NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ THẢI NGÀNH MÍA ĐƯỜNG VÀ THAN BÙN Ủ LÀM PHÂN VI SINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
----------

TRẦN THỊ ÚT THE

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ THẢI NGÀNH MÍA ĐƯỜNG
VÀ THAN BÙN Ủ LÀM PHÂN VI SINH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 07/2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
----------

TRẦN THỊ ÚT THE

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ THẢI NGÀNH MÍA ĐƯỜNG
VÀ THAN BÙN Ủ LÀM PHÂN VI SINH

Ngành: Kỹ thuật môi trường

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: TS.LÊ QUỐC TUẤN

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 07/20


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN
Khoa

: Môi trường và tài nguyên

Ngành

: Kỹ thuật môi trường

Lớp

Họ và tên

: TRẦN THỊ ÚT THE

MSSV : 06127112

Khóa học

: 2006 - 2010

: DH06MT

1. Tiêu đề luận văn: “Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than
bùn ủ làm phân vi sinh”
2. Nhiệm vụ.
-

Nghiên cứu lý thuyết.

-

Tiến hành thực nghiệm ủ phân và trồng rau muống.

-

Tính toán kinh tế lựa chọn tỷ lệ ủ phân tốt nhất.

-

Tính toán, so sánh hiệu quả của phân vi sinh được ủ tử bùn mía và than bùn,
phân chuồng và phân hóa đối với cây rau muống.

-

Trình bày thuyết minh tính toán.

3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn

: 15/02/2010

4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn : 10/07/2010
5. Họ tên cán bộ hướng dẫn: TS. LÊ QUỐC TUẤN
Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua bộ môn.
Ngày........... tháng ....... năm .......

Ngày…….tháng…….năm…….

Ban Chủ Nhiệm Khoa

Cán Bộ Hướng Dẫn

( Ký và ghi rõ họ tên)

( Ký và ghi rõ họ tên )

i


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

LỜI CẢM ƠN
Với tất cả sự kính trọng và lòng biết ơn, em xin chân thành cảm ơn quý thầy
cô Khoa Môi Trường và Tài Nguyên – Trường Đại Học Nông Lâm TP. HCM,
những người đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt nguồn kiến thức và những
kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.

Xin đặc biệt cảm ơn người thầy, TS. Lê Quốc Tuấn. Cảm ơn thầy đã dành
nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình giúp đỡ cho em trong quá trình thực hiện khóa
luận.
Xin chân thành cảm ơn Mẹ là người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo
con trong việc tiến hành ủ phân và trồng rau.
Xin chân thành cảm ơn tập thể ĐH06MT - những người bạn luôn bên cạnh
quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập cũng như thực
hiện luận văn tốt nghiệp.
Xin cảm ơn gia đình là nguồn động viên, là điểm tựa vững chắc, đã hỗ trợ và
luôn giúp con có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn và hoàn thành tốt nhiệm vụ
của mình.
Dù đã cố gắng, nhưng do khả năng, kiến thức và thời gian có hạn nên không
thể tránh được những sai sót, kính mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của
thầy cô và các bạn về khóa luận tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn!
TRẦN THỊ ÚT THE

ii


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân
vi sinh” được tiến hành tại tt Võ Xu, huyện Đức Linh, tỉnh Bình Thuận, thời gian từ
01/02/2010 đến 10/07/2010.
Kết quả nghiên cứu thu được: Sử dụng công nghệ Huđavil trong quá trình xử lý
bùn mía và than bùn thành phân vi sinh được tiến hành đơn giản và thu kết quả cao.
Tiến hành ủ phân vi sinh từ bùn mía và than bùn với 3 tỷ lệ:
-

Tỷ lệ I

: Bùn mía : Than bùn = 1 : 5

-

Tỷ lệ II

: Bùn mía : Than bùn = 1 : 5

-

Tỷ lệ III

: Bùn mía : Than bùn = 1 : 5

Kết quả tỷ lệ than bùn : bùn mía = 1 : 1 là tốt nhất:
-

Chất lượng phân đầu ra cao.

-

Khối lượng chất thải được xử lý lớn và đem lại lợi ích về kinh tế và kỹ
thuật cao hơn so với tỷ lệ đang áp dụng tại công ty TNHH phân bón
Tiến Thành.

Sử dụng phân vi sinh ủ từ bùn mía và than bùn bón cho cây rau muống tuy kết
quả nồng độ nitơ trong đất sau khi trồng không cao bằng sử dụng phân chuồng và

phân hóa học (urê). Tuy nhiên bù lại, phân vi sinh đạt được một số ưu điểm mà
phân chuồng và phân hóa học không đạt được là:
-

Sản xuất và sử dụng phân vi sinh có tính môi trường rất cao: Trong quá
trình sản xuất đã xử lý một khối lượng lớn phế thải ngành mía đường,
trong quá trình sử dụng thì tốt cho cây và cải tạo đất.

-

Đạt hiệu quả kinh tế cao: Nguyên liệu rẻ, năng suất cây trồng cao.

-

Tính kỹ thuật: Công nghệ sản xuất đơn giản, ít tốn kém.

iii


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

MỤC LỤC
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN……………………………………...i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
TÓM TẮT ............................................................................................................ iii
MỤC LỤC ........................................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................... viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG................................................................................. ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ................................................................................... x
Chương 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .......................................................................... 2
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .......................................................................... 2
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 2
1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết ......................................................................... 2
1.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm ................................................................... 3
1.5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI ....................................................................................... 3
1.6. Ý NGHĨA KINH TẾ - XÃ HỘI .................................................................... 3
1.6.1. Kinh Tế ............................................................................................. 3
1.6.2. Xã hội ............................................................................................... 3
Chương 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .................................................................. 4
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PHÂN BÓN TIẾN THÀNH............ 4
2.1.1. Tên công ty: Công ty TNHH sản xuất phân bón Tiến Thành ........... 4
2.1.2. Vị trí địa lý ....................................................................................... 4
2.1.3. Điều kiện tự nhiên ............................................................................ 4
2.1.4. Nông nghiệp ..................................................................................... 5
2.1.5. Cơ sở vật chất của công ty................................................................ 5

iv


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

2.1.6. Cơ cấu tổ chức hoạt động ................................................................. 7
2.1.7. Các thông tin về hoạt động sản xuất ................................................ 8
2.2. TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH SẢN XUẤT PHÂN VI SINH TỪ CHẤT
THẢI RẮN ........................................................................................................... 9
2.2.1. Nguyên liệu ủ phân ............................................................................ 9
2.2.2. Các vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ ........................................ 9
2.2.3. Nguyên lý ủ ..................................................................................... 10

2.2.3.1. Ủ hiếu khí .......................................................................... 10
2.2.3.2. Ủ kị khí .............................................................................. 11
2.2.3.3. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ ........................... 12
2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy các chất hữu cơ trong khi ủ14
2.2.4.1. Các yếu tố vật lý ................................................................ 14
2.2.4.2. Các yếu tố hóa sinh ........................................................... 15
2.2.5. Một số phương pháp ủ phân vi sinh đã và đang áp dụng ................ 16
2.2.5.1. Phương pháp ủ đánh luống ................................................ 16
2.2.5.2. Phương pháp ủ dạng biogas .............................................. 20
2.3. TỔNG QUAN VỀ PHÂN VI SINH HUĐAVIL ........................................ 22
2.3.1. Quy trình sản xuất ........................................................................... 22
2.3.1.1. Giai đoạn ủ phân hủy......................................................... 24
2.3.1.2. Giai đoạn ủ chín (ủ chín) ................................................... 25
2.3.1.3. Phối chế thành phẩm ......................................................... 25
2.3.2. Sản xuất dịch men vi sinh Huđavil từ chế phẩm giống và môi trường
khô…. ........................................................................................................ 28
2.3.2.1. Bộ chế phẩm vi sinh .......................................................... 28
2.3.2.2. Quy trình sản xuất dịch men ............................................. 28
2.3.3. Khả năng áp dụng. ........................................................................... 29
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 31
3.1. THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU .................................................. 31
3.1.1. Thời gian nghiên cứu...................................................................... 31

v


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

3.1.2. Địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 31
3.2. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH .................................................................. 31

3.2.1. Thí nghiệm A: Ủ phân .................................................................... 31
3.2.1.1. Bố trí thí nghiệm................................................................ 31
3.2.1.2. Mô hình thí nghiệm ........................................................... 32
3.2.2. Thí nghiệm B: Ứng dụng lên cây rau muống ................................. 33
3.2.2.1. Bố trí thí nghiệm................................................................ 33
3.2.2.2. Mô hình thí nghiệm ........................................................... 33
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 34
4.1. KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM A (QUÁ TRÌNH Ủ PHÂN) .................... 34
4.1.1. Đánh giá cảm quan .......................................................................... 36
4.1.2. Chỉ tiêu vật lý .................................................................................. 37
4.1.2.1. Nhiệt độ ............................................................................. 37
4.1.2.2. Độ ẩm ................................................................................ 38
4.1.2.3. Độ xốp ............................................................................... 38
4.1.3. Chỉ tiêu hóa học ............................................................................... 39
4.1.3.1. pH ...................................................................................... 39
4.1.3.2. Nitơ tổng số, nitơ dễ tiêu, humic ....................................... 39
4.1.4. Tính toán kinh tế (phụ lục A) .......................................................... 39
4.1.4.1. Thí nghiệm A1 (Khối ủ I) ................................................. 40
4.1.4.2. Thí nghiệm A2 (Khối ủ II) ................................................ 40
4.1.4.3. Thí nghiệm A3 (khối ủ III) ................................................ 41
4.1.4.4. So sánh lợi nhuận và chi phí sản xuất của 2 loại phân ...... 41
4.2. KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM B (TRỒNG RAU MUỐNG) ................... 42
4.2.1. Đánh giá cảm quan .......................................................................... 45
4.2.2. Chỉ tiêu hóa học ............................................................................... 46
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 48
5.1. KẾT LUẬN.................................................................................................. 48
5.2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 49

vi

Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 50
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 51
PHỤ LỤC A: TÍNH TOÁN KINH TẾ KHI PHỐI TRỘN THÀNH PHẨM 1
TẤN PHÂN ........................................................................................................ 51
PHỤ LỤC B: MỘT SỐ HÌNH ÀNH VỀ CÔNG TY TNHH PHÂN BÓN TIẾN
THÀNH .............................................................................................................. 59
PHỤ LỤC C: MỘT SỐ HÌNH ÀNH VỀ QUÁ TRÌNH Ủ PHÂN ..................... 64
PHỤC LỤC D: MỘT SỐ HÌNH ÀNH VỀ QUÁ TRÌNH TRỒNG RAU
MUỐNG. ............................................................................................................ 68

vii


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CTR

: Chất thải rắn.

Cty

: Công ty.

HCVS

: Hữu cơ vi sinh.

HCVSĐVL : Hữu cơ vi sinh đa vi lượng.
L:R:H

: Dài : Rộng : Cao.

L:R

: Dài : Rộng.

MHCVSN

: Mùn hữu cơ vi sinh nền.

NPK

: Nitơ - phốtpho - kali.

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn.

viii


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các loại cây trồng và sản lượng…………………………………………...5
Bảng 2.2. Các trang thiết bị máy móc khác trong nhà xưởng...................................... 6

Bảng 2.3. Số lượng nhân sự của dự án......................................................................... 7
Bảng 2.4. Tỷ lệ phối trộn và chi phí sản xuất phân Huđavil loại 1 (3`% N.P.K) tại
công ty Tiến Thành ......................................................................................... 26
Bảng 2.5. Tỷ lệ phối trộn và chi phí sản xuất phân Huđavil loại 2 (11% N.P.K) tại
công ty Tiến Thành ......................................................................................... 26
Bảng 4.1. Ghi chép theo dõi thí nghiệm A................................................................. 34
Bảng 4.2. Sự thay đổi pH trong quá trình ủ……………………………………… .. .39
Bảng 4.3. Kết quả chỉ tiêu phân tích của ba khối ủ.................................................... 39
Bảng 4.4. So sánh lợi nhuận và chi phí sản xuất phân loại 1 ..................................... 41
Bảng 4.5. So sánh lợi nhuận và chi phí sản xuất phân loại 2 ..................................... 41
Bảng 4.6. Ghi chép quá trình theo dõi thí nghiệm B (trồng rau muống) ................... 42
Bảng 4.7. Bảng phân tích mẫu đất sau khi trồng rau muống ..................................... 46
Bảng 4.8. Bảng so sánh lợi ích khi sử dụng từng loại phân ....................................... 47

ix


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ cơ cấu tổ chức hoạt động ................................................................... 7
Hình 2.2. Sơ đồ chung của quá trình ủ hiếu khí CTR ................................................ 11
Hình 2.3. Mối quan hệ của sự tạo thành sinh khối vi sinh vật và hoạt tính enzym ... 12
Hình 2.4. Quá trình tổng hợp và phản ứng enzym ..................................................... 14
Hình 2.5. Phương pháp ủ khị khí theo phương pháp biogas ..................................... 21
Hình 2.6. Sơ đồ quy trình sản xuất phân vi sinh Huđavil .......................................... 23

x

Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Để sản xuất đường, hàng năm Việt Nam phải trồng được từ 10 đến 12 triệu tấn
mía cây với diện tích canh tác từ 250.000 đến 300.000 ha chủ yếu là đất bạc màu và
vùng nhiễm phèn nặng (không trồng được các loại cây khác). Vì thế, để trồng được
250.000 ha mía, ngoài phân hóa học (đạm - lân - kali) tối thiểu phải bón 4 - 5 tấn
phân chuồng cho 1 ha tức là phải có 1 triệu tấn phân chuồng bón cho 250.000 ha.
Việc làm phân chuồng hay phân xanh từ các chất hữu cơ có nguồn gốc động
thực vật từ lâu đã được người nông dân tiến hành, nhưng chỉ làm manh mún trong
mỗi gia đình nhà nông để có phân bón cho mảnh đất canh tác của gia đình mình.
Vậy làm sao để có được một triệu tấn phân chuồng bón cho cây mía? Trong khi đó,
việc chế biến 10 triệu tấn mía để làm đường sinh ra một lượng phế thải khổng lồ:
2,5 triệu tấn bã mía, 250.000 tấn bã bùn (sau khi đã lấy nước đường) và 250.000 tấn
mật rỉ. Trước đây 80% lượng bã mía này được dùng để đốt lò hơi trong các nhà máy
sản xuất đường, sinh ra 50.000 tấn tro và 20% còn lại là 500.000 tấn bã được dùng
làm ván ép, còn mật rỉ dùng để sản xuất cồn, mỳ chính hoặc dùng cho các công
nghệ vi sinh khác như chế biến thành thức ăn chăn nuôi. Riêng tro và bã bùn không
sử dụng được phải đổ ra các bãi đất trống. Tuy là phế thải nhưng trong bã bùn lại có
nhiều chất hữu cơ mà cây mía đã hút từ đất như protêin, lipít, các chất khoáng,
vitamin... và cả những chất bẩn từ cây mía (vì khi đưa vào máy nghiền, cây mía
không được cọ rửa). Các chất này sau một thời gian đã lên men vi sinh vật có mùi
thối ngấm xuống đất gây ô nhiễm môi trường và ô nhiễm nguồn nước rất nặng.
Khi làm nghiên cứu này, trước hết sẽ trả lại cho đất những gì cây trồng lấy đi.
Người nông dân trồng mía mỗi năm thu hoạch 40 tấn mía/ha, nếu tính cả ngọn - lá

1

Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

gốc thì phải là 60 tấn. 60 tấn mía hằng năm đã tiêu tốn biết bao NPK (nitơ - phốtpho
- kali) và các nguyên tố vi lượng khác của 1 ha đất. Chính những chất này lại có
trong bã bùn (chứ không có trong đường). Bởi vậy phải chế biến bã bùn thành phân
bón HCVS (bón cho đất trồng mía là chính và đất trồng một vài loại cây trái khác)
để trả lại độ phì cho đất, chống thoái hóa đất canh tác và quan trọng nữa là khắc
phục tình trạng ô nhiễm môi trường, nguồn nước mà các phế phẩm của ngành mía
đường mang lại.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Sử dụng phế thải của ngành mía đường cụ thể đó là bùn mía kế hợp với than
bùn làm phân vi sinh bón cho cây trồng.
- Sử dụng các tỷ lệ khác nhau giữa than bùn và bùn mía để ủ phân, đồng thời bổ
sung thêm một số chất để nâng cao hiệu quả ủ, đạt năng suất cao và nâng cao hiệu
quả xử lý phế thải ngành mía đường.
- Ứng dụng phân đã ủ lên cây rau muống để xem hiệu quả của phân đối với đất
và đối với cây trồng như thế nào so với phân chuồng và phân hóa học.
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Khảo sát, tìm hiểu đánh giá hiện trạng sử dụng chất thải làm phân vi sinh.
- Làm thực nghiệm ủ phân.
- Đề xuất quy trình thích hợp, đưa ra tỷ lệ ủ giữa bùn mía và than bùn thích hợp
để quá trình ủ đạt hiệu quả cao nhất.
- Tính toán hiệu quả kinh tế cho từng tỷ lệ và đề suất ra tỷ lệ thích hợp, đạt chất
lượng và hiệu quả kinh tế cao nhất.
- Dùng phân hóa học, phân chuồng và phân ủ được từ bùn mía bón cho cây rau
muống và xem hiệu quả của phân đối với đất sau khi trồng.
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Sưu tầm, thu thập, tổng hợp tài liệu.

- Nghiên cứu các tài liệu về công nghệ về phân vi sinh công nghệ sử dụng chất
thải làm phân vi sinh (cụ thể là về công nghệ làm phân vi sinh Huđavil).

2


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

- Phòng vấn chuyên gia: Hỏi và được giải đáp các thắc mắc về chuyên môn.
- Tham khảo bà con có kinh nghiệm trong việc trồng rau muống.
1.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Trực tiếp tiến hành các bước ủ phân vi sinh với 3 tỷ lệ khác nhau:
 Tỷ lệ I

: Bùn mía : Than bùn = 1 : 5

 Tỷ lệ II

: Bùn mía : Than bùn = 1 : 5

 Tỷ lệ III

: Bùn mía : Than bùn = 1 : 5

- Trồng rau muống bón phân vi sinh ủ được, phân chuồng và phân hóa học rồi so
sánh năng suất thu được, lợi ích về kinh tế và môi trường mà mổi loại phân đem lại.
1.4.3. Phương pháp phân tích
(Được tiến hành do Trung Tâm Công Nghệ Và Quản Lý Môi Trường Và Tài
Nguyên, Trường Đại Học Nông Lâm – Tp. Hồ chí minh)
1.5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

- Đề tài chỉ nghiên cứu sử dụng bùn mía và than bùn ủ làm phân vi sinh tại công
ty TNHH phân bón TIẾN THÀNH với 3 tỷ lệ khác nhau nhằm đưa ra được tỷ lệ đạt
chất lượng và hiệu quả kinh tế cao.
- Trồng rau muống bón phân vi sinh ủ được, phân chuồng và phân hóa học rồi so
sánh năng suất thu, lợi ích về kinh tế và môi trường mà mổi loại phân đem lại.
- Vì điều kiện kinh tế nên đề tài chỉ nghiên cứu theo dõi và tính hiệu quả kinh tế
dựa trên chỉ tiêu Nitơ tổng, Nitơ dễ tiêu và humic.
1.6. Ý NGHĨA KINH TẾ - XÃ HỘI
1.6.1. Kinh Tế
Sử dụng tái chế chất thải từ ngành công nghiệp mía đường để làm phân vi sinh
bón cho cây trồng đem lại hiệu quả kinh tế cao.
1.6.2. Xã hội
Sử dụng tái chế chất thải từ ngành công nghiệp mía đường để làm phân vi sinh đã
hạn chế được một phần lượng rác thải công nghiệp, hạn chế tình trạng ô nghiễm
môi trường.

3


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

Chương 2
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PHÂN BÓN TIẾN THÀNH
2.1.1. Tên công ty: Công ty TNHH sản xuất phân bón Tiến Thành
 Người đại diện: Ông Đinh Minh Tiến.
 Chức vụ: Giám đốc.
 Địa chỉ liên hệ: Thôn 6, xã Vũ Hòa, huyện Đức Linh, tỉnh Bình Thuận.
 Số điện thoại: 062.3882410
2.1.2. Vị trí địa lý

 Địa điểm khu vực sản xuất: Kp 3, tt Võ Xu, huyện Đức Linh, tỉnh Bình Thuận.
 Vị trí tiếp giáp của khu vực sản xuất:
- Phía Đông

: Đất vườn điều của dân.

- Phía Tây

: Đường giao thông ĐT710.

- Phía Nam

: Đất vườn điều của dân.

- Phía Bắc

: Đất vườn điều của dân

 Tổng diện tích: 2346 m2.
2.1.3. Điều kiện tự nhiên
 Đức Linh là một huyện miền núi nằm ở phía Tây - Tây Bắc của Bình Thuận,
cách trung tâm tỉnh lụy 140 km về phía Đông Nam. Có tọa độ địa lý nằm trong
khoảng: 1005`00`` độ vĩ bắc, 107053`35`` đến 107039`37`` độ kinh đông.
 Vị trí của Đức Linh nằm ỏ vùng chuyển tiếp giữa các vùng Đông Nam Bộ và
Nam Trung Bộ, thuận lợi cho giao lưu kinh tế - văn hóa với các vùng xung quanh
thông qua đường quốc lộ 1A qua tỉnh Đồng Nai đi Tp.HCM và quốc lộ 20 đi Đà Lạt
– Lâm Đồng.
- Phía Bắc giáp với huyện Đại Hoai – Lâm Đồng.

4

Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

- Phía Nam giáp với huyện Xuân Lộc – Đồng Nai.
- Phía Đông giáp với huyện Tánh Linh – Bình Thuận.
- Phía Tây giáp với huyện Tân Phú và huyện Định Quán – Đồng Nai.
2.1.4. Nông nghiệp
 Diện tích đất dùng cho nông nghiệp chiếm 85,22%.
 Sản lượng lương thực : 97824 tấn, sản lượng lương thực bình quân theo đầu
người 706 kg/người.
Bảng 2.1. Các loại cây trồng và sản lượng
Stt

loại cây trồng

diện tích (ha)

sản lượng (tấn)

1

Lúa

18195

78825

2

Bắp

3199

18999

3

Khoai mì

2876

61269

4

Rau

595

4660

5

Đậu các loại

793

579

6

Cây bông

30

45

7

Mía

350

19775

8

Đậu phộng

592

445

9

Đậu tương

240

385

10

Cà phê

443

886

11

Cao su

4200

5510

12

Hồ tiêu

1123

1914

13

Điều

8177

4941

40813

198233

Tổng cộng
2.1.5. Cơ sở vật chất của công ty

Diện tích khu vực sản xuất (phân rõ các khu vực).
 Bãi xe và vườn hoa

: 140 m2

 Văn phòng

: 50 m2

5


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

 Nhà nghỉ công nhân

: 150 m2

 Khu chế biến đóng bao

: 250 m2

 Bãi tập kết nguyên liệu và bãi ủ: 1756 m2
Bảng 2.2. Các trang thiết bị máy móc khác trong nhà xưởng
Số

TT Tên thiết bị
1

2

lượng

Dây chuyền sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh

1

Thiết bị sản xuất dịch men vi sinh

2

Máy phun phân vi sinh

2

Băng tải di động

4

Máy đánh tơi trục đứng

2

Máy nghiền trục ngang

2

Sàng rung

2

Máy trộn sản phẩm

1

Thiết bị khử trùng

2

Bếp gas, bình gas

2

Dàn sản xuất phân bón vi lượng

1

Thiết bị tạo phức inox
Thiết bị tổng hợp hữu co inox (có gia nhiệt, sinh

hàn, khuấy...)
Thiết bị tách tinh chế humic từ than bùn
Thiết bị cất nước, lọc nước
Cân phân tích, cân kỷ thuật, ống đong
Thùng inox, thùng nhựa, xô chậu, ống đong
Dụng cụ phân tích một số chì tiêu cơ bản
3

Thiết bị khác
Trạm biến thế 75 KVA

1

Quạt xấy

6

6

Công suất
7000(tấn/năm)

15.000 (lit/năm)


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

Máy hút bụi

4

Dụng cụ bảo hộ lao động

100

Máy lạnh nhà xưởng

4

Xe ô tô tải 8 tấn - HINO

1

Xe ô tô tải nhẹ

1

Xe ben 7 m2

1

Xe đảo 8 tấn

1

2.1.6. Cơ cấu tổ chức hoạt động
Ban giám đốc

Bộ phận kế toán,
tổ chức hành

chính, văn phòng

Bảo vệ

Quản đốc
phân xưởng

Bộ phận
kỹ thuật

Công nhân

Lái xe

Bộ phận
kinh
doanh

Hình 2.1. Sơ đồ cơ cấu tổ chức hoạt động
Bảng 2.3. Số lượng nhân sự của dự án
Stt

Bộ phận

Số người

1

Ban giám đốc

02

2

Quản đốc phân xưởng

02

3

Bộ phận kế toán, tổ chức hành chính, văn phòng

02

4

Bộ phận kỹ thuật

02

5

Bộ phận kinh doanh

01

6

Bảo vệ

02

7


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

7

Công nhân

50

8

Lái xe

02

Tổng cộng

63

2.1.7. Các thông tin về hoạt động sản xuất
 Thời gian thành lập: Năm 2003.
 Nguồn vốn đầu tư ban đầu: 15 tỷ đồng.
 Tên mặt hàng sản xuất: Có hai loại.
+ Loại 1: Phân hữu cơ vi sinh Huđavil: Có 3% N.P.K, hữu cơ>12%, vi
lượng 0,1%, vi sinh vật (Npx) 3.106 – 3.107/gr SP.
+ Loại 2: Phân vi sinh tổng hợp hữu cơ đa vi lượng Huđavil: Có 11%

N.P.K, hữu cơ >12%, vi lượng 0,1%.
 Thị trường tiêu thụ: Hai loại phân của công ty thích hợp cho nhiều loại cây
trồng và đã cho năng suất cao như: Mía, cao su, cây ăn quả, chè, bông vải, hồ tiêu,
thanh long, cà phê, ngô, lúa đậu và rau màu… Chính vì vậy mà thị trường tiêu thụ
phân vi sinh của công ty cung khá lớn như: Bình Thuận, Lâm Đồng, Đồng Nai,
Bình Dương, Bình Phước, ĐắkLắk, Đắk Nông, …
 Số lượng sản phẩm tiêu thụ: Thương hiệu phân vi sinh của công ty TNHH
phân bón Tiến Thành ngày càng được khẳng định bằng chứng là lượng sản phẩm
tiêu thụ của công ty ngày càng tăng:
o

Năm 2003: Phân hữu cơ vi sinh Huđavil 100 tấn/năm, phân vi sinh
tổng hợp hữu cơ đa vi lượng Huđavil 150 tấn/năm.

o

Năm 2005: Phân hữu cơ vi sinh Huđavil 300 tấn/năm, phân vi sinh
tổng hợp hữu cơ đa vi lượng Huđavil 400 tấn/năm.

o

Năm 2007: Phân hữu cơ vi sinh Huđavil 530 tấn/năm, phân vi sinh
tổng hợp hữu cơ đa vi lượng Huđavil 845 tấn/năm.

o

Năm 2009: Phân hữu cơ vi sinh Huđavil 1000 tấn/năm, phân vi sinh
tổng hợp hữu cơ đa vi lượng Huđavil 1520 tấn/năm.

 Số lượng công nhân tham gia sản xuất : 50 công nhân.

8


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

 Định hướng phát triển của công ty: Qua khảo sát hiện trạng, và phân tích
hiệu quả kinh doanh sau 7 năm hoạt động của doanh nghiệp; đánh giá và phân tích
thị trường cung cấp nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm. Công ty đặt ra mục tiêu là
nâng công suất của nhà máy từ 3000 tấn/năm lên thành 7000 tấn/năm, và dự án này
sẽ được tiến hành vào tháng 6 năm 2010.
2.2. TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH SẢN XUẤT PHÂN VI SINH TỪ CHẤT
THẢI RẮN
2.2.1. Nguyên liệu ủ phân
- Phế thải công nghiệp: Phế thải từ sản xuất mía đường; phế thải của ngành
chế biến bột ngọt, chế biến hải sản, chế biến thức ăn gia súc, chế biến gỗ, ….
- Rác thải sinh hoạt (được phân loại loại bỏ tạp chất trước khi ủ).
- Than bùn đã được hoạt hóa.
- Các loại phân gia súc gia cầm.
- Sản phẩm dư thừa của cây nông nghiệp: Rơm rạ, xác cây họ đậu, trấu, vỏ cây
họ dừa có dầu, phế thải rau, bã mía, phế thải của cây lúa, các sinh khối cây trồng, …
- Sản phẩm từ cây công nghiệp: Vỏ quả cà phê, …
2.2.2. Các vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ
- Vi

sinh

vật

cố

định

đạm:

Azorobacter,

Nocardia

Chromatium,

Methanobacterium…
- Vi sinh vật phân giải xilan: Bacillus lichenifornus, Bacteroides amylagens,
Clostridium Sp, Streptomyces Allbogriseolus, …
- Vi sinh vật phân giải lưu huỳnh: Thiobacillus thioparus, họ Thirodaceae, họ
Chlorobacteria ceae, …
- Vi sinh vật phân giả xenlulo: Cytophaga, Cellulomonas, giống Bacillus,
giống Clostridium, Aspergillus, Penicillium,…
- Vi sinh vật phân giải phốt pho: Giống Bascillus: B. Megaterium, B. Subtilis,
Proteus, Arthrobster, Aspergillus, Penicillium, Streptomyces, …

9


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

- Vi sinh vật tham gia quá trình amon hóa: A.proteolytica, Arthrobacter spp,
bacillus Cereus, Staphilococcus Aureus, Thermonospora, Thermoactinomyces
Vulgarries.
2.2.3. Nguyên lý ủ

2.2.3.1. Ủ hiếu khí
 Ủ hiếu khí: Là quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật khi có mặt
oxi. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là khí CO2, NH3, nước, nhiệt, các chất
hữu cơ đã ổn định và sinh khối vi sinh vật.
 Quá trình chuyển hóa sinh học hiếu khí có thể biểu diễn một cách tổng quát
theo phương trình sau:
Chất hữu cơ + O2 + dinh dưỡng

Vi sinh
→ vật

tế bào mới + chất hữu cơ

khó phân hủy + CO2 + H2O + NH3 + SO4 + … + Q
 Những phản ứng sinh hóa diễn ra trong quá trình ủ hiếu khí rất phức tạp, một
cách tổng quát, căn cứ vào sự biến thiên nhiệt độ có thể chia quá trình ủ hiếu khí
thành các pha sau:
- Pha thích nghi: Đặc trưng bởi sự tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy sinh học.
- Pha ưa nhiệt: Là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất. Đây là giai đoạn ổn định
chất thải và tiêu diệt Vi sinh vật gây bệnh nhiều nhất.
- Pha trưởng thành: Là giai đoạn giảm nhiệt độ xuống bằng nhiệt độ môi
trường. Trong pha này quá trình lên men diễn ra chậm, thích hợp cho việc hình
thành chất keo mùn (quá trình này chuyển hóa các phức chất hữu cơ thành mùn),
các chất khoáng (sắt, canxi, nitơ) và cuối cùng thành mùn. Ngoài ra còn xảy ra các
quá trình nitrat hóa, amonia (sản phẩm phụ của quá trình ổn định chất thải) bị oxy
hóa sinh học tạo ra nitrit và cuối cùng là nitrat.
 Quá trình phân hủy hiếu khí, sự biến thiên nhiệt độ có thể chia làm 3 giai đoạn:
-

Giai đoạn nhiệt độ trung bình: Kéo dài trong một vài ngày.

-

Giai đoạn nhiệt độ cao: Kéo dài từ một vài ngày đến một vài tháng.

-

Giai đoạn làm mát và nhiệt độ ổn định: Kéo dài vài tháng

10


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

 Tương ứng với từng giai đoạn ủ khác nhau, các loài vi sinh vật ưu thế cũng
khác nhau. Quá trình phân hủy ban đầu do vi sinh vật chịu nhiệt trung bình chiếm
ưu thế cũng khác nhau, chúng sẽ phân hủy nhanh những hợp chất dễ phân hủy sinh
học. Nhiệt độ trong quá trình này sẽ gia tăng nhanh chóng do nhiệt mà các vi sinh
vật tạo ra. Khi nhiệt độ gia tăng lên 400C các vi sinh vật chịu nhiệt trung bình sẽ
được thay thế bởi các Vi sinh vật hiếu nhiệt. Khi nhiệt độ tăng lên 550C và trên nữa
thì các vi sinh vật gây bệnh sẽ bị tiêu diệt. Khi nhiệt độ tăng lên 650C sẽ có rất nhiều
loài vi sinh vật bị chết và nhiệt độ này cũng là giới hạn trên của quá trình phân hủy
hiếu khí.
VSV dinh dưỡng,
độ ẩm, không khí
CTR

Phân loại

Rác hữu cơ

Phân hủy hiếu khí
(ủ thành phân)

Sàng
Phân loại

Loại rác
Phân hữu cơ

Tái chế, chôn lấp

Hình 2.2. Sơ đồ chung của quá trình ủ hiếu khí CTR
2.2.3.2. Ủ kị khí
 Ủ kị khí: Là quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ bởi các Vi sinh vật khi
không có mặt của oxi. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là CH4, CO2, NH3, và
một vài khí khác với số lượng nhỏ, các acid hữu cơ, nhiệt, các chất hữu cơ ổn định
và sinh khối vi sinh vật. NH3 được tạo ra trong điều kiện hiếu khí lẫn kị khí. Chúng
nhanh chóng được các vi khuẩn nitrat hóa có trong khối ủ chuyển hóa thành NO3-.
 Ủ kị khí là phương pháp xử lý các chất thải hữu cơ mà không cần đến hệ thống
cung cấp khí. Phương pháp này được áp dụng nhiều trong những năm 70 – 80 của
thế kỷ trước. Phương pháp này có ưu diểm là chi phí xây dựng và chi phí vận hành
không cao bằng phương pháp hiếu khí, nhưng có nhược điểm là thời gian ủ kéo dài.

11


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

 Về kỹ thuật: Phương pháp này không khác nhiều so với phương pháp hiếu khí.

Ở nó người ta cũng xây các hạng mục giống như phương pháp hiếu khí, ngoại trừ
hệ thống cung cấp khí. Phương pháp xử lý kị khí có hiệu quả trong khối chất thải
chứa nhiều hợp chất dễ phân hủy. Tuy nhiên trong quá trình ủ kị khí sẽ tạo ra nhiều
chất khí có mùi khó chịu hơn là phương pháp hiếu khí. Hiện nay, chất thải hữu cơ
được đựng trong túi nhựa kín, trong các bể bê tông kín có lắp đặt hệ thống tận thu
khí (mêtan) để sử dụng làm chất đốt, giảm trọng lượng khí độc hại phát sinh trong
quá trình ủ.
2.2.3.3. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ
Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ có trong chất thải diễn ra rất phức tạp.
Vì trong cùng một thời gian xảy ra hàng loạt các quá trình phân giải khác nhau, đan
chéo nhau. Tất cả các quá trình đó đều được thực hiện bởi enzym của vi sinh vật có
trong khối ủ, quá trình được thực hiện qua 3 giai đoạn:
 Giai đoạn 1: Tổng hợp enzym
- Giai đoạn sinh tổng hợp enzym bắt đầu ngay sau khi vi sinh vật tiến hành
quá trình trao đổi chất và nó sẽ đạt cực đại ở thời điểm bắt đầu của giai đoạn phát
triển mạnh nhất của sinh khối. Như vậy, không phải bao giờ hoạt tính enzym đạt
cực đại cũng trùng với thời điểm sinh khối đạt cực đại. Hoạt tính enzym đạt cực đại

Hoạt tính ezym

sinh khối (Tb/g))

thường xảy ra trước thời gian sinh khối đạt cực đại.

ezym
sinh khối

thời gian

Hình 2.3. Mối quan hệ của sự tạo thành sinh khối Vi sinh vật và hoạt tính enzym

12


Nghiên cứu sử dụng phế thải ngành mía đường và than bùn ủ làm phân vi sinh

- Các chất tham gia vào phản ứng thủy phân này là những phản ứng cảm ứng.
Những chất này tác động lên tế bào vi sinh vật và nhờ đó enzym được tạo thành.
Trong các chất thải hữu cơ, các chất như prôtêin, gluxit, lipit đều là những chất cảm
ứng. Những enzym được tạo thành như Protease, Amylase, Lipase, … là những
enzym cảm ứng. Do đó trong khi ủ có rất nhiều phản ứng xảy ra trong đó.
 Giai đoạn 2: Khi các enzym tạo thành, các enzym này sẽ thoát khỏi tế bào vi
sinh vật ra ngoài. Ở tế bào, các enzym sẽ tiến hành các phản ứng thủy phân các chất
có kích thước nhỏ hơn. Khi đó, một phần của các chất mới tạo thành từ phản ứng
thủy phân sẽ thâm nhập vào trong tế bào, một phần khác nằm ngoài môi trường.
- Sản phẩm cuối cùng của một chuỗi phản ứng enzym thường có tác động ức
chế ngược đến tốc độ phản ứng của enzym tham gia phản ứng đầu tiên của chuỗi
phản ứng. Điều đó cho ta hiểu nguyên nhân tại sao quá trình phân giải các chất thải
trở nên chạm chạp.
- Phản ứng của enzym trong chất thải còn chịu ảnh hưởng của độ ẩm, nhiệt
độ, các chất kiềm hãm trong chất thải.
- Như vậy, khi bị phân hủy trong khối ủ chất thải tạo ra hai sản phẩm chính:
+ Sản phẩm bậc một: Số lượng tế bào vi sinh vật (sinh khối).
+ Sản phẩm bậc hai: Sản phẩm phân giải của vi sinh vật.
 Giai đoạn 3: Là giai đoạn khi các chất được tạo thành từ các phản ứng enzym
ngoại bào xâm nhập được vào trong tế bào. Ở đây sẽ có hai kiểu phản ứng: Phản
ứng tổng hợp (đồng hóa) và phản ứng phân giải (dị hóa). Các phản ứng tạo ra sinh
khối của vi sinh vật, năng lượng và sản phẩm. Năng lượng được tạo ra từ các phản
ứng phân giải nội bào sẽ dược tế bào sử dụng để tiến hành các phản ứng tổng hợp.
Một phần vật chất được tạo ra từ các quá trình trên mà tế bào không sử dụng sẽ

được thẩm thấu ngược lại vào môi trường.
-

Những sản phẩm này gọi chung là sản phẩm bậc hai.

-

Như vậy sản phẩm bậc hai là sản phẩm của quá trình trao đổi chất,

chúng có thể là sản phẩm tổng hợp thừa hoặc là những sản phẩm phân giải.

13