Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học: Đánh giá khả năng xử lý màu xanh Methylene của than sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ)

TÓM TẮTNghiên cứu được thực hiện nhằm nghiên cứu ứng dụng than sinh học được tạo thành từ rơm ra xử lý màu trong môi trường nước.. Dé khảo sát khả năng hấp phụ màu xanhMethylene MB trong

; BỘ GIÁO DỤC VADAOTAO

TRUONG ĐẠI HỌC NÔNG LAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÀU XANH METHYLENE CỦA THAN SINH HỌC TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP

(ROM RA)

Nganh hoc : CONG NGHE SINH HOC

Sinh viên thực hiện : Bui Thị Thùy Van

Mã số sinh viên : 19126223Niên khóa : 2019 - 2023

TP Thu Đức, 8/2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÀU XANH METHYLENE

CUA THAN SINH HỌC TỪ PHU PHẨM NÔNG NGHIỆP

(RƠM RẠ)

Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

Th.S NGUYÊN CÔNG MẠNH BÙI THỊ THÙY VÂN

TP Thủ Đức, 8/2023

LỜI CẢM ƠN

Đề hoàn thành đề tài tốt nghiệp “Đánh giá khả năng xử lý màu xanh methylene

của than sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ)” tôi nhận được rất nhiều sự ủng hộ

và giúp đỡ từ gia đình,thầy cô và bạn bè

Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu cùng tất cả quý Thầy Cô

Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học Sinh học, PGS.TS

Lê Đình Đôn và tập thê các bạn sinh viên lớp DH19SM đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôitrong quá trình học tập tại trường Cảm ơn quý Thay Cô đã tan tâm trong quá trình giảng

dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Th.S Nguyễn Công Mạnh đã tận tình chỉ bảo,động viên, giúp đỡ và dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn tôi trong suốt quá trìnhthực hiện khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của bản thân đến gia đình Cảm ơn gia đình

đã luôn là chỗ dựa vững chắc, luôn theo đõi và ủng hộ con trong suốt quá trình thực hiệnkhóa luận tốt nghiệp cũng như trong quá trình học tập tại trường

XÁC NHAN VA CAM DOAN

Tôi tên: Bùi Thi Thùy Van, MSSV: 19126223, Lớp: DH19SM thuộc Khoa Khoahọc Sinh học Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, xin cam đoan: Đây là Khóa

luận tốt nghiệp do bản thân tôi trực tiếp thực hiện, các số liệu và thông tin trong nghiên

cứu là hoàn toàn trung thực và khách quan Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước

Hội đồng về những cam kết này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 7 năm 2023

Người viết cam đoan

(Ký và ghi rõ họ tên)

Bùi Thị Thùy Vân

ll

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện nhằm nghiên cứu ứng dụng than sinh học được tạo thành

từ rơm ra xử lý màu trong môi trường nước Dé khảo sát khả năng hấp phụ màu xanhMethylene (MB) trong môi trường nước các mẫu củi rơm nén trong nghiên cứu được lay

từ nguồn vật liệu có sẵn tại phòng thử nghiệm môi trường — Viện nghiên cứu Công nghệSinh học Môi trường Đại học Nông Lâm Thành phó Hồ Chí Minh, sử dụng phương phápnhiệt phân trong phòng thí nghiệm bằng cách nung rơm trong lò nung tại 300 °C trong 2giờ dé tạo than sinh học Sử dụng phương pháp chụp Scanning Electron Microscope(SEM), phô hồng ngoại FTIR dé xác định đặc điểm cấu trúc của than Kha năng hấp phụ

MB trong môi trường nước được khảo sát với các thí nghiệm thay đôi lần lượt các yếu tố

về khối lượng vật liệu hấp phụ, nồng độ dung dich ban dau và thời gian tiếp xúc Phuong

pháp quang phố hấp thụ nguyên tử UV-Vis được sử dụng nhằm xác định nồng độ của

dung dịch trước và sau khi xử lý bằng than sinh học cũng như hiệu suất và dung lượnghấp phụ của thí nghiệm Kết qua ảnh chụp SEM va FTIR cho thấy, than sinh học từ rơm

rạ có câu trúc rỗng, xốp với nhiều lỗ trống và các liên kết hóa học đặc trưng giúp quá trìnhhấp phụ màu MB diễn ra một cách thuận lợi Quá trình hấp phụ MB trong nước thải giảlập đạt hiệu suất hấp phụ cao 98,6 % với 0,8 g vật liệu hấp phụ dung dịch MB ở nồng độ

30 mg/L trong 60 phút phản ứng Nghiên cứu đăng nhiệt hấp phụ cho thấy sự hấp phụxanh methylene của than sinh học từ rơm ra phù hop với mô hình dang nhiệt hấp phụLangmuir với hệ số tương quan cao (R? > 0,99) Ung dung than sinh học từ rom ra trong

xử lý nước thai thực tế đạt hiệu suất hap phụ 86,7 % Kết quả nghiên cứu cho thay thansinh học tạo thành từ rơm ra có khả năng hấp phụ màu xanh Methylen với hiệu suất tươngđối cao cả trong môi trường nước thải giả lập và nước thải thực tế

Từ khóa: Than sinh học, rom ra, xanh Methylen Blue, SEM, FTIR, Langmuir.

il

This research was conducted to apply biochar made from color-treated rice straw

in an aqueous solution In research investigating the adsorption capacity of Methylene Blue (MB) in the aqueous environment, the compressed straw samples used in the study were obtained from available materials at the environmental testing laboratory - the Research Institute for Biotechnology and Environmental — Nong Lam University Ho Chi Minh City, using pyrolysis method in the laboratory by heating straw in a kiln at

300 °C for 2 hours to create biochar and using Scanning Electron Microscope (SEM),

FTIR infrared spectroscopy to determine the structural characteristics of biochar MB

adsorption capacity in an aqueous medium was investigated with experiments that changed the factors of adsorbent mass, initial solution concentration, and contact time, respectively UV-Vis spectroscopy was used to compare the color removal and calculate the solution concentration before and after biochar treatment and the experiment's efficiency and adsorption capacity The results of SEM and FTIR images show that biochar from rice straw has a hollow, porous structure with many holes and characteristic chemical bonds that help the MB color adsorption process smoothly MB adsorption process in simulated wastewater achieved high adsorption efficiency 98,6 % with 0,8 g of adsorbent, MB solution at a concentration of 30 mg/L in 60 minutes of

reaction The adsorption isotherm study showed that the methylene green biochar

adsorption from rice straw is consistent with the Langmuir adsorption isotherm model

with a high correlation coefficient (R? > 0,99) Applying biochar from rice straw in

actual wastewater treatment achieved an adsorption efficiency of 86,7 % Research results show that biochar made from rice straw can adsorb Xanh Methylene with relatively high efficiency in simulated wastewater and wastewater.

Keywords: biochar, rice straw, Methylene Blue, SEM, FTIR, Langmuir.

IV

MỤC LỤC

Trang

| | ee i XÁC NHẬN VA CAM DOAN csssssssssssesseseesessesesecsecsesscsusevsecessessseesseeseeeeeees ii 7725-0000 iii(ade LRG S csonwenceseemenntemiunmenceoremennantenerienren mannan niareenmenminemunemie IV

NI LG Ta Thun sateen acc ea sn ASTER CERCA VDANH SAE CAG TẾ VIỆT: TAT «cesseeeeesesebtbidkoardgg2016060616/69g00n16iause2 vii DANH SÁCH CAC BẢNG - 2222-2222 222222222 ri viii DANH SÁCH CÁC HINH 20.00.0 sssssssssssssesssssseeessssnesesseneessssnneesessneessssnmessesnneses ix CHƯƠNG 1 MỞ DAU -5222222222222222E t2 EttEEErrrrrrrrrrrrre |1.1 Đặt vấn đề -s+2s+2222212211221211221211211211211111211211211211222111111 122g |J.Z.Tup tiếu của đã TL ecceeeeeeroetnnienisdhoittnnidctoicckitnittgtitgtgerhbtobogor0TEUE7AgLDUEH000001010.30001 000 me 2

1.3 0000005200066: 0101757 = 7 2CHƯƠNG 2 TONG QUAN TÀI LIỆU 2- 2 2E2E£2E£EE£EE2E£EE+ErEerxzrrred 32.1 Thực trạng nguồn phế phụ phâm nông nghiệp tại Việt Nam - 32.2 Giới thiệu chung về thuốc nhuộm xanh Methylene (MB ) - 2-5222 7

2.3 Hiện trang 6 nhiễm do nước thải dệt nhuộm tại Việt Nam -2- 5252552 8

2.4 Than sinh học -s-222222+222251122221111222211122221112212 1122221112221 ee 10 2551:1: Lames til Io Wa s6 1 xsecssoss2s2asieusxiet0E)9E0560HĐ8n0040S06)20B0SEBIBEROISSSSCEEGEEQGGI-M04400/0000081 10 2.4.2 Dac tính của than sinh học 2-2 + +2+222E+E+E+E+E+E£2E+E+EEEEEEEEEEEekrkrererrrrersre 11

2.4.3 Ứng dụng than sinh học trong môi trường -¿222+++222z+zz+zrvrvrrree 12

CHƯỜNG 5, YấT 1TIỆU VÀ THƯỜNG PHẬT! eesseennnoanaaasnsenasnengese 143.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu -2-22+222+++22E+++2EEE+t2EEErrErErrrrrrrrrrrres 14

3.2, Vat Lei Va pHương Phap 1ÌBHIỆH CU sassssunseoesiesnsikiidabgEdilRilREEDUG186.28380168810/3860 14

3.2.1 Vật HIỂU thí HEDIS ssscecswenssvssrssesanancoorexesunsonansnsensizen snsnanzesenconenneeasuncnceaeseeeamuunsenensevencess 14 3.2.2 Phương pháp Tobin CU x vcs s6 162 0501120 H4 HH 11H61 11g 0 L0601440483016180505 002 15

a TS Í—————————————_Ÿ=Ÿ_Ặ— 22CHƯƠNG 4 KET QUA VÀ THẢO LUẬN 22s+E+E2£E2E+EEzEzzrxzecrez 234.1 Nội dung 1: Xác định đặc điểm thành phần, cấu trúc của than sinh học tạo thành từ

4.2 Nội dung 2: Khảo sát kha năng hấp phụ MB của vật liệu hap phụ khi thay đổi cácyOu 06 0n '-” Ả 2549.1 Đường cheatin xanh MB ÍHyÏETiBsceeseeeeeessoecsSES020/000020650:2.G0900012001G00:08.30000 g8 25

4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu hap phụ đến kha năng hap phụ MB 25

4.2.3 Khảo sát anh hưởng của nồng độ dung dịch ban đầu đến kha năng hap phụ MB 264.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến khả năng hap phụ MB 374.2.5 Nghiên cứu dang nhiệt hấp phụ 22-2222VE22+222EEE2Z+22EEEEZZ+EEE22zzrtrrrrrcrer 28

4.3 Nội dung 3: Đánh giá hiệu quả xử lý màu nước thải dệt nhuộm thực tẾ .- 31

CHUONG 5 KET LUẬN VA DE NGHỊ o0.0 cececcscsscsessssesesessesvesvsseeveessveseeeeees 32

DANH SÁCH CÁC TU VIET TAT

: Quy chuẩn Việt Nam

: Tiêu chuẩn Việt Nam

: Than sinh học

: Vật liệu hấp phụ

VI

DANH SÁCH CAC BANG

Trang

Bang 2 1 Thành phan hóa học của rơm rạ - 2-22 252222++2S2E++ES222+22xzzz+zzzzex 5

Bang 2 2 Thành phan tro của rơm rạ - 2+ ©22©22222+2E+2EE22E+2EE22E2E12212221221 22.22 ee 5

Hằng 3 Ï Đặc điểm Thanh gũi rơi ecccccoccssesskevssSeLkkES00-A1E100032000105000040336000 0020 14Bang 3 2 Tọa độ của các điểm lấy mẫu 2-22 222222+22E22EE2EE2EE2EEcEEzrrrrev 22Bảng 4 1 Kết quả nghiên cứu đăng nhiệt hap phụ xanh metylen -. -2- 29Bang 4 2 Các tham số dang nhiệt hấp phụ -2 22-552255zzcsszsssssrsess -. 30

Bang 4 3 Nong độ MB trong nước thải sau khi xử lý bằng than sinh học 31

vill

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2 1 Sản lượng một số loại cây trồng qua các năm 2019-2021 - 3Hình 2 2 Phế phâm nông nghiệp 2: 2 2£ 2222E+EE+2E£EE£EE+2EE£EE+EEEEEE2EE2EEzErrrree 4Hình 2, 3 Ge rạ, rơm -. 2222 2222222222222 5

Hình 2 4 Công thức cấu tạo của Xanh Methylene 22©22+2222z22z+zzz2zxe2 7

Hinh 3 1 Thanh 0uii6i 11177 15Hình 3 2 Mô hình hoạt động của phố kế hồng ngoại biến đối Fourier - l6

Hình 4 1 Mẫu than sinh học từ rom ra trước và sau khi nghiền mịn 23

Hình 4 2 Ảnh chụp SEM với độ phóng đại 800 lần của mẫu than sinh học từ rơm rạ 23Hình 4 3 Phố hồng ngoại FTIR của mẫu than sinh học từ rơm rạ - 2 2- 24

Hình 4 4 Đồ thị đường chuẩn xanh Methylen 2: 22©2s22z222z+EE222z22z+zEzzzxze 25Hình 4 5 Ảnh hưởng của khối lượng than sinh học rơm rạ đến khả năng hấp phụ xanh0010/15: 25

Hình 4 6 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch ban đầu đến khả năng hấp phụ xanh

Hình 4 7 Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến khả năng hap phụ xanh Methylene 27Hình 4 8 Biểu đồ phương trình tuyến tính Langmuir -2- 22 52222+2£22222222522 28Hình 4 9 Biéu đồ phương trình tuyến tính Freundlich -2-2255255255255z5s2 29Hình 4 10 Biểu đồ đẳng nhiệt hấp phụ than sinh học trong thí nghiệm 30

1X

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Ô nhiễm nguồn nước ở Việt Nam là một trong những vấn đề quan trọng cần giảiquyết trong tình hình hiện nay Trước áp lực của sự phát triển kinh tế - xã hội, nguồn

nước đang bị ô nhiễm và có dấu hiệu suy giảm (Nguyễn Minh Kỳ và ctv, 2020), đặc biệt

là tình trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm do hệ thống xử lí nước thải chỉ được xây dựng

ở các nhà máy lớn, còn lại hầu như vẫn chưa có hệ thống xử lí và vẫn còn tình trạng thảitrực tiếp ra môi trường bên ngoài Loại nước thải dệt nhuộm có độ kiềm hoặc độ axitcao, màu đậm, có nhiều chất hữu cơ và vô cơ sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe của cộngđồng và quan thể thậm chí là quan xã sinh vật Trên thực tế đã có rất nhiều công trìnhnghiên cứu các phương pháp đề xử lí thuốc nhuộm trong nước thải, chẳng hạn: phươngpháp hấp phụ, phương pháp keo tụ, phương pháp trao đổi ion Trong những phươngpháp ké trên, phương pháp hap phụ được xem là có nhiều ưu điểm hơn bởi dé thực hiện,thao tác đơn giản, vật liệu hấp phụ đa dạng, mang lại hiệu quả cao và ít tốn kém về mặtkinh tế so với những phương pháp khác

Trong bối cảnh của Việt Nam, với đặc thù là một nước nông nghiệp, hàng chụctriệu tan lúa nước được sản xuất hằng năm nhằm mục đích tiêu dùng và xuất khẩu, kéotheo đó là lượng phụ phẩm nông nghiệp không lồ Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp

và Phát triển Nông thôn, tính đến tháng 12/2021 tổng sản lượng lúa của Việt Nam dat43,88 triệu tan với lượng rơm rạ phát sinh hơn 40 triệu tấn Do đó việc thu gom, tậndụng, chế biến phụ phẩm nông nghiệp nhằm giảm thiểu tác động ô nhiễm môi trườngcòn nhiều thách thức, khó khăn Trước những mối đe dọa này, cần phải tập trung nghiêncứu và đưa ra các giải pháp phù hợp đề hạn chế những tác động tiêu cực của việc đốt và

tiêu hủy không kiểm soát các phụ phẩm rơm rạ này Các nghiên cứu trước đây ban đầu

sử dụng rơm rạ dé làm thanh năng lượng (Hung và ctv, 2018) và sau đó chuyên hóa

thành than sinh học Các sản phẩm than sinh học có nguồn gốc từ sinh khối hoặc phụ

phẩm nông nghiệp có chức năng hấp phụ và là chất mang sinh học có khả năng loại bỏcác chất hữu cơ, chất hoạt động bề mặt và các tạp chất, ô nhiễm dinh dưỡng (N, P) từcác loại nước thải Việc sử dụng than sinh học có nguồn gốc từ các sản phẩm sinh khốinông nghiệp đề hấp thụ các kim loại độc hại đã được triển khai (Zhao và ctv, 2019)

Ngoài ra, than sinh học còn có khả năng xử lý nguồn kháng sinh trong nước ô nhiễmnên tránh được các nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe (Chen và ctv, 2019) Tuy nhiên,

hoạt động thu gom ứng dụng làm than sinh học từ rơm rạ cho các mục đích xử lý ô

nhiễm môi trường vẫn còn ít được quan tâm

Xuất phát từ những vấn đề trên, nghiên cứu “Ứng dụng xử lý màu xanhMethylene (MB) trong nước thải bằng than sinh học chế biến từ phụ phẩm nông

nghiệp (rom ra )” đã được thực hiện.

1.2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu ứng dụng than sinh học từ rơm rạ để xử lý màu trong môi trường nước

1.3 Nội dung thực hiện

Nghiên cứu thành phần, đặc điểm, cấu trúc của than sinh học từ rơm rạ

Khảo sát ảnh hưởng khả năng xử lý màu xanh Methylene (MB) trong nước khithay đổi các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ

Khảo sát hiệu quả xử lý chất màu hữu cơ xanh methylene trong nước thải

CHƯƠNG 2 TONG QUAN TÀI LIEU

2.1 Thực trạng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp tại Việt Nam

Việt Nam có truyền thống nông nghiệp lâu đời, với hai vùng đồng bằng phì nhiêu

là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long, khí hậu nhiệt đới gió mùa phù

hợp cho cây nông nghiệp phát triển quanh năm đa dạng loại giống cây trồng, cùng vớilực lượng lao động đồi dào nhiều kinh nghiệm đã đưa Việt Nam trở thành một nước lợi

thé với nền nông nghiệp phát triển, là chỗ dựa vững chắc cho nền kinh tế cũng như dambảo an ninh lương thực quốc gia Sản lượng nông sản Việt Nam đều đạt tương đối tốt

qua các năm thê hiện qua biểu đồ sản lượng của ba loại cây trồng: lúa, ngô, rau màu

trong giai đoạn từ năm 2019-2021 (Hình 2.1) Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp vàPhát triển Nông thôn sản lượng nông sản năm 2021 của cả nước đạt 43,88 triệu tấn lúa,sản lượng ngô đạt 4,43 triệu tan, lạc đạt 426,9 nghìn tan, rau, đậu các loại dat 18.4 triệu tan

Sản lượng

Hình 2 1 Sản lượng một số loại cây trồng qua_các năm 2019-2021

Nguôn: Tông cục thông kê (2021).Trong quá trình sản xuất nông nghiệp hay chế biến nông sản, bên cạnh những sảnpham chính sẽ phát sinh những phế phụ phẩm khác khiến cho nền nông nghiệp đã vàđang phải đối mặt với việc xử lý phế thải trồng trọt Đặc biệt khi mùa thu hoạch đến cácphế thải nông nghiệp phát sinh từ hoạt động trồng trot rất đa dạng như: rom, ra, vỏ trấu,

vỏ cà phê, bã mía, lõi ngô, xơ dừa, dây khoai, thân cây dau.

Hình 2 2 Phế pham nông nghiệp.

Việt Nam có một nền nông nghiệp phát triển với sản lượng nông sản đạt hàng chục

triệu tan mỗi năm kéo theo đó là một lượng phế phẩm nông nghiệp không lồ, tuy nhiên

các giải pháp đã và đang được áp dụng trong tận thu phế phụ phẩm nông nghiệp chưatương xứng với lượng phát sinh hiện nay Trước đây, khi chưa cơ giới hóa trong nôngnghiệp, các phế phẩm nông nghiệp như rom, ra, lõi ngô đã được tái sử dụng Lõi ngôđược sử dụng làm chất đốt trong gia đình Rơm và rạ vừa được sử dụng làm chất đót,

vừa được dùng làm thức ăn trong chăn nuôi đồng thời cũng được dùng làm nguyên liệu

ủ phân hữu cơ Người nông dân có thé tận dụng nguồn phế pham nông nghiệp vào nhiềumục đích khác nhau Ngày nay, đời sống được nâng cao, nhu cầu ngày một tăng, áp lực

dân số gây nên áp lực an ninh lương thực trên toàn cầu, các sản phẩm cung cấp cho nông

nghiệp ngày càng nhiều, nông nghiệp được cơ giới hóa được chú trọng nhưng nó để lạikhông ít hệ quả ảnh hưởng tới môi trường đời sống con người Con người không còn

chú trọng đến việc tái sử dụng những phế phẩm nông nghiệp, vì thế những phế phẩmnông nghiệp này thường bị bỏ lại ngay tại đồng ruộng sau khi thu hoạch, thậm chí bị đốt

ngay tại ruộng gây hậu quả nghiêm trọng tới môi trường đất, môi trường khí và ảnh

hưởng các vấn đề nhân sinh xã hội khác Vấn đề đặt ra hiện nay làm thế nào giải quyết

triệt dé việc tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp cụ thé là rơm ra dé tạo sinh kế cho ngườinông dân đồng thời hạn chế mức độ anh hưởng tới môi trường

Hình 2 3 Góc ra, rom.

Bang 2 1 Thành phan hóa học của rom ra

Thành ; Cac hop Độ ¬ :

` Cellulose Hemicellulos : Lignn Tro Tông

phan chat trichly âm

2021, sản lượng lúa của Việt Nam là 43,88 triệu tấn với 42,8 triệu tấn rom ra Nhưng khoảng

50 % được tái sử dung dé trồng nam, lót chuồng trại còn lại là đỗ bỏ bừa bãi ngoài đồng

gây 6 nhiễm môi trường Biện pháp xử lý rom ra phổ biến nhất hiện nay là đót, cụ thérơm ra còn lại sau khi thu hoạch lúa được dé lại trên đồng ruộng cho khô, sau đó người

dân thu thành đồng và đốt Day là cách xử lý nhanh nhất, đơn giản, giảm giá thành,

không tốn nhiều công sức, đồng thời tiêu hủy mầm bệnh, không phải tuân theo quy địnhnghiêm ngặt trong hoạt động vận hành Nhung nó cũng có nhược điểm làm mat chat

dinh dưỡng cho đất, gây ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng, gây hiệu ứng nhà

kính, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, ảnh hưởng đến giao thông Vùi trực tiếprơm rạ vào đất trên đồng ruộng cũng là giải pháp truyền thống được người nông dân áp

dụng Sau khi thu hoạch lúa, rơm rạ bị bỏ lại ngay trên đồng ruộng Khi người dân cày

xới đất sẽ úp phế phụ phẩm xuống dưới Nhờ các hoạt động của vi sinh vật, phế phụpham sẽ được phân hủy để thành các chất hữu co dé sử dụng cho cây trồng trong vụ

trồng kế tiếp Ưu điểm của hình thức này là giúp tuần hoàn vòng vật chất, cải thiện cácđặc tính hóa, sinh học cho đất, nâng cao độ phì của đất và duy trì khả năng sản xuất củađất đồng thời diệt trừ một số mầm sâu bênh hại Tuy nhiên, việc vùi phế phụ phẩm vào

đất ướt sẽ gây ra tình trạng có định đạm tạm thời và làm tăng lượng khí metan phóngthích trong đất, gây ra tình trạng tích lũy các khí nhà kính, tốn công lao động và cần máymóc thích hợp cho làm dat và nó có thé gây ra một số mầm bệnh cho cây trồng Sử dụngrơm rạ làm thức ăn cho gia súc, đun nấu cũng đem lại hiệu quả kinh tế, tiết kiệm đượctiền cho việc mua thức ăn cho gia súc, thu mua những nhiên liệu khác dé dun nấu và hạnchế ô nhiễm môi trường do phế phụ phẩm không đề ngoài đồng Một số phương phápkhác, rơm rạ được thu gom và làm chín nhằm phân hủy một số độc tô trong rơm rạ dophân bón trong canh tác Sau đó ép lại thành bánh rồi nuôi nam trên những bánh rơm

đó Giải pháp này giúp nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân, cải thiện môi trường

nông thôn Tuy nhiên cách này lay mat hàm lượng chất dinh dưỡng của dat, phá vỡ vòngtuần hoàn vật chất trong đất, để áp dụng được cách này người dân cần đầu tư kinh phí

dé mua thiết bị, tạo cơ sở nuôi trồng nắm Ngoài làm giá thể trồng nam, rơm ra còn được

sử dụng làm phân hữu cơ Biện pháp này sử dụng phế phẩm đồng ruộng kết hợp với phângia suc, gia cam trộn cùng với chế phẩm vi sinh, và đảm bảo độ âm thích hợp cho vi sinhvật hoạt động phân hủy thành phân hữu cơ đề bón cho cây trồng Cách này đem lại lợi ích

là tiêu điệt được mầm bệnh, làm sạch đồng ruộng hạn chế ô nhiễm môi trường, trả lại mộtphần chất dinh dưỡng cho đất, đồng thời đem lại hiệu quả kinh tế nhờ tiết kiệm được tiềnmua phân bón hóa học Tuy nhiên, giải pháp này cần thời gian ủ và tốn công lao động

Nhiều nước đã chế tạo nhiên liệu sinh học từ sản phẩm nông nghiệp như từ ngô(Mỹ), từ mía đường (Brazil), củ cải đường (các nước châu Âu) dé thay thé cho nguyênliệu hoá thạch Theo nghiên cứu của Đặng Tuyết Phương đốt 1 tấn rơm rạ có thê tạo rakhoảng 250 kg nhiên liệu lỏng thô đề sản xuất dầu sinh học thay vì chỉ thu được một lượng

tro không đáng ké dé bón ruộng đồng thời gây ô nhiễm môi trường Theo kết quả nghiên

cứu của các nhà khoa học thuộc Viện Dầu khí Việt Nam và Đại học Bách khoa Thànhphó Hồ Chí Minh, khảo sát quá trình nhiệt phân nhanh rơm rạ ở điều kiện nhiệt độ phảnứng 500 °C, lưu lượng khí 6 lit/phut và kích thước nguyên liệu rom ra dưới 2 mm, hiệu

suất bio oil cao nhất là 52,76 %/kl So với tiêu chuan chất lượng nhiên liệu sinh học lỏng

nhiệt phân loại G dùng cho lò đốt công nghiệp tại Mỹ ban hành năm 2012, dầu sinh học

đi từ rơm rạ theo phương pháp nhiệt phân nhanh này đáp ứng tiêu chuẩn Với hiệu suất

thu hồi lỏng dau sinh học, nguồn nguyên liệu rơm rạ từ sản xuất nông nghiệp của Việt

Nam có thể sản xuất được hàng chục triệu tấn bio oil hằng năm phục vụ làm nhiên liệu

thay thế cũng như có thể nâng cấp đề sản xuất xăng, dầu diezel trong tương lai gần

Nhìn chung các giải pháp xử lý phế phẩm rơm ra hiện nay đều mang tính truyềnthống, tự phát tại các làng quê Việt Nam, và chưa mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế

Do đó cần có những nghiên cứu, ứng dụng nguồn phế phẩm rom ra dé tạo thành các sảnphâm vừa phát triển kinh tế vừa giúp cải thiện, xử lý các vấn đề ô nhiễm môi trường.2.2 Giới thiệu chung về thuốc nhuộm xanh Methylene ( MB )

Xanh methylene (MB) là một chất màu thuộc họ thiôzin, nó phân ly dưới dangcation (MB+) Một số tên gọi khác như là tetramethylthionine chlorhydrate, xanh

Methylene, glutylene, methylthioninium chloride Đây là một hợp chất có màu xanh

đậm và 6n định ở nhiệt độ phòng Dạng dung dịch 1 % có pH từ 3,0 - 4,5 Xanh methyleneđối kháng với các loại hóa chất mang tính oxy hóa và khử, kiềm, dichromate,các hợpchat của iod Khi phân hủy sẽ sinh ra các khí độc như: Ch, NO, CO, SO2, CO2, HS.Xanh methylene nguyên chat 100% dạng bột hoặc tinh thé Xanh methylene có thé bị

oxy hóa hoặc bị khử và mỗi phân tử của xanh methylene bị oxy hóa và bị khử khoảng

100 lần/giây Quá trình này sẽ làm tăng tiêu thụ oxy của tế bào

Xanh Methylen có công thức phân tử là C¡jHsCTN;:S.3H›O với phân tử gam bằng

319,85 g/mol và nhiệt độ nóng chảy khoảng 100 - 110 °C Xanh methylene là một chất rất

quen thuộc va được sử dụng rộng rãi trong các ngành dệt nhuộm, da, gỗ, sản xuất mực in;

xanh methylene được dùng đề đánh giá chất lượng bê tông và vữa trong xây dựng và xanh

methylene được dùng dé làm thuốc chữa các bệnh về da liễu trong lĩnh vực y học Trongthủy sản, xanh methylene được sử dụng vào giữa thế ki XIX trong viéc điều trị các bệnh về

vi khuẩn, nam và kí sinh trùng Ngoài ra, xanh methylene được đánh giá là hiệu quả trongviệc chữa bệnh máu nâu do Met — hemoglobin quá nhiều trong máu Nguyên nhân gây ra

bệnh máu nâu là do hàm lượng NO”, NO* trong nước cao, vượt quá tiêu chuan cho phéphay lạm dụng kháng sinh sẽ gây ra hội chứng biến dạng hemoglobin gây khó khăn trong

việc vận chuyền oxi trong máu Nếu thải methylene vào trong không khí, xanh methylen sẽ

tồn tại cả dạng hơi và bụi lơ lửng Dạng hơi sẽ bị phân hủy do sự phản ứng quang phân vớicác gốc oxy hóa [OH], thời gian bán hủy khoảng 2 giờ

2.3 Hiện trạng ô nhiễm do nước thải dệt nhuộm tại Việt Nam

Trong các ngành các công nghiệp trọng điểm của nước ta, thi dụ như ngành dệtmay, cao su, sản xuất giấy nhựa, dệt nhuộm cần một lượng lớn thuốc nhuộm dé tiếnhành sản xuất Bên cạnh việc tạo ra các mẫu sản phẩm dep dé đáp ứng nhu cầu của

xã hội, nó còn gây ra những hậu quả ảnh hưởng đến môi trường, cụ thể: do tính tan

cao, các thuốc nhuộm là một trong những nguồn ô nhiễm nước của nước thải côngnghiệp và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, chúng có thé ngăn cản sự xuyênthấu của ánh sáng mặt trời vào nước, làm giảm nồng độ quang hợp kéo theo sự giảmnồng độ oxi hòa tan Ngoài ra, thuốc nhuộm còn có độc tính với nhiều loại động vật

thủy sinh, phá hoại cảnh quan của môi trường tự nhiên.

Năm 2006, theo nghiên cứu của Đặng Tran Phòng và Trần Hiếu Nhué cần tiêu tốn từ

50 đến 300 lit nước sạch dé xử lý hoàn tat 1 kg vải sợi, hầu hết lượng nước sử dung sẽ được

thải ra ngoài, còn một phần rất nhỏ bay hơi trong quá trình gia công Ngoài thuốc nhuộmtồn dư, nước thải ngành dệt có nồng độ muối cao, một số chất rắn lơ lửng khác làm cho các

giá trị nhu cầu oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh học (BOD) tăng cao (Nguyễn Thị

Dung và Phạm Phát Tân, 2003) Thông thường, các chất màu có trong thuốc nhuộm khôngbám dính hết vào sợi vải trong quá trình nhuộm mà bao giờ cũng còn lại một lượng dư nhất

định tồn tại trong nước thải Lượng thuốc nhuộm dư có thể lên đến 50 % tổng lượng thuốc

nhuộm được sử dụng ban đầu (Javed N Sheikh and K.H Prabhu , 2010)

Bảo vệ môi trường là lĩnh vực đã và đang được nhà nước đặc biệt quan tâm, song

một số công ty, nhà máy và hầu hết các làng nghề sản xuất dệt nhuộm thủ công vẫn xảthải trực tiếp nguồn nước thải sau sản xuất chưa qua xử lý ra các con sông, hồ, kênh,rạch gây ảnh h ưởng nghiêm trọng đến đời sống và sức khỏe của người dân Tại một sốlàng nghề như Vạn Phúc, Dương Nội (Hà Đông), nhu cầu oxy hoá học COD trong cáccông đoạn tây, nhuộm đo được từ 380 - 890 mg/L, cao hơn tiêu chuẩn cho phép của BộTài Nguyên và Môi trường (QCVN 13-MT:2015 BTNMT) từ 3 - 8 lần; độ màu đo được

là 750 Pt - Co, cao hơn tiêu chuẩn cho phép (QCVN 13-MT:2015 BTNMT) nhiều lần

Nước thải sau sản xuất dệt nhuộm chứa nhiều loại hoá chất độc hại gây 6 nhiễm cho các

con sông, ao hồ, tiêu diệt các loài thuỷ sinh, gây tác động xấu tới sản xuất, sinh hoạt củacon người Nước thai ô nhiễm chất màu có thé gây ra các bệnh về da, đường hô hấp,phổi đối với con người và động vật Ngoài ra, một số thuốc nhuộm hoặc chất chuyênhoá của chúng rất độc hại có thể gây ung thư (như thuốc nhuộm Benzidin, Sudan) Cácnhà sản xuất châu Âu đã ngừng sản suất loại này, song các thuốc nhuộm azo độc hại vẫn

luôn được tìm thấy trên thị trường thế giới vì giá thành chúng tương đối rẻ và cho hiệu

quả nhuộm màu cao Với yêu cầu bắt buộc về việc trang bị các hệ thống xử lý nước thảicho các cơ sở sản xuất công nghiệp, một lượng lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thảicông nghiệp dệt nhuộm đã được loại bỏ Nhiều biện pháp hóa lý và sinh học khác nhau

đã được nghiên cứu va áp dung nhằm loại bỏ lượng thuốc nhuộm tồn dư trong nước thải

như đông tu, kết bông, tuyến nổi, lắng đọng, kết tủa hóa học, ôxy hóa khử, hấp phụ traođổi ion, quang xúc tác Tuy nhiên, do kích thước nhỏ, hòa tan tốt, chúng gần như không

bị giữ lại bởi xử lý vật lý như tuyển nổi, lắng cặn Tính 6n định hoá học và quang hoácao của thuốc nhuộm nhằm làm cho nó khó bị loại bỏ bằng các phương pháp hóa họcthông thường như keo tụ, kết tủa

Một số phương pháp xử lý nguồn nước bi ô nhiễm do thuốc nhuộm phổ biến có thé

kế đến như phương pháp đông keo tụ, trao đổi ion và phương pháp hấp phụ Đông keo tụ

là phương pháp thích hợp áp dụng cho xử lý nước thải dệt nhuộm Quá trình đông keo

tụ có thé làm giảm đáng ké hàm lượng các chat 6 nhiễm như COD, BODs, kim loại nặng

và đặc biệt là độ màu Trong phương pháp này người ta hay sử dụng các loại phèn nhômhay phèn sắt Về nguyên lý thì khi đưa các chất trên vào nước sẽ tạo thành các hydroxitkhông tan Trong quá trình lắng xuống các chất màu và các chất khó phân huỷ sinh học

sẽ bị hap phụ vào các bông keo này và cùng lắng xuống tạo thành bùn Đôi khi dé tăng

quá trình tạo bông và trợ lắng người ta bổ sung các chất trợ tạo bông như các polyme

hữu cơ Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này sẽ tiêu tốn một lượng lớn hóa chất keo

tụ nêu không có tỷ lệ pha trộn phù hợp cũng sẽ gây lãng phí Trao đổi ion là một trongnhững phương pháp thường được dùng để tách kim loại nặng từ nước thải Nhựa trao

đổi ion có thé tổng hợp từ hợp chất vô cơ hay hợp chất hữu cơ có gắn các nhóm như :

-SO3H , - COO- , amin Cac cation va anion được hap phu trén bề mặt nhựa trao đổi ion.Khi nhựa trao đổi ion đã bão hòa, người ta khôiphục loại cationit và anionit bằng dungdịch axit loãng hoặc dung dịch bazo loãng Về mặt kỹ thuật thì hầu hết kim loại nặngđều có thé tách ra bằng phương pháp trao đổi ion, nhưng phương pháp này thường tốnkém So với phương pháp xử lý nước thải khác, phương pháp hấp phụ có các đặc tính

ưu việt hơn han Nguồn vật liệu hấp phụ được quan tâm, nghiên cứu và sử dụng phổbiến nhất hiện nay là than sinh học tạo thành từ các loại phụ phế phẩm nông nghiệp -công nghiệp vì tính san có, dé kiếm, quy trình xử lý đơn giản, công nghệ xử lý khôngđòi hỏi thiết bị phức tap, chi phí thấp, đặc biệt các vật liệu hấp phụ này có độ bền khá

cao, có thê tái sử dụng nhiều lần nên giá thành thấp, hiệu quả cao

2.4 Than sinh học

2.4.1 Than sinh học là gì

Than sinh học (TSH) là thuật ngữ dùng để chỉ carbon đen (black carbon) haybiochar, được tạo ra từ quá trình nhiệt phân các vật liệu hữu cơ trong môi trường yếm

khí hoặc nghèo oxy dé không xảy ra phản ứng cháy TSH có thé tạo ra từ nhiều phế phụ

phẩm trong nông nghiệp khác nhau như rơm ra, vỏ trau, vỏ hạt, bã mía, lõi ngô (Trịnh

và ctv, 2011) Sau mỗi vụ thu hoạch, một lượng lớn phế phụ phẩm nông nghiệp bị đốtcháy hoặc dé phân hủy giải phóng CO› và CH¡ vào khí quyền gây nên sự ô nhiễm khóibụi và hiệu ứng khí nhà kính (Solomon và ctv, 2007) Quá trình nhiệt phân tạo TSH,carbon có trong vật liệu hữu cơ không bị mat đi hoàn toàn mà tồn tại ở dạng khó bị phângiải bởi các yếu tố môi trường của đất Sử dụng những vật liệu trên tạo TSH đề bón vàođất không chỉ giảm 6 nhiễm môi trường, mà còn giúp tăng cường trao đổi cation, khanăng giữ nước, dưỡng chất và bảo vệ vi khuẩn có lợi cho đất, tăng sức sản xuất của đấttrồng, đảm bảo an ninh lương thực, giảm lượng phân bón vừa đóng vai trò như bề chứacarbon tự nhiên trong môi trường đất Đặc biệt nó rất đễ làm và có một chỉ phí thấp

Quá trình than hóa là quá trình phân hủy nhiệt nguyên liệu để đưa nguyên liệu ban

đầu về đạng cacbon, đồng thời làm bay hơi một số chất hữu cơ nhẹ và tạo mao quản ban

10

đầu Nguyên tắc của quá trình sản xuất than nguyên liệu thực vật là dùng nhiệt phân hủynguyên liệu trong điều kiện không có không khí Dưới tác dụng của nhiệt từ nhiệt độthường tới 170 °C, vật liệu bị khô đều; từ 170 — 180 °C, vật liệu phân hủy theo những quátrình thu nhiệt, ở đây các hợp phần của nguyên liệu bị biến tính, giải phóng oxit cacbon,khí cacbonic, axit axetic Tiép theo từ 280 — 380 °C xảy ra sự phan hủy phat nhiệt giảiphóng methanol Quá trình cacbon hóa xem như kết thúc ở khoảng 400 — 600 °C.

2.4.2 Đặc tính của than sinh học

Than sinh học có màu đen, hạt mịn, rất xốp, trọng lượng nhẹ Năm 2009, theo nghiêncứu của Novak và ctv mỗi mẫu than sinh học được đánh giá về tính chất vật lý và hóa họcbao gồm: diện tích bề mặt, độ pH, chat dé bay hơi, thành phần nguyên tố, thành phần cấutrúc ở trạng thái rắn, tro, khả năng giữ nước, mật độ hạt, khối lượng Nguyên liệu là yếu

tố quyết định tính chất lý hóa của than sinh học (Kuwagaki và ctv, 1990)

Thành phần trong than sinh học rất khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc sinh khối,

các điều kiện nhiệt phân, nhiệt độ nhiệt phân, tốc độ lên nhiệt, áp suất, các điều kiệntrước và sau xử lý Tính chất vật lý của than sinh học phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu ban

đầu và các điều kiện nhiệt phân (Downie va ctv, 2009) Trong quá trình nhiệt phân, ởcác nhiệt độ thấp cellulose và hemi - cellulose bị mất ở dạng chất hữu cơ bay hơi dẫn

tới sự suy giảm về khối lượng Chất khoáng và bộ khung cacbon vẫn giữ được hình dạng

cấu trúc của vật liệu ban đầu Cấu trúc phân tử của than có trạng thái xốp và có điện tích

bề mặt lớn Các lỗ trống đường kính rất nhỏ (50 nm) được hình thành trong quá trìnhnhiệt phân tạo nên các hệ thống mao quản Chính hệ thống các lỗ trống trong than gópphần quan trọng cho sự thông khí, hoạt động của vùng rễ và cấu trúc của đất Chính vìvậy bố sung than vào đất làm thay đổi tính chất vật ly tự nhiên của đất, làm tăng tổngdiện tích bề mặt riêng, cải thiện cấu trúc và sự thoáng khí của đất (Kolb, 2007)

Trong than sinh học có sự kết hợp chặt chẽ giữa các nguyên tố như: H, N, O, P, S trongcác vòng thom và chính điều này đã gây nên ái lực điện tử của than, anh hưởng đến khả năngtrao đổi cation (CEC) Điện tích bề mặt của than quyết định ban chất của sự tương tác giữathan sinh học với các hạt đất, chất hữu cơ hòa tan, khí, vi sinh vật và nước trong đất Theothời gian, than sinh học trở lên mat dần hoạt tính do các lỗ trống của nó bị bịt kín và do đókhả năng hấp phụ của nó sẽ giảm Các lỗ trồng bên trong trở nên không tiếp cận được dan tớigiảm diện tích bề mặt (Warnock và ctv, 2007) Sự tái tạo lại hoạt tính là điều có thể khi vikhuẩn, nắm và giun tròn định cư trong các lỗ trống của than sinh học

11

Hầu hết than sinh học được tạo ra trong khoảng nhiệt độ từ 450 - 550 °C nên sẽ

anh hưởng tới việc mat nitơ (N) Tuy nhiên, nếu sản xuất than sinh học từ một số nguyênliệu giàu N thì có thể giữ được 50 % N nếu nhiệt phân ở 450 °C Mặc dù, TSH thườngkhông có hàm lượng nitơ cao, nhưng có được giá trị đinh dưỡng gián tiếp là do khả năng

giữ lại các chất dinh dưỡng trong đất và hạn chế sự rửa trôi

2.4.3 Ứng dụng than sinh học trong môi trường

Than sinh học không những cải thiện hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu mà còn tăng

cả khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất do các yêu tố này được hấp thụ vào trong

các khe hở của than sinh học Ngoài việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết, trong

than sinh học có các axit humic chứa các hoocmon có khả năng tăng trưởng cây trồng.Than sinh học được cho là có khả năng hấp thu các amoni từ dung địch đất Sự cô địnhđạm lên bề mặt than sinh học giúp làm giảm lượng đạm bị mat do thấm xuống đất TSH

có khả năng có định carbon, do đó nó cản trở hoặc ngăn chặn hoàn toàn sự phát tán củacarbon trở lại bầu khí quyền dưới dạng khí COa TSH giữ dat và các chất dinh dưỡng,giảm sử dụng hóa chất nông nghiệp giúp cải thiện chất lượng nước

Than sinh học có khả năng làm giảm nồng độ các khí cacbon đioxit giúp giảm cáckhí thải nhà kính Than sinh học làm giảm nhu cầu phân bón, kết quả giảm phát thải từphân bón sản xuất Làm tăng sự sống của vi sinh vật đất Than sinh học giữ nitơ, khíthải nitơ oxit (khí nhà kính) có thể làm giảm được nồng độ Chuyên sinh khối chất thảithành than sinh học làm giảm khí metan (khí nhà kính) bởi sự phân hủy chất thải tự

nhiên của đất Có thể được sản xuất tại tất cả các nước sử dụng sinh khối từ chất thải

sinh học (bao gồm phân hủy sinh học và chất thải nông nghiệp) hoặc trồng cây mục đíchphát triển nguồn sinh khối Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã được tiếnhành đề đánh giá lợi ích của việc sử dụng than sinh học về hấp thụ carbon và giảm nhẹ

sự nóng lên toàn cầu cũng như dé khám phá tiềm năng của nó như đất dai sửa đôi dé cảithiện cấu trúc và năng suất đất Nghiên cứu khác gần đây nhân mạnh tiềm năng của việc

sử dụng than sinh học như hấp thụ dé loại bỏ chất gây ô nhiễm, chủ yếu là hữu cơ, từ

các giải pháp, đất và chất thải nguy hại

Vào năm 1545, các nhà thám hiểm Tây Ban Nha lần đầu tiên thấy các khu vườn tươitốt, ở đó đất sâu giàu màu đen trong khu rừng rậm vùng Amazon không giống như nhữngnơi mà họ từng thấy trước đây Theo những kết quả nghiên cứu sau này, các nhà khoa học

đã phát hiện ra được cách mà những người cổ dai đã tạo ra “đất đen” dồi dào dinh dưỡng

12

Từ 2.500 năm trước, người cô đại đã biết dùng than đốt trong điều kiện O› dé làm tăng độphì nhiêu của đất, ảnh hưởng tốt đến sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng TheoSolomon và cộng sự (2007) đất đen của nông dân địa phương ở lưu vực Amazon củaBrazil lưu hành là loại được tạo ra bởi con người từ năm 450 BC (trước công nguyên) và

950 AD (sau công nguyên) ở độ sâu đến 2 m, hiện người dân ở đây đã va đang tìm kiếm

để khai thác “mỏ vàng đen” này sử dụng và đề bán làm phân hữu cơ có giá trị

Tại Mĩ vào năm 2009 Elmer và cộng sự tại Đại học tổng hợp Connecticut đã

nghiên cứu được khi cho thêm than sinh học vào đất sẽ có được giá trị sinh học đặc

biệt quan trọng bởi nó sẽ hấp thụ các chất ô nhiễm như kim loại, đặc biệt là kim loạinặng và thuốc trừ sâu ngắm vào đất nên không gây ô nhiễm các nguồn cung cấp thựcphẩm Than sinh học có thê được thiết kế để phù hợp với tính chất riêng biệt của đất

Cho thêm than sinh học ở mức 10 % vào đất và đã giảm được tới 80 % mức độ gây

ô nhiễm thuốc trừ sâu độc hại như chlordane trong cây trồng

Tại Nhật Ban, than sinh học được cấy thêm vi sinh vật dé xử lý chat thai nhà vệsinh, bảo vệ môi trường Sử dụng than sinh học làm nguyên liệu sản xuất xi măng cũng

là hướng đang được nhắm tới Than sinh học góp phần giảm hiệu ứng nhà kính, theo dựbáo của IBI, sử dụng TSH có thể giúp hap thụ 2,2 tỷ tan carbon/năm vào năm 2050

Ở Việt Nam, thử nghiệm sử dung TSH dé trồng lúa ở Thái Nguyên, với NPK +

2,5 tan TSH cho nang suất lúa chi đứng sau NPK + 10 tấn compost; với TSH từ trâu,trồng đậu phộng ở Ninh Thuận bón đồng thời NPK+ phân xanh + TSH cho năng suấtcao nhất Qua đó cho thấy đề sử dụng TSH đạt hiệu quả, cần có những nghiên cứu ápdụng cụ thể cho từng loại TSH theo từng vùng đất và loại cây trồng

13

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Các thí nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian 4 tháng tại phòng Thử

nghiệm Môi trường - Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường, trường Đạihọc Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

3.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Vật liệu thí nghiệm

Mẫu nước thải dệt nhuộm được lấy tại suối Cái, phường Linh Trung, TP Thủ Đức,

TP Hồ Chí Minh Với 4 điểm lay mẫu, mỗi điểm 5 lít nước thải Lay mau và bao quanmẫu dựa theo TCVN 6663 — 6 : 2018 hướng dan lay mẫu nước suối và sông

Mau củi rơm được lay tại phòng thử nghiệm môi trường — Viện nghiên cứu Công

nghệ sinh học Môi trường Đại học Nông Lam TP HCM.

Bảng 3 1 Đặc điểm thanh củi rơm

Thông số Đơn vị Giá trịĐường kính trong mm 20

Duong kinh ngoai mm 85 — 90

Chiéu dai mm 200 — 400

Độ âm % < 10

Nhiệt lượng kcal/kg 3986 — 4100

Khối lượng tro % <17

Khối lượng riêng ø/cm3 1.05

Hàm lượng carbon % >65

Hàm lượng lưu huỳnh % <0.01

Ham luong nito % 0.44

14