NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁC CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐỂ LÀM TĂNG TỐC ĐỘ PHÂN HỦY HIẾU KHÍ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Nghiên cứu sử dụng các chế phẩm sinh học để làm tăng tốc độ phân hủy hiếu khí chất
thải rắn sinh hoạt
GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: VŨ ĐỨC QUANG CÔNG
MSSV: 11150170
LỚP: 11150CLC


NỘI DUNG

1. MỞ ĐẦU
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3. KẾT QUẢ
4. KẾT LUẬN-KIẾN NGHI


1. MỞ ĐẦU

1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

̵

Dân số tăng nhanh → lượng chất thải rắn (CTR) sinh hoạt tăng.

̵

Chôn lấp hay đốt CTR phát sinh nhiều vấn đề môi trường và đang bị quá tải.

↑ 10 - 16%/năm

→ Giảm thiểu và tái chế CTR ngay tại nguồn

̵

Compost là phương pháp tái chế rẻ, đơn giản, thân thiện với môi trường → có thể áp dụng ở quy mô hộ gia
đình.

̵

31/03/2015_Đong
cưa
rac
Hiêp
Sử dụng các chế phẩm sinh
học để tăng tốc độ phân
hủybai
CTR
→ Phươc
giúp quá trình
tái chế CTR quy mô hộ gia
đình nhanh và hiệu quả.


1. MỞ ĐẦU
1.2. MỤC ĐÍCH
Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học: S.EM và Bima để làm tăng tốc độ phân hủy
sinh học hiếu khí chất thải rắn sinh hoạt.

̵

1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

̵

Vật liệu: thành phần dễ phân hủy sinh học trong chất thải rắn sinh hoạt.

̵

Ủ compost hiếu khí.

̵

Mô hình được đặt tại nhà.
Thời gian ủ: 60 ngày.


1. MỞ ĐẦU

̵

1.4. NỘI DUNG

̵

Nghiên cứu lý thuyết về quá trình compost.

̵

Thí nghiệm ủ compost từ CTR sinh hoạt.

Thử nghiệm ứng dụng sản phẩm compost trên cây trồng ngắn ngày.


2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. THÍ NGHIỆM Ủ COMPOST
Nước máy

Ph
ân

lo
ại
Ch
ăt
rá
c

4kg/tấn

200g/500kg


2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. THÍ NGHIỆM Ủ COMPOST
Mô hình

Đối chứng

BIMA 1

BIMA 2

S.EM 1

S.EM 2

8

8

8

8

8

0

32

32

3,2

3,2

470

500

520

560

560

Khối lượng rác (kg)
Khối lượng chế phẩm
(g)
Nước (ml)


2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. THÍ NGHIỆM Ủ COMPOST

̵

Phương pháp ủ: Ủ trong thùng, thông khí thụ động

̵

Thùng ủ bằng xốp, có quy cách lọt lòng 34,6×24,6×28,6 cm và được đục lỗ.

̵

Các chỉ tiêu theo dõi:

STT

Chỉ tiêu phân tích

Phương pháp

Tần suất

1

Nhiệt độ

Đo trực tiếp bằng nhiệt kế

3 lần/ngày

2

pH

Đo trực tiếp bằng điện cực

3 Ngày/lần

3

Độ ẩm

o
Sấy ở nhiệt độ 105 C

3 Ngày/lần

4

Tổng Carbon

o
Vô cơ hóa ở nhiệt độ 550 C

3 Ngày/lần

5

Tổng Nitơ

Chưng cất theo phương pháp Kjeldahl

3 Ngày/lần


2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2. THỬ NGHIỆM TRÊN CÂY TRỒNG NGẮN NGÀY

̵

Giống cây lựa chọn là Rau muống mầm và Cải mầm, thời gian thu hoạch sau 10 ngày.

̵

Sau 60 ngày ủ compost, các mô hình có cùng loại chế phẩm được trộn đều với nhau và tiến hành
gieo hạt:

̵

Các chỉ tiêu phân tích: Tỉ lệ nảy mầm; Chiều cao thân cây.
Đối chứng

BIMA.RM

Rau muống

100 hạt

100 hạt

Cải mầm

100 hạt

BIMA.CM

S.EM.RM

S.EM.CM

100 hạt
100 hạt

Đất sạch
100 hạt

100 hạt

100 hạt


2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

̵

2.3. PHƯƠNG PHAP XƯ LY SÔ LIÊU

̵

Các chỉ tiêu pH, TKN, Tổng Carbon, độ ẩm được lấy mẫu 3 lần, lấy kết quả trung bình.

̵

Phân tích thông kê sơ bộ.

̵

Phân tích ANOVA.

̵

Phân tổ dữ liệu.
Biểu diễn bằng đồ thị Excel.

3. KẾT QUA

Kết quả phân tích mẫu đầu vào
Mô hình

Độ ẩm (%)

pH

Tổng C (%)

TKN (%)

C/N

Đối chứng

65,87

8,354

74,88

3,424

21,865

̵

67,87
8,203
21,865
pH và tỉ số C/N phù
hợp cho quá trình
compost diễn 74,88
ra (pH = 5,5 ÷ 9,0;3,424
C/N = 20/1 ÷ 40/1).

̵

BIMA

Độ ẩm
S.EM

của vật liệu
hơi cao hơn so với
điều kiện của quá
40 ÷ 65% khối 21,865
71,58
8,246
74,88trình (Độ ẩm =3,424
lượng).


3. KẾT QUA

3.1. BIẾN THIÊN NHIỆT ĐỘ

oC
65
60
55
50

BI
MA
S.E
M

o
58,5-59 C
o
52 C

Pha mesophilic kéo dài 3 ngày.

Pha thermophilic: 9 – 18 ngày

45

Sau ngày 39: nhiệt độ cân bằng

40

với môi trường

35

30
25
Ngày


3. KẾT QUA

3.2. BIẾN THIÊN pH
pH
8.5

BIMA

8

S.EM

pH đầu vào tính kiềm (pH>8,2).

ĐC

Sau 60 ngày, pH trở về trung tính (pH =
6,9÷7,3)

7,59

7.5
7,18

7

7,09

hình BIMA và S.EM

6.5
6

pH của mô hình Đối chứng cao hơn so với m

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
Ngày


3. KẾT QUA

3.3. BIẾN THIÊN ĐỘ ẨM
0.75

BIM
A
S.E
M

0.7
0.65

Sau 22 ngày, độ ẩm giảm mạnh, đạt giá tr

0.6

min → bổ sung độ ẩm

0.55
0.5

52,2 ÷ 56,2%

Sau ngày 25: độ ẩm giảm chậm và đều

0.45
0.4
0.35

Độ ẩm đầu vào cao trên 65%

41,5 ÷ 42,9%

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
Ngày


3. KẾT QUA

3.4. BIẾN THIÊN TKN

%

4

BIM Nhìn chung, lượng TKN giảm.
A
S.E
M
ĐC Giảm mạnh nhất trong 2 tuần đầu.

3.5
3

Từ tuần thứ 3 đến 5: biến thiên liên tục

2.5
2

↓13÷34%

1.5

Sau 31 ngày, TKN ổn định.

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
Ngày


3. KẾT QUA

3.5. BIẾN THIÊN TỔNG CARBON
0.8

BIM

A
S.E
M

0.75
0.7
0.65

2 tuần đầu, lượng carbon giảm mạnh nhất.

Từ ngày 28: giai đoạn ổn định.
Mô hình S.EM cho thấy giai đoạn ổn định

0.6

↓6,6÷16%
0.55
0.5

Lượng Tổng Carbon giảm

1 4

sớm nhất.

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
Ngày


3. KẾT QUA

3.6. BIỆN LUẬN CHUNG
Đối chứng

%
9
8.35400

7.855007.71100
0.75
7.38800
7.302007.30300
7.05000

8
7
6

0.8

pH

0.75
7.11100
7.04000
0.7
6.91600
6.685006.62450 6.77450

7

0.7

Đô

0.8

8.24600
8

pH

6

0.65

ẩm

S.EM

%
9

Đô
ẩm

0.6

4
TKN

T_Carbon

3

0.55

2

0.5

TKN

pH

0.6

T_Carbon

4

0.5

0.8

8.20250
0.75
8
7.38750
7.06150

7.02000
0.7
6.90000
7
6.71800

0.65

0.55

BIMA

9

6

5

5

%

Đô
ẩm

0.65
0.6

5

0.55
T_Carbon

4
TKN

0.5

3

0.45

3

0.45

2

0.4

2

0.4

2 tuần đầu: Nhiệt độ tăng → pH, Độ ẩm, Tổng Carbon,

Sau 5 tuần → giai đoạn ổn định.

TKN giảm

Kết thúc sớm nhất: S.EM


Ngày 60

Ngày 9

Ngày 27


Xác định
Gieo

tỉ lệ nảy

hạt

mầm

Đo chiều cao


3. KẾT QUA
3.7. TỈ LỆ NAY MẦM
Rau muống

Ngày
Đất

Đối chứng

Hạt rau muống trên các mô hình compost nảy mầm
BIMA

S.EM

chậm và tỉ lệ nảy mầm không cao.

1

57,0%

0,0%

0,0%

0,0%

2

60,0%

0,0%

0,0%

0,0%

3

70,0%

0,0%

0,0%

17,0%

46%

4

73,0%

6,0%

32,0%

28,0%

Tỉ lệ nảy mầm của mô hình BIMA cao nhất: 90%

5

73,0%

26,0%

40,0%

47,0%

6

76,0%

30,0%

56,0%

56,0%

7

80,0%

33,0%

70,0%

60,0%

8

85,0%

40,0%

80,0%

68,0%

9

86,0%

45,0%

88,0%

76,0%

10

92,0%

46,0%

90,0%

80,0%

>

Tỉ lệ nảy mầm của mô hình đối chứng thấp nhất:


3. KẾT QUA

Rau cải

Hạt rau cải trên mô hình compost nảy mầm

Ngày
Đất

Đối chứng

BIMA

S.EM

1

76,0%

0,0%

0,0%

0,0%

2

88,0%

42,0%

22,0%

30,0%

3

89,0%

45,0%

30,0%

39,0%

4

96,0%

47,0%

33,0%

43,0%

5

97,0%

47,0%

48,0%

45,0%

6

97,0%

49,0%

58,0%

53,0%

7

98,0%

52,0%

60,0%

53,0%

8

98,0%

55,0%

63,0%

57,0%

9

98,0%

56,0%

68,0%

60,0%

10

98,0%

58,0%

69,0%

68,0%

chậm và tỉ lệ nảy mầm thấp hơn so với mô hình
đất sạch

2 ngày sau khi gieo, hạt nảy mầm.

Sau 10 ngày, tỉ lệ nảy mầm cao nhất: BIMA:
69%; tỉ lệ nảy mầm thấp nhất: Đối chứng: 58%.

3. KẾT QUA
3.8. CHIỀU CAO THÂN CÂY

Ngày

Sinh trưởng kém nhất: Đối chứng.

Tỉ lệ (Rau muống)

cm
Đối chứng

BIMA

S.EM

Tỉ lệ cây đạt chiều cao tốt: 17,4%; đa số cây có
chiều cao trung bình-kém: 60%.

5

10

0 - 1,5

80,8%

70,0%

70,2%

1,5 - 3

19,2%

30,0%

29,8%

Tổng

100,0%

100,0%

100,0%

0-4

28,3%

16,7%

2,5%

4-7

32,6%

43,3%

10,0%

7 - 12

21,7%

28,9%

50,0%

12 - 14

17,4%

11,1%

37,5%

100,0%

100,0%

100,0%

Tổng

Sinh trưởng tốt nhất:S.EM
Tỉ lệ cây đạt chiều cao tốt là cao nhất: 37,5%; đa số

là cây có chiều cao khá-tốt: 87,5%


3. KẾT QUA

Ngày

cm
Đối chứng

5

Mô hình Đối chứng và BIMA:

Tỉ lệ (Cải mầm)
BIMA

S.EM

0 – 3,5

63,8%

79,2%

77,8%

3,5 – 6

36,2%

20,8%

22,2%

Tổng

100,0%

100,0%

100,0%

0–6

6,9%

0,0%

2,9%

6 – 11

29,3%

36,2%

19,1%

11 – 14

36,2%

53,6%

38,2%

14 – 16

27,6%

10,1%

39,7%

100,0%

100,0%

100,0%

Chủ yếu là cây có chiều cao trung bình-khá.

S.EM: tỉ lệ cây đạt chiều cao tốt cao nhất: 39,7%;
chủ yếu là cây có chiều cao khá-tốt: 77,9%

10

Tổng

4. KẾT LUẬN-KIẾN NGHI

̵

4.1. KẾT LUẬN
Việc bổ sung chế phẩm sinh học đã rút ngắn thời gian ủ compost.
Sau 60 ngày: Tổng Carbon giảm từ 74,8% xuống 55%; TKN giảm từ 3,4% xuống 2,1%. Các chỉ tiêu pH,
Tổng Carbon đạt tiêu chuẩn ngành về phân bón vi sinh hữu cơ từ rác thải sinh hoạt (10 TCN 526:2002).

̵

Sản phẩm compost có chế phẩm sinh học cho thu hoạch tốt hơn so với mẫu đối chứng.

̵

̵

Chi phí cho một mô hình 8 kg từ 100.000 – 170.000 đồng và có thể sử dụng nhiều lần → phù hợp với quy
mô hộ gia đình.


4. KẾT LUẬN-KIẾN NGHI

4.2. KIẾN NGHI

̵

Cần nghiên cứu thêm về lượng và chủng loại mầm bệnh trước và sau quá trình compost để có đánh giá cụ
thể hơn về khả năng tiêu diệt mầm bệnh của quá trình compost tại gia

̵

Cần nhân rộng mô hình ủ compost tại nhà để khuyến khích người dân phân loại rác thải tại nguồn, tái chế
chất thải, xây dựng không gian xanh trong thành phố.