Khóa luận Nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ chất thải rắn ở các chợ tại thành phố Hồ Chí Minh

Thermophilic naám thöôøng taêng tröôûng töø 5 -10 ngaøy sau khi uû. Neáu nhieät ñoä cao hôn 65 -700C thì naám vaø haàu heát caùc vi khuaån bò öùc cheá vaø chæ coøn caùc daïng baøo töû coù theå phaùt trieån. Trong giai ñoaïn cuoái cuøng, khi nhieät ñoä giaûm nhoùm vi khuaån Actinomycetes trôû neân chieám öu theá laøm cho beà maët ñoáng uû seõ xuaát hieän maøu traéng hoaëc naâu. Caùc loaïi vi khuaån thermophilic, haàu heát laø caùc loaøi Bacillus ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc phaân huyû protein vaø hôïp chaát hydratcarbon . Maëc duø chæ hoaït ñoäng beân lôùp ngoaøi cuûa ñoáng uû vaø chæ hoaït ñoäng vaøo giai ñoaïn cuoái nhöng nhoùm Actinomycetes ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc phaân huyû cellulose, lignin vaø caùc chaát beàn vöõng khaùc. Sau giai ñoaïn tieâu thuï baäc 1 hay sô caáp thöïc hieän xong, caùc chaát naøy seõ laø thöùc aên cho sinh vaät tieâu thuï thöù caáp nhö ve, boï caùnh cöùng, giun troøn, ñoäng vaät nguyeân sinh, phieâu sinh. 3.3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình uû compost Hieäu quaû cuûa quaù trình uû phaân compost phuï thuoäc vaøo nhoùm caùc toå chöùc cö nguï vaø laøm oån ñònh trong chaát thaûi höõu cô. Do ñoù, quaù trình uû seõ khoâng ñaït keát Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 24- quaû mong muoán maø nguyeân nhaân chính laø do söï maát caân baèng veà thaønh phaàn hoaù hoïc vaø ñieàu kieän lyù hoïc trong quaù trình uû. Chính vì vaäy, caàn chuù yù ñeán caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình uû phaân compost nhö :nhieät ñoä, ñoä aåm, pH, VSV, oxy, chaát höõu cô, tyû leä C : N vaø caáu truùc chaát thaûi. 3.3.1. Nhieät ñoä Laø moät yeáu toá quan troïng trong quaù trình saûn xuaát compost vì noù aûnh höôûng ñeán hoaït tính cuûa VSV. Ngoaøi ra, nhieät ñoä coøn laø moät chæ thò ñeå nhaän bieát caùc giai ñoaïn xaûy ra trong quaù trình uû compost. Trong vaøi ngaøy ñaàu cuûa quaù trình uû, nhieät ñoä baét ñaàu taêng daàn töø nhieät ñoä moâi tröôøng ñeán khoaûng 65 -700C roài giaûm xuoáng daàn daàn ñeán nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng. Haàu heát caùc taøi lieäu ñeàu ñeà nghò duy trì ôû nhieät ñoä thermophilic (55 -650C) trong luoáng uû compost, vì ôû nhieät ñoä naøy quaù trình cheá bieán compost ñaït hieäu quaû cao nhaát, VSV gaây beänh bò tieâu dieät, taïo neân saûn phaåm compost an toaøn khi söû duïng cho caây troàng. Nhieät ñoä taêng treân ngöôõng naøy seõ öùc cheá hoaït ñoäng cuûa VSV laøm cho quaù trình phaân huyû khoâng dieãn ra thuaän lôïi, ngöôïc laïi nhieät ñoä thaáp hôn ngöôõng naøy compost seõ khoâng ñaït tieâu chuaån veà maàm beänh. 3.3.2. Tæ leä C : N Tyû leä C : N laø thoâng soá quan troïng trong caân baèng dinh döôõng cho VSV. Carbon laø nguoàn naêng löôïng chuû yeáu cuûa VSV vaø nitô laø nguyeân toá ñeå toång hôïïp chaát nguyeân sinh. Tyû leä C : N toái öu trong khoaûng 25 – 30. Neáu tyû leä C : N cuûa vaät lieäu laøm compost cao hôn giaù trò toái öu, seõ haïn cheá söï phaùt trieån cuûa VSV do thieáu nitô, chuùng seõ traûi qua nhieàu chu trình chuyeån hoaù, oxy hoaù phaàn carbon dö cho ñeán khi ñaït ñeán tyû leä C :N thích hôïp. Do ñoù thôøi gian caàn thieát cho quaù trình laøm compost seõ bò keùo daøi hôn vaø thu ñöôïc saûn phaåm ít muøn hôn. Neáu tyû leä C :N thaáp, nitô seõ bò thaát thoaùt döôùi daïng NH3 ñaëïc bieät trong ñieàu kieän nhieät ñoä cao, pH cao Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 25- vaø coù thoåi khí. Tyû leä C : N ôû saûn phaåâm compost thu ñöôïc thoâng thöôøng 15 -20 laø toát nhaát. Ngoaøi hai nguyeân toá carbon, nitô laø neàn taûng cô baûn cho hoaït ñoäng soáng cuûa VSV trong ñoáng compost, caùc nguyeân toá photpho (P), löu huyønh (S), canxi (Ca) laø nhöõng nguyeân toá quan troïng keá tieáp. Photpho aûnh höôûng ñeán chaát löôïng compost vì photpho laø nguyeân toá caàn thieát cho söï phaùt trieån cuûa caây troàng, haøm löôïng photpho thay ñoåi tuyø theo töøng nguyeân lieäu. Löu huyønh aûnh höôûng ñeán vieäc sinh ra caùc hôïp chaát bay hôi taïo ra muøi hoâi trong khoái uû compost. Baûng 3.1 Tyû leä C/N cuûa chaát thaûi Chaát thaûi N(% troïng löôïng khoâ) Tyû leä C/N Nöôùc tieåu 15 – 18 0,8 Hoãn hôïp chaát thaûi gieát moå 7 -10 2 Phaân chuoàng 5,5 - 6,5 6 – 10 Buøn coáng raõnh 1,9 16 Buøn hoaït tính 5 – 6 6 Coû caét xeùn 4 12 Baép caûi 3,6 12 Coû daïi 2 19 Coû hoãn hôïp 2,4 19 Phaân boùn ôû trang traïi 2,15 14 Laù khoai taây 1,5 25 Voû traáu 1,05 48 Rôm raï 0,3 128 Muøn cöa 0,11 511 Giaáy baùo Nil - Chaát thaûi thöïc phaåm 2 – 3 15 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 26- Chaát thaûi rau quaû 1,5 35 Chaát thaûi khaùc 0,5 -1,4 30 -80 Goã 0,07 700 Giaáy 0,2 170 (Nguoàn : Obeng and Wright42) 3.3.3. Ñoä aåm Laø moät yeáu toá ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình cheá bieán compost, noù giuùp cho caùc vi khuaån phaân giaûi chaát höõu cô. Nöôùc raát caàn thieát cho söï cho söï hoaø tan caùc chaát dinh döôõng vaø nguyeân sinh chaát trong teá baøo. Ñoä aåm nhoû hôn 20% seõ öùc cheá caùc phaûn öùng sinh hoïc, ngöôïc laïi ñoä aåm quaù cao seõ daãn ñeán hieän töôïng roø ræ chaát dinh döôõng vaø phaân taùn maàm beänh trong khoái uû. Maët khaùc ñoä aåm cao seõ laøm giaûm söï löu thoâng oxy trong khoái uû hình thaønh ñieàu kieän uû kî khí coù theå gaây thoái röûa vaø taïo ra muøi hoâi thoái oâ nhieãm moâi tröôøng xung quanh. Ñoä aåm toái öu cho quaù trình uû compost vaøo khoaûng 50 -60%. Vôùi thaønh phaàn CTR nöôùc ta coù ñoä aåm cao neân khi uû compost caàn phaûi tieán haønh phôi khoâ ñeå laøm giaûm ñoä aåm hoaëc phoái troän vôùi caùc vaät lieäu coù ñoä aåm thaáp ñeå luoân taïo ñoä aåm thích hôïp cho quaù trình dieãn ra thuaän lôïi. Trong quaù trình uû seõ coù hieän töôïng boác hôi nöôùc hoaëc löu löôïng thoåi khí quaù cao coù theå laøm giaûm ñoä aåm, luùc ñoù chuùng ta coù theå ñieàu chænh baèng caùch theâm nöôùc vaøo ñeå luoân luoân taïo giaù trò ñoä aåm toái öu cho quaù trình cheá bieán compost. 3.3.4. VSV Cheá bieán compost laø moät quaù trình phöùc taïp trong ñoù coù söï tham gia cuûa nhieàu loaïi VSV khaùc nhau bao goàm : Naám, Actinomycetes, Vi khuaån, ñoâi khi coøn coù Protozoa vaø Taûo. Ngöôøi ta xaùc ñònh raèng haàu heát caùc loaøi trong nhoùm VSV neâu treân ñeàu coù khaû naêng phaân giaûi haàu heát caùc chaát höõu cô thoâ trong raùc thaûi. Taát Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 27- nhieân, moãi moät loaøi VSV coù khaû naêng toát nhaát ñeå phaân huyû moät daïng vaät chaát höõu cô naøo ñoù. Vi khuaån : coù maët haàu heát trong caùc giai ñoaïn saûn xuaát compost. Haàu heát hoaït ñoäng cuûa VSV trong quaù trình uû compost coù ñeán 80 -90% laø do vi khuaån, bao goàm Streptococus sp, Bacillus sp, vibrio sp. Actinomycetes : thöôøng xuaát hieän vaøo khoaûng ngaøy thöù 5 -7 trong quaù trình uû bao goàm : Micromonospora, Streptomyces, Actinomycetes Naám : giôùi haïn nhieät ñoä cuûa naám laø khoaûng 600C goàm caùc loaïi nhö sau: Aspergillus, Penicillin, Fusarium, Trichoderma vaø Chaetomonium. VSV gaây beänh : moät trong nhöõng yeâu caàu cuûa saûn xuaát compost laø phaûi haïn cheá ñeán möùc toái ña caùc loaøi VSV gaây haïi coù trong saûn phaåm. Theo lyù thuyeát neáu nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát compost khoâng coù chöùa phaân, chaát thaûi sinh hoïc thì saûn phaåm ñaàu ra seõ ít caùc loaøi gaây beänh . Tuy nhieân treân thöïc teá nguyeân lieäu ñaàu vaøo cho quaù trình cheá bieán compost khoâng phaûi luùc naøo cuõng ñaùp öùng caùc yeâu caàu ñoù. Do ñoù, ñeå ñaûm baûo tieâu chuaån tieâu dieät maàm beänh cho caây troàng, trong luùc vaän haønh cheá bieán compost chuùng ta caàn ñaûm baûo nhieät ñoä ñeå coù theå tieâu dieät heát maàm beänh. 3.3.5. pH Tuyø thuoäc vaøo thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa chaát thaûi, pH seõ thay ñoåi trong quaù trình uû compost. pH cuûa vaät lieäu ban ñaàu cho vaøo uû compost dao ñoäng trong khoaûûng 5,5 -9 laø coù theå cheá bieán compost moät caùch hieäu quaû. Khi baét ñaàu uû compost, giaù trò pH giaûm ñi do söï hình thaønh caùc axit höõu cô. Nhöng sau ñoù pH taêng leân vì caùc axit höõu cô chuyeån hoaù thaønh CH4 vaø CO2. Khi quaù trình uû compost gaàn oån ñònh, pH cuûa vaät chaát cuoái cuøng dao ñoäng trong khoaûng 7,5 – 8,5. Nguyeân lieäu söû duïng ñaàu vaøo ñeå cheá bieán compost khoâng ñöôïc quaù cao vì luùc ñoù Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 28- seõ daãn ñeán söï thaát thoaùt nitô döôùi daïng NH3 vaø caùc VSV caàn moät khoaûng pH toái öu ñeå hoaït ñoäng. 3.3.6. Oxy Laø moät nhaân toá cuõng khoâng keùm phaàn quan troïng trong suoát quaù trình uû compost. Khoâng khí ôûû moâi tröôøng xung quanh cung caáp tôùi khoái uû compost ñeå VSV phaân huyû chaát höõu cô cuõng nhö laøm bay hôi nöôùc vaø giaûi phoùng nhieät ñoä. Neáu khí khoâng ñöôïc cung caáp ñaày ñuû coù theå hình thaønh nhöõng vuøng kî khí beân trong khoái compost coù theå gaây muøi hoâi. Löôïng khí cung caáp vaøo khoái uû coù theå thöïc hieän baèng phöông phaùp thuû coâng nhö ñaûo troän theo chu kyø thôøi gian, ñaët caùc oáng tre thoâng khí hoaëc thoåi khí baèng maùy caáp khí. Quaù trình ñaûo troän nhaèm cung caáp khoâng khí chæ thoaû maõn ñieàu kieän hieáu khí ñoái vôùi maët treân khoái uû coøn ôû beân trong coù theå laø moâi tröôøng tuyø nghi hoaëc kî khí. Do ñoù toác ñoä phaân huyû vaø thôøi gian caàn thieát ñeå saûn xuaát compost coù theå keùo daøi vaø gaây muøi hoâi thoái. Coøn thoåi khí baèng maùy caáp khí laø phöông phaùp cho hieäu quaû phaân huyû cao nhaát. Tuy nhieân löu löôïng khí phaûi ñöôïc khoáng cheá thích hôïp. Neáu caáp quaù nhieàu khí seõ daãn ñeán chi phí cao vaø gaây maát nhieät cuûa khoái uû keùo theo saûn phaåm seõ khoâng ñaûm baûo an toaøn vì coù theå chöùa VSV gaây beänh. Khi pH cuûa khoái phaân lôùn hôn 7, cuøng vôùi quaù trình thoåi khí seõ gaây thaát thoaùt nitô döôùi daïng NH3. Traùi laïi, neáu thoåi khí quaù thaáp moâi tröôøng beân trong seõ trôû neân kî khí. 3.3.7. Kích thöôùt haït Kích thöôùc haït laø yeáu toá aûnh höôûng ñeán khaû naêng giöõ aåm vaø toác ñoä phaân huyû. Quaù trình phaân huyû hieáu khí xaûy ra treân beà maët haït, haït coù kích thöôùc nhoû seõ coù toång dieän tích beà maët lôùn neân seõ taêng söï tieáp xuùc vôùi oxy neân coù theå laøm taêng vaän toác phaân huyû trong moät khoaûng ñoä xoáp nhaát ñònh. Haït quaù nhoû seõ coù ñoä xoáp Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 29- thaáp öùc cheá vaän toác phaân huyû. Ngöôïc laïi, haït coù kích thöôùc quaù lôùn seõ coù ñoä xoáp cao vaø coù theå taïo ra caùc keânh thoåi khí laøm cho söï phaân boá khí khoâng ñoàng ñeàu, khoâng coù lôïi cho quaù trình cheá bieán compost. Kích thöôùc haït toái öu cho quaù trình uû laø ñöôøng kính haït khoaûng 2,5 -8cm. 3.3.8. Ñoä xoáp Laø yeáu toá quan troïng trong quaù trình cheá bieán compost. Ñoä xoáp thay ñoåi tuyø theo thaønh phaàn chaát thaûi raén. Vaät lieäu coù ñoä xoáp 36 -60% laø coù theå cheá bieán compost thaønh coâng. Ñoä xoáp thaáp seõ haïn cheá söï vaän chuyeån oxy, neân haïn cheá giaûi phoùng nhieät vaø laøm taêng nhieät ñoä trong ñoáng compost. Ngöôïc laïi, ñoä xoáp cao coù theå daãn ñeán nhieät ñoä trong ñoáng compost thaáp, khoâng ñaûm baûo maàm beänh bò tieâu dieät. Ñoä xoáp coù theå ñöôïc ñieàu chænh baèng caùch boå sung vaät lieäu chaát höõu cô nhö rôm raï, voû traáu, muøn cöa. 3.4. Chaát löôïng compost Chaát löôïng compost ñöôïc ñaùnh giaù döïa treân 4 yeáu toá sau : − Möùc ñoä laãn taïp chaát (thuyû tinh, plastic, ñaù, kim loaïi naëng, chaát thaûi hoaù hoïc, thuoác tröø saâu). − Noàng ñoä caùc chaát dinh döôõng (dinh döôõng ña löôïng nhö N, P, K; dinh döôõng trung löôïng Ca, Mg, S; dinh döôõng vi löôïng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo,Co, Bo…). − Maät ñoä VSV gaây beänh (thaáp ôû möùc khoâng aûnh höôûng ñeán caây troàng). − Ñoä oån ñònh (ñoä chín hoaïi cuûa phaân) vaø haøm löôïng chaát höõu cô. 3.5. Tính caáp thieát cuûa compost Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 30- Caûi thieän cô caáu ñaát : phaân höõu cô vi sinh khi boùn vaøo ñaát seõ laøm cho nôi coù ñaát seùt, ñaát baïc maøu, ñaát quaùnh ñöôïc raõ ra vaø khi gaëp laïi ñaát caùt laïi laøm cho ñaát caùt rôøi dính laïi vôùi nhau, giuùp ñaát thoâng khí deã daøng. Quaân bình ñoä pH trong ñaát : phaân höõu cô vi sinh cung öùng ñaày ñuû caùc chaát höõu cô ñeå choáng laïi söï thay ñoåi pH. Taïo ra söï maøu môõ trong ñaát : phaân höõu cô vi sinh chöùa nitô, photpho, laân, magieâ, löu huyønh nhöng ñaëc bieät laø caùc chaát ñöôïc haáp thuï vaøo ñaát nhöõng gì ñaõ maát ñi. Duy trì ñoä aåm cho ñaát : caùc chaát höõu cô trong phaân khi hoaø tan vaøo ñaát seõ trôû thaønh moät mieáng xoáp huùt nöôùc roài luaân chuyeån nöôùc vaøo trong ñaát nuoâi caây. Neáu ñaát thieáu chaát höõu cô seõ khoù thaåm thaáu nöôùc töø ñoù ñaát seõ bò ñoùng maøng laøm nöôùc bò öù ñoïng treân maët treân seõ gaây luït loäi, xoùi moøn ñaát. Taïo moâi tröôøng toát cho caùc vi khuaån coù lôïi trong ñaát sinh soáng : phaân höõu cô vi sinh coù khaû naêng cung caáp caùc chaát dinh döôõng laøm cho ñaát tôi xoáp, töø ñoù taïo ra moâi tröôøng soáng cho caùc loaïi coân truøng vaø nhöõng loaøi vi sinh choáng laïi tuyeán truøng laøm hö reã caây cuõng nhö tieâu dieät caùc loaïi coân truøng phaù hoaïi ñaát ñai, gaây beänh cho caây troàng. Baûng 3.2 Tieâu chuaån ngaønh 10 TCN 526-2002 cho phaân höõu cô VSV cheá bieán töø raùc thaûi sinh hoaït cuûa Boä Noâng Nghieäp Vaø Phaùt Trieån Noâng Thoân Teân chæ tieâu Ñôn vò tính Möùc Hieäu quaû ñoái vôùi caây troàng - Toát Ñoä chín (hoaïi) caàn thieát - Toát Ñöôøng kính haït khoâng lôùn hôn mm 4 - 5 Ñoä aåm khoâng lôùn hôn % 35 pH 5 - 8 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 31- Maät ñoä VSV (ñaõ tuyeån choïn) khoâng nhoû hôn CFU/g maãu 106 Haøm löôïng C toång soá khoâng nhoû hôn % 13 Haøm löôïng N toång soá khoâng nhoû hôn % 2,5 Haøm löôïng K höõu hieäu khoâng nhoû hôn % 1,5 Maät ñoä Salmonella trong 25g maãu CFU 0 Haøm löôïng Pb (khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 250 Haøm löôïng Cad (khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 2,5 Haøm löôïng Cr (khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 200 Haøm löôïng Cu (khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 200 Haøm löôïng Ni (khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 100 Haøm löôïng Zn(khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 700 Haøm löôïng Hg (khoái löôïng khoâ)khoâng lôùn hôn mg/kg 2 Thôøi haïn baûo quaûn khoâng ít hôn thaùng 6 (Nguoàn : Boä Noâng Nghieäp Vaø Phaùt Trieån Noâng Thoân 2002) 3.6. Lôïi ích vaø haïn cheá cuûa cheá bieán compost 3.6.1. Lôïi ích − Laø phöông aùn ñöôïc löïa choïn ñeå baûo toàn nguoàn nöôùc vaø naêng löôïng. − Keùo daøi tuoåi thoï cho caùc BCL. − OÅn ñònh chaát thaûi, caùc quaù trình sinh hoïc xaûy ra trong quaù trình laøm compost seõ chuyeån hoaù caùc chaát höõu cô deã thoái röûa sang daïng oån ñònh, chuû yeáu laø caùc chaát voâ cô ít gaây oâ nhieãm moâi tröôøng vaø thích hôïp cho vieäc caûi taïo ñaát vaø haáp phuï cuûa caây troàng. − Laøm maát hoaït tính cuûa vi sinh vaät gaây beänh : nhieät ñoä sinh ra trong quaù trình uû compost coù theå ñaït khoaûng 600C. Nhieät ñoä naøy neáu ñöôïc duy trì ít nhaát trong 1 ngaøy seõ laøm maát hoaït tính cuûa vi khuaån gaây beänh, virus, tröùng, giun saùn. Do ñoù, caùc saûn phaåm cuûa quaù trình laøm compost coù theå Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 32- an toaøn khi boùn cho ñaát, söû duïng nhö phaân boùn hoaëc laø chaát laøm chaát oån ñònh ñaát. − Thu hoài dinh döôõng vaø caûi taïo ñaát : caùc chaát dinh döôõng (N, P, K)coù trong chaát thaûi thöôøng ôû daïng phöùc taïp, caây troàng khoù haáp thuï. Sau quaù trình uû compost caùc chaát naøy ñöôïc chuyeån hoaù thaønh caùc chaát voâ cô nhö NO3-, PO4 3-, thích hôïp cho vieäc haáp thuï cuûa caây troàng. Söû duïng saûn phaåm cuûa quaù trình cheá bieán compost ñeå boå sung dinh döôõng cho ñaát coù theå laøm giaûm söï thaát thoaùt dinh döôõng do roø ræ vì caùc chaát dinh döôõng voâ cô toàn taïi chuû yeáu ôû daïng khoâng tan. Theâm vaøo ñoù lôùp ñaát troàng cuõng ñöôïc caûi tieán neân giuùp reã caây phaùt trieån toát hôn. − Taêng khaû naêng khaùng beänh cho caây troàng : ñaõ coù nhieàu nghieân cöùu chöùng minh söï taêng khaû naêng khaùng beänh cuûa caây troàng trong ñaát boùn phaân vi sinh vôùi haøm löôïng dinh döôõng cao, deã haáp thuï vaø chuûng loaïi VSV ña daïng. Phaân höõu cô khoâng nhöõng laøm taêng naêng suaát caây troàng maø coøn giaûm thieåu beänh cho caây troàng. So vôùi caùc loaïi phaân hoaù hoïc khaùc, phaân compost khoâng nhöõng giuùp caây troàng haáp thuï heát caùc chaát dinh döôõng maø coøn giuùp caây phaùt trieån toát vaø coù khaû naêng khaùng beänh cao. 3.6.2. Haïn cheá − Haøm löôïng chaát dinh döôõng trong compost khoâng thoaû maõn yeâu caàu. − Do ñaëc tính cuûa chaát thaûi höõu cô coù theå thay ñoåi raát nhieàu theo thôøi gian. Baûn chaát vaät lieäu laøm compost thöôøng laøm cho söï phaân boå nhieät ñoä trong ñoáng phaân khoâng ñeàu, do ñoù khaû naêng laøm maát hoaït tính cuûa VSV gaây beänh trong saûn phaåm compost taïo muøi hoâi, gaây maát myõ quan. − Haàu heát caùc nhaø noâng vaãn thích söû duïng phaân hoaù hoïc vì khoâng ñaét tieàn, deã söû duïng vaø taêng naêng suaát caây troàng moät caùch roõ raøng. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 33- 3.7. Moät soá phöông phaùp uû compost treân theá giôùi 3.7.1. Phöông phaùp uû theo luoáng coù ñaûo troän vaø thoåi khí (windrow composting) Windrow laø moät luoáng coù 3 tieát dieän giao nhau, chieàu daøi lôùn hôn chieàu roäng vaø chieàu cao. Chieàu roäng thöôøng gaáp 2 laàn chieàu cao. Chieàu cao lyù töôûng cho moät luoáng phaûi ñuû lôùn ñeå duy trì nhieät ñoä nhöng phaûi ñuû nhoû ñeå cho oxy lan truyeàn vaøo giöõa luoáng uû. Thoâng thöôøng chieàu cao lyù töôûng laø 1,2-2,4m vôùi chieàu roäng töø 4,2-4,8m. Ñaûo troän ñeå ñöa khoâng khí töø beân ngoaøi vaøo luoáng uû vaø duy trì söï thoâng khí ôû moïi luùc nhö ñaõ giôùi thieäu ôû treân, kích thöôùc luoáng uû seõ cho pheùp giöõ nhieät sinh ra sinh ra trong quaù trình uû vaø cuõng cho pheùp khoâng khí lan truyeàn vaøo caùc phaàn saâu trong luoáng. Luoáng uû phaûi ñaët treân beà maët ñöôïc laøm raén ñeå coù theå ñaûo troäân deã daøng. Caùc ñoáng coù theå ñöôïc ñaûo troän vôùi chu kyø 1 laàn/tuaàn. Ñaûo troäân nhaèm ñeå ñöa caùc vaät lieäu lôùp beân ngoaøi vaøo lôùp beân trong luoáng, nôi deã daøng bò phaân huyû. Caùc ñoáng uû coù theå ñöôïc ñaët döôùi maùi che hoaëc ôû ngoaøi trôøi. Neáu ñaët ôû ngoaøi trôøi seõ gaây ra hieän töôïng nöôùc chaûy traøn hoaëc roø ræ. Nöôùc chaûy traøn hoaëc roø ræ töø caùc khoái uû phaûi ñöôïc thu gom laïi vaø xöû lyù hoaëc cho vaøo cuøng vôùi nguoàn nguyeân lieäu môùi cung caáp ñeå gia taêng ñoä aåm. Phöông phaùp naøy coù moät soá öu ñieåm, nhöôïc ñieåm sau: Öu ñieåm: − Do xaùo troän thöôøng xuyeân neân chaát löôïng compost thu ñöôïc khaù ñeàu. − Voán ñaàu tö vaø chi phí vaän haønh thaáp vì khoâng caàn heä thoáng cung caáp khí. Nhöôïc ñieåm: − Caàn nhieàu nhaân coâng. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 34- − Thôøi gian uû daøi (khoaûng 3 -6 thaùng). − Do thoåi khí töï ñoäng neân khoù quaûn lyù, khoù kieåm soaùt nhieät ñoä vaø maàm beänh. − Ñaûo troän khoái compost seõ gaây thaát thoaùt nitô vaø gaây muøi. − Quaù trình uû coù theå chòu aûnh höôûng cuûa thôøi tieát. 3.7.2. Phöông phaùp uû daïng ñoáng tónh coù thoåi khí baèng maùy caáp khí UÛ phaân daïng ñoáng tónh coù thoâng khí ñoøi hoûi hoãn hôïp uû (nguyeân vaät lieäu ñöôïc pha troän)phaûi ñöôïc ñaët treân heä thoáng thoåi khí. Caùc ñoáng uû ñöôïc ñaët treân moät maïng löôùi oáng lieân thoâng vôùi quaït huùt. Quaït naøy cung caáp khoâng khí cho ñoáng uû, khoâng khí coù theå ñöôïc cung caáp ôû daïng töï do hoaëc cöôõng böùc. Thieát bò cung caáp khoâng khí coù theå thoåi khí vaøo khoái uû hoaëc huùt khí ra ngoaøi, thieát bò thoåi khí ñöôïc kieåm soaùt baèng ñoàng hoà. Khoâng khí löu thoâng trong khoái uû seõ cung caáp ñaày ñuû oxy caàn thieát cho VSV phaân huyû vaø ngaên chaëng nhieät taïo thaønh trong khoái uû. Kieåm soaùt nhieät ñoä trong khoái uû ñeå duy trì nhieät ñoä toái öu cho VSV hoaït ñoäng. Nhieät ñoä trong caùc phaàn cuûa toaøn boä khoái uû thöôøng ñuû lôùn ñeå tieâu dieät heát caùc vi khuaån gaây beänh vaø tieâu dieät maàm coû. Tuy nhieân, nhieät ñoä trong ñoáng uû coù theå khoâng ñaït nhö mong muoán bôûi vì heä thoáng uû ñoáng tónh coù thoâng khí nhöng khoâng ñöôïc ñaûo troän. Beân caïnh ñoù, phöông phaùp naøy cuõng coù moät soá öu vaø nhöôïc ñieåm nhö sau : Öu ñieåm: − Deã kieåm soaùt khi vaän haønh heä thoáng, ñaëc bieät laø kieåm soaùt nhieät ñoä vaø oxy trong khoái uû. − Giaûm muøi hoâi vaø maàm beänh. − Thôøi gian uû ngaén (3 – 6 tuaàn). Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 35- − Caàn dieän tích ñaát ít vaø coù theå tieán haønh ngoaøi trôøi hoaëc vò trí coù maùi che. Nhöôïc ñieåm: − Heä thoáng cung caáp khí coù theå taéc ngheõn, do coù caàn phaûi tu söûa vaø baûo trì. − Chi phí cuûa phöông phaùp naøy cao hôn phöông phaùp thoåi khí nhôø ñaûo troän. 3.7.3. Phöông phaùp uû trong thuøng kín Heä thoáng naøy chöùa nguoàn nguyeân vaät lieäu trong caùc thuøng kín. Nhöõng thuøng naøy coù theå chöùa moät hay nhieàu ngaên. Trong nhieàu tröôøng hôïp noù laø moät thuøng quay, ña soá heä thoáng uû trong thuøng kín laø heä thoáng cung caáp vaät lieäu lieân tuïc. Öu ñieåm: − Ít chòu aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän thôøi tieát. − Kieåm soaùt quaù trình uû vaø muøi hoâi toát hôn. − Thôøi gian uû ngaén. − Söû duïng dieän tích ñaát ít hôn caùc phöông phaùp khaùc. − Chaát löôïng compost toát. Nhöôïc ñieåm: − Ñoøi hoûi voán ñaàu tö, chi phí vaän haønh cao. − Thieát keá phöùc taïp vaø caàn trình ñoä cao 3.8. Vai troø cuûa bieän phaùp taêng cöôøng sinh hoïc trong saûn xuaát phaân höõu cô vi sinh 3.8.1. Ñònh nghóa Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 36- Taêng cöôøng sinh hoïc (bioaugmentation) laø söï boå sung vaøo moâi tröôøng xöû lyù chaát thaûi moät quaàn theå vi sinh vaät khoâng ñaëc höõu, ñaõ ñöôïc nuoâi caáy tröôùc ñoù ôû beân ngoaøi. 3.8.2. Muïc ñích - Gia taêng toác ñoä xöû lyù nhôø söï ruùt ngaén thôøi gian sinh tröôûng (do cung caáp saün moät soá löôïng vi sinh vaät ban ñaàu, soá löôïng naøy seõ nhanh choùng phaùt trieån). - Taïo öu theá caïnh tranh cho quaàn theå vi sinh vaät ñöôïc löïa choïn nhaèm phuïc vuï muïc ñích xöû lyù (do coù maët töø ñaàu vôùi soá löôïng lôùn, quaàn theå ñöôïc ñöa vaøo deã chieám soá löôïng aùp ñaûo vaø do ñoù khoáng cheá caùc quaàn theå khaùc coù saün trong moâi tröôøng). - Cung caáp khaû naêng xöû lyù ñoái vôùi moät ñoái töôïng xöû lyù ñaëc bieät naøo ñoù döïa treân caùc vi sinh vaät chuyeân bieät (ví duï caùc chaát ñoäc haïi, khoâng xöû lyù ñöôïc baèng caùc vi sinh vaät thoâng thöôøng). Noùi chung hieäu quaû cuûa taêng cöôøng sinh hoïc ñöïôc coâng nhaän trong xöû lyù caùc chaát oâ nhieãm ñaëc bieät. Tuy nhieân trong thöïc teá saûn xuaát, ñoái vôùi caùc quaù trình xöû lyù caùc chaát oâ nhieãm höõu cô thoâng thöôøng, hieäu quaû cuûa bieän phaùp taêng cöôøng sinh hoïc vaãn coøn laø vaán ñeà gaây tranh luaän, vì: - Trong moâi tröôøng chöùa chaát oâ nhieãm höõu cô thoâng thöôøng, luoân luoân coù saün moät quaàn theå vi sinh vaät, quaàn theå naøy thích nghi vôùi moâi tröôøng ñoù toát hôn caùc loaøi ñöôïc nuoâi caáy trong moâi tröôøng nhaân taïo. Khi ñöôïc taïo ñieàu kieän thuaän lôïi, chuùng seõ nhanh choùng phaùt trieån maø khoâng caàn ñöa theâm quaàn theå khaùc vaøo töø beân ngoaøi. - Neáu moâi tröôøng xöû lyù chöùa ñöïng nhieàu yeáu toá khaùc bieät vôùi caùc yeáu toá cuûa moâi tröôøng nuoâi caáy nhaân taïo, ít coù khaû naêng caùc quaàn theå ñöôïc boå sung vaøo Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. S Vũ Hải Yến SVTH: Võ Minh Mẫn - 37- coù theå toàn taïi vaø sinh tröôûng toát ñöôïc, vaø nhö vaäy laø söï boå sung naøy laø keùm hieäu quaû. 3.8.3. VSV VSV ñöôïc boå sung töø beân ngoaøi vaøo khoái uû compost giuùp taêng cöôøng sinh hoïc goàm caùc gioáng vi khuaån, xaï khuaån, naám men, naám moác. Nhìn chung, caùc gioáng VSV ñöôïc boå sung vaøo coù khaû naêng phaân huyû caùc thaønh phaàn sinh hoïc trong chaát thaûi sinh hoaït nhö proâteâin, xenllulose, lignin vaø moät soá chaát khaùc. Vi khuaån : caùc gioáng vi khuaån ñöôïc boå sung vaøo quaù trình uû compost bao goàm : Bacillus, Pseudomonas, Clostridium, Azotomonas, Bacterium, Rhizobium. Bacillus, Psendomonas : laø nhöõng vi khuaån tuyø nghi coù khaû naêng khöû nitrat thaønh nitrit hoaëc chuyeån tieáp nitrit thaønh NH3 (amon hoaù nitrat), hoaëc N2 ( phaûn nitrat) theo quy trình nhö sau: