REPORT Ủ PHÂN COMPOST TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY BIA

www.daykemquynhon.ucoz.com

ĐỀ TÀI : Ủ PHÂN COMPOST TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY BIA

GVHD : TRẦN THỊ MỸ TRINH

NHÓM 10 ( 14CH111) : LA TẤN MINH NGUYỄN THỊ THÁI NGUYỄN THỊ TUYẾT TRÂM

www.daykemquynhon.ucoz.com

NỘI DUNG 1

Mở đầu

n ơ Nh

y u Q

m è 2 Tổng quan nghiên cứu K y ạ +D / m o 3 Phương pháp nghiên cứu c . le g o o G 4

Kết luận

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Lượng bia tiêu thụ trên cả nước là 2,9 tỷ lít ( 2013 )

m è K y ạ

Bùn thải sinh ra rất lớn, 70 – 80 % chất hữu cơ.

Giải pháp xử lý : Chôn lấp Là bùn dễ phân hủy sinh học

+D / m

n ơ Nh

y u Q

o

Có thể tận dụng để làm phân bón .chữu cơ

le g o

o G

Hình 1.1 – Sản lượng bia qua các năm

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ

y u Q

Tổng lượng cung phân bón là 10,325 triệu tấn. Trong đó, lượng phân bón sản xuất là 5,08 triệu tấn. ( 2013m )

è

n ơ Nh

Nhu cầu tiêu thụ phân bón trong nước là rất lớn. yK Chủ

ạ D yếu là phân bón hóa học nên về lâu dài/+ sẽ ảnh hưởng mmòn đất. o đến chất độ phì nhiêu của đất, làm cxói . e l g onguyên từ bùn thải để sản o Giải pháp tận thu nguồn tài G xuất phân compost.

Hình 1.2 – phân bón

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

MỞ ĐẦU n ơ Nh xử lý nước thải của nhà Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ quáytrình u Q máy bia để phục vụ cho nông nghiệp. Tái sử dụng chất thải của ngành công nghiệp chế m è Ksản xuất bia) tạo ra sản phẩm hữu ích biến thực phẩm (bùn thải sinh học của nhà máy y ạ D phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh + của con người hướng tới sự phát triển bền / m phẩm vi sinh đã và đang được nghiên cứu ứng o vững, các sản phẩm được tạo ra từ chế c . le vệ môi trường và tạo ra lợi ích kinh tế tối ưu. Góp phần dụng trong nông nghiệp nhằmgbảo o o giảm thiểu ô nhiễm môi G trường từ bùn thải.

1. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

MỞ ĐẦU 2. TÌNH HÌNH NGUYÊN CỨU

n ơ h thế giới. Giai đoạn những Quá trình composting được nghiên cứu và ứng dụng từ lâuN trên y u năm 1970 là một giai đoạn đặc trưng của quá trình composting, thời đó nở rộ kỹ thuật mới, Q m è quá trình mới, tối ưu hóa quá trình được nghiênK cứu và đề xuất, nhờ đó mở rộng thị trường y ạ ứng dụng loại hình công nghệ này. Một trong D những lý do dẫn đến sự phát triển của công + / mkhá cao để tiêu diệt mầm bệnh trong chất thải chôn nghệ này là người ta phải trả chi phí o c . lehạn hẹp. Vì vậy ý tưởng sử dụng chất thải hữu cơ để làm lấp; hơn nửa nguồn tài nguyên g o o giàu thêm cho đất trồng G cũng là động lực quan trọng để nghiên cứu áp dụng công nghệ compost.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

MỞ ĐẦU 2. TÌNH HÌNH NGUYÊN CỨU

n ơ h sản xuất compost để phục Ở Việt nam hiện cũng có nhiều công trình nghiên cứu công N nghệ y u vụ cho nông nghiệp. Các nghiên cứu sản xuất compost từ các nguồn nguyên liệu như chất Q m è thải rắn hữu cơ, vỏ cà phê, vỏ sắn... cũng có một số thành công nhất định. Hiện nay có K y ạ nhiều địa phương áp dụng quy trình compost D để xử lý chất thải với quy mô nhà máy đến hộ + / m nó cũng cho thấy công nghệ này ngày được xã hội gia đình. Tuy chưa rông rãi lắm nhưng o c . le quan tâm áp dụng. g o o G

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 1. QUÁ TRÌNH COMPOST 1.1 Định nghĩa

n ơ Nh

y

Composting được hiểu là quá trình phân hủy sinh học uhiếu

Q m è dưới tác khí các chất thải hữu cơ đến trạng thái ổn định K y ạ động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn D + / được gọi là compost. Quá trình diễn mra chủ yếu giống như o c . phân hủy trong tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng e l g o o tốc bởi tối ưu hóa các điều G kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật.

Hình 2.1 – Composting

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 1. QUÁ TRÌNH COMPOST

n ơ Nh

1.1 Định nghĩa

+D / m

m è K y ạ

y u Q

o c . le

G

g o o

Hình 2.2 – Sự biến đổi nhiệt độ trong quá trình ủ phân Compost

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 1. QUÁ TRÌNH COMPOST 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng

n ơ Nh

y u Bảng 1.1 – Các yếu tố ảnhQ hưởng m è Các yếu tố hóa sinh Các yếu tố vật lý K y ạ Nhiệt độ Tỷ lệ C/N D + / Độ ẩm Oxy m o c . Độ xốp Dinh dưỡng le g o o ThổiG khí pH

Kích thước và hình dạng của hệ thống ủ

Vi sinh vật

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 1. QUÁ TRÌNH COMPOST

n ơ Nh

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng Bảng 1.2 – Các thông số quan trọng trong quá trình uysản xuất compost hiếu khí Thông số

Kích thước

Tỉ lệ C/N

Q Giá trị m è K Quá trình ủ đạt hiệu quả tố ưu khi ykích thước nguyên liệu đạt từ ạ 25 – 75mm +D / Tỉ lệ C/N tối ưu dao độngm khoảng 25 – 50 o - Ở tỉ lệ thấp hơn,.c dư NH , hoạt tính sinh học giảm e l ghơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế.

- Ở tỉ lệ cao o o ThờiG gian ủ ngắn 3

Pha trộn Độ ẩm

Nên kiểm soát trong phạm vi 50-60% trong suốt quá trình ủ. Tối ưu là 55%

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 1. QUÁ TRÌNH COMPOST

n ơ Nh

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng Bảng 1.2 – Các thông số quan trọng trong quá trìnhysản xuất compost hiếu khí Thông số Đảo trộn Nhiệt độ Kiểm soát mầm bệnh Nhu cầu về không khí

u Q m Giá trị è Kđóng bánh và tạo thành các rảnh khí, trong quá trình ủ, Nhằm ngăn ngừa hiện tượng khô, y ạ định kỳ. Tần suất đảo trộn phụ thuộc vào quá trình thực hiện. nguyên liệu phải được xáoD trộn + / mtrong khoảng 50-55℃ đối với một vài ngày đầu và 55-60℃ trong Nhiệt độ phải duy trì o c những ngày sau đó. Trên 66℃ hoạt tính của vi sinh vật giảm đáng kể. . e l Nhiệt độ 60-70℃, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt g ooxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng. Không khí chứa oxy o Lượng G cần thiết phải được tiếp xúc đều với tất cả các nguyên liệu sản xuất compost.

Tối ưu ở 7-7.5 . Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH3, pH không được vượt quá 8.5.

pH Mức độ phân hủy

Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 2. BÙN THẢI

n ơ Nh

2.1 Định nghĩa

m è K thường chứa một lượng nước lớn, đặc tính của y ạ D bùn phụ thuộc vào đặc tính của chất lỏng+mà nó / m o được tách ra. c . le g o o G Bùn là dạng chất rắn tách ra từ chất lỏng, bùn

y u Q

Hình 2.3 – Bùn thải

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 2. BÙN THẢI

n ơ h nguy hại NKhông

2.1 Phân loại

m è K y ạ

Dễ phân hủy sinh học

+D / m

Bùn thải

G

g o o

o c . le

y u Q

Nguy hại

Có khả năng xử lý thường

Khó phân hủy sinh học Không thể xử lý được

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 2. BÙN THẢI

n ơ Nh

2.1 Đặc tính của bùn Thành phần của bùn :

m è K y ạ

Hàm lượng hợp chất vô cơ và hữu cơ cao.

D + / Kim loại nặng: As, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Cr… m o c .

Hóa chất hữu cơ tổng hợp. le g o Các chất lơ lửng. o G

Mật độ vi sinh vật cao.

y u Q

Các thành phần khác: tùy từng ngành công nghiệp như chứa các chất phóng xạ, chất độc,…

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN 2. CHẾ PHẨM VI SINH EM 2.1 Định nghĩa

y

EM là chế phẩm sinh học tập hợp hơn 80 chủng vi sinh Qu

m

n ơ Nh

è nghĩa vật khác nhau. EM (Effective Microorganisms)Kcó là các vi sinh vật hữu hiệu.

y ạ D

+ / Có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí m và hiếu khí thuộc o c . các nhóm : vi khuẩn quang le hợp, vi khuẩn lactic, nấm g o o men, nấm mốc, xạ khuẩn.

G

Được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men.

Hình 2.4 – Chế phẩm sinh học

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN n ơ Nh

2. CHẾ PHẨM VI SINH EM 2.1 Chế phế phẩm sử dụng ( BIO-EM )

y u Q

Chế phẩm bổ sung cho quá trình ủ compost trong đề tài là chế

m è Ksinh vật cho các phẩm BIO-EM có thể dùng để bổ sung nguồn vi y ạ D nguồn nguyên liệu khác nhau ( rác thải + sinh hoạt, bùn thải, phế / m phẩm nông nghiệp,…) để sản xuấtccompost. o . e l g o o G Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN n ơ Nh

2. CHẾ PHẨM VI SINH EM 2.1 Chế phế phẩm sử dụng ( BIO-EM )

y u Q

Là sản phẩm có dạng bột, gồm vi sinh vật: Bacillus sp,

m è K sp, Aspergillus Lactobacillus sp, Streptomyces sp, Saccharomyces y ạ D sp, Nitrobacter sp, Nitrosomonas sp…có+vai trò phân hủy mạnh / m bột, protein, lipit, pectin, mẽ các chất hữu cơ như: cenllulose, tinh o c . e kitin…Có khả năng tiêu diệtgvil trùng gây bệnh làm cho vi trùng o o gây bệnh không tồn tạiGlâu dài và phát triển trong môi trường nước.

Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. MỤC TIÊU

n ơ Nh

Mục tiêu của quá rình ủ compost là Ổn định sinh học, giảm thể tích và khối lượng bùn thải, làm khô, loại bỏ tối đa các chất

+D / m

độc đối với thực vật, hạt hay những thành

m è K y ạ

y u Q

phần của cây và tiêu diệt các mầm bệnh. o

c . le

G

g o o

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN BÙN THẢI

n ơ Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng h của bùn N y u STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ CHỈ TIÊU Q m è 0,3 – 0,8 1 Tổng N % yK 1,86 ạ D 0,1 – 0,2 2 Tổng P 7,17 +% / m % 0,2 – 0,8 3 Tổng K co 0,108 . le 6 – 7,5 g 4 pH 6,5 o o G C/N 20 - 25 % 6 5

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khoa học kỹ thuật và Khuyến nông

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN BÙN THẢI n Bảng 1.3 – Hàm lượng kim loại nặng trong bùnơ

h N y

u Q m è K y ạ

Hàm lượng kim loại nặng

ACIAR ASS 019-2007

2550

ACIAR ASS 007-2007

704

43,20

ACIAR ASS 014-2007

58

200,46

ACIAR ASS 006-2007

176

8,88

ACIAR ASS 015-2007

492

2,99

ACIAR ASS 005-2007

Fe

2800

AOAC 990.08-2000

Mn

93,55

ACIAR ASS 012-2007

Chỉ tiêu phân tích

Hàm lượng kim loại nặng của bùn thài từ nhà máy Bia Việt

trong bùn của các trạm xử

Nam (Kết quả kiểm nghiệm - mã số 242/AS - Cetnarm -

lý nước thải dùng làm

Trường đại học Nông lâm tp. Hồ Chí Minh)

phân

+D / m

Hàm lượng (mg/kg)

.co

Zn

856,89

le g o

Cu Ni Cr Pb Co

89,60

o G

Phương pháp

bón

trong

nông

nghiệp Hàm lượng (mg/kg)

Cd

12

Hg

6

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3. QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI Nguyên liệu và thiết bị sử dụng

n ơ Nh

Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng uy của bùn Thiết bị

+D / m

Mô hình ủ

o c . le

Hệ thống dẫn khí

g o o

Nhiệt kế

G

Q m è Nguyên liệu K ạy Bùn thải

Mùn cưa Chế phẩm sinh học BIO-EM

Bút đo pH

Nước

Bình Phun

Phân gà

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3. QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI Sơ đồ và thuyết minh 2

1

3

+D / m

m è K y ạ

n ơ Nh

y u Q

4

o c . le

G

g o o

Hình 3.1 – Sơ đồ cơ bản quá trình ủ compost

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

KẾT LUẬN

n ơ hhướng phát triển ưu tiên Công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải là một trong những N y u hàng đầu trong đó chú trọng sử dụng các công nghệ Q sạch tạo đà cho việc phát triển m è pháp sinh học mà vai trò chính là bền vững. Các quá trình xử lí chất thải bằngKbiện y ạ sự đóng góp của các loài vi sinh vật. Dựa +D trên cơ sở loại bỏ hỗn hợp nhiều chất có / m Ứng dụng công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải trong chất thải và tái sử dụng chúng. o c . le hủy các chất, giảm thời gian phân hủy dẫn đến giảm sẽ tăng cường khả năng g phân o o giá thành sản phẩm.G

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

KẾT LUẬN n ơ Nh

y

u nông nghiệp khác được ứng Việc sản xuất phân bón từ bùn thải hay một số phế phẩm Q m dụng khá nhiều, và mang lại lợi ích cho kinh tế và môi trường. è K y ạmùi và phân hủy chất hữu xơ dễ bay hơi.

Xử lý ô nhiễm môi trường khi hấp thụ D + / Có thêm nguồn phân hữu cơ o đểmbón cho cây trồng với chi phí thấp. c .

Cấp thêm chất mùn, nguồn le hữu cơ vừa có tác dụng cải tạo và bảo vệ đất. g o o G

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

n ơ Nh

+D / m

m è K y ạ

y u Q

o c . le

G

g o o

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

www.daykemquynhon.ucoz.com

3. QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI

+D / m

m è K y ạ

n ơ Nh

y u Q

o c . le

G

g o o

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

www.daykemquynhon.ucoz.com

3. QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI

+D / m

m è K y ạ

n ơ Nh

y u Q

o c . le

G

g o o

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 3 1.1 Lý do chọn đề tài ........................................................................................................ 3 1.2 Tình hình nghiên cứu ................................................................................................. 4 1.3 Mục đích nghiên cứu .................................................................................................. 5 1.4 Nội dung nghiên cứu .................................................................................................. 5 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ...................................................................... 6 2.1 Tổng quan về compost ............................................................................................... 6 2.1.1 Định nghĩa........................................................................................................... 6 2.1.2 Các phản ứng hóa sinh xảy ra trong quá trình ủ compost ..................................... 7

uy N hơ n

2.1.3 Các yêu tố ảnh hưởng đến quá trình compost ...................................................... 7 2.1.3.1 Các yếu tố vật lý ........................................................................................... 7 2.1.3.2 Các yếu tố hóa sinh ....................................................................................... 9 2.1.4 Chất lượng compost........................................................................................... 14

Q

2.2 Tổng quan về bùn thải .............................................................................................. 14

èm

2.2.1 Định nghĩa......................................................................................................... 14

ạy K

2.2.2 Đặc tính của bùn thải ......................................................................................... 15 2.2.3 Tổng quan về bùn thải ở nước ta:....................................................................... 15

D

2.3 Tổng quan về chế phẩm vi sinh EM ......................................................................... 16

m /+

2.3.1 Định nghĩa......................................................................................................... 16

co

2.3.2 Chế phẩm sử dụng trong đề tài .......................................................................... 17

e.

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 19

oo gl

3.1 Mục tiêu ................................................................................................................... 19 3.2 Phân tích thành phần bùn thải................................................................................... 19 3.3 Quy trình tiến hành và theo dõi ................................................................................ 21

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

MỤC LỤC

3.3.1 Nguyên liệu và thiết bị ...................................................................................... 21 3.3.2 Chuẩn bị ............................................................................................................ 21 3.3.3 Thuyết minh quá trình ủ compost ...................................................................... 22 CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN................................................................................................. 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 25

1 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

DANH MỤC BẢNG Bảng 2. 1- Các thông số quan trọng trong quá trình sản xuất compost hiếu khí .................. 13 Bảng 3. 1- Phân tích các thành phần dinh dưỡng của bùn thải ............................................ 19 Bảng 3. 2– Phân tích chỉ tiêu kiêm loại nặng của bùn thải .................................................. 20 Bảng 3. 3 – Nguyên liệu và thiết bị sử dụng ....................................................................... 21 DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1 – Sản lượng bia qua các năm ................................................................................ 3 Hình 2. 1 – Sự biết đổi nhiệt độ trong quá trình ủ phân compost .......................................... 6

G

oo gl

e.

co

m /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

uy N hơ n

Hình 3. 1 – Sơ đồ cơ bản quá trình ủ compost .................................................................... 22

2 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

1.1 Lý do chọn đề tài Bia là loại nước uống được tạo ra khá lâu đời và là loại nước uống được ưa chuộng trên thế giới. Ở Việt Nam bia có cách đây trên 100 năm và hiện nay do nhu cầu của thị trường ngành sản xuất bia có sự phát triển mạnh mẽ. Vì thế, trong những năm gần đây các nhà máy bia được đầu tư xây dựng ngày càng nhiều. Mặt khác, chính sách của nhà nước khuyến khích xây dựng ngành sản xuất bia như một ngành kinh tế mạnh giúp tăng nguồn thu ngân sách nhà nước. Bên cạnh sự tăng trưởng của ngành bia thì vấn đề nước thải là một trong những vấn đề nan giải cần có cách giải quyết. Theo Tổng Cục Thống Kê trong năm 2010

uy N hơ n

lượng bia tiêu thụ trên cả nước là 2,416 tỷ lít và lượng bùn thải sinh ra từ quá trình xử lý nước thải nước cấp là rất lớn và chứa 77-80 % chất hữu cơ. Vì vậy có thể tận dụng lượng bùn thải sinh học này để ủ compost tạo ra phân bón hữu cơ cho ngành nông nghiệp, tiết

oo gl

e.

co

m /+

D

ạy K

èm

Q

kiệm chi phí xử lý và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Hình 1. 1 – Sản lượng bia qua các năm Mặt khác theo Bộ Công Thương và tổng cục thống kê, trong năm 2013 tổng lượng cung phân bón cho ngành nông nghiệp Việt Nam khoảng 10,325 triệu tấn. Trong đó lượng phân bón sản xuất trong nước đạt5,08 triệu tấn. Cho thấy nhu cầu tiêu thụ phân bón trong nước là rất lớn. Hơn nữa phân bón sản xuất cũng như nhập khẩu chủ yếu là phân bón hóa học nên về lâu dài sẽ ảnh hưởng đến chất độ phì nhiêu của đất, làm xói mòn đất. Từ những vấn đề trên việc nguyên cứu để phục vụ cho nông nghiệp mang tính cấp thiết và phù hợp với nhu cầu phát triển của ngành nông nghiệp Việt Nam trong giai đoạn hiện nay và tương lai.Trong sản 3 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

việc lựa chọn chất mang đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật tồn tại và phát triển, không gây độc đối với vi sinh vật và cây trồng, đồng thời chất mang này phải dồi dào, giá thành rẻ, dễ tìm và một trong các chất hữu cơ có thể sử dụng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh đó là lượng bùn thải từ các hệ thống xử lý nước thải.

Dânsốtrênthếgiớingàycàngtăng,nhucầu cần thiết phục vụ cho cuộc sống ngày càng nhiều, lượng chất thải cũng như bùn thải thải ra môi trường cũng tăng lên. Thông thường, lượng bùn thải này được xử lý bằng cách đổ ra biển, đem chôn lấp hay đốt đều đòi hỏi tốn chi phí rất cao.Trong khi đó, chính lượng bùn thải giàu chất hữu cơ, nitơ, photpho này có thể được sử dụng như là nguồn dinh dưỡng cho cây trồng.Tại Vương

uy N hơ n

quốc Anh, hàng năm có khoảng 18 triệu tấn bùn thải được bón cho nông nghiệp như nguồn phân hữu cơ, cũng như có khoảng hơn 60% lượng bùn thải của Hoa Kỳ được bón cho mùa màng. Theo tài liệu của Hội đồng liên minh châu Âu (1999-2001), có 40% lượng bùn thải

Q

của các nước châu Âu được tái sử dụng lại cho nông nghiệp. Khi tái sử dụng bùn thải ứng

èm

dụng trong nông nghiệp, nhiều nhà khoa học đã lo ngại đến một số yếu tố tồn tại trong

ạy K

bùn thải có thể gây tác động ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe của cộng đồng.

Qua nhiều nghiên cứu, phần lớn các nhà khoa học trong lĩnh vực này cho rằng, sự rủi ro khi

m /+

D

đưa bùn thải ứng dụng trong nông nghiệp là không đáng kể. Tuy nhiên, cần phải có những nghiên cứu phân tích về các chỉ tiêu kim loại nặng (Zn, Cu, Ni, Cr, Pb) giá trị pH đạt yêu

co

cầu trước khi đưa vào sử dụng.Nghiên cứu tại Quebec (Canada) của một số tác giả cho thấy,

e.

bùn được tạo ra từ quá trình xử lý nước thải sinh họat và nước thải công nghiệp duy trì được

oo gl

sự phát triển của nhiều dòng vi khuẩn cố định đạm khác nhau bởi vì trong bùn thải có các thành phần dinh dưỡng và các yếu tố phát triến cho các loài vi khuẩn cố định đạm như C, N,

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

xuất phân vi sinh, một trong những yếu tố quan trọng để đạt được hiệu quả kinh tế là

P, Ni, Cu, Zn...

1.2 Tình hình nghiên cứu Quá trình composting được nghiên cứu và ứng dụng từ lâu trên thế giới. Giai đoạn những năm 1970 là một giai đoạn đặc trưng của quá trình composting, thời đó nở rộ kỹ thuật mới, quá trình mới, tối ưu hóa quá trình được nghiên cứu và đề xuất, nhờ đó mở rộng thị trường ứng dụng loại hình công nghệ này. Một trong những lý do dẫn đến sự phát triển của công nghệ này là người ta phải trả chi phí khá cao để tiêu diệt mầm bệnh trong chất thải chôn lấp; hơn nửa nguồn tài nguyên hạn hẹp. Vì vậy ý tưởng sử dụng chất thải hữu cơ để làm giàu thêm cho đất trồng cũng là động lực quan trọng để nghiên cứu áp dụng công nghệ compost.

4 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

phục vụ cho nông nghiệp. Các nghiên cứu sản xuất compost từ các nguồn nguyên liệu như chất thải rắn hữu cơ, vỏ cà phê, vỏ sắn... cũng có một số thành công nhất định. Hiện nay có nhiều địa phương áp dụng quy trình compost để xử lý chất thải với quy mô nhà máy đến hộ gia đình. Tuy chưa rông rãi lắm nhưng nó cũng cho thấy công nghệ này ngày được xã hội quan tâm áp dụng.

1.3 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp. Tái sử dụng chất thải của ngành công nghiệp chế biến

uy N hơ n

thực phẩm (bùn thải sinh học của nhà máy sản xuất bia) tạo ra sản phẩm hữu ích phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh của con người hướng tới sự phát triển bền vững , các sản phẩm được tạo ra từ chế phẩm vi sinh đã và đang được nghiên cứu ứng dụng trong nông nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và tạo ra lợi ích kinh tế tối ưu. Góp phần giảm thiểu ô

èm

Q

nhiễm môi trường từ bùn thải.

ạy K

1.4 Nội dung nghiên cứu Tổng quan về compost.

-

Tổng quan về bùn thải.

-

Tổng quan về chế phẩm vi sinh EM.

-

Nghiên cứu ủ compost bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia trong

co

m /+

D

-

e.

điều kiện hiếu khí.

oo gl

Trong để tài này, nguyên liệu chính là bùn thải ra từ quá trình xử lý nước thải, được thu gom ủ với điều kiện chế phẩm vi sinh cho vào với liều lượng khác nhau trong điều kiện hiếu

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Ở Việt nam hiện cũng có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất compost để

khí với thời gian nhất định nào đó. Sau đó theo dõi, phân tích các chỉ tiêu: pH, nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng nitơ, hàm lượng photpho để đánh giá lựa chọn mô hình phù hợp nhất, phân tích đánh giá chất lượng compost tạo thành. Từ đó đưa ra các tỷ lệ phối trộn bổ sung các thành phần dinh dưỡng, các yếu tố vi lượng để nâng chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quy định.

5 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

2.1 Tổng quan về compost 2.1.1 Định nghĩa

Composting được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ đến trạng thái ổn định dưới tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost. Quá trình diễn ra chủ yếu giống như phân hủy trong tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật.Chính xác những chuyển hóa hóa sinh diễn ra trong quá trình composting vẫn chưa được

uy N hơ n

nghiên cứu chi tiết. Các giai đoạn khác nhau trong quá trình composting có thể phân biệt theo biến thiên nhiệt độ như sau: -

Pha thích nghi (latent phase) : là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với Pha tăng trưởng (growth phase) : đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ do quá trình

èm

-

Q

môi trường mới.

-

ạy K

phân hủy sinh học đến ngưỡng nhiệt độ mesophilic (khu hệ vi sinh vật chịu nhiệt).

Pha ưa nhiệt (thermophilic phase ) : là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất. Đây là giai

-

m /+

D

đoạn ổn định hóa chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất.

Pha trưởng thành (maturation phase) : là giai đoạn nhiệt độ đến mức mesophilic và

co

cuối cùng bằng nhiệt độ môi trường. Quá trình lên mem lần thứ hai xảy ra chậm và

e.

thích hợp cho sự hình thành chất keo mùn (là quá trình chuyển hóa các phức chất

oo gl

hữu cơ thành mùn) và các chất khoáng (Fe, Ca , N ,..) cuối cùng thành mùn.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

Hình 2. 1– Sự biết đổi nhiệt độ trong quá trình ủ phân compost 6 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Quá trình phân hủy chất thải xảy ra rất phức tạp, theo nhiều giai đoạn và sản phẩm trung gian. Ví dụ quá trình phân hủy protein bao gồm các bước : Protein => protides => amono acid => hợp chất amonium => nguyên sinh chất của vi khuẩn và N hoặc NH3 Phản ứng hóa sinh trong trường hợp làm phân compost hiếu khí như sau : chất hữu cơ + O + VSV hiếu khí → CO + NH + sp khác + năng lượng

uy N hơ n

Các phản ứng nitrate hóa, trong đó amoni (sản phẩm phụ của quá trình ổn định hóa chất thải) bị oxy hóa sinh học tạo thành nitrit (NO )và cuối cùng thành nitrate (NO ) cũng xảy ra như sau:

ạy K

èm

Q

3 NH"# + O → NO + 2H # + H O 2 1 NO + O → NO 2

D

Kết hợp hai phương trình trên quá trình nitrate diễn ra như sau:

m /+

NH"# + 2O → NO + 2H # + H O

e.

co

2.1.3 Các yêu tố ảnh hưởng đến quá trình compost

Nhiệt độ

oo gl

2.1.3.1 Các yếu tố vật lý

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

2.1.2 Các phản ứng hóa sinh xảy ra trong quá trình ủ compost

Nhiệt độ trong khối ủ là sản phẩm phụ của sự phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi vi sinh vật, phụ thuộc vào kích thước của đống ủ, độ ẩm, không khí và tỉ lệ C/N, mức độ xáo trộn và nhiệt độ môi trường xung quanh.Nhiệt độ trong hệ thống ủ không hoàn toàn đồng nhất trong suốt quá trình ủ, phụ thuộc vào lượng nhiệt được tạo ra bởi các vi sinh vật và thiết kế của hệ thống.

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong quá trình chế biến compost và cũng là một trong các thông số giám sát và điều khiển quá trình ủ chất thải rắn hữu cơ mà trong đề tài là bùn thải từ nhà mấy bia. Trong luống ủ, nhiệt độ trong giai đoạn ổn định(vi sinh vật ưa nhiệt) có thể tăng trên 60℃ và ở nhiệt độ này mầm bệnh bị 7 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

hơn, phân hữu cơ sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh.

Nhiệt độ trong luống ủ có thể điều chỉnh bằng nhiều cách khác nhau như hiệu chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trường bên ngoài bằng cách che phủ hợp lý, xáo trộn khối ủ. Độ ẩm

Độ ẩm (nước) là một yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ. Vì nước cần thiết cho quá trình hòa tan dinh dưỡng vào nguyên sinh chất của tế bào.Độ ẩm tối ưu cho quá trình ủ compost nằm trong khoảng 50-60%. Các vi sinh vật

uy N hơ n

đóng vai trò quyết định trong quá trình phân hủy nguyên liệu ủ thường tập trung tại lớp nước mỏng trên bề mặt của phân tử nguyên liệu.Nếu độ ẩm quá nhỏ ( <30% ) sẽ hạn chế hoạt động của vi sinh vật, còn khi độ ẩm quá lớn(>65%) thì quá trình phân hủy sẽ chậm lại,

Q

sẽ chuyển sang chế độ phân hủy kị khí vì quá trình thổi khí bị cản trở do hiện tượng bít kín

èm

các khe rỗng không cho không khí đi qua, gây mùi hôi, rò rỉ chất dinh dưỡng và lan truyền

ạy K

vi sinh vật gây bệnh.Độ ẩm ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ vì nước có nhiệt dung riêng cao hơn tất cả các vật liệu khác.Độ ẩm thấp có thể đều chỉnh bằng cách

D

thêm nước vào. Độ ẩm cao có thể điều chỉnh trộn thêm các vật liệu độn có độ ẩm thấp như :

e.

co

Độ xốp

m /+

mùn cưa , rơm rạ,...

oo gl

Độ xốp là một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến phân hữu cơ.Độ xốp tối ưu sẽ thay đổi tùy theo loại vật liệu chế biến phân. Thông thường độ xốp cho quá trình diễn ra tốt khoảng 35-60%, tối ưu là 32-36%.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

tiêu diệt. Nhiệt độ tăng trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật. Ở nhiệt độ thấp

Độ xốp của nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cung cấp oxy cần thiết cho quá trình trao đổi chất, hô hấp của các vi sinh vật hiếu khí và sự oxy hóa các phần tử hữu cơ hiện diện trong vật liệu ủ. Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển oxy nên sẽ hạn chế sự giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ của khối ủ. Ngược lại, độ xốp cao có thể dẫn đến nhiệt độ trong khối ủ thấp, mầm bệnh không được tiêu diệt.Độ xốp có thể điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ lệ phối trộn hợp lý.

8 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Kích thước và hình dạng của của hệ thống ủ compost có ảnh hưởng đến sự kiểm xoát nhiệt độ và độ ẩm cũng như khả năng cung cấp oxy. Chúng ta có thể ủ trong luống dài, trong đống ủ tròn hoặc trong các thiết bị ủ cơ khí...

Thổi khí

Khối ủ được cung cấp không khí từ môi trường xung quanh để vi sinh vật sử dụng trong quá trình phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt. Nếu khí không được cung cấp đầy đủ thì khối ủ có thể có những vùng kị khí gây mùi hôi.

uy N hơ n

Có thể cung cấp khí cho khối phân hữu cơ bằng cách: Đảo trộn

-

Cắm ống tre

-

Thải chất thải từ tầng lưu chứa trên cao xuống thấp

-

Thổi khí

èm

Q

-

ạy K

Cấp khí bằng phương pháp thổi khí sẽ đạt hiệu quả phân hủy cao nhất.Tuy nhiên lưu lượng khí thải phải được khống chế thích hợp. Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi phí cao

D

và gây mất nhiệt cho khối phân, kéo thêm sản phẩm không an toàn vì có thể chứa vi sinh vật

m /+

gây bệnh. Khi pH của môi trường trong khối ủ lớn hơn 7, cùng với quá trình thổi khí sẽ làm

co

thất thoát N dưới dạng NH3. Trái lại, nếu thổi khí quá ít môi trường bên trong khối ủ trở

oo gl

nguyên liệu/giờ.

e.

thành kị khí. Vận tốc thổi khí cho quá trình ủ compost thường trong khoảng 5-10m3 khí/tấn

2.1.3.2 Các yếu tố hóa sinh

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Kích thước và hình dạng của hệ thống ủ

Tỷ lệ C/N

Có rất nhiều nguyên tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi vi sinh vật: trong đó carbon và nitơ là cần thiết nhất, tỉ lệ C/N là thông số dinh dưỡng quan trọng nhất; photpho (P) là nguyên tố quan trọng kế tiếp; Lưu huỳnh (S) , canxi (Ca) và các nguyên tố vi lượng khác cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổ chất của tế bào.Khoảng 20-40%C của chất thải hữu cơ (trong chất thải nạp liệu) cần thiết cho quá trình đồng hóa thành tế bào mới, phần còn lại chuyển hóa thành CO2. Carbon cung cấp năng lượng và sinh khối cơ bản để tạo ra khoảng 50% tế bào vi sinh vật. Nitơ là thành phần chủ yếu của protein, acid nucleic, acid amin, enzyme, co-enzyme cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của tế bào.

9 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

triển của vi sinh vật do thiếu N. Chúng phải trải qua nhiều chu kì chuyển hóa, oxy hóa phân carbon dư cho đến khi đạt đến tỉ lệ C/N thích hợp. Do đó, thời gian cho quá trình sản xuất phân bị kéo dài hơn và cho sản phẩm ít mùn hơn. Theo các nghiên cứu cho thấy, nếu tỉ lệ C/N ban đầu là 20, thời gian cần thiết cho quá trình làm phân là 12 ngày, nếu tỉ lệ này dao động khoảng 20-50, thời gian cần thiết là 14 ngày và nếu tỉ lệ C/N =78, thời gian cần thiết là 21 ngày.

Oxy

Oxy cũng là một trong những thành phần cần thiết cho quá trình ủ phân bùn. Khi vi sinh

uy N hơ n

vật oxy hóa carbon tạo năng lượng, oxy sẽ được sử dụng và khí CO2sẽ được sinh ra. Khi không có đủ oxy thì sẽ trở thành quá trình yếm khí và tạo ra mùi hôi như mùi trứng gà thối của H2S các vi sinh vật hiếu khí có thể sống được ở nồng độ oxy bằng 5%. Nồng độ oxy lớn

Q

hơn 10% được coi là tối ưu cho quá trình ủ phân hiếu khí.

èm

Dinh dưỡng

ạy K

Cung cấp đủ photpho, kali và một số chất vô cơ khác như:Ca, Fe, Cu,..là cần thiết cho sự

D

chuyển hóa của vi sinh vật. Thông thường các chất dinh dưỡng này không có giới hạn bởi

m /+

chúng hiện diện phong phú trong các vật liệu làm nguồn nguyên liệu cho quá trình ủ

co

compost.

e.

pH

oo gl

Giá trị pH trong khoảng 5.5 - 8.5 là tối ưu cho các vi sinh vật trong quá trình ủ compost.

Các vi sinh vật, nấm tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và thải ra các acid hữu cơ. Trong giai đoạn đầu của quá trình ủ compost, các acid này tích tụ và kết quả là làm giảm pH, kìm hãm

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Nếu tỉ lệ C/N của nguyên liệu sản xuất compost cao hơn giá trị tối ưu, sẽ hạn chế sự phát

sự phát triển của nấm và vi sinh vật, kìm hãm sự phân hủy lignin và celluloce. Các acid hữu cơ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình ủ. Nếu hệ thống trở nên hiếm khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4.5 và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của các vi sinh vật.

Vi sinh vật

Chế biến compost là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Vi sinh vật trong quá trình chế biến compost bao gồm: actinomycetes và vi khuẩn. Những loại 10 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh và hiệu quả hơn.

Hiện nay có nhiều chủng vi sinh vật đã được các nhà khoa học nghiên cứu, phân lập dùng để phân giải các chất hữu cơ một cách hiệu quả. Chúng phân hủy các chất dễ phân hủy như tinh bột đến các chất khó phân hủy như Lignin và celluloce.

• Vi

sinh vật phân giải Cellulose

Cellulose là thành phần chủ yếu trong tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số hydratcacbon trên trái đất. Trong vách tế bào thực vật, Cellulose tồn tại trong mối liên kết chặt chẽ với các polisaccarit khác; Hemicellulose, Pectin và Lignin tạo thành liên kết bền

uy N hơ n

vững. Trong điều kiện tự thoáng khí Cellulose có thể bị phân giải dưới tác dụng của nhiều vi

Clostridium, Aspergillus, Penicillium … sinh vật phân giải Lưu huỳnh (S):

èm

• Vi

Q

sinh vật hiếu khí. Các loài vi sinh vật như: Cytophaga, Cellulomonas, giống Bacillus, giống

Lưu Huỳnh là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng của cây trồng. Trong đất nó

ạy K

thường ở dạng các hợp chất muối vô cơ như: CaSO4, Na2SO4, FeS2, Na2S…một số ở dạng

D

hữu cơ. Động vật và người sử dụng thực vật làm thức ăn và cũng biến S của thực vật thành

m /+

S của động vật và người. Khi động, thực vật chết đi để lại một lượng S hữu cơ trong đất.

Nhờ sự phân giải của vi sinh vật, S hữu cơ sẽ được chuyển hóa thành H2S. H2S và các hợp

co

chất vô cơ khác có trong đất sẽ được Oxy hóa bởi các nhóm vi khuẩn tự dưỡng thành S và

oo gl

e.

SO " một phần được tạo thành S hữu cơ của tế bào vi sinh vật.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có thể bổ sung thêm vi sinh vật từ các nguồn khác

2H S + O → 2H O + 2S + Q 2S + 3O + 2H O → H SO" + Q

Các lọai vi sinh vật phân giải S tiêu biểu như: Thiobacillus thioparus , họ Thirodaceae, họ Chlorobacteria ceae…

• Vi

sinh vật phân giải PhotPho (P):

Trong tự nhiên, P nằm trong nhiều dạng hợp chất khác nhau. Các hợp chất P hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ xác động vật, thực vật, phân xanh, phân chuồng… Những hợp chất P hữu cơ này được vi sinh vật phân giải tạo thành những hợp chất P vô cơ khó tan, một số ít được tạo thành ở dạng dễ tan. Hợp chất P hữu cơ quan trọng nhất được phân giải ra từ 11 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

và Pseudomonas.Các loài có khả năng phân giải mạnh là: B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster, ...

• Vi

sinh vật phân giải Nito (N):

Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không chỉ với cây trồng mà ngay cả đối với vi sinh vật. Nguồn dự trữ nitơ trong tự nhiên rất lớn, chỉ tính riêng trong không khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích. Người ta ước tính trong bầu không khí bao trùm lên một ha đất đai chứa khoảng 8 triệu tấn nitơ, lượng nitơ này có thể cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng hàng chục triệu năm nếu như cây trồng đồng hóa được chúng.

Vi sinh vật cố định nito: vi khuẩn Azotobacter, vi khuẩn Beijerinskii , vi khuẩn

uy N hơ n

-

Clostridium,Bacillus radicicola , Rhizobium , ..., và các vi sinh vật cố định Nito khác

spp,Baccillus

cereus,

Q

Vi sinh vật tham gia quá trình Amon hóa : A.proteolytica, Arthrobacter Staphilococcus

-

Thermonospora

fusca,

Vi sinh vật tham gia vào quá trình nitrat hóa : Nitrosomonas, Nitrobacter,

D

Thiobacillus denitrificans …

Vi sinh vật tham gia vào quá trình phản Nitrat hóa : Pseudomonas, denitrificans

m /+

-

aureus,

ạy K

termoactinomyces vulgarries…

èm

-

e.

sinh vật phân giải tinh bột :

oo gl

• Vi

co

Ps.Acruginosa, Ps. Stutzeri, Ps. Fluorescens, micrococcus...

Trong rác bể ủ có nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân giải tinh bột. Một số vi sinh vật có khả năng tiết ra môi trường đầy đủ các loại enzym trong hệ enzym amilaza. Ví dụ như

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

tế bào vi sinh vật là nucleotide.Vi sinh vật phân hủy P hữu cơ chủ yếu thuộc 2 chi Bacillus

một số vi nấm bao gồm một số loại trong các chiAspergillus, , Rhizopus. Trong nhóm vi khuẩn có một số loài thuộc chi Bacillus, Cytophaza, Pseudomonas … Xạ khuẩn cũng có một số các chi Aspergillus, Fusarium, Rhizopus,… có khả năng phân huỷ tinh bột.

• Vi

sinh vật phân giải Lignin:

Lignin là một hợp chất cao phân tử có trong gỗ. Có nhiều nhóm vi sinh vật tham gia phân hủy hợp chất này, đáng chú ý là loài: Polysticus versicolor, stereum hirsutum, poliota Sp, lenzies Sp, poria Sp, trametes Sp, panus Sp,…

12 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

h ữ u cơ

Vận tốc phân hủy dao động tùy theo thành phần, kích thước,tính chất của chất hữu cơ.

Chất hữu cơ hòa tan thì dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hòa tan. Lignin và cellulose là những chất phân hủy rất chậm.

Bảng 2. 1- Các thông số quan trọng trong quá trình sản xuất compost hiếu khí

Giá trị

Kích thước

Quá trình ủ đạt hiệu quả tố ưu khi kích thước nguyên liệu đạt từ

uy N hơ n

Thông số

25 – 75mm

Q

Tỉ lệ C/N tối ưu dao động khoảng 25 – 50

Ở tỉ lệ thấp hơn, dư NH3 , hoạt tính sinh học giảm

-

Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế.

èm

-

ạy K

Tỉ lệ C/N

Thời gian ủ ngắn

Độ ẩm

Nên kiểm soát trong phạm vi 50-60% trong suốt quá trình ủ. Tối ưu

m /+

là 55%

D

Pha trộn

Nhằm ngăn ngừa hiện tượng khô, đóng bánh và tạo thành các rảnh

co

Đảo trộn

e.

khí, trong quá trình ủ, nguyên liệu phải được xáo trộn định kỳ. Tần Nhiệt độ

oo gl

suất đảo trộn phụ thuộc vào quá trình thực hiện.

Nhiệt độ phải duy trì trong khoảng 50-55℃ đối với một vài ngày đầu

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

• Chất

và 55-60℃ trong những ngày sau đó. Trên 66℃ hoạt tính của vi sinh vật giảm đáng kể.

Kiểm soát mầm Nhiệt độ 60-70℃, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt bệnh Nhu

cầu

không khí

về Lượng oxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng.

Không khí chứa oxy cần thiết phải được tiếp xúc đều với tất cả các nguyên liệu sản xuất compost.

pH

Tối ưu ở 7-7.5 . Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH3, pH không được vượt quá 8.5.

13

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

phân Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối.

độ

hủy Nguồn : Tchobanoglous và công sự,1993

2.1.4 Chất lượng compost

Chất lượng compost được đánh giá dựa vào các yếu tố có lợi nhất cho cây trồng, trong đó một số yếu tố cơ bản để đánh giá chất lượng compost là: Mức độ lẫn tạp chất ( thủy tinh, đá, plastic, kim loại nặng, chất thải hóa học,...).

-

Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N,P,K; dinh dưỡng trung lượng

uy N hơ n

-

Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co,..).

Mật độ vi sinh vật gây bệnh (ở mức thấp và không ảnh hưởng đến cây trồng).

-

Độ ổn định ( độ chín, hoai ) và hàm lượng chất hữu cơ.

èm

Q

-

ạy K

2.2 Tổng quan về bùn thải

D

2.2.1 Định nghĩa

m /+

Bùn là dạng chất rắn tách ra từ chất lỏng, bùn thường chứa một lượng nước lớn, đặc tính của bùn phụ thuộc vào đặc tính của chất lỏng mà nó được tách ra.Dựa vào đặc tính của bùn

e.

oo gl

hủy sinh học.

co

có thể chia thành các loại bùn như sau: bùn thải dễ phân hủy sinh học và bùn thải khó phân

Bùn thải dễ phân hủy sinh học được tạo ra từ quá trình xử lý sinh học (còn gọi là bùn sinh học) hay từ nước thải có hàm lượng hữu cơ cao. Bùn dễphân hủy sinh học cũng được chia

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Mức

thành 2 loại: không nguy hại và nguy hại. Bùn thải không nguy hại được tạo ra từ quá trình xử lý nước thải ở các nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, nước thải sinh hoạt. Bùn này có hàm lượng chất hữu cơ cao, ít chất độc và thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Vì vậy có thểsửdụng làm phân bón cho cây trồng hoặc sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình nuôi cấy vi sinh vật, tạo ra nguồn năng lượng, nhiên liệu có giá trị... Bùn thải nguy hại được tạo ra từhệthống nước thải bệnh viện, các khu nghiên cứu… đối với loại bùn thải này phải được xử lý nghiêm ngặt bằng phương pháp thiêu đốt trước khi chôn, tuyệt đối không được tận dụng cho mục đích nông nghiệp. Bùn thải khó phân hủy sinh học là bùn thải chứa nhiều hợp chất khó phân hủy hay các chất độc.

14 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

thường và nhóm không thể xử lý được. Bùn thải có khả năng xử lý thường áp dụng phương pháp thu hồi một số chất sau đó thiêu đốt, đóng rắn để tạo ra sản phẩm mới phục vụ con người. Bùn thải không thể xử lý được là các loại bùn chứa chất phóng xạ và các chất độc dễ phát tán trong môi trường và phải xử lý bằng phương pháp đóng rắn và chôn lấp theo quy định.

2.2.2 Đặc tính của bùn thải

Thành phần của bùn: Hàm lượng hợp chất vô cơ và hữu cơ cao.

-

Mật độ vi sinh vật cao.

-

Kim loại nặng: As, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Cr…

-

Hóa chất hữu cơ tổng hợp.

-

Các chất lơ lửng.

-

Các thành phần khác: tùy từng ngành công nghiệp như chứa các chất phóng xạ, chất

èm

Q

uy N hơ n

-

ạy K

độc,…

D

Trong bùn thải có chứa một hàm lượng chất dinh dưỡng được sửdụng như nguồn nguyên

m /+

liệu để sinh tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học và tổng hợp nguồn năng lượng mới.

Hiện nay, bùn thải được ứng dụng nhiều không chỉ ở các nước phát triển mà cảnhững nước

e.

oo gl

bảo vệ môi trường.

co

đang phát triển nhằm giảm thiểu lượng bùn thải được thải ra hàng triệu tấn/năm, góp phần

2.2.3 Tổng quan về bùn thải ở nước ta:

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp đặc biệt là công nghiệp chế

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Bùn thải khó phân hủy sinh học được chia thành 2 nhóm: nhóm có khả năng xử lý

biến thực phẩm thì vấn đề chất thải từ các ngành này đang là một mối quan tâm lớn. Tại Việt Nam, đối với ngành chế biến nông sản, lương thực thực phẩm đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải, nhiều trạm xử lý nước thải đã được xây dựng và đi vào hoạt động để xử lý nước cấp, nước thải cho các nhà máy sản xuất bia, bột ngọt , chế biến tinh bột, chế biến nông sản, chế biến thủy sản. Tuy nhiên, chúng ta mới chỉ tập trung quan tâm đến vấn đề xử lý nước mà vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về xử lý bùn thải cho các trạm xử lý trên. Bùn thải sau khi xửlý phần lớn được thu gom và chuyển đến các bãi chôn lấp hoặc dùng làm phân bón cho nông nghiệp. Bên cạnh đó trong quá trình 15 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

bùn, nếu không có biện pháp xử lý thích hợp sẽ gây ra tái ô nhiễm môi trường.

Tại Tp Hồ Chí Minh, tổng khối khối lượng bùn thải ước tính từ3.000 – 4.000 m3/ngày đêm (tương đương từ 5.000 - 6.000 tấn/ngày đêm). Bùn thải các loại trên thường đổ xả để có chi phí thấp nhất. Ước tính chi phí xử lý các loại bùn trên khoảng 300.000đồng/tấn và trên dưới 1.000 tỉđồng/năm, thậm chí còn cao hơn.

Tại Hà Nội, bên cạnh việc xả thẳng bùn thải ra các bãi đất trống, tình trạng xả chất thải xuống các dòng sông cũng diễn ra nghiêm trọng không kém. Do lượng nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp xả trực tiếp không đủ làm lưu thông dòng chảy, nên chất thải hữu

uy N hơ n

cơ đổ xuống sông đều lắng tại chỗ, gây ô nhiễm, khiến cho cảbốn con sông Tô Lịch, Kim Ngưu, Lừ, Sét trở nên ô nhiễm nghiêm trọng. Bên cạnh đó, khi tiến hành nạo vét sông, khối lượng bùn thải khổng lồ này lại được đổ trực tiếp tại các bãi đổ ở ngoại thành mà chưa qua

ạy K

2.3.1 Định nghĩa

èm

2.3 Tổng quan về chế phẩm vi sinh EM

Q

quá trình loại bỏ chất độc hại, tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm không khí, nguồn nước…

D

EM là chế phẩm sinh học tập hợp hơn 80 chủng vi sinh vật khác nhau. EM (Effective

m /+

Microorganisms) có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu. Chế phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và áp dụng

co

thực tiễn vào đầu năm 1980. Trong chế phẩm này có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và

oo gl

e.

hiếu khí thuộc các nhóm: vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn. 80 loài vi sinh vật này được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men. Tiến sỹ Lê Khắc Quảng, Giám đốc Trung

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

xửlý nước bằng bùn hoạt tính có khoảng 30 - 40% các chất hữu cơ được chuyển thành dạng

tâm Phát triển công nghệ Việt-Nhật, đã chuyển giao công nghệ này vào Việt Nam. Trong trồng trọt :

EM có tác dụng đối với nhiều loại cây trồng (cây lương thực, cây rau màu, cây ăn quả…) ở mọi giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau. Những thử nghiệm ở tất cả các châu lục cho thấy rằng EM có tác dụng kích thích sinh trưởng, làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng, cải tạo chất lượng đất. Cụ thể là: -

Làm tăng sức sống cho cây trồng, tăng khả năng chịu hạn, chịu úng và chịu nhiệt.

16 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và làm chín (đẩy mạnh quá trình đường hoá).

-

Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng.

-

Tăng cường khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng.

-

Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản các loại nông sản tươi sốngchế phẩm sinh học.

-

Cải thiện môi trường đất, làm cho đất trở nên tơi xốp, phì nhiêu.

-

Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh.

-

uy N hơ n

Trong chăn nuôi :

Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh.

Tăng cường khả năng tiêu hoá và hập thụ các loại thức ăn.

-

Kích thích khả năng sinh sản.

-

Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi.

-

Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi.

ạy K

èm

Q

-

m /+

D

Điều kỳ diệu ở đây là: EM có tác dụng đối với mọi loại vật nuôi, bao gồm các loại gia súc, gia cầm và các loài thuỷ, hải sản.

co

Trong bảo vệ môi trường :

oo gl

e.

Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2,NH3…) nên khi phun EM vào rác thải, cống rãnh, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng. Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

-

lượng. Rác hữu cơ được xử lý EM chỉ sau một ngày có thể hết mùi và tốc độ mùn hoá diễn ra rất nhanh. Trong các kho bảo quản nông sản, sử dụng EM có tác dụng ngăn chặn được quá trình gây thối, mốc.Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzyme phân huỷ như lignin peroxidase. Các enzyme này có khả năng phân huỷ các hoá chất nông nghiệp tồn dư, thậm chí cả dioxin.Do những tác động trên, EM có thể sử dụng rất rộng rãi trong phát triển nông nghiệp, chăn nuôi, thuỷ sản, trong làm sạch môi trường, góp phần tạo lập sự bền vững cho nông nghiệp và môi trường, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

2.3.2 Chế phẩm sử dụng trong đề tài

17 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

dùng để bổ sung nguồn vi sinh vật cho các nguồn nguyên liệu khác nhau ( rác thải sinh hoạt, bùn thải, phế phẩm nông nghiệp,…) để sản xuất compost.

Thành phần, tính chất:

Là sản phẩm có dạng bột, gồm vi sinh vật: Bacillus sp, Lactobacillus sp, Streptomyces sp, Saccharomyces sp, Aspergillus sp, Nitrobacter sp, Nitrosomonas sp…có vai trò phân hủy mạnh mẽ các chất hữu cơ như: cenllulose, tinh bột, protein, lipit, pectin, kitin…Có khả năng tiêu diệt vi trùng gây bệnh làm cho vi trùng gây bệnh không tồn tại lâu dài và phát triển trong môi trường nước.

uy N hơ n

Khả năng ứng dụng chế phẩm :

BIO-EM gồm tổ hợp chủng vi sinh vật được phân lặp sản xuất lên men từ hệ thống lên men

Q

từng chủng vi sinh vật, hoạt tính của các chủng vi sinh vật chứa trong BIO-EM cao.

Tổng số vi sinh vật: ≥ 109 cfu/g.

-

Xử lý nhanh nguồn nước ô nhiễm.

-

Phân giải nhanh chất thải hữu cơ.

-

Xử lý làm sạch hệ thống xử lý nước thải.

-

Khử mùi hôi chất thải hữu cơ.

-

Phân hủy các thành phần khó tiêu như: Protein, Tinh Bột, cenllulose, Kitin, Pectin,

e.

lipit,…

co

m /+

D

ạy K

èm

-

Chuyển hóa thành phần khó tiêu thành dễ tiêu trong nước thải.

-

Giảm chỉ số COD, BOD, TSS… khi sử dụng chế phẩm.

-

Khôi phục lại hệ vi sinh trong hệ thống xử lý và môi trường.

-

Diệt mầm bệnh và các vi khuẩn gây mùi hôi thối.

oo gl

-

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Chế phẩm bổ sung cho quá trình ủ compost trong đề tài là chế phẩm BIO-EM có thể

18 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

3.1 Mục tiêu

uy N hơ n

Mục tiêu của quá rình ủ compost là Ổn định sinh học, giản thể tích và khối lượng bùn thải, làm khô, loại bỏ tối đa các chất độc đối với thực vật, hạt hay những thành phần của cây và tiêu diệt các mầm bệnh.

Q

3.2 Phân tích thành phần bùn thải

èm

Thành phần dinh dưỡng của bùnlắng bao gồm các thành phần photpho, nitơ, kali, mùn…

ạy K

đây là các yếu tố quan trọng để đánh giá khả năng có thể tận dụng bùn lắng làm phân bón hữu cơ trong nông nghiệp. Từ đó đưa ra một số tiêu chuẩn: nếu sử dụng bùn lắng làm phân

m /+

D

bón hữu cơ thì thành phần các chất dinh dưỡng cần đạt tổng N: 0,3-0,8%; tổng P: 0,1-0,2%; tổng K: 0,2-0,3%; CaO: 0,4-1,8%; C/N: 20-50%.Từ nguồn nguyên liệu được thu gom ta tiến

co

hành phân tích các chỉ tiêu để xác định thành phần phối trộn hợp lý cho quá trình compost

oo gl

e.

và kết quả chỉ tiêu về hóa lý của nguyên liệu bùn thải nhà máy bia việt nam như sau: Bảng 3. 1- Phân tích các thành phần dinh dưỡng của bùn thải

STT

CHỈ TIÊU

ĐƠN VỊ

KẾT QUẢ

1

Tổng N

%

1,86

2

Tổng P

%

7,17

3

Tổng K

%

0,108

4

pH

5

C/N

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6,5 %

6

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu khoa học kỹ thuật và khuyến nông Dựa vào thành phần dinh dưỡng phân tích được trong bùn thải ở Bảng 3. 1so với chỉ tiêu thành phần dinh dưỡng bùn thải khi sử dụng làm phân bón (Trung tâm nghiên cứu Khoa học kỹ thuật và Khuyến nông), Từ đó có nhận xét như sau: hàm lượng Nitơ (N) của bùn thải là 19 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

thải khi sử dụng làm phân bón lần lượt tương ứng là > 0,3%; > 0,2%, vì vậy, có thể kết luận bùn thải thuộc vào loại khá giàu dinh dưỡng và đạt chất lượng về dinh dưỡng để dùng làm phân bón hữu cơ. Hàm lượng kali (K) của bùn thải là 0,108%, so với thành phần dinh dưỡng bùn thải khi sử dụng làm phân bón cần phải đạt từ 0,2-0,3%, có nghĩa là không đạt chất lượng về hàm lượng K. Ngoài ra, trong bùn thải còn có các chất ô nhiểm vi lượng là các chất thông thường ở nồng độ rất nhỏ (ppm), tuy nhiên, chúng lại gây những ảnh hưởng rất đáng kể do chúng là các chất rất khó phân hủy sinh học, có độc tính cao, có khả năng tích lũy (bioaccumulation) và khếch đại (biomagnification) theo chuỗi thức ăn sinh học, một số chất có khả năng gây ung

uy N hơ n

thư và biến đổi gen.

Bảng 3. 2– Phân tích chỉ tiêu kim loại nặng của bùn thải

Q

Hàm lượng kim loại nặng

trong bùn của các trạm

HàmlượngkimloạinặngcủabùnthàitừnhàmáyBia

tiêu

Việt Nam (Kết quả kiểm nghiệm - mã số 242/AS -

xử lý nước thải dùng

phân

Cetnarm-TrườngđạihọcNônglâmtp.HồChíMinh)

làmphân

tích lượng

(mg/kg) 856,89

Cu

89,60

Ni

43,20

Cr

Hàm lượng

ACIAR ASS 019-2007

(mg/kg) 2550

ACIAR ASS 007-2007

704

ACIAR ASS 014-2007

58

200,46

ACIAR ASS 006-2007

176

8,88

ACIAR ASS 015-2007

492

2,99

ACIAR ASS 005-2007

Fe

2800

AOAC 990.08-2000

Mn

93,55

ACIAR ASS 012-2007

Co

e.

oo gl

Pb

co

Zn

Phương pháp

m /+

Hàm

bóntrongnôngnghiệp

D

ạy K

èm

Chỉ

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

1,86%; hàm lượng photpho (P) của bùn thải là 7,17% so với thành phần dinh dưỡng bùn

Cd

12

Hg

6

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu khoa học kỹ thuật và khuyến nông Sau khi phân tích mẫu bùn thải Bảng 3. 2với hàm lượng Cu, Zn, Ni và Pb lần lượt là 89,6 mg/kg, 856,98 mg/kg, 43,2 mg/kg, 8,88 mg/kg so với hàm lượng Cu, Zn, Ni và Pb trong bùn của các trạm xử lý nước thải dùng làm phân bón trong nông nghiệp Bảng 3. 2lần lượt 20 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

lượng kim loại nặng cho phép để làm phân bón và hàm lượng kim loại nặng này cũng là vi lượng cần thiết cho cây trồng. Hàm lượng Cu cần thiết cho quá trình tổng hợp leghemoglobin, khi thiếu đồng, cây bộ Đậu thường tạo ra những nốt sần nhỏ bé và nằm rãi rác trên khắp bộ rễ. Hàm lượng Co đạt 2,99 mg/l, Co cũng có tác dụng đáng kể đối với việc nâng cao sản lượng và nâng cao hoạt động cố định nitơ của cây bộ Đậu. Fe đạt 2800 mg/l.

Fe, Co, Cu... có tác dụng như những chất trung gian vận chuyển điện tử trong quá trình oxy hóa khử có enzyme xúc tác. Mn đạt 93,55 mg/kg cũng được coi là nguyên tố vi lượng cần thiết đối với vi khuẩn nốt sần.

Hàm lượng Cr trong mẫu bùn chúng tôi phân tích được là 200,46 mg/kg cao hơn so với hàm

uy N hơ n

lượng Cr 176 mg/kg Bảng 3. 2 3.3 Quy trình tiến hành và theo dõi

èm

Q

3.3.1 Nguyên liệu và thiết bị

ạy K

Bảng 3. 3– Nguyên liệu và thiết bị sử dụng Thiết bị

Nguyên liệu

e.

oo gl

Nhiệt kế

co

Hệ thống dẫn khí

m /+

D

Thùng ủ

Bút đo pH

Bùn thải

Mùn cưa Chế phẩm sinh học BIO-EM Nước

Bình Phun

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

704 mg/kg, 2550 mg/kg, 58 mg/kg, 492 mg/kg. Như vậy, mẫu bùn thải đã đạt được hàm

3.3.2 Chuẩn bị

Sau khi chuẩn bị các nguyên liệu và thiết bị đã được liệt kê ởBảng 3. 3ta tiến hành và bố trí thí nghiệm ủ compost.

-

Lắp đặt hệ thống thổi khí đã được khoan lỗ vào đáy thùng.

-

Giảm độ ẩm bùn thải sau khi thu gom bằng cách trải mỏng phơi cho cho tới khi độ ẩm giảm còn 50-60%.

21

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

-

Hoạt hóa chế phẩm sinh học:Tiến hành hoạt hóa men vi sinh bằng cách cho nước vào chế phẩm sinh học BIO-EM và tiến hành khuất tan đều, che đậy tránh ánh sáng bụi bẩn bay vào sau đó để vi sinh vật lên men sau 3-4 này.

-

Phối trộn nguyên liệu bùn thải (trên), mùn cưa, phân gà, chế phẩm sinh học BIOEM

-

Tiến hành phối trộn cho vào thùng xốp.

e.

co

m /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

uy N hơ n

3.3.3 Thuyết minh quá trình ủ compost

oo gl

Hình 3. 1– Sơ đồ cơ bản quá trình ủ compost

G

Bước 1: Phối trộn nguyên liệu Bùn thải trộn đều với mùn cưa (mùn cưa chứa C cao và giúp tạo lỗ hổng trong bùn và giúp tăng sự lưu thông không khí). Sau đó rưới đều chế phẩm sinh học BIO-EM đã hoạt hóa lên dung dịch bằng cách rải 1 phần hỗn hợp bùn,mùn cưa đã trộn rồi tưới đều chế phẩm lên lớp hỗn hợp đã rải. Cứ tiếu tục từng lớp như thế cho đến khi hoàn thành. Trong quá trình rưới ta thực hiện xáo trộn để chế phẩm được phân phối đều lên nguyên liệu ủ.

Bước 2: Ủ compost bằng phương pháp hiếu khí Sau khi đã phối trộn nguyên liệu xong ta cho nguyên liệu vào thùng xốp đã lắp đặt hệ thống bơm và dẫn khí và tiến hành ủ compost. Trong quá trình ủ luôn theo dõi các thông số ( nhiệt độ, thể tích,pH, độ ẩm…) và ghi kết quả hằng ngày.

22 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Kiểm soát nhiệt độ

Cần cắm nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ hằng ngày trong suốt quá trình ủ và ghi kết quả.Họat động của vi sinh vật hiệu quả trong khỏang nhiệt độ từ 65 – 70oC trong khoảng 13 ngày. Nhiệt độ trên 70 sẽ ức chế họat động này. Nhiệt độ trên 80 sẽ làm chết hầu hết các vi sinh vật và quá trình compost sẽ dừng lại. Nhiệt độ dưới 65 là thích hợp nhất cho quá trình compost và cũng đảm bảo loại bỏ các mầm bệnh trong nguyên liệu ủ. Vì thế cần duy trì nhiệt độ này trong ít nhất là 3 ngày. Sau tuần thứ nhất nhiệt độ sẽ giảm và quá trình compost cũng chậm lại. Quá trình sẽ chuyển qua giai đọan thực vật với nhiệt độ từ 45 – 50 và các vi sinh vật khác sẽ giữ vai trò chuyển hóa cho đến khi bùn trở thành compost.

Kiểm soát độ ẩm

uy N hơ n

-

Vi khuẩn lấy các dưỡng chất chỉ khi nó được phân hủy thành ion trên mặt phân tử nước.

Vì thế độ ẩm giữ 1 vai trò quan trọng. Để đảm bảo tốc độ phân hủy cần duy trì độ ẩm trong

Xác định pH 3 ngày 1 lần và ghi nhận kết quả.

èm

-

Q

các bể compost ở mức 40 – 60%.

ạy K

pH được xác định bằng phương pháp lấy 1 khoảng 1 g mẫu ủ hoàn tan trong 30 ml nước cất và dùng bút do pH để xác định pH trong mẫu.

D

Cung cấp không khí trong quá trình ủ

m /+

-

Trong suốt quá trình ủ phải đảm bảo cung cấp đầy đủ không khí. Trong vài ngày đầu

co

lượng vi sinh vật hiếu khí tăng trưởng rất nhanh nên cần nhiềuoxy. Việc thiếu oxy sẽ làm

e.

tăng trưởng vi sinh vật kỵ khí và làm xuất hiện mùi hôi, đồng thờilàm chậm quá trình

-

oo gl

compost. Vì thế phải lưu ý để luôn đảm bảo lượng không khí được cung cấp đầy đủ.

Xác định độ sụt giảm thể tích

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

-

Đo chiều cao mặt thoáng bên trong mô hình ủ mỗi ngày để xác định độ sụt giảm thể tích hằng ngày.

Bước 3: Phối trộn phụ gia (N,P,K,…)

Sau khi ủ compost xong ta thu được phân hữu cơ vi sinh,kiểm tra độ ẩm khoảng 30% (có thể hong khô tự nhiên). Phân hữu cơ vi sinh thu được có thể dùng để sử dụng trực tiếp bón cây và cải tạo đất hoặc có thể bổ sung phối trộn với các hợp chất khoáng đa, trung, vi lượng và phụ gia thường dùng trong sản xuất phân bón (N,P,K, các hợp chất sulphate vi lượng, dolomit...) cho tường loại cây trồng.

23 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Phân hữu cơ vi sinh sau khi phối trộn phụ gia phù hợp với từng loại cây trồng thì ta tiến hành đóng gói lưu trữ và tiêu thụ sản phẩm.

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Việc sản xuất phân bón từ bùn thải hay một số phẩm phẩm nông nghiệp khác được ứng dụng khá nhiều, và mang lại lợi ích cho kinh tế và môi trường.Lợi ích trước mắt là xử lý ô

uy N hơ n

nhiễm môi trường khi hấp thụ mùi và phân hủy chất hữu xơ dễ bay hơi. Góp phần làm sạch môi trường, có thêm nguồn phân hữu cơ để bón cho cây trồng với chi phí thấp vì dễ làm, có thể tận dụng các nguồn nguyên, vật liệu sẵn có tại địa phương. Ngoài cung cấp dinh dưỡng

Q

cho cây trồng, phân compost còn cung cấp thêm chất mùn, nguồn hữu cơ vừa có tác dụng

èm

cải tạo (làm cho đất tơi xốp, thông thoáng, tăng số lượng và khả năng hoạt động của các vi

ạy K

sinh vật hữu ích trong đất, tăng độ phì cho đất) và bảo vệ đất (giữ ẩm, giữ nước tốt, chống xói mòn, chống rửa trôi đất, chống chai cứng đất…).

m /+

D

Công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải là một trong những hướng phát triển ưu tiên hàng đầu trong đó chú trọng sử dụng các công nghệ sạch tạo đà cho việc phát triển bền vững. Các

co

quá trình xử lí chất thải bằng biện pháp sinh học mà vai trò chính là sự đóng góp của các

e.

loài vi sinh vật nhằm bảo vệ các giá trị của môi trường thiên nhiên. Dựa trên cơ sở loại bỏ

oo gl

hỗn hợp nhiều chất có trong chất thải và tái sử dụng chúng. Ứng dụng công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải sẽ tăng cường khả năng phân hủy các chất, giảm thời gian phân hủydẫn đến giảm giá thành sản phẩm.Tóm lại, công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải là sự phát triển của

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

Bước 4: Lưu trữ và tiêu thụ sản phẩm

công nghệ sinh học nhằm ứng dụng vi sinh vật và các cấu phần của tế bào vi sinh vật để sản xuất các chế phẩm có giá trị mới và ứng dụng các quá trình công nghệ mới, thích hợp trong bảo vệ và phục hồi chất lượng môi trường sống của con người.

24 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

G

oo gl

e.

co

m /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

uy N hơ n

1. GS.TS. Trần Hiếu Nhuệ - Hà Nội 2001 - Quản lý chất thải rắn- NXB Xây Dựng 2. Lê Phi Nga và cộng sự -Giáo trình công nghệ sinh học môi trường – NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2010 3. Võ Thị Kiều Thanh và cộng sự - Nghiên cứu sản xuất phân vi sinh cố định đạm từ bùn thải nhà máy bia việt nam – Tạp Chí Sinh Học, 2012 4. PGS.TS Hoàng Kim Cơ – Kỹ thuật môi trường – NXB Khoa Học Kỹ Thuật 5. PGS.TS Lê Gia Huy – Giáo trình công nghệ vi sinh vật xử lý chất thải – NXB Giái Dục, 2010 6. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2001. Tuyển tập tiêu chuẩn Việt Nam, tập 3.

Trung tâm Thông tin Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

25 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn