Đồ án Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ cà phê

Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành nông nghiệp cũng đã có những thay đổi rất đáng kể. Nhiều máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt, giống mới ra đời, đã đáp ứng kịp với những nhu cầu ngày càng cao. Việt Nam là nước nông nghiệp nên phân bón và giống có thể xem là 2 yếu tố có tính quyết định đến năng suất và chất lượng. Nhiều nơi, do sử dụng quá mức cần thiết các loại phân bón và thuốc trừ sâu hoá học làm cho đất canh tác bị bạc màu đi rất nhanh chóng. Ngoài ra, những ảnh hưởng của phát triển Nông Nghiệp theo hướng CNH-HĐH cũng góp phần làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày một giảm đi, trong khi đó dân số tiếp tục tăng lên, nhu cầu về nhà ở ngày càng nhiều, nếu chúng ta không có quy hoạch và quản lý tốt thì diện tích đất màu mỡ sẽ mất đi nhanh chóng. Mặt khác, mưa nhiều và tập trung làm cho đất trở nên xói mòn, rửa trôi khá nhanh, đất dễ bị suy thoái, cạn kiệt dinh dưỡng. Bên cạnh đó, việc khai thác và sử dụng quá mức cũng như chế độ canh tác không hợp lý cũng dẫn đến tình trạng sa mạc hóa. Do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người sử dụng nhiều biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm. Những hoạt động nhằm mục đích kinh tế này cũng là nguyên nhân cơ bản làm ô nhiễm môi trường. Mặt khác, ngành nông nghiệp ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hóa học, vì thế dư lượng các chất hóa học trong các loại phân này gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước và ảnh hưởng nhiều đến sinh vật cũng như con người. Để trả lại độ phì nhiêu cho đất biện pháp cấp thiết đố là sử dụng sản phẩm phân hữu cơ chế biến từ các nguồn khác nhau, đây chính là giải pháp hay nhất hiện nay có thể giải quyết được các vấn đề trên. Phân bón hữu cơ dựa vào các chủng vi sinh vật sẽ phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp, . tạo ra sinh khổi, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp. Mặt khác với mức sống trung bình của một người nông dân hiện nay không thể dùng các loại phân bón cho cây trồng với giá cả cao như vậy, sự ra đời của hữu cơ đã đáp ứng được mong muốn của người nông dân, vừa tăng năng suất lại hợp túi tiền. Dùng phân hữu cơ có thể thay thế được từ 50 - 100% lượng phân đạm hóa học (tùy từng loại cây trồng bón phân vi sinh có thể tiết kiệm được nhiều chi phí do giá phân hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun và lượng thuốc BVTV) Do bón phân hữu cơ nên sản phẩm rất an toàn, lượng nitrat giảm đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả năng giữ ẩm tốt hơn, tăng cường khả năng cải tạo đất do các hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho đất tơi xốp hơn. Tại Tây Nguyên có khoảng 500.000 ha cà phê, trung bình hang năm thu khoảng 2 triệu tấn cà phê thành phẩm. Với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 15% thì lượng vỏ cà phê tạo ra hàng năm tại đây là khoảng 300.000 ngàn tấn. Vì vậy tiềm năng của việc chế biến vỏ cà phê thành phân compost là rất lớn. Đề tài này ra đời nhằm tận dụng lượng vỏ cà phê bị thải bỏ.

doc86 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 10/06/2013 | Lượt xem: 7366 | Lượt tải: 43download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ cà phê, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Mở đầu Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành nông nghiệp cũng đã có những thay đổi rất đáng kể. Nhiều máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt, giống mới…ra đời, đã đáp ứng kịp với những nhu cầu ngày càng cao. Việt Nam là nước nông nghiệp nên phân bón và giống có thể xem là 2 yếu tố có tính quyết định đến năng suất và chất lượng. Nhiều nơi, do sử dụng quá mức cần thiết các loại phân bón và thuốc trừ sâu hoá học làm cho đất canh tác bị bạc màu đi rất nhanh chóng. Ngoài ra, những ảnh hưởng của phát triển Nông Nghiệp theo hướng CNH-HĐH cũng góp phần làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày một giảm đi, trong khi đó dân số tiếp tục tăng lên, nhu cầu về nhà ở ngày càng nhiều, nếu chúng ta không có quy hoạch và quản lý tốt thì diện tích đất màu mỡ sẽ mất đi nhanh chóng. Mặt khác, mưa nhiều và tập trung làm cho đất trở nên xói mòn, rửa trôi khá nhanh, đất dễ bị suy thoái, cạn kiệt dinh dưỡng. Bên cạnh đó, việc khai thác và sử dụng quá mức cũng như chế độ canh tác không hợp lý cũng dẫn đến tình trạng sa mạc hóa. Do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người sử dụng nhiều biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm. Những hoạt động nhằm mục đích kinh tế này cũng là nguyên nhân cơ bản làm ô nhiễm môi trường. Mặt khác, ngành nông nghiệp ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hóa học, vì thế dư lượng các chất hóa học trong các loại phân này gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước và ảnh hưởng nhiều đến sinh vật cũng như con người. Để trả lại độ phì nhiêu cho đất biện pháp cấp thiết đố là sử dụng sản phẩm phân hữu cơ chế biến từ các nguồn khác nhau, đây chính là giải pháp hay nhất hiện nay có thể giải quyết được các vấn đề trên. Phân bón hữu cơ dựa vào các chủng vi sinh vật sẽ phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp,…. tạo ra sinh khổi, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp. Mặt khác với mức sống trung bình của một người nông dân hiện nay không thể dùng các loại phân bón cho cây trồng với giá cả cao như vậy, sự ra đời của hữu cơ đã đáp ứng được mong muốn của người nông dân, vừa tăng năng suất lại hợp túi tiền. Dùng phân hữu cơ có thể thay thế được từ 50 - 100% lượng phân đạm hóa học (tùy từng loại cây trồng bón phân vi sinh có thể tiết kiệm được nhiều chi phí do giá phân hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun và lượng thuốc BVTV)…Do bón phân hữu cơ nên sản phẩm rất an toàn, lượng nitrat giảm đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả năng giữ ẩm tốt hơn, tăng cường khả năng cải tạo đất do các hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho đất tơi xốp hơn. Tại Tây Nguyên có khoảng 500.000 ha cà phê, trung bình hang năm thu khoảng 2 triệu tấn cà phê thành phẩm. Với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 15% thì lượng vỏ cà phê tạo ra hàng năm tại đây là khoảng 300.000 ngàn tấn. Vì vậy tiềm năng của việc chế biến vỏ cà phê thành phân compost là rất lớn. Đề tài này ra đời nhằm tận dụng lượng vỏ cà phê bị thải bỏ. 1.2 Mục tiêu đề tài Tối ưu hóa quá trình ủ phân compost từ vỏ cà phê. Xây dựng quy trìnhhoàn thiện nhất để ủ phân compost từ vỏ cà phê. 1.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đồ án thực hiện với nhũng nội dung chính sau: Tổng quan về công nghệ làm phân compost. Phân tích thành phần, đặc tính của vỏ cà phê. Lắp đặt và vận hành mô hình ủ compost từ vỏ cà phê Nghiên cứu các điều kiện tối ưu sản xuất compost tù vỏ cà phê. 1.4 Đối tượng nghiên cứu Vỏ cà phê từ huyện EaHleo tỉnh Đăk Lăk 1.5 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu trong điều kiện khí hậu tại Quận 12, Tp HCM: Nhiệt độ trung bình 30 0C. Độ ẩm trung bình 75% Ánh sáng tự nhiên. 1.6 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Xử lý vỏ cà phê, tạo nguồn phân bón cho cây trồng 1.7 Phạm vi ứng dụng Áp dụng với quy mô nhỏ ( hộ gia đình, trang trại nhỏ ). 1.8 Phương pháp nghiên cứu: 1.8.1 Phương pháp luận Dựa vào những tài liệu sẵn có về quá trình lên men hiếu khí chất thải có nghuồn gốc hữu cơ, để xây dựng mô hình ủ compost từ vỏ cà phê. Theo dõi liên tục các chỉ tiêu về nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng cacbon, hàm lượng Nito ảnh hưởng đến quá trình tạo ra sản phẩm compost. 1.8.2 Phương pháp thực tiễn Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các số liệu từ quá trình ủ compost, các thông số trong quá trình theo dõi nhiệt độ, độ sụt giảm thể tích, pH, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N. Phương pháp thực nghiệm: Làm thực nghiệm ủ phân compost. Phương pháp thống kê: Tính toán biến thiên nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N trong quá trình ủ phân. Phương pháp đánh giá: Nhận xét, đánh giá kết quả sau quá trình ủ. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP VÀ VỎ CÀ PHÊ 2.1. Tổng quan về nông nghiệp Việt Nam Nông nghiệp là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam. Hiện nay, Việt Nam vẫn là một nước nông nghiệp. Năm 2009, giá trị sản lượng của nông nghiệp đạt 71,473 nghìn tỷ đồng (giá so sánh với năm 1994), tăng 1,32% so với năm 2008 và chiếm 13,85% tổng sản phẩm trong nước. Tỷ trọng của nông nghiệp trong nền kinh tế bị sụt giảm trong những năm gần đây, trong khi các các lĩnh vực kinh tế khác gia tăng. Đóng góp của nông nghiệp vào tạo việc làm còn lớn hơn cả đóng góp của ngành này vào GDP. Trong năm 2005, có khoảng 60% lao động làm việc trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp, và thuỷ sản. Sản lượng nông nghiệp xuất khẩu chiếm khoảng 30% trong năm 2005. Việc tự do hóa sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa gạo, đã giúp Việt Nam là nước thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo. Những nông sản quan trọng khác là cà phê, sợi bông, đậu phộng, cao su, đường, và trà. 2.2 Thực trạng các phụ phẩm nông nghiệp Trong sản xuất nông nghiệp, lâu nay nhiều nông dân chỉ chú trọng đến những sản phẩm chính mà mình làm ra. Chăn nuôi hay trồng trọt cũng vậy, mục tiêu cuối cùng mà họ muốn đạt tới là làm thế nào để có năng suất và chất lượng cao. Tất nhiên, điều mà họ mong muốn là chính đáng, nhưng ngoài cái chính ấy họ lại quên đi những sản phẩm phụ mà lẽ ra nếu được khai thác tốt sẽ mang lại một nguồn thu đáng kể. Không chỉ có vậy, những thứ mà nông dân cho là bỏ đi sẽ còn làm ảnh hưởng đáng kể tình trạng ô nhiễm môi trường. Cây lúa một năm cho ra khoảng vài chục triệu tấn rơm. Một thời gian dài nguồn rơm này thường bị nông dân đốt bỏ hoặc thải xuống sông rạch gây ô nhiễm và làm cản trở giao thông đường. Khối lượng rơm khổng lồ ấy nếu dùng để sản xuất ra loại hàng hóa khác hoặc dùng trong chăn nuôi thì sẽ làm tăng thu nhập cho nông dân rất nhiều. Vụ lúa với khoảng 4 triệu ha đất trồng lúa, tương đương gần 20 triệu tấn rơm, với lợi thế mùa khô, tranh thủ phơi vài nắng rồi bó lại xếp vào nhà chứa hoặc chất thành cây thì chỉ cần tận dụng một nửa lượng rơm của mùa này thì cũng đã chủ động nuôi vài trăm ngàn con trâu, bò. Còn nếu muốn “đổi vị”, tăng chất cho rơm, chỉ cần vài túi nilong đường kính 1-1,2m, rồi cứ 100 kg rơm thêm 4 kg urê, nửa kg muối hòa tan, cứ lần lượt chất rơm vào túi, chất lớp nào tưới dung dịch đã pha sẵn rồi nén thật chặt tuần tự đến khi đầy túi, cột chặt miệng túi lại rồi úp ngược xuống, 8-10 ngày sau lấy ra cho trâu bò ăn rất hữu dụng. Rơm - sản phẩm phụ của cây lúa nếu bỏ đi thì cũng chỉ là “rơm rác”- song, nếu biết khai thác thì là cả gia tài. Ngoài rơm rạ, diện tích trồng khoai lang, khoai mì, bắp mía ở nước ta cũng có hàng trăm ngàn ha. Sau khi thu hoạch thân, củ, trái, nếu phần đọt và lá được tận dụng, chế biến theo phương pháp ủ vi sinh, bảo quản cho trâu bò, heo ăn dần trong năm thì cũng đã chủ động nuôi được hàng trăm ngàn con trâu bò, hàng trăm ngàn con heo, tiết kiệm được nguồn tiền thức ăn rất lớn. Phương pháp ủ chua vi sinh rất dễ làm, tiện dụng và thời gian bảo quản kéo dài, trâu bò, heo lại rất thích ăn loại thức ăn này. Cách làm như trên, với chúng ta như còn mới mẻ, nhưng những nước ôn đới có nền chăn nuôi phát triển họ đã áp dụng rộng rãi hầu như là phổ biến. Theo những nhà khoa học, thức ăn xanh ủ chua ngoài việc dinh dưỡng được bảo tồn, cải thiện còn giúp cho vật nuôi tiêu hóa, hấp thu dễ hơn. Theo thống kê nước ta hiện có hàng triệu con heo và trâu bò, hàng chục triệu con gia cầm. Ngoài sản phẩm chính là thịt, trứng, sữa, sức kéo thì chất thải của chúng thải ra cũng không ít. Thực tế mới chỉ có phân bò và một ít lượng phân heo, phân gà vịt được sử dụng để bón cho cây tiêu, nuôi cá hoặc trồng rẫy và cây ăn trái. Số còn lại rất lớn thải ra môi trường qua ao, đìa, sông rạch rất mất vệ sinh và là nguồn lây lan dịch bệnh cho người và vật nuôi. Theo tính toán của các chuyên gia về khí sinh học thì chỉ cần 5 con trâu bò hay 10 con heo hoặc 100 con gia cầm, các hộ nông dân có thể làm được một túi khí sinh học qui mô nông hộ (túi ủ Biogas). Công trình khí sinh học sẽ đem lại một nguồn lợi đáng kể cho người sử dụng. Chỉ tính riêng cho việc dùng gas để đun nấu mỗi năm cũng tiết kiệm được trên 2 triệu đồng tiền chất đốt. Nếu hạch toán vào chăn nuôi đây có thể coi như một nguồn lãi đáng kể, làm giảm giá thành khoảng 7%. Mặt khác, phụ phẩm của công trình khí sinh học gồm nước thải lỏng và bã thải là những sản phẩm có giá trị thiết thực đối với sản xuất nông nghịêp. Chúng được sử dụng làm phân bón, nuôi nấm, xử lý hạt giống hay làm thức ăn bổ sung cho gia súc, nuôi cá, nuôi trùn quế… Kết quả nghiên cứu cho thấy, dùng phụ phẩm lỏng phun trên lá năng suất cây trồng tăng bình quân khoảng 10% so với bón trực tiếp vào đất. Còn bã thải của túi khí bón phối hợp với phân vô cơ sẽ làm tăng độ hòa tan và hấp thu phân bón hóa học của đất, tăng hiệu quả sử dụng NPK lên 10-30%. Ngoài ra, cách bón này cũng thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật, giữ phân cho đất, làm đất tơi xốp, tránh tình trạng đất bị chai do bón nhiều phân hóa học. Sản phẩm phụ từ nông nghiệp nếu bỏ đi thì chỉ là rác, một thứ rác độc hại ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của con người, vật nuôi và môi sinh. Còn nếu chúng ta biết tận dụng xử lý và khai thác thì nó là một nguồn lợi đáng kể cả về vật chất lẫn tinh thần vì không lo bệnh tật. Cái lợi trước mắt thì đã rõ, còn về lâu dài nó giúp tạo dựng nên nột nền nông nghiệp bền vững. Đất đai có hạn, con người ngày một đông. Thêm nữa, màu mỡ trong đất cũng ngày càng cạn kiệt dần do canh tác liên tục nhiều vụ trong năm. Đã đến lúc chúng ta không thể thờ ơ trước thực trạng này. Tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp vào sản xuất nông nghiệp, cũng có nghĩa là ta đã trả về cho đất những thứ mà ta đã lấy đi. Hơn lúc nào hết, ngày nay cả thế giới đang vào cuộc khắc phục xuống cấp trầm trọng của khí hậu và môi trường. Chúng ta không thể và không nên đứng ngoài cuộc mà phải hành động để bảo vệ khí hậu và thân thiện với môi trường vì cuộc sống của chính chúng ta. 2.3 Thực trạng vỏ cà phê. Tây Nguyên là vùng đất rộng lớn giàu tiềm năng phát triển nông nghiệp với nhiều loại cây trồng khác nhau, đất đai ở đây được đánh giá là thiên đường để trồng cây công nghiệp, đặc biệt là cây cà phê, cao su và các cây trồng khác. Nhưng do các yếu tố tự nhiên, địa hình dốc bị chia cắt mạnh và sự khai thác đất không hợp lý, không đúng kỹ thuật của con người nên đã làm suy thoái sức sản xuất của đất, mà trước hết là làm sụt giảm hàm lượng chất hữu cơ trong đất, sau đó là độ phì, cấu trúc đất cũng bị sụt giảm theo. Thực tế sản xuất đã khẳng định vai trò thiết yếu của phân hữu cơ trong việc duy trì độ phì nhiêu của đất, ổn định năng suất cây trồng, góp phần vào sản xuất nông nghiệp bền vững.    Vỏ cà phê thường bị đốt bỏ hoặc đổ trực tiếp ra vườn cà phê không qua xử lý, nên chậm phân hủy  gây ô nhiễm môi trường và là nguồn mang sâu bệnh hại tích lũy cho vụ sau. Vỏ cà phê chứa nhiều cafein và tanin có khả năng ức chế vi sinh vật làm chậm quá trình phân hủy trong môi trường tự nhiên (chỉ phân hủy sau 2 năm). Mặc dù vậy, vỏ cà phê rất giàu lignocellulose, đây là nguyên liệu lý tưởng cho các quá trình lên men vi sinh vật. Một số nông dân đem trộn vỏ cà phê với phân chuồng để làm phân bón cho vụ sau nhưng không có qui trình ủ nên hiệu quả không cao.        Phần lớn nông dân trồng cà phê ở Kon Tum, Đăk Lăk, Gia Lai  sử dụng phân bón hóa học, thiếu bón phân hữu cơ làm cho đất trồng cà phê ngày càng bị chai cứng, thoái hóa, vi sinh vật đất bị suy thoái hoặc sử dụng phân hữu cơ vi sinh với giá cao để bón cho cà phê không có hiệu quả kinh tế, trong khi đó, hàng năm có khoảng 300.000 tấn vỏ cà phê bị thải bỏ, đây là một nguồn hữu cơ dồi dào để sử dụng làm phân compost. CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN VỀ PHÂN COMPOST 3.1 gIỚI THIỆU Ở các nước đang phát triển, những trở ngại có liên quan đến kinh tế, kỹ thuật và nguồn nhân lực có đủ trình độ chuyên môn làm thu hẹp cơ hội lựa chọn giải pháp quản lý, xử lý, thải bỏ chất thải rắn chấp nhận được. Những giải pháp có thể bao gồm: giảm thiểu, tái sinh tái chế, sản xuất compost, thiêu đốt và chôn lấp chất thải rắn. Sản xuất compost là giải pháp, có một vài ngoại lệ, thích hợp nhất cho nguồn nguyên liệu hạn chế nhưng có sẵn ở các nước đang phát triển. Một đặc điểm làm cho sản xuất compost đặc biệt phù hợp là khả năng thích nghi cao với nhiều tình huống khác nhau, một phần bởi vì những yêu cầu cần thiết cho quá trình sản xuất compost có thể linh động thay đổi. Kết quả là, gần như có mọi hệ thống compost cho mọi trường hợp, nghĩa là từ hệ thống đơn giản cho khu vực mới phát triển công nghiệp đến các hệ thống cơ giới hoá phức tạp cho khu vực phát triển công nghiệp hiện đại. Giải pháp sản xuất compost đã tận dụng được nhiều lợi ích của hệ thống sinh học: giảm chi phí cho trang thiết bị và chi phí vận hành, thân thiện với môi trường và tạo ra được 1 sản phẩm có ích. Ngược lại, sản xuất compost thỉnh thoảng có một số bất lợi, thường liên quan đến hệ thống sinh học, cụ thể là tốc độ phản ứng chậm và một số vấn đề không thể dự đoán được. Đối với những nhược điểm vừa nêu, tốc độ phản ứng chậm có thể hợp lý vì thời gian cần thiết để xảy ra các phản ứng (retention times) được tính bằng tuần hoặc tháng. Tuy nhiên, nhược điểm không thể dự đoán được thì không hợp lý. Nếu tất cả các điều kiện cần thiết được xác định, đảm bảo và duy trì thì tình trạng của quá trình sản xuất đó sẽ dự báo được. Giữa các yếu tố tiên quyết chủ yếu thì điều kiện quyết định cho sự thành công của sản xuất compost là sự hiểu biết cặn kẽ và ứng dụng các nguyên tắc cơ bản của quá trình. Nếu không có sự hiểu biết này, thì các kế hoạch thiết kế và vận hành sản xuất compost sẽ không được chuẩn bị đầy đủ. Những kiến thức về sinh học dựa trên kiến thức về những nguyên tắc cơ bản của quá trình. Kiến thức naỳ cho phép có thể đưa ra những đánh giá hợp lý về từng kỹ thuật làm compost và sự ứng dụng những kỹ thuật đó. Lợi ích hiển nhiên của kiến thức là giúp ích cho việc lựa chọn một hệ thống phù hợp nhất để thực hiện các nhiệm vụ đã đưa ra. Thêm một lợi ích kèm theo nữa là khả năng đánh giá chính xác hệ thống thử nghiệm. 3.2 ĐỊNH NGHĨA: Có 2 định nghĩa về compost: đầu tiên là định nghĩa theo đúng thuật ngữ, phân biệt sản xuất compost với các dạng phân hủy sinh học khác. Thứ hai là định nghĩa trên quan điểm sinh thái. 3.2.1 Định nghĩa theo đúng thuật ngữ: Định nghĩa phân biệt sản xuất compost với các quá trình sinh học khác nhau là: “ Composting is the biologycal decomposition of biodegradable solid waste under controlled predominantly aerobic conditions to a state that is sufficiently stable for muisance – free strorage and handling and is satisfactorily matured for safe use in agriculture” “Sản xuất Compost là sự phân huỷ sinh học của các chất thải rắn dễ phân huỷ sinh học dưới những điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát thành chất ở tình trạng ổn định hoàn toàn, không gây cảm giác khó chịu khi lưu trữ, sử dụng và trưởng thành để sử dụng an toàn trong nông nghiệp”. Các thuật ngữ và các cụm từ được sử dụng kết hợp với nhau để phân biệt những điểm khác nhau của sản xuất comost với các quá trình phân huỷ khác là: “biological decomposition” (phân hủy sinh học), “biodegradable” (dễ phân hủy sinh học), “under controlled predominantly aerobic conditions” (dưới những điều kiện hiếu khí hoàn toàn có kiểm soát), “sufficiently stable” (ổn định hoàn toàn), và “mature” (trưởng thành). Cụm từ: “biological decomposition” có ý là sự phân huỷ đã được tiến hành và hoàn thành bởi vi sinh vật. “Biodegradable” nói đến cơ chất và sự dễ bị ảnh hưởng do quá trình phân huỷ bởi các chủng vi sinh vật, vd: vi khuẩn, nấm…. Những chất này là Các chất ở dạng hợp chất hữu cơ được tạo từ vi sinh vật hoặc bởi sự tổng hợp hoá học (như halogenated hydrocarbons - những hydrocarbon bị halogen hóa) Sự phân huỷ những chất hữu cơ tổng hợp đòi hỏi hoạt động của 1 số chủng VSV nhất định dưới các điều kiện đặc biệt. Cụm từ “under controlled predominantly aerobic conditions”có 2 ý nghĩa: 1) là sự phân biệt sản xuất compost với các quá trình phân huỷ sinh học ngẫu nhiên diễn ra trong tự nhiên (vd: bãi rác hở, trong rừng, trên cánh đồng…). 2) phân biệt sản xuất compost với quá trình phân hủy kị khí ( biogas). Tiêu chuẩn của sự “ổn định” là an toàn và lưu trữ không gây mùi khó chịu. Tiêu chuẩn cho sự “trưởng thành” ( hoai mục hoàn toàn)” là định hướng để sử dụng trong nông nghiệp. 3.2.2 Định nghĩa trên quan điểm sinh thái: “Composting is a decomposition process in which the substrate is progressively broken down by a succession of population of living organisms. The breakdown products of one population serve as the subtrate for the succeeding population. The succession is initiated by way of the breakdown of the complex molecules in the raw substrate to simpler forms by microbes indigenous to the substrate.” “Sản phẩm compost là quá trình phân huỷ mà trong đó cơ chất liên tục bị phân hủy bởi các quần thể VSV kế tục nhau. Sản phẩm của sự phân hủy của quần thể VSV này sẽ làm cơ chất cho quần thể vi sinh vật tiếp theo. Các quá trình nối tiếp nhau bắt đầu bằng cách phân hủy những phân tử phức tạp trong cơ chất thô thành các dạng đơn giản hơn bởi các VK có sẵn trong cơ chất 3.3 SINH VẬT THỰC HIỆN CHUYỂN HÓA COMPOST Các vi sinh vật ưa ấm, vi sinh vật chịu nhiệt như mesophilis và thermophilic và nấm chiếm ưu thế trong tổ chức sinh vật trong suốt giai đoạn đầu và giai đoạn hoạt động chuyển hóa tích cực (active stage – giai đoạn nhiệt độ cao) của quá trình ủ compost. Có thể phân chia các VSV thành các nhóm theo hình thái của chúng là “VK có hình thái đầy đủ” (“bacteria proper”) và “VK dạng sợi”. Thật ra, VK dạng sợi đơn giản là VK bị “phân nhánh” , nó là 1 loại khuẩn tia.(Khuẩn tia là nhóm VSV có tính chất trung gian giữa vi khuẩn và nấm. Chúng có hình dạng tương tự như nấm nhưng với chiều rộng của tế bào từ 0,5 – 1,4 m, trong công nghiệp, nhóm VSV này được sử dụng rộng rãi để sản xuất chất kháng sinh.) Thường thì khuẩn tia không xuất hiện với số lượng lớn cho đến khi hết giai đoạn nhiệt độ cao của quá trình ủ phân compost. Ngẫu nhiên cùng với sự xuất hiện của khuẩn tia là sự biến mất nhanh chóng của cellulose và chất gỗ (lignin). Mặc dù một vài VK phân giải Nito có thể có mặt, nhưng các điều kiện không cho phép phân giải nitơ. Sự bắt đầu cho giai đoạn ổn định của quá trình là sự xuất hiện của SV hoại sinh. Nguồn dinh dưỡng cho SV hoại sinh là từ các VSV hoại sinh không hoạt động khác và các chất thải đang phân hủy. Các dạng đầu tiên mới xuất hiện là các dạng cực nhỏ (như paramecium – loài sinh vật đơn bào có lông mịn, amoeba - amip, rotifer - phiêu sinh vật đa bào có khoang giả cực nhỏ). Dần dần, các dạng lớn hơn như sên và trùng đất trở nên nhiều. Nằm trong số đó là Lumbricuse terestris, L. rubellus, và Eisenia foetida. Khối lượng compost sẽ thay đổi khá lớn tại thời điểm bắt đầu xuất hiện trùng đất. Dĩ nhiên, trùng đất vẫn có thể xuất hiện từ từ vào thời gian trước đó, thậm chí ở gần đầu giai đoạn. Lợi ích tiềm tàng được xác nhận khi sử dụng trùng đất trong sản xuất compost đã khuyến khích phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất “vermiculture”. 3.3.1 Phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất: Hình 3.1: Red californian Khi nói đến phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất, cần phải luôn luôn ghi nhớ rằng: trong sản phẩm cuối cùng của quá trình sản xuất compost luôn luôn có trùng đất, và sản phẩm cuối cùng đó chính là chất bài tiết mà trùng đất thải ra sau khi phân giải chấ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNghiên cuu san xuất phân compost _Tran xuan huy.doc
  • docMuc luc.DOC
Luận văn liên quan