Nghiên cứu quy trình ủ và đánh giá hiệu quả sử dụng của phân hữu cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt tại thành phố đồng hới tỉnh quảng bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH BỘ MÔN SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG TRẦN TIẾN ĐẠT NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH Ủ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA PHÂN HỮU CƠ TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ SINH HOẠT TẠI THÀNH P

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH

BỘ MÔN SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG

TRẦN TIẾN ĐẠT

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH Ủ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ

DỤNG CỦA PHÂN HỮU CƠ TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ

SINH HOẠT TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI

TỈNH QUẢNG BÌNH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

QUẢNG BÌNH, 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH

BỘ MÔN SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH Ủ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ

DỤNG CỦA PHÂN HỮU CƠ TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ

SINH HOẠT TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI

TỈNH QUẢNG BÌNH

Họ tên sinh viên: Trần Tiến Đạt

Mã số sinh viên: DQB 05130043 Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Giảng viên hướng dẫn: Ths Võ Thị Nho

QUẢNG BÌNH, 2017

LỜI CAM ĐOAN

Khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu quy trình ủ và đánh giá hiệu quả sử

dụng của phân hữu cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình”

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài nghiên cứu khoa học là trung thực, dựa trên quá trình đo đạc, ghi chép và tính toán Đề tài này chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nghiên cứu nào khác

Sinh viên

TRẦN TIẾN ĐẠT

Xác nhận của giảng viên hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới toàn thể quý thầy, cô giáo khoa Nông - Lâm - Ngư, Trường Đại học Quảng Bình đã giảng dạy nhiệt tình, tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành khóa học 4 năm vừa qua, đồng thời trang bị cho em các kiến thức về chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường

Em xin gửi lời cảm ơn đến cô giáo hướng dẫn Ths.Võ Thị Nho người đã tận tình hướng dẫn, góp ý và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Mặc dù đã có nhiều cố gắng thực hiện đề tài một cách tốt nhất, nhưng do kiến thức và thời gian hạn chế nên chắc chắn khóa luận tốt nghiệp này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự góp ý, sửa đổi của quý thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn!

Quảng Bình, tháng 4 năm 2017

Sinh viên thực hiện

TRẦN TIẾN ĐẠT

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH

BẢN TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 1

1.4 Đối tượng nghiên cứu 2

1.5 Thời gian và phạm vi nghiên cứu 2

1.6 Phương pháp nghiên cứu 2

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 2

1.6.2 Phương pháp chuyên gia 2

1.6.3 Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu 2

1.6.4 Phương pháp xây dựng mô hình ủ phân hữu cơ 2

1.6.4.1 Xác định tỉ lệ nguyên liệu đầu vào 2

1.6.4.2 Xác định chế phẩm sinh học 4

1.6.5 Phương pháp theo dõi các thông số của mô hình 5

1.6.5.1 Phương pháp xác định nhiệt độ đống ủ 5

1.6.5.2 Phương pháp xác định pH đống ủ 5

1.6.5.3 Phương pháp xác định độ giảm chiều cao đống ủ 5

1.6.5.4 Phương pháp xác định tốc độ phân hủy nguyên liệu 5

1.6.6 Đánh giá nhanh độ chín và độ an toàn của phân ủ 6

1.6.7 Phương pháp đánh giá hiệu quả của phân ủ 6

1.6.7.1 Mô hình sử dụng phân ủ làm thức ăn cho giun quế 6

1.6.7.2 Mô hình sử dụng phân ủ trồng cây cải xanh 8

PHẦN II: NỘI DUNG 10

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10

2.1 Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt 10

2.1.1 Định nghĩa về chất thải rắn sinh hoạt 10

2.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt 10

2.1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt 11

2.2 Tổng quan về ủ phân hữu cơ 12

2.2.1 Khái niệm 12

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng[4] 12

2.3 Tổng quan về chế phẩm sinh học Trichoderma và chế phẩm sinh học EM 19

2.3.1 Chế phẩm sinh học Trichoderma 19

2.3.2 Chế phẩm sinh học EM[13] 20

2.4 Các phương pháp xác định hiệu quả của phân hữu cơ 21

2.4.1 So sánh chất lượng mẫu phân với tiêu chuẩn về chất lượng phân bón hữu cơ[8] 21

2.4.2 Đánh giá chất lượng phân bằng mô hình thực nghiệm 21

2.4.2.1 Tổng quan về cây cải xanh[11] 21

2.4.2.2 Tổng quan về giun quế 22

CHƯƠNG II: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

2.1 Kết quả diễn biến các thông số của mô hình xác định tỷ lệ nguyên liệu đầu vào 25

2.1.1 Kết quả diễn biến giá trị nhiệt độ 25

2.1.2 Kết quả diễn biến giá trị pH 26

2.1.3 Kết quả diễn biến độ giảm chiều cao 26

2.1.4 Kết quả tốc độ phân hủy nguyên liệu 27

2.2 Kết quả diễn biến các thông số của mô hình xác định chế phẩm sinh học 28

2.3 Mô hình ủ phân hữu cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình 29

2.4 Kết quả đánh giá nhanh độ chín và độ an toàn của phân ủ 32

2.5 Kết quả của mô hình sử dụng phân ủ hữu cơ nuôi giun quế 33

2.6 Kết quả sử dụng phân hữu cơ trồng cây cải xanh 35

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

3.1 Kết luận 38

3.2 Kiến nghị 38 PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nội dung

CTR Chất thải rắn BNNPTNT Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn

HSST Hệ số sinh trưởng KLGT Khối lượng giun tinh NSTB Năng suất trung bình KLTĐ Khối lượng thu được DTGT Diện tích gieo trồng

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các nghiệm thức xác định tỉ lệ nguyên liệu đầu vào 3

Bảng 1.2: Các nghiệm thức xác định chế phẩm sinh học 4

Bảng 2.1: Tỷ lệ C/N của các chất thải 15

Bảng 2.2: Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiếu khí 18

Bảng 2.3: Diễn biến thông số nhiệt độ trong 6 nghiệm thức 25

Bảng 2.4: Diễn biến thông số pH trong 6 nghiệm thức 26

Bảng 2.5: Diễn biến thông số độ giảm chiều cao trong 6 nghiệm thức 26

Bảng 2.6: Diễn biến thông số tốc độ phân hủy nguyên liệu trong 6 nghiệm thức 27

Bảng 2.7: Diễn biến thông số theo dõi đối với 2 nghiệm thức xác định chế phẩm sinh học 28

Bảng 2.8: Diễn biến thông số pH trong 2 nghiệm thức xác định chế phẩm sinh học 28

Bảng 2.9: Nguyên liệu chuẩn bị cho mô hình ủ phân hữu cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt 30

Bảng 2.10: Chỉ tiêu đánh giá độ an toàn của phân ủ 32

Bảng 2.11: Xác định độ hoai mục của đống ủ sau 2 tháng 33

Bảng 2.12: Khối lượng giun tinh tăng thêm trong 3 mẫu 33

Bảng 2.13: Hệ số snh trưởng của giun trong 3 mẫu 34

Bảng 2.14: Khối lượng thức ăn tiêu thụ trong 3 mẫu thực nghiệm 35

Bảng 2.15: Tốc độ phát triển của chiều cao cây cây cải xanh 35

Bảng 2.16: Tốc độ phát triển số lá của cây cây cải xanh 36

Bảng 2.17: Năng xuất trung bình của cây cải xanh 37

DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Thùng xốp sử dụng cho quá trình ủ phân 3

Hình 1.2: Chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình ủ phân 4

Hình 1.3: Tưới chế phẩm sinh học lên các lớp ủ 5

Hình 2.1: Biểu đồ diễn biến giá trị nhiệt độ (oC) trong 6 nghiệm thức 25

Hình 2.2: Biểu đồ diễn biến thông số độ giảm chiều cao trong 6 nghiệm thức 26

Hình 2.3: Biểu đồ diễn biến tốc độ phân hủy trong 6 nghiệm thức 27

Hình 2.4: Kết quả của nghiệm thức sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma 29

Hình 2.5 : Sơ đồ quy trình ủ phân 29

Hình 2.6: Chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình ủ phân hữu cơ 30

Hình 2.7: Pha chế phẩm sinh học với nước trong bình tưới 31

Hình 2.8: Quá trình ủ phân hữu cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt 31

Hình 2.10: Biểu đồ khối lượng giun tinh tăng thêm trong 3 mẫu 34

Hình 2.11: Biểu đồ hệ số sinh trưởng của giun quế trong 3 mẫu 34

Hình 2.12: Biểu đồ tốc độ phát triển chiều cao của cây cải xanh 36

Hình 2.13: Biểu đồ tốc độ phát triển số lá của cây cải xanh 36

Hình 2.14: Biểu đồ năng suất trung bình của cây cải xanh 37

BẢN TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên khóa luận tốt nghiệp:

“Nghiên cứu quy trình ủ và đánh giá hiệu quả sử dụng của phân hữu cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình”

Thời gian thực hiện:

12/2016 – 5/2017

Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu diễn biến của các chỉ tiêu về nhiệt độ, độ giảm khối lượng, độ giảm chiều cao, pH, tốc độ phân hủy của nguyên liệu đầu vào

- Nghiên cứu loại chế phẩm sinh học phù hợp với quá trình ủ

- Nghiên cứu các chỉ tiêu về tốc độ sinh trưởng, mức độ phát triển của giun quế và cây cải xanh

Kết quả đạt được:

- Xác định được tỉ lệ nguyên liệu đầu vào cho quá trình ủ phân hữu cơ

- Xác định loại chế phẩm sinh học phù hợp với quá trình ủ

- Xây dựng được quy trình ủ phân tại vườn thực nghiệm Nông Lâm

- Đánh giá được độ an toàn và độ hoai mục của phân ủ

- Xây dựng được 2 mô hình đánh giá chất lượng phân ủ hữu cơ

- Đánh giá được hiệu quả sử dụng và chất lượng phân ủ hữu cơ

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

Thành phố Đồng Hới là trung tâm của tỉnh Quảng Bình với diện tích tự nhiên khoảng 155,71 km², dân số năm 2015 là 116.903 người và tốc độ gia tăng dân số 0.56 %, là đô thị loại 2 trực thuộc tỉnh Thành phố có 16 đơn vị hành chính gồm 10 phường: Bắc Lý, Bắc Nghĩa, Đồng Mỹ, Đồng Phú, Đồng Sơn, Đức Ninh Đông, Hải Đình, Hải Thành, Nam Lý, Phú Hải và 6 xã: Bảo Ninh, Đức Ninh, Lộc Ninh, Nghĩa Ninh, Quang Phú, Thuận Đức

Là khu vực trung tâm về phát triển kinh tế xã hội của tỉnh nhà Thành phố đang ngày một đổi mình đi lên, đời sống người dân tăng cao, nhu cầu về mọi mặt vì thế cũng đi lên Chính điều này cũng đã và đang tạo một sức ép lớn lên môi trường Trong các vấn đề môi trường đô thị hiện nay không thể không nhắc đến chất thải rắn sinh hoạt Đây luôn là nguồn ô nhiễm thường trực và có xu hướng gia tăng

Do vậy, cần phải có các biện pháp quản lý và xử lí hiệu quả

Với quyết tâm nhằm giải quyết phần nào thách thức trên, em tiến hành thực

hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình ủ và đánh giá hiệu quả sử dụng của phân hữu

cơ từ chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình”

Đề tài được thực hiện với mong muốn sẽ góp phần cung cấp giải pháp xử lí chất thải rắn thích hợp cho thành phố Đồng Hới nói riêng và toàn tỉnh Quảng Bình nói chung

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng được quy trình ủ phân hữu cơ phù hợp từ chất thải hữu cơ sinh hoạt

- Đánh giá hiệu quả sử dụng của sản phẩm phân hữu cơ ủ từ chất thải rắn hữu

cơ sinh hoạt

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu diễn biến của các chỉ tiêu về nhiệt độ, pH, độ giảm chiều cao, tốc

độ phân hủy của nguyên liệu đầu vào

- Nghiên cứu loại chế phẩm sinh học phù hợp với quá trình ủ

- Nghiên cứu các chỉ tiêu về chiều cao cây, số lá, năng suất lý thuyết của cây cải xanh

- Nghiên cứu các chỉ tiêu về khối lượng giun tăng, hệ số sinh trưởng, khối lượng thức ăn tiêu thụ của giun quế

1.4 Đối tượng nghiên cứu

- Các nguồn nguyên liệu đầu vào cho quá trình ủ phân như: chất thải rắn hữu

cơ sinh hoạt, lục bình

- Các loại chế phẩm sinh học

- Quy trình nuôi giun quế

- Quy trình trồng cây cải xanh

1.5 Thời gian và phạm vi nghiên cứu

- Thời gian: Từ tháng 12/2016 đến tháng 5/2017

- Phạm vi nghiên cứu: CTR hữu cơ sinh hoạt trên địa bàn thành phố Đồng Hới, mô hình ủ phân hữu cơ và các mô hình đánh giá chất lượng phân được thực hiện tại Vườn thực nghiệm Nông Lâm

1.6 Phương pháp nghiên cứu

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Tìm hiểu các tài liệu liên quan tới phân hữu cơ và quy trình ủ phân hữu cơ như: các quy trình, nguồn nguyên liệu, các chế phẩm, các quá trình sinh hóa, các yếu tố ảnh hưởng, sản phẩm thu được của quá trình ủ phân hữu cơ vi sinh

Tìm hiểu các nguồn tài liệu liên quan tới cây cải xanh và giun quế như: các quy trình, các đặc điểm sinh trưởng phát triển, các yếu tố ảnh hưởng

1.6.2 Phương pháp chuyên gia

Tham khảo ý kiến của những người có kinh nghiệm trong các lĩnh vực ủ phân hữu cơ, nuôi giun quế, trồng rau

1.6.3 Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu

Các số liệu được ghi chép, thu thập, thống kê sẽ được xử lí và tổng hợp trên 2 phần mềm Microsoft word, Microsoft excel

1.6.4 Phương pháp xây dựng mô hình ủ phân hữu cơ

1.6.4.1 Xác định tỉ lệ nguyên liệu đầu vào

Tiến hành thực hiện 6 nghiệm thức với tỷ lệ các loại nguyên liệu khác nhau: chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt, phân chuồng và lục bình Mỗi nghiệm thức có tổng khối lượng nguyên liệu là 10 kg và tiến hành ủ trong thùng xốp kích thước 44,5 x

30 x 28,5cm, được khoét lỗ phía đáy nhằm thu nước rỉ Tỷ lệ các nguyên liệu tương

ứng với các nghiệm thức được thể hiện ở bảng 1.1 (Lưu ý: các nghiệm thức được

bố trí lặp lại 3 lần và lấy giá trị trung bình)

Bảng 1.1: Các nghiệm thức xác định tỉ lệ nguyên liệu đầu vào

Nghiệm

NT 1 Phân chuồng – Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt 3: 7

NT 2 Phân chuồng – Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt 4: 6

NT 3 Phân chuồng – Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt 5: 5

NT 4 Phân chuồng – Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt –

Hình 1.2: Chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình ủ phân Các bước tiến hành ủ phân

Bước 1: Xử lý nguyên liệu

- Loại bỏ các nguyên liệu khó hoặc không có khả năng phân hủy sinh học

- Cắt nhỏ nguyên liệu, đảm bảo kích thước nguyên liệu đạt từ 3-5cm

- Đối với lục bình phải được phơi nắng từ 5-7 ngày trước khi ủ

Bước 2: Ủ phân

- Trải từng lớp nguyên liệu vào thùng xốp 1 cách xen kẽ (lớp chất thải rắn hữu

cơ + lục bình sau đó tới lớp phân chuồng) Tiến hành như vậy đến khi hết nguyên liệu

- Sau khi ủ xong xác định chiều cao đống ủ

- Đậy nắp thùng xốp, để vào nơi khô ráo

Tiến hành đảo trộn, theo dõi các thông số: nhiệt độ, pH, độ giảm chiều cao, tốc

độ phân hủy nguyên liệu, trong vòng 3 tuần

1.6.4.2 Xác định chế phẩm sinh học

Tiến hành thực hiện 2 nghiệm thức với cùng tỷ lệ (5: 4:1) các nguyên liệu đầu vào và sử dụng 2 loại chế phẩm sinh học khác nhau là nấm Trichoderma và EM Mỗi nghiệm thức có tổng khối lượng nguyên liệu là 10 kg và tiến hành ủ trong thùng xốp kích thước 44,5 x 30 x 28,5cm, được khoét lỗ phía đáy nhằm thu nước rỉ

Các nghiệm thức được thể hiện theo bảng sau (Lưu ý: các nghiệm thức được bố trí

lặp lại 3 lần và lấy giá trị trung bình)

Bảng 1.2: Các nghiệm thức xác định chế phẩm sinh học

Nghiệm

1 Phân chuồng - Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt - Lục bình Nấm Trichoderma

2 Phân chuồng - Chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt - Lục bình EM

Các bước tiến hành ủ tương tự như mô hình xác định tỷ lệ nguyên liệu đầu vào Sau khi trải các lớp nguyên liệu thì tiến hành tưới đều chế phẩm sinh học trên

bề mặt (lượng chế phẩm chia đều có các lớp)

Hình 1.3: Tưới chế phẩm sinh học lên các lớp ủ 1.6.5 Phương pháp theo dõi các thông số của mô hình

1.6.5.1 Phương pháp xác định nhiệt độ đống ủ

- Dùng nhiệt kế thủy ngân có mức đo nhiệt độ từ 0oC đến 100oC Khi đo, đâm nhiệt kế xuống trung tâm của đống ủ Sau khoảng 5 phút lấy nhiệt kế ra và đọc ngay kết quả rồi ghi vào bảng theo dõi nhiệt độ Lặp lại như vậy 3 lần và lấy giá trị trung bình

- Tuần suất : thực hiện việc kiểm tra nhiệt độ 1 lần/tuần

1.6.5.2 Phương pháp xác định pH đống ủ

- Đo pH của đống ủ thông qua việc đo pH của nước rỉ rác sinh ra trong quá trình ủ Khi đo cho giấy quỳ thấm vào nước rỉ rác, sau đó để khô từ 30s -1p, quan sát màu sắc của giấy quỳ Đọc kết quả bằng cách so sánh màu sắc trên giấy quỳ với bảng màu Ghi kết quả vào bảng theo dõi pH Lặp lại như vậy 3 lần và lấy giá trị trung bình

- Tần suất: thực hiện việc đo pH 1 lần /tuần

1.6.5.3 Phương pháp xác định độ giảm chiều cao đống ủ

Độ giảm chiều cao của đống ủ được xác định: ∆ = H1 –H2 (cm)

Trong đó: ∆ độ giảm chiều cao đống ủ (cm)

H1: chiều cao của đống ủ ở thời điểm ban đầu (cm)

H2: chiều cao đống ủ ở thời điểm đo (cm)

1.6.5.4 Phương pháp xác định tốc độ phân hủy nguyên liệu

Tốc độ phân hủy nguyên liệu được xác định bằng công thức:

Vph= ∆∗ (cm3/ng) Trong đó:

+ Vph: tốc độ phân hủy của nguyên liệu (cm3/ng)

+ ∆: độ giảm chiều của đống ủ (cm)

+ S: diện tích thùng xốp (cm2)

+ T: số ngày tiến hành thực nghiệm

1.6.6 Đánh giá nhanh độ chín và độ an toàn của phân ủ

- Phương pháp plant test [5]

Chuẩn bị khay có kích thước 38 x 28 x6 cm và đổ đầy phân ủ Cân 10 gr hạt cải, rắc đều lên bề mặt khay Sau khi gieo xong, phủ một lớp nilon lên bề mặt khay cho tới khi cây nảy mầm Thường xuyên theo dõi quá trình phát triển của cây và độ

ẩm của phân ủ Sau 5-7 ngày gieo, tiến hành thu hoạch và cân trọng lượng tươi của cây cải ở mỗi khay Mức độ chín của đống ủ được đánh giá qua tỉ lệ nẩy mầm và trọng lượng tươi của cải trên mỗi khay Trọng lượng cải trên mỗi khay từ 60- 100gr

sẽ cho biết đống ủ đã chín Nếu trọng lượng của cải thu được nhỏ hơn 60 gr chứng

tỏ phân ủ chưa chín

- Phương pháp xác định nhiệt độ theo TCVN 7185-2002 [9]

Sử dụng nhiệt kế có mức đo nhiệt độ từ 0oC đến 100oC, cắm sâu 50cm đến 60cm vào trong đơn vị bao gói có khối lượng không nhỏ hơn 10 kg Sau 15 phút, đọc nhiệt độ lần thứ nhất Đo, ghi chép và theo dõi sự thay đổi về nhiệt độ trong thời gian 3 ngày liên tiếp, mỗi ngày đo một lần vào một thời điểm nhất định Phân hữu cơ vi sinh vật bảo đảm độ chín khi nhiệt độ của đơn vị bao gói phân bón không thay đổi trong suốt thời gian theo dõi

1.6.7 Phương pháp đánh giá hiệu quả của phân ủ

1.6.7.1 Mô hình sử dụng phân ủ làm thức ăn cho giun quế

a Các bước tiến hành nuôi giun quế trong khay [8]

1 -Chuẩn bị khay nuôi

Sử dụng khay nuôi có kích thước 50 x 35 x 20 cm Khay nuôi có màu đen để tạo ra môi trường tối Khay nuôi phải đảm bảo thoát nước, tránh ngập úng

2 – Chuẩn bị chất nền

Chất nền có cơ cấu xốp, kết cấu tương đối thô, có khả năng giữ ẩm tốt, không gây phản ứng nhiệt, pH không nằm ngoài phổ chịu đựng của Giun, có thể là môi trường sống tạm của Giun khi gặp điều kiện bất lợi

3 –Thả giun giống

a Giống thuần (Bố mẹ): Có thể thả giống hoàn toàn bằng giun tinh, nhưng để đảm bảo hiệu quả nhất ta nên sử dụng thả sinh khối

b Sinh khối (ổ giun): Trong quá trình thả giun Tiến hành thả giun sinh khối, khối lượng giun sinh khối được thả là 2kg, trong đó có 30g làm giun tinh.Khi thả sinh khối chúng ta cứ để thành cụm, không nên trãi mõng ra, sau 2 giờ thì tưới nước

4.-Che phủ luống giun

Sau khi thả giun giống, lấy bao tải đậy lên bền mặt các khay nuôi, tạo môi trường tối để cho giun nhanh chóng quen nơi ở mới

Giun thường có tập tính sống trong môi trường tối Hễ gặp ánh sáng là giun rút sâu xuống dưới mặt luống Che phủ mặt luống là biện pháp tạo bóng tối cho giun lên mặt luống ăn thức ăn và giao phối sinh sản cả ngày lẫn đêm Tấm che phủ còn

có tác dụng giữ độ ẩm luống nuôi

5.–Giữ ẩm luống nuôi

Ngày hanh khô nóng nên tưới mát cho giun, ngày mưa rét không cần tưới Độ

ẩm thích hợp luống nuôi là 70 % Muốn kiểm tra độ ẩm thích hợp, lấy một nắm thức ăn hay chất nền bóp nhẹ, nếu ứa nước ở kẽ ngón tay là vừa Nếu nước nhỏ giọt hoặc chảy thành dòng là quá ẩm Khi quá ẩm điều chỉnh bằng cách giảm cho ăn đặc hơn

6.-Cho giun ăn và chăm sóc giun

Thường thì sau khi bỏ giống được 2 ngày thì chúng ta nên cho giun ăn, lượng thức ăn mỗi lần khoảng 8cm trên mặt luống (không nên bỏ phân phủ lên toàn bộ bề mặt luống, vì điều này sẽ làm cho nhiệt độ bên dưới tăng quá cao làm cho kén bị thối, nên cho ăn từng cụm) Sau đó chúng ta sẽ tiếp tục cho giun ăn khi thấy trên bề mặt luống đã xốp và không còn thức ăn cũ Chú ý rằng không nên cho giun ăn khi lượng thức ăn cũ còn quá nhiều, vì lượng thức ăn bị tồn đọng phía dưới luống làm cho giun chỉ lo tập trung ăn và sống phía dưới luống mà không sống trên bề mặt Điều này làm cho giun giảm khả năng sinh sản Thời gian mỗi lần cho ăn tuỳ thuộc vào số lượng giun có được trong khay, thường thì từ 4 đến 7 ngày [3]

7.-Bảo vệ khay nuôi giun

Hàng ngày theo dõi luống giun, nếu thấy kiến phải tiêu diệt ngay Diệt kiến có thể dùng cách đơn giản là đốt những vệt kiến bò vào luống giun, nhớ khi đốt đậy tấm phủ giun lại, hoặc cho nước ngập hố giun và kiến nổi lên mặt nước, dùng rọi đốt kiến trên mặt nước, sau đó tháo nước ra Ngoài ra có thể dùng thuốc diệt kiến quét trên vách chuồng

Khay nuôi giun phải được che chắn tránh gà, cóc, ếch nhái, rắn mối hoặc chuột ăn giun Tránh các loại thuốc trừ sâu, hoá chất như xà phòng, nước rửa chén, muối ăn, nước giải, tro bếp, đất bột, tiếp xúc khay nuôi, vì chúng rất độc hại đối với giun, giun sẽ lập tức chết khi tiếp xúc.

Thường xuyên theo dõi các điều kiện sống và tình trạng sống của giun tại khay nuôi Xem xét các yếu tố: Nhiệt độ, độ ẩm, độ pH quá cao hoặc quá thấp,lớp phủ quá kín, trời quá nắng, bị nước mưa tạt vào, tiếng ồn và tiếng động xung quanh quá lớn

8.- Thu hoạch

Dựa vào đặc tính sợ ánh sáng của giun để tiến hành thu hoạch giun Xúc toàn

bộ chất nền có lẫn giun trong khay để lên tấm nilon rồi gạt phẳng với độ dày khoảng

15 – 20cm Để khoảng 10 phút, giun sợ ánh sáng nên chui hết xuống và quấn thành cục ở phía dưới, phía trên ta thu được phân giun Tiếp tục làm như thế khoảng 3 – 4 lần ta sẽ thu gom được tất cả giun tinh ở phía dưới và phân giun ở phía trên

b Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của mô hình nuôi giun bằng phân hữu cơ

- Khối lượng giun tinh tăng thêm: ∆t =KH-KT (g)

Trong đó:

+ KH là khối lượng giun tinh thu được sau mỗi lần cân (mỗi lần cân cách nhau 10 ngày) (g)

+KT là khối lượng giun tinh ban đầu (g)

- Lượng thức ăn tiêu thụ: Cân khối lượng thức ăn trước khi cho ăn Trung bình 5 -6 ngày cho ăn một lần (kg)

- Năng suất sinh trưởng (%): NSST = x 100

Trong đó:

+ KH là khối lượng giun tinh thu được sau mỗi lần cân (g)

+ KT là khối lượng giun tinh ban đầu (g)

1.6.7.2 Mô hình sử dụng phân ủ trồng cây cải xanh

a Thực hiện mô hình

- Giống cải xanh: Cải mỡ xanh ( Sử dụng cây con sau 20 ngày gieo trồng)

- Địa điểm thí nghiệm: Vườn thực nghiệm Nông Lâm

- Thời gian thí nghiệm: 22/2/2017 -22/3/2017

- Thí nghiệm gồm 3 công thức:

+ CT1: Phân hữu cơ ủ từ chất thải rắn hữu cơ (4kg)

+ CT2: Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh (300gam) [10]

+ CT3: Không sử dụng phân bón

- Lên luống : rộng 1m, dài 2,5m, cao 20cm, rãnh rộng 30cm

- Mật độ trồng : 25 cây/m2

Sau khi gieo trồng, các nghiệm thức được chăm sóc trong cùng điều kiện nhiệt

độ, độ ẩm, ánh sáng Quá trình theo dõi trong 30 ngày từ ngày cấy cải

b Các chỉ tiêu theo dõi hiệu quả mô hình

Sau khi gieo trồng, mỗi nghiệm thức lựa chọn 20 cây để tiến hành theo dõi các chỉ tiêu Các cây này được đánh số thứ tự từ 1 đến 20

- Chiều cao cây: Được đo từ gốc đến điểm cao nhất của cây (cm)

- Số lá cây: Được đếm trên toàn bộ cây

- Năng suất thực thu (NSTT) (kg/m2): NSTT =

Trong đó:

+ A là khối lượng rau thu được (kg)

+ S là diện tích gieo trồng (m2)

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt

2.1.1 Định nghĩa về chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn: Là toàn bộ các loại vật chất không phải dạng lỏng và khí được

con người loại bỏ trong các hoạt động kinh tế – xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v…) Trong

đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống.[2]

Chất thải rắn sinh hoạt: Là chất thải rắn sinh ra từ các khu nhà ở (biệt thị, hộ

gia đình riêng lẻ, chung cư ), khu thương mại (cửa hàng, nhà hàng, chợ, siêu thị, văn phòng, khách sạn, nhà nghĩ, trạm dịch vụ, cửa hàng sửa xe, ), cơ quan (trường học, viện nghiên cứu, trung tâm, bệnh viện nhà tù, các trung tâm hành chính nhà nước, ) khu dịch vụ công cộng (quét đường, công viên, tỉa cây xanh, ) và từ các công tác nạo vét rãnh thoát nước Chất thải rắn sinh hoạt bao gồm cả chất thải nguy

hại sinh ra từ các nguồn trên.[1]

2.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt của thành phố được phát sinh chủ yếu từ các nguồn sau:

Chất thải rắn từ hộ gia đình: Phát sinh từ sinh hoạt của dân cư Chủ yếu gồm

các loại sau: Thực phẩm, giấy, bìa cứng, hàng dệt, đồ da, chất thải vườn, đồ gỗ, thủy tinh, hộp thiếc, nhôm, kim loại khác, tàn thuốc, chất thải rắn sinh hoạt nguy hại ( dầu, nhớt, bóng điện, pin )

Chất thải rắn đường phố và nơi công cộng:Là lượng chất thải rắn phát sinh từ

công viên, các hoạt động cắt tỉa cây, quét đường của các bộ công nhân đô thị, chất thải rắn sinh hoạt của hộ dân ném ra đường, rác do khách vãng lai và một phần bị rơi vãi trong quá trình thu gom, vận chuyển.Chủ yếu gồm các loại sau: Vật cắt tỉa từ cây, chất thải rắn thu gom, chất thải rắn từ các khu công viên ( thực phẩm, bao nilong, )

Chất thải rắn công sở: Là lượng chất thải rắn phát sinh từ các cơ quan, xí

nghiệp nhà nước hoặc tư nhân, trường học, bệnh viện Chủ yếu gồm các loại sau: Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, gỗ, chất thải thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại

Chất thải rắn chợ: Phát sinh từ hoạt động mua bán, vận chuyển hàng hóa, tại

các quán ăn uống trong chợ.Chủ yếu gồm các loại sau: Thực phẩm, giấy, bìa cứng,

gỗ, nhựa dẻo, kim loại, chất thải nguy hại,

Chất thải rắn từ các dịch vụ, khách sạn, nhà hàng: Lượng chất thải rắn phát

sinh từ sinh hoạt, phục vụ ăn uống cho khách địa phương và khách vãng lai.Chủ yếu gồm các loại sau: Thực phẩm, giấy, bià cứng, kim loại, nhựa dẻo, tàn thuốc, chất thải nguy hại,

2.1.3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt

Hiện nay có rất nhiều biện pháp thu gom xử lý chất thải rắn sinh hoạt khác nhau và chúng đều có những ưu nhược điểm riêng Trong đó có 2 phương pháp được sử dụng phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay là:

- Phương pháp chôn lấp

Trong các phương pháp xử lý và tiêu huỷ chất thải rắn trên thế giới nói chung

và tại Việt Nam nói riêng, chôn lấp là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới Về thực chất, chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thải trong một khu vực và có phủ đất lên trên

Phương pháp chôn lấp thường áp dụng cho đối tượng chất thải rắn là chất thải

đô thị không được sử dụng để tái chế, tro xỉ của các lò đốt, chất thải công nghiệp Phương pháp chôn lấp cũng thường áp dụng để chôn lấp chất thải nguy hại, chất thải phóng xạ ở các bãi chôn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân huỷ của các chất rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ

bị tan rữa nhờ quá trình phân huỷ sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng

là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO2, CH4

Tại miền Bắc, bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn (Sóc Sơn, Hà Nội) là bãi chôn lấp rác lớn nhất, chịu trách nhiệm xử lý rác cho toàn thành phố Hà Nội Mỗi ngày bãi chôn lấp rác Nam Sơn tiếp nhận khoảng 3.000 tấn chất thải và có thể tăng lên 4.000 tấn/ngày trong 2 năm tới Hiện tại, bãi Nam Sơn đã lấp đầy 6/9 ô chôn lấp Tại thành phố Hồ Chí Minh, mỗi ngày có khoảng 6.000 tấn chất thải được đem tới các bãi chôn lấp Tuy nhiên, vì lý do quỹ đất và địa hình nên tại thành phố

Hồ Chí Minh có nhiều bãi chôn lấp chưa đáp ứng nhu cầu phục vụ công tác xử lý chất thải rắn của thành phố

Bãi chôn lấp Gò Cát tại thành phố Hồ Chí Minh đã từng là bãi chôn lấp chính của thành phố Hồ Chí Minh Tuy nhiên, hiện nay đã đóng cửa bãi chôn lấp vì bãi đã đầy.[6]

- Phương pháp ủ phân hữu cơ

Quá trình ủ sinh học áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại, lúc đầu là khử nước, sau là xử lý cho tới khi nó thành xốp và ẩm Độ ẩm và nhiệt độ được kiểm soát để giữ cho vật liệu luôn ở trạng thái hiếu khí trong suốt thời gian ủ Quá trình tự tạo ra nhiệt riêng nhờ quá trình ôxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ là CO2, nước và các hợp chất hữu cơ bền vững như lignin, xenlulo, sợi…

Đối với qui mô nhỏ (ví dụ như trang trại chăn nuôi), chất thải rắn hữu cơ có thể áp dụng công nghệ ủ sinh học theo đống Đối với qui mô lớn có thể áp dụng công nghệ ủ sinh học theo qui mô công nghiệp Nhiệt độ, độ ẩm và độ thông khí được kiểm soát chặt chẽ để quá trình ủ là tối ưu

Tại Việt Nam, Nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn thuộc Công ty trách nhiệm hữu hạn Nhà nước Một thành viên Môi trường Đô thị Hà Nội (URENCO) là một trong những nhà máy đi đầu Việt Nam trong lĩnh vực ủ sinh học chất thải hữu

cơ để chế biến phân hữu cơ

Ngoài ra, tại phía Bắc còn có nhà máy chế biến phế thải Việt Trì, nay đổi tên

và phát triển thành Công ty trách nhiệm hữu hạn Nhà nước Một thành viên xử lý và chế biến chất thải Phú Thọ cũng có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực ủ sinh học.[7]

2.2 Tổng quan về ủ phân hữu cơ

2.2.1 Khái niệm

Quá trình ủ phân hữu cơ: Là quá trình phân hủy sinh học và ổn định chất hữu

cơ dưới tác dụng của vi sinh

Phân hữu cơ: Là sản phẩm của quá trình ủ phân hữu cơ, đã được ổn định như

chất mùn, không chứa các mầm bệnh, không lôi kéo các côn giung, có thể được lưu trữ an toàn và có lợi cho sự phát triển của cây trồng

Trong điều kiện lý tưởng, việc ủ phân được tiến hành qua ba giai đoạn chính

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng[4]

a) Các yếu tố vật lý

- Nhiệt độ

Nhiệt độ trong khối ủ là sản phẩm phụ của sự phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi

vi sinh vật, phụ thuộc vào kích thước của đống ủ, độ ẩm, không khí và tỷ lệ C/N, mức

độ xáo trộn và nhiệt độ môi trường xung quanh

Nhiệt độ trong hệ thống ủ không hoàn toàn đồng nhất trong suốt quá trình ủ, phụ thuộc vào lượng nhiệt tạo ra bởi các vi sinh vật và thiết kế của hệ thống

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ và cũng là một trong các thông số giám sát và điều khiển quá trình ủ CTR Trong quá trình ủ, nhiệt độ cần duy trì là 55 – 650C, vì ở nhiệt độ này, quá trình chế biến phân vẫn hiệu quả và mầm bệnh bị tiêu diệt Nhiệt

độ tăng trên ngưỡng này, sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật Ở nhiệt độ thấp hơn, phân hữu cơ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh

Nhiệt độ trong luống ủ có thể điều chỉnh bằng nhiều cách khác nhau như hiệu chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên ngoài bằng cách che phủ hợp lý

- Độ ẩm

Độ ẩm là một yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ Vì nước cần thiết cho quá trình hoà tan dinh dưỡng vào nguyên sinh chất của tế bào

Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ phân CTR nằm trong khoảng 50-60% Các vi sinh vật đóng vai trò quyết định trong quá trình phân hủy CTR thường tập trung tại lớp nước mỏng trên bề mặt của phân tử CTR Nếu độ ẩm quá nhỏ (< 30%) sẽ hạn chế hoạt động của vi sinh vật, còn khi độ ẩm quá lớn (> 65%) thì quá trình phân hủy

sẽ chậm lại, sẽ chuyển sang chế độ phân hủy kỵ khí vì quá trình thổi khí bị cản trở

do hiện tượng bít kín các khe rỗng không cho không khí đi qua, gây mùi hôi, rò rỉ chất dinh dưỡng và lan truyền vi sinh vật gây bệnh

Độ ẩm ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ vì nước có nhiệt dung riêng cao hơn tất cả các vật liệu khác

Độ ẩm thấp có thể điều chỉnh bằng cách thêm nước vào Độ ẩm cao có thể điều chỉnh bằng cách trộn với vật liệu độn có độ ẩm thấp hơn như: mạt cưa, rơm rạ…

sinh vật Ngược lại, hạt có kích thước quá lớn sẽ có độ xốp cao và tạo ra các rãnh khí làm cho sự phân bố khí không đều, không có lợi cho quá trình chế biến phân hữu cơ Đường kính hạt tối ưu cho quá trình chế biến khoảng 30 – 50mm Kích thước hạt tối ưu có thể đạt được bằng nhiều cách như cắt, nghiền và sàng vật liệu thô ban đầu CTR đô thị và CTR công nghiệp phải được nghiền đến kích thước thích hợp trước khi làm phân Phân bắc, bùn và phân động vật thường có kích thước

hạt mịn, thích hợp cho quá trình phân hủy sinh học

- Độ xốp

Độ xốp là một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến phân hữu cơ Độ xốp tối ưu sẽ thay đổi tuỳ theo loại vật liệu chế biến phân Thông thường, độ xốp cho quá trình chế biến diễn ra tốt khoảng 35 – 60%, tối ưu là 32 – 36%

Độ xốp của CTR ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cung cấp oxy cần thiết cho

sự trao đổi chất, hô hấp của các vi sinh vật hiếu khí và sự oxy hóa các phần tử hữu

cơ hiện diện trong các vật liệu ủ Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy, nên hạn chế sự giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong khối ủ Ngược lại, độ xốp cao có thể dẫn tới nhiệt độ trong khối ủ thấp, mầm bệnh không bị tiêu diệt

Độ xốp có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ trộn hợp lý

- Kích thước và hình dạng của các đống ủ

Kích thước và hình dạng của các đống ủ có ảnh hưởng đến sự kiểm soát nhiệt

độ và độ ẩm cũng như khả năng cung cấp oxy

- Thổi khí

Khối ủ được cung cấp không khí từ môi trường xung quanh để vi sinh vật sử dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt Nếu khí không được cung cấp đầy đủ thì trong khối ủ có thể có những vùng kị khí, gây mùi hôi

Lượng không khí cung cấp cho khối phân hữu cơ có thể thực hiện bằng cách: + Đảo trộn

trường tuỳ tiện hoặc kị khí Do đó, tốc độ phân hủy giảm và thời gian cần thiết để quá trình ủ phân hoàn tất bị kéo dài

Cấp khí bằng phương pháp thổi khí đạt hiệu quả phân hủy cao nhất Tuy nhiên, lưu lượng khí phải được khống chế thích hợp Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi phí cao và gây mất nhiệt của khối phân, kéo theo sản phẩm không đảm bảo

an toàn vì có thể chứa vi sinh vật gây bệnh Khi pH của môi trường trong khối phân lớn hơn 7, cùng với quá trình thổi khí sẽ làm thất thoát nitơ dưới dạng NH3 Trái lại, nếu thổi khí quá ít, môi trường bên trong khối phân trở thành kị khí Vận tốc thổi khí cho quá trình ủ phân thường trong khoảng 5 –10m3 khí/tấn nguyên liệu/h

b) Các yếu tố hóa sinh

- Tỷ lệ C/N

Có rất nhiều nguyên tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy do vi sinh vật: trong

đó cacbon và nitơ là cần thiết nhất, tỉ lệ C/N là thông số dinh dưỡng quan trọng nhất; Photpho (P) là nguyên tố quan trọng kế tiếp; Lưu huỳnh (S), canxi (Ca) và các nguyên tố vi lượng khác cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất của tế bào Khoảng 20% - 40%C của chất thải hữu cơ cần thiết cho quá trình đồng hoá thành tế bào mới, phần còn lại chuyển hoá thành CO2 Cacbon cung cấp năng lượng

và sinh khối cơ bản để tạo ra khoảng 50% khối lượng tế bào vi sinh vật Nitơ là thành phần chủ yếu của protein, acid nucleic, acid amin, enzyme, co-enzyme cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của tế bào

Tỷ lệ C/N tối ưu cho quá trình ủ phân rác khoảng 30:1 Ở mức tỷ lệ thấp hơn, nitơ sẽ thừa và sinh ra khí NH3, nguyên nhân gây ra mùi khai Ở mức tỷ lệ cao hơn,

sự phân hủy xảy ra chậm

Tỷ lệ C/N của các chất thải khác nhau được trình bày trong bảng sau Trừ phân ngựa và lá khoai tây, tỷ lệ C/N của tất cả các chất thải khác nhau đều phải được điều chỉnh để đạt giá trị tối ưu trước khi tiết hành làm phân

Bảng 2.1: Tỷ lệ C/N của các chất thải STT Chất thải N (% khối lượng khô) Tỷ lệ C/N

STT Chất thải N (% khối lượng khô) Tỷ lệ C/N

CO2 khi các hợp chất hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật

Mặc dù đạt tỷ lệ C/N khoảng 30:1 là mục tiêu tối ưu trong quá trình ủ phân rác, nhưng tỷ lệ này có thể được hiệu chỉnh theo giá trị sinh học của vật liệu ủ, trong

đó quan trọng nhất là cần quan tâm tới các thành phần có hàm lượng lignin cao Trong thực thế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỉ lệ C/N tối ưu gặp phải khó khăn vì những lý do sau:

- Một phần các cơ chất như cellulose và lignin khó bị phân hủy sinh học, chỉ bị phân hủy sau một khoảng thời gian dài

- Một số chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật không sẵn có

- Quá trình cố định N có thể xảy ra dưới tác dụng của nhóm vi khuẩn Azotobacter, đặc biệt khi có mặt đủ PO43-

- Phân tích hàm lượng C khó đạt kết quả chính xác

Hàm lượng cacbon có thể xác định theo phương trình sau:

%100

% C trong phương trình này là lượng vật liệu còn lại sau khi nung ở nhiệt độ

5500C trong 1 giờ Do đó, một số chất thải chứa phần lớn nhựa (là thành phần bị phân hủy ở 5500C) sẽ có giá trị %C cao, nhưng đa phần không có khả năng phân hủy sinh học

Nếu tỷ lệ C/N của CTR làm phân cao hơn giá trị tối ưu, sẽ hạn chế sự phát triển của vi sinh vật do thiếu N Chúng phải trải qua nhiều chu kỳ chuyển hoá, oxy hoá phân carbon dư cho đến khi đạt tỷ lệ C/N thích hợp Do đó, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân bị kéo dài hơn và sản phẩm thu được chứa ít mùn hơn Theo nghiên cứu cho thấy, nếu tỷ lệ C/N ban đầu là 20, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân là 12 ngày, nếu tỷ lệ này dao động trong khoảng 20 – 50, thời gian cần thiết là 14 ngày và nếu tỷ lệ C/N = 78, thời gian cần thiết sẽ là 21 ngày

Các vi sinh vật hiếu khí có thể sống được ở nồng độ oxy bằng 5% Nồng độ

oxy lớn hơn 10% được coi là tối ưu cho quá trình ủ phân rác hiếu khí

- Dinh dưỡng

Cung cấp đủ photpho, kali và các chất vô cơ khác như Ca, Fe, Bo, Cu, là cần thiết cho sự chuyển hóa của vi sinh vật Thông thường, các chất dinh dưỡng này không có giới hạn bởi chúng hiện diện phong phú trong các vật liệu làm nguồn nguyên liệu cho quá trình ủ phân rác

và cellulose Các acid hữu cơ sẽ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình ủ phân rác Nếu

hệ thống trở nên yếm khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4,5 và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của vi sinh vật

- Vi sinh vật

Chế biến phân hữu cơ là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật khác nhau Vì sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ bao gồm: actinomycetes và vi khuẩn Những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có thể bổ sung thêm vi sinh vật từ các nguồn khác để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh và hiệu quả hơn

- Chất hữu cơ

Vận tốc phân hủy dao động tuỳ theo thành phần, kích thước, tính chất của chất hữu cơ Chất hữu cơ hoà tan thì dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hoà tan Lignin

và ligno – cellulosics là những chất phân hủy rất chậm

Bảng 2.2: Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ

Tỉ lệ C:N tối ưu dao động trong khoảng 25 - 50

- Ở tỉ lệ thấp hơn, dư NH3, hoạt tính sinh học giảm

- Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế

3 Pha trộn Thời gian ủ ngắn hơn

4 Độ ẩm Nên kiểm soát trong phạm vi 50 – 60% trong suốt quá trình ủ Tối

ưu là 55%

5 Đảo trộn

Nhằm ngăn ngừa hiện tượng khô, đóng bánh và sự tạo thành các rảnh khí, trong quá trình làm phân hữu cơ, CTR phải được xáo trộn định kỳ Tần suất đảo trộn phụ thuộc vào quá trình thực hiện

6 Nhiệt độ

Nhiệt độ phải được duy trì trong khoảng 50 – 550C đối với một vài ngày đầu và 55 – 600C trong những ngày sau đó Trên 660C, hoạt tính vi sinh vật giảm đáng kể

Thông số Giá trị

9 pH Tối ưu: 7 – 7,5 Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH3, pH

không được vượt quá 8,5 10.Mức độ

phân hủy Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối

độ phì của đất Dùng ủ phân chuồng có tác dụng phân hủy nhanh, mau hoai mục có thể bón trực tiếp cho cây trồng như rau, hoa, cây ăn quả, cây công nghiệp, tăng khả năng kháng một số nấm bệnh Các chế phẩm nấm Trichoderma được sản xuất và sử dụng như là chất kiểm soát sinh học một cách có hiệu quả Hình thức sử dụng dưới dạng chế phẩm riêng biệt hoặc được phối trộn vào phân hữu cơ để bón cho cây trồng vừa cung cấp dinh dưỡng cho cây vừa tăng khả năng kháng bệnh của cây Những lợi ích mà những loài nấm này mang lại đã được biết đến bao gồm việc kích thích sự tăng trưởng và phát triển của thực vật do việc kích thích sự hình thành nhiều hơn và phát triển mạnh hơn của bộ rễ so với thông thường Những cơ chế giải thích cho các hiện tượng này chỉ mới được hiểu rõ ràng hơn trong thời gian gần đây Hiện nay, một giống nấm Trichoderma đã được phát hiện là chúng có khả năng gia tăng số lượng rễ mọc sâu (sâu hơn 1 m dưới mặt đất) Những rễ sâu này giúp các loài cây có khả năng chịu được hạn hán Nấm Trichoderma có khả năng phân huỷ cellulose, phân giải lân chậm tan [12]

Lợi dụng đặc tính này người ta đã trộn Trichoderma vào quá trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh để thúc đẩy quá trình phân huỷ hữu cơ được nhanh chóng

2.3.2 Chế phẩm sinh học EM[13]

EM là chế phẩm sinh học tập hợp hơn 80 chủng vi sinh vật khác nhau EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu Chế phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980 Tiến sỹ Lê Khắc Quảng, Giám đốc Trung tâm Phát triển công nghệ Việt-Nhật, đã chuyển giao công nghệ này vào Việt Nam

Trong chế phẩm này có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuộc các nhóm: Vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn 80 loài

vi sinh vật này được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men

Tác dụng của chế phẩm EM được chúng minh trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau:

- Trong trồng trọt EM có tác dụng đối với nhiều loại cây trồng (cây lương thực, cây rau màu, cây ăn quả…) ở mọi giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau

+ Làm tăng sức sống cho cây trồng, tăng khả năng chịu hạn, chịu úng và chịu nhiệt

+ Kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và làm chín (đẩy mạnh quá trình đường hoá)

+ Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng

+ Tăng cường khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng + Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản các loại nông sản tươi sống chế phẩm sinh học

+ Cải thiện môi trường đất, làm cho đất trở nên tơi xốp, phì nhiêu

+ Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh

- Trong chăn nuôi EM làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh

+ Tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ các loại thức ăn

+ Tích thích khả năng sinh sản

+ Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi

+ Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi