Đồng phân hủy bã đậu nành và lá cây ở Hong Kong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TPHCM
KHOA MÔI TRƯỜNG
10CMT
Chuyên đề 14:

Đồng- phân hủy bã đậu nành và
lá cây ở Hong Kong
GVHD: TS Tô Thị Hiền
SVTH: Nguyễn Hữu Cường 1022040
Nguyễn Thị Thanh Loan 1022159
Nguyễn Minh Tuấn

1022331

Nhóm 27


KEY WORD
• The net loss of dry mass... Sự tổn thất khối lượng khô
• Ammonification... (sự) hình thành amoniac
• Soil conditioner... Chất dinh dưỡng cho đất
• DDW... Nước cất 2 lần
• Volatile solids... Những chất hữu cơ dễ bay hơi


TÓM TẮT
• Mục tiêu của nghiên cứu này là để đánh giá tính khả thi việc phân hủy đồng thời
bã đậu nành và lá cây và sự thay đổi tần số trên chất lượng phân bón. Bã đậu nành
được trộn với lá cây và mùn cưa với tỷ lệ là 1:1:3 (trọng lượng ướt) và C/N =
30:1.
• Chia làm 3 đống 4m3: hỗn hợp phân rồi đem quay cách tần số khác nhau: hàng

ngày (đống A), 3 ngày (đống B) và hàng tuần (đống C).
• Tần số quay khác nhau không ảnh hưởng rõ ràng đến sự thay đổi pH và chất dễ
bay hơi trong suốt thời gian ủ.
• Tần số quay cao làm giảm độ dẫn điện và hàm lượng NH4-N cũng giống như thời
gian ưa nhiệt ngắn, vì sự mất nhiệt lớn từ quá trình bốc hơi và bay hơi amonia
trong đống.


TÓM TẮT
• Phân hủy cao nhất của đống C là 4% xảy ra trong đống với thời gian quay
3 ngày, đúng với lượng nitơ cao trong xử lý này.
• Tất cả các phương pháp xử lý với tần số quay khác nhau đều đạt yêu ở
ngày 63 như được chỉ ra bởi carbon hữu cơ hòa tan, NH4-N hòa tan, C/N
và tỷ lệ số hạt nảy mầm.
• Tuy nhiên, tăng độ thoáng trong quá trình ủ cũng giúp ích cho việc đẩy
nhanh quá trình trưởng thành.
• Cân nhắc về việc giảm lao động và chi phí hoạt động thấp hơn so với điều
chỉnh hàng ngày, có thể nói tần số quay 3 ngày là phù hợp để chất lượng
phân hữu cơ đạt yêu cầu và dễ dàng đưa vào ứng dụng.


NỘI DUNG
1. Giới thiệu
2. Phương pháp
3. Kết quả và thảo luận
• 3.1. Sự thay đổi các chỉ số hóa lý trong quá trình ủ
• 3.2. Phân tích dưỡng chất
• 3.3. Đánh giá độ trưởng thành

4. Kết luận

GIỚI THIỆU
Lượng chất thải rắn phát sinh tại Hồng Kông: 15.700 tấn/ngày (năm 1997)
Ủ phân được lựa chọn cho việc giảm thải chất thải
Trong nghiên cứu này, bã đậu nành và lá cây cùng được xử lý bằng phương
pháp ủ.
Trước đó, họ đang xử lý chúng bằng cách chôn lấp
Bã đậu có hàm lượng Nitơ cao, phát sinh từ nhà máy sữa đậu nành và đậu
phụ.
Lá cây: phân hủy chậm do hàm lượng cellulose và lignin cao (các hợp chất
khó phân hủy)


GIỚI THIỆU
Để phân hữu cơ đạt chất lượng cần kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng:





Nhiệt độ
Độ thoáng khí
Độ ẩm
Hàm lượng chất dinh dưỡng

Tần số quay là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng phân hữu cơ

 Mục tiêu của nghiên cứu này: Đánh giá tính khả thi khi đồng phân hủy bã
đậu nành và lá cây, và tìm ra tần số quay tối ưu cho khi đồng phân hủy bã

đậu nành với lá cây


PHƯƠNG PHÁP
Ủ thành đống
Bã đậu nành 1

Lá cây

Mùn cưa

1

3

C:N = 30:1
Chia thành 3
đống

4m3/đống
Ủ trong 63 ngày
Điều chỉnh độ
ẩm 60-70%

A: tần số quay
hàng ngày
B: Tần số quay 3
ngày
C: Tần số quay
hàng tuần

Lấy mẫu phân tích định kì vào ngày: 0, 7, 14, 21,
28, 35, 49 và 63


Tính chất hóa lý của phân hữu cơ
• Dung dịch các chất chiết xuất thu được bằng cách lắc cơ học mẫu với nước
cất 2 lần (DDW), tỷ lệ rắn:DDW = 1:10, trong 1 giờ.
• Cặn lơ lửng được ly tâm ở 10,000 rpm và lọc qua màng lọc 0.45 μm.
 Độ pH được đo bằng máy đo Orion 920 ISE
 EC – máy đo độ dẫn Orion 160
 Carbon hữu cơ hòa tan – máy phân tích hữu cơ tổng SHIMADZU TOC – 5000A
 NH4-N: phương pháp nhuộm xanh và NO3-N: phương pháp khử “copperised cadmium”
 Độ ẩm được đo bằng phương pháp sấy khô mẫu tươi ở 1050C trong 24h
 Chất rắn dễ bay hơi: nung mẫu đã sấy khô trong lò ở 5500C trong 16h
 Tỷ lệ E4/E6 xác định trên các chất chiết xuất sử dụng chất chiết tách Na 4P2O7H2O, sau
đó xác định quang phổ hấp thu tại bước sống 460 và 660 nm.


Thử nghiệm sự nảy mầm của hạt cải xoong
Chiết xuất nước trong 1 giờ bằng cách lắc cơ học
mẫu tươi với nước cất 2 lần: Compost:DDW =
•   Công thức tính chỉ số nảy mầm (GI):
1:10 (khối lượng khô/thể tích)
Lót giấy lọc Whatman #1 vào đĩa petri,
cho 5.0ml nước chiết xuất vào giấy lọc
Gieo đều 10 hạt giống cải xoong trên gấy
lọc và ủ 20-250C trong bóng tối 48 giờ
Đánh giá phân hữu cơ bằng cách đếm số
lượng hạt nảy mần, và đo độ dài tối ưu của

rễ mầm


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Sự thay đổi các chỉ số hóa lý
trong quá trình ủ
Nhiệt độ:
- Đạt pha ưa nhiệt (>500C) sau 3-4 ngày. Tuy
nhiên, đống A lâu đạt pha ưa nhiệt hơn.
- Trong suốt pha ưa nhiệt, nhiệt độ tối đa cả 3
đống: 70 -730C
- Ngày thứ 48: nhiệt độ đống A giảm mạnh và
chuyển sang pha làm mát. Trong khi nhiệt độ
đống B và C chỉ giảm nhẹ còn 620C.

Hình 1. Những thay đổi về nhiệt độ trong
nghiên cứu này


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

pH
và
EC

Hình 2. Những thay đổi pH và độ dẫn điện (EC) trong nghiên cứu này


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Những biến đổi trong chất rắn

dễ bay hơi
- Hàm lượng chất rắn dễ bay hơi giảm theo thời gian
do quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật
- Sự bay hơi chất rắn hữu cơ: Đống A (6%) cao hơn
so với đống B và C (3%)
- Sự thất thoát chất rắn dễ bay hơi do sự làm thoáng
khí là có lợi cho sự phân hủy hữu cơ trong nghiên
cứu này
- Tuy nhiên, mức độ thất thoát chất rắn dễ bay hơi
thấp sau 63 ngày ủ.

Hình 3. Những thay đổi chất rắn dễ bay hơi
trong nghiên cứu này


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Phân tích dưỡng chất
Những thay đổi carbon hữu cơ tổng
- Hàm lượng carbon hữu cơ tổng ít giảm nhẹ ở cả 3
đống, cuối giai đoạn ủ 45 – 42%.
- Đống B có sự thất thoát lượng carbon hữu cơ cao
hơn một chút

Hình 4a. Những thay đổi cacbon hữu cơ
tổng trong nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Phân tích dưỡng chất
Những thay đổi carbon hữu cơ hòa tan

- Cao nhất vào ngày thứ 7
- Sau đó giảm nhanh, và giảm dần từ ngày 21 đến
hết quá trình ủ.
- Phần carbon hữu cơ hòa tan còn lại khi hết quá
trình ủ:
Đống A < đống B < đống C
Đống A và đống B dưới 5000 mg.kg-1
Hình 4b. Sự thay đổi cacbon hữu cơ hòa
tan trong nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Phân tích dưỡng chất
Chu trình Nitơ:
- Hàm lượng nitơ tổng 1.50 – 1.66% vào đầu quá
trình ủ, sau đó lên đến 2.00 – 2.25%
- Hàm lượng nitơ tổng từ ngày 30 -35 trong đống B
giảm đáng kể, trong khi A và C tăng mạnh.

Hình 5a. Sự thay đổi nitơ tổng trong
nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Phân tích dưỡng chất
Chu trình Nitơ:
- Hàm lượng NH4-N ở pha ưa nhiệt, cho thấy ban đầu tỷ lệ
hình thành Amoniac cao
- Hàm lượng NH4-N đống B và C cao hơn nhiều so với
đống A ở pha ưu nhiệt

- NH4-N giảm mạnh suốt quá trình phân hủy, và đạt giá trị
thấp khi kết thúc quá trình ủ
- Hàm lượng NH4-N của cả 3 đống đều nhỏ hơn 200mg.kg 1 (đạt yêu cầu <400mg.kg -1)
Hình 5b. Sự thay đổi NH4 - N trong
nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Phân tích dưỡng chất
Chu trình Nitơ:
- Hàm lượng NO3-N giảm mạnh từ khi bắt đầu ủ. Và
đến ngày thứ 7 thì bắt đầu ổn định.
- Ở pha ưa nhiệt: hàm lượng NO3-N gần như không
thay đổi và ở mức thấp dưới 2mg.kg-1
- Và sau ngày 49, NO3-N tăng mạnh, trùng hợp với
thời điểm hàm lượng NH4-N giảm mạnh.
- Tuy nhiên, hàm lượng NO3-N đều thấp hơn
5mg.kg-1.

Hình 5c. Sự thay đổi NO3 - N trong
nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đánh giá độ trưởng thành
Thí nghiệm nảy mầm hạt cải xoong:
- Chỉ số nảy mầm trước khi ủ là 36%, ngày thứ 7 giảm còn
26-33%.
- Sau ngày 21 thì chỉ số hạt nảy mầm bắt đầu tăng và đạt 8091% khi kết thúc quá trình ủ.
- Phân hữu cơ trong đống A và B ổn định vào ngày thứ 49,

đống C cần thời gian lâu hơn.
Độc tố sinh ra trong quá trình phân hủy yếm khí gây ức chế
quá trình sinh trưởng của hạt mầm
Giảm/hạn chế độc tố bằng cách tăng thời gian phân hủy
Hình 6a. Những thay đổi trong chỉ số hạt cải
hiếu khí (tăng tần số quay)
xoong nảy mầm trong nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đánh giá độ trưởng thành
Tỷ lệ C/N
- Ban đầu tỷ lệ C/N được điều chỉnh lên 30:1. Tỉ lệ
C/N cuối quá trình giảm còn khoảng 18-20:1
- Không có sự chênh lệch rõ rệt tỷ lệ C/N giữa các
đống khi kết thúc quá trình ủ
- C/N ≤ 20:1 là đạt yêu cầu
- Cả 3 phương pháp ủ đều đạt độ trưởng thành sau
63 ngày
Hình 6b. Sự thay đổi trong tỷ lệ C/N trong
nghiên cứu này.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đánh giá độ trưởng thành
Tỷ lệ E4/E6
- Tỷ lệ mật độ quang của acid humic và acid fulvic ở
460 và 660 nm, E4/E6
- E4/E6 trong đống A và B tương đối cao so với
đống C trong suốt quá trình ủ.

Tỷ lệ E4/E6 giảm dần giúp tăng chất lượng phân
hủy bã đậu nành và lá cây qua quá trình mùn hóa.
Hình 6c. Sự thay đổi trong tỷ lệ E4/E6 trong
nghiên cứu này.


KẾT LUẬN


KẾT LUẬN


Cảm ơn cô và các bạn
đã chú ý lắng nghe!