Tại Việt Nam có khoảng 90% các đô thị sử dụng bể tự hoại là công trình xử lý nước thải sinh hoạt chủ yếu. Tuy nhiên việc quản lý bùn thải bể phốt phát sinh từ hệ thống vệ sinh tại chỗ đang là một thách thức rất lớn, do các quy định về thu gom, vận chuyển, thải bỏ hay xử lý phân bùn đúng quy cách còn chưa được ban hành. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, đề tài được thực hiện nhằm đánh giá tính chất hóa lý của bùn thải bể phốt và một số phụ phẩm nông nghiệp, xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ sinh học từ bùn thải bể phốt và một số phụ phẩm nông nghiệp. Sau đó, thử nghiệm hiệu quả phân compost đối với quá trình sinh trưởng của cây cải xanh, tìm ra loại phân compost cho chất lượng tối ưu đối với quá trình phát triển của cây cải xanh
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC TỪ BÙN THẢI BỂ PHỐT VÀ MỘT SỐ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP Ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mã ngành : D420201 Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Sinh viên thực : NGUYỄN THỊ THANH KIỀU Niên khóa : 2010 – 2014 Tháng 07/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC TỪ BÙN THẢI BỂ PHỐT VÀ MỘT SỐ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực TS LÊ THỊ ÁNH HỒNG NGUYỄN THỊ THANH KIỀU Tháng 07/2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ sinh thành, nuôi dưỡng suốt đời tận tụy khơng ngại khó khăn, ủng hộ, tạo cho điều kiện tốt chỗ dựa vững để có hôm Tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ Mơn Cơng Nghệ Sinh Học tất thầy tận tình dạy dỗ, giúp đỡ thời gian theo học trường Tôi xin cảm ơn TS Lê Thị Ánh Hồng giáo viên hướng dẫn khoa học Thật vinh dự tự hào tơi học trị Cơ người truyền cho tơi lịng nhiệt huyết thổi lên lửa đam mê khoa học, khơi dậy nỗ lực, tự tin, cố gắng khơng ngừng khơng nản lịng trước khó khăn suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệp Tôi xin gởi lời tri ân cô Đỗ Thị Tuyến, chị Nguyễn Thị Nhị hỗ trợ ln đóng góp cho tơi nhiều kinh nghiệm q báu, không ngại thời gian nghiên cứu vấn đề phát sinh để có kết thu nhận tốt Cám ơn chị Bạch Ngọc Minh, chị Huỳnh Hoàn Mỹ, bạn Đỗ Thị Liên em Phạm Minh Trung hỗ trợ, giúp đỡ, động viên cho tơi lời khun q trình làm thí nghiệm hồn thành nội dung khóa luận tốt nghiệp Cảm ơn thầy, cô anh, chị cơng tác phịng biến đổi cơng nghệ sinh học, Viện Sinh Học Nhiệt Đới giúp đỡ thời gian tơi thực khóa luận Cảm ơn bạn sinh viên lớp DH10SM, đồng hành, chia sẻ, giúp đỡ suốt thời gian học tập làm đề tài Cảm ơn bạn, chúc bạn thành cơng TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2014 NGUYỄN THỊ THANH KIỀU i TÓM TẮT Tại Việt Nam có khoảng 90% thị sử dụng bể tự hoại cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt chủ yếu Tuy nhiên việc quản lý bùn thải bể phốt phát sinh từ hệ thống vệ sinh chỗ thách thức lớn, quy định thu gom, vận chuyển, thải bỏ hay xử lý phân bùn quy cách chưa ban hành Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, đề tài thực nhằm đánh giá tính chất hóa lý bùn thải bể phốt số phụ phẩm nơng nghiệp, xây dựng quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt số phụ phẩm nơng nghiệp Sau đó, thử nghiệm hiệu phân compost trình sinh trưởng cải xanh, tìm loại phân compost cho chất lượng tối ưu trình phát triển cải xanh Khi ủ bùn thải bể phốt phối trộn với vỏ cà phê có bổ sung chế phẩm Trichoderma sp., nhiệt độ khối ủ đạt giá trị cực đại vào ngày thứ 550C nhiệt độ dao động từ 41,5 – 550C trì khoảng hai tuần, sau giảm dần ổn định nhiệt độ 340C Sản phẩm phối trộn bùn thải bể phốt vỏ cà phê có hàm lượng nitơ tổng số (Nts = 4,01%), photpho tổng số (Pts = 0,41%) kali (K2O tổng số = 3,687) bùn thải bể phốt - bụi xơ dừa có tiêu N, P, K Nts = 1,96%, Pts = 0,42%, K2O tổng số = 1,33% đạt chuẩn phân bón theo tiêu chuẩn Việt Nam phân bón Nghiệm thức bùn thải bể phốt – than bùn có Nts = 0,94%, Pts = 0,17%, K2O tổng số = 0,54% nghiệm thức đối chứng có hàm lượng nitơ tổng số Nts = 3,62%, photpho tổng số Pts = 0,92%, K2O tổng số = 0,24% Kết ghi nhận nghiệm thức phối trộn bùn thải bể phốt vỏ cà phê cho chất lượng phân compost cao so với phụ phẩm lại (bụi xơ dừa, than bùn) Đánh giá chất lượng phân compost dựa trình sinh trưởng phát triển cải xanh thấy sản phẩm compost bùn thải bể phốt vỏ cà phê có tốc độ tăng trưởng nhanh cho suất cao sản phẩm compost phụ phẩm lại ii SUMMARY In Vietnam, there are about 90% of cities where septic tanks are used universally as a domestic wastewater processing However, the management of septage comes from onsite sanitation systems is a huge challenge due to the fact that the regulations of gathering, transporting, disposing or proper sanitary processing have not been issued From these reasons, the project "Research on production of organic fertilizer from septage and some agricultural residues" was studied in order to evaluate physicochemical properties of septage and some agricultural residues, then building oragnic fertilizer proceessing from septage and some agricultural residues was suggested as an effective solution After that, the experiment of effective animal dungcompost to the growth of Brassica juncea so as to find the best quality of compost When septage was composted with coffee husk which contained Trichoderma sp., the temperature of incubation mass reached the maximum at 55 celsius in the third day The temperature fluctuated from 41,5- 55 celsius during two weeks; then, it went down and remained unchange at 34 celsius Products distributed and merged between the septage and coffee husk which was contained total nitrogen content (Nts = 4,01%), total phosphorus (Pts = 0,41%0, and kali (total K2O = 3,687) The septage coconut coir dust that had respectedly N, P, K indicators Nts = 1,96%, Pts = 0,42%, total K2O = 1,33% standarded fertilizers in Viet Nam Septage solution- peat had Nts = 0,94%, Pts = 0,17%, K2O total = 0,54% and controlled solution had total nitrogen content Nts = 3,62%, total phosphorus Pts = 0,92%, and K2O total= 0,24% The results of solutions reported that the mixture of the septage and coffee husk reached the better quality of compost than products from coconut coir dust, peat The evaluation of compost quality based on the growth and development of Brassica juncea Compost of the septage and coffee husk had rapid growth higher yields higher productivity than compost from the other byproducts iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii SUMMARY iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH SÁCH CÁC BẢNG viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Yêu cầu đề tài 1.3 Nội dung thực Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan bùn thải bể phốt 2.2 Tổng quan compost 2.2.1 Định nghĩa compost 2.2.2 Các phản ứng sinh hóa xảy q trình ủ 2.2.2.1 Phản ứng sinh hóa 2.2.2.2 Phản ứng sinh học 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình ủ compost 2.2.3.1 Các yếu tố vật lý 2.2.3.2 Các yếu tố hóa sinh 2.2.4 Chất lượng compost 12 2.2.5 Những lợi ích hạn chế trình compost 12 2.2.5.1 Lợi ích q trình làm compost 12 2.2.5.2 Hạn chế trình làm compost 13 2.2.6.1 Phương pháp ủ phân theo luống dài (đánh luống cấp khí tự nhiên) .13 2.2.6.2 Phương pháp ủ phân theo luống dài đống với thổi khí cưỡng 14 iv 2.2.6.3 Phương pháp ủ container 14 2.2.7 Nghiên cứu sản xuất compost Việt Nam 14 2.3 Tổng quan Azotobacter 16 2.3.1 Đặc điểm hình thái 16 2.3.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển Azotobacter 16 2.3.3 Vai trò vi khuẩn Azotobacter phát triển 17 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 18 3.2 Vật liệu 18 3.2.1 Nguyên liệu 18 3.2.2 Thiết bị dụng cụ 19 3.3 Phương pháp nghiên cứu 20 3.3.1 Phân tích mẫu đầu vào 20 3.3.2 Bố trí thí nghiệm 20 3.3.2.1 Mơ hình thí nghiệm 20 3.3.2.2 Công thức ủ 20 3.3.3 Quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt 21 3.3.4 Đánh giá hiệu compost cải xanh (Brassica juncea) 22 3.3.4.1 Mơ hình thí nghiệm 22 3.3.4.2 Tiến hành thí nghiệm 22 3.3.4.3 Chỉ tiêu theo dõi 23 3.3.5 Phương pháp phân tích 23 3.3.5.1 Nhiệt độ 23 3.3.5.2 Xác định chất hữu tổng số theo phương pháp tro hóa khơ 23 3.3.5.3 Phương pháp xác đinh nitơ tổng số 24 3.3.5.4 Công thức tính tỷ lệ C/N 25 v 3.3.5.5 Phương pháp xác định độ ẩm 25 3.3.5.6 Phương pháp xác định độ dẫn điện (EC) 26 3.3.5.7 Phương pháp xác định giá trị pH 26 3.3.5.8 Phương pháp đếm khuẩn lạc 26 3.3.5.9 Phương pháp đánh giá hiệu compost cải xanh 27 3.3.5.10 Xử lý số liệu 27 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 4.1 Phân tích đặc tính hóa lý ngun liệu 28 4.2 Theo dõi thay đổi nhiệt độ 31 4.3 Chất lượng sản phẩm phân compost 33 4.4 Đánh giá hiệu phân compost lên cải xanh 38 4.4.1 Ảnh hưởng chất lượng compost đến động thái tăng trưởng chiều cao 38 4.4.2 Ảnh hưởng loại phân compost đến tốc độ tăng trưởng chiều cao 39 4.4.3 Ảnh hưởng chất lượng phân compost đến động thái 40 4.4.4 Ảnh hưởng chất lượng phân compost đến tốc độ 41 4.4.5 Đánh giá ảnh hưởng hiệu phân compost đến suất 42 4.5 Quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt 43 4.6 Đánh giá hiệu kinh tế 44 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 5.1 Kết luận 47 5.2 Kiến nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT C Carbon N Nitơ C/N Tỷ số carbon nitơ P Photpho K Kali Compost Sản phẩm trình ủ hiếu khí chất thải hữu VSV Vi sinh vật NT Nghiệm thức CFU/g Colony forming units/gram BTBP Bùn thải bể phốt CP Vỏ cà phê SD Bụi xơ dừa TB Than bùn CTR Chất thải rắn EC Độ dẫn điện LLL Lần lặp lại ANOVA Analys Of Variance NSTT Năng suất thực tế HCSH Hữu sinh học BT – CP Phối trộn bùn thải bể phốt vỏ cà phê BT – SD Phối trộn bùn thải bể phốt bụi sơ dừa BT – TB Phối trộn bùn thải bể phốt than bùn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Khoảng nhiệt độ nhóm vi sinh vật Bảng 2.2 Tỷ lệ C/N chất thải (tính theo chất thải khô) 10 Bảng 3.1 Lượng phân bón thúc cho cải với diện tích 0,15 m2 22 Bảng 4.1 Các tiêu hóa lý nguyên liệu ủ 28 Bảng 4.2 So sánh tiêu nguyên liệu ủ với nghiên cứu trước 30 Bảng 4.3 Tỷ lệ phối trộn bùn thải bể phốt phụ phẩm nông nghiệp 31 Bảng 4.4 Đặc tính hóa lý sản phẩm phân compost sau 45 ngày 34 Bảng 4.5 Kết phân tích tiêu vi sinh vật gây bệnh (CFU/g) 36 Bảng 4.6 Ảnh hưởng phân compost đến tăng trưởng chiều cao cải xanh 38 Bảng 4.7 Ảnh hưởng phân compost đến tốc độ tăng trưởng chiều cao 39 Bảng 4.9 Ảnh hưởng phân compost đến tốc độ .42 Bảng 4.10 Ảnh hưởng phân đến suất 43 Bảng 4.11 Chi phí sản xuất sản phẩm compost tạm tính .46 viii tốc độ cao với 1,83 lá/ ngày, giai đoạn 18 – 24 ngày NT2 NT5 có tốc độ cao 1,42 lá/ ngày so với nghiệm thức lại Sai biệt tốc độ nghiệm thức giai đoạn có thay đổi nhiều Ở giai đoạn – 10 ngày, tốc độ nghiệm thức đối chứng 1,5 lá/cây/10 ngày, NT6 1,42 lá/ 10 ngày, sai biệt nghiệm thức 0,08 Giai đoạn từ 11 – 17 ngày, tốc độ nghiệm thức đối chứng 0,83 lá/ ngày, NT6 1,83 lá/ ngày, sai biệt nghiệm thức 1, giai đoạn 18 – 24 ngày tốc độ nghiệm thức đối chứng 0,42 lá/ ngày, tốc độ NT6 1,33 lá/ ngày, khác biệt nghiệm thức 0,91 Vào giai đoạn 25 – 31 ngày, tốc độ nghiệm thức đối chứng 1,33 lá/ ngày, tốc độ NT6 3,25 lá/ ngày, sai biệt nghiệm thức 1,92 cm Cây NT6 có tốc độ cao (1,96 lá/ ngày) Tốc độ NT1, NT2, NT3, NT4 NT5 thấp NT6 Tốc độ nghiệm thức đối chứng thấp (1,02 lá/ ngày) Do cho thấy chất lượng phân loại phân khác ảnh hưởng đến tốc độ cải xanh Bảng 4.9 Ảnh hưởng phân compost đến tốc độ Nghiệm thức Tốc độ giai đoạn (lá/cây/7 ngày) - 10 ngày 11 - 17 ngày 18 - 24 ngày 25 - 31 ngày ĐC 1,50 0,83 0,42 1,33 NT1 (BT – CP) 1,50 1,09 0,41 1,67 NT2 (BT – TB) 1,33 0,50 1,42 1,75 NT3 (BT – SD) 1,41 1,09 0,25 1,58 NT4 (BT – CP + HH 1,50 0,83 1,25 2,08 NT5 (Phân hữu cơ) 1,17 0,58 1,42 1,75 NT6 (Bùn thải) 1,42 1,83 1,33 3,25 ĐC: Nghiệm thức đối chứng, NT1: BTBP – CP, NT2: BTBP – TB, NT3: BTBP – SD, NT4: BTBP – CP + Phân hóa học, NT5: Phân hữu thương mại, NT6: BTBP 4.4.5 Đánh giá ảnh hưởng hiệu phân compost đến suất Năng suất kết cuối để đánh giá hiệu kinh tế Năng suất chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố giống, điều kiện ngoại cảnh, phân bón 42 Bảng 4.10 Ảnh hưởng phân đến suất Nghiệm thức ĐC Trọng lượng Năng suất ô (g/cây) (kg/ô) 41,67 ± 7,22 NT1 (BT – CP) 62,50 NT2 (BT – TB) 62,08 ± 24,57 NT3 (BT – SD) 45,83 ± 3,82 NT4 (BT – CP + HH 95,83 ± 14,43 NT5 (Phân hữu cơ) 58,33 ± 25,26 NT6 (Bùn thải) 55 ± 8,66 0,28 0,42 0,41 0,30 0,64 0,36 0,39 Trọng lượng trung bình nghiệm thức bùn thải – bể phốt bón thúc phân hóa học có khác biệt lớn so với nghiệm thức lại Nghiệm thức đối chứng nghiệm thức sử dụng phân compost bùn thải bể phốt – sơ dừa khơng có sai biệt Các nghiệm thức sử dụng phân compost BT – CP, BT – TB, phân hữu cơ, phân compost bùn thải bể phốt có sai biệt dao động từ 0,42 – 7,5 g Qua bảng 4.9 sinh trưởng phát triển cải xanh bị ảnh hưởng chất lượng phân compost Có khác biệt suất sử dụng loại phân compost khác Nghiệm thức sử dụng phân compost BT – CP + phân hóa học cho suất cao với 25,55 tấn/ha, nghiệm thức sử dụng phân compost BT – CP 16,67 tấn/ha, nghiệm thức sử dụng phân compost BT – TB đạt suất 16,56 tấn/ha Các nghiệm thức cịn lại có suất thấp Qua kết cho thấy chất lượng phân compost ảnh hưởng đến chất lượng trồng, lượng phân có hàm lượng dinh dưỡng cao giúp tăng trưởng phát triển nhanh Từ suất thực tế cho thấy sử dụng phân compost giúp hạn chế sử dụng phân hóa học giúp trồng cho suất cao 4.5 Quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt số phụ phẩm nông nghiệp Ghi nhận kết từ việc phân tích tính chất hóa lý nguyên liệu ủ từ xác định tỷ lệ phối trộn bùn thải bể phốt số phụ phẩm nông nghiệp Qua việc theo dõi thay đổi nhiệt độ khối ủ phân tích đặc tính lý hóa phân compost sau q trình ủ Từ đưa quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt số phụ phẩm nơng nghiệp hình 4.5 43 Hình 4.5 Quy trình sản xuất phân HCSH từ BTBP số phụ phẩm nông nghiệp 4.6 Đánh giá hiệu kinh tế Đề tài thực nhằm xử lý lượng chất hữu từ chất thải người hoạt động sản xuất nông nghiệp, đồng thời tạo sản phẩm phân bón hữu sinh học đem lại nguồn lợi thu nhập từ sản phẩm phân bón hữu sinh học Lượng phân bón cung cấp lại cho hoạt đông sản xuất nông nghiệp, hạn chế sử dụng phân hóa học góp phần cải tạo đất làm tăng độ phì nhiêu cho đất canh tác, tăng sản lượng chất lượng trồng, phù hợp với sách phát triển nơng nghiệp bền vững môi trường nước ta Mặt khác đề tài thực để xử lý lượng chất thải người chất thải thải từ hoạt động sản xuất nơng nghiệp góp phần giảm nhiễm mùi, ô 44 nhiễm môi trường đất, ô nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm nước rỉ tồn đọng lâu ngày thấm sâu đất mầm bệnh, gây ảnh hưởng đến môi trường sức khỏe người Tuy nhiên, để đánh giá giá trị thực tiễn nghiên cứu thể việc tạo sản phẩm có hiệu kinh tế cao với chi phí sản xuất thấp Do đó, chúng tơi đưa tính chi phí sản xuất chế phẩm phân vi sinh nghiên cứu bảng 4.11 Qua bảng 4.11 cho thấy chi phí sản xuất phân compost từ bùn thải bể phốt – than bùn thấp với 2.800 VNĐ/kg sản phẩm, bùn thải bể phốt – vỏ cà phê có chi sản xuất 6.600 VNĐ/kg sản phẩm, cao bùn thải bể phốt – bụi sơ dừa với chi phí sản xuất 8.000 VNĐ/kg sản phẩm So với sản phẩm phân hữu thương mại thị trường chi phí sản xuất phân compost BT - CP BT – SD tương đối cao, thí nghiệm làm quy mơ nhỏ phí nguyên vật liệu, vận chuyển cao keo theo giá thành sản xuất/ sản phẩm tăng lên Tuy nhiên việc sản xuất phân compost từ bùn thải bể phốt phụ phẩm nơng nghiệp ngồi việc tạo phân compost có giá trị kinh tế mà cịn giúp giảm lượng bùn thải bể phốt phụ phẩm nông nghiệp thải bỏ trực tiếp môi trường dẫn đến giảm nhiễm mơi trường 45 Bảng 4.11 Chi phí sản xuất sản phẩm compost tạm tính Loại compost BT - CP Nguyên, nhiên vật liệu Đơn vị Số Đơn giá Thành tiền lượng (VNĐ) (VNĐ) Bùn thải bể phốt kg 18 1.400 25.200 Vỏ cà phê kg 24 800 19.200 Chế phẩm Tribio kg 0,21 80.000 16.800 Mật rỉ đường lít 0,09 10.000 900 40.000 40.000 Nhân cơng + chi phí khác Tổng chi phí đầu vào BT - TB 102.100 Khối lượng sản phẩm kg Giá thành sản xuất/sản phẩm = (chi phí/sản phẩm) 6.600 Bùn thải bể phốt kg 15 1.400 21.000 Than bùn kg 22,5 1.000 22.500 Chế phẩm Tribio kg 0,21 80.000 16.800 Mật rỉ đường lít 0,09 10.000 900 40.000 40.000 15,414 Nhân cơng + chi phí khác Tổng chi phí đầu vào BT - SD 101.200 Khối lượng sản phẩm kg Giá thành sản xuất/sản phẩm = (chi phí/sản phẩm) 2.800 Bùn thải bể phốt kg 1.400 12.600 Bụi sơ dừa kg 1.000 9.000 Chế phẩm Tribio kg 0,09 80.000 7.200 Mật rỉ đường lít 0,09 10.000 900 40.000 40.000 35,62 Nhân cơng + chi phí khác Tổng chi phí đầu vào 69.700 Khối lượng sản phẩm kg Giá thành sản xuất/sản phẩm = (chi phí/sản phẩm) 8,64 8.000 BT - CP: Bùn thải bể phốt – vỏ cà phê, BT – TB: Bùn thải bể phốt – than bùn, BT – SD: Bùn thải bể phốt – bụi sơ dừa 46 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Từ kết thu nhận sau trình thực đề tài, rút kết luận: Bùn thải bể phốt phối trộn với phụ phẩm nông nghiệp vỏ cà phê, than bùn, bụi sơ dừa để tạo phân bón hữu sinh học với N, P, K sản phẩm là: BT – CP: Nts = 4,01%, Pts = 0,41%, K2O tổng số = 3,69% BT – TB: Nts = 0,94%, Pts = 0,17%, K2O tổng số = 0,54% BT – SD: Nts = 1,96%, Pts = 0,42%, K2O tổng số = 1,33% Tuy nhiên bùn thải bể phốt phối trộn với vỏ cà phê đạt hiệu cao Nhìn chung tiêu N, P, K sản phẩm phân compost đạt chuẩn phân bón, riêng photpho tổng số nghiệm thức phối trộn bùn thải bể phốt – than bùn thấp so với tiêu chuẩn phân bón hàm lượng photpho (Pts ≥ 0,3%) Như bùn thải bể phốt phối trộn với phụ phẩm nông nghiệp để sản xuất phân hữu sinh học làm giảm lượng bùn thải bể phốt phụ phẩm nông nghiệp thải bỏ trực tiếp môi trường Qua kết thí nghiệm đánh giá hiệu phân compost lên cải xanh, kết luận chất lượng phân compost ảnh hưởng đến tăng trưởng phát triển cải xanh Loại phân có hàm lượng dinh dưỡng cao phát triển mạnh Cây sinh trưởng phát triển tốt NT4 - Động thái tăng trưởng chiều cao cây: 31,25 cm - Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây: 6,21 cm/cây - Động thái lá: 12,83 lá/cây - Tốc độ lá: 1,42 lá/cây - Năng suất ô 2,53 kg/0,15 m2 5.2 Kiến nghị - Thử nghiệm phân compost lên số loại trồng khác (hoa, ăn trái,…) - Nghiên cứu sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt với phụ phẩm nông nghiệp khác - Nghiên cứu hạn chế vi sinh vật gây bệnh trình ủ phân compost - Khảo sát thêm số chủng vi sinh vật có ích để bổ sung vào trình ủ phân 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Việt Anh 2011 Đánh giá mơ hình kinh doanh quản lý phân bùn: hoạt động hút vận chuyển phân bùn Việt Nam Viện Khoa học Kỹ thuật Môi trường, Trường Đại học Xây dựng Trần Thị Mỹ Diệu 2002 Quản lý chất thải rắn Giáo trình mơn học, trường Đại học Văn Lang Nguyễn Lân Dũng tác giả 1979 Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Danh Kim Được 2011 Nghiên cứu sản xuất phân hữu vi sinh từ rác thải hữu Khóa luận tốt nghiệp Kĩ sư Cơng Nghệ Sinh Học, Đại học Nông Lâm Tp.HCM Nguyễn Thị Hiền 2009 Đánh giá hiệu compost ủ từ xơ dừa phân bò bổ sung chế phẩm BIO-F cà chua Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM Phạm Thị Ánh Hồng 2003 Kỹ thuật sinh hóa Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh Trần Xuân Huy 2011 Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ cà phê Khóa Luận tốt nghiệp Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp Cái Văn Tranh 2000 Phương pháp phân tích đất nước phân bón trồng Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Đức Lượng 2006 Thí nghiệm cơng nghệ sinh học tập Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, Trường Đại học Bách Khoa 10 Lương Đức Phẩm 2000 Vi sinh vật học vệ sinh an tồn thực phẩm Nhà xuất Nơng nghiệp 11 Lê Công Nhất Phương, Lê Thị Ánh Hồng 2011 Nghiên cứu xây dựng chuyển giao quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ phế phẩm nông nghiệp địa bàn huyện Phú Giáo, Bình Dương Đề tài nghiên cứu Viện Khoa học Công Nghệ Việt Nam, Viện Sinh Học Nhiệt Đới 48 12 Nguyễn Trung Việt 2008 Điều tra khảo sát trạng thu gom, vận chuyển xử lý bùn hầm cầu địa bàn thành phố Hồ Chí Minh – nghiên cứu đề xuất chế quản lý Đề tài nghiên cứu Sở Khoa Học Cơng Nghệ Tp Hồ Chí Minh Tài liệu tiếng nước 13 Bayani M Espiritu 2002 Technical support materials on bioorganic fertilizers Research associate professor & program manager, QCTC – BOF, BiOTECH, U.P Los Banos, College, Laguna, pp: 14, 38, 53 – 57 14 Gasser JKR 1985 Composting of Agricultural and Other Wastes, Elsevier, London, pp 48 – 131 15 Li LM, Ding XL, Ding YY, Yin ZJ 2011 Effect of microbial consortia on the composting of pig manure J of Animal and Veterinary adv 10 pp: 1738 – 1742 16 L.R Kuhlman 1990 Windrow composting of agricultural and municipal wastes Resources, Conservation and Recycling, pp: 151-160 17 Martin Strauss et al 2003 Co-composting of faecal sludge and municipal organic waste International Water Management Institute (IWMI), EAWAG, SANDEC, PMB CT 112, Cantoments Accra, Ghana 18 Miller FC, Finstein MS 1985 Materials balance in the composting of wastewater sludge as affected by process control J Wat Pollut Contr Fed., pp: 122 – 127 19 Nakasaki K et al 1993 Effects of pH control on composting garbage Wastes Management Resousces 11 pp: 117-125 20 Nakasaki K and Yaguchi H 1992 Effect of C/N ratio on thermofile composting og garbage Jour Ferment Bioeng., 73 pp: 43-45 21 National Engineering Handbook 2000 Composting Chapter 2, Natural Resoures Conservation Service, United States Department of Agriculture 22 Nishant R., and Hans G.E 1995 Effect of C:N ratio and moisture content on the composting of poplar wood Biotechnology letters, 17 pp: 889-892 23 Williams, Richard T., Ronald L Crawford 1983 Effects of various physiochemical factors on microbial activity in peatlands: aerobic biodegradative processes." Canadian journal of microbiology, pp: 1430-1437 24 Tiquia SM, Tam NF, Hodgkiss IJ 1997 Composting of spent pig litter at different seasonal temperatures in subtropical climate Environ Pollut, pp :97-104 49 25 Tiquia SM, Tam NF, Hodgkiss IJ 1996 Effects of bacterial inoculum and moisture adjustment on composting of pig manure Environ Pollut., 96: 161 – 171 26 Strom PF 1985 Identification of thermophilic bacteria in solid-waste composting Appl Environ Microbiol 27 Strom PF 1985 Effect of temperature on bacterial species diversity in thermophilic solid-waste composting Appl Environ Microbiol, pp: 899-905 28 Ryckeboer J, Mergaert J, Coosemans J, Deprins K, Swings J 2003 Microbiological aspects of biowaste during composting in a monitored compost bin J Appl Microbiol Nguồn Internet 29 Trần Thị Ba Kỹ thuật trồng cải xanh http://caab.ctu.edu.vn/gtrinh/bvtv/rau%20sach/source/kyThuat/caiXanh.htm 30 Sở nông nghiệp phát triển nông thôn Quảng Trị, trung tâm khuyến nông khuyến ngư Kỹ thuật trồng rau cải 2011 http://khuyennongkhuyenngu.org.vn/news.aspx?id=273 31 P.Đ Giải pháp cải thiện hoạt động quản lý phân bùn Hà Nội 2012 http://vea.gov.vn/vn/truyenthong/tapchimt/mtvpt/Pages/Giải-pháp-cải-thiện-hoạtđộng-quản-lý-phân-bùn-ở-Hà-Nội 32 Worldometers real time world statistics Top 20 Largest Countries by Population (live) http://www.worldometers.info/world-population/ 33 Hịa Bình Bùn thải - tài nguyên bị bỏ quên 2013 http://www.baoxaydung.com.vn/news/vn/xa-hoi/bun-thai-tai-nguyen-bi-boquen.html 50 PHỤ LỤC Phụ lục TIÊU CHUẨN PHÂN BÓN (Ban hành kèm theo Nghị định số /2011/NĐ-CP ngày tháng phủ năm 2011 Phân chuồng động vật ủ (Animal manure compost)/số hiệu (5-09) 9.1 Tiêu chuẩn áp dụng: cho loại phân bón ủ từ nguyên liệu dùng chủ yếu phân gia súc, gia cầm có bổ sung phụ phẩm trồng trấu, mùn cưa, vỏ lạc thơng qua q trình ủ có khơng bổ sung phân hoá học khoáng chất 9.2 Dạng phân: thể rắn - Hàm lượng hữu (HC) ≥ 20,0% tính theo khối lượng chất khơ 9.3.1 Thành phần chính: - Hàm lượng đạm (N) tổng số ≥ 0,6%, pentoxit phốt phát (P2O5) tổng số ≥ 0,3%, oxit kali (K2O) tổng số ≥ 0,3% - Nếu bổ sung yếu tố dinh dưỡng đa lượng hàm lượng đạm (N) tổng số ≤ 3,0%, pentoxit phốt phát (P2O5) tổng số ≤ 6,0%, oxit kali (K2O) tổng số ≤ 5,0% 9.3 Thành phần: - Hàm lượng đồng (Cu) ≤ 0,01%, niken (Ni) ≤ 0,0025%, 9.3.2 Chất cadimi (Cd) ≤ 0,0005%, crôm (Cr) ≤ 0,015%, kẽm (Zn) ≤ gây hại: 0,05% tính cho 1,0% tổng hàm lượng yếu tố dinh dưỡng đa lượng có phân bón - Độ ẩm ≤ 25,0% phải ghi rõ nhãn hàng hố phân bón 9.4 Giới - Tỷ lệ bon-đạm (C/N) ≤ 20 hạn: - Không trộn dinh dưỡng đa lượng vượt mức quy định nêu mục 9.3.1 - Phải ghi rõ giá trị pH nhãn hàng hố phân bón Phụ lục BẢNG SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ Bảng Số liệu dùng cho xử lý thống kê Nitơ tổng số đầu Lần lặp lại Nghiệm thức Trung bình ĐC 3,424 3,768 3,663 3,618 BT - CP 3,903 4,200 3,918 4,007 BT - TB 1,045 0,801 0,963 0,936 BT - SD 1,925 1,993 1,959 1,959 Bảng Bảng ANOVA Nitơ tổng số đầu A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Mean Freedom Squares Square F-value Prob -Between 18.575 6.192 327.400 0.0000 Within 0.151 0.019 -Total 11 18.726 Coefficient of Variation = 5.23% Bảng Trắc nghiệm phân hạng Nitơ tổng số đầu LSD value = 0.3776 at alpha = 0.010 Original Order Mean Mean Mean Mean = = = = 3.620 4.010 0.9400 1.960 Ranked Order B A D C Mean Mean Mean Mean = = = = 4.010 3.620 1.960 0.9400 A B C D Bảng Số liệu dùng cho xử lý thống kê Photpho tổng số đầu Lần lặp lại Nghiệm thức Trung bình ĐC 0.92 0.86 0.98 0.92 BT – CP 0.39 0.42 0.41 0.407 BT – TB 0.15 0.17 0.18 0.167 BT - SD 0.42 0.41 0.4 0.41 Bảng Bảng ANOVA Photpho tổng số đầu A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Mean Freedom Squares Square F-value Prob -Between 0.901 0.300 279.408 0.0000 Within 0.009 0.001 -Total 11 0.910 Coefficient of Variation = 6.84% Bảng Trắc nghiệm phân hạng Photpho tổng số đầu LSD value = 0.08664 at alpha = 0.010 Original Order Mean Mean Mean Mean = = = = 0.9200 0.4100 0.1700 0.4200 Ranked Order A B C B Mean Mean Mean Mean = = = = 0.9200 0.4200 0.4100 0.1700 A B B C Bảng Số liệu dùng cho xử lý thống kê K2O tổng số đầu Nghiệm thức Lần lặp lại Trung bình ĐC 0.24 0.22 0.26 0.240 BT – CP 3.55 3.79 3.72 3.687 BT – TB 0.58 0.53 0.51 0.540 BT - SD 1.28 1.38 1.33 1.330 Bảng Bảng ANOVA K2O tổng số đầu A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Mean Freedom Squares Square F-value Prob -Between 21.928 7.309 1504.482 0.0000 Within 0.039 0.005 -Total 11 21.967 Coefficient of Variation = 4.81% Bảng Trắc nghiệm phân hạng K2O tổng số đầu Least Significant Difference Test LSD value = 0.1937 at alpha = 0.010 Original Order Mean Mean Mean Mean = = = = 0.2400 3.690 0.5400 1.330 Ranked Order D A C B Mean Mean Mean Mean = = = = 3.690 1.330 0.5400 0.2400 A B C D Bảng 10 Số liệu chiều cao dùng cho xử lý thống kê thí nghiệm đánh giá chất lượng phân compost đến tăng trưởng chiều cao cải xanh Nghiệm thức Lần lặp lại Trung bình ĐC 17,08 18,15 19,15 18,127 NT1 27,93 30,4 26,3 28,21 NT2 28,55 23,45 27,08 26,36 NT3 24,18 24,68 20,73 23,197 NT4 30,88 33 29,88 31,253 NT5 28,65 27,2 27,63 27,827 NT6 21,58 25 22,3 22,96 Bảng 11 Bảng ANOVA thí nghiệm đánh giá chất lượng phân compost đến tăng trưởng chiều cao cải xanh A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Mean Freedom Squares Square F-value Prob -Between 338.025 56.338 17.003 0.0000 Within 14 46.387 3.313 -Total 20 384.412 Coefficient of Variation = 7.16% Bảng 12 Trắc nghiệm phân hạng thí nghiệm đánh giá chất lượng phân compost đến tăng trưởng chiều cao cải xanh Least Significant Difference Test LSD value = 4.424 at alpha = 0.010 Original Order Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean = = = = = = = 18.13 28.21 26.36 23.20 31.25 27.83 22.96 Ranked Order D AB BC C A AB C Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean = = = = = = = 31.25 28.21 27.83 26.36 23.20 22.96 18.13 A AB AB BC C C D Bảng 13 Số liệu số lượng dùng cho xử lý thống kê thí nghiệm đánh giá chất lượng phân compost đến động thái Nghiệm thức Trung bình Lần lặp lại ĐC 9.25 9.5 9.25 NT1 10 10.5 9.5 10 NT2 11.75 9.5 9.5 10.25 NT3 9.25 10.75 8.5 9.50 NT4 10.75 10.75 11 10.83 NT5 9.75 10.25 9.67 NT6 12.75 13 12.75 12.83 Bảng 14 Bảng ANOVA thí nghiệm đánh giá chất lượng phân compost lên cải xanh A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Mean Freedom Squares Square F-value Prob -Between 26.792 4.465 8.335 0.0006 Within 14 7.500 0.536 -Total 20 34.292 Coefficient of Variation = 7.08% Bảng 15 Trắc nghiệm phân hạng thí nghiệm đánh giá chất lượng phân compost lên cải xanh Least Significant Difference Test LSD value = 1.779 at alpha = 0.010 Original Order Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean = = = = = = = 9.250 10.00 10.25 9.500 10.83 9.670 12.83 Ranked Order B B B B B B A Mean Mean Mean Mean Mean Mean Mean = = = = = = = 12.83 10.83 10.25 10.00 9.670 9.500 9.250 A B B B B B B ... tài ? ?Nghiên cứu sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt số phụ phẩm nông nghiệp? ?? thực nhằm đánh giá tính chất hóa lý bùn thải bể phốt thải số phụ phẩm nông nghiệp Phối trộn bùn thải bể phốt. .. sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt số phụ phẩm nơng nghiệp Hình 3.3 Quy trình sản xuất phân hữu sinh học từ bùn thải bể phốt số phụ phẩm nông nghiệp (vỏ cà phê, bụi Xơ dừa, than bùn) ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC TỪ BÙN THẢI BỂ PHỐT VÀ MỘT SỐ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP