Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải hữu cơ

0

Bộ Giáo dục và đào tạo
Trờng Đại học nông nghiệp I

----------------------------------------------------------------------









báo cáo tổng kết đề tài

THựC HIệN nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học và công
nghệ THEO NGHị ĐịNH THƯ VớI CộNG hoà italy
GIAI ĐOạN 2003 - 2005

Tên đề tài
:
Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải hữu cơ
sinh hoạt và phế thải nông nghiệp để dùng làm
phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi thành phố










6212
24/11/2006


Hà Nội - 2006

1
Tên đề tài:
Sản xuất phân hữu cơ từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải

nông nghiệp để

dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi thành phố "
Mã số: Thuộc chơng trình nhiệm vụ Hợp tác Quốc tế về Khoa học & Công nghệ
Theo nghị định t ký với Cộng hoà Italy 2003 - 2005

Thời gian thực hiện:

Từ tháng 6/2003 đến tháng 12/2005

Đối tác Việt Nam
a. Tên cơ quan chủ trì Việt Nam:
Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội
Địa Chỉ: Thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, Thành phố Hà Nội
Điện thoại: 8276346, Fax: 8276554
b. Chủ nhiệm đề tài:
PGS. TS. Đào Châu Thu
Điện thoại cơ quan: 8765992, Fax: 8276554
E-mail:
, ĐTD Đ: 0913275527
c. 10 cán bộ khác trực tiếp tham gia nghiên cứu:
KS. Phạm Quang Việt
KS. Trần Thị Thiêm
TS. Đỗ Nguyên Hải
TS. Nguyễn ích Tân
GVC. Nghiêm Thị Bích Hà
ThS. Lê Thị Hồng Xuân
ThS. Nguyễn Thị Minh
KS. Lê Anh Tùng
KS. Vũ Thị Len
ThS. Trơng Thị Toàn
Điện thoại cơ quan: 8765992, Fax: 8276554, E-mail:

Đối tác nớc ngoài
a. Tên cơ quan đối tác nghiên cứu nớc ngoài:
Trờng Đại học Udine, Italy
Địa chỉ: Via della scienze, 208,
Post code: 33100, Udine, Italy
b. Chủ nhiệm đề tài:
GS. TS. Mario Gregori
Điện thoại: +390432558306, Fax: +390432558302
c. 02 cán bộ khác trực tiếp nghiên cứu:
GS.TS. Maria Noboli và TS. Elisa Napoletina, trờng Đại học Udine
2
Kinh phí phía Việt Nam:
a. Tổng kinh phí


Tổng kinh phí
: 700
triệu đồng
VN
trong 3 năm


Kinh phí đợc hỗ trợ từ ngân sách Nhà nớc: 700 triệu đồng Việt Nam

b. Kinh phí đ chi:
700 triệu đồng VN
Kinh phí của đối tác nớc ngoài:
khoảng

25.000 EURO
Kinh phí của Bộ Ngoại giao Italy: 16.000 EURO
Kinh phí của trờng Đại học Udine: khoảng 9.000 EURO

3
i. tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.Tình hình nghiên cứu ở ngoài nớc:
- Hiện nay rác thải sinh hoạt và phế thải nông công nghiệp là một thảm họa khó
lờng trong sự phát triển mạnh mẽ của quá trình sản xuất, chế biến nông công
nghiệp và hoạt động của toàn xã hội. Phế thải không chỉ làm ô nhiễm môi
trờng sinh thái, ô nhiễm nguồn nớc, ô nhiễm đất, gây độc hại đến sức khỏe
con ngời, vật nuôi và cây trồng, mà còn làm mất đi cảnh quan văn hóa đô thị
và nông thôn.
- ở các nớc phát triển nh EU - Mỹ - úc - Nhật Bản - Singapo đều có hệ thống
thu gom và phân loại rác thải gia đình, nơi công cộng ngay cả ở các vùng nông
thôn. Sau đó tái chế phần rác thải hữu cơ thành phân hữu cơ bón cho cây trồng.
- Tại nhiều nớc đang phát triển của Châu á nh: Thái Lan, Inđônêsia, Malaysia
cũng đã có nhiều chơng trình giáo dục và nghiên cứu khoa học về thu gom rác
thải hữu cơ tại gia và nơi công cộng của thị trấn, thành phố, góp phần làm sạch
môi trờng và tạo nguồn phân hữu cơ bằng công nghệ sinh học cho sản xuất
nông nghiệp.
- Tại các nớc phát triển - Châu Âu và các nớc đang phát triển - Thái Lan,
Malaysia, ấn Độ đã xây dựng nhiều cơ sở chế biến rác thải hữu cơ sinh hoạt và
phế thải nông nghiệp bằng công nghệ sinh học để sản xuất phân hữu cơ bón
cho rau, hoa cây cảnh đem lại hiệu quả kinh tế cao.
- ở úc, ấn Độ, Thái Lan, Malaysiađã thu gom tàn d thực vật trên đồng ruộng
dùng chế phẩm vi sinh vật xử lý thành phân hữu cơ tại chỗ để trả lại cho đất,
làm sạch đồng ruộng và chống ô nhiễm môi trờng
- ở Đài Loan với công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ phế thải

mùn rác, phế thải chăn nuôi công suất hàng trăm ngàn tấn/ năm (Lei
Chu Enterprise Co., Ltd 2000)
- ở ấn Độ dùng công nghệ vi sinh vật xử lý hèm rợu, bã bùn lọc trong quá trình
sản xuất đờng để thành phân hữu cơ bón cho cây trồng với công suất hàng
chục ngàn tấn/ năm (Công nghệ Bioearth của Alfa- Lavan Ltd, 1998)

2. Tình hình nghiên cứu ở trong nớc
ở Việt Nam vấn đề chống ô nhiễm môi trờng mới đợc nghiên cứu nhiều vào cuối
thập kỷ 90 với các chơng trình, các đề tài Nhà nớc:
- Đề tài KHCN 02- 04 (A,B) giai đoạn 1996- 2000 do GS Lê Văn Nhơng chủ trì
xử lý phế thải hữu cơ rắn (lá mía, vỏ cà phê) băng công nghệ sinh học chống
ô nhiễm môi trờng
- Đề tài cấp bộ: B 99-32-46; B 001- 32- 09 giai đoạn 1999- 2001 do PGS Nguyễn
Xuân Thành chủ trì xử lý phế thải mùn mía, bùn mía bằng công nghệ vi sinh
thành phân hữu cơ bón cho cây mía đờng
- Đề tài cấp Tổng công ty: Xử lý phế thải của nhà máy đờng bằng công nghệ
sinh học do PGS Nguyễn Xuân Thành, PGS Nguyễn Đình Mạnh phối hợp với
tổng công ty mía đờng Việt Nam, tổng công ty mía đờng Lam Sơn - Thanh
Hóa để thành phân hữu cơ bón cho cây trồng
4
- Đề tài Phân loại rác thải sinh hoạt và tái chế rác thải hữu cơ bằng công nghệ vi
sinh thành phân hữu cơ bón cho cây trồng do PGS Đào Châu Thu chủ trì thực
hiện tại trờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội 2001 - 2002
- Thu gom phân loại rác thải hữu cơ tại một số thị xã, thành phố lớn ở Việt Nam
đã và đang đợc triển khai do Công ty vệ sinh Môi trờng đô thị chịu trách
nhiệm. ở Hà Nội đã có những Dự án thử nghiệm thu gom và phân loại rác thải
tại một số xã, phờng (Công ty vệ sinh môi trờng Cầu Diễn; xã Gia Thụy,
trờng ĐHNN I Hà Nội).
Hiện nay với sự giúp đỡ của các chuyên gia, các nhà khoa học đã có một số cơ
sở là công ty hay HTX tổ chức sản xuất phân bón từ nguyên liệu chất hữu cơ bằng

công nghệ vi sinh nh: Các xí nghiệp chế biến rác thải, công ty sản xuất phân hữu
cơ vi sinh sông Gianh, công ty Tiến Nông thành phố Thanh Hóa sản xuất phân vi
sinh, HTX Gia Thuỵ - Hà Nội , các xí nghiệp của các nhà máy đờng thuộc tổng
công ty mía đờng Việt Nam.
Nhìn chung kết quả nghiên cứu của các đề tài, các dự án cho thấy có nhiều
triển vọng tốt, đã góp phần vào việc xử lý phế thải công nông nghiệp chống ô
nhiễm môi trờng. Tuy nhiên, những cơ sở sản xuất chế biến này còn manh mún.
đặc biệt cho thấy trong quy trình công nghệ xử lý phế thải còn gặp rất nhiều khó
khăn do cha phân loại rác thải, còn lẫn quá nhiều tạp chất rắn, mà trong công
nghệ cha thể giải quyết đợc.
Những đề tài đợc thực hiện trong năm qua cha tập trung nhiều vào khâu
nghiên cứu phân loại rác thải sinh hoạt, cha có quy trình xử lý rác thải sinh hoạt
khu gia đình và công đồng, cha tuyên truyền sâu rộng cho ngời dân hiểu rõ
những tác hại của rác thải sinh hoạt, dẫn đến cha có ý thức về phân loại rác thải.
Chính vì vậy cha tiết kiệm đợc công lao động, gây nhiều khó khăn và tốn kém
trong công tác xử lý phế thải. Các cơ sở xử lý rác thải, chế biến thành phân hữu cơ
theo công nghệ tiên tiến nh
ng với quy mô nhỏ, thích hợp cho cơ sở sản xuất cấp
xã vùng nông thôn cha đợc chú trọng đúng mức, mới mang tính chất tự phát ở
một số nơi vì vậy hiện tợng ô nhiễm nông thôn, mất cảnh quan môi trờng do việc
vứt rác bừa bãi ngày càng gia tăng và thực sự là vấn đề bức xúc hiện nay
Việc xử lý rác thải hữu cơ và tái chế thành phân hữu cơ bón cho rau để đóng
góp thiết thực cho vùng sản xuất rau sạch của các vùng ven đô trong những năm qua
còn cha đợc đề cập đến.

3. Danh mục các công trình nghiên cứu có liên quan:
1. Đề tài cấp Nhà nớc: 52D01- 03; KC 08- 01; KC 08- 20; KHCN 02- 04; KHCN 02- 06
2. Đề tài cấp Bộ : B 99- 32- 46; B 001- 32 - 09
3. Đề tài nhiệm vụ HTQT về KHCNMT với Italy ( 2003-2005 )

5
II. phơng pháp nghiên cứu
1. Phơng pháp giáo dục - truyền thông khuyến cáo cộng đồng trong thu gom rác
hữu cơ thông qua việc tổ chức lớp học, tập huấn, tuyên truyền quảng cáo, băng
zôn, tờ rơi.
2. Phơng pháp điều tra nhanh nông thôn (RRA) và phơng pháp điều tra có sự
tham gia của ngời dân (PRA)
3. ứng dụng công nghệ vi sinh ủ rác thải hữu cơ của nhóm nghiên cứu trong pha 1 (bộ
môn vi sinh vật - trờng ĐHNN I kết hợp với chuyên gia Italy và áo theo phơng
pháp bán hiếu khí có tham khảo quy trình của đề tài KHCN 02- 04; B 99- 32- 46;
KHCN 02- 06)
4. Phơng pháp phân tích chất lợng phân hữu cơ sinh học tại bộ môn Thổ nhỡng
Nông hoá - trờng ĐHNN I kết hợp với chuyên gia Italy.
5. Phơng pháp cùng tham gia thử nghiệm bón phân hữu cơ cho sản xuất rau sạch
(giữa cán bộ nghiên cứu của trờng ĐHNN I và nông dân trồng rau vùng ngoại
thành Hà Nội) theo quy trình sản xuất rau sạch của sở nông nghiệp & PTNT Hà
Nội và Bộ NN & PTNT 2000.
iII. Nội dung nghiên cứu chính của đề tài
1. Mục tiêu nghiên cứu:
Tuyên truyền hớng dẫn cộng đồng khu dân c làng xã có ý thức và thói quen
thu gom phân loại rác thải hữu cơ sinh hoạt tại nguồn nhằm giảm ô nhiễm môi
trờng khu dân sinh và tạo nguồn hữu cơ cho sản xuất phân hữu cơ sinh học.
Nghiên cứu và ứng dụng quy trình xử lý rác thải và phế thải nông nghiệp bằng
công nghệ vi sinh bán hiêú khí nhằm sản xuất đợc phân hữu cơ sinh học an
toàn, có chất lợng đối với các loại cây trồng phù hợp với điều kiện và quy mô
cấp thôn xã.
Xây dựng các thử nghiệm đồng ruộng sử dụng phân hữu cơ sinh học cho rau
nhằm góp phần khuyến cáo ngời nông dân thấy rõ tác dụng của phân hữu cơ

sinh học và cùng tham gia sản xuất loại phân này phục vụ nông nghiệp an toàn
và bền vững.
2. Hoạt động nghiên cứu đề tài:
Đề tài đợc chia thành 3 đề tài nhánh để thoả mãn mục tiêu nghiên cứu:
Tuyên truyền, hớng dẫn cộng đồng thu gom và phân loại rác sinh hoạt
hữu cơ và phế thải nông nghiệp làm vật liệu sản xuất phân hữu cơ
Nghiên cứu mô hình sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác sinh hoạt hữu cơ và
phế thải nông nghiệp theo quy trình ủ phân bằng công nghệ vi sinh bán hiêú khí
Thử nghiệm đồng ruộng bón phân hữu cơ sinh học cho 3 loại rau (ăn lá, quả, củ)
Các hoạt động khác liên quan đến nội dung chính của đề tài
+ Tổ chức các lớp tập huấn chuyển giao tiến bộ kỹ thuật đến cộng đồng
+ Tổ chức các cuộc họp, hội thảo trao đổi khoa học trong nớc và Quốc tế

+ Đào tạo đợc đội ngũ cán bộ theo các nội dung của đề tài nghiên cứu

6

Iv. Các kết quả nghiên cứu

Đã hoàn thành đầy đủ nội dung nghiên cứu của 3 đề tài nhánh
1. Đề tài nhánh 1: Tuyên truyền hớng dẫn cộng đồng phân loại rác thải sinh
hoạt hữu cơ và phế thải nông nghiệp
Cán bộ nghiên cứu: PGS.TS. Nguyễn Trờng Sơn, TS Nguyễn ích Tân,
PGS.TS. Đào Châu Thu, KS Phạm Quang Việt, KS Vũ Thị Len, KS. Lê Anh Tùng
1.1 Nội dung nghiên cứu chính:

Tổ chức giáo dục, tuyên truyền, vận động các hộ gia đình tại khu vực nghiên
cứu thu gom và phân loại rác thải sinh hoạt hữu cơ tại gia đình

Tổ chức kiểm tra, giám sát hoạt động thu gom và phân loại rác thải

Tổ chức vận chuyển rác hữu cơ đến nhà ủ phân


Tổ chức lớp tập huấn về phơng pháp thu gom, phân loại rác thải sinh hoạt
hữu cơ tại gia đình và khu dân c

1.2 Tóm tắt kết quả nghiên cứu:
1.2.1 Kết quả tình hình thu gom, phân loại rác thải
* Tình hình thu gom, phân loại rác ở khu dân c I-khu 16 hộ và đờng F
trờng Đại học Nông nghiệp I

98,6
99,0
99,7
99,9
95,0
95,5
96,0
96,5
97,0
97,5
98,0
98,5
99,0
99,5
100,0
Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 4
Tỷ lệ rác hữu cơ (%)

Đồ thị 1- Tỷ lệ rác hữu cơ ở khu I

Ghi chú: Các
hộ gia đình đều
tham gia phân
loại rác tốt, tỷ lệ
rác hữu cơ ở các
tuần đạt >95,0%.
Do vậy chọn
95,0% là giá trị
nhỏ nhất

+ Về lợng rác hữu cơ sinh hoạt trung bình của một ngời/ một ngày: Lợng
rác hữu cơ nhiều hay ít phụ thuộc vào nhu cầu sinh hoạt theo từng ngày ở mỗi hộ
gia đình. Do vậy, lợng rác hữu cơ sinh hoạt của một ngời/một ngày là khác nhau
ở các tuần. Chỉ tiêu này đạt cao nhất ở tuần 3 (0,35 kg) và đạt thấp nhất ở tuần 1
(0,33 kg). Trung bình lợng rác hữu cơ của một ngời/một ngày ở khu I là 0,34 kg.
7
+ Tỷ lệ rác hữu cơ thu đợc (đồ thị 1): Việc phân loại rác hữu cơ sinh hoạt
không tốt sẽ ảnh hởng đến tỷ lệ rác hữu cơ-làm nguyên liệu quan trọng cho việc
sản xuất phân hữu cơ vi sinh. ở tuần thứ nhất tỷ lệ rác hữu cơ cho giá trị thấp nhất
(98,6%) và chỉ tiêu này tăng dần ở các tuần sau đó nhng cha đạt 100%. Trung
bình tỷ lệ rác hữu cơ ở khu I đạt 99,3%.
*Tình hình thu gom, phân loại rác khu dân c II-đờng T trờng ĐHNN I

93,0
96,8
98,9
99,6
90,0

91,0
92,0
93,0
94,0
95,0
96,0
97,0
98,0
99,0
100,0
Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 4
Tỷ lệ rác hữu cơ (%)


Đồ thị 2- Tỷ lệ rác hữu cơ ở khu II

Ghi chú: ở khu II tỷ
lệ rác hữu cơ của các
tuần đạt >90,0%. Do
vậy chọn 90,0% là giá
trị nhỏ nhất

+ Tỷ lệ rác hữu cơ ở khu II (đồ thị 2): ở đồ thị 2 cho thấy chỉ tiêu về tỷ lệ rác hữu
cơ cũng khác nhau ở các tuần. ở tuần thứ nhất, do ngời dân cha có thói quen
phân loại rác nên tỷ lệ rác hữu cơ thu đợc còn thấp (93%). Sau khi đợc cán bộ
chơng trình thờng xuyên đi kiểm tra và nhắc nhở thì tỷ lệ rác tăng lên và đạt cao
nhất ở tuần thứ t (99,6%). Trung bình tỷ lệ rác hữu cơ của khu II đạt 97,1%.
Tình hình thu gom, phân loại rác ở khu III-đờng S trờng ĐHNNI
+ Lợng rác hữu cơ trung bình của một ngời/một ngày ở mỗi tuần là khác
nhau. ở tuần thứ hai cho kết quả cao nhất ( 0,34 kg) và thấp nhất ở tuần thứ nhất

(0,29 kg). Trung bình lợng rác hữu cơ ở khu III của một ngời/một ngày là 0,32 kg.
+ Tỷ lệ rác hữu cơ: Cũng nh ở khu vực I, II, tỷ lệ rác ở khu vực III (đồ thị 3)
thấp nhất ở tuần thứ nhất (92,2%), chỉ tiêu này có xu hớng tăng dần ở các tuần sau.
Trung bình tỷ lệ rác hữu cơ ở khu III đạt (96,5%).
8
92,2
96,5
98,2
99,3
90,0
91,0
92,0
93,0
94,0
95,0
96,0
97,0
98,0
99,0
100,0
Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 4
Tỷ lệ rác hữu cơ (%)

Đồ thị 3-Tỷ lệ rác hữu cơ ở khu III
Ghi chú:
Trung bình tỷ lệ
rác hữu cơ ở các
tuần đạt > 90,0%.
Do vậy chọn
90,0% là giá trị

nhỏ nhất


Tình hình thu gom, phân loại rác ở 3 khu:
- Lợng rác hữu cơ ở từng khu không chênh lệch nhau nhiều, mỗi ngời dân
trung bình thải ra một ngày dao động là 0,32-0,35 kg rác hữu cơ sinh hoạt.
- Về tỷ lệ rác hữu cơ: ở khu I-khu 16 hộ và đờng F, ngời dân có ý thức
phân loại rác cao. đa số ngời dân trong khu thờng mang rác ra đổ khi có ngời
đi thu rác và tỷ lệ rác hữu cơ gần nh đạt 100%. Một số ít hộ gia đình, không có
nhà ở thời điểm ngời đi thu rác nên họ để rác ở ngoài đờng nhng lợng rác hữu
cơ này vẫn đợc họ phân loại tốt. Do vậy, tỷ lệ rác hữu cơ ở khu I là cao nhất
(99,3%) trong ba khu (đồ thị 4). Còn ở khu II và khu III, lúc đầu ngời dân do cha
thấy đợc mục đích và tầm quan trọng của việc phân loại rác nên rác hữu cơ đợc
phân loại vẫn bị lẫn rác vô cơ. Nhng sau khi đợc chúng tôi thờng xuyên đi kiểm
tra, nhắc nhở cũng nh trình bày mục đích của việc phân loại rác thì tỷ lệ rác hữu
cơ tăng lên rõ rệt.

1.2.2 Các hoạt động phục vụ cho công tác tuyên truyền cộng đồng
Đã tổ chức các cuộc họp tuyên truyền, phát động sự cùng tham gia thu gom,
phân loại rác thải của cộng đồng khu dân c điểm nghiên cứu
Thiết kế, in ấn các tờ dơi, áp phích tuyên truyền hớng dẫn cộng đồng
Đã tổ chức các lớp tập huấn và tài liệu tập huấn hớng dẫn cộng đồng thu
gom, phân loại rác thải tại khu dân c

Thành lập đội sinh viên tình nguyện của trờng ĐHNNI và đội xã viên HTX
NN Đặng Xá cùng cán bộ nghiên cứu của Trung tâm thờng xuyên đến các
gia đình tuyên truyền nhắc nhở, giám sát và cùng phân loại rác thải, chhuyên
chở rác đến trạm ủ phân.
9
2. Đề tài nhánh 2. Nghiên cứu mô hình sản xuất phân hữu cơ sinh học theo

quy trình ủ phân bằng công nghệ vi sinh bán hiếu khí
Cán bộ nghiên cứu:
PGS.TS. Nguyên Xuân Thành, TS. Đỗ Nguyên Hải, Th.S. Nguyễn Thị Minh, ThS. Lê
Thị Hồng Xuân, KS Phạm Quang Việt, ThS. Trơng Thị Toàn
Sinh Viên Tốt Nghiệp:
Lê Anh Tùng, Vũ Thị Len, Nguyễn Quang Vinh, Nguyễn Thị Hằng, Nguyễn Đình
Cơng, Hà Văn Khanh
2.1 Nội dung nghiên cứu chính:
Sản xuất chế phẩm vi sinh vật để xử lý rác thải hữu cơ và phế thải nông
nghiệp thành phân hữu cơ sinh học.

Nghiên cứu và thử nghiệm quy trình xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ đã đợc
phân loại theo công nghệ vi sinh bán hiêú khí.


Phân tích, đánh giá chất lợng phân hữu cơ sinh học sau khi ủ rác thải và phế
thải nông nghiệp.


2.2 Tóm tắt kết quả nghiên cứu
2.2.1 Sản xuất chế phẩm vi sinh
Thu thập và tuyển chọn các chủng giống VSV có khả năng phân giải chất hữu cơ

N1
N2
N3
N4
N5
N6
VK1

VK2
VK3
VK4
VK5
VK6
XK1
XK2
XK3
Phân giải Xenlulo
Phân giải Xenlulo
Phân giải Tinh bột
Phân giải Tinh bột
Phân giải Prôtêin
Phân giải Prôtêin
Phân giải Xenlulo
Phân giải Xenlulo
Phân giải Tinh bột
Phân giải Tinh bột
Phân giải Prôtêin
Phân giải Prôtêin
Phân giải Xenlulo
Phân giải Xenlulo
Phân giải Tinh bột
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV

Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV
Bộ môn NH - VSV

10
Các đặc tính sinh học của các chủng VSV đợc tuyển chọn

Chủng
VSV
Thời gian
mọc (giờ)
Kích thớc
khẩn lạc
sau5 ngày
nuôi cấy
(cm)
Khoảng
thích ứng
pH
Khả năng
kháng kháng
sinh
Khoảng nhiệt
độ thích ứng
(

0
C)
N1
N2
N3
N4
N5
N6
VK1
VK2
VK3
VK4
VK5
VK6
XK1
XK2
XK3
38
36
45
60
72
36
72
20
60
26
48
50
72

36
48
3,0
3,5
4,0
1,3
2,0
2,5
0,5
1,1
0,4
0,9
1,2
1,0
0,5
1,2
1,0
4 - 9
4 - 8
5 - 9
5 - 8
5 - 8
4 - 9
5 - 8
5 - 9
4 - 7
5 - 8
5 - 8
4 - 9
5 - 8

4 - 9
4 - 8
300-1000
300-800
300-1000
300-800
300-500
300-1000
300-800
300-1000
300-500
300-1000
300-800
300-1000
300-500
300-1000
300-800
25 - 42
35 - 55
25 - 42
28 - 35
28 - 42
25 - 42
28 - 42
25 - 50
25 - 42
25 - 42
25 - 50
25 - 42
28-35

28 - 50
35 - 55
Ghi chú: 300, 500, 800, 1000 là các nồng độ Streptomyxin/1 lil môi trờng nuôi cấy
.

Sản xuất chế phẩm vi sinh vật từ các tổ hợp VSV đ tuyển chọn
- Giống Vi sinh vật: Giống Vi sinh vật đợc nhân trên môi trờng đặc đối với
(Nấm + Xạ khuẩn), đối với Vi khuẩn đợc nhân trên môi trờng dịch thể trên
máy lắc 150 vòng/phút (48-72 giờ tuỳ từng chủng).
- Chất mang: Chất mang là môi trờng để VSV sống, tồn tại và phát triển trong
một thời gian nhất định. Chất mang đợc chúng tôi sử dụng là hỗn hợp chất hữu
cơ gồm cám trấu, gạo, mùn ca, than bùn và một số phụ gia.
Hỗn hợp chất mang phải đợc tiệt trùng ở 121
0C
qua 1 giờ, sau đó để nguội và
tiến hành sản xuất chế phẩm VSV đợc thực hiện theo sơ đồ 1.


11
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu dinh dờng trong chất mang.
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả phân tích
Độ xốp % 67,9
Độ ẩm % 37,3
OM % 23,5
pH
KCl
7,0
N % 1,09
P
2

O
5
% 0,72
K
2
O % 5,6
P
2
O
5
dễ tiêu mg/100g chất mang 29,6
K
2
O dễ tiêu mg/100g chất mang 33,4
Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật dùng để xử lý phế thải
hữu cơ

Chủng giống VSV
Nhóm I (Vi khuẩn) Nhóm II (nấm, xạ khuẩn)
Từng chủng đợc nhân
sinh khố riêng rẽ ở
dạng dịch thể trong 48
giờ trên máy lắc
150 vòn
g/phút
Từng chủng đợc nhân
sinh khối riêng rẽ ở
dạng khuẩn lạc bào tử
trên môi trờng đặc
trong vòng 120 giờ.
Phối trộn ủ sinh khối
trong vòng 1 tuần
Chế phẩm Nấm, Xạ
khuẩn dạng chất mang
Chế phẩm vi sinh vật dạng
lỏng (Dịch thể)
Hỗn hợp chất mang (gồm
mùn ca, cám gạo)
đã xử lý tiệt trùng ở 121
0C

trong vòng 30 phút, có bổ
sun

g chất phụ gia.
Đem xử lý rác thải
12
2.2.2 Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông
nghiệp của chế phẩm VSV.
Tiến hành xử lý rác thải hữu cơ và phế thải nông nghiệp và đánh giá hiệu
quả của chúng qua 5 công thức thí nghiệm đợc bố trí nh sau:
CT1: Đối chứng (không xử lý chế phẩm VSV)
CT2: Xử lý chế phẩm VSV1
CT3: Xử lý chế phẩm VSV2
CT4: Xử lý chế phẩm VSV3
CT5: Xử lý chế phẩm VSV4
Thí nghiệm xử lý rác thải hữu cơ đợc thực hiện theo phơng pháp ủ bán hiêú
khí không đảo trộn với quy mô nhỏ. Rác thải sinh hoạt hữu cơ và phế thải nông
nghiệp đợc đa vào trong bể ủ, cứ mỗi lớp phế thải khoảng 30 - 40 cm ta phun
đều 1 lợt dung dịch chế phẩm vi sinh vật, cứ xử lý từng lớp nh vậy đến khi
phế thải đầy bể ủ thì dùng bùn ao trát kín nên trên bề mặt của bể ủ, với thời gian
ủ là 60 ngày. Trong quá trình ủ chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu lý, hoá
học và VSV trong đống ủ.
Phân tích hiệu quả của chế phẩm VSV trong quá trình xử lý phế thải hữu cơ
Sau 30 ngày ủ Sau 60 ngày ủ Chỉ tiêu
phân tích
Đơn vị
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
pH
KCl

7,6 7,7 7,7 7,8 7,6 7,8 8,1 8,2 8,0 8,1
Độ ẩm tđ %
68,2 65,4 67,6 65,9 68,3 40 32,5 30,7 33,1 30,4

Độ xốp %
45,3 57,1 58,6 54,8 59,3 56 71,3 72,5 71,9 74,2
OM %
16,7 20,8 22,0 21,1 23,8 19,3 28,3 30,1 27,9 29,5
N %
0,12 0,23 0,37 0,25 0,39 0,25 0,67 0,71 0,62 0,69
P
2
O
5
ts %
0,35 0,5 0,57 0,53 0,60 0,42 0,95 0,97 0,94 0,99
K
2
Ots %
0,27 0,4 0,45 0,42 0,47 0,31 0,76 0,78 0,75 0,81
P
2
O
5
dt mg/100g
112,8 245,3 250,5 249,1 252,7 175,9 518,0 527,2 523,3 529,5
K
2
Otrđ mg/100g
45,7 71,1 72,9 68,7 74,9 67,7 142,5 146,9 141,2 150,0
VKTS x10
7
tế bào
24,6 48,2 50,3 47,2 53,1 30,2 95,1 97,1 94,8 97,9

Nấm x10
6
tế bào
19,4 37,5 40,2 35,6 39,2 22,8 35,6 37,8 36,2 39,2
VKPGX x10
5
tế bào
7,3 13,2 13,8 12,6 12,9 17,2 41,3 40,9 39,7 42,5
XK x10
4
tế bào
3,9 7,1 7,9 7,4 7,5 11,7 25,9 30,5 28,6 31,7
Nhận xét:
- Về các chỉ tiêu dinh dỡng trong đống ủ: Nhìn chung hàm lợng các chất dinh
dỡng trong đống ủ tăng dần theo thời gian ủ, nhất là các chất dinh dỡng dễ tiêu.
13
- ở công thức có xử lý VSV hàm lợng các chất dinh dỡng luôn luôn cho cao hơn
ở các công thức đối chứng cụ thể:
Sau 60 ngày ủ: Hàm lợng OM (%) đạt cao nhất là CT3 (OM=30,1%), cho thấp
nhất là CT2 (OM=28,3%). Hàm lợng đạm tổng số (N%) đạt cao nhất là CT3
(N=0,71%), cho thấp nhất là CT4(N=0,62%). Hàm lợng lân tổng số (P
2
O
5
%) đạt
cao nhất là CT5 (P
2
O
5
=0,99%), cho thấp nhất là CT4 (P

2
O
5
=0,62%). Hàm lợng
kali tổng số (K
2
O%) đạt cao nhất là CT5 (K
2
O=0,71%), cho thấp nhất là CT4
(K
2
O =0,75%). Hàm lợng P
2
O
5
dễ tiêu và K
2
O trao đổi cho giá trị cao nhất ở CT5
(P
2
O
5
= 529,5 mg/100g phân, K
2
O = 150,0 mg/100g phân) và cho kết quả thấp nhất
ở CT2 (P
2
O
5
= 518,0 mg/100g phân), CT4 (K

2
O = 141,2 mg/100g phân).
- Về mật độ VSV trong đống ủ: ở công thức xử lý VSV cho số lợng của 5 nhóm
VSV đợc phân tích luôn luôn cao hơn ở công thức đối chứng và đạt cao nhất sau
60 ngày ủ, trừ nấm tổng số đạt cực đạt chỉ sau 30 ngày ủ. Cụ thể VKTS đạt 94,8 -
97,9 x 10
7
TB/1g (sau 60 ngày ủ), Nấm đạt 37,5 - 40,2 x 10
6
bào tử/1g; VKPGX đạt
39,7 - 42,5 x 10
5
TB/1g; xạ khuẩn đạt 25,9 - 31,7 x 10
4
TB/1g.
Nh vậy, tất cả các công thức có xử lý VSV đều cho hiệu quả cao trong quá trình
xử lý phế thải hữu cơ. Trong đó, nổibật có 2 loại chế phẩm VSV đợc tạo ra từ tổ
hợp 2 (hỗn hợp Vi khuẩn) và tổ hợp 4 (hỗn hợp Vi khuẩn + xạ khuẩn + nấm). Từ
đó, ta có thể lựa chọn hai tổ hợp VSV này để làm chế phẩm xử lý phế thải hữu cơ
Kết luận:
1. Từ bộ giống của Bộ môn Nông hoá - Vi sinh vật, Khoa Đất & Môi trờng, Trờng
Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đã thu thập và tuyển chọn đợc 15 chủng giống VSV
có khả năng phân giải chất hữu cơ để đa đánh giá các đặc tính sinh học.
2. Từ 15 chủng giống VSV trên, đã tuyển chọn đợc 10 chủng, đây là những
chủng có đặc tính sinh học tốt nhất (tốc độ mọc nhanh, đờng kính khuẩn lạc
lớn, khả năng thích ứng pH rộng, khả năng cạnh tranh lớn và đều thể hiện hoạt
tính enzim mạnh). Ngoài ra các chủng này còn phát triển mạnh ở khoảng nhiệt
độ cao từ 35 - 55
o
C, nên rất thích hợp với nhiệt độ của bể ủ rác thải. Các chủng

VSV đợc tuyển chọn bao gồm:
4 chủng Nấm: N1, N2, N3, N6.
4 chủng Vi khuẩn: VK2, VK4, VK5, VK6.
2 Xạ khuẩn: XK2, XK3.
3. Trong 4 loại chế phẩm VSV đợc tạo ra thì chế phẩm VSV2 và chế phẩm
VSV 4 là tổ hợp của (hỗn hợp Nấm + hỗn hợp Vi khuẩn + hỗn hợp Xạ khuẩn)
cho hiệu quả xử lý rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông nghiệp cao hơn cả.
4. Từ các kết quả nghiên cứu chúng tôi nhận thấy trong 4 tổ hợp VSV đã đợc
tuyển chọn thì có 2 tổ hợp tỏ ra chiếm u thế hơn, chúng cho hiệu quả xử lý rác
thải và phế thải nông nghiệp vợt trội, đó là
- Tổ hợp VSV1 là hỗn hợp của 4 chủng vi khuẩn: VK2, VK4, VK5, VK6.
- Tổ hợp VSV2 là hỗn hợp của 10 chủng (vi khuẩn + nấm + xạ khuẩn) đã tuyển chọn.
14
2.2.3 Xây dựng quy trình xử lý phế thải nông nghiệp và rác thải hữu cơ sinh
hoạt bằng công nghệ vi sinh bán hiếu khí
A. Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu cần thiết để sản xuất ra 1 tấn phân ủ hữu cơ sinh học từ rác thải
sinh hoạt gia đình hoặc phế thải nông nghiệp theo phơng pháp bán hảo khí

Các nguyên liệu dùng để chế biến Số lợng
- Rác thải hữu cơ sinh hoạt hoặc phế thải nông nghiệp
- Nớc
- Chế phẩm vi sinh dùng để xử lý

2-2,5 tấn (khoảng 3 - 3,5m
3
)
250 300 lít
5 lít

B.
Các bớc tiến hành
Bớc 1:
Thu gom và phân loại rác thải sinh hoạt tại gia đình.
Việc thu gom và lựa chọn các vật liệu hữu cơ (nh: các phần loại bỏ từ rau,
hoa, quả, thân cây, rơm rạ, giấy loại) việc phân loại các phế thải sinh hoạt đợc
tiến hành ngay tại gia đình trên cơ sở đợc tập huấn về phơng pháp tuyển lựa

Bớc 2:
ủ phế thải
Phế thải hữu cơ sau khi đã đợc tuyển chọn từ các hộ gia đình đợc đem tập
trung đến bể ủ. ở bể ủ, rác thải đợc đảo đều rồi dàn trải theo từng lớp khoảng 40-
50 cm, sau đó tới nớc có hoà chế phẩm vi sinh vật và nớc gỉ đờng, rồi lại tiếp
tục chất lên lớp rác thải hữu cơ khác và tiếp tục tới chế phẩm vi sinh vật kết hợp gỉ
đờng (tổng lợng chế phẩm VSV sử dụng phối trộn khoảng 2/3 tổng lợng chế
phẩm). Khi lợng rác thải phối trộn đợc chất dần đủ độ cao so với sức chứa của bể
ủ ngời ta tiến hành trát bề mặt bể ủ bằng một lớp bùn ao mỏng khoảng 2- 3cm.

Bớc 3:
Kiểm tra và duy trì độ ẩm trong bể ủ
Sau khi ủ đợc khoảng 10 ngày ngời ta tiến hành tới hết lợng chế phẩm
chứa VSV còn lại. Sau đó phải thờng xuyên giám sát độ ẩm và bổ sung nớc cho
bể ủ khi thấy cần thiết. Khoảng 20 hoặc 30 ngày sau khi ủ sẽ có nớc gỉ từ trong bể
chảy ra hố ga. Nớc này sẽ đợc thu lại để tới lên bề mặt của bể ủ kết hợp với
nớc tới để duy trì độ ẩm thích hợp cho bể ủ. Sau khi đã ủ khoảng 40 ngày thì
không cần bổ sung thêm nớc vào bể ủ nữa mà giữ nguyên hiện trạng cho đến khi
kết thúc quá trình ủ.

Bớc 4:
Chế biến phân hữu cơ sinh học.

- Sản phẩm phân ủ hữu cơ (sau khi ủ) đợc đem hong khô trong điều kiện
sân phơi có mái che.
- Sau khi phơi khô sản phẩm phân ủ ngời ta tiến hành nghiền và sàng các
sản phẩm và thu đợc 2 loại sản phẩm theo kích thớc thô và mịn.
+ Sản phẩm phân hữu cơ ở dạng thô: có thể phải đem ủ lại hoặc đợc dùng
để bón lót trực tiếp ra ruộng cho cây trồng.
+ Sản phẩm phân hữu cơ dạng mịn: đợc đóng vào bao đem bón ngay cho các
loại cây trồng hoặc đợc phối trộn bổ sung thêm những dòng vi sinh vật hữu ích.
15
Sơ đồ 1:
Quy trình xử lý rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông
nghiệp thành phân hữu cơ sinh học theo kiểu bán hiếu khí

Sau 50-60 ngày
Phân loại
Rác vô cơ
Loại bỏ khỏi
vật liệu chế
biến
Bể ủ
Phân hữu cơ
sinh học dạng
mịn
Phân hữu cơ
sinh học dạng
thô
Kiểm tra chất lợng
Đóng bao, đẹm
sử dụng
Rác hữu cơ
Chế phẩm Vi

sinh vật
Đem phơi
sàng
Nghiền
Rác thải sinh hoạt và phế thải nông nghiệp