CHƯƠNG 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
4.5 N ỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại.
- 4 nghiệm thức có trồng cỏ phân biệt nhau bởi nồng độ nước thải;
- 1 nghiệm thức đối chứng (không trồng cỏ).
Nồng độ nước thải được phân biệt như sau:
- Nghiệm thức 1 (NT1) : tương ứng với nồng độ nước thải C = 5%.
- Nghiệm thức 2 (NT2) : tương ứng với nồng độ nước thải C = 10%.
- Nghiệm thức 3 (NT3) : tương ứng với nồng độ nước thải C = 15%.
- Nghiệm thức 4 (NT4) : tương ứng với nồng độ nước thải C = 20%.
- Nghiệm thức đối chứng (ĐC) : tương ứng với 4 mức nồng độ trên.
Các nồng độ được bố trí ngẫu nhiên theo sơ đồ sau:
Hình 4.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 4.3 Bố trí thùng cỏ trong thí nghiệm 5%
10% 5%
10%
20% 15% 5%
20%
15%
10%
ĐC4 15%
20%
ĐC3
ĐC2
ĐC1 Lần 1
Lần 2
Lần 3
4.5.2 Thực hiện thí nghiệm
Thí nghiệm nghiên cứu hiệu quả xử lý nước rỉ rác của cỏ Vetiver trên mô hình SSF.
Đề tài thực hiện qua ba giai đoạn: Giai đoạn dưỡng cỏ
Mục đích của giai đoạn này là dưỡng cỏ sao cho cỏ phát triển ổn định và hoàn thiện về độ dài rễ, có nhiều chồi khỏe, đủ điều kiện để đưa vào thí nghiệm. Ở giai đoạn này thực hiện chủ yếu các công đoạn sau:
- Xử lý cỏ: Dùng cỏ Vetiver đang trồng ở đồng cỏ (cỏ đã được trồng khoảng 3 tháng tuổi). Tách khóm cỏ mẹ một cách cẩn thận, nhẹ nhàng thành từng tép nhỏ, chọn tép to. Trước khi đưa vào dưỡng, rễ được cắt ngắn cách gốc khoảng 1 cm và lá được cắt còn khoảng 15cm (yêu cầu thao tác cắt rễ nhanh, đảm bảo giữ ẩm cho phần rễ còn lại, tránh làm tổn thương phần cổ rễ). Trước khi trồng, nhúng các tép cỏ trên vào phân chuồng hoai hoặc đất bùn pha sền sệt để giữ ẩm và kích thích ra rễ. Tưới nước ngay sau khi trồng cỏ.
Hình 4.4 Tách khóm cỏ Vetiver
Hình 4.5 Nhúng bùn hoặc phân chuồng chuẩn bị trồng - Đất trồng: rửa sạch cát xây dựng để loại bỏ các tạp chất.
- Dưỡng cỏ: Trồng cỏ (21 tép/thùng) ổn định trên các thùng thí nghiệm trong 5 tuần. Lấp cát, ấn chặt cát xung quanh tép cỏ theo phương thẳng đứng. Thời gian dưỡng cỏ được tiến hành của đề tài này là 35 ngày.
- Chăm sóc:
o Tưới nước: Duy trì tưới nước hằng ngày (2 lần/ngày) trong 2 tuần đầu sau khi trồng để tạo độ ẩm cần thiết. 2 – 4 tuần tiếp theo có thể tưới cách nhật.
o Trồng giặm: Những chỗ cỏ không mọc được trong thời gian đầu sau khi trồng thì cần giặm và tiếp tục kiểm tra cho đến khi cỏ phát triển khỏe. Làm chặt cát với tép cỏ để cỏ ổn định và phát triển.
o Bón phân: Trong quá trình dưỡng cỏ, nên bón phân NPK giúp cỏ phát triển đồng đều.
o Cắt tỉa: có thể tiến hành trong tuần đầu tiên sau khi trồng để thúc cỏ phát triển nhiều chồi mới nhằm giảm bớt lượng lá khô có thể che khuất các chồi non.
Giai đoạn cỏ thích nghi
Sau 19 ngày dưỡng, cỏ được thích nghi với môi trường nước rỉ rác ở nồng độ pha loãng tăng dần trong. Giai đoạn này giúp hệ quần xã rễ cỏ và VSV thích ứng tốt với nước rỉ rác, hạn chế sốc do sự thay đổi nồng độ.
Giai đoạn thí nghiệm
Sau giai đoạn thích nghi, c ỏ được tưới nước rỉ rác với các nồng độ khác nhau và bắt đầu theo dõi sự phát triển của cỏ. Thời gian thí nghiệm trong 5 tuần.
Nước thải: lấy nước rỉ rác theo nồng độ lần lượt là: 5%, 10%, 15%, 20%.
16 thùng thí nghiệm được đặt trên gạch cao 15cm (12 nghiệm thức có trồng cỏ và 4 thùng đối chứng ).
- Thí nghiệm giới hạn chịu đựng của cỏ:
Giai đoạn thực hiện thí nghiệm cỏ được tưới với biên độ dao động nồng độ nước rỉ rác trải dài để xác định nồng độ nước rỉ rác tối ưu để cỏ phát triển tốt nhất.
- Thí nghiệm sự cân bằng nước trong mô hình:
Lượng nước thải cho vào mỗi thùng ban đầu là giống nhau: 7 lít (nước dâng cách lớp cát trên cùng ~ 10cm). Kiểm tra mỗi ngày, thêm vào lượng nước sạch đảm bảo duy trì mứcnước không đổi trong suốt thời gian lưu. Tính ra được lượng nước sạch bổ sung.
Thí nghiệm được thực hiện theo mô hình SSF. Cỏ Vetiver là thực vật ở trên.
Hình 4.6 Thùng trồng cỏ Vetiver theo mô hình SSF
Thời gian lấy mẫu: 10 giờ sáng. Sau khi lấy, mẫu được bảo quản lạnh ngay.
Tiến hành phân tích:
- Giai đoạn khảo sát theo chu kỳ 7 ngày: thời gian lấy mẫu và phân tích là 7 ngày.
- Giai đoạn khảo sát theo ngày: chu kỳ lấy mẫu 1 ngày. Phân tích mẫu theo từng ngày. Thời gian bảo quản lạnh mẫu: 1 ngày.
Giá trị pH đo ngay khi lấy mẫu.
4.5.3 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích chỉ tiêu Các chỉ tiêu theo dõi
Khả năng sinh trưởng của cỏ Vetiver: chiều cao thân, sinh khối tươi và khô của cỏ sau khi kết thúc thí nghiệm.
Sự thay đổi các chỉ tiêu trong nước rỉ rác: pH, BOD5, COD, N-NH3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
, TKN.
Các chỉ tiêu: pH, COD, N-NH3
Chỉ tiêu BOD
, TKN được phân tích tại Phòng thí nghiệm Khoa Môi trường. trường Đại học Bách Khoa Tp. HCM.
5 được phân tích tại Trung tâm Phân tích môi trường – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM.
Bảng 4.1 Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu STT Chỉ tiêu Phương pháp
01 pH Đo trực tiếp bằng pH kế 02 COD Đun hoàn lưu kín
03 BOD5 Winkler cải tiến 04 NH3 Chưng cất Kjeldahl
05 TKN Phá mẫu và chưng cất Kjeldahl
4.5.4 Cách lấy mẫu
Đối với các chỉ tiêu trong nước:
Dung cụ lấy mẫu được rửa kỹ và ký hiệu rõ ràng. Lấy mẫu đầy chai và đóng kín lại, tránh gây bọt khí.
Đối với các chỉ tiêu sinh trưởng của cỏ:
Chiều cao thân được đo đạc và ghi nhận cùng với thời điểm lấy mẫu nước.