3.1. Quy trình ủ phân hữu cơ từ phế phẩm lông gà
3.1.1. Nghiên cứu, lựa chọn cách ủ
Quá trình ủ phân hữu cơ là một phƣơng pháp truyền thống đƣợc áp dụng phổ biến ở các quốc gia đang phát triển nói chung và Việt Nam nói riêng. Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng rất hiệu quả. Quy trình ủ thực chất là một quá trình phân giải phức tạp các hợp chất gluxit, lipit và protein với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí, kị khí hoặc trực tiếp sử dụng các loại enzyme thƣơng mại. Quy trình ủ có thể là ủ hiếu khí hay kị khí.
Ủ hiếu khí là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ có mặt của oxi sản phâm cuối cùng là CO2, H2O và sinh khối vi sinh vật. Ủ hiếu khí có ƣu điểm: có khả năng xử lí triệt để, xử lí đƣợc nitơ và phốt pho; thời gian phân hủy nhanh. Tuy nhiên, nhƣợc điểm là chí phí đầu tƣ ban đầu cao.
Ủ kị khí là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ không có mặt của oxi (tinh bột, cellulose, lipit và protein), sản phẩm cuối cùng là khí CH4, CO2, NH3, một lƣợng nhỏ các loại khí khác, acid hữu cơ và sinh khối vi sinh vật. Ủ kị khí có ƣu điểm: chi phí đầu tƣ ban đầu thấp. Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp xử lí với phân gia súc; Cho phân hữu cơ có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao; Đặc biệt thu hồi đƣợc CH4 là nguồn cung cấp nhiệt cho nhu cầu đun nấu, thiêu đốt. Tuy nhiên, nhƣợc điểm: Thời gian phân hủy lâu hơn hiếu khí (4-12 tháng); Các khí sinh ra từ quá trình phân hủy kị khí: H2O, NH3 gây ra mùi khó chịu.
Qúa trình thực hiện, chúng tôi chọn cả hai phƣơng pháp ủ kị khí và hiếu khí. Lông gà ủ với enzyme keratinase chúng tôi lựa chọn phƣơng pháp ủ kị khí vì quá trình phân hủy không phụ thuộc vào các vi sinh vật. Nhiệt độ để emzyme hoạt động dao động từ 50 – 60oC, do đó chúng tôi lựa chọn nhiệt độ 55oC, sử dụng tủ ấm để giữ nhiệt ổn định.
Lông gà ủ với chế phẩm EM, chúng tôi lựa chọn đồng thời hai phƣơng pháp ủ hiếu khí và kị khí. Bởi chế phẩm EM có chứa tổng số hơn 80 chủng vi sinh vật khác nhau, trong đó có những chủng vi sinh vật hiếu khí và cả kị khí. Để tận dụng hết khả năng phân hủy của các chủng vi sinh vật do đó chúng tôi lựa chọn cả hai phƣơng pháp ủ. Ban đầu lông gà đƣợc ủ hiếu khí trong thời gian 1 tháng, sau đó đƣợc bịt kín để ủ kị khí 1 tháng nữa. Qúa trình đƣợc thực hiện ở nhiệt độ thƣờng.
3.1.2 Quy trình ủ phân hữu cơ từ phế phẩm lông gà sử dụng enzyme và chế phẩm sinh học phẩm sinh học
Quy trình ủ đƣợc tiến hành nhƣ sau: Lông gà đƣợc thu gom từ các lò giết mổ trên địa bàn thị xã Phú Thọ → Sau đó lông gà đƣợc rửa lại bằng nƣớc cho sạch → Phơi khô dƣới nắng mặt trời → Lông gà đƣợc băm nhỏ → Phối chộn với enzyme hoặc chế phẩm sinh học EM → Cho vào thùng ủ → Lọc, thu dung dịch phân hủy → Phân hữu cơ dạng dung dịch. Toàn bộ quy trình ủ đƣợc thể qua sơ đồ ủ sau đây (Hình 3.1):
Hình 3.1 Quy trình ủ phân hữu cơ từ phế phẩm lông gà bằng enzyme hoặc chế phẩm EM
Với mẫu ủ bằng emzyme keratinase, tỷ lệ phối trộn enzyme là 1:100 (w/w) chúng tôi lựa chọn phƣơng pháp ủ kị khí với nhiệt độ ủ 55oC bằng tủ ấm, sau 12 ngày mẫu đã phân hủy gần nhƣ 100%. Chúng tôi cũng tiến hành ủ với emzyme keratinase áp dụng quy trình ủ kị khí tƣơng tự nhƣ trên nhƣng với nhiệt độ thƣờng. Kết quả, sau 90 ngày mẫu phân hủy gần nhƣ hoàn toàn.
Với mẫu ủ bằng chế phẩm sinh học EM, tỷ lệ phối trộn là 1:500 (w/w), ủ ở nhiệt độ thƣờng, quá trình ủ có sự xem kẽ giữa ủ hiếu khí và kị khí, thời gian ủ lâu sau 60 ngày mẫu đã phân hủy gần nhƣ hoàn toàn và cây trồng có thể sử dụng đƣợc.
Rửa sạch, phơi khô, băm nhỏ
Keratinase/EM + Lông gà + nƣớc
Lọc mẫu
Phân hữu cơ dạng dung dịch
Ủ kị khí (với enzyme) hoặc kết hợp ủ hiếu khí và kị khí
3.2. Một số đánh giá cảm quan
3.2.1. Mùi
Với mẫu ủ bằng enzyme: từ ngày thứ 7 với mẫu ủ sử dụng nhiệt độ 55o C và sau 40 ngày với mẫu ủ sử dụng nhiệt độ thƣờng. Mẫu bắt đầu có mùi hôi và mùi hôi càng ngày tăng lên do quá trình phân hủy diễn ra mạnh.
Với mẫu ủ bằng chế phẩm EM: sau 25 ngày (đối với mẫu ủ bằng chế phẩm EM), mẫu bắt đầu có mùi hôi và mùi hôi càng ngày tăng lên
Theo thang điểm ứng với mức độ cảm nhận mùi khác nhau, thì phân hữu cơ dạng dung dịch đậm đặc thu đƣợc có thang điểm 3, mùi mạnh (mùi thối) (Bảng 3.1).
Bảng 3.1. Thang điểm đánh giá cƣờng độ mùi
Thang điểm cƣờng độ mùi Cảm nhận khứu giác SP phân hữu cơ
0 Không nhận biết
½ Nhận biết rất mờ nhạt
1 Nhận biết mờ nhạt
2 Nhận biết dễ dàng
3 Mùi mạnh √ (mùi thối)
4 Không chịu đựng nổi
Nhƣ vậy, phân hữu cơ đậm đặc đƣợc tạo ra có mùi thối mạnh.