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!

NỘI DUNG SO SÁNH
PHÂN HOÁ HỌC PHÂN HỮU CƠ VI
SINH
Thành phần chất
dinh dưỡng
Ít Nhiều
Tỉ lệ chất dinh
dưỡng

Cao Thấp
Tốc độ phát huy hiệu
quả của phân sau khi
bón vào đất
Nhanh Chậm
Ảnh hưởng của việc
bón phân liên tục nhiều
năm đối với đất
Làm đất hóa chua
Không ảnh hưởng
đến đất
→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
STT Tên giống VK Đặc điểm quan trọng
1 Chromatium Yếm khí,mt giàu chất hữu cơ,có H
2
S
2 Rhodospirillum
Rhodopseudomonas
Yêm khí,mt giàu chất hữu cơ
3 Nitrosomonas Hình que,dd hóa năng,oxh NH
4
+
→NO
2
;NO
3
-
;ưa khí
4 Hidrogennomonas Hình que,dd hóa năng lấy NL từ oxh
5 Pseudomonas;Acetobacter Hình que,bầu dục,ưa khí
6 Vibrio,cellvibrio,Spirillum Hình xoắn,dấu phẩy,ưa khí ,yếm khí,khử SO
4
→H

2
S
7 Azotobacter;Rhizobium Hình cầu,que,ưa khí,cố định N pt tự do hoặc cộng sinh
8 Chromobacterium Hình que,hoại sinh hoặc kí sinh
•
Những giống xạ khuẩn thường gặp trong đất:
STT Tên giống xạ khuẩn Đặc điểm quan trọng
1 Actinomyces ; Bacterionema Ưa khí,hình cành cây…phân hủy,chuyển
hóa chất hữu cơ
2 Actinophlanes ;
Amorphosporangium
Ưa khí,hình răng lược, phân hủy chuyển
hóa chất hữu cơ
3 Streptosporangium ; Streptomyces Ưa khí,hình xoắn,răng lược, phân
hủy,chuyển hóa chất hữu cơ
4 Mycobacterium Ư khí,hình xoắn chùm quả,phân
hủy,chuyển hóa chất hữu cơ
•
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),pha
eophyta(t.nâu)…
STT Tên giống nấm Đặc điểm quan trọng
1 Zygomycetes Sống hoại sinh,ưa ẩm,giàu hữu cơ,lên men tinh bột
2 Rhizopus Ưa ẩm,giàu hữu cơ,phân hủy cơ chất mạnh,chịu nhiệt độ cao
3 Basidomycetes Phân hủy mạnh xenlulozo,lignin

4 Penicilium Ưa ẩm,phân hủy mạnh hợp chất hữu cơ
5 Fusarium Phân hủy mạnh xenlulozo
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 Bacillu
s
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 NH
3
.
+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:NH
3
(NH

4
+
)→NO
2
-
→NO
3

Rhizobium
*Quá trình phản nitrat hóa :NO
3
-
dưới tác dụng của một số VSV đặc
biệt :Denitrificans ,Ps.stutzeri chuyển thành N
2
.
4.VSV phân giải S:
-S trong đất tồn tại ở một số dạng vô cơ:CaSO
4
; Na
2
SO
4
…và một số
dạng hữu cơ.
-Dưới tác dụng của VSV Thiobacillus,Proteus…S hữu cơ chuyển thành
H
2
S.H
2

S và các hợp chất vô cơ khác trong đất được oxh bởi các nhóm
Vk tự dưỡng thành S và SO
4
2-
.
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 H
3
PO
4
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)
Thành phần Có than bùn Không có than bùn
P
2
O-
5
Tổng số
P
2
O-
5
dễ tan
0,28
0,13

0,25
0,1
K
2
O Tổng số 0,06 0,1
N Tổng số 0,5 0,29
Mùn (độ hoai mục) 15,9 16,5
Axit humix 2,54 1,43
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)
Vi sinh vật Kết quả
Số lượng vi sinh vật hữu ích trong 1 gam
phân sau khi ủ
3,1.10
7
Số lượng Coliform và Feacacoliform trong 1
gam phân sau khi ủ
540
Số lượng trứng giun trong 1 gam phân vi sinh
vật sau khi ủ
0