1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất

5 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nghiên cứu này đã phát triển được một thiết bị đánh giá độ ổn định của phân compost dựa trên phương pháp đo lượng ôxy tiêu thụ sử dụng nguyên tắc đo áp suất. Thiết bị tự chế tạo này có thiết kế cải tiến, khắc phục được nhược điểm còn tồn tại trong các thiết bị đo thương mại có cùng nguyên lý hoạt động, trong đó mẫu compost được chứa trong các giá để mẫu đặt giữa bình trong khi khí CO2 sinh ra được hấp thụ bởi dung dịch KOH ở đáy bình.

Khoa học Kỹ thuật Công nghệ DOI: 10.31276/VJST.63(11DB).70-74 Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định phân bón hữu dựa phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất Nguyễn Thanh Đàm1, Nguyễn Cảnh Việt2, Phùng Thị Vĩ1, Tạ Thị Thảo3, Dương Hồng Anh1, 4, Jean-Luc Vasel5, Phạm Hùng Việt1* Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Cơng nghệ phân tích phục vụ kiểm định mơi trường an tồn thực phẩm (KLATEFOS), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (VNU, Hanoi) Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, VNU, Hanoi Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, VNU, Hanoi Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường Phát triển bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, VNU, Hanoi Công ty EcoService, Libramont, Vương quốc Bỉ Ngày nhận 8/9/2021; ngày chuyển phản biện 13/9/2021; ngày nhận phản biện 12/10/2021; ngày chấp nhận đăng 18/10/2021 Tóm tắt: Phân bón hữu hay phân compost/phân ủ sản phẩm quan trọng xu hướng phát triển nông nghiệp công nghệ cao Độ ổn định loại phân không thông số chất lượng quan trọng mà cịn sử dụng để theo dõi hiệu trình ủ (composting) Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định phân compost dựa phương pháp đo lượng ôxy tiêu thụ sử dụng nguyên tắc đo áp suất Thiết bị tự chế tạo có thiết kế cải tiến, khắc phục nhược điểm tồn thiết bị đo thương mại có nguyên lý hoạt động, mẫu compost chứa giá để mẫu đặt bình khí CO2 sinh hấp thụ dung dịch KOH đáy bình Thiết bị có khả hoạt động độc lập với liệu ghi thẻ nhớ mà khơng cần kết nối với máy tính Sau chế tạo, thiết bị kiểm tra hoạt động phịng thí nghiệm để đánh giá lượng ơxy tiêu thụ mẫu phân compost thực tế Kết cho thấy, mẫu đáp ứng quy định độ ổn định phân compost theo tiêu chuẩn Liên minh châu Âu với lượng ôxy tiêu thụ ngày (AT4) nhỏ 10,0 mg O2/g compost Từ khóa: AT4, đo áp suất, độ ổn định, ơxy tiêu thụ, phân bón hữu Chỉ số phân loại: 2.7 định độ ổn định loại phân [4] Trong phương pháp đo hơ hấp, có kỹ thuật thông dụng, gồm: phép đo nhiệt độ, lượng CO2 Phân bón hữu hay phân compost/phân ủ sản phẩm tạo tạo thành O2 tiêu thụ Trong đó, kỹ thuật đo lượng O2 tiêu thụ thành sau trình phân hủy sinh học chất hữu chấp nhận rộng rãi cho biết xác thơng tin tập đồn vi sinh vật, có bề ngồi giống mùn, xốp, giàu dinh mức độ hoạt động vi sinh vật phân compost Đây dưỡng, sử dụng làm phân bón cải thiện chất lượng đất [1] phương pháp sử dụng tiêu chuẩn Mỹ để xác Độ ổn định tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng định độ ổn định phân compost [5] phân compost trước đưa vào sử dụng Độ ổn định thông tin mức độ hoạt động vi sinh vật phân compost Đây pháp cácsửtiêu chuẩn dõi Mỹhoạt để xác định độ ổn định củ tiêu thụ dụng để theo động trị lượngsử O2dụng định nghĩa mức độ phân hủy vật liệu hữu cơ, đặc trưng cho phươngGiá phân compost [5] sinh học điều kiện hiếu khí áp dụng để đánh giá độ hoạt động vi sinh vật phân compost [2] Phân bón phân compost tương tự phép đo sinh hữu chưa ổn định chứa vi sinh vật hoạt động mạnh, ổn định Giá trị lượng O2 tiêu thụ sử dụng để nhu theocầu dõiôxy hoạt động sinh học tron (BOD) Việcvàđođược lượng tiêu có giá thể độ q trình phân huỷ tiếp diễn, tạo mầm bệnh điềuhóa kiện hiếu khí ápơxy dụng đểthụ đánh ổn thực địnhhiện theo phân compost tương tắcnhu đo áp suất điện TrongViệc đó, việc đo áp suất mùi khó chịu, ảnh hưởng tới nảy mầm sinh trưởng nhưnguyên phép đo cầu ôxy sinh hóahóa (BOD) đo lượng ôxy có tiêu thụ đượ thể thực cách đơn giản có chi phí thấp Lượng Khơng thông số chất lượng quan trọng, độ ổn thực theo nguyên tắc đo áp suất điện hóa Trong đó, ơxy việc đo áp suất có th thụmột trường hợp đo áp chi suấtphí có thấp thể theoôxy công cách đơn giản có tính Lượng tiêu thụ trườn định cịn sử dụng để theo dõi hiệu trình thựctiêu thức sau: ủ dùng để so sánh phương pháp sản xuất phân hợp đo áp suất tính theo cơng thức sau: compost khác [3] (1) ( Do trình ủ hoạt động sử dụng thực tế /g compost compostkhơ); khơ);mmcompost đó:đó:OC: O2/g diễn điều kiện hiếu khí, nên đo hơ hấp phương pháp Trong OC:lượng lượngtiêu tiêuthu thụ ôxy ôxy (mg (mg O : : khối lượng củ compost mẫu phân compost khô (g); : khối lượng mol phân tử ôxy phổ biến để đánh giá hoạt động vi sinh vật phân khối lượng mẫu phân compost khô (g); Mo2: khối lượng mol =32.000 mg/mo : biến =32.000 số mol ôxy (mol); : thểthiên tích củasốpha ∆no2: biến molkhí củatrong bình phản ứn tử thiên ơxy mg/mol; compost, hay nói cách khác phương pháp thích hợp để xác phân Đặt vấn đề * Tác giả liên hệ: Email: vietph@vnu.edu.vn 63(11ĐB) 11.2021 (l); ΔP: biến thiên áp suất bình phản ứng (mbar); R: số khí lý tưởn =83,14 (mbar.l/mol/K); T: nhiệt độ (K) Lượng ôxy tiêu thụ thường tính ngày ký hiệu AT4 (hoặ RI4, tương tự BOD5) Theo tiêu chuẩn Liên minh châu Âu (EU), phân hữu c 70 coi ổn định có giá trị at4 không vượt 10,0 mg O2/g compost (khô Giá trị AT4 theo quy định Đức Áo 5,0 mg O2/g compost [3] Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Study on development of a device for assessment compost stability based on the determination of oxygen consumption using pressure measurement Thanh Dam Nguyen1, Canh Viet Nguyen2, Thi Vi Phung1, Thi Thao Ta3, Hong Anh Duong1, 4, Jean-Luc Vasel5, Hung Viet Pham1* Key Laboratory of Analytical Technology for Environmental Quality and Food Safety Control (KLATEFOS), University of Science, VNU, Hanoi Faculty of Physics, University of Science, VNU, Hanoi Faculty of Chemistry, University of Science, VNU, Hanoi Research Centre for Environmental Technology and Sustainable Development (CETASD), University of Science, VNU, Hanoi EcoService Company, Libramont, Belgium Received September 2021; accepted 18 October 2021 Abstract: Organic fertilizer or compost is an essential product in the current trend of high-tech agricultural development Compost stability is not only an important quality parameter but can also be used to monitor the efficiency of the composting process This study developed a device to evaluate the stability of compost based on the oxygen consumption method using the principle of pressure measurement This homemade device has improved design, overcoming existing  weaknesses in commercial equipment with the same operating principle In which, the compost sample is put in the containers placed in the middle of the bottle while the produced CO2 is absorbed by the KOH solution at the bottom The device is capable of working independently with the data recorded on the microSD card without connecting to a computer The device is operationally tested in the laboratory to assess the oxygen consumption of two actual compost samples The results showed that these samples both meet the EU’s regulations on compost stability with oxygen consumption in days (AT4) less than 10.0 mg O2/g compost Keywords: AT4, compost, oxygen consumption, pressure measurement, stability Classification number: 2.7 ơxy (mol); Vg: thể tích pha khí bình phản ứng (l); ΔP: biến thiên áp suất bình phản ứng (mbar); R: số khí lý tưởng =83,14 (mbar.l/mol/K); T: nhiệt độ (K) Lượng ôxy tiêu thụ thường tính ngày ký hiệu AT4 (hoặc RI4, tương tự BOD5) Theo tiêu chuẩn Liên minh châu Âu (EU), phân hữu coi ổn định có giá trị AT4 không vượt 10,0 mg O2/g compost (khô) Giá trị AT4 theo quy định Đức Áo 5,0 mg O2/g compost [3] Hiện nay, có số thiết bị thương mại đánh giá độ ổn định phân compost dựa kỹ thuật đo lượng ôxy tiêu thụ, thiết bị sử dụng hai nguyên lý đo khác dùng phổ biến Oxitop (đo áp suất) Sapromat (điện hóa) Arias cs (2012) [6] sử dụng thiết bị Sapromat để đo độ ổn định mẫu phân compost có thành phần bùn kỵ khí trộn lẫn với sậy sau ủ 90 ngày Binner cs (2012) [7] sử dụng đồng thời thiết bị Sapromat Oxitop để đo AT4 với lượng lớn mẫu, không phân compost (28 mẫu) mà gồm mẫu từ nhà máy xử lý chất thải (74 mẫu), bãi chôn lấp rác thải (42 mẫu), sản xuất biogas (6 mẫu), rác thải đô thị (19 mẫu) Kết cho thấy, có mối tương quan tuyến tính mạnh hai thiết bị (hệ số tương quan 0,993) Trong nước có nghiên cứu đánh giá chất lượng phân compost [8-11], nhiên hầu hết nghiên cứu tập trung vào độ hoai mà chưa quan tâm nhiều tới độ ổn định Ngoài ra, chưa có nhóm nghiên cứu Việt Nam phát triển thiết bị để đánh giá độ ổn định phân compost Tiêu chuẩn Việt Nam [12] đưa tiêu dựa kỹ thuật đo nhiệt độ coi tiêu chuẩn đánh giá độ ổn định Tuy nhiên, khơng có quy định chặt chẽ khoảng cho phép biến động nhiệt độ Lê Thị Kim Oanh cs (2015) [13] sử dụng kỹ thuật đo nhiệt độ dựa theo Tiêu chuẩn châu Âu với biên độ nhiệt cho phép ±5°C để đánh giá độ ổn định phân compost tạo từ bùn thải nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn Việc sử dụng kỹ thuật đo nhiệt độ đơn giản đưa đến kết xác so với kỹ thuật đo lượng ơxy tiêu thụ Tuy có thiết bị thương mại (dựa nguyên tắc khác nhau, tiêu biểu Sapromat Oxitop), chúng có hạn chế giá thành cao Hoạt động thiết bị Sapromat diễn tự động phức tạp Bên cạnh đó, dễ sử dụng hơn, thiết kế thiết bị Oxitop cịn có nhược điểm cần khắc phục như: mẫu compost đặt đáy bình khí CO2 sinh hấp thụ KOH dạng rắn dung dịch đặt phận chứa nằm phía bình Thiết kế có nhiều hạn chế bởi: i) KOH đặt phía bình khiến cho việc trao đổi khí diễn khó khăn hạn chế diện tích tiếp xúc khuấy trộn; ii) Đối với mẫu compost chưa ổn định, CO2 sinh lớn, lượng KOH sử dụng bị giới hạn phận chứa nhỏ khơng đủ để hấp thụ triệt để lượng CO2 sinh Nghiên cứu thực với mục tiêu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định phân compost dựa phương pháp đo lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất (gọi thiết bị đo compost) Do có nhiều tương đồng nguyên lý hoạt động, thiết bị đo compost phát triển dựa sở thiết 63(11ĐB) 11.2021 71 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ bị BOD tự chế tạo trước [14, 15], đồng thời khắc phục nhược điểm thiết kế có thiết bị thương mại Oxitop Thực nghiệm Thiết bị, dụng cụ hóa chất Các linh kiện điện tử sử dụng để chế tạo thiết bị bao gồm: vi điều khiển AVR2560 (Atmel, Mỹ), cảm biến đo áp suất HSCSAAN160MDAA5 (Honewell, Mỹ), chuyển đổi tín hiệu tương tự - số (ADC) ADS1256 24 bit (Texas Instrument, Mỹ), cảm biến đo nhiệt độ DS18B20 (Maxim Integrated, Mỹ), chip tạo thời gian thực DS3231 (Maxim Integrated, Mỹ), hình hiển thị LCD 16x2 ký tự (Hitachi, Nhật Bản), thẻ nhớ microSD 16 GB (Samsung, Hàn Quốc) cấp nguồn 12 VDC Bình thuỷ tinh l (Duran, Đức) sử dụng làm bình phản ứng Nắp bình chế tạo từ vật liệu polyoxymethylene (POM) có gắn giá để mẫu làm inox 304 Hóa chất KOH rắn (98%, Samchun, Hàn Quốc) sử dụng để hấp thụ CO2 sinh thử nghiệm đánh giá hoạt động thiết bị phịng thí nghiệm Một số dụng cụ thiết bị phụ trợ khác bao gồm tủ ủ ổn nhiệt FOC 245E (VELP Scientifica, Ý), cân phân tích số (KERN, Đức), máy lọc nước deion Milli-Q (Merck Millipore, Đức) Lấy mẫu Mẫu phân bón hữu thí nghiệm gồm phân bị ủ hoai trùn quế nguyên chất xuất xứ Việt Nam; mẫu có khối lượng kg, đặt mua từ cửa hàng vật tư phân bón địa bàn Hà Nội Phát triển thiết bị Việc phát triển thiết bị tiến hành theo bước tương tự nghiên cứu trước [14] Bên cạnh kế thừa (sử dụng bình đo cảm biến đo áp suất) thiết bị đo BOD-pH [15], số thay đổi đáng kể thiết kế hệ thống mạch điện tử thực nhằm đáp ứng yêu cầu với đối tượng mới, bao gồm: sử dụng mạch chuyển đổi tương tự - số (ADC) rời, tích hợp thẻ nhớ microSD để lưu trữ số liệu, thay đổi cảm biến đo nhiệt độ Ngoài ra, IC thêm vào hệ thống nhằm lấy thời gian thực thời điểm số liệu đo Điện cực đo pH loại bỏ mẫu đo loại rắn Cảm biến đo áp suất hiệu chuẩn để chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu áp suất Việc hiệu chuẩn thực Viện Đo lường Việt Nam, tương tự nghiên cứu trước [14, 15] Bên cạnh đó, nhằm khắc phục nhược điểm thiết bị Oxitop cho compost thương mại, mẫu compost thiết bị đặt giá để mẫu nằm bình đo dung dịch KOH sử dụng để hấp thụ CO2 bơm vào đáy bình Giá để mẫu chế tạo inox, thay cho phận hấp thụ CO2 thiết bị BOD-pH Sơ đồ thiết bị trình bày hình 63(11ĐB) 11.2021 Hình Sơ đồ thiết bị đánh giá độ ổn định phân compost Thử nghiệm hoạt động thiết bị phịng thí nghiệm Sau chế tạo hiệu chuẩn, thiết bị đo compost đánh giá hoạt động việc xác định độ ổn định mẫu phân bón hữu thực tế Lượng phân compost sử dụng 10 g lượng CO2 sinh hấp thụ 250 ml dung dịch KOH nồng độ 0,25 M Toàn thiết bị (bình đo phận điện tử) đặt tủ ủ BOD giữ nhiệt độ 20°C vòng ngày Từ kết chênh lệch áp suất bình nhiệt độ, lượng ơxy tiêu thụ xác định Các số liệu thực nghiệm kết tính tốn phần mềm Microsoft Excel phiên 365 (Microsoft, Mỹ) Kết thảo luận Kết phát triển thiết bị Thiết bị đo độ ổn định phân bón hữu (thiết bị đo compost) gồm phần chính: bình đo phận điện tử điều khiển (hình 1) Bộ phận điện tử điều khiển nơi ghi nhận, xử lý số liệu thu từ cảm biến áp suất nhiệt độ Như trình bày, tương đồng nguyên tắc đo, cảm biến đo áp suất sử dụng thiết bị đo compost tương tự thiết bị đo BOD-pH tự chế tạo (HSCSAAN160MDAA5 Honeywell, Mỹ, với khoảng đo từ -160 tới +160 mbar, độ xác ±0,25%) [15] Trong thiết kế này, thay sử dụng ADC nội (10 bit) tích hợp vi điều khiển, chuyển đổi tương tự - số ADC với độ phân giải cao sử dụng nhằm tăng cường độ nhạy vùng áp suất thấp Bộ chuyển đổi ADC ADS1256 (24 bit) Texas Instruments lựa chọn Bên cạnh đó, cảm biến đo nhiệt độ thay đổi để đặt bình đo thay đặt mạch điện tử Cảm biến sử dụng nghiên cứu DS18B20 (Maxim Integrated, Mỹ) có khoảng đo -55 đến 125°C sai số ±0,5°C đo dải -10 đến 85°C, hoàn toàn đáp ứng khoảng làm việc thiết bị (thường đo 20-37°C [6, 7]) Ngoài ra, IC thời gian, DS3231 (Maxim Integrated, Mỹ) hoạt động với kiểu dao động bù nhiệt độ (TCXO) tần số 32,768 kHz thêm vào nhằm lấy thời gian thực thời điểm số liệu ghi nhận Một thay đổi quan trọng khác mặt điện tử thiết bị vận hành độc lập với kết lưu lại thẻ nhớ (microSD Evo plus, Samsung, Hàn Quốc) dung lượng 16 GB gắn mạch điện tử thay phải kết nối với máy tính trước Sơ đồ nguyên lý phận điều khiển thể hình hình ảnh thực tế phận điện tử sau hồn thiện minh hoạ hình 72 Khoa học Kỹ thuật Cơng nghệ Hình Sơ đồ nguyên lý phận điện tử (A) (B) Hình Hình ảnh nắp bình giá để mẫu thiết bị đo compost (A), thiết bị đo compost phát triển (B) Hai khay chứa mẫu gắn với nắp bình đo nhờ ống trụ inox 304 Ống trụ có vịng ren hai đầu, đầu bắt vào nắp bình, đầu cịn lại dùng để gắn khay chứa mẫu nhờ vòng ren ốc Các phận thiết bị sau chế tạo kết nối với để tạo thành thiết bị đo hồn chỉnh minh họa hình 4B Kết thử nghiệm thiết bị Hình Bộ phận điện tử điều khiển thiết bị đo compost (1) Nguồn VDC; (2) Cảm biến đo nhiệt độ; (3) Ống dẫn khí nối với đầu đối chiếu cảm biến đo áp suất; (4) Ống dẫn khí nối đầu đo cảm biến đo áp suất với bình phản ứng; (5) hình LCD; (6) Cảm biến đo áp suất; (7) Bộ ADC ngoài; (8) Thẻ nhớ microSD; (9) Vi điều khiển; (10) Bộ đồng hồ thời gian thực Trong thiết bị đo compost thương mại OxiTop, mẫu phân bón hữu đặt đáy bình đo khí CO2 sinh hấp thụ dung dịch KOH đặt phận chứa nằm bình Như phân tích, việc đặt dung dịch KOH phía dẫn đến khả hấp thụ CO2 hiệu thiếu khuấy trộn hạn chế diện tích tiếp xúc Giải pháp thay đổi cách tiến hành thiết kế bình đo, mẫu phân bón hữu đặt giá đỡ nằm bình, khí CO2 sinh hấp thụ dung dịch KOH đáy bình Dung dịch khuấy trộn liên tục máy khuấy từ để tăng cường khả hấp thụ CO2, đồng thời tùy thuộc vào tốc độ khuấy mà tạo xáo trộn pha khí, giúp q trình trao đổi khí diễn hiệu Giá để mẫu chế tạo vật liệu inox 304 để hạn chế ăn mịn mơi trường kiềm đặc Giá gồm hai khay chứa có hình dạng kích thước tương đương (đường kính đáy 60 mm, chiều cao thành 10 mm, dày mm) (hình 4A) Điểm khác biệt mặt đáy khay phía đục lỗ với đường kính mm Việc sử dụng mặt đáy với lỗ đục nhằm tăng cường khả trao đổi khí mẫu với khơng khí bình Khay thứ hai có vai trò hứng dung dịch chảy xuống từ phần chứa mẫu phía trên, tránh làm nhiễm bẩn dung dịch KOH phía dưới, đồng thời sử dụng để chứa thêm mẫu Với kích thước cho, khay chứa 10-15 g mẫu 63(11ĐB) 11.2021 Đầu cảm biến đo áp suất tín hiệu điện (mV), vậy, sau lắp đặt, cảm biến đo áp suất hiệu chuẩn nhằm xây dựng đường chuẩn biểu diễn mối quan hệ tín hiệu điện đầu giá trị áp suất đầu vào Việc hiệu chuẩn thực Viện Đo lường Việt Nam Hệ số tương quan tuyến tính R2=0,999 đường chuẩn thu [y = 0,0124x + 2,4666 với x áp suất (mbar) y điện (V)] chứng tỏ giá trị áp suất đặt vào tín hiệu điện thu có tuyến tính cao Sau hiệu chuẩn, thiết bị đo compost ứng dụng để đánh giá độ ổn định mẫu phân bón hữu thị trường thơng qua việc đo AT4 Các kết thể hình (B) (A) Hình Sự thay đổi áp suất nhiệt độ bình thử nghiệm đánh giá độ ổn định mẫu phân bò ủ hoai (A) trùn quế (B) (A) (B) Hình AT4 mẫu phân bò ủ hoai (A) trùn quế (B) 73 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Dựa vào đồ thị hình thấy rằng, mẫu phân bị ủ hoai có tăng đặn lượng ôxy tiêu thụ, mẫu trùn quế có tăng mạnh lượng ơxy tiêu thụ đầu, sau giảm dần khoảng thời gian Sự khác biệt tới từ chất chất hữu khác tập đoàn vi sinh vật mẫu Mẫu phân trùn quế có giá trị AT4 nhỏ so với mẫu phân bò ủ hoai, 3,7 5,2 mg O2/g compost So sánh với tiêu chuẩn quy định mẫu đáp ứng tiêu chuẩn EU, có mẫu phân trùn quế đáp ứng tiêu chuẩn Đức Lưu ý rằng, Việt Nam chưa có quy định cụ thể độ ổn định (lượng ôxy tiêu thụ) cho phân compost, vậy, bao bì mẫu phân hữu không đề cập tới giá trị Mặc dù vậy, kết luận rằng, mẫu phân compost có độ ổn định tốt đáp ứng quy định EU Kết luận Trong nghiên cứu này, thiết bị đo lượng ôxy tiêu thụ mẫu phân compost chế tạo thành công dựa nguyên tắc đo áp suất Thiết bị phát triển sở kế thừa, đồng thời cải tiến, khắc phục hạn chế thiết bị đo BOD tự phát triển trước thiết bị đo compost thương mại Thiết bị sau chế tạo hiệu chuẩn kiểm tra hoạt động phịng thí nghiệm thơng qua việc đánh giá độ ổn định mẫu phân bón hữu thực tế Thiết bị tiếp tục phát triển nhằm hoàn thiện thiết kế tính năng, bao gồm việc chế tạo mạch in, đưa cảm biến đo nhiệt độ vào bình đo để theo dõi trực tiếp nhiệt độ pha khí mẫu phân tích, đồng thời phần mềm nâng cấp để hiển thị trực tiếp kết lượng ôxy tiêu thụ LỜI CẢM ƠN Các tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ tài Đại học Quốc gia Hà Nội (đề tài mã số QG.21.14) Cơ quan Ngoại giao vùng Wallonie-Bruxelles, Bỉ (dự án WBI mã số 2.24) Các tác giả trân trọng cảm ơn trợ giúp Phòng đo lường áp suất, Viện Đo lường Việt Nam việc hiệu chỉnh thiết bị hỗ trợ cử nhân Nguyễn Thị Thanh Hiền, Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên việc thực số thí nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Siddiqui, et al (2020), “Recent advances in assessing the maturity and stability of compost”, Biology of Composts, 58, pp.181-202 [2] K Wichuk, D McCartney (2013), “Compost stability and maturity evaluation  - A literature review”, Journal of Environmental Engineering and Science, 8(5), pp.601-620 63(11ĐB) 11.2021 [3] R.B Gómez, F Lima, A.S Ferrer (2006), “The use of respiration indices in the composting process: a review”,  Waste Management & Research, 24(1), pp.37-47 [4] M.P Bernal, et al (2017), “Current approaches and future trends in compost quality criteria for agronomic, environmental, and human health benefits”, Advances in Agronomy, 144, pp.143-233 [5] ASTM D5975-17 (2017), Standard Test Method for Determining the Stability of Compost by Measuring Oxygen Consumption [6] V.S Arias, F.J Fernándeza, L Rodríguez, J Villasor (2012), “Respiration indices and stability measurements of compost through electrolytic respirometry”, Journal of Environmental Management, 95, pp.S134-S138 [7] E Binner, K Bohm, P Lechner (2012), “Large scale study on measurement of respiration activity (AT(4)) by Sapromat and OxiTop”, Waste Management, 32(10), pp.1752-1759 [8] Ngô Kim Chi, Nguyễn Thị Minh Tâm, Đặng Ngọc Phượng, Phạm Ngọc Khanh (2009), “Phân tích chất lượng phân mùn hữu compost kiến nghị tiêu chuẩn kỹ thuật”, Hóa học & Ứng dụng, 24, tr.42-46 [9] Nguyễn Thanh Bình, Hồng Thị Quỳnh, Syoko Oshiro, Kazuto Shima (2015), “Đánh giá chất lượng compost sản xuất từ bùn thải thông qua số hoai mục suất sinh khối cỏ Ý (Lolium multiflorum L.)”, Tạp chí Phát triển Khoa học & Cơng nghệ, 18, tr.52-64 [10] Phan Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Văn Việt (2017), “Nghiên cứu quy trình ủ phân compost từ vỏ lụa hạt điều”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp, 6, tr.132-140 [11] Trần Thị Thu Hiền, Phan Thị Ngọc Hân, Nguyễn Thị Ngọc Huyền, Bùi Thị Thắm, Vũ Thị Liễu, Nguyễn Tiến Hán (2020), “Nghiên cứu q trình làm phân compost hiếu khí từ bùn Nhà máy xử lý nước Hà Thanh”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, 56(4), tr.111-115 [12] Bộ Khoa học Công nghệ (2002), TCVN 7185:2002 Phân hữu vi sinh vật [13] Lê Thị Kim Oanh, Trần Thị Mỹ Diệu (2015), “Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn”, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, 18, tr.99115 [14] Trương Thị Trang, Đỗ Anh Tuấn, Nguyễn Thanh Đàm, Phạm Hùng Việt (2019), “Nghiên cứu chế tạo thiết bị dựa nguyên lý đo áp suất để theo dõi liên tục BOD thời gian dài nhằm xác định đặc tính nước thải”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 61(1), tr.58-63 [15] Thanh Dam Nguyen, My Linh Hoang, Hong Anh Duong, Hung Viet Pham, Anh Tuan Do, Jean-Luc Vasel (2020), “Development of a device based on the respirometric principle for long-term monitoring of BOD and pH: a novel approach in wastewater characterisation”, Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering, 62(3), pp.10-14 74 ... phân compost dựa phương pháp đo lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất (gọi thiết bị đo compost) Do có nhiều tương đồng nguyên lý hoạt động, thiết bị đo compost phát triển dựa sở thiết 63(11ĐB)... mẫu phân compost có độ ổn định tốt ? ?áp ứng quy định EU Kết luận Trong nghiên cứu này, thiết bị đo lượng ôxy tiêu thụ mẫu phân compost chế tạo thành công dựa nguyên tắc đo áp suất Thiết bị phát triển. .. thiết bị đánh giá độ ổn định phân compost Thử nghiệm hoạt động thiết bị phòng thí nghiệm Sau chế tạo hiệu chuẩn, thiết bị đo compost đánh giá hoạt động việc xác định độ ổn định mẫu phân bón hữu

Ngày đăng: 02/12/2021, 09:38

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. Sơ đồ thiết bị đánh giá độ ổn định của phân compost. - Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất
Hình 1. Sơ đồ thiết bị đánh giá độ ổn định của phân compost (Trang 3)
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý của bộ phận điện tử. - Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý của bộ phận điện tử (Trang 4)
Hình 6. AT4 của mẫu phân bò ủ hoai (A) và trùn quế (B). - Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất
Hình 6. AT4 của mẫu phân bò ủ hoai (A) và trùn quế (B) (Trang 4)
Hình 4. Hình ảnh nắp bình và giá để mẫu trong thiết bị đo compost (A), thiết bị đo compost đã phát triển (B). - Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất
Hình 4. Hình ảnh nắp bình và giá để mẫu trong thiết bị đo compost (A), thiết bị đo compost đã phát triển (B) (Trang 4)
Hình 3. Bộ phận điện tử điều khiển của thiết bị đo compost. (1) Nguồn 9 VDC; (2) Cảm biến đo nhiệt độ; (3) Ống dẫn khí nối với đầu đối chiếu của cảm  biến đo áp suất; (4) Ống dẫn khí nối đầu đo của cảm biến đo áp suất với bình  phản ứng; (5) màn hình LCD; - Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất
Hình 3. Bộ phận điện tử điều khiển của thiết bị đo compost. (1) Nguồn 9 VDC; (2) Cảm biến đo nhiệt độ; (3) Ống dẫn khí nối với đầu đối chiếu của cảm biến đo áp suất; (4) Ống dẫn khí nối đầu đo của cảm biến đo áp suất với bình phản ứng; (5) màn hình LCD; (Trang 4)
Hình 5. Sự thay đổi áp suất và nhiệt độ trong bình trong thử nghiệm đánh giá độ ổn định của mẫu phân bò ủ hoai (A) và trùn quế (B). - Nghiên cứu phát triển thiết bị đánh giá độ ổn định của phân bón hữu cơ dựa trên phương pháp xác định lượng ôxy tiêu thụ theo nguyên tắc đo áp suất
Hình 5. Sự thay đổi áp suất và nhiệt độ trong bình trong thử nghiệm đánh giá độ ổn định của mẫu phân bò ủ hoai (A) và trùn quế (B) (Trang 4)
w