Tiểu luận Phân hủy phế phụ phẩm nông nghiệp thành phân hữu cơ vi sinh

Phân hủy phế phụ phẩm nông nghiệp thành phân hữu cơ vi sinh Nhóm sv thực hiện Nguyễn Văn Chiến Nội Dung I,Giới thiệu về phân bón hữu cơ vi sinh II,Các vi sinh vật chủ yếu ứng dụngtrong phân hủy phế phụ phẩm nông nghiệp chế tạo phân hữu cơ vi sinh III,Quy trình chế tạo phân hữu cơ vi sinh I,Phân bón hữu cơ vi sinh A,Định nghĩa: - Là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng VSV sống. -Đi từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ khác nhau. - VSV được tuyển chọn có mật độ đạt tiêu chuẩn hiện hành. - Thông qua các hoạt động của VSV sau quá trình bón vào đất mà cây trồng có thể sử dụng được (N,P,K) hoặc các hoạt các hoạt chất sinh học. → Nâng cao năng suất và chất lượng nông sản! →Phân hữu cơ vi sinh: + Phục hồi và duy trì độ phì nhiêu của đất canh tác. +Tăng hiệu quả hấp thụ phân hóa học của cây trồng. Từ đó làm giảm lượng phân bón 30-45%. +Tăng khả năng chống chịu của cây trồng do tác dụng của các vi sinh vật và nấm kháng sinh. Từ đó giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật 30-35%. +Tăng năng suất cây trồng, tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch. Không gây ô nhiễm môi trường. B,Thành phần của phân hữu cơ vi sinh: -Các VSV cố định đạm: (Azotobacter;beijerinskii;clostridium;Rhizobium..) -VSV phân giải phospho và kali: (B. megathelium;serratia;proteus…) - VSV phân giải xenlulozo:cytophaga;cellulomonas… xylan :Bacteroides amylagens… Ngoài ra còn có các VSV phân giải S;các xạ khuẩn (xạ khuẩn phân giải chất xơ Actinomyces thường đưa vào trong phân HCVS)… -Các chất mang:mùn rác,than bùn đã được hoạt hóa. -Nguyên liệu:Quặng apatit;phosphorit nghiền nhỏ; Rác,phế thải có nguồn gốc từ thực vật Phân chuồng đã được ủ để diệt các chứng kí sinh trùng. II,Các vi sinh vật chủ yếu ứng dụng trong phân hủy phế phụ phẩm nông nghiệp  chế tạo phân hữu cơ vi sinh Những giống xạ khuẩn thường gặp trong đất: Những giống nấm thường gặp trong đất: Ngoài ra còn một số giống tảo quan trọng thường gặp trong đất,nước: -Cyanophyta-tảo lam,ở nước ngọt,cộng sinh với bèo dâu,cố định nito phân tử. Chlorophita(t.lục),Xanthophita(t.vàng),Bacilariphyta(t.cát),phaeophyta(t.nâu)… 1.VSV phân giải xenlulozo: -Xenlulozo có mặt trong:rơm rạ,lá cây,vỏ lạc, vỏ trấu,thân ngô,vỏ,xơ quả…là loại hợp chất bền vững,là loại polysaccarit cao phân tử. -VSV phân giải: +Ưa khí:cytophaga,cellulomonas,giống Bacillus,clostridium… +Xạ khuẩn:Streptomyces. +Nấm mốc:Penicilium,furasium. +Yếm khí:Giống ruminococus. Cơ chế PG:Xenlulozo→disaccarit→monosaccarit(glucozo) Penicillium Bacillus Cytophaga 2.VSV phân giải xilan: -Xilan là hợp chất hydrocacbon chứa nhiều trong xác thực vật; trong rơm rạ chứa tới 15-20%;bã mía chiếm 30%... -Là một loại hemixenlulozo,không giống cấu trúc của xenlulozo. -VSV phân giải:Bacillus lichenifomus;Bacteroides amylagen,streptomyces albogriseolus… -Cơ chế PG: (VSV→EZ xilanaza) Xilan→xilanbioza + xiloza Bacteroides Streptomyces albogriseolus 3.VSV phân giải N: -N là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng với cây trồng. -Hầu hết lượng N trong khí quyển cây trồng không tự đồng hóa được. -VSV phân giải:Cố định đạm N trong tự do trong kk và trong đất tạo dạng hợp chất giúp cây trồng hấp thu tốt. +VSV sống tụ do và hôi sinh:*Vk Azotobacter, *Vk Beijerinskii *Vk Clostridium Vi khuẩn AZOTOBACTER Vi khuẩn Clostridium +VSV sống cộng sinh : VSV cộng sinh với cây họ đậu. Ngoài ra còn có một số loại nấm và Xạ khuẩn cũng có tác dụng tương tự. -Vòng tuần hoàn của N trong tự nhiên Gồm 4 quá trình: *Quá trình cố định N phân tử; *Quá trình amon hóa: +Amon hóa pectin:các VSV yếm khí,ưa khí, nấm,protein sẽ phân hủy thành NH3. +Amon hóa Ure,axit Uric (vk:planosarcina ureae…) +Amon hóa kitin (hợp chất cao phân tử bền vững),VSV phân giải:Bacillus,cytophara. *Quá trình nitrat hóa:dưới tác dụng của các VSV như nitrosomonas,nitrobacter…phân giải:NH3 (NH4+ )→NO2- →NO3-. Rhizobium *Quá trình phản nitrat hóa :NO3- dưới tác dụng của một số VSV đặc biệt :Denitrificans ,Ps.stutzeri chuyển thành N2. 4.VSV phân giải S: -S trong đất tồn tại ở một số dạng vô cơ:CaSO4 ; Na2SO4 …và một số dạng hữu cơ. -Dưới tác dụng của VSV Thiobacillus,Proteus…S hữu cơ chuyển thành H2S.H2S và các hợp chất vô cơ khác trong đất được oxh bởi các nhóm Vk tự dưỡng thành S và SO42- . 5.VSV phân giải P: -P trong thành phần hữu cơ có ở xác động thực vật,phân xanh,phân chuồng… VSV:giống Basillus:B.megaterium,B.subtilis,B.malaberensis… -Hợp chất P hữu cơ được các VSV trên phân giải thành các hợp chất P vô cơ khó tan và một số tan được. -Hợp chất P hữu cơ quan trọng được phân giải ra từ tế bào VSV là:nucleotide. -Nucleotide có trong thành phần nhân tế bào,được tách ra thành 2 phần:protein và nuclein nhờ tác động nhóm SV hoại sinh trong đất. -Protein đi vào vùng chuyển hóa các hợp chất nitrogen,nuclein đi vào vùng chuyển hóa các hợp chất P hữu cơ thành muối của H3PO4 được thực hiện bởi nhóm VSV phân hủy P hữu cơ. -Các VSV trên có khả năng tiết ra enzym photphat xúc tác cho quá trình phân giải. III,Quy trình chế tạo phân hữu cơ vi sinh 1.Chế phẩm sinh học BioVAC: +Phân giải phế thải NN thành phân hữu cơ vi sinh. *BioVAC bao gồm các chủng vi sinh vật chính sau: - Vi sinh vật phân giải lân: Có tác dụng phân giải các dạng lân khó tiêu thành dạng dễ tiêu giúp cho cây trồng hấp thu nhanh chóng. - Vi sinh vật phân giải cellulose: Giúp phân hủy các loại chất xơ (cellulose) trong nguyên liệu tạo các chất dinh dưỡng và mùn. - Vi sinh vật cố định đạm: Là loại sinh vật có tác dụng cố định đạm ni tơ tự do trong không khí và trong đất ( cây trồng không hấp thu được) tạo thành đạm dễ tiêu cung cấp cho đất và cho cây trồng - Vi sinh vật tổng hợp IAA: Là vi sinh vật kết hợp với hệ rễ cây trồng tổng hợp nên chất kích thích sinh trưởng IAA giúp cây sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh. - Vi sinh vật sinh axitlactic: Vi sinh vật đối kháng, trong quá trình hoạt động tiết ra các chất kháng sinh kìm hãm và tiêu diệt các loại vi sinh vật gây hại, các loại mầm bệnh, côn trùng có vòng đời sống trong đất. 2. Chuẩn bị nguyên liệu : - Phế phẩm nông nghiệp: Trấu, rơm, thân cây, đậu, bí lạc, bèo tây, dây khoai, rác thải sinh hoạt - Than bùn (nếu có) hoặc bùn ao phơi khô - Dịch thải hầm Biogas (hoặc nước phân, nước thường) - Chế phẩm sinh học đa chủng BioVAC Chất xúc tác sinh học BICAT. 3. Phối trộn khô: -Các chế phẩm nông nghiệp: Rơm rạ, bèo tây và cỏ được băm nhỏ, chặt khúc với độ dài không quá 10-15 cm, phơi khô. -Các thành phần nguyên liệu trên được phối trộn ở dạng khô một cách kỹ càng. 4. Phối trộn ướt: -Hòa chế phẩm sinh học BioVAC và TT chất xúc tác BICAT xác định với 1 TT dịch thải hầm Biogas hoặc nước phân, sau đó tưới đều lên lớp hồn hợp khô nguyên liệu khô đã được trộn sẵn ở bước 3 (vừa tưới vừa đảo đều). 5. Ủ bán kỵ khí: -Sau khi hoàn thành công đoạn trộn ướt, toàn bộ KL nguyên liệu hỗn hợp được chất đống, và nén chặt, được phủ bên ngoài bằng đất bùn hoặc rơm rạ. -Đảo trộn: Cứ sau khi ủ 20 ngày phải đảo đống ủ 1 lần.Đảo từ trên xuống dưới, từ trong ra ngoài để khối nguyên liệu ủ đều. Trung bình sau 45-50 ngày ủ, nguyên liệu ủ trên cho sản phẩm phân hữu cơ vi sinh. -Trong quá trình ủ, độ ẩm trong khối khí giảm dần do hai nguyên nhân: Sự tăng nhiệt độ làm cho hơi nước bốc hơi mạnh, và nước cần cho quá trình phân giải xenlulo. Các kết quả phân tích chất lượng phân hữu cơ VS Hàm lượng các thành phần dinh dưỡng trong phân bón hữu cơ vi sinh (%): (Nguồn: Số liệu phân tích của Trung tâm phân tích môi trường- Viện Hóa học công nghiệp) Số lượng vi sinh vật hữu ích, cofiform, Fecacoliform và trứng giun trong 1gam sản phẩm (phân hữu cơ vi sinh) (Số liệu phân tích của Trung tâm công nghệ sinh học, Trung tâm KHTN & CNQG)