Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ cà phê

FUMEE CO.,LTD fumee.vn CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Mở đầu Cùng với phát triển không ngừng xã hội, ngành nông nghiệp có thay đổi đáng kể Nhiều máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt, giống mới…ra đời, đáp ứng kịp với nhu cầu ngày cao Việt Nam nước nông nghiệp nên phân bón giống xem yếu tố có tính định đến suất chất lượng Nhiều nơi, sử dụng mức cần thiết loại phân bón thuốc trừ sâu hoá học làm cho đất canh tác bị bạc màu nhanh chóng Ngoài ra, ảnh hưởng phát triển Nông Nghiệp theo hướng CNHHĐH góp phần làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày giảm đi, dân số tiếp tục tăng lên, nhu cầu nhà ngày nhiều, quy hoạch quản lý tốt diện tích đất màu mỡ nhanh chóng Mặt khác, mưa nhiều tập trung làm cho đất trở nên xói mòn, rửa trôi nhanh, đất dễ bị suy thoái, cạn kiệt dinh dưỡng Bên cạnh đó, việc khai thác sử dụng mức chế độ canh tác không hợp lý dẫn đến tình trạng sa mạc hóa Do nhu cầu xã hội ngày phát triển cao đòi hỏi người sử dụng nhiều biện pháp khác để tăng suất sản lượng sản phẩm Những hoạt động nhằm mục đích kinh tế nguyên nhân làm ô nhiễm môi trường Mặt khác, ngành nông nghiệp Việt Nam chủ yếu sử dụng phân bón hóa học, dư lượng chất hóa học loại phân gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước ảnh hưởng nhiều đến sinh vật người Để trả lại độ phì nhiêu cho đất biện pháp cấp thiết đố sử dụng sản phẩm phân hữu chế biến từ nguồn khác nhau, giải pháp hay giải vấn đề Phân bón hữu dựa vào chủng vi sinh vật phân giải chất hữu bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp,… tạo sinh khổi, sinh khối tốt cho cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp Mặt khác với mức sống trung bình người nông dân dùng loại phân bón cho trồng với giá cao vậy, đời hữu đáp ứng mong muốn người nông dân, vừa SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn tăng suất lại hợp túi tiền Dùng phân hữu thay từ 50 100% lượng phân đạm hóa học (tùy loại trồng bón phân vi sinh tiết kiệm nhiều chi phí giá phân hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun lượng thuốc BVTV)…Do bón phân hữu nên sản phẩm an toàn, lượng nitrat giảm đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả giữ ẩm tốt hơn, tăng cường khả cải tạo đất hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho đất tơi xốp Tại Tây Nguyên có khoảng 500.000 cà phê, trung bình hang năm thu khoảng triệu cà phê thành phẩm Với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 15% lượng vỏ cà phê tạo hàng năm khoảng 300.000 ngàn Vì tiềm việc chế biến vỏ cà phê thành phân compost lớn Đề tài đời nhằm tận dụng lượng vỏ cà phê bị thải bỏ 1.2 Mục tiêu đề tài o Tối ưu hóa trình ủ phân compost từ vỏ cà phê o Xây dựng quy trìnhhoàn thiện để ủ phân compost từ vỏ cà phê 1.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đồ án thực với nhũng nội dung sau: o Tổng quan công nghệ làm phân compost o Phân tích thành phần, đặc tính vỏ cà phê o Lắp đặt vận hành mô hình ủ compost từ vỏ cà phê o Nghiên cứu điều kiện tối ưu sản xuất compost tù vỏ cà phê 1.4 Đối tượng nghiên cứu Vỏ cà phê từ huyện EaHleo tỉnh Đăk Lăk 1.5 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu điều kiện khí hậu Quận 12, Tp HCM: o Nhiệt độ trung bình 30 0C o Độ ẩm trung bình 75% o Ánh sáng tự nhiên SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn 1.6 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Xử lý vỏ cà phê, tạo nguồn phân bón cho trồng 1.7 Phạm vi ứng dụng Áp dụng với quy mô nhỏ ( hộ gia đình, trang trại nhỏ ) 1.8 Phương pháp nghiên cứu: 1.8.1 Phương pháp luận Dựa vào tài liệu sẵn có trình lên men hiếu khí chất thải có nghuồn gốc hữu cơ, để xây dựng mô hình ủ compost từ vỏ cà phê Theo dõi liên tục tiêu nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng cacbon, hàm lượng Nito ảnh hưởng đến trình tạo sản phẩm compost 1.8.2 Phương pháp thực tiễn Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu từ trình ủ compost, thông số trình theo dõi nhiệt độ, độ sụt giảm thể tích, pH, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N Phương pháp thực nghiệm: Làm thực nghiệm ủ phân compost Phương pháp thống kê: Tính toán biến thiên nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N trình ủ phân Phương pháp đánh giá: Nhận xét, đánh giá kết sau trình ủ SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP VÀ VỎ CÀ PHÊ 2.1 Tổng quan nông nghiệp Việt Nam Nông nghiệp ngành kinh tế quan trọng Việt Nam Hiện nay, Việt Nam nước nông nghiệp Năm 2009, giá trị sản lượng nông nghiệp đạt 71,473 nghìn tỷ đồng (giá so sánh với năm 1994), tăng 1,32% so với năm 2008 chiếm 13,85% tổng sản phẩm nước Tỷ trọng nông nghiệp kinh tế bị sụt giảm năm gần đây, các lĩnh vực kinh tế khác gia tăng Đóng góp nông nghiệp vào tạo việc làm lớn đóng góp ngành vào GDP Trong năm 2005, có khoảng 60% lao động làm việc lĩnh vực nông, lâm nghiệp, thuỷ sản Sản lượng nông nghiệp xuất chiếm khoảng 30% năm 2005 Việc tự hóa sản xuất nông nghiệp, đặc biệt sản xuất lúa gạo, giúp Việt Nam nước thứ hai giới xuất gạo Những nông sản quan trọng khác cà phê, sợi bông, đậu phộng, cao su, đường, trà 2.2 Thực trạng phụ phẩm nông nghiệp Trong sản xuất nông nghiệp, lâu nhiều nông dân trọng đến sản phẩm mà làm Chăn nuôi hay trồng trọt vậy, mục tiêu cuối mà họ muốn đạt tới làm để có suất chất lượng cao Tất nhiên, điều mà họ mong muốn đáng, họ lại quên sản phẩm phụ mà lẽ khai thác tốt mang lại nguồn thu đáng kể Không có vậy, thứ mà nông dân cho bỏ làm ảnh hưởng đáng kể tình trạng ô nhiễm môi trường Cây lúa năm cho khoảng vài chục triệu rơm Một thời gian dài nguồn rơm thường bị nông dân đốt bỏ thải xuống sông rạch gây ô nhiễm làm cản trở giao thông đường Khối lượng rơm khổng lồ dùng để sản xuất loại hàng hóa khác dùng chăn nuôi làm tăng thu nhập cho nông dân nhiều Vụ lúa với khoảng triệu đất trồng lúa, tương đương gần 20 triệu rơm, với lợi mùa khô, tranh thủ phơi vài nắng bó lại xếp vào nhà chứa chất thành cần tận dụng nửa lượng rơm mùa SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn chủ động nuôi vài trăm ngàn trâu, bò Còn muốn “đổi vị”, tăng chất cho rơm, cần vài túi nilong đường kính 1-1,2m, 100 kg rơm thêm kg urê, nửa kg muối hòa tan, chất rơm vào túi, chất lớp tưới dung dịch pha sẵn nén thật chặt đến đầy túi, cột chặt miệng túi lại úp ngược xuống, 8-10 ngày sau lấy cho trâu bò ăn hữu dụng Rơm - sản phẩm phụ lúa bỏ “rơm rác”- song, biết khai thác gia tài Ngoài rơm rạ, diện tích trồng khoai lang, khoai mì, bắp mía nước ta có hàng trăm ngàn Sau thu hoạch thân, củ, trái, phần đọt tận dụng, chế biến theo phương pháp ủ vi sinh, bảo quản cho trâu bò, heo ăn dần năm chủ động nuôi hàng trăm ngàn trâu bò, hàng trăm ngàn heo, tiết kiệm nguồn tiền thức ăn lớn Phương pháp ủ chua vi sinh dễ làm, tiện dụng thời gian bảo quản kéo dài, trâu bò, heo lại thích ăn loại thức ăn Cách làm trên, với mẻ, nước ôn đới có chăn nuôi phát triển họ áp dụng rộng rãi phổ biến Theo nhà khoa học, thức ăn xanh ủ chua việc dinh dưỡng bảo tồn, cải thiện giúp cho vật nuôi tiêu hóa, hấp thu dễ Theo thống kê nước ta có hàng triệu heo trâu bò, hàng chục triệu gia cầm Ngoài sản phẩm thịt, trứng, sữa, sức kéo chất thải chúng thải không Thực tế có phân bò lượng phân heo, phân gà vịt sử dụng để bón cho tiêu, nuôi cá trồng rẫy ăn trái Số lại lớn thải môi trường qua ao, đìa, sông rạch vệ sinh nguồn lây lan dịch bệnh cho người vật nuôi Theo tính toán chuyên gia khí sinh học cần trâu bò hay 10 heo 100 gia cầm, hộ nông dân làm túi khí sinh học qui mô nông hộ (túi ủ Biogas) Công trình khí sinh học đem lại nguồn lợi đáng kể cho người sử dụng Chỉ tính riêng cho việc dùng gas để đun nấu năm tiết kiệm triệu đồng tiền chất đốt Nếu hạch toán vào chăn nuôi coi nguồn lãi đáng kể, làm giảm giá thành khoảng 7% Mặt khác, phụ phẩm công trình khí sinh học gồm nước thải lỏng bã thải sản phẩm có giá trị thiết thực sản xuất nông nghịêp Chúng sử dụng làm phân bón, nuôi nấm, xử lý hạt SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn giống hay làm thức ăn bổ sung cho gia súc, nuôi cá, nuôi trùn quế… Kết nghiên cứu cho thấy, dùng phụ phẩm lỏng phun suất trồng tăng bình quân khoảng 10% so với bón trực tiếp vào đất Còn bã thải túi khí bón phối hợp với phân vô làm tăng độ hòa tan hấp thu phân bón hóa học đất, tăng hiệu sử dụng NPK lên 10-30% Ngoài ra, cách bón thúc đẩy hoạt động vi sinh vật, giữ phân cho đất, làm đất tơi xốp, tránh tình trạng đất bị chai bón nhiều phân hóa học Sản phẩm phụ từ nông nghiệp bỏ rác, thứ rác độc hại ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người, vật nuôi môi sinh Còn biết tận dụng xử lý khai thác nguồn lợi đáng kể vật chất lẫn tinh thần không lo bệnh tật Cái lợi trước mắt rõ, lâu dài giúp tạo dựng nên nột nông nghiệp bền vững Đất đai có hạn, người ngày đông Thêm nữa, màu mỡ đất ngày cạn kiệt dần canh tác liên tục nhiều vụ năm Đã đến lúc thờ trước thực trạng Tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp vào sản xuất nông nghiệp, có nghĩa ta trả cho đất thứ mà ta lấy Hơn lúc hết, ngày giới vào khắc phục xuống cấp trầm trọng khí hậu môi trường Chúng ta không nên đứng mà phải hành động để bảo vệ khí hậu thân thiện với môi trường sống 2.3 Thực trạng vỏ cà phê Tây Nguyên vùng đất rộng lớn giàu tiềm phát triển nông nghiệp với nhiều loại trồng khác nhau, đất đai đánh giá thiên đường để trồng công nghiệp, đặc biệt cà phê, cao su trồng khác Nhưng yếu tố tự nhiên, địa hình dốc bị chia cắt mạnh khai thác đất không hợp lý, không kỹ thuật người nên làm suy thoái sức sản xuất đất, mà trước hết làm sụt giảm hàm lượng chất hữu đất, sau độ phì, cấu trúc đất bị sụt giảm theo Thực tế sản xuất khẳng định vai trò thiết yếu phân hữu việc trì độ phì nhiêu đất, ổn định suất trồng, góp phần vào sản xuất nông nghiệp bền vững SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn Vỏ cà phê thường bị đốt bỏ đổ trực tiếp vườn cà phê không qua xử lý, nên chậm phân hủy gây ô nhiễm môi trường nguồn mang sâu bệnh hại tích lũy cho vụ sau Vỏ cà phê chứa nhiều cafein tanin có khả ức chế vi sinh vật làm chậm trình phân hủy môi trường tự nhiên (chỉ phân hủy sau năm) Mặc dù vậy, vỏ cà phê giàu lignocellulose, nguyên liệu lý tưởng cho trình lên men vi sinh vật Một số nông dân đem trộn vỏ cà phê với phân chuồng để làm phân bón cho vụ sau qui trình ủ nên hiệu không cao Phần lớn nông dân trồng cà phê Kon Tum, Đăk Lăk, Gia Lai sử dụng phân bón hóa học, thiếu bón phân hữu làm cho đất trồng cà phê ngày bị chai cứng, thoái hóa, vi sinh vật đất bị suy thoái sử dụng phân hữu vi sinh với giá cao để bón cho cà phê hiệu kinh tế, đó, hàng năm có khoảng 300.000 vỏ cà phê bị thải bỏ, nguồn hữu dồi để sử dụng làm phân compost SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ PHÂN COMPOST 3.1 GIỚI THIỆU Ở nước phát triển, trở ngại có liên quan đến kinh tế, kỹ thuật nguồn nhân lực có đủ trình độ chuyên môn làm thu hẹp hội lựa chọn giải pháp quản lý, xử lý, thải bỏ chất thải rắn chấp nhận Những giải pháp bao gồm: giảm thiểu, tái sinh tái chế, sản xuất compost, thiêu đốt chôn lấp chất thải rắn Sản xuất compost giải pháp, có vài ngoại lệ, thích hợp cho nguồn nguyên liệu hạn chế có sẵn nước phát triển Một đặc điểm làm cho sản xuất compost đặc biệt phù hợp khả thích nghi cao với nhiều tình khác nhau, phần yêu cầu cần thiết cho trình sản xuất compost linh động thay đổi Kết là, gần có hệ thống compost cho trường hợp, nghĩa từ hệ thống đơn giản cho khu vực phát triển công nghiệp đến hệ thống giới hoá phức tạp cho khu vực phát triển công nghiệp đại Giải pháp sản xuất compost tận dụng nhiều lợi ích hệ thống sinh học: giảm chi phí cho trang thiết bị chi phí vận hành, thân thiện với môi trường tạo sản phẩm có ích Ngược lại, sản xuất compost có số bất lợi, thường liên quan đến hệ thống sinh học, cụ thể tốc độ phản ứng chậm số vấn đề dự đoán Đối với nhược điểm vừa nêu, tốc độ phản ứng chậm hợp lý thời gian cần thiết để xảy phản ứng (retention times) tính tuần tháng Tuy nhiên, nhược điểm dự đoán không hợp lý Nếu tất điều kiện cần thiết xác định, đảm bảo trì tình trạng trình sản xuất dự báo Giữa yếu tố tiên chủ yếu điều kiện định cho thành công sản xuất compost hiểu biết cặn kẽ ứng dụng nguyên tắc trình Nếu hiểu biết này, kế hoạch thiết kế vận hành sản xuất compost không chuẩn bị đầy đủ Những kiến thức sinh học dựa kiến thức nguyên tắc trình Kiến thức naỳ cho phép đưa đánh giá hợp lý kỹ thuật làm compost ứng dụng kỹ thuật Lợi ích hiển nhiên kiến thức giúp ích cho việc SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn lựa chọn hệ thống phù hợp để thực nhiệm vụ đưa Thêm lợi ích kèm theo khả đánh giá xác hệ thống thử nghiệm 3.2 ĐỊNH NGHĨA: Có định nghĩa compost: định nghĩa theo thuật ngữ, phân biệt sản xuất compost với dạng phân hủy sinh học khác Thứ hai định nghĩa quan điểm sinh thái 3.2.1 Định nghĩa theo thuật ngữ: Định nghĩa phân biệt sản xuất compost với trình sinh học khác là: “ Composting is the biologycal decomposition of biodegradable solid waste under controlled predominantly aerobic conditions to a state that is sufficiently stable for muisance – free strorage and handling and is satisfactorily matured for safe use in agriculture” “Sản xuất Compost phân huỷ sinh học chất thải rắn dễ phân huỷ sinh học điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát thành chất tình trạng ổn định hoàn toàn, không gây cảm giác khó chịu lưu trữ, sử dụng trưởng thành để sử dụng an toàn nông nghiệp” Các thuật ngữ cụm từ sử dụng kết hợp với để phân biệt điểm khác sản xuất comost với trình phân huỷ khác là: “biological decomposition” (phân hủy sinh học), “biodegradable” (dễ phân hủy sinh học), “under controlled predominantly aerobic conditions” (dưới điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát), “sufficiently stable” (ổn định hoàn toàn), “mature” (trưởng thành) Cụm từ: “biological decomposition” có ý phân huỷ tiến hành hoàn thành vi sinh vật “Biodegradable” nói đến chất dễ bị ảnh hưởng trình phân huỷ chủng vi sinh vật, vd: vi khuẩn, nấm… Những chất Các chất dạng hợp chất hữu tạo từ vi sinh vật tổng hợp hoá học (như halogenated hydrocarbons - hydrocarbon bị halogen hóa) Sự phân huỷ chất hữu tổng hợp đòi hỏi hoạt động số chủng VSV định điều kiện đặc biệt Cụm từ “under controlled predominantly aerobic conditions”có ý nghĩa: 1) phân biệt sản xuất compost SVTH: Trần Xuân Huy FUMEE CO.,LTD fumee.vn với trình phân huỷ sinh học ngẫu nhiên diễn tự nhiên (vd: bãi rác hở, rừng, cánh đồng…) 2) phân biệt sản xuất compost với trình phân hủy kị khí ( biogas) Tiêu chuẩn “ổn định” an toàn lưu trữ không gây mùi khó chịu Tiêu chuẩn cho “trưởng thành” ( hoai mục hoàn toàn)” định hướng để sử dụng nông nghiệp 3.2.2 Định nghĩa quan điểm sinh thái: “Composting is a decomposition process in which the substrate is progressively broken down by a succession of population of living organisms The breakdown products of one population serve as the subtrate for the succeeding population The succession is initiated by way of the breakdown of the complex molecules in the raw substrate to simpler forms by microbes indigenous to the substrate.” “Sản phẩm compost trình phân huỷ mà chất liên tục bị phân hủy quần thể VSV kế tục Sản phẩm phân hủy quần thể VSV làm chất cho quần thể vi sinh vật Các trình nối tiếp bắt đầu cách phân hủy phân tử phức tạp chất thô thành dạng đơn giản VK có sẵn chất 3.3 SINH VẬT THỰC HIỆN CHUYỂN HÓA COMPOST Các vi sinh vật ưa ấm, vi sinh vật chịu nhiệt mesophilis thermophilic nấm chiếm ưu tổ chức sinh vật suốt giai đoạn đầu giai đoạn hoạt động chuyển hóa tích cực (active stage – giai đoạn nhiệt độ cao) trình ủ compost Có thể phân chia VSV thành nhóm theo hình thái chúng “VK có hình thái đầy đủ” (“bacteria proper”) “VK dạng sợi” Thật ra, VK dạng sợi đơn giản VK bị “phân nhánh” , loại khuẩn tia.(Khuẩn tia nhóm VSV có tính chất trung gian vi khuẩn nấm Chúng có hình dạng tương tự nấm với chiều rộng tế bào từ 0,5 – 1,4  m, công nghiệp, nhóm VSV sử dụng rộng rãi để sản xuất chất kháng sinh.) Thường khuẩn tia không xuất với số lượng lớn hết giai đoạn nhiệt độ cao trình ủ phân compost Ngẫu nhiên với xuất khuẩn tia biến nhanh chóng cellulose chất gỗ (lignin) Mặc dù vài VK phân giải Nito có mặt, điều kiện không cho phép phân giải nitơ SVTH: Trần Xuân Huy 10 FUMEE CO.,LTD fumee.vn 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 30.5 30.5 30.5 30.5 30.5 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 SVTH: Trần Xuân Huy 32.0 32.0 32.0 32.0 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 30.5 30.5 30.5 30.5 30.5 32.5 32.5 32.5 32.5 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 70 33.0 32.5 32.5 32.5 32.5 32.5 32.5 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.0 31.0 31.0 33.5 33.5 33.5 33.0 33.0 33.0 33.0 33.0 33.0 33.0 32.5 32.5 32.5 32.5 32.5 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 31.5 31.5 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Hình 5.2: Biến thiên nhiệt độ đống ủ compost SVTH: Trần Xuân Huy 71 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Nhận xét: Nhìn vào hình 5.2 ta thấy nhiệt độ có thay đổi rõ rệt Vào ngày đầu vi sinh vật chưa thích nghi nên nhiệt độ tăng chậm mô hình, ngày thứ nhiệt độ tăng rõ rệt chứng tỏ có hoạt động mạnh vi sinh vật hiếu khí điều kiện thermophilic Trong điều kiện này, vi sinh vật chuyển hóa chất hữu phức tạp thành đơn giản Sau nhiệt độ khối ủ bắt đàu giảm dần từ ngày thứ đến ngày thứ 20 35 0C ổn định dần đến ngày cuối 30 0C Điều chứng tỏ nhiệt độ thị tăng trưởng vi sinh vật hiếu khí nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn Nó thể vi sinh vật ngày đầu thích nghi chuyển sang pha ưu nhiệt trưởng thành Vi sinh vật có thích nghi phù hợp với mô hình Bên cạnh ta thấy mô hình có sử dụng men vi sinh nhiệt độ tăng cao từ ngày thứ đến ngày thứ lên tới 65 0C mô hình đối chứng không sử dụng men vi sinh nhiệt độ lên đến 52.5 0C Chứng tỏ mô hình sử dụng men vi sinh hữu vi sinh vật hoạt động mạnh hiệu 5.2.3 pH Trong 65 ngày ủ với mẫu đối chứng 60 ngày ủ mẫu lại ta thấy mô hình có pH dao động từ 5.5 – 8.5 thể cụ thể bảng Bảng 5.4: Bảng dao động pH đống ủ compost Ngày Đối chứng Mô hình Mô hình Mô hình Mô hình 7.1 6.8 6.3 5.7 5.6 5.5 5.8 6.3 6.7 7.1 7.5 7.1 6.7 6.4 6.1 5.7 5.5 5.8 6.2 6.9 7.2 7.6 Độ pH 10 7.4 7.0 6.5 6.3 6.1 5.7 6.2 6.7 6.9 7.2 7.5 SVTH: Trần Xuân Huy 7.2 6.8 6.4 5.9 5.7 5.6 5.8 6.5 6.7 6.9 7.3 7.2 6.7 6.3 5.8 5.6 5.5 5.7 6.4 6.6 7.0 7.4 72 FUMEE CO.,LTD fumee.vn 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 7.3 7.8 8.2 7.9 7.8 7.7 7.6 7.5 7.7 7.6 7.4 7.3 7.4 7.6 7.3 7.5 7.3 7.2 7.0 6.9 6.8 6.7 6.9 6.8 6.7 6.9 6.7 6.6 6.5 6.7 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 6.6 6.7 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 6.4 6.5 SVTH: Trần Xuân Huy 7.5 7.9 8.4 8.3 8.1 7.8 7.5 7.4 7.6 7.7 7.8 7.6 7.5 7.6 7.4 7.3 7.5 7.4 7.6 7.5 7.4 7.2 6.9 6.7 6.5 6.6 6.8 6.7 6.5 6.8 6.6 6.4 6.3 6.1 6.2 6.3 6.4 6.3 6.5 6.4 6.2 6.3 6.3 6.3 6.2 7.7 8.1 8.5 8.4 8.2 7.9 7.6 7.5 7.4 7.6 7.7 7.8 7.5 7.7 7.4 7.3 7.4 7.3 7.2 7.4 7.6 7.1 6.9 6.6 6.5 6.4 6.7 6.8 6.6 6.7 6.5 6.4 6.3 6.2 6.4 6.3 6.4 6.5 6.4 6.3 6.2 6.3 6.2 6.1 6.1 73 7.8 8.2 8.5 8.3 8.1 8.0 7.7 7.6 7.5 7.7 7.8 7.6 7.5 7.4 7.5 7.3 7.2 7.4 7.2 7.3 7.1 7.0 7.0 6.9 6.7 6.6 6.4 6.5 6.6 6.7 6.5 6.4 6.3 6.3 6.2 6.1 6.2 6.1 6.3 6.4 6.3 6.2 6.2 6.2 6.1 7.9 8.1 8.5 8.3 8.0 7.8 7.6 7.5 7.4 7.5 7.6 7.6 7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.4 7.3 7.2 7.1 6.9 6.8 6.6 6.5 6.4 6.2 6.3 6.4 6.5 6.4 6.3 6.2 6.3 6.4 6.3 6.3 6.2 6.2 6.2 6.1 6.2 6.1 6.1 FUMEE CO.,LTD fumee.vn 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6.4 6.4 6.6 6.5 6.5 6.4 6.4 6.5 6.5 6.5 SVTH: Trần Xuân Huy 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.1 6.1 6.1 6.2 6.2 74 6.1 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Hình 5.3: Biến thiên pH đống ủ compost SVTH: Trần Xuân Huy 75 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Nhận xét Giá trị pH mô hình nằm khoảng 5,5 – 8,5 tối ưu cho vi sinh vật trình ủ phân Nhìn vào bảng 5.4 hình 5.3 ta thấy giá trị pH mô hình giảm nhanh ngày đầu tiên, điều chứng tỏ thời gian vi sinh vật, nấm tiêu thụ hợp chất hữu thải axit hữu Trong giai đoạn đầu trình ủ axit tích tụ làm giảm độ pH kìm hãm phát triển vi sinh vật, kìm hãm phân hủy lignin cenlulose pH bắt đầu tăng lên lại tuef ngày thứ đến ngày thứ 30 thời gian vi sinh vật tham gia vào trinh phân hủy axit hữu Từ ngày 31 đến kết thúc trình ủ pH dao động khoảng 6,1 đến 7,2 Tuy nhiên ta thấy pH từ ngày thứ trở mô hình có sử dụng men vi sinh pH dao động so với mẫu đối chứng Điều chứng tỏ tác dụng vi sinh vật C N bị phân hủy đồng thời với làm cho pH ổn định 5.2.4 Độ ẩm Độ ẩm dao động trình ủ compost mô hình thí nghiệm thể bảng sau: Bảng 5.5: Thay đổi độ ẩm trình ủ phân Ngày Đối chứng Mô hình 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 62.54 60.45 59.23 51.43 50.21 45.22 42.32 44.14 40.67 42.88 39.55 41.65 51.12 46.22 53.45 53.77 49.46 50.22 46.12 44.68 43.55 64.03 62.55 60.34 53.19 50.68 44.31 42.04 43.44 40.38 41.94 38.51 40.54 49.87 48.77 52.13 53.23 48.63 45.94 43.07 41.65 40.21 SVTH: Trần Xuân Huy Mô hình Độ ẩm (%) 64.34 62.56 61.55 54.41 51.98 43.45 42.82 43.67 39.44 41.84 39.35 40.69 47.31 48.66 51.55 53.86 47.87 45.32 42.47 41.56 39.67 76 Mô hình Mô hình 64.77 62.74 60.95 53.63 52.03 44.69 42.43 41.96 39.55 40.84 41.78 40.57 46.32 47.92 50.45 52.87 46.33 44.68 42.65 41.33 39.23 64.12 61.78 59.56 53.49 52.66 43.78 41.44 40.92 38.34 44.32 44.67 43.21 45.55 46.32 49.44 51.21 47.68 45.22 43.66 41.22 39.25 FUMEE CO.,LTD fumee.vn 63 65 42.22 40.12 Hình ảnh thể thay đổi độ ẩm ủ compost Hình 5.4: Thay đổi độ ẩm đống ủ compost Nhận xét Trong trình ủ độ ẩm kiểm tra trì nằm khoảng tối ưu để vi sinh vật phát triển mạnh Chính để đảm bảo độ ẩm khối ủ nằm khoảng tối ưu ta cần bổ sung thêm nước Nhìn vào bảng 5.5 hình 5.4 ta thấy độ ẩm ngày đầu giảm dần ta cần bổ sung thêm nước để giúp trình phân hủy chất hữu vi sinh vật tốt 5.2.5 Hàm lượng chất hữu Hàm lượng chất hữu đóng ủ kiểm tra liên tục theo tần suất ngày/lần Hàm lượng chất hữu biến thiên rõ rệt, số liệu cụ thể trình bày bảng sau: SVTH: Trần Xuân Huy 77 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Bảng 5.6: Hiệu phân hủy chất hữu mô hình ủ compost Ngày Đối chứng 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 65 5.35 7.30 10.79 14.92 15.32 16.34 17.22 18.78 19.33 20.56 21.04 21.76 23.78 24.56 25.35 26.33 27.76 28.12 30.33 31.21 32.65 32.69 Mô hình Mô hình Mô hình Hiệu phân hủy chất hữu (%) 8.38 8.56 8.91 10.23 11.03 11.05 17.32 18.43 19.43 19.36 20.12 20.53 19.89 21.23 22.69 22.35 22.56 24.87 23.56 24.31 25.21 24.45 25.89 26.29 25.67 26.33 27.19 27.15 28.02 28.45 28.84 29.21 30.06 30.16 31.23 31.57 31.12 32.31 33.07 32.68 33.32 34.32 33.71 35.14 35.65 35.35 36.22 37.01 36.31 37.78 38.11 37.42 38.55 39.12 39.03 40.02 40.31 40.11 41.11 41.55 Mô hình 8.94 11.10 19.53 20.32 22.69 24.68 25.61 26.54 27.86 28.68 30.61 31.92 33.09 35.02 36.22 37.72 38.31 39.81 41.41 41.63 Nhận xét Dựa vào bảng 5.6 ta thấy hiệu xử lý chất hữu tăng nhanh ngày đầu mô hình bắt đầu tăng chậm kể từ ngày 12 trở Mặt khác hiệu xử lý chất hữu mô hình có sử dụng men sinh học 12 ngày đầu lên tới 20% hiệu xử lý mẫu đối chứng 12 ngày đầu 14,92% Điều chứng tỏ mô hình có sử dụng men vi sinh tốc độ phân hủy chất hữu nhanh hiệu so với mô hình đối chứng Mặt khác ta thấy kết thúc trình ủ phân hiệu phân hủy chất hữu mẫu sử dụng men vi sinh đạt 40% so với mẫu đối chứng đạt 32,69% Như việc bổ sung men vi sinh vào ủ phân giúp tăng khả phân hủy chất hữu lên tới 30% 5.2.6 Hàm lượng C SVTH: Trần Xuân Huy 78 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Hàm lượng C mô hình ủ kiểm tra với tần suất 3ngày/lần Hàm lượng C biến thiên rõ rệt, số liệu cụ thể trình bày bảng đây: Bảng 5.7: Kết hàm lượng C mô hình ủ Ngày Đối chứng Mô hình Mô hình Mô hình Mô hình 51.74 46.36 45.87 41.25 39.21 38.56 38.04 37.47 36.82 36.23 35.89 35.34 35.02 34.56 33.76 31.32 29.78 29.16 28.45 28.05 27.98 51.78 46.33 45.69 41.12 39.12 38.57 37.94 37.37 36.67 36.16 35.56 35.02 34.78 34.36 33.53 31.05 29.67 29.11 28.36 28.02 27.88 Hàm lượng C (%) 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 65 51.72 48.97 47.54 46.23 43.95 43.57 43.16 42.66 42.23 41.85 41.32 40.75 40.32 39.79 39.67 39.13 38.77 37.94 37.68 36.95 36.26 35.25 35.21 51.77 47.45 46.43 42.34 41.23 41.02 40.46 39.67 39.24 38.86 38.23 37.67 36.96 36.32 35.65 32.85 31.94 31.45 30.24 29.54 29.45 51.79 46.78 46.14 41.65 39.49 38.75 38.12 37.45 36.94 36.36 35.96 35.57 35.18 34.76 34.28 32.32 30.59 29.45 28.85 28.63 28.55 Ta thấy hàm lượng C giảm dần từ bắt đầu ủ đến kết thúc, biểu diễn theo biểu đồ sau: SVTH: Trần Xuân Huy 79 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Hình 5.5: Đồ thị biểu diễn giảm hàm lượng C Nhận xét: Dựa vào hình 5.5 ta thấy hàm lượng C mô hình suy giảm rõ rệt chứng tỏ trình xảy nhanh chóng đồng Ở mô hình có sử dụng men vi sinh ta thấy ngày đầu hàm lượng C giảm nhanh, ngày đầu hàm lượng C giảm từ 51,79% xuống 41,25%, sau giảm ổn định từ ngày 57 đến kết thúc trình ủ Ở mô hình đối chứng ngày đầu hàm lượng C giảm nhanh từ bắt đầu ủ đến hết 12 ngày hàm lượng C từ 51,72% giảm xuống 43,95% sau giảm dần ổn định từ ngày 60 đến kết thúc trình ủ Từ hàm lượng C giảm nhanh chóng ngày đầu hàm lượng C giảm từ 51,79% xuống 41,25% mô hình có sử dụng men vi sinh, 12 ngày đầu hàm lượng C từ 51,72% giảm xuống 43,95% mô hình đối chứng Ta thấy hàm lượng C mô hình sử dụng men vi sinh có tốc độ phân hủy hàm lượng C nhanh so với tốc độ phân hủy mô hình đối chứng 5.2.7 Hàm lượng N Hàm lượng N mô hình ủ kiểm tra với tần suất ngày/lần Số liệu cụ thể trình bày bảng sau: SVTH: Trần Xuân Huy 80 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Bảng 5.8: Kết hàm lượng N Ngày Đối chứng Mô hình Mô hình Mô hình Mô hình 2.15 2.0 1.84 1.71 1.58 1.48 1.35 1.3 1.24 1.20 1.15 1.10 1.10 1.08 1.08 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 2.15 2.01 1.83 1.7 1.55 1.45 1.35 1.25 1.1 1.08 1.07 1.07 1.06 1.06 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 Hàm lượng N (%) 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 65 2.10 2.05 1.97 1.90 1.8 1.75 1.7 1.65 1.6 1.55 1.5 1.45 1.4 1.35 1.35 1.35 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 SVTH: Trần Xuân Huy 2.15 2.05 1.9 1.75 1.65 1.5 1.4 1.35 1.3 1.25 1.25 1.2 1.2 1.15 1.15 1.15 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 2.15 2.03 1.85 1.73 1.6 1.5 1.4 1.3 1.25 1.20 1.20 1.15 1.10 1.10 1.10 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 81 FUMEE CO.,LTD fumee.vn Hình 5.6 : Đồ thị biểu diễn hàm lượng nito đống ủ Nhận xét Dựa vào hình 5.6 ta thấy hàm lượng N tai tất mô hình giảm rõ rệt Trong ngày hàm lượng N giảm chậm đến ngày đến ngày 18 hàm lượng N giảm nhanh sau giảm ổn định đến kết thúc trình ủ Nó thể vi sinh vật nhũng ngày đầu thích nghi sau đến giai đoạn tăng trưởng, ổn định Mặt khác ta thấy mô hình sử dụng men vi sinh, hàm lượng N giảm nhanh từ 1,8 – 1,9 ngày thứ xuống 1,35 – 1,4 ngày 18 Trong mẫu đối chứng giảm từ 1,97 ngày thứ xuống 1,7 vào ngày thứ 18 Chính ta thấy nhờ có bổ sung vi sinh vật bên vào mô hình giúp vi sinh vật thích nghi hoạt động tốt hiệu so với mô hình đối chứng 5.3 Nhận xét bàn luận Với vật liệu vỏ cà phê sau 60 – 65 ngày ủ trình ủ compost kết thúc Tỷ lệ C/N = 25,62 trình phân hủy chất hữu xảy mạnh tuần đầu tiên, chuyển C thành CO2, tỷ lệ C/N = 20,64 chứng tỏ vỏ cà phê với phối trộn men vi sinh hợp lý cho lượng compost có chất lượng tốt SVTH: Trần Xuân Huy 82 FUMEE CO.,LTD fumee.vn CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận  Tất mẫu làm phân bón Nếu muốn chất lượng phân tốt cần cung cấp thêm chất vi lượng, chất dinh dưỡng NPK  Kết phân tích đánh giá cho thấy mẫu phân từ mô hình 1,2,3,4 cho kết tốt: Thời gian ủ ngắn 60 ngày, hàm lượng chất dinh dưỡng phân thành phẩm cao Xét diều kiện kinh tế với chất lượng phân thành phâm tuiwong đương mô hình mô hình 4, ta chọn mô hình thứ (mô hình 1) mô hình đạt hiệu chất lượng lẫn giá trị kinh tế 6.2 Kiến nghị  Mô hình áp dụng hộ gia đình trang trại nhỏ giúp giải nột phần vấn đề phân bón cho người dân đồng thời tận dụng lượng phụ phẩm/phế phẩm nông nghiệp nước ta  Do điều kiện thời gian kinh phí nên làm mô hình kết cuối chưa hoàn toàn tối ưu Nếu đầu tư kinh phí mở rộng quy mô thực nghiệm mở rộng sang phụ phẩm khác để tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu bị bỏ phí  Từ mô hình hoàn toàn áp dụng rộng rãi cho người dân đồng thời mở rộng để đưa vào thực tế áp dụng thương mại, kinh doanh SVTH: Trần Xuân Huy 83 FUMEE CO.,LTD fumee.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Đức Liên, Tống Ngọc Tuấn – Kỹ Thuật Và Thiết B Xử Lý Chất Thải Bảo Vệ Môi Trường – NXB Nông Nghiệp Nguyễn Lân Dũng – Năm 2000 – Vi Sinh Vật Học – NXB Giáo Dục “Second Interim Report of the Interdepartmental Committee on Utilization of Organic Wastes”, New Zealand Engineering, 6(1-12), November/December 1951 “Composting Fruit and Vegetable Refuse: Part II”, Investigations of Composting as a Means for Disposal of Fruit Waste Solids, Progress Report, National Canners Association Research Foundation, Washington, DC, USA, August 1964 Schulze, K.F., “Rate of Oxygen Consumption and Respiratory Quotients During the Aerobic Composting of Synthetic Garbage”, Compost Science, 1:36, Spring 1960 SVTH: Trần Xuân Huy 84 ... vỏ cà phê bị thải bỏ 1.2 Mục tiêu đề tài o Tối ưu hóa trình ủ phân compost từ vỏ cà phê o Xây dựng quy trìnhhoàn thiện để ủ phân compost từ vỏ cà phê 1.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên. .. phê o Nghiên cứu điều kiện tối ưu sản xuất compost tù vỏ cà phê 1.4 Đối tượng nghiên cứu Vỏ cà phê từ huyện EaHleo tỉnh Đăk Lăk 1.5 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu điều kiện khí hậu Quận 12, Tp... 500.000 cà phê, trung bình hang năm thu khoảng triệu cà phê thành phẩm Với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 15% lượng vỏ cà phê tạo hàng năm khoảng 300.000 ngàn Vì tiềm việc chế biến vỏ cà phê thành phân compost