zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Nghiên cứu quá trình chuyển đổi rác thải hữu cơ thực vật thành sản phẩm sử dụng trong nông nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Báo xấu

23
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài đã tiến hành thực hiện các nội dung sau: Thu thập, phân loại rác thải hữu cơ; Thực hiện thí nghiệm lên men kỵ khí rác hữu cơ thực vật; Thử nghiệm sản phẩm. Ngoài ra, việc thực hiện đề tài giúp sinh viên trau dồi thêm kiến thức thực tiễn, củng cố các kiến thức đã học, áp dụng các phương pháp đã học vào việc nghiên cứu khoa học, tạo tiền đề và kích thích khả năng sáng tạo và tinh thần trách nhiệm cho sinh viên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu quá trình chuyển đổi rác thải hữu cơ thực vật thành sản phẩm sử dụng trong nông nghiệp

Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI RÁC THẢI HỮU CƠ THỰC VẬT THÀNH SẢN PHẨM SỬ DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP Nguyễn Vân Khánh - 1510517 Nguyễn Thị Hà Nin - 1510526 Đoàn Thị Anh Thư - 1510535 Bùi Thị Kim Thương - 1513227 Ka Nhiên - 1610484 Cruyang Thu Hà - 1610002 LỚP MTK39-MTK40, Khoa Môi trường và Tài nguyên 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hàng năm Đà Lạt cung cấp cho thị trường tiêu dùng khoảng 230-240 ngàn tấn rau các loại và trên 650 triệu cành hoa. Hầu hết các địa bàn của thành phố đều có sản xuất nông nghiệp, nhưng tập trung nhất là tại các phường 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, xã Xuân Thọ và Xuân Trường[20]. Các loại rau được trồng chủ yếu trên địa bàn Đà Lạt rất đa dạng bao gồm: các loại cây họ thập tự, các loại đậu, hành, tỏi, cà chua, khoai tây, cần tây, xà lách, cà rốt, tần ô, pó xôi,... Sau khi thu hoạch và sơ chế các loại cây nông sản nói trên luôn tồn tại phần sinh khối thải sau thu hoạch dưới dạng chất thải rắn hữu cơ dễ phân hủy. Về bản chất, các phế thải này là một phần sản phẩm quang hợp của cây trồng, còn hàm chứa giá trị vật chất và năng lượng không nhỏ. Tuy nhiên, nếu chúng không được quản lý và xử lý một cách khoa học thì không chỉ gây lãng phí tài nguyên mà còn góp phần gây nên những vấn đề nghiêm trọng đối với môi trường đất, nước và không khí, tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng và mỹ quan của một thành phố du lịch. Nếu nguồn phế thải này được thu gom và xử lý thì chúng có thể đem lại thêm lợi ích không chỉ về vấn đề môi trường mà còn có thể tạo ra những giá trị gia tăng đáng kể. Phế thải nông nghiệp ở Đà Lạt chủ yếu phát sinh trên đồng ruộng và tại các cơ sở sơ chế biến. Ngoài ra, còn một lượng không nhỏ chất thải có nguồn gốc thực vật được phát sinh trong sinh hoạt. Tại cả hai không gian này, nếu không có biện pháp quản lý và xử lý đều gây ra những vấn đề môi trường không thể bỏ qua: phế thải được giữ lại tại khu vực canh tác không những không đóng góp nhiều vào việc cải tạo đất mà còn tạo điều kiện tồn lưu các tác nhân gây bệnh cho cây trồng, gây tắc nghẽn kênh tưới, làm ô nhiễm nguồn nước và không khí; phế thải sau thu hoạch tại các trạm sơ chế rau thường có qui mô lớn, chúng lại thuộc loại phân hủy nhanh nên dễ dàng gây ô nhiễm môi trường. Còn một thực tế khác là, trong nhiều trường hợp, khi đã tham gia vào quá trình phân phối, nhiều loại rau củ còn có một tỷ lệ “phần không ăn được” khá lớn. Điều này nếu không được thay đổi, thì hệ thống thu gom rác thải đô thị vẫn tiếp tục phải tiếp nhận một lượng khổng lồ rác thải hữu cơ, vừa gây lãng phí (lãng phí sinh khối, phát sinh thêm chi phí vận chuyển nông phẩm và rác thải), vừa gia tăng áp lực ô nhiễm môi trường đô thị[16]. Rõ ràng là vấn đề phế thải nông nghiệp và rác thải sinh hoạt có nguồn gốc 126
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 thực vật tại thành phố Đà Lạt chỉ được giải quyết thông qua các hoạt động quản lý, thu gom, tái sử dụng các dạng phế thải nói trên. Như đã trình bày ở trên, có nhiều công nghệ và giải pháp có thể được áp dụng để xử lý chất thải nông nghiệp và sinh hoạt có nguồn gốc thực vật. Một trong những giải pháp đó là xử lý chất thải nông nghiệp và sinh hoạt có nguồn gốc thực vật bằng công nghệ lên men kỵ khí có bổ sung chất kích thích, bổ trợ hoạt động của vi sinh vật lên men kỵ khí. Mặt khác, sản phẩm của quá trình này sẽ được quay trở lại phục vụ cho hoạt động sản xuất nông nghiệp như làm phân bón, thuốc diệt côn trùng, diệt nấm, chất thích thích sinh trưởng. Với nghiên cứu này rác thải hữu cơ thực vật sẽ được tái sử dụng, làm nguồn vật liệu để sản xuất ra các sản phẩm phục vụ quá trình sản xuất nông nghiệp và có những ưu điểm như: Quá trình thực hiện đơn giản, dễ làm; Nguyên, vật liệu, dụng cụ để tiến hành đơn giản; Góp phần xử lý nguồn rác thải hữu cơ thực; Phục vụ cho sản xuất nông nghiệp với các sản phẩm gần gũi với thiên nhiên, không gây hại cho con người cũng như thân thiện với môi trường. 1.2. Mục tiêu của đề tài Thông qua việc ủ rác hữu cơ thực vật giúp cho người dân phân loại rác tốt hơn, nắm được quy trình ủ rác tại nhà. Từ các chất thải hữu cơ có nguồn gốc thực vật sản xuất sản phẩm sinh học phục vụ quá trình sản xuất nông nghiệp. 1.3. Nội dung đề tài Để đạt được mục tiêu trên, đề tài đã tiến hành thực hiện các nội dung sau: Thu thập, phân loại rác thải hữu cơ; Thực hiện thí nghiệm lên men kỵ khí rác hữu cơ thực vật; Thử nghiệm sản phẩm. 1.4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu • Phạm vi nghiên cứu: Phế thải nông nghiệp và chất thải sinh hoạt có nguồn gốc thực vật phát sinh trên địa bàn thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. • Đối tượng nghiên cứu: Rác thải hữu cơ thực vật. 1.5. Ý nghĩa của đề tài • Ý nghĩa khoa học: Việc thực hiện đề này có ý nghĩa khoa học lớn, thông qua đề tài giúp tìm ra được giải pháp xử lý chất thải rắn (hữu cơ thực vật) trong điều kiện khí hậu của thành phố Đà Lạt bằng việc vận dụng nguyên lý của quá trình phân hủy kỵ khí chất thải rắn, tận dụng được nguồn rác thải hữu cơ thực vật thải ra môi trường, nghiên cứu chuyển đổi nguồn rác thải hữu cơ thực vật thành sản phẩm có ích phục vụ quá trình sản xuất nông nghiệp như làm phân bón hữu cơ, thuốc diệt côn trùng, diệt nấm, chất thích thích sinh trưởng. • Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, giúp tận dụng nguồn rác thải hữu cơ thực vật lên men kỵ khí để tạo thành các chế phẩm sinh học, sử dụng cho 127
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 hoạt động sản xuất nông nghiệp, mang lại lợi ích thiết thực cho người dân cũng như góp phần giảm thải, xử lí và bảo vệ môi trường. Bước đầu tạo lập ý thức phân loại và xử lí rác thải tại hộ gia đình cho người dân, giảm lượng rác thải ra môi trường, góp phần cải tạo môi trường xanh sạch đẹp hơn, tiếp cận với lối sống xanh thân thiện với môi trường. Ngoài ra, việc thực hiện đề tài giúp sinh viên trau dồi thêm kiến thức thực tiễn, củng cố các kiến thức đã học, áp dụng các phương pháp đã học vào việc nghiên cứu khoa học, tạo tiền đề và kích thích khả năng sáng tạo và tinh thần trách nhiệm cho sinh viên. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nghiên cứu thực địa Khảo sát thực địa cho thấy, cứ 8h sáng tại chợ Đà Lạt sẽ diễn ra quá trình thu gom rác. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu gom rác đợt 1 tại đây. Rác hữu cơ thực vật được thu gom tại chợ Đà Lạt và đợt 2 là tại các hợp tác xã thu mua rau củ quả tại địa bàn các phường 5, phường 12… Sau đó, rác được đưa về địa điểm tập kết tại nhà A11 Trường Đại học Đà Lạt. 2.2. Nghiên cứu trong PTN 2.2.1. Bố trí thí nghiệm • Địa điểm: PTN A11, Trường Đại học Đà Lạt và khuôn viên bên ngoài Nhà trường (nơi trồng cây và thử nghiệm). • Quy trình: Tiến hành thiết kế mô hình lên men kỵ khí với quy mô phòng thí nghiệm. Bản chất của quá trình là lên men kỵ khí rác hữu cơ thực vật nhờ hoạt động sống của vi sinh vật phân hủy kỵ thành các acid hữu cơ. (Hình 1) Hình 2. Quy trình thực hiện 128
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 Thí nghiệm được bố trí trong thời gian 3 tháng với các nghiệm thức không bổ sung nấm men và 2 tháng với các nghiệm thức bổ sung nấm men (Bảng 1) với các tỷ lệ nguyên vật liệu khác nhau được kí hiệu thành các nghiệm thức NT1, NT2,... Ví dụ tỉ lệ 1:2:10 tương đương 1 đường thải, 2 rác và 10 nước ( Bảng 2). • Bố trí thí nghiệm: Bảng 1. Bố trí nguyên liệu trong các thùng ủ và thời gian ủ Chế phẩm bổ sung (nấm men) Số lượng thùng ủ Thời gian bắt đầu Thời gian kết thúc Số ngày Không bổ sung 8 12/03/2018 12/06/2018 90 0,5g/L 8 12/03/2018 12/05/2018 60 1g/L 8 Nguyên liệu được bố trí trong thùng ủ với kích thước thùng 41.2 x 27.2 x 14.5 (cm), thời gian ủ khoảng 60 ngày với những thùng bổ sung nấm men, 90 ngày với những thùng không bổ sung nấm men. Bảng 2. Bố trí nghiệm thức NT1 Tỉ lệ 1:2:10 (Không men) NT7 Tỉ lệ 1:4:10 (Không men) NT2 Tỉ lệ 1:2:10 (Có men 0.5g/L) NT8 Tỉ lệ 1:4:10 (Có men 0.5g/L) NT3 Tỉ lệ 1:2:10 (Có men 1g/L) NT9 Tỉ lệ 1:4:10 (Có men 1g/L) NT4 Tỉ lệ 1:3:10 (Không men ) NT10 Tỉ lệ 1:5:10 (Không men) NT5 Tỉ lệ 1:3:10 (Có men 0.5g/L) NT11 Tỉ lệ 1:5:10 (Có men 0.5g/L) NT6 Tỉ lệ 1:3:10 (Có men 1g/L) NT12 Tỉ lệ 1:5:10 (Có men 1g/L) • Quá trình tiến hành: Tất cả các thùng ủ kỵ khí, có xả khí trong quá trình đầu 1 lần/1 tuần. Sau khi ủ được 10 ngày, rút dịch lên men để định tính và định lượng hàm lượng acid hữu cơ tổng, đo pH, nhiệt độ. Để theo dõi quá trình phân hủy kỵ khí rác hữu cơ thực vật, cứ 10 ngày rút mẫu để phân tích (Bảng 3). Sau khi quá trình ủ kết thúc (3 tháng), dịch sản phẩm được đem đi phân tích, kiểm tra chỉ tiêu vi sinh (coliform, ecoli,…). Dịch sản phẩm được thử nghiệm trên cây do nhóm tự trồng và phun với nghiệm thức NT6. 2.2.2. Theo dõi thí nghiệm Các chỉ tiêu và thông số cần theo dõi: pH; Nhiệt độ; Quá trình phân hủy của sản phẩm trong điều kiện có và không có xúc tác. Thời gian lấy mẫu tho Bảng 3. 129
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 Bảng 3. Thời gian lấy mẫu Số lần Thời gian Khoảng thời gian ủ L1 22/03/2018 10 ngày L2 02/04/2018 20 ngày L3 12/04/2018 30 ngày L4 22/04/2018 40 ngày L5 03/05/2018 50 ngày L6 12/05/2018 60 ngày L7 15/05/2018 63 ngày 2.2.3. Phương pháp phân tích • Phân tích coliform tổng, coliform phân bằng phương pháp MPN Coliform là những trực khuẩn gram âm không sinh bào tử, hiếu khí hoặc kị khí tùy ý, có khả năng lên men lactose sinh acid và sinh hơi ở 37oC trong 24-48h. Coliform được xem là nhóm VSV chỉ thị: số lượng hiện diện của chúng trong thực phẩm, nước hay các loại mẫu môi trường được dùng để chỉ thị khả năng hiện diện của các loại vi sinh vật khác. Phương pháp MPN: Đây là phương pháp định lượng một cách thống kê bằng cách pha loãng tới hạn hay còn gọi là số có xác suất lớn nhất (Most Probable number, viết tắt là MPN). Phương pháp này dựa trên kết quả định tính của một loạt các thí nghiệm được lặp lại ở một số độ pha loãng khác nhau. • Phân tích hàm lượng acid hữu cơ tổng số bằng phương pháp trung hòa Nguyên tắc: Acid hữu cơ dễ hòa tan trong nước. Mẫu cần phân tích được chuẩn độ bằng NaOH 0.1N. Qua đó ta có thể tính được lượng acid hữu cơ tổng số có trong mẫu. Xác định hàm lượng axit tổng số bằng phương pháp trung hòa: Chuẩn độ trực tiếp các axit có trong mẫu bằng dung dịch natri hydroxit với chỉ thị phenolphtalein. 2.2.4. Phương pháp kế thừa Kế thừa các thông tin, số liệu từ sách, báo, internet, báo cáo khoa, luận văn… tiến hành đọc và tổng hợp, khái quát các vấn đề có liên quan đến nguyên tắc ủ kỵ khí chất hữu cơ thực vật. 2.2.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia Thường xuyên tham khảo ý kiến các giảng viên có kinh nghiệm chuyên ngành góp ý và định hướng nhóm nhìn rõ vấn đề. 130
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 2.2.6. Phương pháp thực nghiệm Đề tài đã tiến hành bố trí các thùng ủ với các thành phần phối trộn khác nhau nhằm đánh giá được hiệu quả và lựa chọn nghiệm thức đem lại hiệu quả xử lý chất thải hữu cơ thực vật tối ưu nhất. 2.2.7. Phương pháp phân tích, đánh giá Để đánh giá và kiểm soát được diễn biến của quá trình ủ, nhóm nghiên cứu đã tiến hành theo dõi một số thông số chính trong quá trình ủ kỵ khí bao gồm hàm lượng acid tổng, nhiệt độ, độ pH. 2.2.8. Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để tổng hợp, xử lý các số liệu thu thập được. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả xác định các thông số hóa lý trong quá trình ủ 3.1.1. Thời gian ủ và hiệu quả xử lý Nguyên liệu được bố trí trong thùng ủ với kích thước thùng 41.2 x 27.2 x 14.5 (cm), thời gian ủ khoảng 60 ngày. Qua quá trình theo dõi nhận thấy, tốc độ phân hủy rác thải hữu cơ thực vật ở những thùng có bổ sung chế phẩm xảy ra nhanh hơn so với những thùng không bổ sung chế phẩm. Với những thùng không bổ sung chế phẩm (nấm men), thời gian tối thiểu để rác phân hủy hoàn toàn là 90 ngày (3 tháng), trong khi đó những thùng có bổ sung nấm men, thời gian phân hủy hoàn toàn là khoảng 60 ngày (2 tháng). 3.1.2. Sự biến thiên nhiệt độ theo thời gian. Nhìn chung, nhiệt độ của các thùng ủ biến thiên nhưng không lớn, dao động trong khoảng 19oC đến 22oC (Hình 2). Hình 3. Biểu đồ sự thay đổi nhiệt độ trong các thùng ủ 131
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 Nhiệt độ có ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật và sự phân huỷ sinh học rác thải hữu cơ thực vật trong quá trình ủ. Khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân hủy kỵ khí dao động trong khoảng 20-40oC.[2,11,25]. Ở giai đoạn đầu (giai đoạn thủy phân), vi sinh vật bắt đầu tăng, sau đó sử dụng các hợp chất hydratcacbon và nitơ (nếu có) làm nguồn dinh dưỡng, chính từ quá trình này làm cho nhiệt độ thùng ủ tăng và hình thành môi trường thích hợp cho vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ có trong nguyên liệu. Trong giai đoạn phân hủy (giai đoạn acid hóa và aceteta hóa), nhiệt độ vẫn tăng, sau đó ổn định ở 20-21oC. Càng về sau, nhiệt độ có xu hướng giảm, quá trình phân hủy vẫn tiếp tục xảy ra, vi sinh vật hoạt động nhưng yếu hơn. Nhiệt độ ở các thùng có bổ sung nấm men cao hơn nhiệt độ các thùng không có nấm men (Hình 2). Chứng tỏ việc sử dụng chế phẩm, tức là có vai trò phân giải của nấm men giúp cho quá trình phân giải chất hữu cơ ( hydrat cacbon) diễn ra nhanh chóng hơn. 3.1.3. Sự biến thiên pH theo thời gian Giá trị pH trong quá trình phân hủy kỵ khí ảnh hưởng đến thời gian phân hủy của chất thải hữu cơ thực vật, là một trong những yếu tố quyết định sự tạo thành khí metan hay không. Sự tạo thành metan cực đỉnh khi pH được duy trì từ khoảng trung tính 6.8 - 8.5. Với sản phẩm mong muốn là dịch ủ (nước rỉ), pH nên được duy trì ở khoảng < 6.3 để ức chế sự hoạt động của vi khuẩn sinh metan.[2,11,25]. Tại giai đoạn acid và acetetat hóa, hàm lượng lớn các acid hữu cơ được hình thành, dẫn đến giá trị pH ở tất cả các của thùng ủ < 4 (Hình 3). Sau thời gian theo dõi và đo đạt ghi nhận được các kết quả sau: Hình 4. Biểu đồ sự thay đổi pH trong các thùng ủ Khoảng pH của các thùng ủ dao động từ 3.6 – 4, < 6.2 nên ức chế vi khuẩn sinh metan. Khoảng pH < 5, hàm lượng lớn các acid hữu cơ được hình thành. Giá trị pH có xu hướng tăng dần, quá trình phân hủy tiếp tục diễn ra. Sự tăng giảm pH trong thùng ủ là do hoạt động phân hủy chất hữu cơ của thùng ủ tạo ra các sản phẩm điều hòa được giá trị pH trong thành phẩm. Hình 3 cũng cho thấy giá trị pH ở các thùng ủ có bổ sung nấm men (NT2, NT3, NT6,NT9,…) ổn định hơn các thùng không bổ sung nấm men (NT1, NT4, NT7,..). Chứng tỏ việc sử dụng 132
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 chế phẩm giúp cho quá trình phân giải chất hữu cơ của các vi sinh vật diễn ra nhanh chóng và ổn định hơn. 3.1.4. Một vài thông số khác • Sự biến thiên của hàm lượng acid: Hàm lượng các acid hữu cơ có xu hướng tăng từ giai đoạn đầu đến giai đoạn acid và acetetat hóa. Qua quá trình theo dõi, đo đạt và kiểm tra, kết quả được thể hiện ở Hình 4. Hình 5. Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng acid hữu cơ trong các thùng ủ Từ kết quả Hình 4 cho thấy, hàm lượng acid trong các thùng ủ tăng dần, sau có xu hướng giảm. Khi hàm lượng acid không tăng hoặc giảm, quá trình kị khí được dừng lại. Ở các thùng ủ có bổ sung nấm men (Hình 4, NT3,NT8,…) hàm lượng acid cao hơn và tăng nhanh hơn so với các thùng ủ không bổ sung nấm men (Hình 4, NT1, NT10,…). Chứng tỏ việc sử dụng chế phẩm giúp cho quá trình phân giải chất hữu cơ của các vi sinh vật diễn ra nhanh chóng và ổn định hơn. • Sự thay đổi trong quá trình ủ: Trong suốt quá trình ủ, nhận thấy có sự chuyển biến của nguyên liệu qua từng giai đoạn. Rác thải hữu cơ thực vật sau khi thu về vẫn còn độ ẩm cao, màu sáng, đó là màu của các loại rau, củ, quả,… Hỗn hợp sau khi ủ được 1 ngày, bắt đầu quá trình phân hủy, dung dịch đặc quánh. Sau 1 tháng ủ đã thấy lượng rác trong thùng xẹp xuống, rác vẫn chưa phân hủy hoàn toàn, dung dịch đã bớt quánh hơn. Sau 2 tháng ủ, rác trong thùng ủ phân hủy được nhiều hơn, lúc này dịch đã không còn đặc quánh như trước. Đối với phương pháp ủ này, thùng ủ để càng lâu càng tốt, sau 3 tháng có sử dụng vào mục đích khác nhau. Khi sử dụng, tùy vào mục đích mà pha loãng với tỉ lệ khác nhau và cách sử dụng cũng khác nhau. 133
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 3.1.5. Kết quả xác định vi sinh vật trong thành phẩm Vì sản phẩm được tạo ra có thể được sử dụng phun trực tiếp trên rau cho nên yếu tố vệ sinh an toàn thực phẩm, nhất là chỉ tiêu vi sinh rất cần được quan tâm. Chính vì vậy, nghiên cứu đã sử dụng chỉ tiêu coliforms để đánh giá độ sạch về vi sinh của sản phẩm. Thí nghiệm này thực hiện dựa trên phương pháp MPN cho chỉ tiêu coliform có trong thành phẩm. Thực hiện bước đầu tiên là trắc nghiệm sơ khởi như đã trình bày ở phần phương pháp. Kết quả cho thấy, tất cả các mẫu thử đều không phát hiện vi khuẩn coliform, như vậy sản phẩm đáp ứng về vệ sinh an toàn thực phẩm khi phun (ít nhất là đối với chỉ tiêu vi sinh vật). 3.1.6. Đánh giá chi phí của quá trình ủ rác thải hữu cơ thực vật thành sản phẩm sử dụng trong nông nghiệp Bảng 4. Bảng đánh giá chi phí cho 1 thùng ủ Nguyên liệu Chi phí (đồng) Thùng ủ 41.2 x 27.2 x 14.5 (cm) 20.000/1 thùng Rác thải hữu cơ thực vật 3kg - Đường 1kg 2.000/1 kg Nước 10L - Nấm men 1g/L - Tổng chi phí cho 1 thùng ủ 22.000 Khi áp dụng phương pháp ủ rác thải hữu cơ thực vật có bổ sung nấm men bằng phương pháp phân hủy kỵ khí tại hộ gia đình sẽ giúp cho người dân tận dụng được nguồn rác hữu cơ thực vật tươi thải ra ngoài môi trường, sử dụng thành phẩm sau khi ủ để đuổi côn trùng, sâu hại cây trồng hay tiêu diệt được nấm mốc (sẽ có những thử nghiệm tiếp theo). Đối với hoạt động sản xuất nông nghiệp, được sử dụng như phân bón, thuốc diệt côn trùng, diệt nấm, chất thích thích sinh trưởng,… giúp tiết kiệm chi phí cho người dân và bảo vệ môi trường. Hướng đề tài này nếu được triển khai vào thực tế sẽ giải quyết đáng kể vấn đề về rác thải hữu cơ thực vật tươi ở nông thôn cũng như thành thị với cách thức tiến hành đơn giản, dễ làm, chi phí thấp. Khi ủ, bổ sung men nấm vào giúp thúc đẩy quá trình phân hủy rác diễn ra nhanh hơn, bổ sung hàm lượng vi sinh vật hữu ích vào rác nhằm cạnh tranh chất dinh dưỡng và ức chế được vi khuẩn gây bệnh. Tuy nhiên, chúng ta có thể ủ rác hữu cơ thực vật bằng phương thức kỵ khí mà không cần bổ sung nấm men nhưng thời gian phân hủy rác sẽ diễn ra chậm hơn. Ngoài ra, với tỉ lệ tham khảo là 1:3:10 (đường : rác : nước), nhận thấy tỉ lệ 1:2:10 lượng rác phân hủy nhanh ngay cả khi không cần bổ sung nấm men. Vậy khi tiến hành, có thể bớt lượng rác và không cần bổ sung nấm men mà quá trình phân hủy xảy ra nhanh hơn, thời gian tạo sản phẩm ngắn. 3.2. Thử nghiệm sản phẩm Khi các thùng ủ (có bổ sung nấm men) được 50 ngày, nhóm nghiên cứu đã tiến hành trồng cây để thử nghiệm sản phẩm: 134
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 • Cây trồng để thử nghiệm: Cây cải • Trồng cây trong 35 chậu, trong đó: 25 chậu để thử nghiệm dịch sau khi ủ; 10 chậu không thử nghiệm: Chỉ tưới bằng nước, không phun dịch. Bảng 5. Tỉ lệ pha dung dịch để thử nghiệm sản phẩm Tỉ lệ pha dung dịch (Dịch:Nước) Số lượng chậu được phun Tần suất phun 100% dịch 5 80:20 5 70:30 5 2-3 lần/1 tuần 60:40 5 50:50 5 Đối chứng 10 Không phun Kết quả thí nghiệm cho thấy khi phun với các tỉ lệ khác nhau để trừ sâu và bọ nhảy cho cây cải, đều thấy có tác dụng sau 1 ngày. Sâu bệnh được đuổi và không thấy bọ nhảy xuất hiện. Sau một thời gian, dịch phun bay hơi hết (vì trong dịch bao gồm nhiều acid hữu cơ dễ bay hơi) nên cứ cách 2-3 ngày phun 1 lần. Với tỉ lệ phun 100% dịch, sâu và bọ nhảy trên cây cải được đuổi, tuy nhiên lá cây bị cháy và thủng lỗ do tính acid trong dịch nhiều. Điều này cho thấy, sử dụng làm thuốc trừ sâu với tỉ lệ này là không hiệu quả. Với tỉ lệ phun là 80:20, 70:30, 60:40 và 50:50 (dịch lên men:nước) đều đuổi được sâu và bọ nhảy trên cây cải mà lá cây không bị cháy hay thủng lỗ. Đặc biệt, theo dõi sau 1 ngày phun, thấy những cây được phun với tỉ lệ 80:20 hầu như không còn sâu và bọ nhảy, còn những cây được phun với tỉ lệ 70:30, 60:40 và 50:50 vẫn còn xuất hiện một số ít sâu và bọ nhảy. Như vậy với tỉ lệ phun 80:20 (dịch lên men:nước) đạt hiệu quả nhất trong việc xua đuổi côn trùng, bọ nhảy trên rau cải. Đối với các chậu (đối chứng) chỉ được tưới bằng nước, sâu và bọ nhảy hiện diện nhiều. Như vậy, việc sử dụng dịch sản phẩm này hầu như không độc với con người và cây trồng, ngoài ra còn thân thiện với môi trường. Các nguyên liệu để làm nên sản phẩm này là rác thải hữu cơ thực vật, có sẵn và ở khắp mọi nơi, lại là chất thải bỏ trong nông nghiệp và sinh hoạt. Chi phí khi tự làm để sử dụng làm thuốc trừ sâu thấp hơn chi phí thuốc trừ sâu hóa học, do vậy sẽ tiết kiệm hơn mà hiệu quả mang lại cao, lợi ích về kinh tế lâu dài và bảo vệ môi trường. 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận Qua quá trình nghiên cứu và khảo sát, chúng tôi rút ra một số kết luận sau: • Các thùng ủ với tỉ lệ đường:rác:nước khác nhau thì mỗi sản phẩm đầu ra có sự khác nhau. Ủ kỵ khí rác hữu cơ thực vật có bổ sung nấm men cho kết quả tốt hơn, điều 135
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 đó cho thấy VSV có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình phân hủy. Với tỉ lệ tham khảo (đường : rác: nước) là 1:3:10, thì nhận thấy, với tỉ lệ 1:2:10 lượng rác phân hủy nhanh ngay cả khi không cần bổ sung nấm men. Vậy để đơn giản quá trình, có thể bớt lượng rác và không cần bổ sung nấm men mà quá trình phân hủy xảy ra nhanh hơn, thời gian tạo sản phẩm ngắn. Nhưng cũng với tiêu chí để xử lý được nhiều rác hơn, ta nên tăng lượng rác khi ủ và bổ sung nấm men. • Khi thử nghiệm sản phẩm, chúng tôi nhận thấy với tỉ lệ phun 80:20 (dịch lên men:nước) đã cho thấy hiệu quả xua đuổi côn trùng, sâu ăn lá đáng kể. 4.2. Kiến nghị Sau khi thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu có một số kiến nghị như sau: • Vì thời gian nghiên cứu ngắn nên nhóm nghiên cứu vẫn chưa thử nghiệm được sản phẩm với các công dụng khác ngoài việc sử dụng sản phẩm trong sản xuất nông nghiệp. Vì vậy, cần thêm thời gian để tiến hành những thử nghiệm tiếp theo để đánh giá hiệu quả của sản phẩm lên men. • Khuyến khích xây dựng chương trình phân loại và xử lý rác hữu cơ thực vật tại nguồn nhằm giảm chi phí công tác thu gom và xử lý rác thải hữu cơ thực vật bằng phương pháp phân hủy kỵ khí với chi phí thấp và giảm được lượng rác thải thải ra ngoài môi trường. • Đầu tư và nghiên cứu công nghệ nhằm nâng cao chất lượng đầu ra và nghiên cứu một số ứng khác của sản phẩm. • Xử lý rác thải hữu cơ thực vật bằng phương pháp phân hủy kỵ khí là một lựa chọn khá tốt cần được phổ biến cho người dân thực hiện do chi phí đầu tư thấp, sản phẩm đầu ra được ứng dụng với nhiều công dụng khác nhau, đem lại hiệu quả cao về kinh tế và thân thiện với môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. APHA, 2005. Standard methods for the examination of water and waster (21rsted.). Wasington, DC: AmericanPublic Health Association, p. 541. 2. Appels L, Baeyens J, Degreve J, Dewil R. 2008. Principles and potential of the anaerobic digestion of wasteactivated sludge. Progress in Energy and Combustion Science 34(6):755- 781. 3. Arun C. &Sivashanmugam P., 2015. 4. Báo Người lao động tháng 6/2007. 136
Kỷ yếu tóm tắt Hội nghị nghiên cứu khoa học sinh viên 2018 5. Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 4882:2007 (ISO 4831), 2007. Vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi - Phương pháp phát hiện và định lượng Coliform - Kỹ thuật đếm số có xác suất lớn nhất. 6. Bộ Tài nguyên và Môi trường, Báo cáo môi trường quốc gia 2011, 2011. Chất thải rắn. 7. Chính phủ, nghị định 38/2015/NĐ-CP, 2015. Quản lý chất thải rắn và phế liệu. 8. Đinh Xuân Thắng và Nguyễn Văn Phước, 2015. Công Nghệ xử lý chất thải rắn, nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 9. DiPardo, 2000; Moller, 2005; Andrews, 2006,… 10. Geogre Tchobanoglous, Hilary Theisen, and Samuel A.Vigil, 1993. Integrated solid waste management: engineering principles and managament issues, Mc Graw – Hill. 11. Horiuchi JI, Shimizu T, Tada K, Kanno T, Kobayashi M. 2002. Selective production of organic acids in anaerobic acid reactor by pH control. Bioresource Technology 82:209-213. 12. Lê Đức Trung, 2014. Kỹ thuật xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hại, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 13. Lê Phi Nga, 2015. Giáo trình Công nghệ sinh học Môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 14. Luận văn xây dựng nhà máy xử lý chất thải rắn làm phân hữu cơ compost ở thị xã Bỉm Sơn – Thanh Hoá của công ty cổ phần Toàn Tích Thiên, 2013. 15. Mata-Alvarez J, Mace S, Llabres P, 2000. Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresour Technol 74:3– 16CrossRefGoogle Scholar. 16. Nguyễn Văn Lâm, 2015. “Tình hình quản lý chất thải rắn tại Việt Nam. Đề xuất các giải pháp tăng cường hiệu quả công tác quản lý chất thải rắn chất thải”. 17. Nguyễn Văn Phước, 2007. Quản lý và xử lý chất thải rắn, nhà xuất bản Đại học Quốc gia. 18. Roger Tim Haug, 1993. The Practical Handbook of Compost Engineering. 19. Shanahan and Horn, 1998; Leistritz and Saffron, 2009. 20. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4589:1988, Đồ hộp – Phương pháp xác định hàm lượng acid tổng số và acid bay hơi. 21. Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng và Nguyễn Thị Kim Thái, 2001. Quản lý chất thải rắn, Nhà xuất bản xây dựng. 22. UBND Tỉnh Lâm Đồng, Sở khoa học và công nghệ Tỉnh Lâm Đồng, 2008. Rau Đà Lạt. 23. Viện Cơ điện Nông nghiệp thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. 24. Wu H, Yang D, Zhou Q, Song Z, 2009. The effect of pH on anaerobic fermentation of primary sludge at room temperature. Journal of Hazardous Materials 172(1):196-201. 137

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.