NGUYÊN CỨU Ủ PHÂN COMPOST

Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp.. Tái sử dụng chất thải của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (bùn thải sinh học của nhà máy sản xuất bia) tạo ra sản phẩm hữu ích, Giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

ĐỀ TÀI : Ủ PHÂN COMPOST TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY BIA

NHÓM 10 ( 14CH111) :

LA TẤN MINH NGUYỄN THỊ THÁI NGUYỄN THỊ TUYẾT TRÂM GVHD : TRẦN THỊ MỸ TRINH

Mở đầu Tổng quan nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu

Hình 1.1 – Sản lượng bia qua các năm

 Lượng bia tiêu thụ trên cả nước là 2,9 tỷ lít ( 2013 )

 Bùn thải sinh ra rất lớn, 70 – 80 % chất hữu cơ

 Giải pháp xử lý : Chôn lấp

 Là bùn dễ phân hủy sinh học

 Có thể tận dụng để làm phân bón hữu cơ

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

MỞ ĐẦU

 Tổng lượng cung phân bón là 10,325 triệu tấn Trong

đó, lượng phân bón sản xuất là 5,08 triệu tấn ( 2013 )

 Nhu cầu tiêu thụ phân bón trong nước là rất lớn Chủ

yếu là phân bón hóa học nên về lâu dài sẽ ảnh hưởng

đến chất độ phì nhiêu của đất, làm xói mòn đất

Giải pháp tận thu nguồn tài nguyên từ bùn thải để sản

xuất phân compost

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

MỞ ĐẦU

Hình 1.2 – phân bón

MỞ ĐẦU

1 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp Tái sử dụng chất thải của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (bùn thải sinh học của nhà máy sản xuất bia) tạo ra sản phẩm hữu ích phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh của con người hướng tới sự phát triển bền vững, các sản phẩm được tạo ra từ chế phẩm

vi sinh đã và đang được nghiên cứu ứng dụng trong nông nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và tạo ra lợi ích kinh tế tối ưu Góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ bùn thải

 Quá trình composting được nghiên cứu và ứng dụng từ lâu trên thế giới Giai đoạn những năm 1970 là một giai đoạn đặc trưng của quá trình composting, thời đó nở rộ kỹ thuật mới, quá trình mới, tối ưu hóa quá trình được nghiên cứu và đề xuất, nhờ đó mở rộng thị trường ứng dụng loại hình công nghệ này Một trong những lý do dẫn đến sự phát triển của công nghệ này là người ta phải trả chi phí khá cao để tiêu diệt mầm bệnh trong chất thải chôn lấp; hơn nửa nguồn tài nguyên hạn hẹp Vì vậy ý tưởng sử dụng chất thải hữu cơ để làm giàu thêm cho đất trồng cũng là động lực quan trọng để nghiên cứu áp dụng công nghệ compost

2 TÌNH HÌNH NGUYÊN CỨU

MỞ ĐẦU

 Ở Việt nam hiện cũng có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất compost để phục

vụ cho nông nghiệp Các nghiên cứu sản xuất compost từ các nguồn nguyên liệu như chất thải rắn hữu cơ, vỏ cà phê, vỏ sắn cũng có một số thành công nhất định Hiện nay có nhiều địa phương áp dụng quy trình compost để xử lý chất thải với quy mô nhà máy đến hộ gia đình Tuy chưa rông rãi lắm nhưng nó cũng cho thấy công nghệ này ngày được xã hội quan tâm áp dụng

2 TÌNH HÌNH NGUYÊN CỨU

MỞ ĐẦU

TỔNG QUAN

1 QUÁ TRÌNH COMPOST

 Composting được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu

khí các chất thải hữu cơ đến trạng thái ổn định dưới tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost Quá trình diễn ra chủ yếu giống như phân hủy trong tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật

Hình 2.1 – Composting

1.1 Định nghĩa

1 QUÁ TRÌNH COMPOST

TỔNG QUAN

Hình 2.2 – Sự biến đổi nhiệt độ trong quá trình ủ phân Compost

1.1 Định nghĩa

Thông số Giá trị Kích thước - Quá trình ủ đạt hiệu quả tố ưu khi kích thước nguyên liệu đạt từ

- 25 – 75mm

Tỉ lệ C/N Tỉ lệ C/N tối ưu dao động khoảng 25 – 50

- Ở tỉ lệ thấp hơn, dư NH3 , hoạt tính sinh học giảm

- Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế.

Pha trộn Thời gian ủ ngắn

Độ ẩm Nên kiểm soát trong phạm vi 50-60% trong suốt quá trình ủ Tối ưu là 55%

Thông số Giá trị Đảo trộn

Nhằm ngăn ngừa hiện tượng khô, đóng bánh và tạo thành các rảnh khí, trong quá trình ủ, nguyên liệu phải được xáo trộn định kỳ Tần suất đảo trộn phụ thuộc vào quá trình thực hiện.

Nhiệt độ Nhiệt độ phải duy trì trong khoảng 50-55℃ đối với một vài ngày đầu và 55-60℃ trong

những ngày sau đó Trên 66 ℃ hoạt tính của vi sinh vật giảm đáng kể.

Kiểm soát mầm bệnh Nhiệt độ 60-70℃, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt

Nhu cầu về không khí Lượng oxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng Không khí chứa oxy cần thiết phải được tiếp xúc đều với tất cả các nguyên liệu sản xuất compost.

pH Tối ưu ở 7-7.5 Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH3, pH không được vượt quá 8.5.Mức độ phân hủy Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối.

Bảng 1.2 – Các thông số quan trọng trong quá trình sản xuất compost hiếu khí

1 QUÁ TRÌNH COMPOST

TỔNG QUAN

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng

TỔNG QUAN

2 BÙN THẢI

Bùn là dạng chất rắn tách ra từ chất lỏng,

bùn thường chứa một lượng nước lớn, đặc

tính của bùn phụ thuộc vào đặc tính của

chất lỏng mà nó được tách ra

2.1 Định nghĩa

Hình 2.3 – Bùn thải

2 BÙN THẢI

2.1 Phân loại

TỔNG QUAN

 Kim loại nặng: As, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Cr…

 Hóa chất hữu cơ tổng hợp

 Các chất lơ lửng

 Các thành phần khác: tùy từng ngành công nghiệp như chứa các chất

 phóng xạ, chất độc,…

TỔNG QUAN

2 CHẾ PHẨM VI SINH EM

2.1 Định nghĩa

Hình 2.4 – Chế phẩm sinh học

 EM là chế phẩm sinh học tập hợp hơn 80 chủng vi sinh

vật khác nhau EM (Effective Microorganisms) có nghĩa

là các vi sinh vật hữu hiệu

 Có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuộc

các nhóm : vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm

men, nấm mốc, xạ khuẩn

 Được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến

trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men

TỔNG QUAN

2 CHẾ PHẨM VI SINH EM

2.1 Chế phế phẩm sử dụng ( BIO-EM )

 Chế phẩm bổ sung cho quá trình ủ compost trong đề tài là chế

phẩm BIO-EM có thể dùng để bổ sung nguồn vi sinh vật cho các

nguồn nguyên liệu khác nhau ( rác thải sinh hoạt, bùn thải, phế

phẩm nông nghiệp,…) để sản xuất compost

Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM

TỔNG QUAN

2 CHẾ PHẨM VI SINH EM

2.1 Chế phế phẩm sử dụng ( BIO-EM )

 Là sản phẩm có dạng bột, gồm vi sinh vật: Bacillus sp,

Lactobacillus sp, Streptomyces sp, Saccharomyces sp, Aspergillus

sp, Nitrobacter sp, Nitrosomonas sp…có vai trò phân hủy mạnh

mẽ các chất hữu cơ như: cenllulose, tinh bột, protein, lipit, pectin,

kitin…Có khả năng tiêu diệt vi trùng gây bệnh làm cho vi trùng

gây bệnh không tồn tại lâu dài và phát triển trong môi trường

nước Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 MỤC TIÊU

Mục tiêu của quá rình ủ compost là Ổn

định sinh học, giảm thể tích và khối

lượng bùn thải, làm khô, loại bỏ tối đa

các chất độc đối với thực vật, hạt hay

những thành phần của cây và tiêu diệt

các mầm bệnh

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng của bùn

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khoa học kỹ thuật và Khuyến nông

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Bảng 1.3 – Hàm lượng kim loại nặng trong bùn

Chỉ tiêu phân tích

Hàm lượng kim loại nặng của bùn thài từ nhà máy Bia Việt Nam (Kết quả kiểm nghiệm - mã số 242/AS - Cetnarm - Trường đại học Nông lâm tp Hồ Chí Minh)

Hàm lượng kim loại nặng trong bùn của các trạm xử

lý nước thải dùng làm phân bón trong nông nghiệp

Hàm lượng (mg/kg) Phương pháp Hàm lượng (mg/kg)

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Nguyên liệu và thiết bị sử dụng

Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng của bùn

3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI

Hình 3.1 – Sơ đồ cơ bản quá trình ủ compost

 Sơ đồ và thuyết minh

4

3 2

1

KẾT LUẬN

 Công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải là một trong những hướng phát triển ưu tiên hàng đầu trong đó chú trọng sử dụng các công nghệ sạch tạo đà cho việc phát triển bền vững Các quá trình xử lí chất thải bằng biện pháp sinh học mà vai trò chính là

sự đóng góp của các loài vi sinh vật Dựa trên cơ sở loại bỏ hỗn hợp nhiều chất có trong chất thải và tái sử dụng chúng Ứng dụng công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải

sẽ tăng cường khả năng phân hủy các chất, giảm thời gian phân hủy dẫn đến giảm giá thành sản phẩm

KẾT LUẬN

 Xử lý ô nhiễm môi trường khi hấp thụ mùi và phân hủy chất hữu xơ dễ bay hơi

 Có thêm nguồn phân hữu cơ để bón cho cây trồng với chi phí thấp

 Cấp thêm chất mùn, nguồn hữu cơ vừa có tác dụng cải tạo và bảo vệ đất

 Việc sản xuất phân bón từ bùn thải hay một số phế phẩm nông nghiệp khác được ứng dụng khá nhiều, và mang lại lợi ích cho kinh tế và môi trường

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI