ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐỀ TÀI: NGHÊN CỨU CHẾ BIẾN PHÂN COMPOST TỪ RÁC THẢI KÍ TÚC XÁ TRƯỜNG ĐH NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay rác thải tại kí túc xá ĐH Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đang ngày một nhiều do nhu cầu sử dụng tất yếu của sinh viên. Tuy chưa trở nên quá tải nhưng mùi hôi phát ra từ những bãi chứa rác đang gây ra rất nhiều bức xúc và khó chịu cho sinh viên cũng như người dân. Thành phần chính gây ra mùi khó chịu đó là sự lẫn lộn giữa thành phần chất phân hủy được và chất không phân hủy được cộng thêm với các yếu tố thất thường của thời tiết làm cho mùi rất khó chịu. Chính vì vậy đề tài được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề trên và nâng cao ý thức trách nhiệm của sinh viên trong việc bảo vệ môi trường.

ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐỀ TÀI: NGHÊN CỨU CHẾ BIẾN PHÂN COMPOST TỪ RÁC THẢI KÍ TÚC XÁ TRƯỜNG ĐH NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay rác thải tại kí túc xá ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh đang ngày một nhiều

do nhu cầu sử dụng tất yếu của sinh viên Tuy chưa trở nên quá tải nhưng mùi hôi phát ra

từ những bãi chứa rác đang gây ra rất nhiều bức xúc và khó chịu cho sinh viên cũng như người dân

Thành phần chính gây ra mùi khó chịu đó là sự lẫn lộn giữa thành phần chất phân hủy được và chất không phân hủy được cộng thêm với các yếu tố thất thường của thời tiết làm cho mùi rất khó chịu

Chính vì vậy đề tài được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề trên và nâng cao ý thức trách nhiệm của sinh viên trong việc bảo vệ môi trường

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Sử dụng rác thải KTX ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh đã qua phân loại và sơ chế sản xuất thành phân compost

Tìm ra phương pháp ủ phân hiệu quả bằng cách bổ sung 1 số chất để nâng cao hiệu quả ủ

Ứng dụng phân đã ủ để tròng cây cải bẹ xanh

1.3 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát thực tế thành phần rác thải tại KTX

Làm thực nghiệm ủ phân

Đề xuất quy trình ủ phân hiệu quả cho năng suất cao

Dùng phân ủ được để bón cho cây cải bẹ xanh

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Tham khảo và tổng hợp tài liệu

Điều tra, khảo sát thực tế

Nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình thực tế.

Lấy mẫu, phân tích các chỉ số

Quan sát, theo dõi, đánh giá, nhận xét các thông số thực nghiệm

Xử lí số liệu, tính toán, vẽ đồ thị, viết báo cáo

1.5 Giới hạn của đề tài

Đề tài chỉ nghiên cứu sử dụng rác thải từ KTX ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh làm phân bón

Đề tài chỉ nghiên cứu và ứng dụng phân bón để bón cho cây cải bẹ xanh

Vì lí do thời gian và điều kiện cơ sở vật chất nên đề tài chỉ phân tích các chỉ tiêu của phân bón như: nhiệt độ, độ ẩm, độ xốp, chất hữu cơ, acid humic, PH, N dễ tiêu và P dễ tiêu

1.6 Ý nghĩa khoa học

Chứng minh thực tế là có thể sản xuất phân bón hữu cơ từ rác thải sinh hoạt

1.7 Ý nghĩa thực tiễn

Giải quyết vấn đề mùi hôi tại bãi rác của KTX

Sử dụng rác thải để chế biến phân hữu cơ đem lại hiệu quả kinh tế cao

Tạo điều kiện ứng dụng những kiến thức đã học vào thực tế

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

2.2 Tổng quan ngành sản xuất phân bón hữu cơ từ nguồn nguyên liệu là chất thải rắn

2.3 Thành phần rác thải sinh hoạt chung.

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian: 01/04/2012 – 31/10/2012

Địa điểm: KTX và khoa môi trường và tài nguyên ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

3.2 Khảo sát rác thải sinh hoạt tại KTX

3.2.1 Phương pháp: Phát cho 20 phòng (gồm 10 phòng nữ và 10 phòng nam)

mỗi phòng 2 bao chứa rác Hướng dẫn cách phân loại rác làm 2 loại ( Phân hủy được và không phân hủy được)

Thời gian: 8h ngày 03/07/2012 – 8h ngày 04/07/2012

3.2.2 Kết quả

 Định lượng:

 Thành phần rác phân hủy được:

10 phòng tại KTX nữ: thu được 8/10 phòng với số lượng là 3,2kg

10 phòng tại KTX nam: thu được 6/10 phòng với số lượng là 2,24kg

 Thành phần rác không phân hủy được:

10 phòng tại KTX nữ: thu được 8/10 phòng với số lượng 2kg

10 phòng tại KTX nam : thu được 6/10 phòng với số lượng 0,96kg

Tổng lượng rác thu được: 8,4kg Trong đó có 5,2kg là thành phần rác thải phân hủy được, chiếm 62% Thành phần rác thải không hoặc khó phân hủy là 3,2kg chiếm 39%

 Định tính:

 Thành phần rác phân hủy được:

10 phòng tại KTX nữ: thu được 8/10 phòng với thành phần chính: vỏ trái cây, cơm thừa, các loại rau, lá cây, giấy, bìa…

10 phòng tại KTX nam: thu được 6/10 phòng với thành phần chính: cơm, trái cây thừa, vỏ trái cây…

 Thành phần rác không phân hủy được:

10 phòng tại KTX nữ: thu được 8/10 phòng với thành phần chủ yếu là: bao bì nilong,

vỏ chai nhựa, chai thủy tinh,…

10 phòng tại KTX nam: thu được 6/10 phòng với thành phần chủ yếu là: túi nilong, hộp xốp, chai nhựa…

3.2.3 Tóm tắt kết quả:

Số phòng tiến hành phân loại rác thí điểm: 20 phòng

Số phòng thu tham gia phân loại: 14 phòng (8 phòng nữ, 6 phòng nam)

Tổng khối lượng rác thu được: 8,4 kg

Tổng khối lượng rác phân hủy được: 5,44 kg ( Chiếm 65% lượng rác thu được)

Tổng khối lượng rác không phân hủy được hoặc khó phân hủy: 2,96 kg ( Chiếm 35%)

Rác phân hủy được (kg/người/ng.đ)0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

Nữ Nam

Hình 1: Biểu đồ tóm tắt kết quả phân loại rác tại KTX

Nhận xét: Mục đích của việc phát túi cho các bạn sinh viên tự phân loại rác tại phòng

ở KTX ngoài mục đích xác định số lượng, thành phần rác thải sinh hoạt thực tế tại KTX còn nhằm giúp cho các bạn hiểu rõ cách phân loại rác và dần đi vào áp dụng mô hình phân loại rác tại nguồn trong KTX Tuy nhiên hầu như các phòng còn chưa có tinh thần trách nhiệm và ý thức khi tham gia mặc dù đã có sự hướng dẫn về cách phân loại rác

3.3 Xác định phương pháp ủ thích hợp và các chỉ số cần phân tích trước trong và sau khi ủ.

3.3.1 Ủ theo phương pháp hiếu khí bao gồm 2 thí nghiệm: Lượng rác cho vào

mỗi thùng không cố định Tỉ lệ giữa rác và chất độn lấy theo tỉ đã chọn và đảm bảo sao cho khối lượng rác + chất độn = 5kg

3.3.1.1 Thí nghiệm 1: ủ lần 1

 Bố trí thí nghiệm

Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên và các yếu tố ngoại cảnh tác động lên mỗi nghiệm thức là hoàn toàn giống nhau Thí nghiệm gồm 5 nghiệm thức được bố trí như sau:

ST

T

Nghiệm thức Cách bố trí

1 A1 Rác:xơ dừa=1:1, Chế phẩm vi sinh 10%, liều lượng=30ml/kg chất ủ

2 B1 Rác:xơ dừa =1:1, Chế phẩm vi sinh 15%, liều lượng=30ml/kg chất ủ

3 C1 Rác:xơ dừa =2:1, Chế phẩm vi sinh 10%, liều lượng=30ml/kg chất ủ

4 D1 Rác:xơ dừa =2:1, Chế phẩm vi sinh 15%, liều lượng=30ml/kg chất ủ

5 Đối chứng 1 100% rác thải sinh hoạt KTX

Chế phẩm vi sinh được sử dụng có tên là trichoderma, có thành phần trichoderma sp.108

cpf/g và phụ gia Thành phần chính là nấm trichoderma và các enzim thủy phân như cellulose, chitinase, xylanase,

Chất độn là xơ dừa

 Mô hình thí nghiệm

Vật liệu: 5 đựng sơn hình trụ loại 20lít có nắp đậy để ủ phân có đục lỗ xung quanh và

dưới đáy để thoát khí và nước Kích thước: H x D = 60cm x 40cm

 Nguyên liệu:

Rác thải KTX đã phân loại và sơ chế: 11,8kg

Xơ dừa: 8,4kg

Chế phẩm vi sinh trichoderma với nồng độ cần thiết

3.3.1.2 Thí nghiệm 2: ủ lần 2

 Bố trí thí nghiệm

Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên và các yếu tố ngoại cảnh tác động lên mỗi nghiệm thức là hoàn toàn giống nhau Thí nghiệm gồm 5 nghiệm thức được bố trí như sau:

ST

T

Nghiệm thức Cách bố trí

1 A2 Rác:xơ dừa=1:1,Chế phẩm vi sinh 10%, liều lượng=50ml/kg chất ủ

2 B2 Rác:xơ dừa=1:1,Chế phẩm vi sinh 15%, liều lượng=50ml/kg chất ủ

3 C2 Rác:xơ dừa=2:1,Chế phẩm vi sinh 10%, liều lượng=50ml/kg chất ủ

4 D2 Rác:xơ dừa=2:1,Chế phẩm vi sinh 15%, liều lượng=50ml/kg chất ủ

5 Đối chứng 2 100% rác thải sinh hoạt KTX

Cách thực hiện và mô hình thí nghiệm tương tự như ở thí nghiệm 1

3.3.1.3 Thí nghiệm 3: Kiểm chứng ứng dụng lên cây cải bẹ xanh.

 Bố trí thí nghiệm:

Nghiệm thức A3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức A1

Nghiệm thức B3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức B1

Nghiệm thức C3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức C1

Nghiệm thức D3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức D1.

Nghiệm thức E3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức A2

Nghiệm thức F3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức B2

Nghiệm thức G3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức C2

Nghiệm thức H3: Bón phân hữu cơ từ nghiệm thức D2

Nghiệm thức I3 (đối chứng): Không bón phân hữu cơ

 Mô hình thí nghiệm:

9 nghiệm thức với diện tích mỗi nghiệm thức là: LxR = 0,5 x 0,5 m

Hạt giống: Giống cây cải bẹ xanh

Tiến hàn: làm đất, bón lót, gieo hạt giống, theo dõi quá trình sinh trưởng và phát triển của cây hàng ngày

3.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu

3.4.1 Chỉ tiêu vật lí

3.4.1.1: Nhiệt độ

Cách 2 ngày dùng nhiệt kế thủy ngân đặt vào giữa khối rác ủ và ghi nhận nhiệt độ mỗi

mô hình Thời gian đo vào 8h30 sáng

3.4.1.2: Phân tích chất xơ

Lấy 10g rác (rau) cho vào lọ chứa 50ml H2SO4 đậm đặc trong 10 phút

Đo trọng lượng giấy lọc ban đầu

Lọc hỗn hợp trên qua giấy lọc đem sấy khô (nhiệt độ 1050C trong 2 giờ)

Đem cân giấy lọc sau khi sấy Lấy kết quả do trừ đi khối lượng giấy loc là ra được trọng lượng chất xơ Làm thí nghiệm lặp lại 3 lần, lấy trung bình là kết quả cuối cùng

3.4.1.3: Độ ẩm

Độ ẩm cho khối ủ phát triển tốt là 30 – 35%

Để Phân tích độ ẩm chính xác, ta sử dụng phương pháp 10TCN 302-97 Tuy nhiên để xác định độ ẩm 1 cách tương đối, ta sử dụng phương pháp sau: Bốc 1 nắm nguyên liệu, nắm chặt tay sau đó mở tay ra:

Nếu không có nước dính tay và nguyên liệu tạo thành cục, khẽ bóp thì vỡ vụn thì là

đủ độ ẩm ( Độ ẩm từ 30-35%)

Nếu có nước dính tay là quá ẩm (độ ẩm >35%)

Nếu khi mở tay ra mà nguyên liệu tơi tơi thì là thiếu độ ẩm (độ ẩm <20%)

3.4.2 Chỉ tiêu hóa học

3.4.2.1: PH

Lấy nước rác trộn với nước cất theo tỷ lệ 1:3, khuấy trộn đều và đo bằng pH kế để bàn Đọc chỉ số khi biểu tượng đồng hồ cát trên màn hình máy đo mất

3.4.2.2 Chất hữu cơ

Sử dụng phương pháp phân tích ANOVA để biết được sự thay đổi chất hữu cơ ở thí nghiệm 1 và 2 trước và sau khi thí nghiệm

3.4.2.3 Acid humic

Humic có hoạt tính sinh học như 1 hoạt tính kích thích sinh trưởng Humic làm tăng hoạt tính của một số men oxi hóa sinh trưởng như: Catalaza, peroxilaza…làm tăng cường

độ quang hợp và hô hấp của cây trồng ngoài ra còn kích thích bộ rễ phát triển

Để phân tích sự biến thiên acid humic trong quá trình ủ phân ta cũng sử dụng phương pháp phân tích ANOVA

3.4.2.4 N dễ tiêu và P dễ tiêu

3.5 Chuẩn bị mô hình ủ rác và tiến hành ủ theo các phương pháp đã lựa chọn.

Khi ủ cần chú ý: Ngay từ lúc mới bắt đầu ủ phân compost, ghi lại tổng khối lượng

ban đầu cho vào mô hình

Sau đó cứ 2 ngày một lần theo dõi tình trạng phân hủy bằng cách:

 Đo nhiệt độ mỗi mô hình vào buổi sáng, ghi lại kết quả

 Nhận xét mùi

 Đo pH trong mỗi mô hình, ghi lại kết quả

 Đảo trộn, xét độ tươi xốp của rác

 Lấy mẫu xác định khối lượng khô của rác (chỉ thực hiện 1 lần duy nhất

trước khi ủ compost)

Khi tiến hành ủ các mô hình, ngoài theo dõi tình trạng phân hủy còn xem xét độ ẩm, nếu độ ẩm chưa đạt yêu cầu thì điều chỉnh bằng cách thêm nước hay xáo trộn để tạo điều kiện cho quá trình phân hủy được thuận lợi

Tiến hành ủ đến khi quá trình phân hủy sinh học đạt đến trạng thái ổn định, thể hiện

thông qua các dấu hiệu:

 Không mùi

 Không thu hút côn trùng

 Độ sụt giảm thể tích là không đổi

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Kết quả 3 thí nghiệm và các chỉ tiêu trong phân trong quá trình ủ

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Bảng tổng hợp nội dung, thời gian các công việc cần thực hiện.

1

Phân loại rác tại KTX ĐH

Nông Lâm:

 Phát cho 20 phòng

(10 phòng nam, 10 phòng

nữ) tại KXT mỗi phòng 2

bao đựng rác (1bao đựng rác

phân hủy được, 1 bao đựng

rác không phân hủy được)

 Giới thiệu cách phân

loại rác

 Giới thiệu phương pháp phân loại rác tại nguồn và nâng cao ý thức bvmt trong sv

 Phân loại rác

và định lượng các thành phần

 Thời gian phát: 8h ngày

3/7/2012

 Thời gian thu rác:

16h ngày 4/7/2012

Tổng rác thu được: 8,4kg

 Định lượng:

 Rác phân hủy được: 5,44kg

 Rác không phân hủy được:

2,96kg

 Định tính:

 Rác phân hủy được: cơm, rau, vỏ trái cây…

 Rác không phân hủy được: túi nilong, chai nhựa, thủy tinh, hộp xốp…

2 Họp nhóm:

 Chọn phương pháp phù hợp nhất để thực hiện ủ rác

 Bắt đầu: 8h ngày 6/7/2012

 Kết

Phương pháp ủ được chọn:

Ủ theo phương pháp hiếu khí có sự

 Lựa chọn các chỉ tiêu trong rác thải cần phân tích trước và sau khi ủ

thúc: 10h ngày 6/7/2012

khác nhau về thành phần chất độn và vi sinh bổ sung

Các chỉ số cần phân tích: Nhiệt độ,

độ ẩm, chất xơ, PH, acid humic, chất hữu

cơ, N dễ tiêu và P dễ tiêu

3 Lấy mẫu và phân tích các

chỉ số trong rác thải được

xác định ở phần 3

So sánh đối chiếu mẫu ủ trước và sau khi ủ

02/08/2012

4 Chuẩn bị các trang thiết bị,

vật liệu ủ và hóa chất để ủ

rác

Đảm bảo cho quá trình ủ phân không gián đoạn và không

bị tác động

01/08/2012

5 Thực hiện ủ rác Thực hiện theo các

thí nghiệm ở trên và theo dõi phân tích các chỉ tiêu

02/08-15/09/2012

6 Sử dụng phân hữu cơ trồng

rau cải bẹ

So sánh đối chiếu hiệu quả của việc ủ phân

01/09-10/10/2012

7 Viết báo cáo chuẩn bị trình

bày kết quả trước hội đồng

Tổng hợp kết quả của đề tài

1/10-20/10/2012

8 Gặp GVHD đề tài để chỉnh

sửa và hoàn chỉnh bài báo

cáo

Sửa lỗi và hoàn thành báo cáo

22-25/10/2012