Nghiên cứu khả năng tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio toilet khô để phục vụ sản xuất nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐÀM TRỌNG ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SỬ DỤNG PHẾ THẢI SAU HỆ THỐNG BIO-TOILET KHÔ ĐỂ PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP Ngành: Khoa hoc môi trường Mã ngành: 60.44.03.01 Người hướng dẫn khoa học: TS Lương Hữu Thành TS Đinh Hồng Duyên NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Đàm Trọng Anh ii năm 2017 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Lương Hữu Thành TS Đinh Hồng Duyên tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Khoa Môi trường - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Đàm Trọng Anh iii năm 2017 MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn iii Mục lục iv Bảng chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục biểu đồ, đồ thị, sơ đồ ix Trích yếu luận văn x Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu Phần Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1 Chế phẩm sinh học 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Phân loại 2.1.3 Chất mang chế phẩm sinh học 2.2 Cơ sở khoa học việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu chế phẩm sinh học 2.2.1 Cơ sở lý luận việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu chế phẩm sinh học 2.2.2 Cơ sở thực tiễn việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu chế phẩm sinh học 12 2.2.3 Cơ sở pháp lý việc xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô chế phẩm sinh học 13 2.3 Tổng quan công nghệ bio-toilet khô 14 2.3.1 Nguyên lý hoạt động 16 2.3.2 Ưu điểm bio-toilet khô 17 2.3.3 Nhược điểm bio-toilet khô 17 2.4 Ứng dụng toilet khô giới 17 iv 2.5 Ứng dụng bio-toilet khô việt nam 21 Phần Đối tượng, phạm vi, nội dung phương pháp nghiên cứu 24 3.1 Địa điểm nghiên cứu 24 3.2 Thời gian nghiên cứu 24 3.3 Đối tượng nghiên cứu 24 3.4 Nội dung nghiên cứu 24 3.4.1 Đánh giá đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet khô 25 3.4.2 Đánh giá chất lượng chế phẩm sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô 24 3.4.3 Xử lý phế thải sau hệ thống bio - toilet khơ làm phân bón hữu 24 3.4.4 Đánh giá đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ qua xử lý 24 3.4.5 Đánh giá hiệu việc sử dụng phân hữu sau tái chế 24 3.5 Phương pháp nghiên cứu 24 3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 24 3.5.2 Các phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 24 3.5.3 Phương pháp nghiên cứu vi sinh vật 27 3.5.4 Phương pháp lấy mẫu phế thải 28 3.5.5 Phương pháp xử lý phế thải 28 3.5.6 Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng 30 3.5.7 Phương pháp xác định tiêu trồng, đất trồng 31 3.5.8 Phương pháp xử lý số liệu 31 Phần Kết nghiên cứu thảo luận 32 4.1 Kết 32 4.1.1 Đánh giá đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet khô 32 4.1.2 Đánh giá chất lượng chế phẩm sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô 34 4.1.3 Xử lý phế thải sau hệ thống bio - toilet khơ làm phân bón hữu 36 4.1.4 Đánh giá đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet khô qua xử lý 38 4.1.5 Đánh giá hiệu việc sử dụng phân hữu sau tái chế 40 4.2 Thảo luận 43 4.2.1 Các chủng vi sinh vật chế phẩm 43 v 4.2.2 Khả xử lý phế thải sau Bio-toilet khô thành phân hữu chế phẩm sinh học chất lượng phân hữu sau ủ 44 Phần Kết luận kiến nghị 47 5.1 Kết luận 47 5.2 Kiến nghị 48 Tài liệu tham khảo 49 Phụ lục 52 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BNNPTNT Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn CFU Colony forming unit CPSH Chế phẩm sinh học CS Cộng CT Công thức CV Coefficients of variation C/N Cacbon/Nitơ ĐC Đối chứng HCSH Hữu sinh học KHCN Khoa học Công nghệ LSD Least significant difference TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UNICEF United Nations Children's Fund VSV Vi sinh vật vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Ưu điểm hạn chế hai dạng chế phẩm vi sinh chất mang khử trùng không khử trùng Bảng 2.2 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật 10 Bảng 2.3 Hàm lượng chất dinh dưỡng kim loại nặng phân người 14 Bảng 4.1 Danh sách điểm lấy mẫu đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet 32 Bảng 4.2 Kết phân tích mấu phế thải sau hệ thống bio-toilet khô 33 Bảng 4.3 Kết phân tích mật độ chủng vi sinh vật chế phẩm BIO EM .34 Bảng 4.4 Một số tiêu phân tích phế thải trước sau ủ 38 Bảng 4.5 Một số tiêu sinh trưởng trồng sau thí nghiệm 40 Bảng 4.6 Tác nhân sinh học gây hại sản phẩm rau cải 41 Bảng 4.7 Giá trị dinh dưỡng rau cải công thức 41 Bảng 4.8 Chất lượng đất trước sau thí nghiệm 43 viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ Hình 2.1 Đường lây nhiễm bệnh tật từ chất thải người gia súc 15 Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động 16 Hình 2.3 Cơ chế hoạt động 16 Hình 2.4 Hệ thống Bio-toilet Namibia 18 Hình 2.5 Hệ thống Bio-toilet công viên Tokyo, Nhật Bản 19 Hình 2.6 Cấu tạo bồn cầu Nano Membrane Toilet 20 Hình 2.7 Thiết bị bio-toilet khô toa xe VNR 23 Hình 4.1 Mẫu phế thải sau hệ thống bio-toilet khô 33 Hình 4.2 Khuẩn lạc chủng Streptomyces griseorubens 35 Hình 4.3 Khuẩn lạc chủng Bacillus polyfermenticus 35 Hình 4.4 Khuẩn lạc chủng Azotobacter beijerinckii 36 Hình 4.5 Diễn biến nhiệt độ đống ủ công thức 36 Hình 4.6 Phế thải trước sau ủ 38 Hình 4.7 Rau cải trước thu hoạch 42 Hình 4.8 Rau cải sau thu hoạch 42 ix TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Đàm Trọng Anh Tên Luận văn: Nghiên cứu khả tái sử dụng phế thải sau hệ thống biotoilet khô để phục vụ sản xuất nông nghiệp Ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60.44.03.01 Tên sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio - toilet khô tạo phân hữu - Đánh giá hiệu sử dụng phế thải sau hệ thống bio-toilet khô để phục vụ sản xuất nông nghiệp Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp - Các phương pháp phân tích phịng thí nghiệm - Phương pháp nghiên cứu vi sinh vật - Phương pháp lấy mẫu phế thải - Phương pháp xử lý phế thải - Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng - Phương pháp xác định tiêu trồng, đất trồng - Phương pháp xử lý số liệu Kết kết luận - Đánh giá đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ,trong hàm lượng chất hữu cịn tồn dư phế thải sau hệ thống bio-toilet khô tương đối cao, nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho trồng N, P, K mức khá, phế thải chứa quần thể vi sinh vật gây bệnh cao - Đánh giá chất lượng chế phẩm sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô - Xử lý phế thải sau hệ thống bio - toilet khô làm phân bón hữu - Kết thử nghiệm phân hữu sau ủ rau cải cho thấy rõ tiêu sinh trưởng dinh dưỡng trồng cơng thức bón phân hữu cao so với cơng thức cơng thức bón phân chuồng - Chất lượng đất sau thí nghiệm cải thiện x Hoạt động hệ vi sinh vật chế phẩm sinh học làm nhiệt độ đống ủ tăng cao (trên 500C), tác động đó, loại vi khuẩn gây bệnh (E.Coli Salmonella, trứng giun) bị tiêu diệt So sánh giá trị tiêu phế thải sau xử lý với Thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT thấy phế thải ủ chế phẩm sinh học đạt yêu cầu phân bón hữu Vì vậy, lựa chọn phân bón tạo thành từ q trình ủ theo cơng thức để đánh giá hiệu phân bón với sản xuất nông nghiệp 4.1.5 Đánh giá hiệu việc sử dụng phân hữu sau tái chế 4.1.5.1 Hiệu phân hữu sau tái chế rau cải Kết đánh giá tiêu sinh trưởng trồng thể bảng 4.4 Bảng 4.5 Một số tiêu sinh trưởng trồng sau thí nghiệm Chỉ tiêu CT Chiều cao (cm) Số lá/ Trọng lượng/ (g) I 30,25 6,67 33,83 II 31,08 9,32 38,52 III 28,58 8,67 33,90 CV% 5.0 6,4 4,5 LSD5% 3,37 1,19 3,60 Kết theo dõi tiêu sinh trưởng phát triển trồng cho thấy: - Chiều cao cây: Ở cơng thức bón phân hữu 100%NPK (CT II) có chiều cao trung bình lớn Chiều cao cơng thức bón phân chuồng 100%NPK (CT I) 97,33% chiều cao công thức II Ở cơng thức bón phân hữu 75%NPK (CT III)có chiều cao thấp nhất, 94,48% chiều cao công thức I 91,96% chiều cao công thức II -Số lá: Số có khác biệt tương đối rõ công thức sử dụng phân chuồng công thức sử dụng phân hữu Số công thức II nhiều nhất, thấp công thức I Số công thức I 76,93% số công thức III 71,56% số công thức II 40 - Trọng lượng cây: Tương tự với số cây, trọng lượng cơng thức bón phân hữu lớn trọng lượng sử dụng phân chuồng, kể giảm hàm lượng NPK xuống 70% Trọng lượng công thức I ngang với công thức III 87,82% so với công thức II Sự sai khác công thức xét tiêu sai khác có ý nghĩa mức LSD5% Như vậy, hiệu phân hữu trồng tương đối rõ Bảng 4.6 Tác nhân sinh học gây hại sản phẩm rau cải Yêu cầu vệ sinh an tồn thực phẩm Chi tiêu phân tích Công thức E.Coli Salmonella (MPN/g) (MPN/g) CT I 2,1x102 3,8x102 CT II CT III - - Trứng giun E.coli Salmonella Trứng giun (MPN/g) (MPN/g) (trứng/g) 0 0 0 0 0 (trứng/g) (-): không phát nồng độ pha loãng 10 -1 Số liệu bảng 4.5 cho thấy sử dụng phân hữu sinh học chế biến từ phế thải Bio-toilet không phát tồn vi khuẩn E.Coli, Salmonella trứng giun rau cải Với sử dụng phân chuồng khơng qua xử lý, rau cải có tồn vi sinh vật gây hại Kết cho thấy sử dụng phân hữu sinh học chế biến từ phế thải Bio-toilet khô chế phẩm vi sinh vật có tác dụng tích cực việc loại bỏ loài vi sinh vật gây bệnh cho người sản phẩm nông sản Kết phân tích hàm lượng đường vitamin C rau cải thể bảng 4.5 Bảng 4.7 Giá trị dinh dưỡng rau cải công thức STT Chỉ tiêu Đường Vitamin C Đơn vị Công thức I Công thức II Công thức III g/100g 1,65 1,72 1,70 mg/100g 0,63 0,70 0,68 41 Từ bảng 4.5 cho thấy, giá trị dinh dưỡng rau cải trồng theo công thức II cao so với công thức III cơng thức I Qua đó, thấy chất lượng nơng sản tăng rõ rệt Hình 4.7 Rau cải trước thu hoạch Hình 4.8 Rau cải sau thu hoạch 4.1.5.2 Hiệu phân hữu đến tính chất đất Ngồi tác dụng trồng, phân hữu cịn có tác dụng cải tạo đất, hàm lượng vi sinh vật phân hữu giúp chuyển hóa hợp chất khó tan đất thành dễ tan, giúp trồng dễ sử dụng cải thiện tính chất đất tốt Kết thể bảng 4.7 42 Bảng 4.8 Chất lượng đất trước sau thí nghiệm Chỉ tiêu Chất lượng đất sau thí nghiệm Chất lượng đất trước thí nghiệm Công thức I Công thức II Công thức III Nts (%) 0,17 0,19 0,21 0,20 P2O5 (mg/g) 0,71 0,98 1,21 1,19 K2O (mg/g) 1,15 1,30 1,39 1,38 Vi khuẩn tổng số (cfu/g) 2,35x10 2,98x10 3,35x10 3,29x107 Xạ khuẩn tổng số (cfu/g) 1,51x104 5,8x106 6,3x106 6,1x106 Nấm (cfu/g) 1,04x104 3,12x104 3,08x104 3,11x104 Vi khuẩn phân giải cellulose 4,19x104 4,21x104 5,11x106 5,08x106 Qua số liệu phân tích cho thấy tiêu Nts, P2O5, K2O công thức II, III cao so với công thức đối chứng đất trước thí nghiệm Cũng tiêu vô cơ, tiêu vi sinh vi khuẩn tổng số, xạ khuẩn tổng số, nấm đặc biệt vi khuẩn phân giải cellulose tăng, riêng có coliform vi sinh vật gây bệnh giảm mạnh Như phân bón hữu có tác dụng cải tạo đất trồng trọt, làm tặng lượng N, P, K đất, tăng vi sinh vật hữu ích đất trồng 4.2 THẢO LUẬN 4.2.1 Các chủng vi sinh vật chế phẩm Kết nghiên cứu cho thấy chủng giống VSV chế phẩm lựa chọn để xử lý phế thải sau hệ thống Bio-toilet khô Bacillus polyfermenticus, Streptomyces griseorubens Azotobacter beijerinckii có hoạt tính emzym xenlulaza, amylaza, proteaza mạnh chúng có khả phân giải xenlulozo, protein tinh bột tốt Các nghiên cứu trước Ngô Tự Thành (2010), Lương Đức Phẩm (2011), Trần Đức Hạ CS (2011) trình phân giải chất hữu VSV chủng VSV thuộc nhóm có khả phân giải tốt chất hữu cơ: xenlulozo, protein, tinh bột Bên cạnh hoạt tính enzym mạnh chủng VSV lựa chọn cịn có tính bền nhiệt cao, thích ứng với khoảng nhiệt độ rộng, có khả cạnh tranh tốt, khả thích ứng pH rộng, khơng đối kháng an tồn với trồng Trong trình sống VSV phân hủy chuyển hóa chất dinh dưỡng có 43 phế thải, q trình phân hủy chuyển hóa làm cho nhiệt độ đống ủ tăng lên cao, nhóm VSV tuyển chọn có khoảng thích ứng nhiệt độ rộng (28-60oC) nhiệt độ đống ủ tăng lên cao VSV gây hại bị tiêu diệt chủng VSV CPSH sinh trưởng phát triển bình thường Bên cạnh q trình phân hủy chuyển hóa chất VSV làm cho pH đống ủ thay đổi, với đặc tính thích ứng khoảng pH rộng chủng VSV sinh trưởng phát triển tốt đẩy nhanh trình ủ phân hữu 4.2.2 Khả xử lý phế thải sau Bio-toilet khô thành phân hữu chế phẩm sinh học chất lượng phân hữu sau ủ Về khả xử lý phế thải sau Bio-toilet khô CPSH đánh giá qua nhiệt độ đống ủ, tiêu chất lượng phân hữu sau ủ So sánh nhiệt độ đống ủ: sau phế thải sau Bio-toilet khô ủ với CPSH theo dõi nhiệt độ đống ủ cho thấy: ngày nhiệt độ đống ủ tăng mạnh, tới ngày thứ nhiệt độ đống ủ đạt cao (56 oC) Nhiệt độ đống ủ tăng lên cao trình sinh trưởng phát triển VSV diễn mạnh, VSV sử dụng chất hữu có đống ủ làm chất dinh dưỡng cho hoạt động sống chúng, chúng phân hủy chuyển hóa chất hữu thành hợp chất hữu đơn giản cách tiết enzym Trong q trình phân hủy chuyển hóa VSV nhiệt lượng tạo ra, nhiệt độ đống ủ cao thúc đẩy trình phân hủy chuyển hóa chất VSV Bên cạnh đó, nhiệt độ đống ủ tăng cao thời gian dài làm cho VSV có hại E.Coli, Samolena bị tiêu diệt (do nhóm VSV có hại bị tiêu diệt khoảng nhiệt độ 50oC) cịn nhóm VSV có ích tồn sinh trưởng phát triển tốt khả thích ứng với nhiệt độ rộng Khi nhiệt độ đống ủ cao chứng tỏ thời gian VSV hoạt động mạnh nhất, sau 10 ngày hàm lượng chất hữu có đống ủ bắt đầu giảm xuống trình phân hủy chuyển hóa diễn chậm nhiệt độ đống ủ bắt đầu giảm xuống, nhiệt độ đống ủ giảm nhiệt độ môi trường chứng tỏ trình ủ kết thúc Trước hoạt động mạnh mẽ chủng VSV có CPSH bổ xung vào đống ủ q trình ủ rút ngắn xuống cịn 20 ngày So sánh với đống ủ không sử dụng chế phẩm sinh học nhiệt độ đống ủ mức thấp 32oC, trình phân hủy chuyển hóa chất hữu thực VSV có sẵn phế thải với mật độ thấp hiệu xử lý thấp, VSV gây hại sinh trưởng phát triển 44 So sánh số tiêu phân tích phân hữu sau ủ So sánh số tiêu phân tích đống ủ có bổ sung chế phẩm sinh học đống ủ đối chứng không sử dụng chế phẩm sinh học: Thành phần chất hữu có phế thải sau Bio-toilet khơ tương đối cao (khoảng 30%) Các chất hữu chủ yếu phế thải sau Bio-toilet khô xenlulozo, tinh bột protein Các chủng VSV có CPSH bao gồm Bacillus polyfermenticus, Streptomyces griseorubens, Azotobacter beijerinckii, chủng VSV có hoạt tính enzym xenlulaza, amilaza proteaza mạnh ủ phế thải sau Bio-toilet khơ với CPSH VSV sử dụng chất hữu có phế thải sau Bio-toilet khơ cho q trình sinh trưởng phát triển chúng cách tiết enzym phân hủy chuyển hóa chất hữu thành hợp chất đơn giản hơn, q trình ủ phân rút ngắn Phân hữu sau ủ có tiêu Nts, Pts, Kts cao nhiều so với công thức đối chứng cao so với tiêu chuẩn TT41/2014-BNNPTNT, bên cạnh VSV gây hại E.Coli, Samonella bị tiêu diệt hoàn toàn nhiệt độ đống ủ tăng cao phân hữu sau ủ an toàn với trồng người sử dụng, cung cấp dinh dưỡng thiết yếu cho trồng, bên cạnh với mật độ VSV hữu ích cao có tác dụng cải tạo đất trồng sử dụng phân hữu Xét hiệu trồng hiệu kinh tế phân hữu sau ủ: Theo thí nghiệm đánh giá hiệu phân hữu sau tái chế cải cho thấy tiêu sinh trưởng (số lá, chiều cao cây, trọng lượng cây) tiêu dinh dưỡng (hàm lượng đường, Vitamin C) trồng công thức sử dụng phân hữu cao nhiều so với công thức sử dụng phân chuồng Chất lượng đất sau thí nghiệm có thay đổi theo chiều hướng tích cực Điều cho thấy phân hữu sau ủ có hiệu trồng có tác dụng cải tạo đất Do bón phân hữu cho trồng, chất hữu tồn xen kẽ với thành phần kết cấu đất, tạo thơng thống giúp cho rễ phát triển mạnh nên có cường độ hơ hấp tối đa dễ dàng hấp thu nguồn dinh dưỡng Chất hữu lưu giữ lại nguyên tố khoáng đa, trung vi lượng cung cấp hạn chế tình trạng thất phân bón q trình sử dụng Sự diện chất hữu làm môi trường sống cho hệ VSV có ích giúp cho mơi trường đất cải thiện 45 Theo tính tốn sơ giá thành phân hữu sau ủ 1000-1300đồng/kg rẻ nhiều so với giá thành phân hóa học NPK: 7500đồng/kg Sử dụng CPSH xử lý phế thải sau Bio-toilet khơ vừa có hiệu mặt kinh tế, người sản xuất khắc phục vấn đề ô nhiễm sở Khi xử lý phế thải sau Bio-toilet khô thành phân hữu giúp cho hộ gia đình xử lý nhiễm mơi trường 46 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Đề tài đánh giá đặc tính phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ,trong hàm lượng chất hữu tồn dư phế thải sau hệ thống bio-toilet khô tương đối cao (trung bình 28,74%), nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho trồng N, P, K mức (N đạt 1,60 -1,71%; P2O5 đạt 0,26 – 0,30%; K2O đạt 2,46 – 2,51%) , hàm lượng N K, phế thải chứa quần thể vi sinh vật gây bệnh cao, mật độ E.Coli (1,5x103÷1,9x103 MPN/g) Salmonella (1,3x102÷1,9x102 MPN/g), trứng giun sống 1÷3 trứng/g Phế thải chứa hàm lượng dinh dưỡng cao song tồn quần thể vi sinh vật gây bệnh nên cần phải xử lý trước đưa môi trường Đề tài đánh giá chất lượng chế phẩm BIO EM sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô, chế phẩm chứa chủng vi sinh vật Bacillus polyfermenticus, Streptomyces griseorubens, Azotobacter beijerinckii Mật độ chủng đạt 108 cfu/g, so sánh với TCVN 7304-1 : 2003 chất lượng chế phẩm xử lý, cải tạo mơi trường thấy chế phẩm đạt yêu cầu Sử dụng chế phẩm BIO EM xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô Dưới tác động hệ vi sinh vật chế phẩm BIOEM, phế thải sau hệ thống bio-toilet khô xử lý thành phân bón hữu Phân hữu sau ủ với chế phẩm sinh học đạt tiêu chuẩn chất lượng theo TT41/2014– BNNPTNT Lượng VSV gây bệnh không cịn nữa, số lượng vi sinh vật hữu ích tương đối cao Kết thử nghiệm phân hữu sau ủ rau cải cho thấy trọng lượng công thức sử dụng phân chuồng 87,82%, chiều cao 97,33%, số bẳng 71,56% so với công thức sử dụng phân hữu cơ, hàm lượng đường Vitamin C rau cải cao từ - 10% Điều cho thấy hiệu rõ rệt phân hữu sau ủ, kiểm tra tác nhân gây hại rau cải cho thấy vi sinh vật gây bệnh E.Coli, Salmonella, trứng giun khơng cịn tồn sản phẩm 47 Chất lượng đất sau thí nghiệm cải thiện hàm lượng N, P, K, đặc biệt N (tăng 19% so với đất trước thí nghiệm) VSV phân hủy chuyển hóa hợp chất khó tan thành dễ tiêu, giúp tăng cường hàm lượng dinh dưỡng cho cải tạo đất trồng trọt 5.2 KIẾN NGHỊ Phân hữu sau ủ cần thử nghiệm quy mô rộng với nhiều loại trồng khác để nâng cao tính ứng dụng phân hữu Chế phẩm sinh học thể rõ tính ưu việt Cần nghiên cứu sử dụng chế phẩm xử lý nhiều loại phế thải chăn nuôi, phế phụ phẩm nơng nghiệp khác, từ đẩy mạnh sử dụng chế phẩm sinh học xử lý phế thải hữu cơ, tạo nguồn phân bón phục vụ sản xuất nơng nghiệp, bảo vệ môi trường 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Chu Hồng Châu (2013) Cần tăng cường sử dụng phân bón hữu Truy cập ngày 10/5/2016 http://danviet.vn/Print.aspx?id=16189 Cổng thông tin điện tử Bộ giao thông vận tải Lắp đặt thử nghiệm thiết bị xử lý chất thải công nghệ sinh học tàu hỏa Truy cập ngày 11/02/2016 Http://www.mt.gov.vn/mkhcn/tin-tuc/1001/33061/lap-dat-thu-nghiem-thiet-bi-xuly-chat-thai-bang-cong-nghe-sinh-hoc-tren-tau-hoa.aspx Dương Hoa Xô (2007) Ứng dụng chế phẩm sinh học phục vụ cho trồng hướng đắn phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững Đoàn Minh Tin (2015) Báo cáo ngành phân bón IPSARD, 2014 Nhóm thực dự án IDRC, Dân Việt – Báo người Việt Truy cập ngày 13/10/2016 http://danviet.vn/canh-bao-nong-nghiep/cum-channuoi-tap-trung-o-nhiem -moi-truong-anh-huong-suc-khoe-544532.html Khoahoc.tv Bồn cầu không dùng nước thử nghiệm châu Phi Truy cập ngày 10/01/2016 http://khoahoc.tv/bon-cau-khong-dung-nuoc-sap-duoc-thunghiem-tai-chau-phi-67954 Khoahoc.tv Lạ lùng bồn cầu không cần nước Truy cập ngày 06/01/2016 http://khoahoc.tv/la-lung-bon-cau-khong-can-nuoc-43108 Lê Gia Hy (2010) Giáo trình Công nghệ vi sinh xử lý chất thải NXB Giáo dục Việt Nam Lê Văn Căn (1978) Giáo trình Nơng hóa NXB Nơng nghiệp, Hà Nội 10 Lê Văn Khoa (1996) Phương pháp phân tích đất – nước – phân bón – trồng Nhà xuất Đại học Quốc gia, Hà Nội 11 Lê Văn Tri (2013) Chế phẩm vi sinh (Fito-Biomix RR) để xử lý rơm rạ quy trình xử lý rơm rạ thành phân bón hữu nhờ sử dụng chế phẩm 12 Lương Đức Phẩm (2011) Giáo trình Sản xuất sử dụng chế phẩm sinh học nông nghiệp NXB Giáo dục Việt Nam 13 Minh Tồn - Báo (2014) Vai trị phân hữu canh tác nông nghiệp Việt Nam, Truy cập ngày 23/4/2016 http://www.baomoi.com/Vai-tro-phan-huu-cotrong-canh-tac-nong-nghiep-Viet-Nam/50/13641821.epi 14 Ngọc Mai (2014) Jica với dự án bảo vệ môi trường Vịnh Hạ Long Truy cập ngày 14/01/2016 http://www.baoquangninh.com.vn/du-lich/201409/jica-voicac-du-an-bao-ve-moi-truong-vinh-ha-long-2242915/ 49 15 Ngô Tự Thành (2010) Khả vi sinh vật phân hủy số nhóm chất Truy cập ngày 13/10/2016 https://voer.edu.vn/m/kha-nang-cua-vi-sinh-vat-phan-huymot-so-nhom-chat/3e9bcf9e 16 Nguyễn Lân Dũng cộng (1978) Một số phương pháp nghiên cứu Vi sinh vật học (tập I,II,III) NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội 17 Nguyễn Ngọc Sơn(2013) Khuyến nông Hà Nội Truy cập ngày 13/10/2016 http://khuyennonghanoi.gov.vn/ChiTietTinBai.aspx?ID=1029&CateID=26 18 Nguyễn Như Hà (2007) Giáo trình Phân Bón NXB Nơng nghiệp 19 Nguyễn Thành Đạt (2000) Cơ sở sinh học vi sinh vật, Tập NXB Giáo dục, Hà Nội 20 Nguyễn Xuân Thành (2009) Giáo trình Cơng nghệ sinh học xử lý mơi trường NXB Nông nghiệp 21 TCVN 4326:2001 - Xác định độ ẩm hàm lượng chất bay khác 22 TCVN 4884-2005 - Phương pháp định lượng vi sinh vật đĩa thạch Kỹ thuật đếm khuẩn lạc 300C 23 TCVN 7924-2 : 2008 - Phương pháp định lượng Escherichia Coli 24 TCVN 4829-2005 - Phương pháp phát Salmonella đĩa thạch 25 The Global Dry Toilet Association of Finland, Finland (2007) "Finnish Dry Toilets" 26 Thông tư Về việc ban hành Quy định sản xuất, kinh doanh sử dụng phân bón TT36/2010-BNNPTNT Truy cập ngày 13/10/2016 http://qcvn.gov.vn/FileUpload/Documents/Phan%20Bon/Van%20ban%20Luat/TT36-BNNPTNT.pdf 27 Thống kê ngành chăn nuôi Tổng cục thống kê Hà Nội Truy cập ngày 13/10/2016 http://www.gso.gov.vn/Default.aspx?tabid=217 28 Trần Đức Hạ, Trần thị Hiền Hoa, Nguyễn Quốc Hòa, Trần Công Khánh, Trần Thị Việt Nga, Lê Thị Hiền Thảo (2011) Cơ sở hóa học vi sinh vật học kỹ thuật môi trường NXB Giáo Dục Việt Nam 29 Trần Hiếu Nhuệ, Lê Thị Dung, Ứng Quốc Dũng, Trần Đức Hạ, Đỗ Hải, Phạm Ngọc Thái, Nguyễn Văn Than (2001) Cấp nước Vệ sinh Nông thôn Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 30 Trần Thanh Loan (2012) Kỹ thuật sử dụng chế phẩm sinh học sản xuất nông nghiệp NXB Giáo dục Việt Nam 50 31 Trần Thị Phương (2005) Nghiên cứu sử dụng bã thải trồng nấm làm phân vi sinh góp phần làm mơi trường 32 Trung Tâm ứng Dụng Tiến Bộ Khoa Học Công Nghệ (2012) Chế phẩm EM, Tài liệu tập huấn ứng dụng công nghệ chế phẩm 33 Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn Thành phố Hà Nội Truy cập ngày 13/10/2016 http://www.gso.gov.vn/Default.aspx?tabid=217 34 Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng (2005) Nhà xuất Nơng nghiệp Tiếng Anh: 35 Neni Sintawardani, Dewi Nilawati, Umi Hamidah, Jovita Tri Astuti (2006), "Observation in start-up process by varying heater and dischange in bio-toilet system", The 4th International Symposium On Sustainable Sanitation, Research Center for Physics, Indonesian Institute of Sciences 36 Fuller R (1989) Probiotics in man and animals Joural of applied bacteriology 51 PHỤ LỤC Bảng 1: Thành phần môi trường nuôi cấy vi sinh vật Môi trường Gauze Môi trường King B Môi trường Ashby KH2PO4 0,5g Pepton 20g Manitol 20g KNO3 1g K2HPO4 0,5g K2HPO4 0,2g NaCl 0,5g MgSO4.7H2O 0,5g MgSO4.7H2O 0,2g MgSO4.7H2O 0,5g glyxeron 10g NaCl 0,2g FeSO4 0,01g Nước cất 1000 K2SO4 0,1g TB tan 10g pH 7,2 CaCO3 5g Thạch bột 15g Thạch 12g Nước cất 1000ml Nước cất 1000 pH pH 7-7,2 Kết phân tích ANOVA tiêu sinh trưởng trồng BALANCED ANOVA FOR VARIATE CHIEUCAO FILE BOOK1 21/ 2/** 9:12 PAGE VARIATE V003 CHIEUCAO LN SOURCE OF VARIATION SQUARES DF SUMS OF MEAN SQUARES F RATIO PROB ER LN ============================================================================= CT$ 9.72222 4.86111 2.20 0.227 NL 6.48074 3.24037 1.46 0.334 * RESIDUAL 8.85315 2.21329 * TOTAL (CORRECTED) 25.0561 3.13201 BALANCED ANOVA FOR VARIATE SOLA FILE BOOK1 21/ 2/** 9:12 PAGE VARIATE V004 SOLA LN SOURCE OF VARIATION SQUARES DF SUMS OF SQUARES MEAN F RATIO PROB ER LN ============================================================================= CT$ 11.5556 5.77778 20.80 0.010 NL 888889 444444 1.60 0.309 * RESIDUAL 1.11111 277778 * TOTAL (CORRECTED) 13.5556 1.69444 - 52 BALANCED ANOVA FOR VARIATE TRONGLUO FILE BOOK1 21/ 2/** 9:12 PAGE VARIATE V005 TRONGLUO LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF SQUARES MEAN SQUARES F RATIO PROB ER LN ============================================================================= CT$ 43.3137 21.6568 8.54 0.038 NL 45.1590 22.5795 8.91 0.035 * RESIDUAL 10.1420 2.53551 * TOTAL (CORRECTED) 98.6148 12.3268 TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE BOOK1 21/ 2/** 9:12 PAGE MEANS FOR EFFECT CT$ CT$ NOS CHIEUCAO SOLA TRONGLUO 30.2500 6.66667 33.8333 31.0833 9.33333 38.5200 3 28.5833 8.66667 33.9000 SE(N= 3) 0.858931 5%LSD 4DF 3.36682 0.304290 1.19275 0.919331 3.60358 MEANS FOR EFFECT NL NL NOS CHIEUCAO SOLA TRONGLUO 30.5833 8.66667 36.5667 28.7722 8.00000 37.4000 3 30.5611 8.00000 32.2867 SE(N= 3) 5%LSD 4DF 0.858931 3.36682 0.304290 1.19275 0.919331 3.60358 - ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE BOOK1 21/ 2/** 9:12 PAGE F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL SECTION - VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |CT$ (N= 9) SD/MEAN | | | 53 |NL | NO BASED ON BASED ON OBS TOTAL SS RESID SS CHIEUCAO SOLA TRONGLUO 29.972 8.2222 1.7698 1.3017 35.418 | 1.4877 0.52705 3.5110 % | | | | | 5.0 0.2272 0.3338 6.4 0.0095 0.3090 1.5923 4.5 0.0377 0.0354 54 ... cứu khả tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio- toilet khô phục vụ sản xuất nông nghiệp? ?? với mục tiêu đánh giá hiệu việc sử dụng phế thải sau hệ thống bio- toilet khô phục vụ sản xuất nông nghiệp. .. nghiên cứu - Tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio - toilet khô tạo phân hữu - Đánh giá hiệu sử dụng phế thải sau hệ thống bio- toilet khô để phục vụ sản xuất nông nghiệp Phương pháp nghiên cứu -... hiệu sử dụng phân bón hữu phục vụ sản xuất nơng nghiệp 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Phế thải sau hệ thống bio- toilet khô - Không gian: Nghiên cứu khả sử dụng phế thải sau hệ thống