›

Đồ án Nghiên cứu, so sánh khả năng xử lý rác thải nhà bếp thành phân hữu cơ của giun quế và chế phẩm sinh học EMUNIV

pdf 138 trang thiennha21 13/04/2022 4450
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu, so sánh khả năng xử lý rác thải nhà bếp thành phân hữu cơ của giun quế và chế phẩm sinh học EMUNIV", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_so_sanh_kha_nang_xu_ly_rac_thai_nha_bep_tha.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu, so sánh khả năng xử lý rác thải nhà bếp thành phân hữu cơ của giun quế và chế phẩm sinh học EMUNIV

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, SO SÁNH KHẢ NĂNG XỬ LÝ RÁC THẢI NHÀ BẾP THÀNH PHÂN HỮU CƠ CỦA GIUN QUẾ VÀ CHẾ PHẨM SINH HỌC EMUNIV Ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Thái Văn Nam Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Liêu MSSV: 1311090314 Lớp: 13DMT03 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Thái Văn Nam. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình. Trường đại học Công Nghệ TP.HCM không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có). TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 7 năm 2017 Sinh viên thực hiện
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Để đồ án tốt nghiệp này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của nhiều tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và tổ chức đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS Thái Văn Nam, giảng viên Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường - Trường đại học Công Nghệ TP.HCM người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường đại học Công Nghệ TP.HCM, các thầy cô trong Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường nói riêng đã dạy dỗ cho tôi kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp tôi có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 7 năm 2017 Sinh viên thực hiện
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3 3.1. Đối tượng nghiên cứu 3 3.2. Phạm vi nghiên cứu 3 4. MỤC TIÊU 3 4.1. Mục tiêu chung 3 4.2. Mục tiêu cụ thể 3 5. NỘI DUNG 4 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4 7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 4 7.1. Ý nghĩa khoa học 4 7.2. Ý nghĩa thực tiễn 5 8. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6 1.1. Tổng quan về rác thải nhà bếp 6 1.1.1. Định nghĩa 6 1.1.2. Nguồn gốc và phân loại rác thải nhà bếp 6 i
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1.3. Tính chất của rác thải nhà bếp [22] 7 1.1.4. Các phương pháp xử lý chất thải nhà bếp hiện nay [16] 11 1.2. Tổng quan về Giun Quế và một số chế phẩm sinh học 15 1.2.1. Tổng quan về Giun Quế 15 1.2.2. Một số chế phẩm sinh học phân hủy chất hữu cơ 27 1.3. Đánh giá chất lượng phân hữu cơ 31 1.4. Các nghiên cứu có liên quan 34 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1. Vật liệu nghiên cứu 38 2.2. Phương pháp nghiên cứu 39 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu 39 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51 3.1. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của Giun Quế 51 3.2. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của chế phẩm sinh học EMUNIV 68 3.3. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau khi kết hợp Giun Quế và Chế phẩm sinh học EMUNIV 85 3.4. So sánh khả năng xử lý rác thải nhà bếp của 3 thí nghiệm 100 3.4.1. So sánh thời gian phân huỷ rác thải nhà bếp qua 3 thí nghiệm 100 3.4.2. So sánh hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp tối ưu nhất ở từng thí nghiệm với nhau 101 3.5. Đề xuất quy trình và mô hình xử lý rác thải nhà bếp phù hợp 102 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 107 ii
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 PHỤ LỤC 1 iii
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT TIẾNG ANH 1 ANOVA Phân tích phương sai Analysis Of Variance 2 CHC Chất hữu cơ 3 CS Cộng sự 4 ĐHQG Đại học quốc gia 5 EMUNIV Vi sinh vật hữu hiệu + Đại học Effective Microorga- tổng hợp nism + Univercity 6 KH & CN Khoa học và công nghệ 7 LSD Sai khác có ý nghĩa nhỏ Least Significant Difference 8 SD Độ lệch chuẩn Standard Deviation 9 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 10 TP. HCM Thành Phố Hồ Chí Minh 11 VSV Vi sinh vật 12 WB Ngân hàng thế giới World Bank iv
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại rác thải nhà bếp theo thành phần hữu cơ và vô cơ 7 Bảng 1.2: Ưu nhược điểm của một số phương pháp xử lý rác thải nhà bếp 12 Bảng 1.3: So sánh thành phần dinh dưỡng giữa thịt Giun Quế và một số thức ăn chăn nuôi thông thường 19 Bảng 1.4: Hàm lượng N, P, K tổng số trong phân giun và phân gia súc gia cầm 21 Bảng 1.5: So sánh một số chế phẩm sinh học 29 Bảng 1.6: Tiêu chuẩn ngành 10 TCVN 562 – 2002 cho phân hữu cơ chế biến từ chất thải rắn sinh hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ban hành 32 Bảng 2.1: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp quy mô hộ gia đình 40 Bảng 2.2: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp tại các nhà hàng tiệc cưới 41 Bảng 2.3: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp tại các chung cư 41 Bảng 2.4: Phân loại thành phần dinh dưỡng trong rác thải nhà bếp hữu cơ 42 Bảng 2.5: Số thứ tự của các thùng thí nghiệm chứa các công thức khác nhau 43 Bảng 2.6: Các thùng xốp được sắp xếp theo kết quả rút thăm ngẫu nhiên 44 Bảng 2.7: Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu 49 Bảng 3.1: Hiệu quả xử lý các loại rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau của Giun Quế qua thời gian 51 Bảng 3.2: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi . 53 Bảng 3.3: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi 55 Bảng 3.4: Độ sụt lún khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi 57 Bảng 3.5: Biến thiên pH khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi 59 Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm hàm lượng chất hữu cơ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi 61 v
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.7: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý 62 Bảng 3.8: Kết quả thí nghiệm hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi 63 Bảng 3.9: Hàm lượng Cacbon (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý 64 Bảng 3.10: Kết quả thí nghiệm hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi 65 Bảng 3.11: Hàm lượng Nitơ (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng Giun Quế 66 Bảng 3.12: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà bếp với sự tham gia của Giun Quế 67 Bảng 3.13: Hiệu quả xử lý các loại rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau của chế phẩm sinh học EMUNIV qua thời gian 68 Bảng 3.14: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày 70 Bảng 3.15: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày 72 Bảng 3.16: Độ sụt lún khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày 74 Bảng 3.17: Biến thiên pH khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày 76 Bảng 3.18: Kết quả thí nghiệm hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 78 Bảng 3.19: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng Chế phẩm EMUNIV 79 Bảng 3.20: Kết quả thí nghiệm hàm lượng C khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 80 Bảng 3.21: Hàm lượng C (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 81 vi
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.22: Kết quả thí nghiệm hàm lượng N khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 82 Bảng 3.23: Hàm lượng N (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng Chế phẩm EMUNIV 83 Bảng 3.24: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà bếp với sự tham gia của chế phẩm EMUNIV 84 Bảng 3.25: Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau khi kết hợp Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV qua thời gian 85 Bảng 3.26: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 86 Bảng 3.27: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 88 Bảng 3.28: Độ sụt lún khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 90 Bảng 3.29: Biến thiên pH khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 92 Bảng 3.30: Kết quả thí nghiệm hàm lượng CHC khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 94 Bảng 3.31: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác khi kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 95 Bảng 3.32: Kết quả thí nghiệm hàm lượng C khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 95 Bảng 3.33: Hàm lượng C (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác khi kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 96 Bảng 3.34: Kết quả thí nghiệm hàm lượng N khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 97 Bảng 3.35: Hàm lượng N (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác khi kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 98 vii
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.36: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà bếp với sự tham gia kết hợp của Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 99 Bảng 3.37: Thời gian phân huỷ rác thải nhà bếp qua các thí nghiệm 100 Bảng 3.38: Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp tối ưu nhất ở từng thí nghiệm 101 viii
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Giun Quế 15 Hình 1.2: Hình thái cấu tạo của Giun Quế 17 Hình 1.3: Nuôi giun trong khây, chậu 25 Hình 1.4: Nuôi giun trên đồng ruộng có mái che 25 Hình 1.5: Nuôi giun trên đồng ruộng không có mái che 26 Hình 1.6: Nuôi giun trong nhà với quy mô công nghiệp 27 Hình 2.1: Quá trình đục lỗ chuẩn bị thùng thí nghiệm 38 Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu đề tài 39 Hình 2.3: Giun Quế khỏe mạnh được lựa chọn cho thí nghiệm 43 Hình 2.4: Các bước tiến hành thí nghiệm 1 45 Hình 2.5: Các bước tiến hành thí nghiệm 2 47 Hình 2.6: Các bước tiến hành thí nghiệm 3 48 Hình 3.1: Kết quả giun phân huỷ rác nhà bếp ở từng công thức 52 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng Giun Quế 54 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng Giun Quế 56 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác bằng Giun Quế 58 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác bằng Giun Quế 60 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng Giun Quế 62 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng Giun Quế 64 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng Giun Quế 66 Hình 3.9: Kết quả chế phẩm EMUNIV phân huỷ rác nhà bếp ở từng công thức 69 ix
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 71 Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 73 Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 75 Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 77 Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 79 Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 81 Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV 83 Hình 3.17: Kết quả Giun Quế và chế phẩm EMUNIV phân huỷ rác ở các công thức 86 Hình 3.18: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 87 Hình 3.19: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 89 Hình 3.20: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 91 Hình 3.21: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 93 Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 94 x
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV qua các ngày theo dõi 96 Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác kết hợp Giun Quế và chế phẩm EMUNIV 98 Hình 3.25: Quy trình xử lý rác thải nhà bếp với quy mô hộ gia đình và các khu chung cư 103 Hình 3.26: Mô hình xử lý rác thải nhà bếp đối với quy mô hộ gia đình và chung cư 104 Hình 3.27: Quy trình xử lý rác thải nhà bếp với quy mô nhà hàng – Tiệc cưới 105 xi
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, đô thị hóa là một quá trình không thể thiếu ở mỗi quốc gia, chúng mang lại cho chúng ta một cuộc sống văn minh hiện đại và cũng chính nó đã làm cho cuộc sống chúng ta trở nên khắc nghiệt hơn, môi trường ngày càng bị ô nhiễm từ ô nhiễm đất, nước, không khí đến cả ô nhiễm tiếng ồn. Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm đó là rác. Rác là hiểm họa của môi trường nhưng rác cũng là vàng nếu chúng ta biết tận dụng, khai thác và tái sử dụng. Khoảng 1/3 rác thải sinh hoạt là chất hữu cơ đặc biệt là rác thải nhà bếp có thể tái chế một cách dễ dàng. Chất thải hữu cơ là một dạng nguyên liệu thô có thể biến thành phân ủ có chất lượng tốt nhất, đưa chất hữu cơ thiết yếu vào môi trường. 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Theo các chuyên gia WB ước tính đến năm 2025, tổng khối lượng rác của cư dân thành thị thải ra sẽ là 2.2 tỷ tấn/năm - tăng 70 % so với mức 1.3 tỷ tấn hiện nay, trong khi chi phí xử lý rác thải rắn dự kiến lên tới 375 tỷ USD/năm, so với mức 205 tỷ USD ở thời điểm hiện tại [24]. Ở Việt Nam hiện nay, việc xử lý rác đã trở thành một đề tài nóng bỏng bởi lượng rác sinh ra quá nhiều khoảng 12 triệu tấn rác thải sinh hoạt/ngày. Dự kiến đến năm 2020, lượng rác thải đô thị phát sinh là 20 triệu tấn/ngày mà khả năng xử lý ngày một giảm đi bởi công nghệ lạc hậu chủ yếu là chôn lấp [25]. Hình thức chôn lấp gặp quá nhiều khuyết điểm vừa tốn diện tích đất, vừa ô nhiễm nguồn nước do nước rỉ rác. Nếu không xử lý kịp thời sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và môi trường. Tại thành phố Hà Nội, khối lượng rác sinh hoạt tăng trung bình 15% một năm, tổng lượng rác thải ra ngoài môi trường lên tới 5.000 tấn/ngày. Thành phố Hồ Chí Minh mỗi ngày có trên 7.000 tấn rác thải sinh hoạt, mỗi năm cần tới 235 tỉ đồng 1
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP để xử lý [30]. Với số tiền quá lớn để bỏ ra xử lý, nước ta đã lãng phí một tài nguyên vô cùng quý giá đó là rác. Rác thải sinh hoạt, đặc biệt là rác thải nhà bếp có chứa một hàm lượng lớn chất hữu cơ nếu biết xử lý đúng cách nó sẽ trở thành một loại phân rất tốt cho cây trồng. Dùng Giun Quế và các chế phẩm sinh học là một phương pháp có thể dễ dàng sử dụng ngay tại nhà, bên cạnh đó Giun Quế còn là thức ăn ưa thích của nhiều loại gia cầm và cá Ở Việt Nam cũng đã có một số công trình nghiên cứu về khả năng phân hủy rác thải của Giun Quế song vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm như: Lượng rác thải có chứa đạm và lipid được giun phân hủy rất chậm, nhiệt độ cao có thể làm giun bị chết, thời gian để phân hủy rác thải còn khá lâu. Nếu chỉ sử dụng chế phẩm thì cần thêm quá trình đảo trộn và chất lượng phân sau ủ không tốt bằng phân Giun Quế ở một số chỉ tiêu về chất lượng: C/N, các nguyên tố đa lượng, vi lượng Vì vậy mà quá trình nghiên cứu được chia ra làm 3 thí nghiệm: Chỉ sử dụng Giun Quế, chỉ sử dụng chế phẩm và kết hợp cả hai với nhau. Nghiên cứu này sẽ đi sâu so sánh khả năng phân hủy rác thải nhà bếp của Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV nhằm giảm thời gian thu gom, phân loại rác, hạn chế sự phát tán ô nhiễm vào không khí, đặc biệt việc nuôi Giun Quế là một công nghệ đơn giản không đòi hỏi trình độ vận hành hay kĩ thuật cao như những phương pháp xử lý khác. Vì những lý do trên, mà đề tài “NGHIÊN CỨU, SO SÁNH KHẢ NĂNG XỬ LÝ RÁC THẢI NHÀ BẾP THÀNH PHÂN HỮU CƠ CỦA GIUN QUẾ VÀ CHẾ PHẨM SINH HỌC EMUNIV” được đề xuất nhằm hạn chế những mặt tiêu cực mà rác thải gây ra nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. 2
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Rác thải nhà bếp - Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Địa điểm khảo sát: Các hộ gia đình, các nhà hàng tiệc cưới, các khu chung cư khu vực quận Gò Vấp, Quận 12. - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 3 - 2017 đến tháng 7 – 2017. - Địa điểm nghiên cứu: Tổ 10, khu phố 1, phường An Phú Đông, Quận 12, TP.HCM ; Trung tâm thực hành thí nghiệm khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường, trường Đại học Công Nghệ TP. HCM. 4. MỤC TIÊU 4.1. Mục tiêu chung So sánh để tìm ra phương pháp xử lý rác thải nhà bếp hiệu quả nhất bằng phương pháp sinh học, để đưa vào thực tế với những ưu điểm nổi bật là không cần thêm hóa chất và không làm phức tạp thêm các tính chất của môi trường, vừa đạt mục tiêu xử lý chất thải theo hướng thân thiện với môi trường, vừa đảm bảo các giá trị về mỹ quan, kinh tế góp phần bảo vệ cộng đồng 4.2. Mục tiêu cụ thể Mục tiêu 1: Tìm hiểu về thành phần, tính chất của rác thải nhà bếp, Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV. Mục tiêu 2: So sánh được thời gian và khả năng phân hủy các thành phần khác nhau của rác thải nhà bếp của Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV dựa trên các mô hình thí nghiệm. 3
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục tiêu 3: Đề xuất được quy trình và mô hình thích hợp để sản xuất phân hữu cơ từ rác thải nhà bếp. 5. NỘI DUNG . Tổng hợp thu thập các tài liệu có liên quan về rác thải nhà bếp, Giun Quế và chế phẩm sinh học. . Thiết lập mô hình so sánh khảo sát nhiệt độ, độ ẩm, độ sụt lún . Đánh giá chất lượng sản phẩm, sử dụng các chỉ tiêu đánh giá như: Các nguyên tố đa lượng, vi lượng, tỷ lệ C/N, độ pH, hệ thống vi sinh vật . Đánh giá so sánh hiệu quả giữa các mô hình về thời gian, chất lượng, kinh tế, môi trường. 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp tổng hợp, biên hội tài liệu Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu Phương pháp bố trí thí nghiệm Phương pháp thiết lập mô hình xử lý Phương pháp theo dõi và kiểm soát thí nghiệm Phương pháp phân tích mẫu Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu Các phương pháp nghiên cứu sẽ được trình bày một cách cụ thể trong chương 2 7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 7.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu so sánh về khả năng phân hủy chất hữu cơ của chế phẩm EMUNIV và Giun Quế làm cơ sở để chọn ra phương pháp xử lý rác thải nhà bếp tốt nhất. Làm tiền đề cho các nghiên cứu so sánh tiếp theo. 4
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá, so sánh được khả năng phân hủy chất hữu cơ của Giun Quế và chế phẩm EMUNIV, chọn ra phương pháp xử lý hiệu quả nhất. - So sánh được thời gian và hiệu quả xử lý. - Đề xuất quy trình và mô hình xử lý rác thải nhà bếp theo quy mô hộ gia đình. 8. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI Đề tài này đi sâu phân tích khả năng xử lý rác thải nhà bếp có thành phần tỷ lệ các chất hữu cơ khác nhau của Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV. So sánh được tốc độ phân hủy các chất hữu cơ có tỷ lệ khác nhau, với các tác nhân phân huỷ khác nhau trong rác thải nhà bếp. Từ đó có thể lựa chọn được phương pháp xử lý tối ưu và đề xuất được mô hình xử lý rác thải nhà bếp một cách hiệu quả. 5
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về rác thải nhà bếp 1.1.1. Định nghĩa Rác thải nhà bếp là một phần của rác thải sinh hoạt, là loại rác thải chứa hàm lượng chất hữu cơ cao như hoa quả dư thừa hoặc hư hỏng, các loại vỏ như vỏ quả chuối, vỏ cam, vỏ trứng, xương gà, xương lợn đều là nguồn dinh dưỡng tự nhiên sẵn có trong gia đình. Theo định nghĩa khoa học thì đó là những thành phần tàn tích hữu cơ của các chất hữu cơ phục vụ sinh hoạt sống của con người. Chúng không được con người sử dụng nữa và vứt thải lại vào môi trường sống, gọi là rác thải nhà bếp [19]. 1.1.2. Nguồn gốc và phân loại rác thải nhà bếp 1.1.2.1. Nguồn gốc Rác thải nhà bếp có nhiều nguồn phát sinh khác nhau nhưng đa số là rác thải thực phẩm. - Rác thải nhà bếp hằng ngày chiếm một khối lượng và tỷ lệ rác thải rất lớn so với các loại rác thải vô cơ khác. - Rác thải nhà bếp là những vật liệu dễ phân hủy và gây thối rửa. - Rác thải nhà bếp khó được thu gom phân loại riêng tại nguồn, gây khó khăn cho việc xử lý rác. - Rác thải nhà bếp sẽ khó được tận dụng tái chế thành phân hữu cơ nếu không được phân loại tại nguồn. Vì vậy cần phải được thu gom và phân loại riêng trong những túi có chất liệu đặc biệt dễ phân hủy. 1.1.2.2. Phân loại Rác thải nhà bếp được phân loại theo thành phần hữu cơ và vô cơ như Bảng 1.1. 6
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 1.1: Phân loại rác thải nhà bếp theo thành phần hữu cơ và vô cơ Loại Nguồn gốc Ví dụ – Các túi giấy, giấy bìa, – Các vật liệu làm từ giấy giấy vệ sinh 1. Rác hữu cơ – Có nguồn gốc từ các sợi – Vải, len, – Vỏ, rau, củ, quả, thức – Thực phẩm thừa đã qua sử dụng ăn – Các loại sản phẩm, vật liệu – Vỏ hộp, nắp chai, được chế tạo từ sắt 2. Rác vô cơ – Các vật liệu, sản phẩm làm – Chai, lọ, chén đĩa bằng thủy tinh – Các vật liệu khác – Đất cát, bao nilon (Nguồn: Tác giả tổng hợp) Với thành phần, đặc điểm của rác thải nhà bếp như trên thì con người chúng ta phải không ngừng nâng cao hiểu biết và tìm ra những phương pháp hữu hiệu nhất để góp phần nâng cao đời sống và đặc biệt là bảo vệ môi trường sống của con người. Và để xử lý được rác thải nhà bếp người ta đã sử dụng nhiều nhà máy chế biến phân compost, các nhà máy tái chế rác thải sinh hoạt 1.1.3. Tính chất của rác thải nhà bếp [22] 1.1.3.1. Tính chất lý học  Khối lượng riêng 7
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khối lượng riêng của chất thải sẽ rất khác nhau tùy từng trường hợp: Rác để tự nhiên không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng không nén và rác chứa trong thùng có nén. Khối lượng riêng của rác sẽ rất khác nhau tùy theo vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu trữ. Do đó khi chọn giá trị khối lượng riêng cần phải xem xét những yếu tố này.  Độ ẩm Độ ẩm của rác thải thường được biểu diễn một trong hai cách: Tính theo thành phần phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Trong lĩnh vực quản lý, phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn.  Kích thước và sự phân bố kích thước Kích thước và sự phân bố kích thước đóng vai trò rất quan trọng đối với quá trình thu hồi vật liệu, nhất là khi sử dụng phương pháp cơ học như: Sàng quay và các thiết bị tách loại từ tính.  Khả năng tích ẩm Khả năng tích ẩm của rác thải là tổng lượng ẩm mà rác có thể tích trữ được. Đây là thông số quan trọng trọng việc tính lượng nước rỉ rác rò rỉ sinh ra từ bãi chôn lấp. Khả năng tích ẩm sẽ thay đổi tùy theo điều kiện nén ép rác và trạng thái phân hủy của rác.  Độ thẩm thấu của rác nén Là thông số vật lý quan trọng khống chế sự vận chuyển của chất lỏng và khí trong bãi chôn lấp. Độ thẩm thấu thực chỉ phụ thuộc vào tính chất của loại rác thải kể cả sự phân bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt và độ xốp. 8
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giá trị độ thẩm thấu đặc trưng đối với rác đã nén trong một bãi chôn lấp thường dao động trong khoảng 10-11 đến 10-12 m2 theo phương thẳng đứng và 10-10 m2 theo phương nằm ngang. 1.1.3.2. Tính chất hóa học [22] Tính chất hóa học của rác thải đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương án xử lý và thu hồi năng lượng. Những tính chất cơ bản: o Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi đem sấy ở 1050C trong vòng 1h) o Thành phần các chất bay hơi phần khối lượng mất đi khi nung ở 9500C o Thành phần Carbon cố định o Tro o Điểm nóng chảy của tro: Là nhiệt độ mà tại đó tro được tạo thành từ quá trình đốt cháy rác bị nóng chảy và tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng chảy đặc trưng đối với xỉ thường dao động trong khoảng 2000 đến 2200 0F. o Các nguyên tố cơ bản trong rác thải nhà bếp: Các nguyên tố cơ bản trong rác thải nhà bếp bao gồm: C (cacbon), N (nitơ), H (hidro), O (oxi), S (lưu huỳnh) và tro. Thông thường các nguyên tố nhóm Halogen cũng được xác định do các dẫn xuất của Clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt. o Chất dinh dưỡng và những nguyên tố cần thiết khác: Số liệu về chất dinh dưỡng và những nguyên tố khác đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hóa sinh học nhằm bảo đảm dinh dưỡng cho vi sinh vật cũng như yêu cầu về các loại sản phẩm khác. 1.1.3.3. Tính chất sinh học [22] Ngoại trừ nhựa, cao su và da phần chất hữu cơ của rác thải nhà bếp có thể được chia như sau: - Những chất tan được trong nước như: Đường, tinh bột, amino acid và các acid hữu cơ khác 9
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Là sản phẩm ngưng tụ của đường 5C và đường 6C - Mỡ, dầu và sáp là những ester của rượu và acid béo mạch dài - Lignin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm methoxyl (-OCH3) - Lignocellulose - Protein là chuỗi các acid amin - Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong rác thải nhà bếp hầu hết là các thành phần có khả năng chuyển hóa thành khí, chất rắn hữu cơ trơ và chất vô cơ. - Khả năng phân hủy sinh học của thành phần chất hữu cơ: Hàm lượng chất thải rắn bay hơi (VS) xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 550 0C, thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ. Tuy nhiên việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học là không chính xác vì có một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng khó phân hủy sinh học (ví dụ giấy in báo và nhiều loại cây kiểng) - Sự hình thành mùi: Sinh ra khi tồn trữ chất thải trong một thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và thải ra các bãi rác nhất là các vùng có khí hậu nóng do quá trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ dễ bị phân hủy. - Sự sinh sản của ruồi nhặng: Vào mùa hè cũng như tất cả các mùa của những vùng có khí hậu ấm áp, sự sinh sản ruồi ở khu vực chứa rác là rất đáng quan tâm. Quá trình phát triển từ trứng thành ruồi thường ít hơn 2 tuần. Thông thường chu kỳ phát triển của ruồi thường được biểu diễn như sau: Trứng phát triển: 8 - 12 giờ Giai đoạn đầu của ấu trùng: 20 giờ 10
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giai đoạn thứ hai của ấu trùng: 24 giờ Giai đoạn thứ ba của ấu trùng: 3 ngày Giai đoạn nhộng: 4 - 5 ngày Tổng cộng: 9 - 11 ngày 1.1.4. Các phương pháp xử lý chất thải nhà bếp hiện nay [16] Đối với rác thải nhà bếp có thành phần hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn, được tận dụng để sản xuất phân hữu cơ. Tuy nhiên, do quá trình phân loại rác thực hiện chưa đồng bộ nên chỉ có một phần rác thải sinh hoạt được ủ sinh học, phần còn lại vẫn chôn lấp ở các bãi rác tập trung.  Phương pháp chôn lấp Trong các phương pháp tiêu huỷ và xử lý chất thải rắn, chôn lấp là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất. Phương pháp này được áp dụng hầu hết các nước trên thế giới, đặc biệt ở Mỹ, phương pháp này đã được áp dụng từ rất lâu. Về thực chất, chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thải trong một vùng diện tích và có phủ đất lên trên. Nguyên tắc chính phải tuân thủ là: Xa khu vực sinh hoạt, không có mạch nước ngầm, cần phải lót vải địa hóa, nước thải rỉ rác phải được xử lý, phải quản lý bãi chôn rác thải nhiều năm tiếp theo.  Phương pháp đốt Công nghệ đốt là công nghệ dựa trên nguyên tắc: Tiến hành tro hoá chất hữu cơ nhờ phản ứng chuyển hoá thành CO2 và H2O. Thường công nghệ này được thực hiện trong lò đốt nhiệt độ cao. Nhiệt độ khoảng 800 – 1200 0C. Năng lượng của quá trình đốt được thu, cung cấp cho nồi hơi tiếp sau đó là sưởi hoặc cấp cho máy phát điện.  Ủ sinh học 11
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Là quá trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để hình thành các chất mùn, với thao tác sản xuất và kiểm soát một cách khoa học tạo môi trường tối ưu đối với quá trình. Ủ sinh học có thể tiến hành cả trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Đối với quy mô hộ gia đình thì có một số phương pháp xử lý thông dụng như: Dùng rác thải nhà bếp nuôi Giun Quế, xử lý rác hữu cơ bằng mô hình tháp trồng cây hoặc đốt.  Giun xử lý rác Giun là loài động vật đất chúng ăn các chất hữu cơ để sinh tồn. Qua quá trình quan sát tự nhiên con người đã sử dụng giun trong việc xử lý rác thải hữu cơ như: Phân trâu bò, phân gà, rác hữu cơ trong sinh hoạt. Sau khi qua đường tiêu hóa của giun các chất hữu cơ biến đổi thành hợp chất dinh dưỡng tốt cho cây trồng Bảng 1.2: Ưu nhược điểm của một số phương pháp xử lý rác thải nhà bếp Giun Quế Ủ sinh học Chôn lấp Đốt - Biến đổi rác - Làm ổn định - Giảm một lượng - Công nghệ đơn thải thành nguồn chất thải. lớn khối lượng và giản, rẻ tiền và phù dinh dưỡng rất - Ức chế và tiêu thể tích rác. hợp với nhiều loại Ưu tốt cho cây trồng diệt các mầm - Chi phí đầu tư và rác thải. điểm - Giun là loại bệnh kinh phí nhỏ. - Chi phí vận hành thức ăn giàu đạm, - Làm tăng dinh bãi rác thấp. protein rất tốt cho dưỡng cho cây gia súc gia cầm trồng - Mắn đẻ dễ nuôi phù hợp với điều kiện trong nước - Phải có người - Mức độ tự - Chiếm nhiều - Chiếm diện tích chăm sóc động hóa của diện tích đất lớn. - Không phân công nghệ chưa - Gây ô nhiễm khu - Không được sự hủy được các cao. vực xử lý. đồng tình của người 12
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhược chất hữu cơ dạng - Việc phân loại - Thời gian phân dân xung quanh. điểm cứng: như xương, vẫn phải thực hủy chậm - Nguy cơ gây ô vỏ trứng, hiện thủ công nhiễm (đất, nước, nên ảnh hưởng không khí) cao. đến sức khỏe - Chọn khu vực làm -Chất lượng sản bãi chứa rác đạt tiêu phẩm chưa cao, chuẩn rất khó. không đồng đều. (Nguồn: Tác giả tổng hợp)  Một số phương pháp khác [16] Phương pháp xử lý rác bằng công nghệ Hydromex Đây là một công nghệ mới nhằm xử lý rác thải đô thị (kể cả chất thải độc hại) thành các sản phẩm phục vụ xây dựng, vật liệu, năng lượng và sản phẩm dùng cho nông nghiệp hữu ích. Bản chất của công nghệ Hydromex là nghiền nhỏ rác sau đó polyme hoá, sử dụng áp lực lớn để nén và định hình sản phẩm. +) Ưu điểm của phương pháp: - Công nghệ tương đối đơn giản, đầu tư ban đầu không quá cao. - Rác sau khi xử lý là bán thành phẩm hoặc sản phẩm đem lại lợi ích kinh tế. - Tăng cường sử dụng chất thải, tiết kiệm đất. +) Nhược điểm của phương pháp: - Chưa có nhiều thông tin đánh giá về phương pháp này Công nghệ ép kiện và cách ly rác Phương pháp ép kiện được thực hiện trên cơ sở toàn bộ rác thải được tập trung thu gom tại nhà máy. Rác được phân loại bằng thủ công trên băng tải, các chất trơ có thể tái chế: Kim loại , nilon, giấy được thu hồi tái chế. Những chất còn lại 13
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP được băng chuyền cho qua hệ thống ép nén rác bằng thuỷ lực với mục đích làm giảm bớt thể tích rác. +) Ưu điểm của phương pháp: - Giảm được diện tích chứa rác. - Có thể tận dụng rác san bằng đất và trồng cây xanh. +) Nhược điểm của phương pháp: - Vi sinh vật trong rác không bị triệt tiêu và vẫn có khả năng phát tán ra môi trường. - Tốn nhiều năng lượng trong ép rác. Xử lý bằng công nghệ Seraphin Rác sau khi được tập trung tại nhà máy được phun vi sinh khử mùi và ozone để tiêu diệt các vi sinh vât độc hại. Sau đó rác được phân loại thông qua hệ thống băng tải, tuyển từ, tuyển trọng lực, rác được chia làm hai loại chính: Rác thải hữu cơ dễ phân hủy được chế biến thành phân compost. Phần còn lại được đưa đến các công nghệ xử lý khác (sản xuất vật liệu xây dựng, đốt thu nhiên liệu ). +) Ưu điểm của phương pháp: - Có thể tận dụng rác thải tạo ra các sản phẩm có giá trị sử dụng. - Tỷ lệ tái sử dụng rất cao, lên đến 90 % lượng rác thải (bao gồm cả hữu cơ và vô cơ). - Giảm lượng rác chôn lấp nên tiết kiệm được đất đai. - Có thể tiến hành song song giữa hai dây chuyền: Sản xuất rác tươi và rác khô (rác đã chôn lấp) để tạo nên các sản phẩm khác nhau . + Nhược điểm của phương pháp: 14
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Tốn công vận chuyển. - Chi phí ban đầu rất cao. - Công vận hành lớn. Nhìn chung các phương pháp trên đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, nhưng chỉ có phương pháp sinh học dùng giun xử lý rác là ít nhược điểm nhất, đồng thời lại tạo ra được những sản phẩm hữu ích như phân bón cho cây trồng và là nguồn thức ăn bổ dưỡng cho gia súc, gia cầm. 1.2. Tổng quan về Giun Quế và một số chế phẩm sinh học 1.2.1. Tổng quan về Giun Quế  Định nghĩa: Giun Quế (Trùn đỏ) có tên khoa học là Perionyx excavatus, chi Pheretima, họ Megascocidae (họ cự dẫn), nghành ruột khoang. Chúng thuộc nhóm giun ăn phân thường sống trong môi trường có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy, trong tự nhiên ít tồn tại với phần thể lớn và không có khả năng cải tạo đất trực tiếp như một loài giun địa phương sống trong đất [9]. Hình 1.1: Giun Quế 15
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giun Quế là một trong những giống giun đã được thuần hóa và nhập nội, được đưa vào nuôi công nghiệp với quy mô vừa và nhỏ. Đây là loại giun mắn đẻ xuất hiện ở các vùng nhiệt đới, dễ bắt bằng tay vì vậy rất dễ thu hoạch. Kích thước giun trưởng thành từ 10 – 15 cm, nước chiếm khoảng 80 – 85 %, chất khô chiếm 15 – 20 %. Hàm lượng các chất tính trên khối lượng khô như sau: Protein: 68 – 70 % Lipid: 7 – 8 % Chất đường: 12 – 14 % Tro: 11 – 12 % Do có hàm lượng Protein cao nên Giun Quế được xem là nguồn dinh dưỡng bổ sung quý giá cho một số loại gia súc, gia cầm, thủy hải sản .Phân giun là một loại phân hữu cơ sinh học có hàm lượng dinh dưỡng cao, thích hợp cho nhiều loại cây trồng, không gây ra tình trạng “sốc” phân, yêu cầu trữ dễ dàng, đặc biệt thích hợp cho cây kiểng, làm giá thể vườn ươm và là nguồn phân thích hợp cho việc trồng rau sạch. 1.2.1.1. Đặc tính sinh học của Giun Quế Giun Quế có kích thước tương đối nhỏ, độ dài vào khoảng 10 – 15 cm, thân hơi dẹt, bề ngang của con trưởng thành có thể đạt 0.1 - 0.2 cm, có màu từ đỏ đến màu mận chín tùy theo độ tuổi, màu nhạt dần về phía bụng đầu hơi nhọn, cơ thể giun có hình thoi dài nối với nhau bởi nhiều đốt, trên mỗi đốt có một vành tơ. Khi di chuyển các đốt co duỗi kết hợp với các lông tơ phía bên dưới các đốt bám vào cơ chất đẩy cơ thể di chuyển một cách dễ dàng. Giun Quế hô hấp qua da, chúng có khả năng hấp thu oxy và thải CO2 trong môi trường nước, điều này giúp chúng có thể sống trong nước một thời gian dài. Hệ thống bài tiết bao gồm một cặp thận ở mỗi đốt, cơ quan này đảm nhận việc bài tiết các chất thải dạng Amoniac và Urê. Giun Quế nuốt thức ăn bằng môi ở lỗ miệng, 16
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lượng thức ăn mỗi ngày được các nhà khoa học ghi nhận là tương đương với cơ thể của nó. Sau khi qua hệ tiêu hóa với nhiều vi sinh vật cộng sinh, chúng thải ra phân (Vermicas) ra ngoài rất giàu dinh dưỡng [28]. Hệ thần kinh của giun chưa phát triển nhiều. Tuy nhiên, các tế bào thụ cảm cũng giúp chúng nhận biết ánh sáng, nhiệt độ, áp suất khí quyển và những dấu hiệu của thời tiết. Nó không có mắt, mũi, tai nên ta các tế bào thụ cảm nằm rải rác trên cơ thể phải làm thay. Chúng “đoán” thời tiết rất giỏi, khi sắp có giông bão là giun ngoi lên mặt đất và bỏ chạy tán loạn. Người nuôi giun phải dè chừng trường hợp này để chủ động ngăn chặn. Khả năng “ngửi” của giun kém. Tuy nhiên, chúng cũng phân biệt được các loại thức ăn khác nhau. Trong một luống nuôi, giun cũng có thể tìm tới những chỗ thức ăn ngon hơn [28]. Hình 1.2: Hình thái cấu tạo của Giun Quế 17
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình dạng: Tròn dẹt, dài và nhọn ở 2 đầu. Màu sắc: Tím thẫm phần đuôi pha vàng. Kích cỡ: Dài 80 – 150 mm, trung bình 110 mm, đường kính 1 – 2 mm. Trọng lượng giun trưởng thành: 0.08 – 0.15 gram/con, trong đó nước chiếm khoảng 80 – 85 %, chất khô khoảng 15 – 20 %. Số đốt: 100 – 130. Số đốt đai sinh dục: 5 đốt. Vị trí đai sinh dục: Từ đốt 13 đến đốt 15. Vị trí lỗ sinh dục đực: Mặt bụng đốt 18 Vị trí lỗ sinh dục cái: Ba đôi lỗ nhận tinh ở mặt bụng các đốt 6, 7, 8. 1.2.1.2. Sự sinh sản và phát triển Giun Quế sinh sản rất nhanh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới tương đối ổn định và có độ ẩm cao như điều kiện của khu vực phía Nam. Theo nhiều tài liệu, từ một cặp ban đầu trong điều kiện sống thích hợp có thể tạo ra từ 1.000 – 1.500 cá thể trong một năm. Giun Quế là sinh vật lưỡng tính, chúng có đai và các lỗ sinh dục nằm ở phía đầu của cơ thể, có thể giao phối chéo với nhau để hình thành kén ở mỗi con, kén được hình thành ở đai sinh dục, trong mỗi kén mang từ 1 – 20 trứng, kén giun di chuyển dần về phía đầu và hơi ra đất. Kén áo hình dạng thon dài, hai đầu túm nhọn lại gần giống như hạt bông cỏ, ban đầu có màu trắng đục, sau chuyển sang xanh nhạt rồi vàng nhạt. Mỗi kén có thể nở từ 2 – 10 con. Khi mới nở, con nhỏ như đầu kim có màu trắng, dài khoảng 2 – 3 mm, sau 5 – 7 ngày cơ thể chúng sẽ chuyển dần sang màu đỏ và bắt đầu xuất hiện một vằn đỏ thẫm trên lưng. Khoảng từ 15 – 30 ngày sau, chúng trưởng thành và bắt đầu xuất hiện đai sinh dục (theo Arellano, 1997); từ lúc này chúng bắt đầu có khả năng bắt cặp và sinh sản. Con trưởng thành khỏe mạnh có màu mận chín và có sắc ánh kim trên cơ thể. 18
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giun đẻ rất khỏe. Thông thường, mỗi tuần đẻ một lần và 3 tuần sau kén nở, 3 tháng sau thành giun trưởng thành giun mẹ sống tới 12 năm và vẫn đẻ. Chúng tăng đàn theo cấp số nhân. Khi nuôi, rất ngạc nhiên vì tốc độ tăng đàn rất nhanh, đây cũng là tính ưu việt của Giun Quế. Rõ ràng từ đặc điểm này mà từ phân trâu, bò, phân gia súc ta có thể tạo ra vô vàn Giun Quế - nguồn đạm động vật quý giá để cung cấp cho các loài vật nuôi trong gia đình [5].  Hàm lượng chất dinh dưỡng trong thịt Giun Quế : Giun Quế là một loại thức ăn chăn nuôi có thành phần dinh dưỡng tương đối cao. Đặc biệt, bột giun sấy khô có hàm lượng các chất dinh dưỡng như: Đạm, Lipid, Cellulose tăng cao hơn so với giun tươi và các thành phần này tương đương với nhiều loại thức ăn thông thường. Bảng 1.3: So sánh thành phần dinh dưỡng giữa thịt Giun Quế và một số thức ăn chăn nuôi thông thường Chất dinh Giun Bột giun Bột cá Bột khô Bột Bột tép Dưỡng tươi sấy khô Hạ Long đậu tương tằm đồng khô Protein 9.40 47.24 45.00 46.02 68.60 50.90 Lipid 2.30 11.56 6.40 1.30 6.68 3.40 Celluloze 1.30 6.53 2.40 5.00 5.50 5.60 Tro 3.20 16.08 27.02 6.00 3.60 14.11 Ca 0.24 1.21 5.00 0.02 0.16 3.55 P 0.22 1.11 2.20 0.31 0.35 1.47 (Nguồn: Viện chăn nuôi quốc gia Việt Nam, 2009) 1.2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến Giun Quế  Chất nền: Là yếu tố quan trọng cho giun trong thời gian đầu sinh sống, là nơi trú ẩn khi giun tiếp xúc với môi trường mới và phải đạt các yếu tố sau: Tơi xốp, sạch, giàu dinh dưỡng nếu chúng ta thả giống bằng sinh khối thì không cần thả chất nền mà nên bỏ trực tiếp phân bò lên luống [27]. Ngoài 19
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP phân bò nhiều nghiên cứu cũng sử dụng nhiều loại chất nền khác nhau như: phân gia súc ủ hoai với phân xanh, than bùn, rơm rạ, xơ dừa [11].  Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp nhất cho giun phát triển là từ 20 0C – 30 0C, đối với một số khu vực phía Bắc cần chú ý: Vào mùa đông nhiệt độ xuống thấp, lúc này cần che chắn kỹ, thắp đèn điện vào ban đêm sao cho luôn giữ nhiệt độ ở mức thích hợp, tránh trường hợp giun bị ngủ đông [27]. Theo nhiều nghiên cứu chi tiết khác nhau về ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng sống và xử lý rác của giun, thì nhận thấy rằng giun có thể sống ở nhiệt độ từ 5 – 30 0C, nhiệt độ thấp dưới 19 0C sẽ làm giun chậm phát triển hoặc sẽ bị chết đi [16], còn nhiệt độ cao hơn 30 0C giun sẽ bò ra khỏi chỗ nuôi hoặc thí nghiệm để đi tìm nơi có nhiệt độ phù hợp hơn [10, 27].  Độ ẩm: Nước là thành phần quan trọng nhất của cơ thể giun, chúng chiếm khoảng 65 – 80 % trọng lượng cơ thể giun nên chúng ta phải thường xuyên tưới nước cho giun (ít nhất 1 lần/ngày). Để nhận biết độ ẩm thích hợp bằng cách: Lấy tay nắm phần sinh khối trong chuồng sau đó thả ra, nếu thấy phần sinh khối còn giữ nguyên và tay chỉ ướt là đủ, nhưng nếu thấy nước chảy ra hoặc phần sinh khối bị vỡ và rơi xuống như vậy là quá ướt hoặc quá khô [27]. Qua các nghiên cứu khác nhau liên quan đến độ ẩm của Giun Quế, khi thả giun vào chất nền nuôi, cần kiểm tra độ ẩm của chất nền nếu độ ẩm thấp thì tưới thêm một ít nước vào đến khi độ ẩm đạt yêu cầu rồi mới tiến hành thả giun vào để giun dễ thích nghi.  Ánh nắng: Giun rất sợ ánh nắng nên cần phải che chắn chuồng thật kỹ vào ban ngày để tránh ánh nắng trực tiếp rọi vào chuồng làm cho giun sợ và chui xuống phía dưới để sống. 20
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Không khí: Khí CO2, H2S, SO3, NH4 là kẻ thù của giun nên phải chắc chắn rằng thức ăn của giun phải sạch và không có các thành phần hóa học gây bất lợi cho giun, chuồng trại.  Cho ăn: Thường thì sau khi bỏ giống được 2 ngày thì nên cho giun ăn, lượng thức ăn mỗi lần khoảng 8 cm trên mặt luống (không nên bỏ phân bò phủ lên toàn bộ bề mặt luống, vì điều này sẽ làm cho nhiệt độ bên dưới tăng quá cao làm cho kén bị thối, nên cho ăn từng cụm). Sau đó sẽ tiếp tục cho giun ăn khi thấy trên bề mặt luống đã xốp và không còn thức ăn cũ. Chú ý rằng không nên cho giun ăn khi lượng thức ăn cũ còn quá nhiều, vì lượng thức ăn bị tồn đọng phía dưới luống làm cho giun chỉ lo tập trung ăn và sống phía dưới luống mà không sống trên bề mặt. Điều này làm cho giun giảm khả năng sinh sản. Thời gian mỗi lần cho ăn tuỳ thuộc vào số lượng giun có được trong luống, thường thì từ 4 đến 7 ngày [27]. 1.2.1.4. Lợi ích của phân Giun và một số bệnh của Giun Quế Lợi ích của phân giun: Phân giun là loại phân hữu cơ, được tạo thành từ phân giun nguyên chất, là một loại phân thiên nhiên giàu dinh dưỡng nhất mà con người từng biết đến. Phân giun chứa đựng một hỗn hợp vi sinh có hoạt tính cao, là chất xúc tác sinh học, phần cặn bã của cây trồng và phân động vật cũng như kén trùn rất giàu chất dinh dưỡng, dễ hòa tan trong nước, chứa hơn 50 % chất mùn. Do đó phân giun không chỉ kích thích tăng trưởng cây trồng mà còn tăng khả năng cải tạo đất và còn có thể ngăn ngừa các bệnh về rễ. Bảng 1.4: Hàm lượng N, P, K tổng số trong phân giun và phân gia súc gia cầm Chỉ tiêu Nitơ tổng số Photpho tổng số Kali tổng số Chất hữu cơ Nước Phân giun 0.85 0.45 0.64 29.93 37.06 21
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phân bò 0.52 0.25 0.35 14.50 83.03 Phân lợn 0.60 0.41 0.26 15.00 81.50 Phân dê 0.65 0.47 0.23 31.40 65.50 (Nguồn: Phân viện sinh thái – Viện môi trường nhiệt đới Việt Nga, 2009) Phân giun còn chứa các khoáng chất cho cây như: Nitrat, Photpho, Magie, Kali, Calci, Nitơ Đặc biệt là các khoáng chất này lại được cây trồng hấp thụ một cách trực tiếp, không như những loại phân hữu cơ khác phải được phân hủy trong đất trước khi cây hấp thụ. Sẽ không có bất cứ rủi ro, cháy cây nào xảy ra khi bón phân giun. Chất mùn trong phân giun loại trừ những độc tố, nấm có hại và vi khuẩn trong đất nên nó có thể đẩy lùi những bệnh của cây trồng. Phân giun gia tăng khả năng giữ nước của đất vì phân có dạng hình khối, nó là những cụm khoáng chất kết hợp theo cách mà chúng có thể để chống sự xói mòn và sự va chạm cũng như gia tăng khả năng giữ nước. Phân giun làm giảm hàm lượng dạng Acid carbon trong đất và gia tăng nồng độ Nitơ trong một trạng thái cây trồng có thể hấp thụ được [10]. Acid humic ở trong phân giun kích thích sự phát triển cây trồng thậm chí ngay cả ở nồng độ thấp. Bởi vì Acid humic ở trong trạng thái được phân bố về mặt ion mà trong đó chúng có thể dễ dàng hấp thụ bởi cây trồng nhiều hơn bất kỳ chất dinh dưỡng nào khác IAA (Indol Acetic Acid) có trong phân giun là một trong những chất kích thích hữu hiệu giúp cây trồng tăng trưởng tốt. Phân giun có nồng độ pH = 7 nên nó hoạt động như một rào cản, giúp cây phát triển trong đất mà ở đó có nồng độ pH quá cao hoặc quá thấp [27]. Một số bệnh của Giun Quế Bệnh no hơi: Do giun ăn những loại thức ăn quá giàu “chất đạm” như phân bò sữa, phân heo làm cho phân có mùi chua. 22
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bệnh trúng khí độc: Do đáy chất nền đã bị thối rữa, trong thời gian dài chất nền thiếu O2 làm cho khí CO2 chiếm lĩnh hết khe hỡ của chất nền, làm giun chui lên trên lớp mặt. Địch hại: Trước hết, phải kể tới các lưỡng cư: Cóc, nhái, ngóe, ễnh ương, chẫu chàng. Cóc thường chui ngay vào trong luống nằm lẫn trong phân. Da cóc có khả năng biến đổi cho thích ứng với môi trường. Vì vậy, có khi ta mở tấm phủ ra nếu nhìn không kỹ sẽ không phát hiện được những chú cóc nằm im trong luống. Chúng bắt mồi bằng lưỡi, lưỡi của chúng dính với hàm trên. Khi thấy giun ngoi lên, chúng phóng lưỡi ra, kéo con mồi gọn ghẽ vào trong mồm và nuốt chửng, nó nằm im một chỗ để ăn no giun nên ta cần phải hết sức cẩn thận để loại trừ cóc. Định kỳ mở toàn bộ tấm phủ ra để kiểm tra luống nuôi. Phải quan sát kỹ các kẽ hở giữa các viên gạch dùng để quây thành luống phát hiện thấy cóc là phải diệt ngay. Các loài khác như nhái, ngóe, ếch ương, chẫu chàng thường không nằm trong luống. Chúng thường tập kích luống giun vào ban đêm. Ban ngày, chúng luồn ra xung quanh, nằm ẩn khuất trong các bụi cây, hang hốc cạnh đó nếu không để ý sẽ không thấy. Vì vậy, chỗ đặt luống giun cần cân nhắc kỹ, phải đề phòng. Cũng có nơi đã dùng Nilon quây xung quanh chỗ nuôi giun, giống như kiểu chống chuột cho ruộng lúa. Tuy nhiên tấm Nilon ở đây phải cao từ 1 m trở lên. Chuột trù cũng là kẻ thù của giun. Các loài chuột khác ăn ngũ cốc (riêng chuột trù ăn sâu bọ) chúng ăn cả giun. Nhược điểm là dễ bị phát hiện, chúng có mùi hôi nồng nặc và luôn gọi nhau chít chít. Ban ngày chúng rất loạng choạng, dễ bắt hoặc đánh chết chúng. Chúng lại không có khả năng leo trèo. Vì vậy, nếu ta ngăn cửa hoặc ngăn quanh luống nuôi bằng một vách ngăn cao khoảng 40 cm là chúng chịu chết, không vào được. Gà, vịt, chim chóc cũng là kẻ thù của giun. Khi nuôi giun cho gà, vịt ăn nhưng nếu để chúng vào luống thì chúng sẽ bới tung lên và ăn sạch cả giống. Vì vậy, phải quây lưới hoặc đan tấm phên phủ lên luống giun để ngăn bọn này phá hoại. Nhiều người nuôi giun ngại nhất là việc chống kiến, thực tế việc chống kiến lại rất đơn giản. Bình thường, kiến không chui rúc vào chỗ ẩm ướt như các luống giun vì chúng ngại nước. Tuy nhiên 23
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP khi luống giun có giun chết là chúng lao vào [10]. Ngoài ra thật chú trọng với các loại thuốc trừ sâu, xà bông, nước rữa chén vì giun sẽ lập tức chết khi tiếp xúc. 1.2.1.5. Các mô hình nuôi Giun Quế Hiện nay, trên thế giới có nhiều mô hình nuôi Giun Quế: Từ đơn giản như nuôi trong khay, chậu trên một diện tích nhỏ, đến nuôi trên đồng ruộng (có hoặc không có mái che), hay nuôi trong những nhà nuôi kiên cố nhưng nhìn chung, các mô hình này đều phải đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật phù hợp với đặc điểm sinh lý của giun. Yêu cầu của một chỗ nuôi giun cần đảm bảo 2 điều kiện: - Một là, có một nền cứng hoặc một nền ngăn cách với mặt đất. - Hai là, có mái che. Các mô hình nuôi Giun Quế hiện nay:  Nuôi trong khay chậu [27] Áp dụng cho những hộ gia đình không có đất sản xuất hoặc muốn tận dụng tối đa các diện tích trống có thể sử dụng được, mô hình này có thể sử dụng các dụng cụ đơn giản và rẻ tiền như các thùng gỗ, thau chậu, thùng xô Các thùng gỗ chỉ nên có kích thước vừa phải (vào khoảng 0.2 – 0.4 m2 với chiều cao khoảng 0.3 m). Các dụng cụ này nên được đặt trên những cái khung nhiều tầng để dễ chăm sóc và tận dụng được không gian. Các dụng cụ nuôi nên được che mưa gió, đặt nơi có ánh sáng hạn chế càng tốt. Chúng phải được lỗ thoát nước, những lỗ này cần được chặn lại bằng bông gòn, lưới để không bị thất thoát nước con giống. Do tính ưu tối nên trên mặt của dụng cụ cần được kiểm tra thường xuyên. Mô hình nuôi này có ưu điểm là dễ thực hiện, có thể sử dụng lao động phụ trong gia đình hoặc tận dụng thời gian rãnh rỗi. Công tác chăm sóc cũng thuận tiện vì dễ quan sát và gọn nhẹ. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là tốn nhiều thời gian hơn các mô hình khác, số lượng sản phẩm có giới hạn, việc chăm sóc cho giun phải được chú ý cẩn thận hơn. 24
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.3: Nuôi giun trong khây, chậu  Nuôi trên đồng ruộng có mái che: Thích hợp cho quy mô gia đình vừa phải hoặc mở rộng, thích hợp cho những vườn cây ăn quả, cây công nghiệp lâu năm có bóng râm vừa phải. Các luống nuôi có thể đạt độ ẩm trong đất hoặc làm bằng các vật liệu nhẹ như bạt không thấm nước, gỗ có bề ngang từ 1 – 2 m, độ sâu (hoặc cao) khoảng 30 – 40 cm, bảo đảm thoát được nước và thông thoáng. Mái che nên làm ở dạng cơ động để dễ di chuyển, thay đổi trong những thời tiết khác nhau. Độ dày chất nền ban đầu và thức ăn nên được bổ sung hàng tuần. Luống nuôi cần được che phủ để giữ ẩm, kích thích hoạt động của giun và chống các thiên địch. Hình 1.4: Nuôi giun trên đồng ruộng có mái che 25
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Nuôi trên đồng ruộng không có mái che: Đây là phương pháp nuôi truyền thống ở các nước đã phát triển công nghệ nuôi giun như Mỹ, Úc và có thể thực hiện ở quy mô lớn. Luống nuôi có thể nổi hoặc âm trong mặt đất, bề ngang khoảng 1 – 2 m, chiều dài thường không giới hạn mà tùy theo diện tích nuôi. Với phương pháp này, người nuôi không phải làm lán trại, có thể sử dụng các trang thiết bị cơ giới để chăm sóc và thu hoạch sản phẩm. Nếu cho lượng thức ăn ban đầu ít và bổ sung hàng tuần thì việc thu hoạch cũng khá dễ dàng. Tuy nhiên, phương pháp nuôi này bị tác động mạnh bởi các yếu tố thời tiết, có thể gây tổn hại đến giun và cần một diện tích tương đối lớn. Hình 1.5: Nuôi giun trên đồng ruộng không có mái che  Nuôi trong nhà với quy mô công nghiệp và bán công nghiệp Là dạng cải tiến và mở rộng của luống nuôi có mái che trên đồng ruộng và nuôi trong thau chậu. Các khung (bồn) nuôi có thể được xây dựng kiên cố trên mặt đất có kích thước rộng hơn hoặc được sắp thành nhiều tầng. Việc chăm sóc có thể thực hiện bằng tay hoặc các hệ thống tự động tùy theo quy mô. Phương pháp này có nhiều ưu điểm là chủ động được điều kiện nuôi. Chăm sóc tốt, nuôi theo quy mô lớn nhưng chi phí xây dựng cơ bản và trang thiết bị cao. Hiện nay, quy mô nuôi công 26
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nghiệp với những trang thiết bị hiện đại được áp dụng khá phổ biến ở các nước phát triển như Mỹ, Úc, Canada. Hình 1.6: Nuôi giun trong nhà với quy mô công nghiệp 1.2.2. Một số chế phẩm sinh học phân hủy chất hữu cơ Chế phẩm sinh học trong xử lý chất thải là sản phẩm có nguồn gốc sinh học được dùng để xử lý chất thải gồm: Vi sinh vật, enzym và các chất chiết suất từ động vật, thực vật và vi sinh vật, không bao gồm các sinh vật biến đổi gen. Các chế phẩm sinh học được sử dụng để thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy các chất hữu cơ (chất thải sinh hoạt, phụ phẩm nông nghiệp: Rơm rạ, phân gia súc, gia cầm, than bùn ), biến chất thải hữu cơ thành nguồn phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất nông lâm nghiệp và cải tạo đất, tái sử dụng chất thải để tạo ra các sản phẩm hữu ích, cạnh tranh dinh dưỡng và ức chế vi sinh vật gây bệnh trong chất thải, giảm phát sinh mùi hôi.  Chế phẩm sinh học xử lý môi trường WEVIRO: Khử mùi hôi, phân hủy chất hữu cơ, nhanh chóng khử hoàn toàn mùi hôi độc hại: H2S, CH4, NH3, SO2, [29]. - Thời gian ngắn (30 – 45 ngày) - Sinh khối giảm nhanh rõ rệt (sau 4 ngày) 27
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Tạo hiệu ứng nhiệt ngay khi xử lý - Tiêu diệt nấm, vi khuẩn gây bệnh và tạo mùi hôi - Giúp vi sinh vật có lợi hoạt động tốt - An toàn cho con người và môi trường - Chất thải sau xử lý được dùng làm phân bón sạch Thành phần: - Chất trích thảo mộc: 0,13 ‰ - Chất béo tổng hợp: 0,01 ‰ - Kiềm quy ra NaOH: 0,1 ‰ - Borax: 0,1 ‰ - pH: 8 – 9  Chế phẩm sinh học Sagi Bio: Thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy các chất hữu cơ, làm nguyên liệu cho sản xuất phân bón hữu cơ, cạnh tranh dinh dưỡng và ức chế vi sinh vật gây bệnh trong chất thải, giảm phát sinh mùi hôi. (nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 45 – 55 0C) sinh tổng hợp mạnh các enzym ngoại bào (cellulaza, amylaza và proteinaza) để phân hủy nhanh các chất thải hữu cơ thành mùn. 1 kg chế phẩm Sagi Bio xử lý được 2,5 đến 3 m3 các chất phế thải hữu cơ thành mùn trong thời gian khoảng 35 – 40 ngày [23]. Thành phần: - Mật độ vi sinh hữu ích đạt: ≥ 109 CFU/gam, ml - Vi khuẩn thuộc chi Bacillus: ≥ 109 CFU/gam, ml - Xạ khuẩn Stretomyces: ≥ 108 CFU/gam, ml 28
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - E.coli; Fecal coliform; Salmonella; S.aureus: Không - Phụ gia: Chất mang vô cơ hoặc chất mang hữu cơ  Chế phẩm EMUNIV dạng bột: Phân hủy nhanh các chất hữu cơ, xử lý mùi hôi chuồng trại, bãi chôn lấp chất thải. EMUNIV có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym phân huỷ như lignin peroxidase. Các enzym này có khả năng phân huỷ các hoá chất nông nghiệp tồn dư, thậm chí cả dioxin. Phân giải nhanh các chất hữu cơ, tạo các chất vô cơ cung cấp cho cây trồng [30]. Thành phần: - Tổng số vi sinh vật hiếu khí: ≥ 109 CFU/gam - Vi sinh vật phân hủy Cellulose: ≥ 108 CFU/gam - Vi sinh vật phân hủy Protein: ≥ 108 CFU/gam - Vi khuẩn Samolena: Không phát hiện - Độ ẩm: 11 % - Chất mang và các vi sinh vật khử mùi hôi Bảng 1.5: So sánh một số chế phẩm sinh học WEVIRO SAGI BIO EMUNIV - Tiêu diệt nấm, vi - Thúc đẩy nhanh - Chuyển hóa Lân khuẩn gây bệnh và tạo quá trình phân hủy khó tiêu mùi hôi các chất hữu cơ - Ức chế sinh - Giúp vi sinh vật có - Làm nguyên liệu trưởng các vi sinh Lợi ích lợi hoạt động tốt cho sản xuất phân vật phát sinh mùi - Chất thải sau xử lý bón hữu cơ - Sinh chất kháng được dùng làm phân - Cạnh tranh dinh sinh tự nhiên ức bón sạch. dưỡng và ức chế vi chế nhiều loại vi 29
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP sinh vật gây bệnh sinh vật gây hại trong chất thải, - Sinh chất kích giảm phát sinh mùi thích tăng trưởng hôi thực vật Nhiệt độ tối ưu 45 – 55 0C 45 – 55 0C 40 – 60 0C (0C) Thời gian ủ 30 – 45 ngày 35 – 40 ngày 25 – 30 ngày (Nguồn: Tác giả tổng hợp) Từ những ưu nhược điểm đã phân tích, nghiên cứu chọn 2 phương pháp xử lý rác thải nhà bếp chính cho nghiên cứu đó là sử dụng Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV vì có thể mang lại lợi ích kinh tế lớn từ: - Việc bán Giun Quế - Có được nguồn phân bón - Giảm được diện tích đất chôn lấp, giải quyết được tình trạng nóng từ bãi rác Đa Phước vừa qua Ngoài ra giun có sức tiêu hóa lớn tác dụng phân giải hữu cơ của giun chỉ đứng sau các vi sinh vật. Một tấn giun có thể tiêu hủy được 70 – 80 tấn rác hữu cơ, hoặc 50 tấn phân gia súc trong một quý. Các nước trên thế giới đã tận dụng cơ năng đặc thù này của giun để xử lý chất thải sinh hoạt hoặc rác thải hữu cơ, làm sạch môi trường, có hiệu quả tốt. Sau khi qua hệ thống tiêu hóa với nhiều vi sinh vật cộng sinh, chúng thải phân (Vermicas) ra ngoài rất giàu dinh dưỡng (hệ số chuyển hóa ở đây vào khoảng 0.7). Những vi sinh vật cộng sinh có ích trong hệ thống tiêu hóa này theo phân ra khỏi cơ thể giun nhưng vẫn còn hoạt động ở “màng dinh dưỡng” trong một thời gian dài. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho phân giun có hàm lượng dinh dưỡng cao và có hiệu quả cải tạo đất tốt hơn dạng phân hữu cơ phân hủy bình thường trong tự nhiên. Do có hàm lượng Protein cao nên Giun Quế được xem là nguồn dinh dưỡng bổ sung quý giá cho các loại gia súc, gia cầm, thủy 30
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP hải sản Ngoài ra, Giun Quế còn được dùng trong y học, công nghệ chế biến thức ăn gia súc Phân giun là loại phân hữu cơ sinh học có hàm lượng dinh dưỡng cao, thích hợp cho nhiều loại cây trồng, không gây ra tình trạng “sốc” phân, yêu cầu trữ dễ dàng, đặc biệt thích hợp cho các loại hoa kiểng, làm giá thể vườn ươm và là nguồn phân thích hợp cho việc sản xuất rau sạch. Quá trình sản xuất phân từ rác thải tận dụng được tất cả các sản phẩm của quá trình hoàn trả vật chất lại cho tự nhiên. Đây là công nghệ sạch, thân thiện môi trường. Đối với các chế phẩm sinh học thì tập trung vào 1 loại chính đó là chế phẩm EMUNIV vì: - Có khả năng khử mùi và diệt vi khuẩn tốt - Khoảng nhiệt độ tối ưu rộng - Thời gian ủ ngắn - An toàn cho người sử dụng - Phân phối rộng rãi và phổ biến trên thị trường 1.3. Đánh giá chất lượng phân hữu cơ Chất lượng phân hữu cơ được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau : Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại nặng, chất thải hóa học, thuốc trừ sâu ) Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡng trung lượng Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng: Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo ). Mật độ vi sinh vật gây bệnh (thấp ở mức không ảnh hưởng có hại tới cây trồng). 31
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Độ ổn định (độ chín, hoai) và hàm lượng chất hữu cơ. Bảng 1.6: Tiêu chuẩn ngành 10 TCVN 562 – 2002 cho phân hữu cơ chế biến từ chất thải rắn sinh hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ban hành Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức Hiệu quả đối với cây trồng Tốt Độ chín (hoai) cần thiết Tốt Đường kính hạt không lớn hơn mm 4 – 5 Độ ẩm không lớn hơn % 35 pH 6.0 – 8.0 Mật độ vi sinh vật hữu hiệu (đã được tuyển chọn) CFU/g mẫu 106 không nhỏ hơn Hàm lượng cacbon tổng số không nhỏ hơn % 13 Hàm lượng nitơ tổng số không nhỏ hơn % 2.5 Hàm lượng lân hữu hiệu không nhỏ hơn % 2.5 Hàm lượng kali hữu hiệu không nhỏ hơn % 1.5 Mật độ samonella trong 25 g mẫu CFU 0 Hàm lượng chì (khối lượng khô) không lớn hơn Mg/kg 250 Hàm lượng cadimi (khối lượng khô) không lớn hơn Mg/kg 2.5 Hàm lượng crom (khối lượng khô) không lớn hơn Mg/kg 200 Hàm lượng đồng (khối lượng khô) không lớn hơn Mg/kg 200 Hàm lượng niken (khối lượng khô) không lớn hơn Mg/kg 100 Hàm lượng kẽm (khối lượng khô) không lớn hơn Mg/kg 750 Hàm lượng thủy ngân (khối lượng khô) không lớn Mg/kg 2 hơn Thời gian bảo quản không ít hơn Tháng 6 (Nguồn: Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2002) 32
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phân hữu cơ đem lại nhiều lợi ích cho con người, song vẫn còn khá nhiều hạn chế trong quá trình ủ cũng như sử dụng nó:  Lợi ích: . Là phương án được lựa chọn để bảo tồn nguồn nước và năng lượng. . Kéo dài tuổi thọ cho các bãi chôn lấp. . Ổn định chất thải: Các phản ứng sinh học xảy ra trong quá trình chế biến phân hữu cơ sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ dễ thối rữa sang dạng ổn định, chủ yếu là các chất vô cơ ít gây ô nhiễm môi trường khi thải ra đất hoặc nước. . Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh: Nhiệt của chất thải sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học có thể đạt khoảng 60 0C, đủ để làm mất hoạt tính của vi khuẩn gây bệnh, virus và trứng giun sán nếu như nhiệt độ này được duy trì ít nhất một ngày. Các sản phẩm của quá trình chế biến phân hữu cơ có thể thải bỏ an toàn trên đất hoặc sử dụng làm chất bổ sung dinh dưỡng cho đất. . Thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất: Các chất dinh dưỡng (N, P, K) có trong chất thải thường ở dạng hữu cơ phức tạp, cây trồng khó hấp thụ. Sau quá trình làm phân hữu cơ, các chất này được chuyển hóa thành - 3- các chất vô cơ như NO3 và PO4 thích hợp cho cây trồng. Sử dụng sản phẩm của quá trình chế biến phân hữu cơ, bổ sung dinh dưỡng cho đất có khả năng làm giảm thất thoát dinh dưỡng do rò rỉ vì các chất dinh dưỡng vô cơ tồn tại chủ yếu dưới dạng không tan. Thêm vào đó, lớp đất trồng cũng được cải tiến nên giúp rễ cây phát triển tốt hơn. . Làm khô bùn: Phân người, phân động vật và bùn chứa khoảng 80 – 95 % nước, do đó chi phí thu gom vận chuyển và thải bỏ cao. Làm khô bùn trong quá trình ủ phân hữu cơ là phương pháp lợi dụng nhiệt của chất thải sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học làm bay hơi nước chứa trong bùn. 33
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP . Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng : Trong đất bón phân vi sinh với hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ và chủng loại vi sinh vật đa dạng không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh cho cây trồng hơn so với các loại phân hóa học khác.  Hạn chế: . Hàm lượng chất dinh dưỡng trong phân hữu cơ không thoả mãn yêu cầu. . Do đặc tính của chất thải hữu cơ có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào thời gian, khí hậu và phương pháp chế biến phân, dẫn đến tính chất của sản phẩm cũng khác nhau. Bản chất của vật liệu làm phân hữu cơ thường làm cho sự phân bố nhiệt độ trong khối phân không đồng đều, do đó khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh trong sản phẩm phân hữu cơ cũng không hoàn toàn. . Quá trình sản xuất phân hữu cơ tạo mùi khó chịu nếu không thực hiện quy trình chế biến đúng cách. . Hầu hết các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hóa học vì không quá đắt tiền, dễ sử dụng và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng. 1.4. Các nghiên cứu có liên quan  Các nghiên cứu trong nước Công nghệ nuôi giun đã được du nhập vào Việt Nam từ đầu năm 1990 do các nhà khoa học việt kiều chuyển giao tài liệu. Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu sử dụng Giun Quế song vẫn gặp không ít khó khăn về các yếu tố như: Giống giun sử dụng, quy mô áp dụng, thành phần chất hữu cơ phức tạp và đa dạng chưa qua quá trình xử lý, các điều kiện môi trường sống khác nhau Về thức ăn nuôi giun: Nguồn thức ăn cho giun thì khá phong phú đa dạng và cũng có nhiều nghiên cứu khác nhau về ảnh hưởng của thành phần thức ăn đến đời sống của giun như: Nghiên cứu của Bùi Minh Tuấn (2012) [1] thì sử 34
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dụng rác thải hữu cơ quy mô hộ gia đình để nuôi giun, còn theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hằng (2013) thì sử dụng bã sắn làm thức ăn nuôi giun nhưng thức ăn phổ biến để nuôi Giun Quế tại các trại giống thì chủ yếu là các loại phân gia súc gia cầm như: Phân trâu, phân bò, phân gà ngoài ra thì vẫn được bổ sung thêm một số loại thức ăn phụ như: Rơm rạ, bã mía, các loại lá cây mục Về nhiệt độ nuôi giun: Theo kinh nghiệm nuôi giun nhiều năm từ Trại Giun Quế PHT (2009) [28] cũng như theo Hoàng Xuân Thành (2009), “Kỹ thuật nuôi Giun Quế” tại trung tâm Khuyến Nông Lâm Ngư, Thừa Thiên Huế [5] thì nhiệt độ thích hợp cho giun là từ 20 – 30 0C. Ngoài khoảng nhiệt độ thích hợp cho giun thì một số nhiệt độ bất lợi cho giun cũng được khám phá như: Theo nghiên cứu của Phan Thị Thắm (2011), “Nghiên cứu hiệu quả của mô hình xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ tạo dịch Giun Quế ở quy mô hộ gia đình” thì nhận thấy rằng giun có thể sống ở nhiệt độ từ 5 – 30 0C, nhiệt độ thấp dưới 19 0C sẽ làm giun chậm phát triển hoặc sẽ bị chết đi [16]. Còn theo Nguyễn Lân Hùng & CS (1986) thì nhiệt độ cao trên 30 0C giun sẽ chết hoặc bò ra khỏi chỗ nuôi, thí nghiệm để đi tìm nơi có nhiệt độ phù hợp hơn [10]. Khoảng pH: Tuỳ từng loại môi trường sống khác nhau mà có pH khác nhau. Theo kinh nghiệm từ trại nuôi Giun Quế Củ Chi thì giun sinh sống trong khoảng pH từ 6 – 8 nhưng thích hợp nhất cho giun là pH = 7. Qua quá trình thực nghiệm nuôi giun tại trại giun PHT [28] nhận thấy pH thích hợp nhất vào khoảng 7 – 7.5, nhưng chúng có khả năng chịu đựng được phổ pH khá rộng từ 4 – 9, nếu pH quá thấp chúng sẽ bỏ đi. Về khả năng xử lý rác: Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Mỹ và cộng sự (thuộc Viện Môi trường - Tài nguyên và Trường Đại học Tôn Đức Thắng) về khả năng xử lý rác của Giun Quế: Nhóm nghiên cứu cho biết ban đầu khi thực hiện ở phòng thí nghiệm cho thấy Giun Quế ăn rất mạnh các chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt như mít, đu đủ, các loại rau, vỏ trái cây Từ kết quả trên, nhóm nghiên cứu thiết kế hai mô hình nuôi giun quy mô hộ 35
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP gia đình và bố trí tại 2 hộ dân ở huyện Cần Giờ và 2 hộ dân ở quận 10 và quận 7. Kết quả cho thấy Giun Quế tiêu thụ chất thải rắn hữu cơ khá ổn định. Cũng như nghiên cứu của Phan Thị Thắm (2011), “ Nghiên cứu hiệu quả của mô hình xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ tạo dịch Giun Quế ở quy mô hộ gia đình” thì giun cũng xử lý khá tốt các rác thải hữu cơ gia đình và từ đó thu được dịch giun phục vụ cho nông nghiệp [16].  Nghiên cứu ngoài nước Việc nuôi giun để xử lý rác sinh hoạt đang được áp dụng phổ biến tại các gia đình ở nhiều nước trên thế giới như Canada, Nhật Bản và Trung Quốc. Cuốn sách “giun ăn rác của chúng ta” do Mary Appelhof xuất bản năm 1982 đã trình bày một hệ thống sản xuất phân bón từ giun và kỹ thuật này được nhân rộng trong nhiều năm [32]. Sử dụng giun để làm phân bón phổ biến tại Vancouver (Canada), tới mức thành phố này đã thiết lập một đường dây điện thoại nóng cho loại hình này. Wormtech Limited là một công ty ở Monmouthshire (Anh) chuyên thu thập rác thải để tái chế. Hiện nay, Wormtech đang gấp rút sửa sang năm căn nhà chứa máy bay ở Caerwent thành xưởng cho các “công nhân giun” làm việc, cần tuyển khoảng 18 tỷ giun cho dự án tái chế của mình. Theo dự tính, phải có khoảng 30.000 tấn giun, nhờ đó tạo được công ăn việc làm cho khoảng 20 lao động địa phương . Sử dụng giun để sản xuất phân bón phổ biến tại Vancouver (Canada) từ những năm 80. Trên mười năm qua, chính quyền thành phố Vancouver đã tài trợ cho một chương trình sản xuất phân bón từ giun. Vào thứ bảy hàng tuần, 25 người quan tâm tới sản xuất phân bón từ giun tham dự một lớp học kéo dài 1 giờ tại khu vườn thí nghiệm của City Farmer. Tại đó, họ học cách chăm sóc và quản lý giun. Đối tượng tham gia rời khu vườn với một chiếc thùng, lớp lót đáy, khoảng 0.5 kg Giun Quế và sách hướng dẫn. Đó là tất cả đồ nghề họ cần để “vận 36
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP hành” giun tại nhà. Cho tới nay, chương trình đã phân phát khoảng 3.500 thùng giun. Mỗi thùng như vậy (cao 61 cm, dài 51 cm và rộng 30.5 cm) có thể xử lý khoảng 2.25 kg rác trong một tuần, ngăn khoảng 60 kg (rác hữu cơ/gia đình) được chuyển tới bãi chôn lấp của thành phố mỗi năm. Ngoài lợi ích có thể thấy được, chương trình còn thúc đẩy ý thức giảm rác thải của công chúng. Ngày nay, chương trình này đã phổ biến tới mức hình thành một dịch vụ mới: Sản xuất phân bón từ giun. Cạnh khách sạn 5 sao Mount Nelson sang trọng và lâu đời vào loại bậc nhất ở thành phố nổi tiếng Cape Town của đất nước Nam Phi, chốn lui tới thường xuyên của các nhân vật nổi tiếng trong nước và nước ngoài, là một dãy nhà được thiết kế đặc biệt để chứa hàng trăm thùng gỗ của trang trại nuôi Giun Quế. Tại đây, người ta cho chúng ăn rau và các thức ăn còn sót lại từ những bàn tiệc thừa, giải quyết vấn đề sinh thái và bảo vệ môi trường. Mary Murphy, trưởng dự án, cho biết: “Chúng giải quyết đến 70 % thức ăn thừa và tuyệt nhiên không để lại mùi hôi thối gì cả”. Hiện nay nhờ lũ giun, Mount Nelson tái tạo lại được khoảng 20 % số rác thải hữu cơ. Trang trại nuôi giun ở Mount Nelson là mô hình đầu tiên được áp dụng ở Nam Phi. Sắp tới Murphy sẽ nhân rộng sang các trường học, nhà hàng và khách sạn khác. 37
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Tác nhân phân huỷ rác: Giun Quế, chế phẩm sinh học EMUNIV. - Đối tượng phân huỷ: Rác thải nhà bếp được thu thập tại các địa điểm khác nhau như: Hộ gia đình, các khu chung cư, các nhà hàng tiệc cưới. - Sinh khối giun bao gồm: Phân giun, trứng giun. Phân giun được lấy từ cơ sở nuôi ban đầu (Trại Giun Quế Củ Chi), tạo dần sinh khối qua thời gian. Thiết bị - Thùng nuôi giun: Thùng xốp có thể tích (38.5 cm x 28.5 cm x 31 cm), thùng được đục lỗ thoát nước ở dưới đáy, đục lỗ thoáng khí ở hai bên hông nhằm tránh xảy ra quá trình phân huỷ kỵ khí. Hình 2.1: Quá trình đục lỗ chuẩn bị thùng thí nghiệm - Thiết bị theo dõi các thông số ủ: Nhiệt ẩm kế, thước đo 30 cm, giấy quỳ, cốc pha - Thiết bị khác: Bình xịt nước, bay xúc đất, bạc che nắng, lưới có kích thước lỗ 1 mm, cân 5 Kg. 38
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Phương pháp Phân tích sơ bộ thành phần rác nhà bếp Phương pháp khảo sát thực tế phân tích mẫu và lấy mẫu (Tinh bột : Cellulose : Đạm và lipid) Phương pháp bố trí thí nghiệm Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 1:1:4 Giun Quế Chế phẩm EMUNIV Giun Quế + Chế phẩm EMUNIV (Thí nghiệm 1) (Thí nghiệm 2) (Thí nghiệm 3) Phương pháp theo dõi và kiểm soát thí nghiệm Khảo sát quá trình ủ phân Phương pháp so sánh So sánh chất lượng phân sau xử lý Phương pháp tổng hợp và (CHC, N, K, P ) xử lý số liệu Lựa chọn tỷ lệ và tác nhân xử lý rác tốt nhất Đề xuất quy trình sản xuất phân hữu cơ Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu đề tài 39
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 2.2.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp và biên hội tài liệu - Các tài liệu liên quan được thu thập từ các báo cáo, khóa luận, các bài báo, các tạp chí, thông tin điện tử và giáo trình đã có. - Các tài liệu về khả năng xử lý rác hữu cơ của Giun Quế - Các nghiên cứu và ứng dụng về chế phẩm sinh học EMUNIV - Nội dung tổng hợp tài liệu: Rác thải nhà bếp, hiện trạng cũng như biện pháp xử lý, đời sống của Giun Quế, các loại chế phẩm sinh học, tìm hiểu các nghiên cứu có liên quan 2.2.2.2. Phương pháp khảo sát thực tế và lấy mẫu - Rác thải nhà bếp được phân ra làm 3 quy mô lấy chính đó là: Các hộ gia đình tại phường An Phú Đông, quận 12; Các nhà hàng tiệc cưới tại quận Gò Vấp; Các chung cư tại quận 12 và quận Gò vấp. - Rác thải sau khi thu thập, được tiếp tục phân loại thành 3 thành phần chính: Tinh bột, Cellulose, Đạm và Lipid.  Các hộ gia đình tại Phường An Phú Đông, quận 12 Bảng 2.1: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp quy mô hộ gia đình Hộ gia đình Ngày Tinh bột Cellulose Đạm, Tỷ lệ Lipid A 0.1 0.7 0.2 1:7:2 B 0.2 1.5 0.3 1:7.5:1.5 C 1 0.1 0.4 0.5 1:4:5 D 0.4 1.4 0.2 2:7:1 A 0.1 0.5 0.4 1:5:4 B 0.3 0.5 0.2 3:5:2 C 0.2 0.7 0.1 2:7:1 40
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP D 2 0.5 1.3 0.2 2.5:6.5:1 E 0 0.7 0.3 0:7:3 F 0.4 0.4 0.2 4:4:2 A 0.4 0.2 0.4 4:2:4 B 0.2 0.7 0.1 2:7:1 C 0.2 1.6 0.2 1:8:1 D 3 0.2 0.6 0.2 2:6:2 E 0.3 0.6 0.1 3:6:1 F 0.3 0.4 0.3 3:4:3  Các nhà hàng tiệc cưới tại quận Gò Vấp Bảng 2.2: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp tại các nhà hàng tiệc cưới Tinh bột Cellulose Đạm, Lipid Tỉ lệ Nhà hàng Vườn Cau 0.4 0.4 1.2 1:1:3 Nhà hàng Vườn Cau 1 0.2 0.4 1.4 1:2:7 Nhà hàng Hương Phố 0.2 0.3 1.5 1:1,5:7,5 The Adora 0.2 0.6 1.2 1:3:6 Nhà hàng Đại Dương 0.3 0.4 1.3 1:1:4 Nhà hàng Đồi Sao 0.3 0.5 1.2 1:2:4 Nhà hàng Phú Quý 0.3 0.4 1.3 1:1:4  Các chung cư tại quận 12 và quận Gò vấp Bảng 2.3: Kết quả khảo sát thực tế rác nhà bếp tại các chung cư Tinh bột Cellulose Đạm, Lipid Tỉ lệ Chung cư Hà Đô 0.6 0.8 0.6 3:4:3 Chung cư Thái An 0.4 0.8 0.8 2:4:4 Chung cư An Lộc 0.3 1 0.7 1:3:2 Chung cư The Splendor 0.6 0.9 0.5 3:4:3 41
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Qua quá trình khảo sát thực tế nhận thấy rằng các mẫu rác tại những quy mô khác nhau thì có các tỷ lệ chất hữu cơ khác nhau, vì vậy quá trình thí nghiệm sẽ tập trung vào các tỷ lệ lặp lại nhiều lần đó là: Tỷ lệ 1:1:4 ; 2:7:1 ; 3:4:3. 2.2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm Bố trí thí nghiệm Tiến hành phân loại rác Rác thành phần hữu cơ : - Tinh bột (cơm thừa, bánh mỳ, ) - Cellulose (rau xanh, hoa quả, vỏ hoa quả ) - Đạm và Lipid (thịt cá, dầu mỡ ) - Hỗn hợp: Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid theo các tỷ lệ 2:7:1, 1:1:4, 3:4:3 Bảng 2.4: Phân loại thành phần dinh dưỡng trong rác thải nhà bếp hữu cơ Cơm, gạo, bún, mì Tinh bột Củ khoai lang, khoai tây, khoai từ, khoai môn Các loại đậu: Đậu đỏ, đậu đen, đậu gián Xác các loại rau xanh như: Súp lơ, bắp cải, bắp, mồng tơi , Cellulose Các loại quả như: Mâm xôi, bưởi, cốc, chôm chôm Củ khoai mì, cà rốt Đạm, Lipid Thịt heo, bò, tôm, cá, mỡ (Nguồn: Tác giả tổng hợp) Rác thành phần vô cơ: Nilon, nhựa, thuỷ tinh được loại bỏ vì giun không có khả năng phân hủy. - Lựa chọn Giun Quế: Chọn giun khỏe mạnh, màu nâu sẫm. 42
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.3: Giun Quế khỏe mạnh được lựa chọn cho thí nghiệm Để thực hiện được các nội dung nghiên cứu đã nêu ở trên, tiến hành 3 thí nghiệm song song kèm theo mẫu đối chứng, mỗi thí nghiệm có 3 lần lặp lại, bố trí các thùng thí nghiệm một cách ngẫu nhiên nhằm đảm bảo tính thống kê có ý nghĩa. Các thí nghiệm được theo dõi trong vòng 10 ngày dựa vào việc tham khảo nghiên cứu của Bùi Minh Tuấn (2012) [1]. Đầu tiên các thùng xốp được đục lỗ, ghi chú và gắn số thứ tự như Bảng 2.5. Bảng 2.5: Số thứ tự của các thùng thí nghiệm chứa các công thức khác nhau Số lần Công thức Giun Quế Chế phẩm Kết hợp Giun Quế Đối lặp lại thí nghiệm EMUNIV và chế phẩm chứng EMUNIV 1 1:1:4 1 4 7 10 3:4:3 2 5 8 11 2:7:1 3 6 9 12 2 1:1:4 13 16 19 22 43
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3:4:3 14 17 20 23 2:7:1 15 18 21 24 3 1:1:4 25 28 31 34 3:4:3 26 29 32 35 2:7:1 27 30 33 36 Sau đó các tiến hành làm 36 lá thăm rồi xáo trộn đều, tiếp theo bắt ngẫu nhiên các lá thăm xếp theo thứ tự 6 ô ngang và 6 ô dọc rồi bố trí thí nghiệm theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên như Bảng 2.6. Bảng 2.6: Các thùng xốp được sắp xếp theo kết quả rút thăm ngẫu nhiên 5 35 15 26 23 13 12 11 3 22 4 36 8 25 33 21 7 6 14 1 2 30 28 10 34 16 17 27 20 9 18 31 24 32 19 29 2.2.2.4. Mô hình thí nghiệm khảo sát khả năng xử lý  Thí nghiệm 1: Xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của Giun Quế Thí nghiệm gồm 3 công thức và 3 lần lặp lại, được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn chỉnh. Đầu tiên cho 200 gram giun vào thùng xốp có kích thước: Chiều dài x Chiều rộng x Chiều cao là 38.5 cm x 28.5 cm x 31 cm đã cho sẵn một lớp đất từ trại giun giống dày từ 2 – 3 cm. Các thùng xốp đều được bố trí các công thức thí nghiệm như sau: . Công thức 1: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 1:1:4. 44
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP . Công thức 2: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 2:7:1. . Công thức 3: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 3:4:3. Thí nghiệm này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ thành phần hữu khác nhau của Giun Quế. 2 1 3 4 Hình 2.4: Các bước tiến hành thí nghiệm 1 45
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Thí nghiệm 2: Xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của chế phẩm sinh học EMUNIV Thí nghiệm gồm 3 công thức và 3 lần lặp lại, được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn chỉnh. Các thùng xốp có kích thước: Chiều dài x Chiều rộng x Chiều cao là 38.5 cm x 28.5 cm x 31 cm. Các thùng xốp đều được bố trí các công thức thí nghiệm như sau: . Công thức 1: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 1:1:4. . Công thức 2: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 2:7:1. . Công thức 3: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 3:4:3. Sau khi chia thành các công thức có tỷ lệ khác nhau tiến hành trộn đều chế phẩm (pha theo hướng dẫn sử dụng trên bao bì) với rác thải nhà bếp rồi cho vào các thùng xốp sẵn có. Thí nghiệm này nhằm đánh giá khả năng xử lý các thành phần hữu cơ khác nhau từ rác thải nhà bếp của chế phẩm sinh học EMUNIV. 46
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 1 3 4 Hình 2.5: Các bước tiến hành thí nghiệm 2  Thí nghiệm 3: Xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau với sự kết hợp của Giun Quế và chế phẩm sinh học EMUNIV Thí nghiệm này gồm 3 công thức và 3 lần lặp lại được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn chỉnh. Các thùng xốp có kích thước: Chiều dài x Chiều rộng x Chiều cao là 38.5 cm x 28.5 cm x 31 cm, cho thêm một lớp đất từ trại giun giống dày từ 2 – 3 cm. Các thùng xốp đều được bố trí các công thức thí nghiệm như sau: . Công thức 1: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 1:1:4 . Công thức 2: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 2:7:1 47
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP . Công thức 3: 2kg hỗn hợp hữu cơ rác nhà bếp có tỷ lệ Tinh bột: Cellulose: Đạm và Lipid là 3:4:3 Sau khi chia thành các công thức có tỷ lệ khác nhau tiến hành trộn đều chế phẩm (pha theo hướng dẫn sử dụng trên bao bì) với rác thải nhà bếp rồi cho vào các thùng xốp sẵn có. Sau đó cho 200 gram giun lên trên các công thức vừa trộn xong chế phẩm. 2 1 3 4 Hình 2.6: Các bướ1c tiến hành thí nghiệm 3 2.2.2.5. Phương pháp theo dõi và kiểm soát thí nghiệm Trong thời gian tiến hành thí nghiệm, giun trong các thùng thí nghiệm được cung cấp môi trường sống như nhau về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng. Nhiệt độ và độ ẩm được theo dõi hằng ngày, riêng chỉ tiêu về nhiệt độ, nếu nhiệt độ tăng cao quá 30 0C sẽ tiến hành phun thêm nước để giảm nhiệt độ xuống 48
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tránh giun bò ra khỏi thùng xốp [10, 27]. Còn khi nhiệt độ xuống thấp phải tiến hành che chắn kỹ để giữ ẩm cho giun [16]. Các chỉ tiêu về cacbon, nitơ, chất hữu cơ được lấy mẫu từ ngày thứ 3 trở đi và chỉ tiêu K, P được lấy mẫu vào các ngày cuối cùng. Thí nghiệm kết thúc khi các kiểm tra về chỉ tiêu hàm lượng K, N, P giảm chậm hoặc không còn giảm nữa. 2.2.2.6. Phương pháp phân tích mẫu Phân tích các chỉ tiêu: Nhiệt độ, pH, độ ẩm , CHC, C, N, P, K. Bảng 2.7: Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu STT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Địa điểm tiến hành phân tích 1 Nhiệt độ Đo bằng máy HTC - 2 Phường An Phú Đông , Quận 12 2 Độ ẩm Đo bằng máy HTC - 2 Phường An Phú Đông , Quận 12 3 pH Đầu dò SUNTEC PC 310 Phường An Phú Đông , Quận 12 4 CHC Nhiệt phân Phòng thí nghiệm Môi trường, Đại học Công Nghệ TP.HCM 5 C Nhiệt phân Phòng thí nghiệm Môi trường, Đại học Công Nghệ TP.HCM 6 K TCVN 8562:2010 Viện nghiên cứu CNSH – MT, Đại học Nông Lâm TP.HCM 7 N TCVN 8557:2010 Viện nghiên cứu CNSH – MT, Đại học Nông Lâm TP.HCM 8 P TCVN 8563:2010 Viện nghiên cứu CNSH – MT, Đại học Nông Lâm TP.HCM Ghi chú: . Mẫu phân tích 3 – 5 lần để lấy kết quả. 49
  65. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP . Kết quả báo cáo là kết quả trung bình. 2.2.2.7. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu - Phân tích đánh giá các số liệu có sẵn, các số liệu thu thập được. Tổng hợp các số liệu đó để đưa ra các nhận xét, đánh giá một cách đầy đủ, chính xác. - Các số liệu trong quá trình theo dõi và phân tích được ghi chép lại từng ngày và xử lý bằng bằng phần mềm EXCEL - Phân tích ANOVA bằng phần mềm Stargraphics 15.1 dùng để kiểm định giả thuyết trung bình bằng nhau của các nhóm mẫu với khả năng phạm sai lầm chỉ là 5 %. Một số giả định khi phân tích ANOVA: Các nhóm so sánh phải độc lập và được chọn một cách ngẫu nhiên. Các nhóm so sánh phải có phân phối chuẩn hoặc cỡ mẫu phải đủ lớn để được xem là tiệm cận của phân phối chuẩn. Phương sai của các nhóm so sánh phải đồng nhất. Nhận xét kết quả chạy phân tích ANOVA: Nếu P – Value ≤ 0.05: Đủ điều kiện để khẳng định có sự khác biệt giữa các nhóm đối với biến phụ thuộc. Nếu P – Value > 0.05: Chưa đủ điều kiện để khẳng định có sự khác biệt giữa các nhóm đối với biến phụ thuộc. Khi có sự khác biệt thì có thể phân tích sâu hơn để tìm ra sự khác biệt như thế nào giữa các nhóm quan sát bằng các kiểm định Tukey, LSD, Bonferroni, Duncan. Kiểm định sâu ANOVA gọi là kiểm định Post – Hoc. Trong nghiên cứu này, sử dụng kiểm định LSD để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các công thức thí nghiệm theo tỷ lệ và thời gian. 50
  66. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của Giun Quế Rác thải nhà bếp có nhiều thành phần khác nhau như: Tinh bột; Cellulose; thức ăn có chứa đạm, dầu mỡ Giun là 1 loài có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ, tạo mùn và các hợp chất dinh dưỡng cho đất. Các hợp chất hữu cơ là nguồn thức ăn phong phú cho giun đất. Tuy vậy, không phải loại hợp chất hữu cơ nào cũng là thức ăn ưa thích của giun. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp với các tỷ lệ khác nhau của Giun Quế được thể hiện qua Bảng 3.1. Bảng 3.1: Hiệu quả xử lý các loại rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau của Giun Quế qua thời gian Thời gian xử lý Tỷ lệ Lượng rác dùng trong thí nghiệm (Kg) (ngày) 1:1:4 2 9 2:7:1 2 7 3:4:3 2 8 Nhận xét: Qua Bảng 3.1 nhận thấy rằng: Giun Quế có khả năng xử lý tất cả các hợp chất hữu cơ có chứa tinh bột, hợp chất hữu cơ có chứa cellulose, các loại thực phẩm có chứa đạm và hỗn hợp các loại chất hữu cơ. Tuy nhiên, thời gian xử lý các loại chất hữu cơ này khác nhau rõ rệt thể hiện qua kết quả thí nghiệm trên. Trong 3 tỷ lệ, tỷ lệ 2:7:1 có thời gian xử lý nhanh nhất là 7 ngày/2 kg rác. Tỷ lệ 3:4:3 có thời gian giun phân hủy là 8 ngày, tiếp theo là tỷ lệ 1:1:4 có thời gian phân huỷ lâu nhất là 9 ngày. Điều đó chứng tỏ rằng, các loại rác thải hữu cơ có thành phần cellulose là loại rác thải dễ được xử lý nhất và có hiệu suất xử lý cao nhất. Tuy nhiên thời gian phân huỷ rác ở tỷ lệ 3:4:3 trong thí nghiệm này chậm hơn 1 ngày so với nghiên cứu 51
  67. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP của Bùi Minh Tuấn (2012) [1] điều này có thể là do tính chất thành phần của rác thải tại TP.HCM đa dạng và phức tạp hơn so với ở TP.Thái Nguyên. Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 2:7:1 Tỷ lệ 3:4:3 2:1\7:4 Hình 3.1: Kết quả giun phân huỷ rác nhà bếp ở từng công thức Trong quá trình xử lý theo dõi các chỉ tiêu: Nhiệt độ, độ ẩm, pH, độ sụt lún, CHC, hàm lượng C, N. Kết quả thu được như sau:  Nhiệt độ: Trong quá trình theo dõi, nhiệt độ yếu tố quan trọng liên quan đến sự sinh trưởng, phát triển của Giun Quế và khi xử lý có sự thay đổi liên tục qua từng ngày được thể hiện qua Bảng 3.2. 52
  68. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.2: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ Nhiệt độ (oC) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 1 32 32 32.5 32.2 ± 0.3 2 33 32 33 32.7 ± 0.6 3 34 33.5 34 33.8 ± 0.3 3:4:3 4 34 34 34.5 34.2 ± 0.3 5 35 35 35.5 35.2 ± 0.3 6 32 33 33 32.7 ± 0.6 7 32 32 33 32.3 ± 0.6 8 31 31 32 31.3 ± 0.6 1 32 31 32 31.7 ± 0.6 2 33 33 32.5 32.8 ± 0.3 3 33 33 33 33 ± 0.0 4 34 34 34.5 34.2 ± 0.3 1:1:4 5 34 34.5 35 34.5 ± 0.5 6 33.5 34 34 33.8 ± 0.3 7 32.5 33 33 32.8 ± 0.3 8 32 32 32 32 ± 0.0 9 32 31.5 32 31.8 ± 0.3 1 31 32 32 31.7 ± 0.6 2 32 32.5 33 32.5 ± 0.5 3 34 33.5 34 33.8 ± 0.3 2:7:1 4 36 35.5 36 35.8 ± 0.3 5 35 35 35.5 35.2 ± 0.3 6 33 34 34 33.7 ± 0.6 7 32 33 32.5 32.5 ± 0.5 53
  69. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhiệt độ (0C) 37 36 35 34 Tỷ lệ 3:4:3 33 Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 2:7:1 32 31 30 29 Ngày 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng Giun Quế Nhận xét: Nhiệt độ tăng giảm ở các tỷ lệ là khác nhau như đối với tỷ lệ 3:4:3 nhiệt độ dao động từ 31.3 0C đến 35.2 0C, tỷ lệ 1:1:4 dao động từ 31.7 0C đến 34.5 0C, tỷ lệ 2:7:1 dao động từ 31.7 0C đến 35.8 0C. Tuy nhiên vẫn có điểm khá giống nhau như bắt đầu từ ngày thứ 3 trở đi nhiệt độ bắt đầu có sự tăng lên rõ nét do quá trình phân huỷ bắt đầu diễn ra giải phóng nhiệt làm nhiệt độ tăng lên, sau 2 đến 3 ngày tiếp theo nhiệt độ lại giảm xuống trở lại, do lúc này rác thải đa số đã được giun phân huỷ gần hết. Theo nghiên cứu của Bùi Minh Tuấn (2012) thì nhiệt độ nghiên cứu dao động từ 26 – 30 0C [1] thấp hơn so với nhiệt độ thí nghiệm hiện tại do được kiểm soát nhiệt độ trong khoảng tối ưu cho giun phát triển (20 – 30 0C). Còn theo nghiên cứu của Phan Thị Thắm (2011) trong quá trình giun phân huỷ rác thì nhiệt độ thấp dưới 19 0C do quá trình thí nghiệm gặp nhiều biến đổi bất lợi của khí hậu miền bắc là mưa và lạnh [16]. Đối với thí nghiệm này do điều kiện thời tiết nắng nóng và thông 54
  70. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP thoáng nên nhiệt độ thường cao trên 30 0C xấp xỉ nhiệt độ bên ngoài, vì vậy nên thường xuyên phun nước vào để giảm nhiệt độ cho phù hợp với nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của giun.  Độ ẩm: Độ ẩm cũng là yếu tố không kém phần quan trọng so với nhiệt độ, nó cũng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sống và phân huỷ rác thải của giun. Trong quá trình theo dõi sự thay đổi của độ ẩm được biểu diễn qua Bảng 3.3. Bảng 3.3: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ Độ ẩm (%) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 1 63 63 64 63.3 ± 0.6 2 64 63.5 64 63.8 ± 0.3 3 65 64 65 64.7 ± 0.6 3:4:3 4 65 65 66 65.3 ± 0.6 5 67 67 66.5 66.8 ± 0.3 6 67 67.5 67 67.2 ± 0.3 7 66 65.5 66 65.8 ± 0.3 8 64 64.5 64 64.2 ± 0.3 1 63 63.5 63.5 63.3 ± 0.3 2 63 63 64 63.3 ± 0.6 3 64 63.5 64 63.8 ± 0.3 4 65 65 65 65 ± 0.0 1:1:4 5 66 65.5 65.5 65.7 ± 0.3 6 64 65 65.5 64.8 ± 0.8 7 63 63.5 64 63.5 ± 0.5 8 63 63 63.5 63.2 ± 0.3 9 62 63 63 62.7 ± 0.5 1 65 64 64 64.3 ± 0.6 55
  71. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 67 66 65.5 66.2 ± 0.7 3 68 68 67.5 67.8 ± 0.3 2:7:1 4 68.5 69 68.5 68.7 ± 0.3 5 67 66 66.5 66.5 ± 0.5 6 65 65 66 65.3 ± 0.6 7 64 64.5 65 64.5 ± 0.5 % 70 69 68 67 Tỷ lệ 3:4:3 66 65 Tỷ lệ 1:1:4 64 Tỷ lệ 2:7:1 63 62 61 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ngày Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng Giun Quế Nhận xét: Trong suốt quá trình thí nghiệm, độ ẩm có sự thay đổi khác nhau giữa các tỷ lệ cụ thể là đối với tỷ lệ 3:4:3 dao động từ 63 – 67.5 %, tỷ lệ 1:1:4 dao động từ 63 – 65.5 %, tỷ lệ 2:7:1 có giá trị dao động rộng hơn từ 64 – 69 % do tỷ lệ này có chứa nhiều loại rau (thành phần tích trữ nhiều nước) nên trong quá trình phân huỷ sẽ bốc hơi nước nhiều hơn làm cho độ ẩm tăng cao. Tuy nhiên, cũng có một điểm chung giữa ba tỷ lệ đó là độ ẩm bắt đầu tăng lên từ ngày thứ 3 điều này chứng tỏ rằng bắt đầu từ ngày thứ 3 trở đi thì rác bắt đầu phân huỷ mạnh và giun đã tham gia vào quá trình tiêu hoá thức ăn. 56
  72. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Theo nghiên cứu của Nguyễn Thanh Duy và cộng sự (2005) [11] và kinh nghiệm nuôi giun từ Trại Giun Quế PHT (2009) [27] thì độ ẩm thích hợp cho giun trong quá trình xử lý rác là từ 60 – 70 %, như vậy theo kết quả thí nghiệm thì độ ẩm ở các tỷ lệ đều nằm trong điều kiện lý tưởng để để giun phát triển và xử lý rác.  Độ sụt lún: Độ sụt lún ở các tỷ lệ khác nhau khá rõ rệt do thành phần chất hữu cơ có trong từng tỷ lệ là khác nhau và được thể hiện qua Bảng 3.4. Bảng 3.4: Độ sụt lún khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ Độ sụt lún (%) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 1 97.5 96.7 96.6 96.9 ± 0.5 2 93.6 94.2 93.5 93.8 ± 0.4 3 88.1 88 89.8 88.6 ± 1.0 3:4:3 4 80.3 82.5 81.3 81.4 ± 1.1 5 73.1 74.6 73.5 73.7 ± 0.8 6 67.5 67.1 66.7 67.1 ± 0.4 7 62.8 62.4 62.4 62.5 ± 0.2 8 58.7 59.2 59.4 59.1 ± 0.4 1 98.2 98.5 98.3 98.3 ± 0.2 2 96.7 97.4 97.1 97.1 ± 0.4 3 94 94.3 94.6 94.3 ± 0.3 4 89.1 88.7 89.5 89.1 ± 0.4 1:1:4 5 82 83.1 83.3 82.8 ± 0.7 6 72.7 73.1 73.2 73.0 ± 0.3 7 65.3 66.5 66.4 66.1 ± 0.7 8 62.6 63.3 63.6 63.2 ± 0.5 9 60.4 61.6 61.2 61.1 ± 0.6 1 97.5 96.8 97.2 97.2 ± 0.4 57
  73. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 88 88.3 89.1 88.5 ± 0.6 3 74.8 75.1 76.3 75.4 ± 0.8 2:7:1 4 66.2 66.8 66.9 66.6 ± 0.4 5 53.7 54.3 54.2 54.1 ± 0.3 6 49.5 50.3 50.1 50 ± 0.4 7 48.7 48.1 49.2 48.7 ± 0.6 % 120 100 80 Tỷ lệ 3:4:3 60 Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 2:7:1 40 20 0 Ngày 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn độ sụt lún khi xử lý rác bằng Giun Quế Nhận xét: Độ sụt lún ở từng tỷ lệ khác nhau thay đổi cũng rất khác nhau, với tỷ lệ 3:4:3 ngày đầu tiên với độ sụt 96.9 % đến ngày thứ 8 còn 59.1 %, tỷ lệ 1:1:4 với độ sụt lún thấp nhất từ 98.3 % sau 9 ngày còn 61.1 %. Riêng về tỷ lệ 2:7:1, thì độ sụt lún diễn ra nhanh nhất từ 97.2 % sau 7 ngày còn 48.7 % quá trình sụt lún diễn ra nhanh nhất tại vì tỷ lệ này có chứa nhiều cellulose, là thức ăn ưa thích của giun nên sẽ được giun tiêu thụ nhiều nhất làm độ sụt lún giảm nhanh hơn so với các tỷ lệ còn lại. 58
  74. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  pH Bảng 3.5: Biến thiên pH khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ pH Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 1 7.5 7.5 7 7.3 ± 0.3 2 7.5 7 7 7.2 ± 0.3 3 7 7 6.5 6.8 ± 0.3 3:4:3 4 6.5 6.5 6.5 6.5 ± 0.0 5 6.5 6.5 6 6.3 ± 0.3 6 7 7 6.5 6.8 ± 0.3 7 7 7.5 7 7.2 ± 0.3 8 7.5 7.5 7.5 7.5 ± 0.0 1 8 7.5 7.5 7.7 ± 0.3 2 7.5 7.5 7.5 7.5 ± 0.0 3 7 7 6.5 6.8 ± 0.3 4 7 6.5 6 6.5 ± 0.5 1:1:4 5 6 6 6 6.0 ± 0.0 6 6 6.5 6.5 6.3 ± 0.3 7 6.5 6.5 7 6.7 ± 0.3 8 6.5 6.5 7 6.7 ± 0.3 9 7 7.5 7.5 7.3 ± 0.3 1 7.5 8 7.5 7.7 ± 0.3 2 7.5 7.5 7.5 7.5 ± 0.0 3 7 6.5 7 6.8 ± 0.3 2:7:1 4 6.5 6.5 6.5 6.5 ± 0.0 5 6.5 6 6 6.2 ± 0.3 6 7 7 6.5 6.8 ± 0.3 7 7 7 7.5 7.2 ± 0.3 59
  75. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP pH 8 7.5 7 Tỷ lệ 3:4:3 6.5 Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 2:7:1 6 5.5 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ngày Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH khi xử lý rác bằng Giun Quế Nhận xét: Giá trị pH ở cả 3 mô hình có sự tăng giảm vào các ngày cụ thể đối với tỷ lệ 3:4:3 pH dao động từ 6.3 – 7.5, tỷ lệ 1:1:4 pH dao động từ 6 – 7.7, còn tỷ lệ 2:7:1 pH từ 6.5 – 7.7. Từ 2 ngày đầu là giai đoạn Giun Quế bắt đầu thích nghi với môi trường sống mới đến ngày thứ 3 rác bắt đầu phân huỷ nhanh cùng với sự kết hợp của Giun Quế làm phân huỷ các chất hữu cơ, tích tụ các acid hữu cơ làm pH giảm và tăng lên từ ngày thứ 5 trở đi do được các vi sinh vật tự nhiên phân giải các acid hữu cơ. Theo nghiên cứu của Bùi Minh Tuấn (2012) pH từ 7 - 7.5 là thích hợp cho giun phân huỷ rác [1], ngoài ra theo kinh nghiệm nuôi giun nhiều năm tại trại Giun Quế PHT (2009) [27] thì khả năng chịu đựng pH của giun khá rộng từ 4 – 9, vì vậy mà giun có thể phân huỷ được nhiều loại thức ăn khác nhau. Trong nghiên cứu này thì pH nằm trong khoảng 6.5 – 7.7 là tối ưu cho sự sinh trưởng, phát triển của Giun Quế. 60
  76. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Chất hữu cơ Hàm lượng CHC trong khối ủ được kiểm tra từ ngày thứ 4 trở đi đến khi kết thúc quá trình ủ. Hàm lượng CHC biến thiên rõ rệt, số liệu cụ thể được trình bày trong Bảng 3.6. Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm hàm lượng chất hữu cơ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ CHC (%) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 3:4:3 4 86.0 88.1 88.8 87.6 ± 1.4 5 79.2 80.0 79.0 79.4 ± 0.5 6 75.2 77 76.1 76.8 ± 2 7 71.4 72.1 71.9 71.9 ± 0.4 8 69.5 71.3 70.1 70.3 ± 0.9 1:1:4 4 89.1 90.5 89.8 89.8 ± 0.7 5 84.0 85.2 85.2 84.8 ± 0.7 6 76.2 78.5 77.3 77.3 ± 1.1 7 67.3 68.1 67.1 67.5 ± 0.5 8 66.7 67.1 66.0 66.6 ± 0.5 9 66.0 66.9 65.9 66.3± 0.5 2:7:1 4 85.2 86.8 86.4 86.1 ± 0.8 5 72.0 73.3 72.03 72.5 ± 0.7 6 63.6 63.4 64.7 63.9 ± 0.7 7 63.1 63.2 64.0 63.4 ± 0.5 61
  77. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP % 95 90 85 80 Tỷ lệ 3:4:3 75 Tỷ lệ 1:1:4 70 Tỷ lệ 2:7:1 65 60 55 50 4 5 6 7 8 9 Ngày Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hàm lượng CHC khi xử lý rác bằng Giun Quế Bảng 3.7: Hàm lượng CHC (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý Tỷ lệ NT 4 NT6 NCC a b c 3:4:3 87.6 ± 1.4 76.8 ± 2 70.3 ± 0.9 a b c 1:1:4 89.8 ± 0.7 77.3 ± 1.1 66.3 ± 0.5 a b c 2:7:1 86.1 ± 0.8 63.9 ± 0.7 63.4 ± 0.5 (Tính từ phụ lục A) Chú thích: - NT: Ngày thứ - NCC: Ngày cuối cùng - Các chữ cái a, b, c khác nhau trên một hàng ngang thể hiện có sự khác biệt ý nghĩa với độ tin cậy 95 %. Nhận xét: Qua Bảng 3.6 và Hình 3.6 thấy được hàm lượng CHC của rác thải nhà bếp khi được Giun Quế xử lý khá cao và kết quả phân tích ANOVA trong Bảng 3.7 cho thấy rằng lượng CHC giữa các tỷ lệ có sự khác biệt ý nghĩa. Tiêu biểu là tỷ lệ 3:4:3 62
  78. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP với 70.3 % sau đó là tỷ lệ 1:1:4 với 66.3 % và cuối cùng là tỷ lệ 2:7:1 với 63.4 %, với tỷ lệ 3:4:3 thì các chất hữu cơ khác nhau như tinh bột, cellulose, đạm có khối lượng khá đồng đều nhau nên chính vì thế mà tỷ lệ này có hàm lượng hữu cơ cao nhất. Thấp nhất là tỷ lệ 2:7:1 vì tỷ lệ này có chứa nhiều cellulose và lignin khó phân huỷ sinh học mà khi phân huỷ giải phóng nhiều hơi nước nên tỷ lệ này có hàm lượng CHC thấp nhất. Theo nghiên cứu của Đặng Thị Nhân (2010) thì hàm lượng CHC của riêng vỏ khoai mì khi ủ phân không có sự tham gia của Giun Quế nằm từ 52 – 63 %, như vậy với sự tham gia của Giun Quế vào việc phân huỷ rác hữu cơ nhà bếp đã cho ta được một lượng CHC vô cùng lớn và cần thiết cho cây trồng.  Cacbon Bảng 3.8: Kết quả thí nghiệm hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ Cacbon (%) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 4 47.8 49 49.3 48.7 ± 0.8 5 44.0 44.5 43.9 44.1 ± 0.3 3:4:3 6 41.8 43.9 42.3 42.6 ± 1.1 7 39.7 40.1 39.9 39.9 ± 0.2 8 38.6 39.6 39 39.1 ± 0.5 4 49.5 50.3 49.9 49.9 ± 0.4 5 46.7 47.3 47.4 47.1 ± 0.4 6 42.4 43.6 42.9 43 ± 0.6 1:1:4 7 37.4 37.9 37.3 37.5 ± 0.3 8 37.0 37.3 36.7 37 ± 0.3 9 36.7 37.2 36.6 36.8 ± 0.3 4 47.3 48.2 48 47.9 ± 0.5 5 40.0 40.7 40.0 40.3 ± 0.4 2:7:1 6 35.3 35.2 36 35.5 ± 0.4 7 35.0 35.1 35.6 35.2 ± 0.3 63
  79. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP % 55 50 45 Tỷ lệ 3:4:3 40 Tỷ lệ 1:1:4 35 Tỷ lệ 2:7:1 30 25 20 Ngày 4 5 6 7 8 9 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cacbon khi xử lý rác bằng Giun Quế Bảng 3.9: Hàm lượng Cacbon (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý Tỷ lệ NT 4 NT6 NCC a b c 3:4:3 48.7 ± 0.8 42.6 ± 1.1 39.1 ± 0.5 a b c 1:1:4 49.9 ± 0.4 43 ± 0.6 36.7 ± 0.3 a b c 2:7:1 47.9 ± 0.5 35.5 ± 0.4 35 ± 0.3 (Tính toán từ phụ lục B) Nhận xét: Hàm lượng Cacbon tỷ lệ thuận với hàm lượng chất hữu cơ, hai chỉ tiêu này đi song song với nhau trong suốt quá trình thí nghiệm, giống như trên khi hàm lượng chất hữu cơ giảm thì lượng cacbon cũng giảm, như theo phân tích ANOVA thì giữa các tỷ lệ có sự khác biệt nhau về hàm lượng Cacbon, lượng Cacbon cao nhất nằm ở tỷ lệ 3:4:3 với 39.1 % và thấp nhất nằm ở tỷ lệ 2:7:1 với 35.2 %. Ở các tỷ lệ, bắt đầu từ ngày thứ 3 trở đi lượng Cacbon giảm rất nhanh chóng do một lượng lớn Cacbon 64
  80. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đã chuyển thành CO2 trong quá trình phân huỷ và tiêu thụ rác của giun nhưng đến ngày thứ 6 trở đi thì lượng Cacbon bắt đầu giảm chậm lại và ổn định.  Nitơ Bảng 3.10: Kết quả thí nghiệm hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng Giun Quế qua các ngày theo dõi Tỷ lệ Hàm lượng Nitơ (%) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 3:4:3 4 2.1 2.05 2.1 2.08 ± 0.03 5 1.8 1.7 1.75 1.75 ± 0.05 6 1.5 1.55 1.55 1.53 ± 0.03 7 1.4 1.4 1.45 1.42 ± 0.03 8 1.35 1.4 1.4 1.38 ± 0.03 1:1:4 4 2.3 2.2 2.3 2.27 ± 0.06 5 2.1 1.9 2.05 2.02 ± 0.10 6 1.8 1.75 1.75 1.77 ± 0.03 7 1.65 1.6 1.65 1.63 ± 0.03 8 1.55 1.5 1.5 1.52 ± 0.03 9 1.5 1.45 1.5 1.48 ± 0.03 2:7:1 4 1.5 1.45 1.45 1.47 ± 0.03 5 1.35 1.3 1.35 1.33 ± 0.03 6 1.3 1.25 1.3 1.28 ± 0.03 7 1.3 1.2 1.25 1.25 ± 0.05 65
  81. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP N (%) 2.4 2.2 2 Tỷ lệ 3:4:3 1.8 Tỷ lệ 1:1:4 1.6 Tỷ lệ 2:7:1 1.4 1.2 1 Ngày 4 5 6 7 8 9 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ khi xử lý rác bằng Giun Quế Bảng 3.11: Hàm lượng Nitơ (%) tại các thời điểm trong quá trình xử lý rác bằng Giun Quế Tỷ lệ NT 4 NT6 NCC 3:4:3 2.08 ± 0.03a 1.53 ± 0.03b 1.38 ± 0.03b 1:1:4 2.27 ± 0.06a 1.77 ± 0.03b 1.48 ± 0.03b 2:7:1 1.47 ± 0.03a 1.28 ± 0.03b 1.25 ± 0.05b (Tính toán từ phụ lục C) Nhận xét: Hàm lượng Nitơ ở cả 3 mô hình giảm rõ rệt ở các mô hình thông qua Bảng 3.10. Ở tỷ lệ 3:4:3, từ ngày thứ 4 trở đi hàm lượng Nitơ giảm nhanh chóng từ 2.58 % giảm còn 1.53 % vào ngày thứ 6 rồi giảm chậm lại và ổn định vào các ngày sau đó. Ở tỷ lệ 1:1:4 có hàm lượng Nitơ cao nhất, cũng bắt đầu giảm nhanh ở các ngày đầu và ổn định ở ngày thứ 7 trở đi, tỷ lệ này có hàm lượng cao nhất vì có chứa nhiều protein khi bị phân huỷ tạo thành các axit amin và các nucleoprotein. Đối với tỷ lệ 2:7:1 thì hàm lượng Nitơ là thấp nhất, giảm rất nhanh vào 3 ngày đầu chỉ còn lại 1.47 % và vào ngày thứ 7 còn lại 1.25 %. Theo nghiên cứu của Hà Thúc Khánh 66
  82. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (2006) khi cho giun xử lý rác gia đình gồm các thành phần như: Thực phẩm sống, rau củ quả, rơm rạ thì hàm lượng N thu được trong phân giun là 1.3% [4], như vậy với nghiên cứu này thì hàm lượng N khá cao là từ 1.4 – 1.5 %, điều này cho thấy rằng các thực phầm có chứa nhiều đạm thì sẽ làm cho hàm lượng N tăng cao hơn so với việc chỉ cho giun ăn các loại thực phẩm có nguồn gốc chủ yếu là cellulose. So sánh hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp với thành phần hữu cơ khác nhau với sự tham gia của Giun Quế: Các giá trị chất lượng phân sau quá trình xử lý của giun là các giá trị trung bình đã qua xử lý thống kê. Bảng 3.12: Bảng so sánh chất lượng phân sau ủ giữa các tỷ lệ khi xử lý rác thải nhà bếp với sự tham gia của Giun Quế Chỉ tiêu Tỷ lệ 3:4:3 Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 2:7:1 TCVN (%) 562 - 2002 C/N 28.3 24.9 28.2 - K 0.85 0.75 0.8 ≥ 1.5 N 1.38 1.48 1.25 ≥ 2.5 P 1.4 1.35 1.3 ≥ 2.5 CHC 70.3 66.3 63.4 - C 39.1 36.8 35.2 ≥ 13 Qua so sánh từ Bảng 3.12 thấy được rằng các chỉ tiêu về chất lượng phân sau ủ đều có giá trị tốt ở tỷ lệ 3:4:3 như tỷ lệ C/N cao nhất với 28.3 %, hàm lượng CHC tới 70.3 %, hàm lượng P cũng cao nhất là 1.4 % như vậy với tỷ lệ 3:4:3 thì rất thích hợp để làm phân hữu cơ. Ngoài ra các yếu tố về nhiệt độ, độ ẩm, pH ở tỷ lệ 3:4:3 điều thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của Giun Quế 67
  83. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp có tỷ lệ hữu cơ khác nhau của chế phẩm sinh học EMUNIV Chế phẩm EMUNIV dạng bột có khả năng phân hủy nhanh các chất hữu cơ, xử lý mùi hôi. EMUNIV có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym phân huỷ như lignin peroxidase. Các enzym này có khả năng phân huỷ các hoá chất nông nghiệp tồn dư trong thực phẩm thải bỏ như: Rau, củ, quả thậm chí cả dioxin. Phân giải nhanh các chất hữu cơ, tạo các chất vô cơ cung cấp cho cây trồng. Hiệu quả xử lý rác thải nhà bếp với các tỷ lệ khác nhau của chế phẩm sinh học EMUNIV được thể hiện qua Bảng 3.13. Bảng 3.13: Hiệu quả xử lý các loại rác thải nhà bếp với tỷ lệ hữu cơ khác nhau của chế phẩm sinh học EMUNIV qua thời gian Thời gian xử lý Tỷ lệ Lượng rác dùng trong thí nghiệm (Kg) (Ngày) 1:1:4 2 6 2:7:1 2 8 3:4:3 2 7 Nhận xét: Qua Bảng 3.13 cho thấy thời gian phân huỷ chất hữu cơ ở từng tỷ lệ khác nhau khi có sự tham gia của chế phẩm EMUNIV cũng khác nhau tuỳ thành phần hữu cơ chứa trong tỷ lệ đó và nhận thấy rằng tỷ lệ 1:1:4 được chế phẩm phân huỷ nhanh nhất với thời gian là 6 ngày, do tỷ lệ này có chứa nhiều đạm và các thức ăn mềm chứa nhiều protein là nguồn thức ăn thích hợp cho các vi sinh vật phân huỷ protein trong chế phẩm EMUNIV. Với tỷ lệ 3:4:3 có thời gian phân huỷ cũng khá nhanh là 7 ngày, bởi vì nó có chứa nhiều tinh bột và đạm cũng là những thức ăn dễ lên men và phân huỷ, tỷ lệ 2:7:1 có thời gian phân huỷ chậm nhất là 8 ngày điều này lo do tỷ lệ này có chứa nhiều cellulose, lignin tuy chế phẩm EMUNIV có chứa 68
  84. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nhiều VSV phân giải cellulose nhưng vẫn cần nhiều thời gian hơn để hệ VSV tiết ra enzym phân giải lignin [15]. Tỷ lệ 1:1:4 Tỷ lệ 2:7:1 Tỷ lệ 3:4:3 Hình 3.9: Kết quả chế phẩm EMUNIV phân huỷ rác nhà bếp ở từng công thức Trong quá trình xử lý theo dõi các chỉ tiêu: Nhiệt độ, độ ẩm, pH, độ sụt lún, CHC, hàm lượng C, N. Kết quả thu được như sau:  Nhiệt độ: Nhiệt độ theo dõi có sự thay đổi qua các ngày và được thể hiện cụ thể qua Bảng 3.14. 69
  85. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.14: Biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày Tỷ lệ Nhiệt độ (0C) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 1 32 33 32.5 32.5 ± 0.5 2 33 33 33 33.0 ± 0.0 3 34.5 35 34.5 34.7 ± 0.3 3:4:3 4 35 36 35 35.3 ± 0.6 5 35 35 35.5 35.2 ± 0.3 6 33 33 34 33.3 ± 0.6 7 32 32 33 32.3 ± 0.6 1 31 31 32 31.3 ± 0.6 2 33 32 32 32.3 ± 0.6 3 34 34 34 34.0 ± 0.0 1:1:4 4 36 35 35.5 35.5 ± 0.5 5 35 34.5 35 34.8 ± 0.3 6 33 33 33 33.0 ± 0.0 1 32.5 33 33 32.8 ± 0.3 2 33.5 34 34 33.8 ± 0.3 3 35 36 35 35.3 ± 0.6 2:7:1 4 36 36.5 35.5 36.0 ± 0.5 5 35 35.5 35 35.2 ± 0.3 6 33.5 34 34 33.8 ± 0.3 7 32 33 33.5 32.8 ± 0.8 8 32 33 32 32.3 ± 0.6 70
  86. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0C 37 36 35 Tỷ lệ 3:4:3 34 Tỷ lệ 1:1:4 33 Tỷ lệ 2:7:1 32 31 30 Ngày 2 3 4 5 6 7 8 Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV Nhận xét: Từ kết quả trên cho thấy, nhiệt độ ở cả 3 tỷ lệ đều dao động từ 32 – 36 0C. Vào 2 ngày đầu VSV thích nghi nên nhiệt độ tăng chậm ở cả 3 mô hình bắt đầu từ ngày thứ 3 nhiệt độ tăng cao rõ rệt chứng tỏ có sự hoạt động mạnh của VSV hiếu khí. Như ở tỷ lệ 3:4:3 ở ngày đầu nhiệt độ là 32.5 0C nhưng tới ngày thứ 4 nhiệt độ tăng lên đỉnh điểm là 35.3 0C rồi lại giảm dần còn 32.3 0C vào ngày thứ 7. Ở tỷ lệ 1:1:4 nhiệt độ ở ngày thứ nhất là 31.3 0C rồi lại tăng lên cao nhất vào ngày thứ 4 với 35.5 0C và sau đó giảm xuống còn 33 0C ở ngày thứ 6. Tỷ lệ 2:7:1 cũng có sự tăng lên và giảm xuống giống như vậy. Trong điều kiện này, VSV sẽ chuyển hoá các hợp chất hữu cơ phức tạp thành đơn giản. Sau đó nhiệt độ khối ủ bắt đầu giảm dần từ ngày thứ 5 và ổn định ở các ngày sau cùng. Điều này cho thấy nhiệt độ là chỉ thị tăng trưởng của các VSV hiếu khí như nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn, nó thể hiện VSV trong những ngày đầu thích nghi và sau đó chuyển sang pha ưa nhiệt, trưởng thành như vậy VSV đã có sự thích nghi phù hợp ở cả 3 mô hình. Đối với chế phẩm EMUNIV nhiệt độ này chỉ thuận lợi cho các VSV hiếu khí, còn các VSV phân huỷ cellulose sẽ phát triển chậm hơn, theo 71
  87. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nghiên cứu của Võ Tính Thiện (2015) thì VSV phân huỷ cellulose sẽ phát triển mạnh ở nhiệt độ là 55 0C [21] và như theo nghiên cứu của Nguyễn Duy Trình (2010) VSV phân huỷ protein với nhiệt độ từ 36 – 50 0C sẽ phát triển tối ưu nhất [8].  Độ ẩm: Bảng 3.15: Biến thiên độ ẩm khi xử lý rác bằng chế phẩm EMUNIV qua các ngày Tỷ lệ Độ ẩm (%) Ngày Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình ± SD 1 66 67 67.5 66.8 ± 0.8 2 67.5 68 68 67.8 ± 0.3 3 68 69 69.5 68.8 ± 0.8 3:4:3 4 69 70 70.5 69.8 ± 0.8 5 70.5 70.5 71 70.7 ± 0.3 6 68 69 68.5 68.5 ± 0.5 7 66.5 67.5 67 67.0 ± 0.5 1 65 65.5 66 65.5 ± 0.5 2 66 66 65.5 65.8 ± 0.3 3 66.5 67 66 66.5 ± 0.5 1:1:4 4 67 67.5 67 67.2 ± 0.3 5 66 66 66.5 66.2 ± 0.3 6 65.5 65 65 65.2 ± 0.3 1 66 66.5 66 66.2 ± 0.3 2 67 68 67.5 67.5 ± 0.5 3 69 69.5 68.5 69.0 ± 0.5 2:7:1 4 71 71.5 71 71.2 ± 0.3 5 72 72 72.5 72.2 ± 0.3 6 70.5 71 70.5 70.7 ± 0.3 7 68 69 68.5 68.5 ± 0.5 8 67 66.6 66 66.5 ± 0.5 72