Nghiên cứu, sản xuất phân hữu cơ từ phế thải thủy sản.pdf

Nghiên cứu, sản xuất phân hữu cơ từ phế thải thủy sản

I TÊN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ TỪ PHẾ THẢI THỦY SẢN

Nhóm sinh viên thực hiện

- Lê Công Toàn (Nhóm trưởng)

- Hoàng Thị Kim Chung - Mai Thị Thùy Dương

- Võ Thị Bích Ty

II NỘI DUNG

1 Điều tra, khảo sát và đánh giá hiện trạng xử lý phế thải thủy sản ở khu công nghiệp (KCN) dịch vụ thủy sản Thọ Quang

2 Cảnh báo mức độ ảnh hưởng đến môi trường của khu vực 3 Nghiên cứu, lựa chọn phương án xử lý

4 Xây dựng mô hình ủ phân theo phương án chọn 5 Xây dựng mô hình trồng rau thử nghiệm

6 Kết luận và kiến nghị

MỤC LỤC

Tên đề tài 1

Mở đầu 3

Chương 1:Đối tượng nghiên cứu, hiện trạng khu vực và định hướng xử lý 1.1 Đối tượng nghiên cứu 4

1.2 Hiện trạng khu vực 5

1.3 Định hướng xử lý 9

Chương 2: Mục tiêu đề tài và phương pháp tiếp cận 10

2.1 Mục tiêu đề tài 10

2.2 Các phương pháp tiếp cận 10

Chương 3: Nghiên cứu, lựa chọn các phương án xử lý 11

3.1 Phân hữu cơ và các phương pháp ủ 11

3.2 So sánh lựa chọn các phương án xử lý 11

3.3 Thực hiện quá trình ủ thử nghiệm 12

3.4 Xây dựng mô hình ủ phân theo phương án chọn 16

Chương 4: Kết quả và kiến nghị 20

4.1 Kết quả phân tích 20

4.2 Kết quả thực nghiệm 21

4.3 Tính toán hiệu quả kinh tế- kỹ thuật 23

4.4 Đánh giá kết quả 24

4.5 Kết luận và kiến nghị 24

Tài liệu tham khảo 25

Phụ lục 26

MỞ ĐẦU

Đà Nẵng là trung tâm kinh tế của khu vực miền Trung, là địa phương khá thành công trong mô hình lấy khu công nghiệp làm động lực phát triển kinh tế với nhiều ngành nghề khác nhau Chế biến thuỷ sản là một trong năm ngành mũi nhọn của chiến lược phát triển kinh tế Thành phố Đà Nẵng với giá trị xuất khẩu đạt 38 triệu USD (năm 2004) và đã giải quyết việc làm cho hàng nghìn lao động Tuy nhiên, các chất ô nhiễm phát sinh từ quá trình chế biến thuỷ sản đã và đang ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh

Theo thông tin từ trang web “Đầu tư chứng khoáng online” (ngày 20/07/2007), tại khu vực phường Nại Hiên Đông, quận Sơn Trà người dân đang kêu ca vì mùi hôi rất khó chịu mà nguyên nhân là do lượng nước thải và chất thải rắn từ các doanh nghiệp ở khu công nghiệp Thọ Quang xả thẳng vào Âu Thuyền Thọ Quang Mặc dù đã nhiều lần kiến nghị lên các cơ quan chức năng để giải quyết bài toán môi trường này nhưng đến nay vẫn chưa thấy động tĩnh gì

Là những sinh viên ngành môi trường, trước vấn đề bức xúc của người dân, chúng tôi đã tiến hành khảo sát, đánh giá chất lượng môi trường tại khu vực này Từ đó chúng tôi đã đưa ra phương án nhằm giảm thiểu phần nào lượng chất thải

thải ra môi trường Đây chính là cơ sở để chúng tôi hình thành đề tài “Nghiên cứu,

sản xuất phân hữu cơ từ phế thải thuỷ sản”

Qua việc thực hiện đề tài trên, chúng tôi đã cảnh báo mức độ ảnh hưởng đến môi trường của khu vực Sau quá trình nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ từ các phế thải gây ô nhiễm chúng tôi mong rằng có thể giảm thiểu phần nào tình trạng ô nhiễm tại khu công nghiệp và vùng phụ cận, đảm bảo điều kiện làm việc cho các doanh nghiêp đồng thời tạo ra được sản phẩm có ích cho nông nghiệp

CHƯƠNG 1

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, HIỆN TRẠNG KHU VỰC VÀ ĐỊNH HƯỚNG XỬ LÝ

1.1 Đối tượng nghiên cứu

Nước ta là nước nhiệt đới với hệ thống sông ngòi dày đặc và đường bờ biển dài 3200 km kéo dài từ Nam chí Bắc, Đà Nẵng lại là thành phố tiếp giáp với biển Đông Với vị trí địa lí và khí hậu thuận lợi như vậy nên việc đánh bắt thủy sản đã trở thành một trong những ngành nghề chính của nhiều người dân tại thành phố này Nhờ đó ngành khai thác và chế biến thủy sản đã phát triển rất nhanh, ngày càng nhiều công ty chế biến thủy sản được hình thành và phát triển

Khu Công nghiệp Dịch vụ Thuỷ sản Đà Nẵng được thành lập theo Quyết định số 5210/UĐ-UB ngày 04/9/2001 (Giai đoạn 1) và Quyết định số 10939/UĐ-UB ngày 31/12/2002 (Giai đoạn 2) của Chủ tịch 10939/UĐ-UBND thành phố Đà Nẵng với tổng diện tích là 77,3 ha, nằm tại Quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng, cách trung tâm thành phố Đà Nẵng 3,5 km, cách Cảng biển Tiên Sa 2,5km, cách Cảng biển Liên Chiểu 18,5 km và có giới hạn khu đất:

- Phía Tây giáp : Khu dịch vụ Âu Thuyền

- Phía Bắc giáp : Khu tái định cư phía Đông đường Yết Kiêu

- Phía Đông giáp : Khu tái định cư Thọ Quang 2, Thọ Quang 3, Mân Thái - Phía Nam giáp : Khu dân cư

Dự án do Công ty Phát triển và Khai thác hạ tầng Khu Công nghiệp Đà

Nẵng (Daizico) trực thuộc Ban Quản lý các Khu Công nghiệp và Chế xuất Đà

Nẵng thực hiện

Hình 1: Sơ đồ quy hoạch KCN dịch vụ thuỷ sản Thọ Quang - Đà Nẵng 1.2 Hiện trạng khu vực

Hiện nay trên địa bàn thành phố có 14 doanh nghiệp chế biến đông lạnh với công suất 47 tấn/ngày Tổng dung lượng kho bảo quản lạnh khoảng 8.500m3 Hầu hết sản phẩm đều được xuất khẩu và thị trường xuất khẩu đang được mở rộng sang các nước có yêu cầu chất lượng sản phẩm cao như Mỹ, EU, Nhật Quy trình sản xuất của các nhà máy thủy sản tương đối giống nhau với công nghệ cao Bên cạnh thủy hải sản đông lạnh, các doanh nghiệp cũng chú ý phát triển sản phẩm hải sản sấy khô Tuy còn chế biến bằng phương pháp thủ công và bán cơ khí song sản

phẩm cũng đạt yêu cầu xuất khẩu Năm 2000 đã sản xuất hơn 1.500 tấn và xuất khẩu hơn 80 % đi các nước

Sơ đồ qui trình công nghệ:

Cùng với sự tăng nhanh về sản lượng cũng như chất lượng thì khối lượng các chất thải rắn từ quá trình chế biến thủy sản đưa ra ngày càng nhiều Chất thải rắn sản xuất bao gồm: các phụ tạng, đầu, vỏ, xương, vảy của cá, mực, tôm loại ra trong quá trình chế biến

Số lượng phế thải thủy hải sản thường biến động theo nguồn nguyên liệu, chủng loại sản phẩm và công nghệ chế biến Theo số liệu của WHO, định mức phát thải trung bình như sau:

- 280 Kg/tấn sản phẩm cá, mực - 570 Kg/tấn sản phẩm cua, tôm

- Như vậy với tổng công suất của Khu Công Nghiệp là 47 tấn/ ngày thì tổng lượng chất thải ra dao động khoảng 13,16÷26,8 tấn/ ngày

Chất thải rắn sản xuất và sinh hoạt tại các cơ sở chế biến thủy sản chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, các chất khoáng vô cơ Các tác động môi trường gây ra do chất thải rắn chế biến thủy sản:

- Làm mất mỹ quan

- Chất thải rắn là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của các sinh vật truyền bệnh nguy hiểm như ruồi, muỗi

- Các chất thải rắn này dễ dàng bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây ô nhiễm không khí, gây ô nhiễm đất, nước mặt, nước ngầm

Trong quá trình làm đề tài chúng tôi có quan sát và tìm hiểu thì từ năm 2006 đến nay hầu hết các nhà máy thủy sản không còn hợp đồng với Công ty Đô thị môi trường thu gom và xử lý chất thải và bùn thải tại nhà máy Đa số các doanh nghiệp trong khu công nghiệp đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải riêng hoặc có thì cũng chỉ mang tính đối phó nên nước thải được chảy chung vào cống thoát nước mưa và thải trực tiếp vào Âu Thuyền Toàn bộ các phế thải thuỷ hải sản sau quá trình chế biến, sản xuất được đựng trong các thùng nhựa, xô có nắp hay không có nắp, cuối mỗi ngày thì được đổ thẳng ra Âu Thuyền Thọ Quang, ra sông Hàn

Hình 2: Phế thải sau chế biến

Chính vì điều đó, mà mặc dù các doanh nghiệp chế biến hải sản xuất khẩu chỉ mới được tập trung về Khu Công Nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, Đà Nẵng vài năm trở lại đây nhưng hầu hết người dân khu vực phường Nại Hiên Đông (quận Sơn Trà) đã bắt đầu phản ánh vì mùi hôi rất khó chịu có xuất xứ từ phía Âu Thuyền Thọ Quang, nhất là khi có gió Nồm thì mùi hôi lại hành hạ người dân dữ dội hơn Mặt nước của Âu Thuyền Thọ Quang như đặc sánh lại, rác rưởi nổi lềnh bềnh, mùi hôi bốc lên nồng nặc không ai còn dám đặt chân xuống nước vì có thể gây ngứa toàn thân, nổi ghẻ Môi trường ô nhiễm nặng, ruồi muỗi nhiều, dịch bệnh phát triển nhanh, ngư dân trên tàu thường bị các loại bệnh như: sốt cao, viêm phổi, viêm phế quản và dị ứng khắp cơ thể Người dân ở ngay cạnh sông, cạnh biển nhưng không bao giờ được hưởng không khí trong lành

Theo kết quả quan trắc của Sở Tài nguyên - Môi trường Thành Phố Đà Nẵng thực hiện cho thấy, nước thải tại khu vực Thủy sản Thọ Quang bị ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, nồng độ BOD5 vượt 12,6 lần, COD vượt 10,48 lần, tổng Nitơ vượt 2,17 lần, tổng Photpho vượt 2,76 lần, lượng coliform vượt 1,5 lần

NT1: Nước thải công ty Danifood trước xử lí NT2: Nước thải công ty Danifood sau xử lí

NT3: Nước thải công ty chế biến và xuất khẩu thuỷ sản Thọ Quang sau xử lí NT4: Nước thải công ty TNHH Phước Tiến chưa xử lí

NT5: Nước thải công ty TNHH Đại Thuận chưa xử lí

Từ thực tế đó, để bảo vệ sức khoẻ của người dân địa phương, đảm bảo mỹ quan khu vực nói riêng và thành phố nói chung, đồng thời tạo thuận lợi cho hoạt động sản xuất của doanh nghiệp thì một yêu cầu cấp thiết được đặt ra là bằng cách nào đó phải giải quyết được lượng chất thải phát sinh này

Cùng với tình trạng gia tăng dân số nước ta hiện nay làm cho diện tích đất canh tác bình quân đầu người trong vòng 65 năm qua đã giảm từ 2548 m2 xuống còn 732 m2, tương ứng với mức độ giảm 1,1%/năm Vì vậy, sử dụng đất nông nghiệp sao cho hiệu quả là thật sự cần thiết Ông cha ta có câu ”Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” cho thấy được tầm quan trọng của phân bón đối với việc làm tăng năng suất cây trồng Phân bón cung cấp cho cây trồng những dinh dưỡng cần thiết mà đất không đủ khả năng cung cấp, duy trì độ phì nhiêu trong quá trình canh tác

1.3 Định hướng xử lý

Đặc trưng của ngành chế biến thủy sản là lượng chất thải phụ thuộc vào mùa vụ khai thác, chất lượng và số lượng nguyên liệu sử dụng dẫn đến có lúc quá nhiều chất thải, lúc lại rất ít, là khó khăn cho các nhà quản lý xí nghiệp muốn xây dựng cho riêng mình một hệ thống xử lý chất thải có công suất phù hợp Nhưng nếu thải bỏ ra bên ngoài thì vừa gây ô nhiễm môi trường lại vừa lãng phí vì thành phần chủ yếu của phế thải thủy sản là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, photpho…là những chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống Bằng nhận định chủ quan, nhóm chúng tôi hình thành và thực hiện ý tưởng sản xuất phân bón hữu cơ từ phế thải này Biện pháp này vừa giúp giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường vừa làm tăng giá trị phế liệu thu hồi

CHƯƠNG 2

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN

2.1 Mục tiêu đề tài

- Giải quyết tình trạng ô nhiễm tại khu công nghiệp dịch vụ Thủy sản Thọ Quang - Đà Nẵng và các vùng phụ cận

- Tận dụng các phế phẩm gây ô nhiễm để sản xuất phân bón hữu cơ phục vụ cho nông nghiệp và trồng cây cảnh

2.2 Các phương pháp tiếp cận

1 Phương pháp khảo sát thực địa

- Tiếp cận, khảo sát, tìm hiểu đối tượng - Lấy mẫu chất thải

2 Phương pháp mô hình - Xây dựng mô hình ủ phân - Xây dựng mô hình trồng rau 3 Phương pháp phân tích

- Phân tích các thành phần dinh dưỡng và các chỉ tiêu vi sinh trong sản phẩm 4 Phương pháp đánh giá kết quả

- Kết quả phân tích ở phòng thí nghiệm

- Kết quả phân tích của Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 2 - Tổng Cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng

CHƯƠNG 3

NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

3.1 Phân hữu cơ và các phương pháp ủ

3.1.1 Khái niệm

Phân bón hữu cơ là sản phẩm được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ khác nhau, nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, cải tạo đất, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản Phân bón hữu cơ không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản

3.1.2 Lựa chọn phương pháp ủ phân

Quá trình ủ phân hữu cơ là một phương pháp truyền thống được áp dụng phổ biến ở các quốc gia đang phát triển nói chung và ở Việt Nam nói riêng Phương pháp này được áp dụng rất có hiệu quả Quá trình ủ thực chất là một quá trình phân giải phức tạp các hợp chất gluxit, lipit và protein với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí hay kỵ khí Quá trình ủ có thể là ủ hiếu khí hay kỵ khí

Ở đây chúng tôi chọn phương pháp ủ kỵ khí không hoàn toàn có đảo trộn định kỳ vì:

- Đặc điểm của phế thải thủy sản là có mùi hôi thối đặc biệt trong quá trình phân hủy

- Quy trình ủ đơn giản hơn so với phương pháp ủ hiếu khí - Chi phí đầu tư và vận hành thấp

- Dễ áp dụng trong thực tế

3.2 Quy trình ủ phân

Phế thải thủy sản có đặc điểm là độ ẩm cao nên cần thiết phải bổ sung cơ chất để đạt được độ ẩm thích hợp

Quy trình sản xuất phân bón hữu cơ được tiến hành theo các bước: - Thu gom nguyên liệu (phế thải thủy sản) và cơ chất

- Cắt, xé nhỏ đến kích thước thích hợp

- Phối trộn phế thải thủy sản và cơ chất, đồng thời phun chế phẩm sinh học với liều lượng trung bình 1 lít/m3

- Tiến hành ủ, che đậy bằêng lá cây, túi nilong để giữ nhiệt, đồng thời giữ độ ẩm vào khoảng 45 – 70 % trong suốt quá trình ủ

- Đảo định kỳ, kiểm tra và theo dõi nhiệt độ ủ Bổ sung chế phẩm sinh học

Quá trình ủ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, kích thước vật liệu ủ…

Sơ đồ quy trình ủ:

3.3 Thực hiện quá trình ủ thử nghiệm

3.3.1 Nguyên liệu

- Nguyên liệu chính là phế thải thủy sản: gồm nội tang mực, da cá, ruột cá

- Cơ chất bổ sung: thử nghiệm với rơm rạ, bã mía, mùn cưa từ quá trình sản xuất nấm Linh Chi

* Cơ sở lựa chọn cơ chất:

Phân bón hữu cơ

Cắt, xé Cắt, xé

+ Đà Nẵng là đô thị loại I, nhưng nông nghiệp vẫn là một ngành trọng yếu Mặt khác Đà Nẵng lại tiếp giáp với Quảng Nam là một tỉnh có thế mạnh về nông nghiệp nên phát sinh một lượng rơm rạ, bã mía đáng kể Việc chúng tôi lựa chọn những cơ chất này cũng góp phần giải quyết được lượng phế thải nông nghiệp đó + Theo điều tra, Đà Nẵng có khoảng70cơ sở sản xuất nấm và cứ 600 kg nấm cần 1 tấn mùn cưa Như vậy lượng mùn cưa thải ra khoảng 5,5tấn/ngày Đây là một lượng khá lớn nếu thải bỏ thì thật lãng phí một nguồn nguyên liệu hữu ích Mùn cưa sử dụng trong quá trình nghiên cứu được lấy từ hợp tác xã nấm An Hải Đông năng suất 50kg nấm/ngày Mùn cưa được trộn với bông làm giá thể cho quá trình sản xuất nấm

Các nguyên liệâu này được sử dụng khá phổ biến trong các quá trình ủ phân truyền thống của người dân Việt Nam

3.3.2 Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất

- Thùng xốp cách nhiệt với kích thước 53x39x30 (cm) có ngăn thu nước rỉ ở đáy được làm bằng khung sắt với chiều cao 10 cm, phía trên đặt lưới thép mắt lưới nhỏ

sao cho phân khỏi lọt xuống đáy

- Cân

- Chế phẩm sinh học PMET (Plants medicine enviroment treater): được pha loãng theo tỉ lệ 1:4, ủ trong vòng 3 ngày trước khi sử dụng

Hình 3: Mùn cưa thải ra sau quá trình làm nấm tại Hợp tác xã An Hải Đông

+ Các thành phần chính của PMET: - Độ pH: 3,0 – 3,4

- Vi sinh vật có ích: 6,9x106 CFU/ml - Lactobacillius spp: 6,8x106 CFU/ml

- Saccharomyces cerevisiae: 2,4x104 CFU/ml - Hàm lượng chất khô tính theo khối lượng: ≤ 1,5% - Dung môi và các phụ gia: < 65%

+ Công dụng: Xử lý mùi hôi do các chất hữu cơ phân hủy sinh ra và các hợp chất chứa H.C, S, N, P

- Nhiệt kế

- Các dụng cụ cần thiết khác

Hình 4: Chế phẩm sinh học PMET Hình 5: Cấu tạo thùng ủ phân

3.3.3 Tiến hành ủ thử nghiệm

1) Ủ với cơ chất là rơm rạ

Phế thải thủy sản phối trộn với rơm rạ đã được cắt nhỏ, phun chế phẩm sinh học PMET với liều lượng 1 lit/m3 để bổ sung vi sinh vật, đồng thời để khử mùi Cho vào thùng ủ, đậy kín bằng lá cây, túi ni lông Trong quá trình ủ phải thường xuyên kiểm tra và đảo trộn định kỳ 3 ngày/lần kết hợp với theo dõi sự thay đổi nhiệt độ Bổ sung PMET trong giai đoạn đầu

2) Ủ với cơ chất là bã mía