Nghiên cứu xử lý lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SỞ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN TP.HCM TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ LỤC BÌNH LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TS DƯƠNG HOA XƠ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 11 / 2014 ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SỞ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN TP.HCM TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ LỤC BÌNH LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: NHÓM THỰC HIỆN: TS DƯƠNG HOA XÔ ThS Lại Hà Tố Hoa KS Nguyễn Thị Ánh Nguyệt KS Nguyễn Tấn Đức THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 11 / 2014 MỤC LỤC Trang THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI TÓM TẮT DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH HÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu lục bình 1.2 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 11 1.3 Tổng quan vi sinh vật phân giải cellulose 12 1.4 Các loại phân hữu có sản xuất 15 1.5 Các nghiên cứu xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp làm phân hữu 16 1.6 Tính cấp thiết đề tài 18 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Nội dung 1: Khảo sát đánh giá chất lượng lục bình thơng qua phân tích hàm lượng kim loại nặng khu vực khác thuộc TP.HCM 20 2.1.1 Phương pháp lấy mẫu 20 2.1.2 Phương pháp xử lý mẫu 21 2.2 Nội dung 2: Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh phục vụ cho việc xử lý ủ hoai lục bình 22 2.2.1 Tạo chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose 22 2.2.2 Tạo chế phẩm vi sinh vật cố định đạm phân giải lân 24 2.3 Nội dung 3: Nghiên cứu điều kiện xử lý ủ hoai lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu 25 2.3.1 Thí nghiệm 3.1: Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu 25 2.3.2 Thí nghiệm 3.2: Ảnh hưởng thành phần chất độn 26 2.3.3 Thí nghiệm 3.3: Ảnh hưởng liều lượng chế phẩm vi sinh phân giải cellulose 26 2.3.4 Thí nghiệm 3.4: Ảnh hưởng thành phần phụ gia 27 2.4 Nội dung 4: Nghiên cứu hồn thiện quy trình xử lý lục bình làm ngun liệu sản xuất phân bón hữu 27 2.4.1 Ủ thử nghiệm quy mô pilot đợt 27 2.4.2 Ủ thử nghiệm quy mô pilot đợt 28 2.4.3 Tiến hành sản xuất thử – công thức phân hữu vi sinh 29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Nội dung 1: Khảo sát đánh giá chất lượng lục bình thơng qua phân tích hàm lượng kim loại nặng khu vực khác thuộc TP.HCM 30 3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh phục vụ cho việc xử lý ủ hoai lục bình 37 3.2.1 Tạo chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose 38 3.2.2 Tạo chế phẩm vi sinh vật cố định đạm phân giải lân 42 3.3 Nội dung 3: Nghiên cứu điều kiện xử lý ủ hoai lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu 43 3.3.1 Thí nghiệm 3.1: Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu 43 3.3.2 Thí nghiệm 3.2: Ảnh hưởng thành phần chất độn 45 3.3.3 Thí nghiệm 3.3: Ảnh hưởng liều lượng chế phẩm vi sinh phân giải cellulose 46 3.3.4 Thí nghiệm 3.4: Ảnh hưởng thành phần phụ gia 47 3.4 Nội dung 4: Nghiên cứu hồn thiện quy trình xử lý lục bình làm ngun liệu sản xuất phân bón hữu 49 3.4.1 Ủ thử nghiệm quy mô pilot đợt 49 3.4.2 Ủ thử nghiệm quy mô pilot đợt 49 3.4.3 Thời gian xử lý ủ hoai lục bình 50 3.4.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm sau ủ hoai 51 3.4.5 Tính cân vật chất trình ủ hoai 52 3.4.6 Tính tốn sơ giá thành sản phẩm nguyên liệu lục bình sau ủ hoai (dạng bán thành phẩm) 54 3.4.7 Kết sản xuất thử phân bón hữu vi sinh 56 3.5 Đề xuất quy trình xử lý ủ hoai lục bình làm phân bón hữu 57 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 4.1 Kết luận 61 4.2 Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI Tên đề tài: “Nghiên cứu xử lý lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ” Dạng đề tài: R&D Chương trình đăng ký: a Tự đề xuất: b Đặt hàng nghiên cứu: (Công văn 5279/VP-CNN ngày 02/08/2011 Văn phòng UBND Thành phố việc nghiên cứu xử lý lục bình sơng, kênh, rạch) Chủ nhiệm đề tài: TS Dương Hoa Xơ Cơ quan chủ trì đề tài: Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM Thời gian thực đề tài: 21 tháng từ tháng 12/2012 – 11/2014 Kinh phí duyệt: 510.000.000 đ Kinh phí cấp: 459.000.000 đ theo đợt số:161/TB-SHKCN ngày 27/11/2012 số 20/TB – SKHCN ngày 28/03/2014 Mục tiêu đề tài Mục tiêu tổng quát - Hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý lục bình làm nguyên liệu phục vụ sản xuất phân bón hữu cơ, đồng thời góp phần giải quyết thực trạng lục bình phát triển dày đặc các tuyến sông, kênh, rạch Thành phố nhiều năm qua Mục tiêu cụ thể - Khảo sát lấy mẫu phân tích hàm lượng số kim loại nặng (As, Pb, Cd Hg ) lục bình từ các địa điểm kênh rạch khác để làm sở cho việc phân loại nguồn nguyên liệu lục bình trước đưa vào xử lý ủ hoai phục vụ sản xuất phân hữu sử dụng cho mục đích khác - Hồn thiện quy trình tạo chế phẩm vi sinh (chứa nhóm vi sinh vật phân giải cellulose và lignin) để phục vụ cho việc xử lý lục bình - Xây dựng quy trình công nghệ xử lý ủ lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu Từ đó, đề xuất phương án xử lý lục bình hiệu quả cho TP.HCM và các tỉnh lân cận Nội dung thực (đối chiếu với hợp đồng ký) Công việc dự kiến 1- Khảo sát đánh giá chất lượng lục bình thơng qua phân tích hàm lượng kim loại nặng khu vực khác thuộc TP Hồ Chí Minh - Khảo sát thực tế các địa điểm kênh rạch có ng̀n lục bình để chọn điểm lấy mẫu theo tiêu chí: Cơng việc thực - Đã tiến hành khảo sát lấy mẫu lục bình tại 18 địa điểm khác đợt tháng 12/2012 tháng 10/2013 khu vực khác (mỗi địa điểm phân tích mẫu đại diện) Có địa điểm lấy mẫu vào thời điểm mùa mưa và mùa khô Do vậy tổng số lượng + Các kênh nội thành bị ô nhiễm nước thải sinh hoạt + Kênh rạch ngoại thành ô nhiễm khu công nghiệp, dân cư + Khu vực sơng có dịng chảy mạnh - Lấy mẫu lục bình từ 10 địa điểm (dự kiến) để kiểm tra, phân tích hàm lượng kim loại nặng, đánh giá mức độ ô nhiễm 2- Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh vật phục vụ cho việc xử lý ủ lục bình - Lựa chọn chủng vi sinh vật phân giải cellulose từ giống Trung tâm CNSH TP.HCM từ nguồn khác để đưa vào xử lý ủ hoai lục bình - Nghiên cứu chọn chất mang hồn thiện quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose lignin - Nghiên cứu hoàn thiện chế phẩm vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật cố định đạm phục vụ sản xuất phân bón hữu sinh học hữu vi sinh 3- Nghiên cứu điều kiện xử lý ủ hoai lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân hữu a- Nghiên cứu, chọn lựa đưa kích cỡ lục bình xử lý ủ: + Tiến hành ủ kiểm tra và so sánh hiệu quả xử lý lục bình với các kích thước khác b- Nghiên cứu chọn chất độn phù hợp cho trình ủ hoai: Tiến hành ủ kiểm tra và so sánh hiệu quả xử lý lục bình có bổ sung thêm các chất độn khác nhau: phân chuồng (bị), phân gà lẫn trấu, mạt cưa sau trờng nấm c- Nghiên cứu xác định liều lượng (đối với chế phẩm vi sinh) loại phụ gia để tăng hiệu quả xử lý lục bình: + Thay đổi liều lượng chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose + Tiến hành ủ kiểm tra và so sánh hiệu quả xử lý lục bình có bổ sung thêm mẫu lục bình lấy phân tích 24 mẫu - Đã tiến hành phân tích mẫu lục bình với chỉ tiêu: C; N tổng số; kim loại nặng: Cd, Hg, As, Pb thân rễ lục bình - Đã thực việc lựa chọn chủng, đánh giá đặc tính phân giải cellulose lignin (Trichoderma spp., Streptomyces spp., Phanerochaete spp.) Đã nghiên cứu chọn chất mang hồn thiện quy trình sản xuất Trong đó: + chủng nấm Trichoderma spp.: B3, B19, B26, B41, B46, B47, TN1 + chủng xạ khuẩn Strepomyces spp.: CS30, VN01, SDD01, S23 + chủng nấm Phanerochaete spp.: LG4, LG17 - Hoàn thiện chế phẩm phân giải cellulose ủ hoai lục bình - Hồn thiện chế phẩm phân giải lân cố định đạm - Đã tiến hành 04 thí nghiệm: lựa chọn kích cỡ lục bình, chất độn, liều lượng chế phẩm vi sinh bổ sung phụ gia - Thời gian thực từ tháng 4/2013 đến tháng 10/2013 các phụ gia khác nhau: dung dịch phân urê; dung dịch Ajinomoto sau lên men 4- Nghiên cứu hồn thiện quy trình xử lý lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu - Kết hợp kết quả các nội dung nghiên cứu để hoàn thiện quy trình ủ - Tiến hành ủ thử nghiệm với quy mơ lớn (5 tấn) - Tính toán sơ giá thành sản phẩm nguyên liệu lục bình sau ủ hoai (dạng bán thành phẩm) - Tiến hành sản xuất thử – công thức phân hữu sinh học, hữu vi sinh có phối trộn nguyên liệu từ lục bình ủ hoai - Đã tiến hành ủ thử nghiệm quy mô lớn (15 nguyên liệu lục bình).Theo dõi tất cả chỉ tiêu: nhiệt độ đống ủ, chỉ tiêu C N, pH, mật độ vi sinh phân giải cellulose - Trên sở kết quả thu từ thí nghiệm quy mô nhỏ quy mô lớn đợt 1, tiến hành ủ quy mô lớn đợt (10 tấn) từ tháng 12/2013 – 01/2014 - Tính toán sơ giá thành sản phẩm nguyên liệu lục bình sau ủ hoai - Tiến hành sản xuất thử công thức phân bón hữu vi sinh phối trộn nguyên liệu từ lục bình ủ hoai từ tháng 06/2014 – 07/2014 Sản phẩm đề tài 4.1 Sản phẩm TT Tên sản phẩm Số lượng Quy trình ủ xử lý lục bình mau hoai làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu Lượng nguyên liệu thành phẩm Chế phẩm vi sinh phân giải cellulose Chế phẩm phân giải lân và cố định đạm Chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Ghi Thời gian ủ 42 – 45 ngày quy Tỷ lệ phối trộn trình Thành phần lý hóa tính thành phẩm Thành phẩm mịn, đều, độ ẩm 30%, có màu đen, không còn mùi hôi Chế phẩm dạng bột Thành phần: - Trichoderma spp - Streptomyces spp - Phanerochaete spp mật độ 1x108 bào tử/g cho chủng Chế phẩm dạng lỏng dạng bột Thành phần: - Nguyenibacter vanlangmensis - Bacillus subtilis mật độ 1x108 bào tử/g cho chủng Công thức phân hữu vi sinh có phối trộn nguyên liệu từ lục bình ủ hoai tỷ lệ 20% + CT1: 1-1-1 + CT2: 1-2-1 + CT3: 2-2-1 Thành phần: Nấm Trichoderma spp > 106 cfu/g công thức Đạt theo tiêu ch̉n chất lượng phân bón theo Thơng tư 36 ngày 24/6/2010 Bộ Nông nghiệp PTNT 4.2 Sản phẩm TT Tên tài liệu Số lượng Ghi Bài báo khoa học 01 báo Hội nghị Cơng nghệ Sinh học tồn quốc khu vực phía Nam, tháng 11/2013 Hướng dẫn sinh viên tốt nghiệp cử nhân: + Lê Đức Trung + Trần Nhật Trường + Trần Gia Hân Đề tài: Nghiên cứu số điều kiện ủ hoai lục bình 03 cử nhân Hệ Cao Đẳng trường Đại học Kỹ thuật công nghệ TP.HCM Đơn vị tiếp nhận công nghệ 01 đơn vị Cơng ty TNHH Cơng nghệ Sinh học Sài Gịn Xanh Hội thảo “Đề xuất giải pháp xử lý lục bình làm ngun liệu sản xuất phân bón hữu cơ” 01 hội thảo Tổ chức ngày 26/08/2014 tại văn phòng Trung tâm Cơng nghệ Sinh học TP.HCM TĨM TẮT Mục tiêu đề tài hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý lục bình làm nguyên liệu phục vụ sản xuất phân bón hữu Kết quả đề tài giúp Thành phố tận dụng nguồn chất hữu sinh khối lục bình để trả cho đất thông qua hoạt động trồng trọt và chăm sóc công viên, cảnh địa bàn TP.HCM Các kết quả đề tài bao gờm: 1) Khảo sát chất lượng lục bình tại 18 địa điểm sơng, kênh, rạch thành phố Hờ Chí Minh làm sở cho việc phân loại nguồn nguyên liệu lục bình trước đưa vào xử lý ủ hoai Lục bình khu vực I hồn tồn có thể dùng ủ xử lý làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu nếu đưa tỷ lệ phối trộn với than bùn, phụ gia 20% Lục bình khu vực II khơng thể sử dụng để ủ hoai lẫn nhiều tạp chất khó phân hủy, rác thải sinh hoạt Lục bình khu vực III đặc thù nằm khu công nghiệp nên hạn chế việc tận dụng để ủ xử lý thành phân bón 2) Hồn thiện quy trình tạo chế phẩm vi sinh phân giải cellulose gờm 13 chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải cellulose cao (Trichoderma spp.: B3, B9, B26, B41, B46, B47, TN1; Phanerochaete spp.: LG4, LG17; Streptomyces spp.: CS30, VN01, SDD01 S23) 3) Xây dựng quy trình công nghệ xử lý ủ lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu từ quy mơ thí nghiệm nhỏ (100 kg nguyên liệu/đống ủ) đến quy mô pilot (10 – 15 nguyên liệu/đống ủ) Tiến hành thực thí nghiệm lựa chọn kích cỡ nguyên liệu, tỷ lệ chất độn, tỷ lệ chế phẩm vi sinh phân giải cellulose phù hợp, chất phụ gia bổ sung nhằm xác định công thức tối ưu cho quy trình xử lý ủ lục bình mau hoai Lục bình sau ủ với chế phẩm vi sinh phân giải cellulose (Trichoderma spp., Phanerochaete spp Streptomyces spp.) 42 – 45 ngày có thể sử dụng làm nguyên liệu cho trình sản xuất loại phân bón hữu vi sinh, hữu sinh học quy mơ cơng nghiệp có thể ủ tiếp đến 60 ngày để sử dụng trực tiếp phân bón hữu thơng thường Tiến hành phối trộn 20% lục bình 80% than bùn, phụ gia bổ sung N, P, K để sản xuất loại sản phẩm phân bón hữu vi sinh theo công thức 1-1-1, 1-2-1 2-2-1 Kết quả phân tích cho thấy chất lượng loại phân bón hữu vi sinh đạt yêu cầu theo Thông tư số 36/2010/TT-BNNPTNT việc ban hành Quy định sản xuất, kinh doanh sử dụng phân bón DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng Thành phần hóa học (%) lục bình (tính trọng lượng khơ) Bảng So sánh giải pháp xử lý kim loại nặng 12 Bảng Danh sách các địa điểm lấy mẫu 20 Bảng Các phương pháp, tiêu chuẩn sau dùng để xác định những đặc tính lý hóa thành phần lục bình 21 Bảng Kết quả phân tích kim loại nặng tích lũy thân (T) và rễ (R) 32 Bảng Kết quả lựa chọn mật độ Trichoderma (chủng TN1) đưa vào sản xuất chế phẩm chất mang vỏ cà phê 39 Bảng Kết quả lựa chọn mật độ Phanerochaete (chủng LG17) đưa vào sản xuất chế phẩm chất mang vỏ cà phê 40 Bảng Kết quả lựa chọn mật độ Streptomyces (chủng VN01 và CS30) đưa vào sản xuất chế phẩm .41 Bảng Kết quả phân tích kim loại nặng trước sau ủ lục bình 51 Bảng 10 Kết quả phân tích chất lượng lục bình quy độ ẩm 25% 52 Bảng 11 Kết quả phân tích sản phẩm phân bón hữu vi sinh có phối trộn lục bình ủ hoai với tỷ lệ 20% 56 Bảng 12 Các phương thức trục vớt lục bình 57 Bảng 13 Phân loại chất lượng lục bình 58 3/ Bãi ủ lục bình nên nằm gần khu vực trục vớt lục bình để tiết kiệm công sức vận chuyển lục bình sau trục vớt Trong trình ủ, có phát sinh nước rỉ từ đống ủ Do vậy cần đào rãnh dẫn nước để tập trung dịch nước rỉ nhằm xử lý 5/ Chỉ đảo trộn 10 đến 20 ngày đầu có mùi phát sinh Do vậy, cần bố trí bãi ủ lục bình khu vực thống khí và xa khu dân cư Hình 36 Sử dụng phương tiện giới để bố trí đống ủ quy mơ lớn Đảo trộn định kỳ 10-14 ngày/lần cách di chuyển cả đống ủ sang vị trí 3.5.4 Quy trình ủ hoai lục bình Lục bình sau trục vớt từ sông, kênh, rạch tập trung tại bãi ủ địa phương Sau phơi héo ngày, độ ẩm nguyên liệu giảm 55 – 60%, chiều cao đống lục bình còn 1/3 đến 1/4 so với kích thước ban đầu Tấm bạt 8m x 8m để lót sau đó chuyển lục bình thành lớp dày khoảng 20 – 30 cm bổ sung chế phẩm vi sinh, phụ gia, chất độn Tiếp tục chồng lên lớp cho đến hết nguyên liệu ủ Trong trình ủ, lục bình xới đảo 10 – 15 ngày/lần để trộn vi sinh thoát khí độc Đến ngày thứ 45 trải phơi khô khoảng ngày, xuống độ ẩm khoảng 30% Lúc sản phẩm lục bình compost có thể dùng để bón cho cơng viên, thảm cỏ Nếu đưa vào xay nhuyễn cần tiếp tục phơi khơ xuống độ ẩm khoảng – 10% Sau đó phối trộn lục bình với than bùn, phụ gia, men vi sinh để tạo thành phân hữu vi sinh theo công thức phù hợp - Đặc điểm quy trình + Thuận tiện xử lý quy mô hộ nông dân quy mơ cơng nghiệp, giới hóa + Quy trình xử lý ủ hoai dễ giám sát, kiểm tra + Chi phí đầu tư máy móc, thiết bị thấp + Ít tốn chi phí đầu tư nhà xưởng, có thể tiến hành ủ thực địa + Sản phẩm sau ủ hoai dùng nguyên liệu cho nhà máy sản xuất phân bón là đất sạch để bón cho cơng viên, cảnh 59 Chế phẩm vi sinh phân giải cellulose tỷ lệ kg/1 nguyên liệu Nguyên liệu: Lục bình sau trục vớt để tự khô héo đến 14 ngày để giảm bớt nước Bổ sung nước để điều chỉnh ẩm độ đống ủ đạt 55 – 60% Xếp theo lớp, chất thành đống hình thang Đậy bạt để che mưa giữ nhiệt độ Đảo trộn định kỳ 10 – 14 ngày/lần Sau 45 ngày, phơi khô lục bình ủ hoai Xay nhuyễn lục bình ủ hoai Chế phẩm vi sinh phân giải cellulose BIMACOMPOST Sản phẩm đất dùng bón cảnh, thảm cỏ cơng viên 10 ngun liệu giảm cịn 400 kg lục bình ủ hoai Phối trộn tỷ lệ 20% lục bình : 80% than bùn, phụ gia Chế phẩm vi sinh cố định đạm phân giải lân BIO-ĐẠM LÂN Phân hữu vi sinh đạt tiêu chuẩn theo Thông tư 36 ngày 24/ 06/2010 Bộ Nông nghiệp PTNT tiêu chuẩn định lượng phân bón Hình 37 Quy trình xử lý ủ hoai lục bình Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM đề xuất để tận dụng ng̀n lục bình thành sinh khối hữu có ích 60 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 1/ Về chất lượng lục bình dùng để ủ xử lý làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu - Qua các đợt khảo sát những khu vực có lục bình tập trung gây tắc nghẽn giao thơng thủy lợi, lục bình khu vực II lẫn nhiều tạp chất, rác thải sinh hoạt, chất rắn khó phân hủy Cho nên, khơng sử dụng lục bình khu vực II làm nguyên liệu để ủ làm phân bón hữu - Lục bình khu vực III nằm khu công nghiệp nên hàm lượng kim loại nặng tích lũy khá cao, đặc biệt Pb As Do đó, khơng sử dụng lục bình tại khu vực III để ủ xử lý thành phân bón hữu - Lục bình khu vực I có thể sử dụng làm nguyên liệu ủ hoai để sản xuất phân bón hữu cơ, mảng lục bình ven sơng lớn 2/ Về chế phẩm vi sinh phân giải cellulose phục vụ ủ xử lý lục bình thành compost - Kết quả tuyển chọn kế thừa từ đề tài nghiên cứu Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM cấp sở giai đoạn 2010 – 2012, chọn chất mang hồn thiện quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose lignin gờm hỗn hợp lồi sau: nấm Trichoderma spp (5 x 106 cfu/g), xạ khuẩn Streptomyces spp (5 x 106 cfu/g) nấm mục trắng Phanerochaete spp (5 x 106 cfu/g) - Bộ chế phẩm vi sinh này đưa vào quá trình ủ lục bình để thúc đẩy nhanh trình hoai mục thời gian 42 – 45 ngày 3/ Về thí nghiệm xác định thơng số kỹ thuật phù hợp ủ xử lý lục bình - Lục bình đem ủ cắt nhỏ cm (nếu có máy cắt, cán dập) để nguyên cho sản phẩm hoai mục hoàn toàn - Thành phần chất độn tốt là phân bò để làm nguồn chất cho vi sinh vật phát triển giúp thúc đẩy trình phân giải hữu - Liều lượng chế phẩm vi sinh khuyến cáo sử dụng kg/tấn nguyên liệu - Dịch phụ gia lựa chọn urê 0,1% 4/ Về hướng xử lý sản phẩm sau ủ quy mô pilot Hướng thứ 1: Sử dụng sản phẩm sau ủ: Việc áp dụng quy trình ủ lục bình quy mơ pilot giúp tận dụng nguồn hữu để trả lại cho đất Để đơn giản trình thực hiện, lục bình sau trục vớt có thể để giảm độ ẩm xuống 55 – 60%, tiến hành ủ hoai để làm phân bón cho trờng, cơng viên, thảm cỏ Hướng thứ 2: Đưa vào phối trộn với chất hữu khác để tạo sản phẩm phân bón hữu có giá trị kinh tế: 61 Qua kết quả phân tích, chất lượng lục bình sau ủ đạt tiêu chuẩn làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu theo Thông tư số 36/2010/TT-BNNPTNT Do vậy, việc áp dụng quy trình ủ lục bình từ kết quả nghiên cứu đề tài để sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu là khả thi và có tính ứng dụng cao 4.2 Kiến nghị Qua thực tế khảo sát ủ xử lý quy mô pilot lục bình thời gian từ năm 2012 đến 2014 nội dung thực đề tài; kết hợp với các đợt khảo sát với quận 12, Bình Thạnh, Bình Tân, Củ Chi thực trạng cách giải quyết tình trạng lục bình tắc nghẽn sơng, kênh, rạch; ghi nhận góp ý các đại biểu tham dự Hội thảo Đề xuất giải pháp xử lý lục bình làm ngun liệu sản xuất phân bón hữu tổ chức ngày 26/08/2014 tại văn phòng Trung tâm Cơng nghệ Sinh học TP.HCM Nhóm thực đề tài có số kiến nghị sau: Thứ nhất, để vấn đề xử lý lục bình đồng cần đưa vào triển khai máy trục vớt lục bình quy hoạch bãi ủ và đánh giá lại trữ lượng lục bình có năm tại các địa điểm khác để có kế hoạch xử lý phù hợp Thứ hai, phân tích giá thành ủ xử lý lục bình thành nguyên liệu sản xuất phân bón hữu thì chi phí tương đối cao (6.306 VNĐ/kg) Do vậy, đề xuất sách trợ giá cho vấn đề trục vớt lục bình trình ủ xử lý Thứ ba, kiến nghị thành phố giao cho Công ty TNHH Công nghệ sinh học Sài Gịn Xanh là đơn vị nhận chủn giao cơng nghệ xử lý lục bình thành nguyên liệu sản xuất phân bón hữu từ Trung tâm Cơng nghệ Sinh học TP.HCM tập trung xử lý toàn lục bình thu gom địa bàn thành phố Thứ tư, kiến nghị thành phố có chỉ đạo cho các đơn vị liên quan triển khai giải pháp để đề tài có thể vào thực tế Đặc biệt giải pháp vận chuyển lục bình tập trung nhà máy xử lý than bùn thải Sài Gòn Xanh tại khu liên hiệp xử lý chất thải rắn và nghĩa trang Đa Phước, huyện Bình Chánh Vì là nơi đủ điều kiện quy hoạch, giao thông thủy thuận lợi, nhân lực và máy móc đầy đủ để xử lý đồng loạt quy mô lớn, không gây ô nhiễm mùi hôi, côn trùng Trên sở này, phía cơng ty có hướng triển khai xử lý lục quy mô lớn theo chủ trương chung Thành phố Giám Đốc Chủ nhiệm đề tài TS Dương Hoa Xô TS Dương Hoa Xô Cơ quan chủ trì 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M Alexander, Introduction to soil microbiology, John Wiley and Sons, New York, 1977 [2] Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Phân hữu vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt Yêu cầu kỹ thuật, phương pháp kiểm tra 10TCN 526-2002, (2002) [3] Bùi Đức Cường, Phạm Nguyễn Đức Hoàng, Dương Hoa Xô, Hình thành giống chủng Trichoderma - Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp sở, 2011 [4] H.N Chanakya, S Borgaonkar, G Meena, K.S Jagadish, Solid-phase biogas production with garbage or water hyacinth, Bioresour Technol 46 (1993) 227–231 [5] Bùi Đức Cường, Phạm Nguyễn Đức Hoàng, Đinh Minh Hiệp, Hờng Phước Tồn, Nguyễn Thị Diễm Quỳnh, Dương Hoa Xô, Khảo sát mối tương quan giữa diện vi nấm Trichoderma số điều kiện hóa lý đất, Tạp Chí Cơng Nghệ Sinh Học (2010) 1071–1076 [6] J Dominguez, C.A Edwards, J Dominguez, The biology and population dynamics of Eudrilus eugeniae (Kinberg) (Oligochaeta) in cattle waste solids, Pedobiologia (Jena) 45 (2001) 341–353 [7] Nguyễn Xuân Đồng, Phân lập, định danh nấm mục trắng Phanerochaete chrysosporium, Đại học Khoa học Tự Nhiên TP.HCM, 2012 [8] DSMZ, Genus: Nguyenibacter, (2013) http://www.dsmz.de/microorganisms/pnu/bacterial_nomenclature_info_mm.php?ge nus=Nguyenibacter&show_genus_info=1 [9] M.D Enger, B.P Sleeper, Multiple cellulase system from Streptomyces antibioticus, J Bacteriol 89 (1965) 23–27 [10] K.-E.L Eriksson, R.A Blanchette, P Ander, Microbial and Enzymatic Degradation of Wood and Wood Components, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 1990 [11] S Gajalakshmi, S Abbasi, Effect of the application of water hyacinth compost/vermicompost on the growth and flowering of Crossandra undulaefolia, and on several vegetables, Bioresour Technol 85 (2002) 197–199 [12] A Goyal, B Ghosh, D Eveleigh, Characteristics of fungal cellulases, Bioresour Technol 36 (1991) 37–50 [13] C.C Gunnarsson, C.M Petersen, Water hyacinths as a resource in agriculture and energy production: A literature review, Waste Manag 27 (2007) 117–129 63 [14] Guo H cộng sự, Bioremediation of heavy metals by growing hyperaccumulaor endophytic bacterium Bacillus sp L14, Bioresour Technol 101 (2010) 8599–8605 [15] Đinh Minh Hiệp, Điều tra khảo sát phân bố chủng nấm Trichoderma tại TP.HCM tỉnh Đông Nam Bộ, trong: Hội Nghị Tổng Kết NCCB Khu Vực Phía Nam, 2005 [16] Hiệp hội quốc tế phục hời sinh thái - SER, Nhập môn phục hồi sinh thái, (2004) [17] H.-J Jordening, J Winfer, Giáo trình cơng nghệ sinh học môi trường, Nxb Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2010 [18] R.C Kasana, A rapid and easy method forthe detection of microbial cellulases on agar plates using gram’s iodine, Curr Microbiol 57 (2008) 503–507 [19] S Khan, K.S Sarwar, Effect of Water-hyacinth Compost on Physical, Physico-chemical Properties of Soil and on Rice Yield, Pakistan J Agron (2002) 64–65 [20] T.K Kirk, R.L Farrell, Enzymatic “combustion”: the microbial degradation of lignin., Annu Rev Microbiol 41 (1987) 465–505 [21] C.P Kubicek, G.E Harman, Trichoderma and Gliocladium: Basic biology, taxanomy and genetics, 1998 [22] E.C.S Little, Handbook of utilization of aquatic plants, FAO Fisheries Technical Pape, 1979 [23] LPSN, Genus Nguyenibacter, (2013) http://www.bacterio.net/nguyenibacter.html [24] J Lu, Z Fu, Z Yin, Performance of a water hyacinth (Eichhornia crassipes) system in the treatment of wastewater from a duck farm and the effects of using water hyacinth as duck feed., J Environ Sci (China) 20 (2008) 513–9 [25] J Matschullat, Arsenic in the geosphere — a review, Sci Total Environ 249 (2000) 297–312 [26] Lê Thị Nhung, Khảo sát thành phần hóa học lục bình Hương Thủy, Thừa Thiên Huế, 2012 [27] Trần Thạnh Phong cộng sự, Thu nhận enzyme cellulase Trichoderma reesei môi trường bán rắn, Tạp Chí Phát Triển Khoa Học Cơng Nghệ 10 (2007) 17–24 [28] N.S.S Rao, Soil microorganisms and plant growth, 1995 64 [29] T Satyanarayana, B.N Johri, A Prakash, Microorganisms in Environmental Management - Microbes and Environment, 2012 [30] V Sundman, L Nase, A simple plate test for direct visualization for biological lignin degradation, 1971 [31] M Tekere, Growth, dye degradation and ligninolytic activity studies on Zimbabwean white rot fungi, Enzyme Microb Technol 28 (2001) 420–426 [32] Đoàn Thị Ngọc Thanh, Nghiệm thu đề tài “Xây dựng quy trình sản xuất thử nghiệm phân hữu vi sinh từ lục bình và phân bò,” Đaị Học Tiền Giang (2013) [33] Chu Thị Thơm, Tìm hiểu chế phẩm vi sinh vật dùng nông nghiệp, Nxb Lao động Hà Nội, 2006 [34] Trần Thị Thanh Thuần, Nghiên cứu xử lý vỏ cà phê Trichoderma viride Aspergillus niger để sản xuất phân bón hữu khoáng tổng hợp, Đại học Bách Khoa TP.HCM, 2009 [35] Trần Thị Thanh Thuần, Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất số chế phẩm vi sinh phục vụ sản xuất phân bón hữu vi sinh, Báo Cáo Nghiệm Thu (2013) [36] Thanh Tuấn, Ứng dụng chế phẩm sinh học xây dựng mơ hình sản xuất phân bón hữu từ Bèo Tây, rơm rạ phụ phẩm nông nghiệp khác góp phần phát triển kinh tế - xã hội bảo vệ môi trường huyện Hương Thủy, tỉnh Thừa thiên Huế, Sở KH&CN Tỉnh Thừa Thiên Huế (2009) [37] H.T.L Vu, P Yukphan, Nguyenibacter vanlangensis gen nov., sp nov., an unusual acetic acid bacterium in the alpha-Proteobacteria, J Gen Microbiol 59 (2013) 153–166 [38] J William F Brinton, E Evans, A standardized dewar test for evaluation of compost self-heating, Biocycle Rep (1995) 65 Phụ lục 1: Số liệu tiêu theo dõi trình ủ hoai lục bình Thí nghiệm 3.1: Ảnh hưởng kích cỡ nguyên liệu Đối chứng Ngày Lục bình cắt cm Lục bình cắt 10 cm Nhiệt độ pH C/N Nhiệt độ pH C/N Nhiệt độ pH C/N 31 ± 0,29 6,7 ± 0,36 16,4 ± 0,15 31 ± 0,58 6,7 ± 0,36 16,4 ± 0,15 31 ± 1,00 6,7 ± 0,36 16,4 ± 0,15 41 ± 0,58 6,7 ± 0,35 41 ± 0,58 6,7 ± 0,29 39 ± 0,29 6,8 ± 0,10 41 ± 0,29 6,8 ± 0,10 42 ± 0,50 6,6 ± 0,36 40 ± 1,00 6,7 ± 0,21 14,3 ± 0,06 12 43 ± 0,50 16 39 ± 0,58 7,2 ± 0,45 13,0 ± 0,15 19 38 ± 1,00 23 36 ± 1,04 8,0 ± 0,36 11,3 ± 0,12 26 36 ± 0,29 30 36 ± 1,00 7,7 ± 0,29 10,3 ± 0,25 33 36 ± 0,76 37 37 ± 0,29 7,7 ± 0,35 10,3 ± 0,15 40 36 ± 1,00 45 36 ± 0,76 7,8 ± 0,29 10,9 ± 0,15 14,0 ± 0,06 14,5 ± 0,12 43 ± 0,50 7,4 ± 0,21 12,5 ± 0,26 41 ± 0,58 41 ± 0,58 7,2 ± 0,10 12,9 ± 0,12 37 ± 0,58 7,7 ± 0,21 11,2 ± 0,12 37 ± 1,04 35 ± 0,76 7,9 ± 0,29 11,0 ± 0,10 36 ± 0,29 7,4 ± 0,26 9,2 ± 0,06 37 ± 0,58 9,3 ± 0,12 36 ± 0,58 7,6 ± 0,21 10,0 ± 0,26 10,1 ± 0,30 34 ± 0,76 38 ± 1,04 38 ± 0,50 7,7 ± 0,10 9,9 ± 0,06 34 ± 0,76 7,6 ± 0,35 37 ± 0,58 37 ± 0,29 36 ± 0,76 7,6 ± 0,45 38 ± 0,29 38 ± 0,29 36 ± 1,00 7,8 ± 0,10 9,8 ± 0,12 36 ± 0,58 Thí nghiệm 3.2: Ảnh hưởng thành phần chất đợn Đối chứng Lục bình bổ sung phân gà Lục bình bổ sung phân bị Lục bình bổ sung mạt cưa Ngày Nhiệt độ 31 ± 0,29 45 ± 1,00 48 ± 0,50 12 45 ± 0,58 16 44 ± 0,76 19 44 ± 1,04 23 41 ± 0,29 26 40 ± 0,76 30 34 ±0,29 33 34 ± 0,50 37 32 ± 1,00 40 34 ± 0,29 45 31 ± 0,76 pH C/N 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 Nhiệt độ pH 31 ± 1,00 6,8 ± 0,21 53 ± 0,58 7,6 ± 0,35 11,0 ± 0,06 50 ± 0,58 45 ± 0,76 8,2 ± 0,35 9,9 ± 0,10 41 ± 0,76 8,7 ± 0,36 9,7 ± 0,15 36 ± 1,00 9,3 ± 0,35 9,5 ± 0,12 32 ± 0,58 8,0 ± 0,45 9,2 ± 0,31 30 ± 1,00 11,4 ± 0,31 40 ± 1,04 12,4 ± 0,31 39 ± 1,00 11,9 ± 0,12 34 ± 1,00 7,8 ± 0,29 11,0 ± 0,12 32 ± 0,29 7,5 ± 0,10 10,6 ± 0,10 31 ± 0,50 C/N 12,2 ± 0,10 48 ± 0,29 7,7 ± 0,35 15,6 ± 0,12 47 ± 0,50 7,8 ± 0,29 10,5 ± 0,26 47 ± 0,76 8,3 ± 0,29 13,0 ± 0,31 47 ± 0,50 8,0 ± 0,35 9,8 ± 0,06 43 ± 0,76 8,1 ± 0,45 12,0 ± 0,06 39 ± 0,58 8,0 ± 0,35 9,5 ± 0,12 38 ± 0,29 8,3 ± 0,10 11,9 ± 0,12 37 ± 0,50 7,6 ± 0,26 9,2 ± 0,06 33 ± 0,50 8,2 ± 0,10 pH 50 ± 0,58 33 ± 0,76 33 ± 1,04 8,3 ± 0,45 10,3 ± 0,06 44 ± 0,29 Nhiệt độ 16,4 ± 0,15 31 ± 0,76 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 40 ± 0,76 34 ± 0,50 8,0 ± 0,29 6,8 ± 0,21 C/N 40 ± 0,76 39 ± 0,58 7,8 ± 0,45 16,4 ± 0,15 31 ± 0,29 pH 42 ± 0,29 45 ± 0,29 7,4 ± 0,45 Nhiệt độ 48 ± 1,00 46 ± 0,50 7,8 ± 0,26 10,0 ± 0,26 C/N 35 ± 0,58 8,0 ± 0,10 11,7 ± 0,06 34 ± 0,76 7,8 ± 0,36 8,9 ± 0,12 31 ± 0,58 7,9 ± 0,35 11,4 ± 0,12 Thí nghiệm 3.3: Ảnh hưởng liều lượng chế phẩm vi sinh phân giải cellulose Đối chứng Bổ sung tỷ lệ kg/tấn Bổ sung tỷ lệ kg/tấn Bổ sung tỷ lệ kg/tấn Ngày Nhiệt độ 32 ± 0,76 43 ± 0,29 43 ± 0,58 12 42 ± 0,76 16 44 ± 0,76 19 44 ± 1,04 23 40 ± 0,58 26 36 ± 0,29 30 35 ± 0,58 33 34 ± 0,29 37 32 ± 1,04 40 34 ± 0,58 45 31 ± 1,04 pH C/N 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 7,5 ± 0,45 11,5 ± 0,15 7,8 ± 0,10 10,7 ± 0,31 7,7 ± 0,29 10,5 ± 0,26 Nhiệt độ pH C/N 9,8 ± 0,31 Nhiệt độ 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 32 ± 0,58 45 ± 1,00 45 ± 0,76 46 ± 0,58 48 ± 0,50 7,6 ± 0,35 11,0 ± 0,06 46 ± 1,00 7,3 ± 0,45 11,0 ± 0,12 48 ± 0,76 45 ± 0,58 43 ± 0,76 45 ± 1,00 44 ± 0,76 7,8 ± 0,26 10,0 ± 0,26 42 ± 0,29 44 ± 1,04 42 ± 1,00 41 ± 0,29 7,4 ± 0,45 9,9 ± 0,10 34 ±0,29 7,8 ± 0,45 32 ± 1,00 8,0 ± 0,29 31 ± 0,76 8,3 ± 0,45 40 ± 0,58 7,5 ± 0,35 9,7 ± 0,06 9,7 ± 0,15 33 ± 0,76 8,0 ± 0,10 9,5 ± 0,12 33 ± 0,29 7,9 ± 0,29 9,0 ± 0,15 31 ± 0,76 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 7,5 ± 0,35 10,0 ± 0,31 8,1 ± 0,35 9,5 ± 0,06 42 ± 1,00 7,6 ± 0,10 9,2 ± 0,12 35 ± 0,29 8,2 ± 0,45 9,0 ± 0,15 33 ± 0,76 8,0 ± 0,36 8,8 ± 0,15 33 ± 0,58 9,2 ± 0,31 C/N 36 ± 1,00 34 ± 1,00 9,5 ± 0,12 43 ± 0,29 pH 43 ± 0,29 36 ± 0,29 34 ± 0,29 8,3 ± 0,10 C/N 32 ± 0,58 34 ± 0,50 7,8 ± 0,35 10,0 ± 0,06 pH 31 ± 0,29 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 40 ± 0,76 7,7 ± 0,45 10,3 ± 0,12 Nhiệt độ 33 ± 0,58 7,9 ± 0,36 8,5 ± 0,06 33 ± 0,29 8,1 ± 0,29 8,5 ± 0,12 31 ± 1,00 8,2 ± 0,35 8,0 ± 0,26 Thí nghiệm 3.4: Ảnh hưởng thành phần phụ gia Đối chứng Dung dịch urê Dung dịch phân bón Ami-Ami Ngày Nhiệt độ pH C/N Nhiệt độ pH C/N Nhiệt độ pH C/N 31 ± 0,29 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 32 ± 1,00 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 32 ± 0,76 6,8 ± 0,21 16,4 ± 0,15 45 ± 1,00 48 ± 0,50 7,6 ± 0,35 12,0 ± 0,26 12 45 ± 0,58 16 44 ± 0,76 7,8 ± 0,10 10,6 ± 0,12 19 44 ± 1,04 23 41 ± 0,29 7,6 ± 0,45 10,1 ± 0,10 26 40 ± 0,76 30 34 ±0,29 7,8 ± 0,10 9,4 ± 0,12 33 34 ± 0,50 37 32 ± 1,00 7,1 ± 0,36 9,0 ± 0,06 40 34 ± 0,29 45 31 ± 0,76 7,9 ± 0,36 8,2 ± 0,26 40 ± 0,29 7,6 ± 0,35 11,0 ± 0,06 39 ± 0,58 44 ± 0,58 7,2 ± 0,35 13,4 ± 0,31 39 ± 0,29 7,8 ± 0,26 10,0 ± 0,26 38 ± 0,76 41 ± 1,00 7,5 ± 0,45 12,5 ± 0,06 36 ± 0,76 7,4 ± 0,45 9,9 ± 0,10 34 ± 0,58 9,7 ± 0,15 34 ± 0,29 7,2 ± 0,29 11,8 ± 0,26 9,5 ± 0,12 32 ± 1,04 8,0 ± 0,36 11,0 ± 0,10 9,2 ± 0,31 31 ± 0,58 34 ± 1,00 33 ± 0,29 7,4 ± 0,10 10,4 ± 0,15 34 ± 0,58 8,3 ± 0,45 35 ± 0,29 35 ± 0,58 33 ± 0,76 8,0 ± 0,29 40 ± 0,58 38 ± 0,76 35 ± 1,04 7,8 ± 0,45 41 ± 1,00 33 ± 0,58 33 ± 1,00 7,6 ± 0,10 9,7 ± 0,31 30 ± 0,76 Phụ lục 2: Hình ảnh lãnh đạo Thành phố đến thăm trung tâm đề tài xử lý ủ hoai lục bình Chủ tịch UBND TP.HCM Lê Hồng Qn đồn đại biểu sở, ban, ngành đến thăm Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM đề tài “Nghiên cứu xử lý lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ” vào ngày 29/06/2013 Phụ lục 3: Hình ảnh trình ủ xử lý lục bình quy mơ pilot Nguồn lục bình từ kênh Rạch Sâu, Q.12 Lục bình chở Trung tâm Phơi héo lục bình ngày Tiến hành loại rác khỏi lục bình Bổ sung men vi sinh phụ gia Trải lục bình bạt diện tích x m Mỗi lớp lục bình (dày khoảng 20 – 30 cm) trải lớp men vi sinh 100 kg phân bị tươi Lục bình chất thành đống đậy bạt Cứ khoảng - 10 ngày đống ủ theo dõi nhiệt độ, pH độ ẩm Sau 10-14 ngày đống ủ đảo trộn Từ ngày thứ 40 trở đi, đống ủ trở nên hoai mục, khơng cịn mùi hơi, đến ngày thứ 60 phơi để giảm độ ẩm xuống cịn 20% Lục bình ủ hoai xay thành bột mịn, dùng làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu Sau 60 ngày lục bình hoai, đủ tiêu chuẩn để làm nguyên liệu sản xuất phân hữu Trường hợp sử dụng phân hữu từ lục bình để trồng rau cần kiểm tra tiêu kim loại nặng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng Phụ lục 4: Hội thảo Đề xuất giải pháp xử lý lục bình làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu Một số hình ảnh buổi Hội thảo “Đề xuất giải pháp xử lý lục bình làm ngun liệu sản xuất phân bón hữu cơ” ngày 26/08/2014 Văn phịng Trung tâm Cơng nghệ Sinh học TP.HCM