ỨNG DỤNG LED RGB NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG RAU cải bẹ TRẮNG THEO PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG LED RGB NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG RAU CẢI BẸ TRẮNG THEO PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LED LIGHT EMITTING DIODE NFT NUTRIENT FILM TECHNIQUE PPF PHOTOSYNTHETIC PHOTON FLUX PPFD PHOTOSYNTHETIC PHOTON FLUX DENSITY PAR PHOTOSYNTHETICALLY ACTIVE RADIATION PWM PULSE WIDTH MODULATION DLI DAILY LIGHT INTEGRAL RGB RED –GREEN-BLUE SPD SPECTRAL POWER DISTRIBUTION PID PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE PC PHOTON COATING PHẦN A : ỨNG DỤNG ĐÈN LED NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG RAU CẢI BẸ XANH THỦY CANH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 4/68 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH HỒI LƯU NFT 1.1 Giới thiệu N.F.T hệ thống (Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng) phổ biến với người nuôi trồng thủy canh nhà Chủ yếu thiết kế đơn giản Tuy nhiên hệ thống NFT phù hợp thường sử dụng để trồng loại mọc nhanh( chủ yếu loại rau ngắn ngày ) Trong có nhiều cách khác để thiết kế hệ thống NFT tất chúng có chung đặc điểm dùng chất dung dịch dinh dưỡng hòa tan vào nước thơng qua máy bơm hồi lưu lên ống Nơi rễ tiếp xúc với nước, hấp thu chất dinh dưỡng từ 1.1.1 Đặc điểm hệ thống NFT Bể chứa dung dịch để pha dinh dưỡng vào nước , máy bơm để hồi lưu nước , ống cấp nước từ máy bơm lên 1.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống NFT NFT hệ thống hoạt động đơn giản Thủy canh NFT hình thức canh tác trồng khơng dùng đất , mà dùng chất dinh dưỡng hòa tan vào nước đặt bể chứa, thau chậu , nước thông qua máy bơm để hồi lưu nước , rễ thơng qua hấp thụ chất dinh dưỡng để phát triển Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5/68 Hình 1-1: Ảnh minh họa thủy canh NFT Hình 1-2: Vườn thủy cảnh làng đại học A&C 1.2 Ưu điểm nhược điểm phương pháp thủy canh NFT Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6/68 • 1.1.3 Ưu điểm Có thể loại bỏ trùng gây hại • Tiết kiệm nước hệ thồng chạy máy bơm tuần hoàn hồi lưu nước bể chứa • Giảm chi phí chắm sóc, cơng sức ngày • Tăng suất rau từ 20-500% (Lê Đình Lương , 1995 )[8] • Khơng hóa chất độc hại • Người trồng chủ động điều chỉnh chất dinh dưỡng cho loại rau • Tránh tác hại yếu tố mơi trường • Mặc dù chi phí cao mơ hình trồng Thủy canh NFT có tuổi thọ gần 10 năm 1.1.4 Nhược điểm • Chi phí lắp ráp mơ hình cao • Hệ thống NFT nhạy cảm việc gián đoạn dòng nước hồi lưu, việc cúp điện lâu dài làm ngừng dòng chảy , rau bắt đầu héo nhanh • Tuy rau suất cao rau có vị nhạt 1.3 Các dụng cụ cần thiết để lắp ráp mơ hình  Rọ để gieo hạt Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7/68 Hình 1-3: Rọ để trồng rau thủy canh  Máy bơm hồi lưu nước Hình 1-4: Máy bơm trồng rau thủy canh Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 8/68  Máng nhựa để trồng rau : Hình 1-5: Máng trồng rau thủy canh  Thanh sắt chữ V để dựng dàn Hình 1- 6: Thanh sắt chữ v Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 9/68  Ống nhựa để dẫn nước hồi lưu Hình 1-7:Ống nhựa hồi lưu nước  Hạt gieo rau Hình 1-8: Hạt gieo rau Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 10/68  Bút đo nồng độ dinh dưỡng Hình 1-9: Bút đo dinh dưỡng  Ngồi số dụng cụ : ốc , vít ,co nối ống , silicon 1.4 Hướng nghiên cứu phát triển mơ hình  Phương pháp thủy canh NFT sử dụng chất dinh dưỡng hòa tan nước để nuôi dưỡng rau ,phương pháp dụng nguồn ánh sáng trực tiếp từ mặt trời để cấp đủ lượng ánh sáng cho rau Nhưng người dân sống thành phố dẫn cư đơng đúc , để tìm đất để trồng rau dụng ánh sáng mặt trời theo phương pháp thủy canh NFT thực khó khăn Vì đồ án muốn nghiên cứu phát triển mơ hình theo hướng khoa học dụng ánh sáng quang phồ đèn led RGB để cung cấp ánh sáng cho Tơi xây dựng mơ hình để so sánh liệu led rgb cho phát triển tốt led đơn sắc không , từ suy liệu rau hấp thụ quang phổ tốt dãy sóng PAR khơng  Bên cạnh lập trình ardunio sử dụng module HC05 bluetooth viết app thông qua điện thoại smartphone để điều khiển độ rọi phối màu cho đèn led rgb Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 55/68 1.11 Nhận xét kết mẫu ( LED PC đơn sắc trắng LED RGB)  Lý thuyết: Hình 5-1: Sự phân bố quang phổ loại đèn  Dựa vào hình ta thấy LED RGB tập trung vào dãy PAR có bước sóng từ 380-740 nm nhiều nhiều ánh sáng trắng LED PC , thể rau trồng sử dụng ánh sáng LED RGB cho phát triển tốt  Thực tế để kiểm nghiệm lý thuyết:  Biểu đồ thể tăng trưởng rau sử dụng ánh sáng trắng Hình 5-2: Biểu đồ ánh sáng trắng Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 56/68  Biểu đồ thể tăng trưởng rau sử dụng ánh sáng RGB Hình 5-3: Biểu đồ ánh sáng RGB Kết luận : Từ kết lý thuyết thực tế cho thấy rau điều chỉnh màu RGB phát triên tốt chiều dài , chiều rộng , độ mập thân độ sum xuê rễ ,cụ thể chiều dài chiều rộng rau dùng RGB lớn khoảng 1.7cm chiều dài 2cm chiều rộng từ suy lập luận từ sở khoa học lý thuyết  1.12 Nhận xét kết mẫu mẫu Biểu đồ thể tăng trưởng rau tỉ lệ màu 73%: đỏ 2%: xanh lá, 24% xanh dương Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 57/68 Hình 5-4: Biểu đồ tỉ lệ màu RGB Hình 5-5: Biểu đồ tỉ lệ màu RGB  Biểu đồ thể tăng trưởng rau tỉ lệ màu 66% đỏ, 0%: xanh lá, 33% xanh dương Hình 5- 6: Biểu đồ tỉ lệ màu RGB Hình 5-7: Biểu đồ tỉ lệ màu RGB  Qua hai mẫu hai ba ta thấy khác biệt rõ ràng hai tỉ lệ màu , kết cho thấy tỉ lệ màu mẫu cho kết tốt cho rau chiều dài , chiều Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 58/68 rộng độ mập thân , cụ thể rau mẫu với tỉ lệ màu 73%: đỏ 2%: xanh lá, 24% xanh dương cho rau phát triển trung bình mẫu tỉ lệ màu 66% đỏ, 0%: xanh lá, 33% xanh dương 1.5 cm 1.13 Nhận xét kết mẫu mẫu  Biểu đồ thể tăng trưởng rau tỉ lệ màu 73%: đỏ 2%: xanh lá, 24% xanh dương (độ sáng100%)  Biểu đồ thể tăng trưởng rau tỉ lệ màu 73%: đỏ 2%: xanh lá, 24% xanh dương (độ sáng75%)  Qua hai mẫu ba bốn ta thấy khác biệt không nhiều tỉ lệ màu không tăng độ sáng tỉ lệ màu tăng độ sáng , kết cho thấy tỉ lệ màu mẫu cho kết tốt cho rau chiều dài , chiều rộng độ mập thân , cụ thể rau mẫu với tỉ lệ màu 73%: đỏ 2%: xanh lá, 24% xanh dương(100% độ sáng) cho rau phát triển trung bình mẫu tỉ lệ màu 66% đỏ, 0%: xanh lá, 33% xanh dương (75% độ sáng) cm Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 59/68 1.14 Nhận xét chung qua mẫu kiểm nghiệm: Trong q trình chăm sóc có phát rau bị bệnh : héo úa, rụng , cố liên quan đến mơ hình , sau q trình thí nghiệm ngun cứu em tìm nguyên nhân bị thừa chất dinh dưỡng , nồng độ ppm không chuẩn cho rau , bên cạnh lượng nước nhiều máng khiến ngập úng chết dần , số hình ảnh mà rau bị tình trạng : Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 60/68 1.15 Kết luận hiệu kinh tế , phạm vi áp dụng mở rộng nghien cứu phát triển -Về mặt hiệu kinh tế sau làm thí nghiệm mơ hình , Việc chăm sóc vây không tốn nhiều công sức , không tốn nhân cơng nhiều , điều chứng minh trồng rau thủy canh NFT cho hiệu kinh tế cao , khơng tốn chi phí nhiều để chăm sóc cây, - Thứ hai, Việc sống thành phố kiểm mảnh đất để trồng rau , với phương pháp tất người dân thành phố làm nhà ban công , mái hiên , thiết kế đơn giản để có mơ hình NFT -Để hồn thiện hồn hảo luận văn cần có thời gian dài ,khi chưa khảo sát giai đoạn rau phát triển nhiều , dinh dưỡng thê cho phù hợp Sau luận văn em muốn nghiên cứu chi tiết hệ thống NFT Kết luận : Với mơ hình thủy canh NFT sử dụng LED RGB em muốn giới thiệu phổ biến cho nhiều người dân sống thành thị biết tới mơ hình áp dụng rộng rãi để đưa Việt Nam chung ta thành giới xanh đẹp Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 61/68 PHẦN B : TÌM HIỂU HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI STP TÒA NHÀ PARC SPRING QUẬN 1.1 Tình trạng mơi trường -Hiện sống người thay đổi để thích nghi sống đại , nhu cầu nhà tăng lên, với tăng trưởng dân số,chung cư tràn ngập, nhiên vấn đề cảnh báo nghiêm trọng việc xử lý nước thải sinh hoạt khơng quy trình làm nhiễm môi trường nặng nề , đặc biệt dòng sơng nơi mà nước thải tập trung đổ vào ,làm cân sinh thái , cảnh quan đất nước mắt bạn bè năm châu Chính việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt công việc quan trọng , có nhiều phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt cho chung cư khách sạn , số phương pháp bật mà chuyên gia Việt Nam lẫn thê giới thiết kế theo phương pháp 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải ngày chung cư, khách sạn  Phương Pháp bể Aerotank Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 62/68 Hình 1-8: Hình ảnh bể aerotank  Phương pháp bể UASB Hình 1-9: quy trình xử lý nước thải bể UASB  Phương pháp dùng công nghệ MBBR Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 63/68 Hình 1-10: quy trình xử lý nước thải bể MBBR  Phương pháp dùng cơng nghệ AAO Hình 1-11: quy trình xử lý nước thải cơng nghệ AAO  Phương pháp dùng công nghệ SBR Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 64/68 Hình 1-12: quy trình xử lý nước thải cơng nghệ SBR  Phương pháp dùng cơng nghệ MBR Hình 1-13: quy trình xử lý nước thải công nghệ MBR Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 65/68  Phương pháp dùng cơng nghệ sinh học tăng trưởng dính bám Hình 1-14: quy trình xử lý nước thải sinh học dính bám  Phương pháp dùng cơng nghệ lọc sinh học Hình 1-15: quy trình xử lý nước thải cơng nghệ lọc sinh học 1.3 Phương pháp hiếu khí aerotank cho tòa nhà Parc spring quận 2: – Tòa nhà chung cư cao cấp Parc spring quận nằm đường Nguyễn Duy Trinh , P Bình Trưng Đơng chung cư đại với tổng số 300 hộ Ứng dụng LED RGB nâng cao suất cải bẹ trắng theo phương pháp thủy canh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 66/68 thiết kế block tòa nhà (A,B,C), Hệ thống STP thiết kế sử dụng chung với ba tòa nhà parc spring, krista.Tòa nhà sử dụng phương pháp hiếu khí (aerotank) 1.3.1 Điều kiện thiết kế - Công suất : 520 m^3 / ngày - Thời gian vận hành : 24h/ngày  Nước thải đầu vào : nước thải sinh hoạt (WC, v.v)  Nước thải đầu : Theo tiêu chuẩn tài nguyên môi trường QCVN 14-2008 cột A - Gía trị đầu vào đầu hệ thống xử lý nước thải tòa nhà parc spring Giới hạn nồng độ chất thải No Chỉ tiêu Đơn vị sau xử lý theo tiêu chuẩn QCVN 14/2008 BTNMT mức A Q m^3/ngày Ph BOD5 mg/l