Đồ án nghiên cứu ủ phân compost hiếu khí từ phụ phẩm nhà máy xay xát lúa gạo và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế

Tổng quan đầy đủ về trấu, thành phần phân bón, và tiêu chuẩn phân bón Tuy nhiên, ở đề tài này, tác giả làm cụ thể đánh giá theo định hướng mô hình kinh tế tuần toàn từ phụ phẩm nông nghi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ

THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU Ủ PHÂN COMPOST HIẾU KHÍ TỪ PHỤ PHẨM NHÀ MÁY XAY XÁT LÚA GẠO VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG THỰC TẾ

SKL011374

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 8 năm 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

 … ……o0o………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU Ủ PHÂN COMPOST HIẾU KHÍ TỪ PHỤ PHẨM NHÀ MÁY XAY XÁT LÚA GẠO VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG THỰC TẾ

GVHD: TS Nguyễn Duy Đạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

2 NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ

- Thu thập nguyên liệu gồm phân heo, trấu, bụi, tro, cám gạo và chế phẩm vi sinh

- Khảo sát các thông số pH, độ ẩm, % tổng Cacbon hữu cơ, % tổng N, % P2O5 của các nguyên liệu

- Khảo sát nguyên liệu ủ phân

- Khảo sát tỉ lệ trộn tối ưu

- Khảo sát lượng chế phẩm vi sinh tối ưu

- Dùng phân bón thành phẩm của nghiên cứu làm phân bón lót trồng cây để đánh giá hiệu quả của phân bón

- Tính toán cân bằng khối lượng của phân compost

- Tính toán và so sánh giá thành phân thành phẩm của nghiên cứu với các sản phẩm ngoài thị trường để đánh giá tính ứng dụng thực tế

3 THỜI GIANTHỰC HIỆN: từ 13/06/2022 đến 31/07/223

4 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Duy Đạt

Đơn vị công tác : Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Tp HCM, ngày 31 tháng 07 năm 2023

Nguyễn Duy Đạt

- Sinh viên hoàn thành và nộp về bộ môn sau khi được cán bộ hướng dẫn đồng ý và ký duyệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đồ án: Nghiên cứu ủ phân compost hiếu khí từ phụ phẩm nhà máy xay xát lúa gạo và đánhgiá khả năng ứng dụng thực tế

Sinh viên thực hiện: Lê Tống Cát Tường MSSV: 19150041

Nguyễn Nhật Quang MSSV: 18150046

Thời gian thực hiện từ 13/06/2022 đến 31/07/2023

GVHD

Nhận đề tài Yêu cầu tìm và đọc thêm tài13/06/2022 Tìm và đọc tài liệu liên liệu về nghiên cứu ủ phân

quan14/06/2022 Đọc báo, tìm hiểu thông Tham khảo tài liệu và tính toán

tin về phương pháp và quá tỉ lệ C/N của các nguyên liệu ủđến trình thực hiện nghiên cứu để xác định thêm tỉ lệ trộn

Báo cáo online về phương Đọc thêm thông tin về phương28/06/2022 pháp nghiên cứu và quá pháp thí nghiệm

trình chuẩn bị thí nghiệmXác định tiêu chuẩn – quy29/06/2022 chuẩn cần để phân tích Đọc thêm thông tin tiêu chuẩn,

03/07/2022 Lập kế hoạch thiết kế thí

nghiệmTính toán dụng cụ và hoá05/07/2022 chất cần dùng cho thí

-23/07/2022 Tiến hành mua và mượn

dụng cụ thí nghiệm16/07/2022 Báo cáo tiến độ online Tính toán lại lượng hoá chất

cần dùng cho thí nghiệmNhận trấu, tro trấu, bụi,

-nhà máy và tiến hànhphân tích đầu vàoĐặt và tìm mua hoá chất22/07/2022 cần dùng cho thí nghiệm

Mua thùng phi để ủ và

-04/08/2022

Tìm các nguồn phân bò và06/08/2022 tiến hành phân tích đầu

ítXem xét đổi nguyên liệu ủ từ15/09/2022 Điều chỉnh phương pháp phân bò sang phân chuồng

đến

Lập kế hoạch chuẩn bị Giảm khối lượng ủ, thay đổi

Thay đổi tỉ lệ ủNhận trấu, tro trấu, bụi,

đến và dụng cụ ủ phân để hôm

01/10/2022 sau tiến hành thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệmkhảo sát nguyên liệu trộn

-Đảo trộn, lấy mẫu và tiếnhành phân tích các chỉ

tiêu10/10/2022 Báo cáo kết quả hàng tuần Điều chỉnh liều lượng phânđến Báo cáo kết quả thí tích phù hợp để tiết kiệm hoá

02/12/2022 Lấy và phân tích đầu vào

06/12/2022 Báo cáo kế hoạch tiếp Xem xét và điều chỉnh liều

Chuẩn bị nguyên vật liệu

-sau tiến hành thí nghiệmTiến hành thí nghiệm

-Lấy mẫu và phân tích các

chỉ tiêu15/12/2022 Báo cáo kết quả hàng tuần

-Lấy mẫu và phân tích các

chỉ tiêu20/03/2023

-18/04/2023

phân bónđến Sửa đề cương chi tiết Trình bày rõ hơn về phương01/05/2023

pháp nghiên cứuTrình bày chi tiết hơn về quy

Điều chỉnh tên đề tài (từ phếphẩm thành phụ phẩm)

-nghiệmMua phân heo và phân21/05/2023 tích nguyên liệu đầu vào

Bổ sung tiêu chuẩn đánh giáphân compost, nhận xét và sosánh thêm giữa kết quả và tiêu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

(Mẫu dùng cho cán bộ hướng dẫn ĐATN) Người nhận xét (học hàm, học vị, họ tên): TS Nguyễn Duy Đạt

Cơ quan công tác: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Sinh viên được nhận xét: Lê Tống Cát Tường MSSV: 19150041

Nguyễn Nhật Quang MSSV: 18150046 Tên đề tài: Nghiên cứu ủ phân compost hiếu khí từ phụ phẩm nhà máy xay xát lúa gạo và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế.

Ý kiến nhận xét:

1) Hình thức

- Trình bày rõ ràng, đúng quy định; bố cục chặt chẽ, mạch lạc, logic.

- Bảng biểu, sơ đồ, hình ảnh trình bày rõ ràng, đúng quy định; một số hình ảnh chưa bộc lộ rõ nội dung muốn truyền đạt.

- Còn một vài lỗi chính tả nhỏ.

2) Mục tiêu và nội dung

- Làm rõ được tính cấp thiết của đề tài.

- Xác định mục tiêu đề tài rõ ràng, triển khai nôi dung nghiên cứu phù hợp với mục tiêu đã đề.

3) Các ưu điểm chính của đồ án (Tổng quan tài liệu, cơ sở nghiên cứu, Phương pháp nghiên cứu,

kết quả thảo luận, Kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục,…)

- Trình bày cơ sở và phương pháp nghiên cứu rõ ràng, chi tiết, logic.

4) Các nhược điểm chính của đồ án (Tổng quan tài liệu, cơ sở nghiên cứu, Phương pháp nghiên

cứu, kết quả thảo luận, Kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục,…)

- Nhận xét còn vài điểm mâu thuẫn, chưa hợp lý.

5) Thái độ, tác phong làm việc

- Làm việc siêng năng, cẩn thận, có trách nhiệm.

- Tiếp thu ý kiến tốt, có chủ động trao đổi ý kiến với GVHD.

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

(Mẫu dùng cho cán bộ đọc phản biện đồ án thuộc lĩnh vực nghiên cứu/ quản lý)

Người đánh giá (học hàm, học vị, họ tên): TS Hoàng Thị Tuyết Nhung

Cơ quan công tác: Khoa CN Hóa học và Thực phẩm

Sinh viên thực hiện: Lê Tống Cát Tường MSSV: 19150041

Luận văn gồm 3 chương, tổng 94 trang (bao gồm luôn phụ lục)

Chương 1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu (21 trang)

Chương 2 Phương pháp nghiên cứu (15 trang)

Chương 3: Kết quả nghiên cứu (23 trang)

Trình bày đầy đủ, rõ ràng, đúng quy định Tuy nhiên, còn nhiều lỗi đánh máy cần chỉnh sửa

Đề nghị chỉnh sửa:

Chỉnh sửa lỗi đánh máy

Bổ sung danh mục chữ viết tắt

2) Phần đặt vấn đề (Làm rõ tính cấp thiết của đề tài; Mục tiêu, nội dung nghiên cứu phù hợp)

Nhận xét:

Đặt vấn đề đưa ra tận dụng trấu và bụi để thay thế phân bón mua ngoài thị trường …nhằm thỏamãn mục tiêu mô hình kinh tế tuần hoàn Như vậy 2 nguyên liệu này phải đưa vào thành phầnchính của quá trình ủ phân, nhưng thành phần chính này chỉ là 1 trong những lựa chọn ở thínghiệm 1, vì vậy, kết quả giống như bị ép vào tình huống phải đạt được

Nội dung nghiên cứu chưa đánh giá nhu cầu oxy trong quá trình ủ phân, cũng không đề cập đếnquá trình xáo trộn

Nội dung nghiên cứu chưa thể hiện được sự đánh giá tính ứng dụng phù hợp với định hướng kinh tế

tuần hoàn

Đề nghị chỉnh sửa:

Làm rõ vấn đề nêu trên

3) Tổng quan (Tổng quan đầy đủ các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài (chú ý tổng quan các nghiên cứu

trong và ngoài nước); Trình bày trích dẫn và liệt kê tài liệu tham khảo đúng quy định)

Nhận xét:

Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước có đề cập đến ủ phân compost

Tổng quan đầy đủ về trấu, thành phần phân bón, và tiêu chuẩn phân bón

Tuy nhiên, ở đề tài này, tác giả làm cụ thể đánh giá theo định hướng mô hình kinh tế tuần toàn

từ phụ phẩm nông nghiệp của công ty nên có những đánh giá về công ty cụ thể như sản lượng phụ phẩm, chi phí xử lý phụ phẩm của công ty…

Đề nghị chỉnh sửa:

Bổ sung tổng quan về công ty và phụ phẩm của công ty

4) Phương pháp nghiên cứu (Phương pháp nghiên cứu phù hợp với mục tiêu, nội dung của đề tài, Viết rõ

- Trong thí nghiệm 1: khảo sát nguyên liệu ủ phân (trang 31), tỉ lệ thành phần nguyên liệucủa TPC, TPT và TPB khác nhau, khối lượng cũng khác nhau, dựa vào đâu để đưa ra sốliệu như vậy

- Thí nghiệm 4: khảo sát tỉ lện nảy mầm số lượng chậu chây trồng để so sánh chỉ có 1 chậu nên không khó đánh giá được chính xác hiệu quả, không ý nghĩa

- Phần 2.10 là đánh giá tính ứng dụng của phân compost chứ không phải là đánh giá khả năng ứng dụng kinh tế tuần hoàn

- Thiếu phân tích thành phần vi khuẩn (đặc biệt là vi khuẩn gây hại) trong phân bón

Đề nghị chỉnh sửa:

5) Kết quả thảo luận (Kết quả thu được đáp ứng mục tiêu, nội dung của đề tài, Xử lý số liệu và thảo luận,

đánh giá số liệu, có nhận xét đối chiếu các nghiên cứu liên quan)

Nhận xét:

Kết luận từ thí nghiệm 1, tỉ lệ C/N cao hơn so với tiêu chuẩn nên kiểm soát bằng cách điều chỉnhkhối lượng của các nguyên liệu Tuy nhiên, trong các nguyên liệu sử dụng thì lượng C đều caotương đương nhau nên việc điều chỉnh tỉ lệ để giảm C/N là không hợp lý

Giải thích pH của thí nghiệm giảm mạnh xuống pH 5,5 (trang 50) do quá trình kỵ khí diễn ra, vậyquá trình này có ảnh hưởng đến ủ phân hiếu khí?

Giải thích ở trang 52, thùng ủ 0,5 có hàm lượng OM cao nhất vì nó chưa nhiều trấu và bụi, mà 2nguyên liệu này có chứa C rất cao Tuy nhiên, với đánh giá nồng độ các chất trong nguyên liệu đầuvào cho thấy cả 3 nguyên liệu trấu, bụi, phân heo đềo có tỉ lệ C cao như nhau

Kết quả phân tích độ ẩm của các thí nghiệm đều cao hơn tiêu chuẩn, điều này có phải do quá trình

ủ không tuân theo ủ hiếu khí mà là kỵ khí?

Sự so sánh điều kiện nảy mầm nên làm nhiều chậu để đánh giá sự sai số, việc làm 1 chậu và vộivàng đưa ra kết luận là tốt hơn thì không được thuyết phục Nên so sánh với phân compost hiếu khítương tự có trên thị trường

Đánh giá giá thành sản phẩm không phải là đánh giá mô hình kinh tế tuần hoàn

Đề nghị chỉnh sửa:

Cần lưu ý từ ngữ “ tối ưu nhất”, ở đây “tối ưu” nghĩa là “tốt nhất”, nên cần chỉnh lại là điều

kiện “tối ưu” thay vì ghi “ tối ưu nhất”

Cần làm rõ các ý nêu trên trong bài báo cáo

6) Kết luận – Kiến nghị và Tính khả thi của đề tài (Kết luận ngắn gọn, súc tích, đáp ứng được mục tiêu, nội dung đề ra, phù hợp với kết quả thu được)

Poster trình bày kết quả nghiên cứu nên ghi 1 vài dòng nhận xét từ đồ thị

Phần đồ thị của kết quả nghiên nghiên trong poster không thể hiện được rõ vì chưa được ghi chú trong bài Ví dụ không hiểu 0,5; 1;2;5 (legend) là gì Poster là giúp người đọc hiểu được đề tài một

cách tổng quát mà không cần đọc qua bài báo cáo, do đó, cần làm rõ các đồ thị hoặc ghi rõ rànghơn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO NỘI DUNG ĐƯỢC ĐIỀU CHỈNH

Sinh viên thực hiện: Lê Tống Cát Tường MSSV: 19150041

Nguyễn Nhật Quang MSSV: 18150046Tên đề tài: Nghiên cứu ủ phân compost hiếu khí từ phụ phẩm nhà máy xay xát lúa gạo và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế

NỘI DUNG CHI TIẾT

Báo cáo điều chỉnhSTT Nội dung được yêu cầu Trang Có Không Nội dung – trang

(dựa trên báo cáo chính thức)

1 Bổ sung danh mục từ viết tắt ☒ ☐ Danh mục từ viết tắt – trang X

4 Bổ sung tổng quan về công ty và 4-23 ☐ ☒ hoàn, không phải đánh giá kinhphụ phẩm của công ty tế tuần hoàn nên không nghiên

cứu sâu vào sản lượng phụphẩm hay chi phí xử lý phụphẩm

Trong thí nghiệm 1: khảo sát

nguyên liệu ủ phân, tỉ lệ thành

5 phần nguyên liệu của TPC, TPT 31 ☒ ☐ Đã bổ sung giải thích ở trang 31

và TPB khác nhau, khối lượng

cũng khác nhau, dựa vào đâu để

đưa ra số liệu như vậy

Thí nghiệm 4: khảo sát tỉ lệ nảy Đã bổ sung thêm sản phẩm để

6 mầm chưa đủ thông tin để thí 34 ☒ ☐

đối chứng từ trang 34 - 36nghiệm có ý nghĩa

Thiếu phân tích thành phần vi Đề tài không đủ điều kiện phân

7 khuẩn (đặc biệt là vi khuẩn gây ☐ ☒ tích các chỉ tiêu liên quan đến vihại) trong phân bón sinh vật

Các nguyên liệu tuy có lượng CKết luận từ thí nghiệm 1, việc như nhau nhưng lại khác nhau

8 điều chỉnh khối lượng nguyên liệu 47 ☐ ☒ về hàm lượng N nên có thể

để giảm C/N là không hợp lý kiểm soát tỉ lệ C/N theo khối

lượng nguyên liệu,

Giải thích ở thí nghiệm 2, thùng ủ

0,5 có hàm lượng OM cao nhất vì

nó chưa nhiều trấu và bụi, mà 2

nguyên liệu này có chứa C rất Đã nhận xét rõ hơn về sự khác

9 cao Tuy nhiên, với đánh giá nồng 52 ☒ ☐ biệt ở nồng độ C của các

độ các chất trong nguyên liệu đầu nguyên liệu ở trang 52

vào cho thấy cả 3 nguyên liệu

trấu, bụi, phân heo đềo có tỉ lệ C

cao như nhau

10 Kết quả thí nghiệm khảo sát tỉ lệ 60 ☒ ☐ Đã bổ sung kết quả từ trang 60

11 Kết luận 66 ☒ ☐ Đã chỉnh sửa ở trang 66

12 Poster ☒ ☐ Đã chỉnh sửa trong poster

Giảng viên hướng dẫn

Ngày 16 tháng 8 năm 2023

Người viết

Nguyễn Duy Đạt Lê Tống Cát Tường

LỜI CẢM ƠN

Với tất cả sự trân trọng và sự biết ơn, trước hết chúng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới

TS Nguyễn Duy Đạt, người đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ và giúp đỡ chúng tôi trong suốtquá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Chúng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến PhanMinh Quân, Nguyễn Hoàng Trung Hậu, Trương Thị Kim Thoa, Lê Hữu Thịnh là các sinhviên ngành môi trường khóa 2020 đã đóng góp công sức vào quá trình thực hiện thínghiệm; bên cạnh đó, chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn cô Lê Thị Bạch Huệ là giảngviên quản lý các phòng thí nghiệm, cô đã tạo điều kiện tốt nhất về các dụng cụ và thiết bị

để chúng tôi được học tập và rèn luyện trong một môi trường đầy đủ tiện nghi, từ đó cóthể thực hiện và hoàn thiện luận văn của mình Chúng tôi rất biết ơn tất cả các thầy/cô đãtruyền tải toàn bộ kiến thức cực kì hữu ích cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập tạitrường, thầy/cô đã luôn bên cạnh và động viên giúp đỡ chúng tôi khi chúng tôi gặp khókhăn, chúng tôi kính chúc tất cả các thầy/cô có thật nhiều sức khoẻ và giữ mãi nhiệt huyết

sự nghiệp giảng dạy của mình

Do kiến thức và khả năng lý luận còn nhiều hạn chế và thiếu sót nên luận văn tốt nghiệpvẫn còn nhiều khuyết điểm Chúng tôi rất mong nhận được những đóng góp của các thầygiáo, cô giáo để khóa luận tốt nghiệp của chúng tôi được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, chúng tôi xin kính chúc các thầy cô giáo Ban lãnh đạo và các phòng ban chứcnăng Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh dồi dào sức khỏe vàthành công trong sự nghiệp

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Lê Tống Cát Tường Nguyễn Nhật Quangi

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi là Lê Tống Cát Tường, là sinh viên khóa 2019 chuyên ngành Công NghệMôi Trường, mã số sinh viên: 19150041 và Nguyễn Nhật Quang, là sinh viên khóa 2018chuyên ngành Công Nghệ Môi Trường, mã số sinh viên: 18150046 Chúng tôi xin camđoan: đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của chúng tôi, đượcthực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Duy Đạt Chúng tôi ủy quyền cho TS.Nguyễn Duy Đạt được toàn quyền quyết định việc sử dụng các kết quả nghiên cứu này

Các thông tin tham khảo trong đề tài này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đãđược kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được chúng tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ởphần Danh mục tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu trong đồ án này là do chínhchúng tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác

Chúng tôi xin được lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoannày

TP.Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 7 năm 2023

Sinh viên thực hiện

Lê Tống Cát Tường Nguyễn Nhật Quang

TÓM TẮT

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát điều kiện ủ phân compost hiếu khí tối ưu

và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của phân compost được ủ từ phụ phẩm nông nghiệp

và phân chuồng Các thí nghiệm khảo sát nguyên liệu ủ phân, khảo sát tỉ lệ trộn và khảo sátlượng chế phẩm vi sinh để tìm ra tỉ lệ ủ tối ưu cho phân compost được thực hiện với 4 thùng

ủ, trong quá trình ủ có theo dõi các chỉ tiêu nhiệt độ; độ ẩm; pH; tổng cacbon hữu cơ, tổngnito, NH4 +, P2O5, tỉ lệ C/N để kiểm soát quá trình ủ Sau tất cả các thí nghiệm trên, kết quảthu được phân compost thành phẩm có thời gian ủ là 44 ngày với nguyên liệu

ủ gồm trấu, phân heo, bụi trấu có tỉ lệ lần lượt là 1:2:1 và 1ml chế phẩm vi sinh Microbe-LiftBPCC trên tổng khối lượng ủ là 4kg, có tỉ lệ C/N đầu vào và đầu ra lần lượt là 26,36 và 6,14

đã đạt tiêu chuẩn về chất lượng phân bón hữu cơ (TCVN 01 – 189:2019/BNNPTNT) Saukhi có được phân compost thành phẩm, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nảymầm để đánh giá hiệu quả và tính ứng dụng của phân compost thành phẩm Thí nghiệm khảosát tỉ lệ nảy mầm được thực hiện bằng cách gieo trồng cây cải bẹ trắng với 5 loại phân bón làphân compost thành phẩm, phân bò ủ hoai, phân trùn quế, phân dầu đậu phộng và phân đầutrâu Trichoderma Kết quả cho thấy tỉ lệ nảy mầm của phân compost là 83,3% cao hơn tỉ lệcủa các loại phân bón được dùng để so sánh, qua

đó có thể kết luận phân compost thành phẩm có tiềm năng lớn trong việc hỗ trợ cho câytrồng sinh trưởng và phát triển tốt Là một loại phân compost có giá thành rẻ (800 – 2,500đồng/kg) và hàm lượng chất dinh dưỡng đạt tiêu chuẩn phân bón hữu cơ thì phân compost

ủ từ trấu, phân heo và bụi trấu là một loại sản phẩm có khả năng ứng dụng thực tế

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

MỤC LỤC BẢNG viii

MỤC LỤC HÌNH ix

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Nội dung nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa đề tài 2

5.1 Ý nghĩa khoa học 2

5.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan về phân bón 4

1.1.1 Khái niệm phân bón 4

1.1.2 Phân loại các loại phân bón 4

1.1.3 So sánh đặc trưng của các loại phân bón 7

1.2 Tổng quan về phân compost 8

1.2.1 Nguyên liệu ủ phân compost 9

1.2.2 Phương pháp ủ phân compost 9

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân compost 11

1.2.3.1 Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu ủ 11

1.2.3.2 Ảnh hưởng của oxy 11

1.2.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ 11

1.2.3.4 Ảnh hưởng của độ ẩm 12

1.2.4 Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phân compost 12

1.3 Tổng quan về nguyên liệu ủ phân được sử dụng trong đề tài 15

1.3.1 Trấu 15

1.3.2 Phân heo 16

1.3.3 Cám 17

1.3.4 Bụi 18

1.4 Tổng quan về chế phẩm vi sinh 18

1.5 Tổng quan về các phương pháp xử lý trấu 19

1.5.1 Tổng quan các nghiên cứu trong nước về xử lý trấu 19

1.5.2 Tổng quan các nghiên cứu ngoài nước về xử lý trấu 20

1.6 Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước về ủ phân compost hiếu khí 21

1.6.1 Tổng quan các nghiên cứu trong nước 21

1.6.2 Tổng quan các nghiên cứu ở ngoài nước 23

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 26

2.2 Thuyết minh sơ đồ nội dung nghiên cứu 26

2.3 Các chỉ tiêu phân tích: 27

2.4 Công đoạn chuẩn bị nguyên vật liệu để tiến hành thí nghiệm 27

2.5 Thí nghiệm 1: Khảo sát nguyên liệu ủ phân 31

2.6 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ trộn tối ưu 31

2.7 Thí nghiệm 3: Khảo sát chế phẩm vi sinh tối ưu 33

2.8 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỉ lệ nảy mầm 34

v

2.9 Tính toán cân bằng khối lượng cho phân compost thành phẩm 36

2.10 Đánh giá tính ứng dụng thực tế của phân compost 37

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40

3.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu đầu vào 40

3.2 Kết quả khảo sát nguyên liệu ủ phân 41

3.2.1 Sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm 42

3.2.2 Sự thay đổi của pH, tỉ lệ C/N và thành phần dinh dưỡng trong thùng ủ 43

3.2.3 Kết luận từ thí nghiệm 1 47

3.3 Kết quả khảo sát tỉ lệ trộn tối ưu 48

3.3.1 Sự thay đổi của nhiệt độ 49

3.3.2 Sự thay đổi của độ ẩm 49

3.3.3 Sự thay đổi của pH, tỷ lệ C/N và thành phần dinh dưỡng trong thùng ủ 50

3.3.4 Kết luận từ thí nghiệm 2 54

3.4 Kết quả khảo sát lượng chế phẩm vi sinh tối ưu 55

3.4.1 Sự thay đổi của nhiệt độ 55

3.4.2 Sự thay đổi của độ ẩm 56

3.4.3 Sự thay đổi của pH, tỉ lệ C/N và thành phần dinh dưỡng trong thùng ủ 57

3.4.4 Kết luận 60

3.5 Kết quả thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nảy mầm 60

3.6 Kết quả tính toán cân bằng khối lượng 63

3.7 Kết quả tính toán chi phí phân compost thành phẩm 63

3.8 So sánh giá thành và hiệu quả kinh tế 64

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 66

1 Kết luận 66

2 Kiến nghị 66

PHỤ LỤC xii

TÀI LIỆU THAM KHẢO xviii

vii

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1: So sánh các loại phân bón phổ biến 8

Bảng 1.2: Ưu, nhược điểm của phương pháp ủ phân compost hiếu khí và kỵ khí 10

Bảng 1.3: Tiêu chuẩn/quy chuẩn phân bón 12

Bảng 1.4: Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phân bón TCVN 01 – 189:2019/BNNPTNTđối với phân bón hữu cơ 15

Bảng 2.1: Bảng tổng hợp các phương pháp phân tích 27

Bảng 2.2: Tỉ lệ trộn đất và các phân bón dùng cho mục đích so sánh tỉ lệ nảy mầm……36

Bảng 2.3: Bảng tổng hợp các loại phân bón hữu cơ trên thị trường 38

Bảng 3.1: Các thông số của nguyên liệu ủ phân 40

Bảng 3.2: Bảng tổng kết kết quả của thí nghiệm khảo sát nguyên liệu ủ khác nhau 47

Bảng 3.3: Bảng tổng kết kết quả của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ trộn tối ưu 54

Bảng 3.4: Bảng tổng kết kết quả thí nghiệm khảo sát lượng chế phẩm vi sinh tối ưu 60

Bảng 3.5: Kết quả tỉ lệ nảy mầm 60

Bảng 3.6: Chi phí phân compost 64Bảng 3.7: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu so sánh giá thành và thành phần dinh dưỡng của các

loại phân bón 64

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1: Quy trình ủ phân compost 10Hình 1.2: Trấu 16Hình 1.3: Phân heo 17Hình 1.4: Cám 17

Hình 1.5: Bụi được thu từ quá trình sản xuất tại nhà máy xay xát lúa gạo của công ty ĐạtĐức Thịnh 18Hình 1.6: Chế phẩm vi sinh Microbe - Lift BPCC 19Hình 2.1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu 26Hình 2.2: Trấu sau khi đã được ngâm và vớt nước ra 29Hình 2.3: Một số hình ảnh thể hiện quá trình trộn các nguyên liệu để ủ phân 30

Hình 3.1: Hình ảnh của phân bón trước (bên trái) và sau (bên phải) của thùng ủ TP, TPT,TPB, TPC 41Hình 3.2: Sự thay đổi của độ ẩm trong thùng ủ với nguyên liệu ủ khác nhau 42

Hình 3.3: Sự thay đổi của pH đối với các nguyên liệu ủ khác nhau 43Hình 3.4: Sự thay đổi của Amoni trong thùng ủ với nguyên liệu ủ khác nhau 44Hình 3.5: Sự thay đổi của TN (a) và hàm lượng chất hữu cơ (OM)(b) trong thùng ủ vớinguyên liệu ủ khác nhau 45Hình 3.6: Sự thay đổi của P trong thùng ủ với nguyên liệu ủ khác nhau 46

Hình 3.7: Sự thay đổi của tỉ lệ C/N trong thùng ủ với nguyên liệu ủ khác nhau 46Hình 3.8: Hình ảnh của phân compost trước (bên trái) và sau (bên phải) của thùng ủ1:1:2, 1:2:1, 2:1:1, 2:0,5:1 48

Hình 3.9: Sự thay đổi của nhiệt độ trong các thùng ủ đối với tỉ lệ trộn khác nhau 49Hình 3.10: Sự thay đổi của độ ẩm trong các thùng ủ đối với tỉ lệ trộn khác nhau 49

Hình 3.11: Sự thay dổi của pH (a) và Amoni (b) trong các thùng ủ đối với tỉ lệ trộn khác

nhau

50 ix

Hình 3.12: Sự thay đổi của tổng N trong các thùng ủ đối với tỉ lệ trộn khác nhau 51

Hình 3.13: Sự thay đổi của chất hữu cơ (OM) của các thùng ủ các thùng ủ đối với tỉ lệtrộn khác nhau 52

Hình 3.14: Sự thay đổi của P trong các thùng ủ đối với tỉ lệ trộn khác nhau 53

Hình 3.15: Sự thay đổi của tỉ lệ C/N trong các thùng ủ đối với tỉ lệ trộn khác nhau 53

Hình 3.16: Hình ảnh của phân compost trước (bên trái) và sau (bên phải) của thùng ủ 0.5;

1; 2; 5 55

Hình 3.17: Sự thay đổi của nhiệt độ trong các thùng ủ đối với lượng chế phẩm vi sinhkhác nhau 55Hình 3.18: Sự thay đổi của độ ẩm trong các thùng ủ đối với lượng chế phẩm vi sinh khácnhau 56Hình 3.19: Sự thay đổi của pH (a) và Amoni (b) trong các thùng ủ đối với lượng chếphẩm vi sinh khác nhau 57

Hình 3.20: Sự thay đổi của tổng N trong các thùng ủ đối với lượng chế phẩm vi sinh khácnhau 58Hình 3.21: Sự thay đổi của chất hữu cơ trong các thùng ủ đối với lượng chế phẩm vi sinhkhác nhau 58Hình 3.22: Sự thay đổi của % P2 O 5 (a) và tỉ lệ C/N (b) trong các thùng ủ đối với lượng visinh khác nhau 59

Hình 3.23: Hình ảnh các chậu cải cau 4 ngày gieo trồng ………63162

Hình 3.24: Kết quả cân bằng khối lượng 63

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TS: Tiến sĩ

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

BNNPTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm vừa qua, nền nông nghiệp nông nghiệp Việt Nam đang trong giaiđoạn phát triển mạnh mẽ Bên cạnh việc mang lại chất lượng và hiệu quả quả kinh tế lớncho người sản xuất từ việc sản xuất nông nghiệp theo hướng thị trường, thì quá trình sảnxuất nông nghiệp này sẽ tạo ra một lượng phụ phẩm lớn nếu không được quản lý chặt chẽ

sẽ gây ô nhiễm môi trường và lãng phí nguồn nguyên liệu có khả năng tái sử dụng Thếgiới đã và đang hướng đến mô hình kinh tế tuần hoàn nhằm hướng đến sự phát triển bềnvững nên nhiều doanh nghiệp ở Việt Nam cũng bắt đầu dành sự quan tâm nhiều hơn vàoviệc thay đổi các quy trình sản xuất từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến khâu xử lý chất thải

để phù hợp với mô hình kinh tế tuần hoàn

Công ty TNHH TMDV Đạt Đức Thịnh địa chỉ tại Huyện Cái Bè, Tiền Giang, Việt Nam

là một trong những nhà máy sản xuất và kinh doanh gạo lớn, với qui mô sản xuất gạo lớn thìmỗi ngày công ty đã tạo ra lượng phụ phẩm từ việc xay xát có thể 50 tấn Lượng phụ phẩmlớn này được công ty xử lý bằng cách bán cho các cơ sở có nhu cầu sử dụng để đốt làm nhiệtđiện, và việc đốt này sẽ thải ra lượng CO2 rất lớn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môitrường, bản thân công ty do thải ra lượng lớn trấu mỗi ngày nên cũng dùng biện pháp đốt để

xử lý trấu, từ đó sinh ra một loại phụ phẩm khác là tro trấu Ngoài ra trong quá trình sản xuất,nhà máy còn phát thải ra một lượng lớn bụi từ quá trình xay xát lúa gạo Vì lượng phụ phẩmthải ra quá lớn nên công ty muốn tái sử dụng chúng bằng cách biến phụ phẩm thành phânbón Phân bón là một sản phẩm nông nghiệp đóng vai trò vô cùng quan trọng, lượng tiêu thụphân bón trung bình mỗi năm khá lớn tại Việt Nam Việc sản xuất và sử dụng phân bón giúptăng năng suất cây trồng, nâng cao chất lượng nông sản và duy trì độ phì nhiêu của đất Nếu

có thể tận dụng được nguồn phụ phẩm là trấu, bụi, tro và cám để thay thế cho phân bón muangoài thị trường thì công ty sẽ tiết kiệm được một khoản chi phí, đồng thời giảm lượng chấtthải xả ra môi trường Hiện nay có rất ít nghiên cứu sử dụng các phụ phẩm trên làm nguồnnguyên liệu để ủ phân compost, vì vậy nghiên cứu này được thực hiện để đáp ứng yêu cầucủa công ty là sử dụng các phụ phẩm để làm nguyên liệu ủ phân compost, đề tài của nghiên

cứu là: “Nghiên cứu ủ phân compost hiếu khí từ phụ phẩm nhà máy xay xát lúa gạo và

đánh giá khả năng ứng dụng thực tế”.

2 Mục tiêu của đề tài

- Khảo sát nguyên liệu ủ, tỉ lệ trộn tối ưu và lượng chế phẩm vi sinh tối ưu nhằm tạo

ra phân thành phẩm có hiệu quả tốt

- Bước đầu đánh giá hiệu quả của phân bón hữu cơ bằng thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nảy mầm

- Đánh giá sơ bộ tính khả thi về mặt kinh tế, qua đó đánh giá khả năng áp dụng thựctế

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Phụ phẩm từ nhà máy xay xát lúa gạo ở Công ty TNHH TMDV Đạt Đức Thịnh gồmtrấu, tro trấu, bụi trấu, cám Phân chuồng từ xí nghiệp chăn nuôi heo Phước Long ở

Củ Chi Chế phẩm vi sinh mà nghiên cứu sử dụng là MicrobeLift® BPCC được cungcấp bởi công ty TNHH Đất Hợp

Phương pháp ủ phân được sử dụng trong nghiên cứu là ủ thùng được cấp khí bằngcách đảo trộn thủ công

4 Nội dung nghiên cứu

- Thu thập nguyên liệu gồm phân heo, trấu, bụi, tro, cám gạo và chế phẩm vi sinh

- Khảo sát các thông số pH, độ ẩm, % tổng Cacbon hữu cơ, % tổng N, % P2O5 của các nguyên liệu

- Khảo sát nguyên liệu ủ phân

- Khảo sát tỉ lệ trộn tối ưu

- Khảo sát lượng chế phẩm vi sinh tối ưu

- Dùng phân bón thành phẩm làm phân bón lót trồng cây để đánh giá hiệu quả của phân bón

- Tính toán cân bằng khối lượng của phân compost thành phẩm

- Tính toán và so sánh giá thành phân thành phẩm của nghiên cứu với các sản phẩm ngoài thị trường để đánh giá khả năng ứng dụng thực tế

5 Ý nghĩa đề tài

5.1 Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này có tính mới về nguyên liệu ủ phân vì chưa có nghiên cứu nào thực hiện

ủ phân hữu cơ từ trấu, phân heo, bụi, cám và tro trấu Kết quả nghiên cứu của đề tài được

coi là cơ sở nghiên cứu khoa học cho việc tận dụng các phụ phẩm xay xát

dư thừa hiện nay 2

trở thành một loại phân hữu cơ có nhiều chất dinh dưỡng tốt cho cây trồng Với khả năngphân hủy các chất hữu cơ từ phụ phẩm xay xát của các vi sinh vật có trong chế phẩm visinh và phân chuồng, phân dược tạo ra vừa an toàn, vừa thân thiện và vừa đảm bảo hàmlượng dinh dưỡng Sự thay đổi các yếu tố vận hành, hay các thông số trong quá trình vậnhành, là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu hay phát triển quy trình sản xuất hoàn chỉnh.

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này giúp giải quyết vấn đề về lượng phụ phẩm xay xát và các phụ phẩmkhác không có giá trị của Công ty TNHH TMDV Đạt Đức Thịnh Ngoài ra, nghiên cứunày cho thấy tính ứng dụng trong cuộc sống của người dân, đặc biệt là nông dân, giúp tạo

ra được một loại phân bón rẻ, tiết kiệm chi phí, thân thiện với môi trường, và đặc biệtgiúp nhà máy vận hành theo mô hình kinh tế tuần hoàn khi phụ phẩm được tái tạo thànhphân bón rồi tiếp tục lại bón cho cây

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU1.1 Tổng quan về phân bón

1.1.1 Khái niệm phân bón

Trong Luật Trồng trọt số 31/2018/QH14 [1] do Quốc hội ban hành vào ngày 19 tháng

11 năm 2018 có giải thích khái niệm của phân bón là: “Phân bón là sản phẩm có chức năng cung cấp chất dinh dưỡng hoặc có tác dụng cải tạo đất để tăng năng suất, chất lượng cho cây trồng”.

Có thể hiểu phân bón là chất được con người bổ sung thêm cho cây trồng để cung cấpchất dinh dưỡng cho cây trồng sinh trưởng và phát triển Thành phần trong phân bón sẽgồm các nguyên tố đa lượng như Cacbon (C), Nito (N), Oxi (O), Photpho (P), Kali (K),

… có vai trò cấu tạo nên mọi phân tử của tế bào; ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng

và một số khoáng chất cần thiết cho cây trồng,

1.1.2 Phân loại các loại phân bón

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón (viết tắt là QCVN 01-189:2019/BNNPTNT) [2] có quy định về phân loại phân bón như sau:

theo thành phần, hàm lượng hoặc chức năng của các nguyên tố dinh dưỡng trongphân bón đối với cây trồng:

dưỡng đa lượng và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

bón lá) hoặc 02 (đối với phân bón rễ) nguyên tố dinh dưỡng trung lượng, có chỉ tiêu chấtlượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này, không bao gồm đá vôi, thạch cao, đámacnơ, đá đôlomit ở dạng khai thác tự nhiên chưa qua quá trình xử lý, sản xuất thànhphân bón;

dưỡng vi lượng và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

học của đất để tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng, phát triển, được sản xuất

4

từ nguyên liệu chính là các chất vô cơ hoặc hữu cơ tổng hợp và có chỉ tiêu chất lượngchính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

đ) Phân bón hóa học nhiều thành phần (còn gọi là phân bón vô cơ nhiều thành phần) làphân bón hóa học được sản xuất từ nguyên liệu chính là các chất vô cơ hoặc hữu cơ tổng hợp

và được phối trộn thêm một hoặc nhiều chất là chất hữu cơ tự nhiên, chất sinh học hoặc visinh vật có ích và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này

tố dinh dưỡng trong phân bón:

chứa 01 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy địnhtại Quy chuẩn này;

phần chỉ chứa các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng được liên kết với nhau bằng các liênkết hóa học và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

c)Phân bón vô cơ hỗn hợp (còn gọi là phân bón hỗn hợp) là phân bón trong thành phần

có chứa ít nhất 02 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, được sản xuất bằng cách phối trộn từ

các loại phân bón khác nhau và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quychuẩn này;

d) Phân bón đa lượng-trung lượng (còn gọi là phân bón đa-trung lượng) là phân bón vô

cơ trong thành phần chứa ít nhất 01 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng và một nguyên tố dinhdưỡng trung lượng, có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

đ) Phân bón đa lượng-vi lượng (còn gọi là phân bón đa-vi lượng) là phân bón vô cơtrong thành phần chứa ít nhất 01 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng và 01 nguyên tố dinhdưỡng vi lượng, có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

e) Phân bón đa lượng-trung lượng-vi lượng (còn gọi là phân bón đa-trung-vi lượng) làphân bón vô cơ trong thành phần chứa ít nhất 01 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, 01nguyên tố dinh dưỡng trung lượng và 01 nguyên tố dinh dưỡng vi lượng, có chỉ tiêu chấtlượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này

 Phân loại phân bón thuộc nhóm phân bón hữu cơ theo thành phần hoặc chức năng của thành phần hoặc quá trình sản xuất:

tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

học của đất để tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng, phát triển, được sản xuất

từ nguyên liệu chính là các chất hữu cơ tự nhiên (không bao gồm các chất hữu cơ tổnghợp) và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

c)Phân bón hữu cơ nhiều thành phần là phân hữu cơ được sản xuất từ nguyên liệu chính

là các chất hữu cơ tự nhiên (không bao gồm các chất hữu cơ tổng hợp) và được phối trộn

thêm một hoặc nhiều chất vô cơ, chất sinh học, vi sinh vật có ích, có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này

năng của thành phần trong phân bón:

a) Phân bón sinh học là loại phân bón được sản xuất thông qua quá trình sinh học hoặc cónguồn gốc tự nhiên, trong thành phần có chứa 01 hoặc nhiều chất sinh học (axít humic, axítfulvic, axít amin, vitamin hoặc các chất sinh học khác) và có chỉ tiêu chất lượng chính

đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

ích có khả năng tạo ra các chất dinh dưỡng hoặc chuyển hóa thành các chất dinh dưỡngtrong đất mà cây trồng có thể sử dụng được và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này;

sinh học của đất để tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng, phát triển, được sảnxuất thông qua quá trình sinh học hoặc có nguồn gốc tự nhiên, trong thành phần chứa mộthoặc nhiều chất sinh học, vi sinh vật có ích và có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quyđịnh tại Quy chuẩn này;

trình sinh học hoặc có nguồn gốc tự nhiên, trong thành phần chính có chứa 01 hoặc nhiềuchất sinh học (axít humic, axít fulvic, axít amin, vitamin, các chất sinh học khác hoặc vi

6

sinh vật có ích) và được phối trộn thêm một hoặc nhiều chất vô cơ, chất hữu cơ tự nhiên,

có chỉ tiêu chất lượng chính đáp ứng quy định tại Quy chuẩn này

phân bón đa lượng, phân bón hữu cơ và phân bón vi sinh của Quy chuẩn này được

bổ sung 01 hoặc nhiều chất điều hòa sinh trưởng có tổng hàm lượng các chất điềuhòa sinh trưởng nhỏ hơn 0,5% khối lượng

phân bón đa lượng, phân bón hữu cơ và phân bón vi sinh của Quy chuẩn này đượcphối trộn với chất làm tăng hiệu suất sử dụng

học, phân bón đa lượng, phân bón hữu cơ và phân bón vi sinh của Quy chuẩn này

có chứa chất làm tăng miễn dịch của cây trồng

 Phân bón có đất hiếm là một trong các loại phân bón hóa học, phân bón đa lượng,phân bón hữu cơ và phân bón vi sinh của Quy chuẩn này được bổ sung một hoặcnhiều nguyên tố Scandium (số thứ tự 21) hoặc Yttrium (số thứ tự 39) hoặc một trongcác nguyên tố thuộc dãy Lanthanides (số thứ tự từ số 57-71: Lanthanum, Cerium,Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium,Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium) trong bảngtuần hoàn các nguyên tố hóa học (bảng tuần hoàn Mendeleev)

thông qua bộ rễ hoặc có tác dụng cải tạo đất;

thông qua thân, lá.”

1.1.3 So sánh đặc trưng của các loại phân bón

Có rất nhiều loại phân bón nhưng có 2 loại phân bón chính thường được sử dụng là phân bón hữu cơ và phân bón hóa học

Bảng 1.1: So sánh các loại phân bón phổ biến

(phân bón hóa học)

Chứa đa dạng các thành phần chấtHàm lượng dinh dưỡng nhưng hàm lượng Thành phần chất dinh dưỡng không

Tác động đối An toàn cho đất, đồng thời còn Sử dụng nhiều sẽ khiến cho đất bị

Trong phân bón hữu cơ có vi sinh Không có khả năng kháng sâuvật có lợi phát triển sẽ hạn chế sự

xuất hiện của sâu bệnh, giúp chokháng bệnh cây trồng có khả năng chống chịu biến và hình thành chủng sâu bệnh

mớisâu bệnh tốt hơn

Gây ô nhiễm môi trường vì chấtBảo vệ môi Làm đa dạng hệ sinh vật trong hóa học trong phân bón có thể thấm

vào đất và ảnh hưởng đến nguồntrường đất, thân thiện với môi trường nước, gây ảnh hưởng đến hệ sinh

thái tự nhiên

Không ảnh hưởng đến sức khỏe cho sức khỏe của con người, cầnđến sức khỏe

của con người chọn lựa phân bón hóa học phù hợp

1.2 Tổng quan về phân compost

Compost là thuật ngữ thường được sử dụng để nhắc đến phân hữu cơ, là các hợp chất

hữu cơ đã trải qua giai đoạn phân hủy thành mùn, thành phần của phân compost có đa dạng

các chất dinh dưỡng cho cây trồng và có chứa các vi sinh vật có lợi cho đất

8

Ngoài những lợi ích của phân bón mà chúng ta đa biết như cải tạo đất và cung cấpchất dinh dưỡng cho cây trồng, phân compost còn có công dụng là cải thiện môi trường

và giảm lượng phân hóa học ảnh hưởng đến đất đai

1.2.1 Nguyên liệu ủ phân compost

Nguyên liệu dùng để ủ phân compost phải đảm bảo đủ chất dinh dưỡng cho cây trồngphát triển, người ta thường chia nguyên liệu ủ phân compost thành hai loại gồm nguyênliệu “xanh” và nguyên liệu “nâu”

 Nguyên liệu “xanh” là khái niệm dùng để chỉ các nguyên liệu có hàm lượng nitocao như phân chuồng (phân bò, phân heo, phân gà, …), bã rau, trái cây, … Cácnguyên liệu “xanh” có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng cho sinh vật sinh trưởng

và phát triển

 Nguyên liệu “nâu” dùng để chỉ những nguyên liệu chức gốc C (Cacbon), ví dụ nhưrơm, rạ, cành cây khô, vỏ trứng, ….; vi sinh vật sẽ sử dụng C có trong các nguyênliệu làm nguồn năng lượng để tổng hợp tế bào, sinh trưởng và phát triển

Một số lưu ý trong việc lựa chọn nguyên liệu ủ:

(1) Lựa chọn nguyên liệu ủ sẽ dựa trên tỉ lệ C/N của phân compost khi trộn các nguyênliệu với nhau, tỉ lệ C/N phù hợp cho việc ủ phân dao động trong khoảng giá trị từ 15 –

30 (hàm lượng C gấp 15 – 30 lần hàm lượng N), nếu tỉ lệ C/N quá cao thì phân

ủ sẽ có hiện tượng thiếu hụt N và thời gian ủ cũng sẽ kéo dài do N bị tiêu thụ quánhanh đến đến việc vi sinh vật phải tìm kiếm nguồn N từ các nguồn khác như xácsinh vật chết, nếu tỉ lệ C/N quá thấp thì phân ủ sẽ có mùi khó chịu do NH3 sinh raquá nhiều

(2) Hạn chế sử dụng các nguyên liệu có nhiều dầu mỡ vì dầu mỡ sẽ ngăn cản vinh sinhvật phân hủy cơ chất; không sử dụng phân người hay phân của động vật nhiễmbệnh; không sử dụng thực phẩm nhiễm bệnh hay nhiễm hóa chất; không sử dụngthịt, cá, trứng, sữa, phô mai, … để ủ phân compost vì chúng có thể thu hút cácđộng vật khác, gây mùi hôi thối và có thể tạo ra các vi khuẩn gây hại

1.2.2 Phương pháp ủ phân compost

Có hai phương pháp ủ phân compost chính là ủ phân compost hiếu khí và ủ phân

Bảng 1.2: Ưu, nhược điểm của phương pháp ủ phân compost hiếu khí và kỵ khí

pháp ủ

Phương Chất hữu cơ + O2 + vi khuẩn hiếu Chất hữu cơ + H2O + vi khuẩn kỵtrình phản khí → CO2 + NH3 + H2O + sản khí → Sản phẩm cuối cùng + CO2ứng phẩm cuối cùng + năng lượng + CH4 + NH3 + H2S + Nhiệt

Ủ hiếu khí có thể đạt được nhiệt độ Sản phẩm của quá trình ủ phâncao giúp tiêu diệt các vi khuẩn gây compost kỵ khí bao gồm các khíbệnh, mầm bệnh nguy hiểm, hạt cỏ như CH4, H2S có thể được thu hồi

Thời gian ủ nhanh (20 – 45 ngày Phần lớn lượng nguyên liệu ủtùy thuộc vào từng loại nguyên liệu phân sẽ bị phân hủy thành CO2 và

ủ của phân hữu cơ) CH4 nên chất rắn tạo thành ít

Sản phẩm ủ có mùi khó chịu doĐiều kiện ủ đòi hỏi sự kiểm soát sự có mặt của khí H2S và khí CH4,

nên hạn chế rò rỉ khíNhược điểm chặt chẽ về nhiệt độ, độ ẩm, nhu Thời gian ủ lâu (từ 2 – 4 tháng tùy

cầu oxy, …

thuộc vào từng loại nguyên liệu ủ

của phân hữu cơ)

Một số cách ủ phân compost thường gặp gồm ủ đống (windrow), ủ đống có sục khí (ASP), ủ thùng (in – vessel), ủ Bokashi, … Quy trình ủ phân compost rất đa dạng tùy vào

cách thức ủ được lựa chọn để ủ phân compost nhưng các công đoạn chính của quá trình ủ

sẽ diễn ra như sau:

• Thành phần chất hữu cơChuẩn bị nguyên

liệu ủ • Vi sinh (nếu có)

• Dụng cụ hỗ trợ

• Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm

Thu hoạch phâncompost

Hình 1.1: Quy trình ủ phân compost

10

• Khi phân có màuđen hoặc nâu thì

có thể thu hoạch

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân compost

1.2.3.1 Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu ủ

Nguyên liệu ủ có ảnh hưởng đến quá trình ủ phân vì thành phần C và N trong nguyênliệu đóng vai trò là năng lượng và chất dinh dưỡng để vi sinh vật phát triển và tăng sinhkhối Vì vậy, khi ủ phân compost cần chú ý đến tỉ lệ C/N của nguyên vật liệu, lựa chọncác nguyên liệu ủ sao cho tỉ lệ C/N ban đầu nằm trong khoảng 15 – 30

 Nếu tỉ lệ C/N quá thấp, đồng nghĩa với việc hàm lượng N cao dẫn đến NH3 sinh ranhiều hơn, điều này sẽ làm cho phân ủ có mùi khó chịu và NH3 bị mất đi từ quátrình bay hơi nhiều hơn do vi sinh vật không sử dụng hết

 Nếu tỉ lệ C/N quá cao, đồng nghĩa với việc hàm lượng C cao, quá trình ủ phâncompost sẽ kéo dài do thiếu hụt N – nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển,ngoài ra, bởi vì hàm lượng C cao nên vi sinh vật cần nhiều chất dinh dưỡng hơn đểthực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhưng do thiếu chất dinh dưỡng nênquá trình này cũng kéo dài dẫn đến phân compost lâu chín hơn

1.2.3.2 Ảnh hưởng của oxy

Đối với phương pháp ủ phân compost hiếu khí, vi sinh vật sẽ sử dụng O2 để oxy hóacác chất hữu cơ thành CO2 và nước, vì vậy O2 đóng vai trò rất quan trọng đối với phâncompost hiếu khí Khi tiến hành ủ phân compost, cần đảm bảo độ thông thoáng tốt để tạođiều kiện cho vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ, nếu không đáp ứng đủ O2 thì thùng ủ sẽxuất hiện các vùng kỵ khí và kèm theo đó là mùi hôi phát sinh từ sản phẩm của quá trình

kỵ khí (H2S), nếu có hiện tượng bốc mùi khó chịu từ phân ủ cần tiến hành đảo trộn hoặccấp khí cưỡng bức để đuổi mùi hôi và cải thiện nồng độ O2 trong phân ủ

1.2.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là một yếu tố dễ quan sát để theo dõi quá trình ủ có diễn ra hay không, vì nhiệt

độ cũng là một trong số các sản phẩm của quá trình ủ phân compost và nhiệt độ được đo dễdàng bằng nhiệt kế nên dễ theo dõi Quá trình ủ phân hiếu khí được vận hành ở giai đoạn ưa

ẩm là 30 – 38℃ và giai đoạn ưa nhiệt là 50 – 60℃ Xu hướng của nhiệt độ trong phân ủ làtăng dần ở giai đoạn đầu và giữa, sau đó giảm dần và ổn định Nhiệt độ tăng cao do sự hoạtđộng của vi sinh vật phân hủy các Hydrocarbon phức tạp như Cenlulose, Hemi

– cenlulose, đây cũng là giai đoạn quan trọng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh trong chất

thải Nếu nhiệt độ trong phân ủ không đảm bảo thì các loại vi khuẩn ưa ẩm, ưa nhiệt

không 11

xuất hiện và không tiêu diệt được các vi sinh vật gây bệnh, ảnh hưởng đến chất lượng phân

ủ Còn nếu nhiệt độ của phân ủ quá cao làm lượng nước trong phân bay hơi nhanh hơn dẫnđến tình trạng cạn kiệt nước, làm cho các vi khuẩn chết, giảm hiệu quả của quá trình ủ

1.2.3.4 Ảnh hưởng của độ ẩm

Nước là thành phần không thể thiếu cho sự sống của các sinh vật Hàm lượng nướctrong phân compost được thể hiện qua chỉ tiêu Độ ẩm Độ ẩm tối ưu của quá trình ủ phâncompost hiếu khí là 40 – 60% Nếu độ ẩm <40%, hoạt động của các vi sinh vật giảmmạnh, đồng nghĩa với việc quá trình ủ sẽ kéo dài và không đạt hiệu quả tốt Nếu độ ẩmquá cao (>60%), các phân tử nước sẽ lấp đầy các khoảng trống làm giảm độ thoáng khí,

từ đó chuyển sang quá trình phân hủy kỵ khí và kèm theo mùi khó chịu

1.2.4 Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phân compost

Các tiêu chuẩn/quy chuẩn đánh giá chất lượng phân bón và tiêu chuẩn phân tích cácchỉ tiêu liên quan đến phân bón được liệt kê ở bảng sau [2]:

Bảng 1.3: Tiêu chuẩn/quy chuẩn phân bón

1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón QCVN

01-189:2019/BNNPTNT

Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng nitơ

3 dạng nitrat trong phân bón bằng phương pháp TCVN 10682:2015

Kjeldahl

5 Phân bón - Phương pháp xác định nitơ tổng số TCVN 8557:2010

6 Phân bón - Phương pháp xác định phốt pho hữu hiệu TCVN 8559:2010

7 Phân bón rắn - Xác định hàm lượng phospho hòa tan TCVN 10678:2015

trong nước - Phương pháp quang phổ

8 Phân bón - Phương pháp xác định kali hữu hiệu TCVN 8560:2018

9 Phân bón - Phương pháp xác định axit humic và axit TCVN 8561:2010

fulvic

12

Phân bón - Xác định chì tổng số bằng phương pháp

10 phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và nhiệt điện (không TCVN 9290:2012

ngọn lửa)Phân bón - Xác định cadimi tổng số bằng phương

11 pháp phổ hấp thụ nguyên tử nhiệt điện (không ngọn TCVN 9291:2012

lửa)

12 Phân bón - Xác định cacbon hữu cơ tổng số bằng TCVN 9294:2012

phương pháp Walkley-Black

Phân bón - Xác định hàm lượng thủy ngân tổng số

14 bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử - Kỹ thuật TCVN 10676:2015

Phân bón rắn - Xác định hàm lượng canxi hòa tan

18 trong axit bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử TCVN 11405:2016

23 Phân bón rắn - Phương pháp xác định hàm lượng TCVN 11407:2019

Silic hữu hiệu bằng phương pháp hấp phụ phân tử

24 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng bo hòa TCVN 10680:2015

tan trong nước bằng phép đo quang phổ

25 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng bo hòa TCVN 10679:2015

tan trong axit bằng phép đo quang phổ

Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng

26 molipđen và sắt tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ TCVN 9283:2018

nguyên tử ngọn lửa

27 Phân bón - Xác định hàm lượng sắt dạng chelat bằng TCVN 11406:2016

phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

28 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng đồng TCVN 9286:2018tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

29 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng coban TCVN 9287:2018tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

30 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng mangan TCVN 9288:2012tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

31 Phân bón - Xác định hàm lượng Mangan chelat bằng TCVN 11401:2016

phương pháp hấp phổ thụ nguyên tử ngọn lửa

32 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng kẽm TCVN 9289:2012tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

33 Phân bón - Xác định hàm lượng kẽm dạng chelat TCVN 11402:2016bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

Phân bón - Phương pháp xác định cadimi, crom,

34 coban, đồng, chì, mangan, niken và kẽm bằng phổ TCVN 6496:2009hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và phổ hấp thụ nguyên tử

nhiệt điện (không ngọn lửa)

35 Phân bón - Phương pháp xác định niken bằng phép TCVN 10675:2015

đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

36 Phân bón - Phương pháp xác định hàm lượng axit tự TCVN 9292:2012

do

37 Phân bón - Xác định hàm lượng đồng ở dạng chelat TCVN 11400:2016bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

Phân bón - Xác định tổng hàm lượng axit amin tự do

38 bằng phương pháp định lượng Nitơ formol và hiệu TCVN 12620:2019

chính với nitơ amoniac

39 Phân bón - Xác định hàm lượng axit amin bằng TCVN 12621:2019

phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

14

Trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón TCVN 01 –189:2019/BNNPTNT [2], nghiên cứu tập trung vào các mức quy định về độ ẩm, pH, tỉ lệC/N, tổng khối lượng Nts, P2O5hh và hàm lượng chất hữu cơ của phân bón hữu cơ Mứcquy định cụ thể cho từng chỉ tiêu được liệt kê trong Bảng 1.4:

Bảng 1.4: Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phân bón TCVN 01 – 189:2019/BNNPTNT đối với phân bón hữu cơ

-Tổng khối lượng Nts, P2O5hh ≥ 2 và < 8 %

1.3 Tổng quan về nguyên liệu ủ phân được sử dụng trong đề tài

1.3.1 Trấu

Trấu (còn được gọi là vỏ trấu) là phần vỏ cứng bên ngoài hạt gạo Trong quá trìnhsinh trưởng trấu giúp bảo vệ hạt gạo Trấu thường được sử dụng làm chất đốt, phân bón,nguyên liệu xây dựng, dùng để sản xuất silic oxit,…

Thành phần hoá học của vỏ trấu gồm xenlulose chiếm 26 – 35 %, hemi – xenlulo 18 –

22 %, lignin 25 – 30 %, SiO2 20% [3] vì thế nên vỏ trấu rất khó phân hủy vì có nhiều chấthữu cơ có cấu trúc mạch dài

Trấu có độ xốp giúp tăng độ thông thoáng cho đất, giữ nước tốt và hỗ trợ cho quá trình vận chuyển không khí và các chất dinh dưỡng trong đất tốt hơn