BÁO cáo NGHIÊN cứu KHOA học kĩ THUẬT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH, sản XUẤT PHÂN hữu cơ SINH học từ PHẾ PHỤ PHẨM của NHÀ máy ĐƯỜNG AN KHÊ tại GIA ĐÌNH

MỤC LỤC Lời cảm ơn trang I TÓM TẮT .trang 1.1 Mục đích: trang 1.2 Trình tự thực hiện: trang 1.3 Dữ liệu kết luận: trang II GIỚI THIỆU trang 2.1 Đặt vấn đề: trang 2.2 Mục tiêu: trang 2.3 Kết mong muốn đạt được: trang III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU trang IV TỔNG QUAN TÀI LIỆU trang 4.1 Khái niệm vế phân hữu sinh học phân hữu vi sinh trang 4.2 Thành phần tác dụng men vi sinh Tanovi VS trang 10 4.3 Vai trò nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu nhu cầu dinh dưỡng mía .trang 12 4.4 Các ứng dụng từ phế phụ phẩm nhà máy đường An Khê tình hình sử dụng địa phương trang 13 V NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU trang 18 5.1 Khái quát quy trình công nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ bùn bã mía: trang 18 5.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ bùn bã mía nhà máy đường trang 19 5.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất cho phân hữu sinh học từ bùn bã mía phụ phẩm từ nhà máy đường An Khê .trang 22 VI THẢO LUẬN trang 24 Trang 6.1 Lợi ích việc hoạt động ủ sử dụng phân hữu sinh học trang 24 6.2 Cách dùng trang 26 6.3 Một số hạn chế việc ủ sử dụng phân hữu sinh học từ bùn bã míacủa nhà máy đường An Khê so với phân hóa học trang 27 VII KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: trang 28 VIII TÀI LIỆU THAM KHẢO: trang 31 Phụ lục kèm theo trang 32 Trang Trên thực tế khơng có thành cơng khơng gắn liền với hổ trợ, giúp đỡ người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu thực đề tài nghiên cứu khoa học đến nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gởi đến Cô Vũ Thị Cẩm Tú (tổ trưởng tổ Sinh – Công Nghệ) với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập thực đề tài Xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Hiền tồn thể q Thầy Cơ giáo tổ Hóa Sinh – Cơng Nghệ đồng hành, giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường THPT Nguyễn Trãi tài trợ kinh phí tạo điều kiện thuận lợi môi trường tốt cho chúng em nghiên cứu khoa học Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà máy đường An Khê cung cấp thông tin tư liệu kĩ thuật cho chúng em thực đề tài Xin chân thành cảm ơn hộ gia đình nơng dân cung cấp kinh nghiệm quý báu trồng trọt cho chúng em Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn ban tổ chức tổ chức hội thi cho chúng em có hội thực ý tưởng Đề tài thực khoảng thời gian tháng, lần chúng em bước đầu vào thực tế, tìm hiểu lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học, kiến thức chúng em hạn chế cịn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô ban giám khảo để kiến thức chúng em hoàn thiện lĩnh vực Xin chân thành cảm ơn! Trang I TÓM TẮT 1.1 Mục đích: - Ứng dụng cơng nghệ vi sinh để xử lý bùn bã mía nhà máy đường An Khê làm thành phân bón hữu sinh học nhằm nâng cao hiệu canh tác cho trồng địa phương, hạn chế việc sử dụng phân bón hóa học, tiến đến đến sản suất ngành nơng nghiệp bền vững - Các hộ gia đình tự sản xuất phân bón hữu sinh học từ phế phụ phẩm bùn bã mía nhà máy đường An Khê, giúp người dân tiếp cận sử dụng phân bón hữu làm giảm chi phí đầu tư trồng trọt - Tận dụng chất thải nhà máy đường An Khê, giải phần lớn tốn nhiễm mơi trường địa phương 1.2 Trình tự thực hiện: - Căn vào kết điều tra phân tích hóa học thành phần chất thải (than bùn, bã mía, nước thải …) q trình sản xuất đường mía nhà máy đường An Khê - Xác định quy trình sản xuất phân bón hữu sinh học theo công nghệ vi sinh từ nguồn nguyên liệu bùn bã mía nhà máy đường An Khê - Tiến hành thí nghiệm đánh giá sản phẩm - Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất cho phân hữu sinh học từ bùn bã mía phụ phẩm từ nhà máy đường An Khê - Đánh giá hiệu việc sử dụng phân bón hữu sinh học trồng trọt địa phương 1.3 Dữ liệu kết luận: Chúng thu mẫu phân bón hữu có hàm lượng dinh dưỡng tăng lên cao so với việc không sử dụng men vi sinh đặt biệt cao phân hữu vi sinh thị trường (loại phân hữu vi sinh NP-K POLYFA CF) Đây thành cơng lớn mà nhóm đạt Trang II GIỚI THIỆU 2.1 Đặt vấn đề: Việt Nam nước nông nghiệp hình thành phát triển từ lâu đời Trong năm gần đây, với xu phát triển chung xã hội, đời thành tựu khoa học kỹ thuật làm cho ngành nông nghiệp Việt Nam ngày phát triển đáp ứng nhu cầu toàn quốc giới Trong đó, phân bón ln đóng vai trị vơ quan trọng, định chất lượng sản lượng thu hoạch trồng Thực tế cho thấy sản xuất nông nghiệp khẳng định vai trò thiết yếu phân hữu việc trì độ phì nhiêu đất, ổn định suất trồng, góp phần sản suất nơng nghiệp bền vững Tuy nhiên, nguồn phân hữu từ chất thải gia súc ngày khan không đủ để đáp ứng nhu cầu canh tác nơng nghiệp đại, nguồn ngun liệu từ phế phụ phẩm nhà máy chế biến lại nhiều, nguồn hữu quý giá để sản xuất phân hữu cơ, có phế phụ phẩm nhà máy đường Tại địa bàn thị xã An Khê có diện tích mía 3200 với huyện ĐakPơ, Kbang KongChoro hình thành nên vùng nguyên liệu mía 13.000 phục vụ cho nhà máy đường An Khê Hình 1: Vùng nguyên liệu mía thị xã An Khê tỉnh Gia Lai Trang Hình 2: Nhà máy đường An Khê – Gia Lai Với công nghệ dây chuyền đại tiên tiến thời gian gần từ năm 2008 đến nhà máy đường An Khê khai thác tối đa công suất hoạt động hai dây chuyền sản xuất, đảm bảo cơng suất ép 10.000 mía nguyên liệu/ ngày chuẩn bị nâng cấp lên 18.000 mía ngun liệu/ ngày Vì ngày nhà máy đường An Khê thải lượng bùn bã mía lớn (khoảng 300 - 400 chất thải bùn bã mía) Hình 3: Bùn bã mía thải q trình sản xuất đường mía Trang Qua tìm hiểu thực tế nhà máy đường An Khê lượng bùn bã mía nói nhà máy đầu tư cho nông dân dùng để trồng trọt Nhưng hầu hết người nông dân địa phương sử dụng lượng bùn bã mía trực tiếp ủ tự nhiên thời gian ngắn nên hiệu khơng cao chất hữu chưa phân giải triệt để, mà ngược lại gây mùi chua, hôi, thối làm ô nhiễm môi trường xung quanh Bên cạnh đó, lượng bùn bã mía nhà máy đường khác toàn quốc số nhà máy xí nghiệp thu mua để sản xuất phân hữu vi sinh Tuy nhiên, giá thành phân bón lại cao phải qua nhiều giai đoạn trung gian dẫn tới đa số người nông dân khó có khả tiếp cận sử dụng chúng BÙN, BÃ MÍA NHÀ MÁY PHÂN BĨN ĐẠI LÝ NƠNG DÂN Để giải tốn nan giải trên, nhóm nghiên cứu chúng tơi xây dựng đề tài “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH, SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC TỪ PHẾ PHỤ PHẨM CỦA NHÀ MÁY ĐƯỜNG AN KHÊ TẠI GIA ĐÌNH” Qua khảo sát tình hình thực tiễn địa phương kết hợp với việc nghiên cứu tham khảo quy trình sản xuất phân hữu tích lũy kinh nghiệm trình thực đề tài tư liệu cần thiết khác Nhóm nghiên cứu chúng tơi đơn giản hóa nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân hữu sinh học tối ưu nhất, phù hợp với nhà nơng, góp phần tăng cao suất, cải tạo đất trồng, bảo vệ môi trường giảm chi phí trồng trọt… Đây hướng đem lại hiệu cao cho hộ gia đình nơng dân địa phương tồn quốc 2.2 Mục tiêu: - Ứng dụng cơng nghệ vi sinh để xử lý bùn bã mía nhà máy đường An Khê làm thành phân bón hữu sinh học nhằm nâng cao hiệu cho Trang ngành nông nghiệp thị xã An Khê Huyện phía Đơng tỉnh Gia Lai nói chung - Các hộ gia đình tự sản xuất phân bón hữu sinh học từ phế phụ phẩm bùn bã mía nhà máy đường An Khê để nâng cao hiệu canh tác mía nói riêng loại trồng khác (như: mì, bắp, dưa hấu,cải bẹ…) địa phương, góp phần tăng suất giảm chi phí đầu tư trồng trọt - Tận dụng nguồn chất thải khổng lồ nhà máy đường An Khê gây nhiều hệ lụy xấu đồng thời góp phần giải vấn đề nhiễm môi trường đất nước … đặt biệt môi trường sống người dân gây xúc dư luận xã hội thời gian dài (Ô nhiễm nguồn nước dịng sơng Ba gây bốc mùi thối khó chịu) - Bảo vệ đất, giảm nhiễm mơi trường, hạn chế việc sử dụng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, giảm lượng chất hóa học tích lũy nơng sản ảnh hưởng sức khỏe người vật nuôi, tiến đến sản suất ngành nông nghiệp bền vững 2.3 Kết mong muốn đạt được: - Chúng hy vọng bùn bã mía sau ủ với men vi sinh hàm lượng NPK tăng lên theo giả thuyết chúng tơi đưa - Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ bùn bã mía phụ phẩm từ nhà máy đường An Khê - Lập quy trình cơng nghệ sản xuất cho phân hữu sinh học từ bùn bã mía phụ phẩm từ nhà máy đường An Khê - Chứng minh lợi ích hoạt động ủ sử dụng phân hữu sinh học Trang III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - Đối tượng nghiên cứu đề tài phế phẩm từ nhà máy đường An Khê, bao gồm than bùn bùn bã mía - Trong q trình thực đề tài sử dụng phương pháp sau: + Phương pháp thu thập số liệu, liệu phân tích + Phương pháp thực nghiệm - kiểm chứng +Phương pháp phân tích phổ hàm lượng dinh dưỡng (DO VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ MÔI TRƯỜNG TIẾN HÀNH) + Phương pháp đánh giá, so sánh kết thu IV TỔNG QUAN TÀI LIỆU: 4.1 Khái niệm phân hữu sinh học phân hữu vi sinh: * Phân hữu sinh học: Là sản phẩm phân bón tạo thành thơng qua trình lên men vi sinh vật với hợp chất hữu có nguồn gốc khác nhau, có tác động vi sinh vật hợp chất sinh học chuyển hóa thành mùn Trong loại phân có đầy đủ thành phần chất hữu cơ, có phối thêm chế phẩm sinh học (vi sinh, nấm đối kháng) bổ sung thêm thành phần vô đa lượng (NPK) vi lượng Tùy thuộc vào nhu cầu sản suất mà cân đối phối trộn loại phân nguyên liệu cho trồng phát triển tốt mà khơng cần phải bón loại phân đơn Phân phức hợp hữu sinh học dùng để bón lót bón thúc Loại phân có hàm lượng dinh dưỡng cao nên bón phải trộn với đất Nếu sản xuất phù hợp cho loại trồng phân hữu tốt * Phân hữu vi sinh: Là nhóm phân hữu sinh học có bổ sung vi sinh vật trợ giúp làm giàu dinh dưỡng, thường chế biến cách đưa thêm số vi sinh vật có ích khác vào sau nhiệt độ đống ủ ổn định (300C) Như nhóm vi sinh vật cố định nitơ tự (Azotobacter), vi khuẩn nấm sợi phân giải photphat khó tan (Bacillus polymixa, Bacillus Trang megaterium, Pseudomonas striata, Aspergillus awamori….), xạ khuẩn Streptomyces Rất nhiều loại phân hữu vi sinh (có nguồn gốc từ phế phụ phẩm nơng nghiệp, chất thải nhà máy chế biến) phế phẩm sinh học để sử dụng cho chúng sản xuất Việt Nam 4.2 Thành phần tác dụng men vi sinh Tanovi VS: a Thành phần men vi sinh: + Trichoderma hazianum……1.109(cfu) + Trichoderma viride……… 1.109(cfu) + Azotobacter chrococcum….1.109(cfu) + Aspergillus niger………… 1.109(cfu) + Xạ khuẩn Streptomyces spp.1.109(cfu) + Bacillus polymyxa……… 1.109(cfu) + Bacillus subtilis……………1.109(cfu) + Bacillus megaterium………1.109(cfu) + Bacillus thurigensis……… 1.109(cfu) Hình 4: Men vi sinh TANOVI VS b Tác dụng men vi sinh: Trichoderma hazianum: Là loại nấm có tác dụng tiêu diệt loại nấm gây bệnh khác Trichoderma viride: Sản xuất nhiều loại enzym, xenlulaza chitinlaza, dùng phân hủy xenlulozo chitin Trang 10 Yêu cầu giai đoạn phối trộn bổ sung N, P, K, nguyên tố khoáng vi lượng chủng vi sinh vật hữu ích tùy theo nhu cầu trồng 5.2 Quy trình công nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ bùn bã mía nhà máy đường: Như nói phần trên, để sản xuất phân hữu sinh học từ nguồn bùn bã mía nhà máy đường thiết phải cần phải giảm thời gian ủ bùn bã mía xuống Do để đưa sở cho quy trình cơng nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ nguồn bùn bã mía này, nhóm nghiên cứu chúng tơi tiến hành phương án thí nghiệm sau: Phương án 1: Bùn bã mía dùng trực tiếp Phương án 2: Bùn bã mía trộn với than bùn ủ men vi sinh Trang 19 a Chế tạo mẫu: Mẫu (phương án 1): Sử dụng 100% than bùn (5kg) Mẫu (phương án 2): Ủ kg bùn bã mía kg than bùn men vi sinh Tanovi VS (lượng nhỏ) Ủ nhiệt độ phịng thí nghiệm khoảng 25 ngày b Kết mẫu thu được: Hình 10: Kết phương án thí nghiệm Kết phân tích thu từ VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ MÔI TRƯỜNG Khu vực 8- Phường Nhơn Phú- TP Quy Nhơn- Tỉnh Bình Định STTTên mẫu Mẫu (phương án 1) Mẫu OC N P2O5 K2 O CaO Độ ẩm (%) (%) (%) (%) (%) (%) 22,58 1,28 3,47 0,25 0,91 75,83 20,58 2,19 5,18 0,31 1,08 72,21 (phương án 2) Như hai phương án phương án tốt so với phương án lại Do sau trộn bùn bã mía với than mùn bổ sung thêm men vi sinh đem ủ phương án trên, vi sinh vật hữu ích hoạt động mạnh làm nhiệt độ ủ tăng lên 40 0C – 500C (có tăng lên đến 600C) làm tiêu diệt mầm bệnh giảm mùi hôi nguyên liệu, sau nhiệt độ Trang 20 ... trình cơng nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ bùn bã mía phụ phẩm từ nhà máy đường An Khê - Lập quy trình cơng nghệ sản xuất cho phân hữu sinh học từ bùn bã mía phụ phẩm từ nhà máy đường An Khê. .. MÍA NHÀ MÁY PHÂN BĨN ĐẠI LÝ NƠNG DÂN Để giải tốn nan giải trên, nhóm nghiên cứu chúng tơi xây dựng đề tài ? ?ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ VI SINH, SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC TỪ PHẾ PHỤ PHẨM CỦA NHÀ MÁY ĐƯỜNG... cứu, phân tích quy trình cơng nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ phế phẩm nhà máy đường An Khê với giải pháp hữu chủ yếu than bùn bùn bã mía sau: Quy trình cơng nghệ sản xuất phân hữu sinh học từ