cầu phát triển ngành nông nghiệp Việt Nam giai đoạn tƣơng lai Lƣợng phế phẩm từ hồ tiêu với số lƣợng lớn khoảng 16.666 tấn/năm khơng có biện pháp xử lý chúng nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng Việc nghiên cứu phƣơng pháp compost để xử lý phế phẩm vừa giải đƣợc ô nhiễm vừa tạo giá trị kinh tế cao Chính mà đề tài đƣợc thực để giải vấn đề Đề tài đƣợc thực với mục tiêu tạo sản phẩm compost chất lƣợng cao từ phế thải GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp nông nghiệp, tăng hiệu kinh tế bảo vệ mơi trƣờng tìm giải pháp thích hợp cho việc xử lý phế thải nơng nghiệp nói chung phế thải từ vỏ tiêu nói riêng Qua đó, tận dụng lại nguồn dƣỡng chất nguồn phế thải phục vụ cho nông nghiệp Hơn nửa, qua đề tài lựa chọn điều kiện tối ƣu để sản xuất compost mang lại hiệu cao; đồng thời áp dụng cơng nghệ sản xuất cho phế phẩm nơng nghiệp khác, góp phần tăng sản lƣợng phân bón hữu cho nhu cầu phát triển ngành nơng nghiệp Việt Nam Tình hình nghiên cứu: Quá trình composting đƣợc nghiên cứu ứng dụng từ lâu giới Giai đoạn năm 1970 giai đoạn đặc trƣng trình composting, thời nở rộ kỹ thuật mới, q trình mới, tối ƣu hóa q trình đƣợc nghiên cứu đề xuất, nhờ mở rộng thị trƣờng ứng dụng loại hình cơng nghệ Một lý dẫn đến phát triển công nghệ ngƣời ta phải trả chi phí cao để tiêu diệt mầm bệnh chất thải chôn lấp; nửa nguồn tài nguyên hạn hiệp Vì ý tƣởng sử dụng chất thải hữu để làm giàu thêm cho đất trồng động lực quan trọng để nghiên cứu áp dụng công nghệ compost Ở việt nam có nhiều cơng trình nghiên cứu cơng nghệ sản xuất compost để phục vụ cho nông nghiệp Các nghiên cứu sản xuất compost từ nguồn nguyên liệu nhƣ chất thải rắn hữu cơ, vỏ cà phê, vỏ sắn… có số thành cơng định Hiện có nhiều địa phƣơng áp dụng quy trình compost để xử lý chất thải với quy mô nhà máy đến hộ gia đình Tuy chƣa rộng rãi nhƣng cho thấy cơng nghệ ngày đƣợc xã hội quan tâm áp dụng Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ vỏ tiêu đen để phục vụ cho nông nghiệp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Nội dung nghiên cứu - Tổng quan compost - Tổng quan phế phẩm từ trình sản xuất hồ tiêu - Nghiên cứu ủ vỏ tiêu điều kiện hiếu khí Trong đề tài này, vật liệu vỏ tiêu thải từ sản xuất tiêu sọ, đƣợc thu gom ủ với điều kiện chế phẩm vi sinh cho vào với liều lƣợng khác điều kiện hiếu khí với thời gian định Sau theo dõi, phân tích tiêu: pH, nhiệt độ, độ ẩm, hàm lƣợng nitơ, hàm lƣợng cacbon để đánh giá lựa chọn mơ hình phù hợp nhất, phân tích đánh giá chất lƣợng compost tạo thành Từ đƣa tỷ lệ phối trộn bổ sung thành phần dinh dƣỡng, yếu tố vi lƣợng để nâng chất lƣợng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quy định Phƣơng pháp nghiên cứu: - Phƣơng pháp Luận: Dựa vào tài liệu, tƣ liệu sẵn có q trình lên men hiếu khí chất thải rắn có nguồn gốc hữu cơ, ảnh hƣởng yếu tố nhƣ độ ẩm, nhiệt độ, lƣợng chế phẩm vi sinh sinh bổ sung vào mơ hình để xây dựng mơ hình ủ compost Từ mơ hình ủ theo dõi liên tục tiêu nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lƣợng Cacbon, Nitơ để xác định mức ảnh hƣởng yếu tố đến chất lƣợng compost tạo Từ đó, lựa chọn cơng nghệ tối ƣu cho trình compost - Phƣơng pháp thống kê: Thu thập xử lý số liệu, nguồn thơng tin nguồn ngun liệu, q trình sản xuất, nghiên cứu triển khai từ phục vụ công tác báo cáo đồ án GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Trong đồ án phƣơng pháp sử dụng để thống kê nguồn nguyên liệu tiêu đen để sản xuất compost, nguồn nguyên liệu phế phẩm nông nghiệp khác số thông tin thống kê báo cáo khoa học, niên giám thống kê địa phƣơng… - Phƣơng pháp so sánh: Là phƣơng pháp dựa số liệu có so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn đƣợc ban hành Đồng thời, so sánh số liệu mơ hình khác để tìm ƣu điểm, nhƣợc điểm từ lựa chọn mơ hình tốt Đối với đề tài, phƣơng pháp đƣợc sử dụng để so sánh mơ hình thí nghiệm sản xuất compost để tìm số liệu thích hợp mơ hình, so sánh tính hiệu mơ hình để lựa chọn mơ hình sản xuất compost tốt áp dụng thực tiển - Phƣơng pháp phân tích: Phƣơng pháp phân tích khoa học để giải vấn đề nhƣ sau:  Quan sát, mô tả, đánh giá tƣợng  Sử dụng toàn kết trƣớc kinh nghiệm có sau loại bỏ nội dung cịn q trình xem xét  Xem xét kiểm định mô tả, đánh giá, mô tả, giả thuyết kinh nghiệm đƣợc khái quát hóa Đối với đề tài, cơng việc cụ thể phân tích số liệu thành phần dinh dƣỡng compost Phân tích số pH, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian ủ, hàm lƣợng cacbon, nitơ để đánh giá ảnh hƣởng đến chất lƣợng compost GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp - Phƣơng pháp mơ hình hóa Là phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm mơ hình tƣợng (quá trình, vật…) thay nghiên cứu trực tiếp tƣợng dạng tự nhiên “thực địa” Vì phải xây dựng mơ hình cho kết thí nghiệm mơ hình áp dụng tính tốn thực thể “thực địa” Q trình mơ hình hố bao gồm chế tạo mơ hình thí nghiệm mơ hình Ở đề tài ta thực mơ hình ủ compost với quy mơ phịng thí nghiệm từ mơ hình ủ ta tiến hành nghiên cứu trình suốt thời gian thực từ nguyên liệu thô ban đầu đến sản phẩm cuối Dự kiến kết nghiên cứu: Sau thực đề tài dự kiến kết thu đƣợc xác định đƣợc thông số trực tiếp ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản xuất compost Và lựa chọn mơ hình sản xuất compost tốt áp dụng triển khai thực tế mang lại hiệu kinh tế nhƣ môi trƣờng Mà trƣớc mắt áp dụng cho sở sản tiêu Qua đề tài tìm đƣợc hƣớng nghiên cứu khác để hồn thiện q trình khơng cho ngun liệu vỏ tiêu mà cho tất chất thải rắn hữu phụ phẩm nơng nghiệp khác có tiềm sản xuất compost Kết cấu đồ án Nội dung đồ án thể chƣơng: CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan compost 1.1.1 Định nghĩa Composting đƣợc hiểu trình phân hủy sinh học hiếu khí chất thải hữu đến trạng thái ổn định dƣới tác động kiểm soát ngƣời, sản phẩm giống nhƣ mùn đƣợc gọi compost Quá trình diễn chủ yếu giống nhƣ phân hủy tự nhiên, nhƣng đƣợc tăng cƣờng tăng tốc tối ƣu hóa điều kiện môi trƣờng cho hoạt động vi sinh vật Chính xác chuyển hóa hóa sinh chuyển trình composting chƣa đƣợc nghiên cứu chi tiết Các giai đoạn khác trình composting phân biệt theo biến thiên nhiệt độ nhƣ sau: Pha thích nghi (latent phase): giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi trƣờng Pha tăng trưởng (growth phase): đặc trƣng gia tăng nhiệt độ trình phân hủy sinh học đến ngƣỡng nhiệt độ mesophilic (khu hệ vi sinh vật chịu nhiệt) Pha ưu nhiệt (thermophilic phase): giai đoạn nhiệt độ tăng cao Đây giai đoạn ổn định hóa chất thải tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu Pha trưởng thành (maturation phase): giai đoạn nhiệt độ đến mức mesophilic cuối nhiệt độ mơi trƣờng Q trình lên men lần thứ hai xảy chậm thích hợp cho hình thành chất keo mùn (là q trình chuyển hóa phức chất hữu thành mùn) chất khoáng (sắt, canxi, nitơ…) cuối thành mùn GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 1.1.2 Các phản ứng hóa sinh xảy q trình ủ compost Quá trình phân hủy chất thải xảy phức tạp, theo nhiều giai đoạn sản phẩm trung gian Ví dụ q trình phân hủy protein bao gồm bƣớc: protein => protides =>amono acids => hợp chất amonium => nguyên sinh chất vi khuẩn N NH3 Đối với carbonhydrates, trình phân hủy xảy theo bƣớc sau: carbonhydrate => đƣờng đơn => acids hữu => CO2 nguyên sinh chất vi khuẩn Phản ứng hóa sinh trƣờng hợp làm phân copost hiếu khí kị khí nhƣ sau: Chất hữu + O2 + VSV hiếu khí => CO2 + NH3 + sp khác + lƣợng Chất hữu + O2 +VSV kị khí =>CO2 +H2S +NH3 + CH4 + sp khác + lƣợng Các phản ứng nitrate hóa, amoni (sản phẩm phụ q trình ổn định hóa chất thải nhƣ trình bày phƣơng trên) bị oxy hóa sinh học tạo thành nitrit (NO2-) cuối thành nitrate ( NO3-) xảy nhƣ sau: NH4+ + 3/2 O2  NO2- + 2H+ + H2O NO2- + ½ O2  NO3Kết hợp hai phƣơng trình trên, trình nitrate diễn nhƣ sau: NH4+ + 2O2  NO3- + 2H+ + H2O Vì NH4+ đƣợc tổng hợp mơ tế bào, phản ứng đặc trƣng cho trình tổng hợp mô tế bào: NH4+ + 4CO2 + HCO3- + H2O  C5H7NO2 + 5O2 GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Phƣơng trình phản ứng nitrate hố tổng cộng xảy nhƣ sau: 22NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3- 21 NO3- + C5H7NO2 + 20 H2O + 42H+ 1.1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình chế biến compost 1.1.3.1 Các yếu tố vật lý - Nhiệt độ Nhiệt khối ủ sản phẩm phụ phân hủy hợp chất hữu vi sinh vật, phụ thuộc vào kích thƣớc đống ủ, độ ẩm, khơng khí tỷ lệ C/N, mức độ xáo trộn nhiệt độ môi trƣờng xung quanh Nhiệt độ hệ thống ủ khơng hồn tồn đồng suốt q trình ủ, phụ thuộc vào lƣợng nhiệt tạo vi sinh vật thiết kế hệ thống Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến hoạt tính vi sinh vật q trình chế biến compost thông số giám sát điều khiển trình ủ chất thải rắn hữu mà đề tài phụ phẩm nông nghiệp Trong luống ủ, nhiệt độ giai đoạn ổn định (vi sinh vật ƣa nhiệt) tăng 600C, nhiệt độ mầm bệnh bị tiêu diệt Nhiệt độ tăng ngƣỡng này, ức chế hoạt động vi sinh vật Ở nhiệt độ thấp hơn, phân hữu không đạt tiêu chuẩn mầm bệnh Nhiệt độ luống ủ điều chỉnh nhiều cách khác nhƣ hiệu chỉnh tốc độ thổi khí độ ẩm, lập khối ủ với mơi trƣờng bên ngồi cách che phủ hợp lý, xáo trộn khối ủ GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 50 49 48 47 47 46 44 42 38 36 35 34 33 32 33 32 32.5 33 32 51 50 49 48 48 47 44.5 40 40 36 35 34 34 33 32 32 31 32 32 Biểu đồ 3.2: Biến thiên nhiệt độ Qua kết theo dõi nhiệt độ mơ hình ủ Nhiê ̣t ̣ hai mô đạt cao 520C (ở mơ hình thực nghiệm ngày thứ 9) Đối với GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp mơ hình đối chứng nhiệt độ lên đến 500C ngày thứ 10 ngày thứ 11 Từ ngày thứ trở trình phân hủy sinh học xảy mạnh kèm theo tỏa nhiệt nên giai đọan nhiệt độ tăng cao Nhiê ̣t đô ̣ dầ n ̣ thấ p đế n kh i bằ ng nhiê ̣t đô ̣ môi trƣờng Nhiê ̣t đô ̣ giảm dần đến nhiệt độ môi trƣờng khố i lƣơ ̣ng nguyên liê ̣u cho vào ủ it́ , trình phân hủy diễn chậm dần trình sục khí đáy bể Mơ hiǹ h thực nghiệm với sƣ̣ bổ sung chế phẩ m sinh ho ̣c nên nhiê ̣t đô ̣ đa phần cao mơ hình đối chứng điề u này cho thấ y sƣ̣ phân huỷ xảy tốt có tăng cƣờng sinh học 3.2.3 pH Giá trị pH đƣợc theo dõi suốt trình ủ Các giá trị pH đƣợc thể theo bảng sau: Bảng 3.3 Kết đo pH Ngày Mơ hình Đối chứng Thực nghiệm 6.9 6.9 6.8 6.8 6.8 6.5 6.5 6.2 6 5.7 5.5 5.5 5.5 5.4 5.4 5.4 10 5.8 5.5 11 5.9 5.7 12 5.8 5.7 13 6.2 14 6.5 6.8 GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 15 7.5 16 7.5 7.8 17 7.5 18 6.8 7.2 19 7 20 6.9 6.8 21 6.8 6.9 22 6.5 6.7 23 6.5 6.4 24 6.5 6.5 25 6.4 6.6 26 6.7 6.7 27 6.4 6.7 28 6.5 6.5 29 6.4 6.5 Biểu đồ 3.3: Biến thiên giá trị pH GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Qua kết phân tích Giá trị pH giao động khoảng 5,4 –7,8và mô hình pH giao động tƣơng đƣơng Trong mơ hình đối chứng pH giao động từ 5.4 đến 7,5; mơ hình thực nghiệm ph giao động khoảng 5.4 đến 7,8 Từ ngày thứ đến ngày thứ giá trị pH mơ hình có tƣợng giảm nhƣng không đáng kể Tuy nhiên đến ngày thứ đến ngày thứ 13 giá trị pH mơ hình giảm mạnh trì dƣới mức pH = 6.2 chứng tỏ giai đoạn vi sinh vật, nấm tiêu thụ hợp chất hữu thải acid hữu dẫn đến pH giảm thấp Mơ hình thực nghiệm có bổ sung vi sinh nên tốc độ phân hủy diển nhanh ph thấp so với mơ hình đối chứng sau ngày thứ 13 giá trị pH tăng lên trình phân hủy axit tạo amoni Tiếp đến trình phân giải amoni nên pH giảm xuống trì ổn định khoảng 6.4 đến 6.9 Các mơ hình có biến thiên pH nhƣng giá trị ph nằm tiêu chuẩn quy định 3.2.4 Độ ẩm Để trình compost diễn tốt nƣớc đƣợc bổ sung thƣờng xuyên để trì độ ẩm nguyên liệu ủ khoảng 40 - 60 % Kết đo độ ẩm nhƣ sau: Bảng 3.4: kết đo độ ẩm Mơ hình Ngày Đối chứng Thực nghiệm 51.37 49.20 51.71 51.40 60.68 58.20 60.25 60.89 GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 67 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 12 53.38 47.03 15 50.97 41.21 18 40.51 56.49 21 46.79 52.58 24 45.32 42.15 27 43.84 52.14 Biểu đồ 3.4 : Biến thiên độ ẩm Do trình bổ sung nƣớc thƣờng xuyên trình ủ nên độ ẩm hai mơ hình ủ đƣợc trì khoảng 40,51% đến 60,89% Đảm bảo độ ẩm cần thiết cho trình ủ compost Đối với mơ hình đối chứng độ ẩm trì khoảng 40,51% đến 60,68% Trung bình 50,48% Đối với mơ hình thực nghiệm độ ẩm trì khoảng 41,21% đến 60,89% Trung bình 51,13% Độ ẩm có thay đổi hai mơ hình trình bổ sung nƣớc tay nên có biến thiên khác Ngày thứ hai mơ hình GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp cho kết độ ẩm cao trình bổ sung nƣớc vào để trì độ ẩm tối ƣu cho trình Giá trị độ ẩm mơ hình đƣợc điều khiển cách bổ sung nƣớc nên có giao động lớn, nhiên hai mơ hình ủ khơng có chênh lệch đáng kể độ ẩm trì mức hợp lý cho trình ủ Các mơ hình ủ cho kết tối ƣu q trình ủ 3.2.5 Hàm lƣợng C Tớ c ̣ biế n thiên hàm lƣơ ̣ng carbon khố i compost thể hiê ̣n tố c đô ̣ phân hủy sinh ho ̣c diễn khố i compost Hàm lƣợng cacbon đƣợc xác định phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm với mật độ ngày lần Kết Hàm lƣợng cacbon mơ hình nhƣ sau: Bảng 3.5 Kết hàm lƣợng cacbon Ngày Mơ hình Đối chứng Thực nghiệm 54 54.12 54 54 54 52 53 51.5 12 50 48.5 15 50 48.15 18 49 48 21 48 47.22 24 47 46 27 47 46 Biểu đồ 3.5: Biến thiên hàm lƣợng cacbon GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kết phân tích từ ngày đến ngày thứ 27 hàm lƣợng cacbon mơ hình đối chứng giảm từ 54% đến 47%; mơ hình thực nghiệm giảm từ 54,12 đến 46% Từ kết nhận thấy hàm lƣợng carbon mơ hình ủ có xu hƣớng suy giả m hàm lƣợng cacbon q trình chuyển hóa tành CO2 q trình ủ So sánh hai mơ hình mơ hình thực nghiệm (có sử dụng chế phẩ m sinh học) hàm lƣợng cacbon giảm nhanh mơ hình đối chứng (không sƣ̉ du ̣ng chế phẩ m sinh ho ̣c ), chứng tỏ chế phẩm sinh học có tác dụng tăng cƣờng tốc độ phân hủy sinh học khối compost 3.2.6 Hàm lƣợng N Cũng giống nhƣ hàm lƣợng cacbon, hàm lƣợng nitơ đƣợc xác định với mật độ ngày lần đƣợc đo 10 lần Kết hàm lƣợng nitơ thể bảng sau: GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.6 Kết hàm lƣợng Nitơ Ngày Mơ hình Đối chứng Thực nghiệm 4.3 4.3 4.214 4.1 4.17 4.09 4.05 3.87 12 3.96 3.54 15 3.67 3.25 18 3.115 2.78 21 2.9 2.37 24 2.87 2.23 27 2.76 2.09 Biểu đồ 3.6 Sự biến thiên hàm lƣợng nitơ Hàm lƣợng %N có ảnh hƣởng lớn đến hoạt động VSV %N thấp ức chế hoạt động VSV, trình ủ %N ln thay đổi Ta thấy %N hai mơ hình giảm, theo ngun tắc q trình ủ lƣợng %N chuyển hóa sang dạng amon nitrat, lƣợng amon GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp chuyển thành nitrat dƣới dạng NH3 nhƣ %N giảm Qua kết phân tích cho thấy hàm lƣợng nitơ hai mơ hình giảm theo suốt thời gian ủ Hàm lƣợng nitơ mơ hình giao động từ 2.09% đến 4.3% Trong mơ hình thực nghiệm có chế phẩm sinh học hàm lƣợng nitơ có xu hƣớng giảm nhanh mơ hình đối xứng khơng sử dụng chế phẩm sinh học Qua hai mơ hình mơ hình sử dụng vi sinh vật cho kết tốt, thời gian nhanh 3.3 Nhận xét đánh giá Qua thời gian thực hai mơ hình ủ compost từ ngun liệu vỏ tiêu kết hợp với số nguồn nguyên liệu khác; có sử dụng chế phẩm sinh học mơ hình thực nghiệm hay không dùng chế phẩm sinh học mô hình đối chứng mơ hình cho kết phù hợp với nghiên cứu lý thuyết, mơ hình thực nghiệm nghiêm cứu nhƣ hàm lƣợng cacbon, nitơ trình ủ điều giảm ổn định Tuy nhiên mơ hình thực nghiệm có sử dụng chế phẩm sinh học tốc độ phân hủy cacbon nhƣ nitơ nhanh mơ hình đối chứng Qua thực mơ hình ủ cho thấy vỏ tiêu nguồn nguyên liệu – phế phẩm nơng nghiệp sử dụng cho sản xuất compost phục vụ cho nông nghiệp Từ kết mơ hình thí nghiệm ta chọn mơ hình thực nghiệm để nghiên cứu hồn thiện quy trình ủ compost nhằm đƣa vào áp dụng thực tiển Mặc dù sử dụng chế phẩm sinh học, lắp đặt hệ thống cấp khí hỗ trợ trình ủ compost diễn nhanh Tuy nhiên sử dụng chế phẩm thổi khí cƣỡng nâng chi phí sản xuất lên Để khắc phục tình trạng triển khai thực tế với mơ hình lớn sử dụng lại phẩn GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Đinh Tấn Hải Trang 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp sản phẩm compost sau ủ để phối trộn với nguyên liệu để giảm chi phí mua chế phẩm sinh học Đối với việc cấp khí cho trình ủ compost thực tế thời gian đƣợc trải dài sử dụng mơ hình ủ khơng cần thổi khí cƣỡng thay vào xáo trộn định kỳ hàng tuần giảm đƣợc chi phí điện để vận hành máy bơm thổi khí 3.4 Kết phân tích thành phần mơ hình thực nghiệm Để chất lƣợng compost đầu đạt số tiêu chuẩn chất lƣợng so với tiêu chuẩn 10TCN 526-2002 Phân hữu vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt (do chƣa có tiêu chuẩn phân compost sản phẩm vỏ tiêu nên áp dụng tiêu chuẩn 10TCN 526-2002 để đánh giá chất lƣợng compost sản xuất từ vỏ tiêu) Tiến hành phân tích tiêu từ đƣa thành phần phối trộn hợp lý cho sản phẩm nhằm đảm bảo chất lƣợng đầu ra, phù hợp với tiêu chuẩn thích hợp với trồng Bảng 3.7: Kết phân tích chất lƣợng compost mơ hình thực nghiệm Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lƣợng P2O5 % 0.069 Tiêu chuẩn 10TCN 526-2002 >2,5 Hàm lƣợng N % 1.2 >2,5 Hàm lƣợng K2O5 % 0.038 >1,5 Hàm lƣợng chì (Pb) mg/Kg Khơng phát