Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác châu thành – long an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG CHẾ PHẨM
SINH HỌC ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN VI SINH TỪ
PHẾ THẢI TRÁI THANH LONG TẠI VÙNG
CANH TÁC CHÂU THÀNH- LONG AN
Ngành: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Linh
MSSV: 1411090051
Lớp: 14DMT01
TP. Hồ Chí Minh, 2018

Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Nguyễn Hoài Linh, sinh viên trƣờng đại học Công Nghệ Tp.HCM.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của tôi. Các số liệu phân
tích trong luận văn này có nguồn gốc rõ ràng, đã công cố theo đúng quy định.
Các kết quả nghiên cứu có trong đề tài do chính tôi tự tìm hiểu và phân tích,
khách quan phù hợp với thực tiễn của Việt Nam.
Sinh viên Nguyễn Hoài Linh.

LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện đƣợc đề tài này, Tôi xin chân thành cám ơn đến Ban Giám Hiệu
nhà trƣờng đã tạo điều kiện cho Tôi thực hiện đƣợc đề tài của mình. Đặc biệt,
Tôi xin cám ơn tất cả các Thầy Cô giáo trong viện đã góp phần tạo ra động lực
để cho sinh viên chứng tôi có đƣợc động lực đến lớp và tiếp thu đƣợc nhiều kiến
thức, để khi bƣớc ra với xã hội, thì Tôi vẫn sẽ luôn tự tin tự hào khi là một sinh
viên của Viện Khoa Học Ứng Dụng.
Xin gởi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến ngƣời Thầy hƣớng dẫn của
tôi là Thầy Lâm Vĩnh Sơn. Bốn năm đại học không phải là ngắn và bên cạnh
trong bốn năm học qua thầy mà chúng em luôn gắn bó nhất cho tới tận bây giờ,
thầy là ngƣời mang trong mình những nhiệt huyết, yêu nghề, và hết mực giúp
đỡ các sinh viên, Thầy đã giúp Tôi từng bƣớc một hoàn thiệt đồ án một cách tốt
nhất. Đƣợc thầy hƣớng dẫn nhiệt tình, Tôi đã học đƣợc nhiều kiến thức và đã
trau dồi thêm nhiều ký năng thông qua đề tài này.
Ngoài sự hƣớng dẫn của Thầy, Tôi cũng xin gởi lời cám ơn chân thành tới
những ngƣời bạn làm chung nghiên cứu với Tôi, chính nhờ những ngƣời bạn
này đã giúp đỡ Tôi rất nhiều trong quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng, Tôi xin gởi lời chúc sức khỏe đến toàn thể quý Thầy Cô cùng Ban
Giám Hiệu nhà trƣờng ngày càng gặt hái đƣợc nhiều thành công trông công tác
giảng dạy, và luôn là những ngƣời Thầy Cô đƣa thuyền dẫn lối đến thành công
cho các thế hệ sinh viên sau này.
Xinh chân thành cám ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
Tp. HCM, ngày …… tháng …… năm 2018
Giáo viên hƣớng dẫn
ThS. Lâm Vĩnh Sơn

i
Mục lục
DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề.............................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................2
4. Đối tƣợng nghiên cứu...........................................................................................3
5. Phƣơng pháp nghiên cứu......................................................................................3
6. Ý nghĩa đề tài .......................................................................................................3
7. Phạm vi ứng dụng.................................................................................................3
8. Phƣơng pháp luận.................................................................................................4
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................6
1.1. Tổng quan về compost......................................................................................6
1.1.1. Định nghĩa..................................................................................................6
1.1.2. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ compost ........................................6
1.1.2.1. Phản ứng sinh hóa ...............................................................................6
1.1.2.2. Phản ứng sinh học ...............................................................................7
1.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chế biến compost .............................7
1.1.3.1. Các yếu tố vật lý..................................................................................7
1.1.3.2. Các yếu tố hóa sinh .............................................................................9
1.1.4. Chất lƣợng compost .................................................................................13
1.1.5. Lợi ích và hạn chế của quá trình chế biến compost .................................14
1.1.5.1. Lợi ích................................................................................................14
1.1.5.2. Hạn chế..............................................................................................14
1.1.6. Một số phƣơng pháp chế biến compost trên thế giới...............................15
1.1.7. Một số phƣơng pháp chế biến compost ở Việt Nam................................16
1.2. Tổng quan về cây thanh long..........................................................................16
1.2.1. Nguồn gốc và phân loại............................................................................16
1.2.2. Đặc điểm sinh học....................................................................................18

ii
1.2.2.1. Sinh thái.............................................................................................18
1.2.2.2. Thực vật học ......................................................................................19
1.2.3. Đặc điểm sinh trƣởng...............................................................................21
1.3. Tổng quan về rơm rạ.......................................................................................21
1.3.1. Nguồn gốc ................................................................................................21
1.3.2. Thành phần hoá học của rơm rạ...............................................................22
1.4. Tổng quan về sơ dừa.......................................................................................22
1.4.1. Nguồn gốc ................................................................................................22
Hình 1.8: Sơ dừa ..............................................................................................................23
1.4.2. Ứng dụng của sơ dừa................................................................................23
1.5. Giới thiệu về chế phẩm EM FERT-1..............................................................25
CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.........................................27
2.1. Nguyên liệu – vật liệu.....................................................................................27
2.1.1. Thu gom nguyên liệu ...............................................................................27
2.1.2. Xử lý nghiên liệu......................................................................................27
2.1.3. Dụng cụ- hoá chất........................................................................................27
2.2. Mô hình nghiên cứu ........................................................................................28
2.2.1. Mô hình trên autocad ...............................................................................28
2.2.2. Mô hình thực tế ........................................................................................28
2.2.3. Nơi bố trí mô hình....................................................................................29
2.3. Nội dung nghiên cứu.......................................................................................30
2.3.1. Quy trình ủ compost.................................................................................30
2.3.2. Xác định tỉ lệ phối trộn thích hợp ............................................................31
2.3.3. Xác định giá trị đầu vào của mỗi nghiệm thức ........................................32
2.3.4. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu...................................................33
2.3.5. Đánh giá sản phẩm sau ủ..........................................................................33
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................................35
3.1. Đánh giá quá trình ủ phân vi sinh ở các nghiệm thức.....................................35
3.1.1. Nghiệm thức 1..........................................................................................35
3.1.1.1. Đánh giá độ pH ở nghiệm thức 1:.....................................................35
3.1.1.2. Đánh giá nhiệt độ ở nghiệm thức 1...................................................36

iii
3.1.1.3. Đánh giá độ sụt lún ở nghiệm thức 1:...............................................37
3.1.1.4. Đánh giá % độ ẩm ở nghiệm thức 1: ................................................38
3.1.1.5. Đánh giá % Cacbon ở nghiệm thức 1 ..............................................39
3.1.1.6. Đánh giá % Chất hữu cơ ở nghiệm thức 1: ......................................40
3.1.1.7. Đánh giá tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 1: .................................................41
3.1.2. Nghiệm thức 2..........................................................................................42
3.1.2.5. Đánh giá % Cacbon ở nghiệm thức 2 ..............................................46
3.1.3. Nghiệm thức 3..........................................................................................49
3.1.3.5. Đánh giá % Cacbon ở nghiệm thức 3:..............................................53
3.1.4. Nghiệm thức 4..........................................................................................56
3.1.4.5. Đánh giá % Cacbon ở nghiệm thức 4 ...............................................60
3.1.5. Nghiệm thức 5.......................................................................................63

iv
3.1.5.5. Đánh giá %Cacbon ở nghiệm thức 5:...............................................67
3.1.6. Nghiệm thức 6..........................................................................................70
3.1.6.5. Đánh giá %Cacbon ở nghiệm thức 6:...............................................74
3.1.7. Nghiệm thức 7..........................................................................................77
3.1.7.5. Đánh giả %Cacbon ở nghiệm thức 7:...............................................81
3.2. So sánh và lựa chọn tối ƣu..............................................................................84
3.2.1. So sánh: ....................................................................................................84
3.2.1.1. So sánh độ sụt lún: ............................................................................84
3.2.1.2. So sánh giá trị pH..............................................................................85
3.2.1.3. So sánh giá trị Chất Hữu Cơ.............................................................86
3.2.1.4. So sánh giá trị Độ ẩm........................................................................87
3.2.1.5. So sánh tỉ lệ C/N................................................................................88
3.2.2. Lựa chọn nghiệm thức tối ƣu nhất ...........................................................89
3.2.3. Giá trị đầu ra của các nghiệm thức...........................................................90

v
3.2.4. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm compost trên cây ngắn hạn.....................91
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...............................................................93
Kết luận .....................................................................................................................93
Kiến nghị...................................................................................................................94
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................97

vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Đồ thị biểu hiện các giai đoạn tăng trƣởng của vi sinh vật.....................................7
Hình 1.2. Actinomycetes.......................................................................................................12
Hình 1.3. Hệ thống ủ mở.......................................................................................................15
Hình 1.4. Hệ thống ủ kín.......................................................................................................16
Hình 1.5. Ba loại thanh long .................................................................................................17
Hình 1.6. Gốc rạ....................................................................................................................17
Hình 1.7. Rơm.......................................................................................................................17
Hình 1.8. Sơ dừa ...................................................................................................................23
Hình 1.9. Chế phẩm EM FERT – 1.......................................................................................25
Hình 1.10. Mô hình cấp khí ..................................................................................................28
Hình 1.11. Mô hình giàn ủ....................................................................................................29
Hình 1.13. Khu vực bố trí mô hình.......................................................................................29
Hình 3.1. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 1.............................................................35
Hình 3.2. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 1.....................................................36
Hình 3.3. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 1..................................................37
Hình 3.4. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 1........................................................38
Hình 3.5. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 1.........................................................39
Hình 3.6. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 1..................................................40
Hình 3.7. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 1 .......................................................41
Hình 3.8. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 2.............................................................42
Hình 3.9. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 2.....................................................43
Hình 3.10. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 2................................................44
Hình 3.11. Biểu đồ biến thiên độ ẩm của nghiệm thức 2......................................................45
Hình 3.12. Biểu đồ biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 2.......................................................46
Hình 3.13. Biểu đồ biến thiên Chất hữu cơ ở nghiệm thức 2................................................47
Hình 3.14. Biểu đồ biến thiên tỉ lệ C/N ở nghiệm thức 2 .....................................................48
Hình 3.15. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 3...........................................................49
Hình 3.16. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 3...................................................50

vii
Hình 3.40. Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng Cacbon ở nghiệm thức 6......................................74
Hình 3.50. Biểu đồ thể hiện so sánh độ sụt lún của từng nghiệm thức.................................84
Hình 3.51. Biểu đồ thể hiện so sánh giá trị pH của từng nghiệm thức .................................85
Hình 3.52. Biểu đồ thể hiện so sánh chất hữu cơ của từng nghiệm thức..............................86
Hình 3.53. Biểu đồ thể hiện so sánh độ ẩm của từng nghiệm thức.......................................87
Hình 3.54. Biểu đồ thể hiện so sánh tỉ lệ C/N của từng nghiệm thức...................................88

viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật.............................................................8
Bảng 1.2: Tỷ lệ C/N của các chất thải...................................................................................10
Bảng 1.3: Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân hữu cơ hiếu khí.....................13
Bảng 1.4: Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526 – 2002 cho phân hữu cơ vi sinh vật chế biến từ
chất thải rắn sinh hoạt do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn ban hành.................14
Bảng 2.1. Chỉ tiêu vật liệu đầu vào.......................................................................................32
Bảng 2.2. Giá trị đầu vào của các nghiệm thức ....................................................................32
Bảng 2.3. Các phƣơng pháp phân tích số liệu.......................................................................33
Bảng 2.4. Yêu cầu kỉ thuật đối với chất hữu cơ...................................................................33
Bảng 3.1. Biến thiên pH ở nghiệm thức 1.............................................................................35
Bảng 3.2. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 1.....................................................................36
Bảng 3.3. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 1..................................................................37
Bảng 3.4. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 1........................................................................38
Bảng 3.5. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 1 .....................................................................39
Bảng 3.6. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 1 .........................................................................40
Bảng 3.7. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 1...........................................................................41
Bảng 3.8. Biến thiên pH ở nghiệm thức 2.............................................................................42
Bảng 3.9. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 2.....................................................................43
Bảng 3.10. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 2................................................................44
Bảng 3.11. Biến thiên độ ẩm ở nghiệm thức 2......................................................................45
Bảng 3.12. Biến thiên Cacbon ở nghiệm thức 2 ...................................................................46
Bảng 3.13. Biến thiên CHC ở nghiệm thức 2 .......................................................................47
Bảng 3.14. Biến thiên C/N ở nghiệm thức 2.........................................................................48
Bảng 3.15. Biến thiên pH ở nghiệm thức 3...........................................................................49
Bảng 3.16. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 3...................................................................50
Bảng 3.21: Biến thiên C/N ở nghiệm thức 3.........................................................................55
Bảng 3.22: Biến thiên pH ở nghiệm thức 4...........................................................................56

ix
Bảng 3.50. Giá trị sụt lún đƣợc chọn ....................................................................................84
Bảng 3.51. Giá trị pH đƣợc chọn ..........................................................................................85
Bảng 3.52. Giá trị Chất Hữu Cơ đƣợc chọn..........................................................................86
Bảng 3.53. Giá trị Độ ẩm đƣợc chọn ....................................................................................87
Bảng 3.54. Giá trị tỉ lệ C/N đƣợc chọn .................................................................................88
Bảng 3.55. Đánh giá chỉ tiêu tối ƣu của từng nghiệm thức...................................................89
Bảng 3.56. Giá trị đầu ra.......................................................................................................90

1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong thời kì phát triển không ngừng của xã hội, cùng với sự phát triển của
khoa học kĩ thuật, ngành nông nghiệp đang có những chuyển biến tích cực, đáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Ngành nông nghiệp Việt Nam vẫn đóng vai trò
quan trọng trong nền kinh tế nƣớc nhà, giúp đảm bảo an ninh lƣơng thực, việc làm và
thu nhập cho ngƣời nông dân.
Bên cạnh đó, sự phát triển của xã hội cũng kéo theo vấn đề gia tăng dân số, yêu
cầu nhà ở làm giảm diện tích đất nông nghiệp và các vấn đề ô nhiễm môi trƣờng. Điều
này đòi hỏi giải pháp giải quyết vấn đề nâng cao chất lƣợng sản phẩm nông nghiệp
đồng thời phù hợp với môi trƣờng.
Ngành nông nghiệp Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hoá học. Để
nâng cao chất lƣợng sản phẩm, việc lạm dụng phân bón hoá học đang là vấn đề cần
đƣợc quan tâm. Dƣ lƣợng các chất hoá học trong phân gây ô nhiễm môi trƣờng đất,
môi trƣờng nƣớc và ảnh hƣởng đến nhiều sinh vật cũng nhƣ con ngƣời. Phân bón hoá
học không phù hợp với mục tiêu phát triển bền vững, lâu dài.
Vì thế, việc nghiên cứu sản xuất phân bón vi sinh đang đƣợc quan tâm và
khuyến khích sử dụng rộng rãi. Mặc dù phân bón vi sinh không có khả năng đáp ứng
nguồn dinh dƣỡng tức thời cho cây trồng nhƣng về lâu dài sẽ tốt cho đất và cây trồng
hơn phân hóa học. Nhƣng sản xuất phân vi sinh ít tốn kém, không sản sinh ra mầm
bệnh, ít ảnh hƣởng tới môi trƣờng và phù hợp với các quy luật tự nhiên. Với nguồn
phân vi sinh từ phế phẩm nông nghiệp phục vụ cho nông nghiệp sẽ giúp nông dân bớt
kinh phí đầu tƣ hơn vào trồng trọt, nguồn lợi kinh tế cao. Mặt khác, phân bón vi sinh
cũng giúp trả lại độ phì nhiêu cho đất, làm cho đất tơi xốp.
Trong những năm gần đây, huyện Châu Thành (Long An) đã chuyển đổi cơ cấu
cây trồng trên địa bàn từ lúa sang trồng thanh long. Thanh long trở thành cây trồng
chủ lực, cho giá trị kinh tế cao, giúp ngƣời dân xoá đói giảm nghèo, vƣơn lên làm giàu
nhanh chóng và bền vững. Tính đến cuối năm 2016, diện tích trồng thanh long toàn
huyện đạt gần 7000 ha với sản lƣợng đạt hơn 73.000 tấn.

2
Tuy nhiên, cùng với đó là một lƣợng lớn phế phẩm sau thu hoạch do sâu bệnh,
thời tiết,... Lƣợng phế phẩm đƣợc ngƣời nông dân sử dụng một phần để chăn nuôi gia
súc, nhƣng chủ yếu vẫn là vứt bỏ, gây lãng phí và ô nhiễm môi trƣờng. Vì vậy, vấn đề
đặt ra là tìm các giải pháp tận dụng lƣợng quả phế phẩm thanh long nâng cao hiệu quả
kinh tế, đồng thời kết hợp giải quyết đáp ứng nhu cầu sử dụng phân bón cho ngành
nông nghiệp một cách thân thiện với môi trƣờng.
Chính vì những lý do trên mà đề tài “Nghiên cứu tăng cƣờng chế phẩm sinh
học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác Châu
Thành – Long An” đƣợc thực hiện với mục đích tận dụng phế phẩm nhằm giảm tác
hại đến môi trƣờng và giảm chi phí sản xuất nông nghiệp cho nông dân.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở đƣa ra một phƣơng pháp sử dụng lƣợng phế thải thanh long, vừa sản
xuất đƣợc phân vi sinh bón cho cây giúp hạ thấp chi phí đầu từ cho ngƣời dân và giúp
giải quyết đƣợc tình trạng ô nhiễm khi ngƣời dân thải ra một lƣợng phế phẩm thanh
long không đƣợc xử lý ở Châu Thành- Long An.
Ngoài ra phân tích đƣợc thành phần và tính chất của thanh long.
Tối ƣu hóa mô hình ủ phân vi sinh từ thanh long.
Xây dựng một quy trình hoàn thiện nhất để ủ phân vi sinh từ thanh long và
đánh giá khả năng áp dụng mô hình trên cây ngắn hạn.
3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu, đồ án thực hiện với những nội dung chính
sau:
o Phế thải thanh long, rơm và xơ dừa phân tích các chỉ tiêu đầu vào nhƣ:
độ ẩm, hàm lƣợng chất hữu cơ, C, N.
o Lắp đặt mô hình compost.
o Vận hành mô hình compost.
o Xem xét tốc độ phân hủy thông qua các chỉ tiêu: nhiệt độ, độ sụt lún,
pH, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lƣợng C, N trong quá trình ủ.

3
4. Đối tƣợng nghiên cứu
Phế phẩm thanh long cùng các vật liệu phụ: rơm, xơ dừa, chế phẩm sinh học.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp tổng hợp, biên hội tài liệu:
Tài liệu liên quan đến tình hình sản xuất thanh long tại địa phƣơng.
Tài liệu tổng quan về phƣơng pháp sản xuất compost, các yếu tố ảnh hƣởng
đến quá trình làm compost. Các công nghệ sản xuất compost trong nƣớc và thế giới.
- Phƣơng pháp thực nghiệm:
Phân tích mẫu, lắp đặt mô hình ủ compost hiếu khí, tiến hành phối trộn với
các vật liệu và vận hành mô hình ủ.
- Phƣơng pháp thu thập số liệu:
Thu thập các số liệu trong quá trình ủ compost nhƣ nhiệt độ, độ ẩm, hàm
lƣợng C, hàm lƣợng chất hữu cơ, hàm lƣợng N.
- Phƣơng pháp thống kê:
Thống kê tính toán các biến thiên về: nhiệt độ, độ ẩm, hàm lƣợng chất hữu
cơ, Carbon, Nito,... trong quá trình ủ compost.
- Phƣơng pháp đánh giá, nhân xét:
Đánh giá và nhận xét các kết quả trong quá trình ủ compost.
6. Ý nghĩa đề tài
- Ý nghĩa khoa học
Một nguyên liệu mới đƣợc nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất compost.
Cung cấp thêm một giải pháp hợp lý để tiết kiệm nguồn nguyên liệu sẵn có,
bảo vệ môi trƣờng hƣớng đến phát triển bền vững
- Ý nghĩa thực tiễn
Tạo ra sản phẩm lớn từ ủ phân với thời gian ngắn, kinh phí thấp mang lại lợi
ích kinh tế cao.
Sản phẩm có thể ứng dụng trực tiếp ngay sau khi ủ cho nông nghiệp.
Giải quyết đƣợc một phần nguồn cung cấp phân bón cho địa phƣơng.
7. Phạm vi ứng dụng

4
Sản phẩm của quá trình ủ phục vụ cho nông nghiệp, hƣớng tới cung cấp nguồn
phân bón cho thanh long tại chính địa phƣơng.
8. Phƣơng pháp uận
Dựa vào những tài liệu có sẵn về quá trình lên men hiếu khí chất thải có nguồn
gốc hữu cơ, để xây dựng mô hình ủ compost cấp khí từ phế thải trái thanh long. Và
các phụ phẩm. Theo dõi liên tục các chỉ tiêu về nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, độ sụt
lún, pH, hàm lƣợng C/N ảnh hƣởng đến quá trình tạo ra sản phẩm compost.
Đề tài dựa trên phƣơng pháp thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu
các thông tin. Trên cơ sở đó, đề tài lập ra khung nghiên cứu cho phƣơng pháp luận cụ
thể nhƣ sau:

5
Thu thập dữ liệu
Tình hình sản xuất thanh long tại địa phƣơng
Tình hình sử dụng compost hiện nay
Các chỉ tiêu đánh giá compost
Các phƣơng pháp ủ
Phân tích số liệu
lựa chọn phƣơng
pháp ủ
Phƣơng pháp thổi khí cƣỡng bức
Thu gom nguyên
liệu
Xử lý nguyên liệu
Xác định tỷ lệ
phối trộn
Phối trộn thành 7
nghiệm thức
NT1,2,3: Thanh long + rơm rạ + xơ dừa + CPSH
NT4: Thanh long + rơm rạ + CPSH
NT5: Thanh long + xơ dừa+ CPSH
NT6: Thanh long + CPSH
NT7: Thanh long (mẫu đồi chứng)
Thành phẩm
Xét nghiệm các chỉ tiêu: pH, nhiệt
độ, độ ẩm, độ sụt giảm thể tích khối
ủ, hàm lƣợng chất hữu cơ, C, N ( tần
suất 2 ngày/lần).
Xác định thông số tối
ƣu
Đánh giá chất lƣợng sản phẩm
trên cây ngắn ngày (cải mầm).
Kết luận – Đánh
giá khả năng áp
dụng của đề tài
Nguyên liệu: thanh long, rơm rạ, xơ dừa, CPSH
Phân tích chỉ tiêu đầu
vào của nguyên liệu:
độ ẩm, C, N
Phƣơng pháp đo khối
lƣợng
Phƣơng pháp KJELDAHL
SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU
Ủ
So sánh với phân hữu cơ đang
có trên thị trƣờng
Đánh giá khả
năng nẩy mầm
Xét nghiệm chỉ
tiêu an toàn thực
phẩm

6
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về compost
1.1.1. Định nghĩa
Quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của chất
hữu cơ dƣới điều kiện nhiệt độ thermophilic và hiếu khí hoàn toàn, có kiểm soát cơ
chất ở tình trạng ổn định hoàn toàn. Kết quả của quá trình phân hủy sinh học tạo ra
nhiệt, sản phẩm cuối cùng ổn định, không gây khó khăn khi lƣu trữ, sử dụng an toàn
và đáp ứng đƣợc các nhu cầu dinh dƣỡng cho cây trồng.
1.1.2. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ compost
1.1.2.1. Phản ứng sinh hóa
Quá trình phân hủy chất thải rắn diễn ra rất phức tạp, qua nhiều giai đoạn và
sản phẩm trung gian. Ví dụ, quá trình phân hủy protein: protein => peptides => amino
acids => hợp chất ammonium => nguyên sinh chất của vi khuẩn và N hoặc NH3.
Đối với carbonhydrate, quá trình phân hủy xảy ra: carbonhydrate => đƣờng
đơn => acid hữu cơ => CO2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn.
Những phản ứng chuyển hóa sinh hóa diễn ra trong quá trình ủ hiếu khí vẫn
chƣa đƣợc nghiên cứu chi tiết tuy nhiên các giai đoạn khác nhau trong quá trình ủ hiếu
khí có thể phân biệt theo biết thiên nhiệt độ nhƣ sau:
 Pha thích nghi
 Pha tăng trƣởng
 Pha ƣa nhiệt
 Pha trƣởng thành

7
1.1.2.2. Phản ứng sinh học
Hình 1.1: Đồ thị biểu hiện các giai đoạn tăng trƣởng của vi sinh vật
Ủ compost là quá trình sinh học mà các chất hữu cơ có trong chất thải rắn
đƣợc biến đổi thành các chất mùn ổn định do hoạt động của các thể chức có thể sống
trong điều kiện tự nhiên hiện diện trong chất thải. Trong thời gian đầu, vi khuẩn thích
hợp với điều kiện Mesophilic xuất hiện trƣớc. Nhiệt độ tăng khi vi khuẩn
Thermophilic (ƣa nhiệt) xuất hiện chiếm hầu hết các vị trí trong khối ủ. Trong giai
đoạn cuối cùng, nhiệt độ giảm Atinomycetes trở nên chiếm ƣu thế làm cho bề mặt
đống ủ xuất hiện màu trắng hoặc nâu.
1.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chế biến compost
1.1.3.1. Các yếu tố vật lý
Các yếu tố vật lý ảnh hƣởng tới quá trình ủ gồm: nhiệt độ, độ ẩm, kích
thƣớc nguyên liệu, độ rỗng, thổi khí.
 Nhiệt độ:
Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến compost.
Nhiệt độ tối ƣu là 50 – 60o
C, thích hợp với vi khuẩn Thermophilic và tốc
độ phân hủy rác là cao nhất. Nhiệt độ trên ngƣỡng này sẽ ức chế hoạt động của vi sinh
vật làm cho quá trình phân hủy diễn ra không thuận lợi, còn nhiệt độ thấp hơn ngƣỡng
này compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh.
Nhiệt độ trong luống ủ có thể điểu chỉnh bằng nhiều cách khác nhau nhƣ
hiệu chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm, cô lập khối ủ với môi trƣờng bên ngoài bằng cách
che phủ hợp lý.

8
Bảng 1.1: Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật
Loại vi sinh vật
Nhiệt độ (0C)
Khoảng dao động Tối ƣu
Psychrophilic (VSV ƣa lạnh) 10 -30 15
Mesophilic (VSV ƣa ấm) 40 – 50 35
Thermophilic (VSV ƣa nhiệt) 45 – 75 55
Nguồn: Nguyễn Văn Phước, 2010
 Độ ẩm:
Là yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biến
Compost. Độ ẩm ảnh hƣởng đến sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ vì nƣớc có
nhiệt dung riêng cao hơn tất cả các vật liệu khác.
Độ ẩm thấp có thể điều chỉnh bằng cách thêm nƣớc vào. Độ ẩm cao có thể
điều chỉnh bằng cách trộn với vật liệu độn có độ ẩm thấp hơn nhƣ: mạt cƣa, rơm rạ…
 Kích thƣớc hạt:
Kích thƣớc hạt ảnh hƣởng lớn đến tốc độ phân hủy. Quá trình phân hủy
hiếu khí xảy ra trên bề mặt hạt, hạt có kích thƣớc nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn
nên sẽ tăng sự tiếp xúc với oxy, gia tăng vận tốc phân hủy.
Tuy nhiên, nếu kích thƣớc hạt quá nhỏ và chặt làm hạn chế sự lƣu thông khí
trong đống ủ. Ngƣợc lại, hạt có kích thƣớc quá lớn sẽ có độ xốp cao và tạo ra các
rãnh khí làm cho sự phân bố không khí không đều, không có lợi cho quá trình chế
biến phân hữu cơ.
Đƣờng kính hạt tối ƣu cho quá trình chế biến phân khoảng 3 – 50mm. Kích
thƣớc hạt tối ƣu có thể đạt đƣợc bằng nhiều cách nhƣ cắt, nghiền và sàng vật liệu khô
ban đầu.
 Độ xốp:
Độ xốp là một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến phân hữu cơ.
Thông thƣờng, độ xốp cho quá trình chế biến diễn ra tốt khoảng 35 – 60%, tối ƣu là
32 – 36%.
Độ xốp có thể đƣợc điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu trúc với tỉ
lệ trộn hợp lý.

9
 Thổi khí:
Không khí ở môi trƣờng xung quanh đƣợc cung cấp đến khối ủ Compost để
vi sinh vật sử dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng nhƣ làm bay hơi nƣớc và giải
phóng nhiệt. Nếu không đƣợc cung cấp khí đầy đủ thì sẽ tạo thành những vùng kị khí
bên trong khối ủ compost gây mùi hôi.
Để cung cấp không khí cho khối ủ compost có thể thực hiện bằng cách:
- Đảo trộn.
- Cắm ống tre.
- Thải chất thải từ tằng lƣu chứa trên cao xuống thấp.
- Thổi khí.
Cấp khí bằng phƣơng pháp thổi khí đạt hiệu quả phân hủy cao nhất. Vận tốc
thổi khí cho quá trình ủ phân thƣờng trong khoảng 5 – 10m3
khí/tấn nguyên liệu/h.
1.1.3.2. Các yếu tố hóa sinh
 Các chất dinh dƣỡng:
Có rất nhiều nguyên tố ảnh hƣởng đến quá trình phân hủy do vi sinh vật:
trong đó Cacbon và Nitơ là cần thiết nhất, tỉ lệ C/N là thông số dinh dƣỡng quan trọng
nhất; photpho (P) và kali (K) là nguyên tố quan trọng kế tiếp; lƣu huỳnh (S), canxi
(Ca) và các nguyên tố vi lƣợng khác cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất
của tế bào.
Tỷ lệ C/N tối ƣu cho quá trình ủ phân rác khoảng 30:1. Ở mức tỷ lệ thấp
hơn, nitơ sẽ thừa và sinh ra khí NH3, nguyên nhân gây ra mùi khai. Ở mức tỷ lệ cao
hơn sự phân hủy xảy ra chậm.
Tỷ lệ C/N của các chất thải khác nhau đƣợc trình bày trong bảng sau. Trừ
phân ngựa và lá khoai tây, tỷ lệ C/N của tất cả các chất thải khác đều phải đƣợc điều
chỉnh để đạt giá trị tối ƣu trƣớc khi tiến hành làm phân.

10
Bảng 1.2: Tỷ lệ C/N của các chất thải
STT Chất thải
N
(% khối ƣợng khô)
Tỷ ệC/N
1 Phân bắc 5.5 – 6.5 6 – 10
2 Nƣớc tiểu 15 – 18 0.8
3 Máu 10 – 14 3.0
4 Phân động vật - 4.1
5 Phân bò 1.7 18
6 Phân gia cầm 6.3 15
7 Phân cừu 3.8 -
8 Phân heo 3.8 -
9 Phân ngựa 2.3 25
10 Bùn cống thải khô 4 – 7 11
11 Bùn cống đã phân hủy 2.4 -
12 Bùn hoạt tính 5 6
13 Cỏ cắt xén 3 – 6 12 – 15
14 Chất thải rau quả 2.5 – 4 11 – 12
15 Cỏ hỗn hợp 2.4 19
16 Lá khoai tây 1.5 25
17 Trấu lúa mì 0.3 – 0.5 128 – 150
18 Trấu yến mạch 0.1 48
19 Mạt cƣa 0.1 200 - 500
Nguồn: chongrak, 1996
Khi bắt đầu quá trình ủ phân rác, tỷ lệ C/N giảm dần từ 30:1 xuống 15:1 ở
các sản phẩm cuối cùng do hai phần ba carbon đƣợc giải phóng tạo ra CO2 khi các
hợp chất hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật.
Mặc dù đạt tỷ lệ C/N khoảng 30:1 là mục tiêu tối ƣu trong quá trình ủ phân
rác, nhƣng tỷ lệ này có thể đƣợc điều chỉnh theo giá trị sinh học của vật liệu ủ, trong
đó quan trọng nhất là cần quan tâm tới các thành phần có hàm lƣợng lignin cao.

11
Trong thực tế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỉ lệ C/N tối ƣu gặp
phải khó khăn vì những lý do sau:
- Một phần các cơ chất nhƣ cenlulose và lignin khó bị phân hủy sinh học,
chỉ bị phân hủy sau một khoảng thời gian dài.
- Một số chất dinh dƣỡng cần thiết cho vi sinh vật không sẵn có.
- Quá trình cố định nitơ có thể xảy ra dƣới tác dụng của nhóm vi khuẩn
Azotobacter, đặc biệt khi có mặt đủ PO4
3-.
- Phân tích hàm lƣợng C khó đạt kết quả chính xác.
Hàm lƣợng cacbon có thể đƣợc xác định theo phƣơng trình sau:
%C =
%C trong phƣơng trình này là lƣợng vật liệu còn lại sau khi nung ở nhiệt độ
550o
C trong 1 giờ. Do đó, một số chất thải chứa phần lớn nhựa (là thành phần bị phân
hủy ở nhiệt độ 550o
C) sẽ có giá trị %C cao, nhƣng đa phần không có khả năng phân
hủy sinh học.
Theo nghiên cứu cho thấy, nếu tỉ lệ C/N ban đầu là 20, thời gian cần thiết
cho quá trình làm phân là 12 ngày, nếu tỉ lệ này dao động trong khoảng 20 – 50, thời
gian dao động cần thiết là 14 ngày và nếu tỉ lệ C/N = 78, thời gian cần thiết sẽ là 21
ngày.
 Giá trị pH:
Giá trị pH trong khoảng 5,5 – 8,5 là tối ƣu cho các vi sinh vật trong quá
trình ủ phân rác. Các vi sinh vật, nấm tiêu thụ các hợp chất hữu cơ và thải ra các acid
hữu cơ. Nếu hệ thống trở nên yếm khí, việc tích tụ các acid có thể làm pH giảm xuống
đến 4.5 và gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến hoạt động của vi sinh vật.
 Vi sinh vật:
Chế biến phân hữu cơ là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh
vật khác nhau. Vi sinh vật trong quá trình chế biến phân hữu cơ bao gồm:
Actinomycetes và vi khuẩn, những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất hữu cơ, có
thể bổ sung thêm vi sinh vật từ nguồn khác để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh
và hiệu quả hơn.

12
Hình 1.2: Actinomycetes
 Chất hữu cơ:
Tốc độ phân hủy phụ thuộc vào thành phần và tính chất của chất hữu cơ.
Chất hữu cơ hòa tan dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hòa tan. Lignin và
Lignocenlulose là những chất phân hủy rất chậm.
Bảng 1.3: Các thông số quan trọng trong quá trình àm phân hữu cơ hiếu khí
Thông số Giá trị
1. Kích thƣớc
Quá trình ủ đạt hiệu quả tối ƣu khi kích thƣớc chất
thải rắn khoảng 25 – 75mm
2. Tỉ lệ C/N
Tỉ lệ C/N tối ƣu dao động trong khoảng 25 – 50
- Ở tỉ lệ thấp hơn, dƣ NH3, hoạt tính sinh học giảm.
- Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dƣỡng bị hạn chế.
3. Pha trộn Thời gian ủ ngắn
4. Độ ẩm
Nên kiểm soát trong phạm vi 50 – 60% trong suốt
quá trình ủ. Tối ƣu là 55%
5. Đảo trộn
Nhằm ngăn ngừa hiện tƣợng khô, đóng bánh và sự
tạo thành các rảnh khí, trong quá trình làm phân
hữu cơ chất thải rắn phải đƣợc xáo trộn định kỳ.
tần xuất đảo trộn phụ thuộc vào quá trình thực hiện
6. Nhiệt độ
Nhiệt độ phải đƣợc duy trì trong khoảng 50 – 55o
C
đối với một vài ngày đầu và 55 – 60o
C trong những
ngày sau đó. Trên 66o
C hoạt tính vi sinh vật giảm
đáng kể.
7. Kiểm soát mầm bệnh Nhiệt độ 60 – 70o
C, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt

13
8. Nhu cầu về không khí
Lƣợng oxy cần thiết đƣợc tính toán dựa trên cân
bằng tỉ lƣợng.
Không khí chứa oxy trực tiếp phải đƣợc tiếp xúc
đều với tất cả các phần của chất thải rắn làm phân
9. pH
Tối ƣu: 7 – 7.5. Để hạn chế sự bay hơi của nitơ
dƣới dạng NH3, pH không đƣợc vƣợt quá 8.5
10. Mức độ phân hủy Đánh giá qua sự giảm nhiệt độ vào thời gian cuối
11. Diện tích đất yêu cầu Công xuất 50 tấn/ngày cần 1 hecta đất
Nguồn: tchobanoglous và công sự, 1993.
1.1.4. Chất ƣợng compost
Chất lƣợng compst đƣợc 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 dƣỡng (dinh dƣỡng đa lƣợng N, P, K; dinh dƣỡng trung
lƣợng Ca, Mg, S; dinh dƣỡng vi lƣợng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo…)
 Mật độ vi sinh vật gây bệnh thấp ở mức không gây hại đến cây trồng.
 Độ ổn định (độ chín, hoai) và hàm lƣợng chất hữu cơ.
Bảng 1.4: Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526 – 2002 cho phân hữu cơ vi sinh vật 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
Đƣờng 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 đƣợc tuyển chọn)
không nhỏ hơn
CFU/g mẫu 106
Hàm lƣợng cacbon tổng số không nhỏ hơn % 13
Hàm lƣợng nitơ tổng số không nhỏ hơn % 2.5

14
Hàm lƣợng lân hữu hiệu không nhỏ hơn % 2.5
Hàm lƣợng kali hữu hiệu không nhỏ hơn % 1.5
Mật độ samonella trong 25 g mẫu CFU 0
Hàm lƣợng chì (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 250
Hàm lƣợng cadimi (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 2.5
Hàm lƣợng crom (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 200
Hàm lƣợng đồng (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 200
Hàm lƣợng niken (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 100
Hàm lƣợng kẽm (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 750
Hàm lƣợng thủy ngân (khối lƣợng khô) không lớn hơn Mg/kg 2
Thời gian bảo quản không ít hơn tháng 6
Nguồn: Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2002
1.1.5. Lợi ích và hạn chế của quá trình chế biến compost
1.1.5.1. Lợi ích
 Là phƣơng án đƣợc lựa chọn để bảo tồn nguồn nƣớc và năng lƣợng.
 Kéo dài tuổi thọ cho các bãi chôn lấp.
 Ổn định chất thải.
 Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh.
 Thu hồi dinh dƣỡng và cải tạo đất
 Làm khô bùn.
 Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng.
1.1.5.2. Hạn chế
 Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng trong compost không thỏa 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 phƣơng pháp chế biến phân, dẫn đến tính chất của sản phẩm
cũng khác nhau. Bản chất của vật liệu làm compost thƣờng 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 compost cũng không hoàn toàn.

15
 Quá trình sản xuất compost 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.
1.1.6. Một số phƣơng pháp chế biến compost trên thế giới
Các mô hình công nghệ ủ compost quy mô lớn hiện nay trên thế giới đƣợc
phân loại theo nhiều cách khác nhau. Theo trạng thái của khối ủ compost tĩnh hay
động, theo phƣơng pháp thông khí khối ủ cƣỡng bức hay tự nhiên, có hay không đảo
trộn. Dựa trên đặc điểm, hệ thống ủ compost lại đƣợc chia thành hệ thống mở và hệ
thống kín, liên tục hay không liên tục. Mô hình ủ compost hệ thống mở phổ biến nhất
là các phƣơng pháp ủ luống tĩnh, luống động có kết hợp thông khí cƣỡng bức hoặc
đảo trộn theo chu kỳ.
Hình 1.3: Hệ thống ủ mở
Đối với ủ compost quy mô công nghiệp trong các nhà máy lớn, hiện nay trên
thế giới thƣờng áp dụng mô hình ủ compost hệ thống kín (hay hệ thống có thiết bị
chứa) giúp khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của hệ thống mở.
Các mô hình công nghệ ủ compost hệ thống kín thƣờng đƣợc phân loại theo
nguyên lý hoạt động của thiết bị dựa trên cấu trúc và chuyển động của dòng vật liệu.

16
Hình 1.4: Hệ thống ủ kín
1.1.7. Một số phƣơng pháp chế biến compost ở Việt Nam
Tại Việt Nam, ngoài các phƣơng pháp ủ compost truyền thống của các hộ
nông dân tận dụng rác thải nông nghiệp và ủ các loại rác hữu cơ khác một cách thủ
công thì một số mô hình xử lý chất thải rắn đô thị quy mô lớn cũng đã đƣợc đầu tƣ
trong những năm gần đây. Trong đó có các dự án sử dụng nguồn vốn của nhà nƣớc và
ODA, điển hình nhƣ tại Cầu Diễn – TP. Hà Nội (năm 2002) áp dụng công nghệ của
Tây Ban Nha và tại TP. Nam Định (năm 2003) áp dụng công nghệ của Pháp. Một số
dự án sử dụng nguồn vốn tƣ nhân đều áp dụng công nghệ trong nƣớc nhƣ tại Thủy
Phƣơng – TP. Huế (năm 2004) áp dụng công nghệ An Sinh – ASC, tại Đông Vinh –
TP. Vinh (năm 2005) và TX. Sơn Tây – tỉnh Hà Tây (đang chạy thử nghiệm) áp dụng
công nghệ Seraphin.
1.2. Tổng quan về cây thanh ong
1.2.1. Nguồn gốc và phân oại
Cây thanh long có tên khoa học là Hylocereus undulates và tên tiếng Anh là
Pitahaya hay còn gọi là Dragon fruit, thuộc họ Xƣơng rồng, có nguồn gốc ở các vùng
sa mạc thuộc Mehico và Colombia.
Về phân loại, đến nay vẫn chƣa có công trình nghiên cứu nào về phân loại
thanh long. Tuy nhiên, ở mỗi nƣớc lại có những cách gọi khác nhau để phân biệt
giống thanh long này với giống thanh long kia. Ví dụ ở Mehico dựa vào màu sắc để

17
gọi tên giống, pitaya đỏ, pitaya nâu, pitaya vàng. Ở Việt Nam gọi đơn giản hơn, thanh
long quả tròn và thanh long quả dài. Theo Yosef Mizrahi (1994) tạm chia thanh long
làm hai loại:
- Opuntia S.P. Tên tiếng Anh là Prickly pear. Loài này có 2 đặc điểm nổi bật là:
thân cây hơi dài, hạt trong quả cứng không ăn đƣợc.
- Hylocereus undalatus. Tên tiếng Anh là Strawberry pear. Thân có thùy 3 cạnh
và hạt trong quả mềm dễ ăn (kết quả nghiên cứu khoa học về rau quả 1990 – 1994).
Quả của thanh long có ba loại, chúng có tên gọi khoa học nhƣ sau:
 Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ.
 Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng hay đỏ.
 Hylocereus megalanthus, trƣớc đây đƣợc coi là thuộc chi Selenicereus, ruột
trắng với vỏ vàng.
Hình 1.5: Ba loại thanh long
Hylocereus megalanthus, Hylocereus undatus và Hylocereus polyrhizus
(Nguồn: www.vi.wikipedia.org/wiki/Thanh_long_(thực_vật).html)
Thanh long đƣợc ngƣời pháp đem trồng ở Việt Nam trên 100 năm nay, nhƣng
mới đƣợc đƣa lên thành hàng hóa từ thập niên 1980. Theo đánh giá của công ty T&C
thì Việt Nam là nƣớc có diện tích và sản lƣợng thanh long lớn nhất Châu Á và cũng là
nƣớc xuất khẩu thanh long hàng đầu thế giới. Năm 2014, Việt Nam có 35.665 ha diện
tích trồng thanh long với tổng sản lƣợng đạt khoảng 614.246 tấn. Thanh long hiện
đang đƣợc trồng trên 32 tỉnh/thành phố, nhƣng phát triển mạnh thành các vùng chuyên
canh quy mô lớn tập trung ở các tỉnh nhƣ Bình Thuận, Tiền Giang và Long An
(Vinafruits, 2014). Diện tích thanh long của ba tỉnh này chiếm 93% tổng diện tích và
95% sản lƣợng của cả nƣớc ,phần diện tích thanh long còn lại phân bố ở một số tỉnh
Miền Nam nhƣ Vĩnh Long, Trà Vinh, Tây Ninh, Bà Rịa – Vũng Tàu và một số tỉnh

18
Miền Bắc. Trong đó, Bình Thuận là nơi có diện tích và sản lƣợng thanh long lớn nhất
chiếm 65,1% diện tích và 70% sản lƣợng cả nƣớc; kế đến là Long An (chiếm 16,6%
diện tích và 12,8% sản lƣợng) và đứng thứ ba là Tiền Giang (chiếm 11,4% diện tích
và 12,2% sản lƣợng).
Trái cây Việt Nam nói chung và TL nói riêng đƣợc xuất khẩu sang khoảng 40
quốc gia và vùng lãnh thổ khác nhau. Kim ngạch xuất khẩu chính ngạch của trái cây
tƣơi nói chung của Việt Nam là 307 triệu USD, trong đó TL chiếm 61,4%. Ngoài các
thị trƣờng truyền thống xuất khẩu TL nhƣ Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia,
Malaysia, Hà Lan và Đài Loan; TL còn đƣợc xuất sang các thị trƣờng khó tính nhƣ
Mỹ, Ý, Nhật, Singapore và đang thâm nhập một số thị trƣờng mới nhƣ Ấn Độ, New
Zealand, Úc và Chi Lê (VinaFruit, 2013).
1.2.2. Đặc điểm sinh học
1.2.2.1. Sinh thái
Khác hẳn với chồi cành, rễ thanh long không mọng nƣớc nên nó không phái
là nơi tích trữ nƣớc giúp cây chịu hạn. Cây thang long có hai loại rễ: địa sinh và khí
sinh.
Rễ địa sinh phát triển từ phần lôi ở gốc hom. Sau khi đặt hom từ 10 - 20
ngày thì từ gốc hom xuất hiện các rễ tơ màu trắng, số lƣợng rễ tăng dần và kích thƣớc
của chúng cũng tăng dần theo tuổi cây, những rễ lớn đạt đƣờng kính từ 1 - 2 cm. Rễ
địa sình có nhiệm vụ bám vào đất và hút các chất dinh dƣỡng nuôi cây. Rễ phân bố
chủ yếu ở tầng đất mặt (0 - 15 cm). Theo Gibson và Nobel (1986) thì rễ xuất hiện
trong tầng đất từ 0 - 30 cm. ở các nơi đất xốp và có tƣới nƣớc rễ có thể mọc sâu hơn.
Khi đất khô các rễ sợi sẽ chết đi, các rễ cái lớn hơn sẽ hóa bần làm giảm sự dẫn nƣớc
khoảng 10 lần để ngăn chặn sự mất nƣớc vào đất thông qua rễ. Khi đất ẩm rễ lại mọc
trở lại một cách dễ dàng.
Rễ khí sinh mọc dọc theo thân cây phần trên không, bám vào cây chống
(choái) để giúp cây leo lên giá đỡ. Những rễ khí sinh nằm gần đất sẽ đi dần xuống đất.

19
1.2.2.2. Thực vật học
 Rễ cây
Khác hẳn với chồi cành, rễ thanh long không mọng nƣớc nên nó không phái
là nơi tích trữ nƣớc giúp cây chịu hạn. Cây thang long có hai loại rễ: địa sinh và khí
sinh.
Rễ địa sinh phát triển từ phần lôi ở gốc hom. Sau khi đặt hom từ 10 - 20
ngày thì từ gốc hom xuất hiện các rễ tơ màu trắng, số lƣợng rễ tăng dần và kích thƣớc
của chúng cũng tăng dần theo tuổi cây, những rễ lớn đạt đƣờng kính từ 1 - 2 cm. Rễ
địa sình có nhiệm vụ bám vào đất và hút các chất dinh dƣỡng nuôi cây. Rễ phân bố
chủ yếu ở tầng đất mặt (0 - 15 cm). Theo Gibson và Nobel (1986) thì rễ xuất hiện
trong tầng đất từ 0 - 30 cm. ở các nơi đất xốp và có tƣới nƣớc rễ có thể mọc sâu hơn.
Khi đất khô các rễ sợi sẽ chết đi, các rễ cái lớn hơn sẽ hóa bần làm giảm sự dẫn nƣớc
khoảng 10 lần để ngăn chặn sự mất nƣớc vào đất thông qua rễ. Khi đất ẩm rễ lại mọc
trở lại một cách dễ dàng.
Rễ khí sinh mọc dọc theo thân cây phần trên không, bám vào cây chống
(choái) để giúp cây leo lên giá đỡ. Những rễ khí sinh nằm gần đất sẽ đi dần xuống đất.
 Thân, cành
Thanh long (một loại xƣơng rồng) trồng ở nƣớc ta có thân, cành trƣờn bò
trên trụ đỡ (climbing cacti), trong khi ở một số nƣớc trồng loại xƣơng rồng thân cột
(columnar cacti). Thân chứa nhiều nƣớc nên nó có thể chịu hạn một thời gian dài.
Thân, cành thƣờng có ba cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh. ở các nƣớc khác có thứ
3, 4, 5 cánh. Tiết diện ngang cho thấy có hai phần: bên ngoài là nhu mô chứa diệp lục,
bên trong là lõi cứng hình trụ. Mỗi cánh chia ra làm nhiều thùy có chiều dài 3 - 4cm.
Đáy mỗi thùy có từ 3 - 5 gai ngắn. Chúng sử dụng CO2 trong quang hợp theo
hệ CAM (Crassulacean Acid Metabolism) là một hệ thích hợp cho các cây mọc ở
vùng sa mạc. Mỗi năm cây cho từ 3 - 4 đợt cành. Đợt cành thứ nhất là cành mẹ của
đợt cành thứ hai và cứ thế cành xếp thành hàng lớp trên đầu trụ. Trong mùa ra cành,
khoảng thời gian giữa hai đợt ra cành từ 40 - 50 ngày. Số lƣợng cành trên cây tăng
theo tuổi cây: cây một tuổi trung bình có độ 30 cành, hai tuổi độ 70 cành, ba tuổi độ
100 cành và bốn tuổi 130 cành. ở cây 5 - 6 tuổi chỉ duy trì độ 150 - 170 cành.

20
 Hoa
Thanh long là cây ngày dài (trƣờng quang kỳ). Tại Nam bộ hao xuất hiện
sớm nhất vào trung tuần tháng 3 dƣơng lịch và kéo dài tới khoảng tháng 10 dƣơng
lịch, rộ nhất từ tháng 5 dƣơng lịch tới tháng 8 dƣơng lịch. Trung bình có từ 4 - 6 đợt ra
hoa rộ mỗi năm.
Hoa lƣỡng tính, rất to, có chiều dài trung bình 25 - 35 cm, nhiêu lá đài và
cánh hoa dính nhau thành ống, nhiều tiểu nhị và 1 nhụy cái dài 18 - 24 cm, đƣờng
kính 5-8 mm, nuốm nhụy cái chia làm nhiều nhánh. Hoa thƣờng nở tập trung từ 20 -
23 giờ đêm và đồng loạt trong vƣờn. Từ nở đến tàn kéo dài độ 2 - 3 ngày. Thời gian từ
khi xuất hiện nụ tới hoa tàn độ 20 ngày. Các đợt nụ đầu tiên rụng từ 30% đến 40%, về
sau tỉ lệ này giảm dần khi gặp điều kiện ngoại cảnh thuận lợi.
 Quả và hạt
Sau khi hoa thụ, bầu noãn sẽ phát triển thành quả mọng (cactus pears),
trong 10 ngày đầu tốc độ phát triển tƣơng đối chậm, sau đó tăng rất nhanh về cả kích
thƣớc lẫn trọng lƣợng. Thời gian từ khi hoa thụ tới thu hoạch chỉ từ 22 - 25 ngày,
trong thí nghiệm thắp đèn tạo quả trái vụ của Đỗ Văn Bảo thì thời gian này là 25 - 28
ngày. Nhƣ vậy thời gian phát triển của quả thanh long tƣơng đối ngắn so với nhiều
loại quả nhiệt đới khác nhƣ xoài, sầu riêng, chuối, dứa thƣờng phải mất từ 85 tới 140
ngày. Quả thanh long hình bầu dục có nhiều tai lá xanh (do phiến hoa còn lại), đầu
quả lõm sâu tạo thành “hốc mũi”. Khi còn non vỏ quả màu xanh, lúc chín chuyển qua
đỏ tím rồi đỏ đậm. Thịt quả màu trắng cho đại đa số thanh long trồng ở miền Nam
Việt Nam.
Phân tích thành phần sinh hóa cho thấy trong 100 g thịt quả chín: hàm
lƣợng đƣờng tổng số có thể biến động từ 8 g đến 12 g, vitamin C từ 3,8 mg đến 9,4
mg. Có sự biến động này là do phân bón, chế độ chăm sóc và thời gian hái, hễ để quả
chín trên cây càng lâu càng ngọt.
Hạt: Mỗi quả có rất nhiều hạt nhỏ, màu đen nằm trong khôi thịt quả màu
trắng. Do hạt nhỏ và mềm nên không làm phiền ngƣời ăn nhƣ hột của một số loại quả
khác.

21
1.2.3. Đặc điểm sinh trƣởng
 Nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp cho thanh long sinh trƣởng và phát triển từ 20 – 34oC.
Trong điều kiện thời tiết có sƣơng giá nhẹ với thời gian ngắn cũng sẽ gây ảnh hƣởng
cho cây thanh long.
 Ánh sáng
Cây thanh long chịu ảnh hƣởng của quang kỳ, ra hoa trong điều kiện ngày
dài, cây sinh trƣởng và phát triển tốt ở các nơi có ánh sáng đầy đủ, thiếu ánh sáng cây
ốm yếu. Tuy nhiên, nếu cƣờng độ ánh sáng và nhiệt độ quá cao sẽ làm ảnh hƣởng tới
khả năng sinh trƣởng của cây thanh long.
 Nƣớc
Cây thanh long có tính chống chịu hạn nhƣng không chịu úng. Để cây phát
triển tốt, cho nhiều trái và trái to cần cung cấp đủ nƣớc, nhất là trong thời kỳ phân hoá
mầm hoa, ra hoa và kết trái. Nhu cầu về lƣợng mƣa tốt cho cây từ 800 – 2.000
mm/năm, nếu thấp hơn hoặc vƣợt quá sẽ dẫn tới hiện tƣợng rụng hoa và thối trái
 Đất đai
Cây thanh long trồng đƣợc trên nhiều loại đất khác nhau từ đất cát pha, đất
xám bạc màu, đất phèn đến đất phù sa, đất đỏ Bazan, đất thịt… Tuy nhiên, cây thanh
long đạt hiệu quả cao trong điều kiện đất tơi xốp, thông thoáng, thoát nƣớc tốt, không
bị nhiễm mặn và có pH đất từ 5 – 7.
1.3. Tổng quan về rơm rạ
1.3.1. Nguồn gốc
Rơm là các thân cây khô của cây ngũ cốc, sau khi đã thu hoạch các hạt. Rơm
có thể là phần trên của thân các loại cây lúa (lúa nƣớc, lúa mì, lúa mạch) đã gặt và đập
hết hạt, hoặc là các loại cỏ, cây họ đậu hay cây thân thảo. rạ là gốc cây lúa còn lại sau
khi gặt và cắt phần thân, và khác với cỏ khô.
Rơm rạ có thể chiếm từ 50 đến 70% tổng sản lƣợng sản xuất của mỗi hecta
trồng lúa, tùy theo tỉ số thu hoạch của từng giống lúa (tổng số lƣợng hạt khô trên
tổng số lƣợng các chất khô sau khi thu hoạch gồm cả hạt và cây lúa). Tỉ số thu
hoạch của giống lúa cổ truyền từ 0,2 đến 0,3 và giống lúa cải tiến 0,4 - 0,5. Giống

22
lúa cổ truyền có thể sản xuất đến 70% rơm rạ và chỉ có 30% hoặc ít hơn cho hạt lúa,
còn các giống lúa cải tiến cho rơm rạ khoảng 50-60% tổng sản lƣợng chất khô.
Hình 1.6: Gốc rạ Hình 1.7: Rơm
1.3.2. Thành phần hoá học của rơm rạ
Thành phần hóa học của rơm rạ tính theo khối lƣợng khô gồm xenluloza
(cellulose): 60%, linhin (lignin): 14%, đạm hữu cơ (protein): 3,4%, chất béo (lipid):
1,9%. Nếu tính theo nguyên tố thì cácbon (C) chiếm 44%, hyđrô (H) chiếm 5%, ôxy
(O) chiếm 49%, Ni tơ chiếm khoảng 0,92%, một lƣợng rất nhỏ phốtpho (P), lƣu
huỳnh (S) và kali (K). Khi đốt rơm rạ lƣợng C,H, O biến hết thành các khí CO2, CO
và hơi nƣớc. Protein bị phân hủy và biến thành các khí NO2, NO3, SO2… bay lên.
Trong tro chỉ còn sót lại ít P , K, Ca và Si… nghĩa là giá trị về mặt khoáng chất, chất
hữu cơ không còn nhiều. Hàm lƣợng tro (oxit silic) cao từ 9 đến 14%.
1.4. Tổng quan về sơ dừa
1.4.1. Nguồn gốc
Sơ dừa là sản phẩm phụ tạo ra khi nghiền vỏ quả dừa để lấy xơ dừa. Nó chính
là phần xốp giữa các sợi xơ dừa chiếm khoảng 70% trọng lƣợng vỏ dừa. Sơ dừa cũng
là thành phần quan trọng có giá trị cao của cây dừa.

23
Hình 1.8: Sơ dừa
1.4.2. Ứng dụng của sơ dừa
Dựa vào các tính chất cơ bản của sơ dừa, ta có thể ứng dụng sơ dừa trong các
công việc sau đây: Sơ dừa tơi xốp giữ ẩm tốt và khá sạch và trơ nên sơ dừa dùng để
đóng bầu ƣơm cây con rất tốt
- Tác dụng:
 Do tơi xốp nên kích thích rễ cây con phát triển, tránh nghẹt rễ cây con
 Giữ ẩm tốt nên dù kích thƣớc lỗ bầu nhỏ thì cũng hạn chế đƣợc việc
mất nƣớc, nhất là lúc trƣa nắng, tránh cho cây con bị chết héo vì thiếu
nƣớc
 Do sơ dừa khá sạch nên hạn chế đƣợc các mầm bệnh tấn công cây con
trong giai đoạn ƣơm bầu
 Do có tính trơ và độ đồng đều cao nên ta dễ dàng điều chỉnh đƣợc các
tính chất của giá thể khi ƣơm trồng cây trên đó
 Do độ bền vừa phải nên nếu dùng sơ dừa làm giá thể trồng cây thì sau 1
chu kì trồng, ta có thể mang ra ủ để làm phân bón, giúp tiết kiệm rất
nhiều chi phí.
 Dùng sơ dừa àm giá thể ƣơm cây con .
- Đây là công dụng tuyệt vời nhất của sơ dừa. Sơ dừa giúp cây con phát triển
đồng đều và chăm sóc cũng dễ dàng

24
- Thông thƣờng sơ dừa sạch thì hầu nhƣ chẳng có chất gì để nuôi dƣỡng cây
con cả vì vậy khi dùng mùn dừa làm giá thể ƣơm cây con thì ta phải tiến
hành bổ sung phân bón. Bổ sung nhƣ thế nào thì dựa vào kinh nghiệm của
từng ngƣời để đạt đƣợc chất lƣợng tốt nhất. Mỗi loại cây con lại yêu cầu
một hàm lƣợng dinh dƣỡng và độ mặn khác nhau. Căn cứ vào độ phát triển
và màu sắc của cây con mà ta có những điều chỉnh thích hợp
- Tuy nhiên, có 2 cách sau đây có thể áp dụng với kết quả chấp nhận đƣợc với
hầu hết các loại cây con
 Dùng nguyên sơ dừa, gieo hạt vào thì tƣới bằng dung dịch thủy canh.
Nồng độ khoảng 1200 ppm
 Dùng mùn dừa trộn với khoảng 30% là phân trùn quế hoặc phân
chuồng ủ hoai mục để làm giá thể ƣơm cây. Khi gieo chỉ cần tƣới nƣớc.
Nhƣng chú ý không nên tƣới quá nhiều vì sẽ làm rửa trôi phân bón. Với
các loại cây gieo trong bầu lâu nhƣ cà chua, ớt, cải bắp ...thì sau một
thời gian nên nhìn màu sắc lá để bổ sung thêm phân bón, có thể pha
phân NPK tan (phân Haifa của Israel dùng khá tốt) để tƣới bổ sung,
tránh hiện tƣợng cây con thiếu chất.
 Dùng mùn dừa àm giá thể trồng rau thủy canh.
- Mùn dừa sau khi xả chát có thể dùng làm giá thể trồng rau, dƣa thủy canh.
Tùy sở thích từng ngƣời mà có thể trồng thủy canh hoàn toàn hoặc bổ sung
thêm phân bón hữu cơ để hƣơng vị rau quả thêm đậm đà.
- Các loại phân hữu cơ thƣờng dùng là: Phân trùn quế (phân giun), phân
chuồng ủ hoai mục, phân gà đậm đặc Dynamic ...
- Khi trộn thêm phân chuồng thì chú ý lƣợng vừa phải tránh trƣờng hợp trộn
nhiều quá, giá thể trở nên quá mặn cây không sinh trƣởng đƣợc.
 Dùng mùn dừa thải ra sau khi trồng thủy canh để àm phân bón.
- Giá thể mùn dừa sau khi trồng thủy canh thải ra có thể tái sử dụng bằng cách
ủ bằng nấm trichoderma hoặc EM. Sau vài tháng có thể cho ra sản phẩm
phân vi sinh,có độ dinh dƣỡng khá cao và tơi xốp, dùng bón cho các loại cây
trồng thổ canh để cải tạo đất.

25
 Dùng mùn dừa àm đệm ót sinh học.
- Mùn dừa sạch phơi khô có thể dùng để lót chuồng gà, vịt hoặc làm đệm lót
sinh học nuôi lợn bò, dê ... thay thế cho trấu rất tốt do khả năng hút ẩm tốt
hơn trấu.
Và còn nhiều công dụng khác nữa của mùn dừa tùy sự sáng tạo của ngƣời sử
dụng.
1.5. Giới thiệu về chế phẩm EM FERT-1
Chế phẩm EM FERT-1 là các dòng sản phẩm đƣợc kiểm nghiệm về độ an
toàn cho ngƣời sử dụng, thân thiện với môi trƣờng.
Chế phẩm EM FERT-1 đều có nguồn gốc sinh học, chứa các chủng vi sinh
vật đặc hiệu– chuyên phân giải cellulose, lignin, hemicellulose là các thành phần
chính của rơm rạ để tạo loại phân tự nhiên có hàm lƣợng Nitrogen (đạm),
Potassium (kali) và Photphore (lân) rất cao– lại phân này rất cần thiết để làm cho
đất đai màu mỡ, kích thích sinh thƣởng cho cây.
Ngoài ra còn sử dụng với nhiều mục đích khác nhau nhƣ bổ sung hàm
lƣợng vi sinh vật hữu ích vào nƣớc thải, rác thải nhằm cạnh tranh dinh dƣỡng và ức
chế các vi khuẩn gây bệnh,xử lý mùi hôi, cải thiện hệ thống xử lý nƣớc thải, rác
thải...
Hình 1.9. Chế phẩm EM FERT – 1

26
 Thành phần và mật độ vi sinh vật:
Vi khuẩn:
 Bacillus sp.: 109 cfu/g.
 Vi khuẩn phân giải cellulose sp.: 1010 cfu/g.
 Vi khuẩn cố định đạm: 108 cfu/g.
 Vi khuẩn phân giải lân: 108 cfu/g.
Nấm mốc:
 Penicillium sp.: 1010 cfu/g.
 Trichoderma sp.: 109 cfu/g.
 Aspergillus sp.: 109 cfu/g.
 Xạ khuẩn Streptomyces sp.: 109 cfu/g.
 Cách sử dụng chế phẩm trong ủ compost:
Ủ phân hữu cơ vi sinh vật: trộn đều 2kg chế phẩm EM FERT-1 cho 1 tấn cơ
chất đã làm ẩm đến 60%, làm đống, ủ trong thời gian 25-30 ngày, đảo trộn 2-3 lần
trong quá trình ủ

27
CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên iệu – vật iệu
2.1.1. Thu gom nguyên iệu
 Phế phẩm thanh long
Phế phẩm thanh long đƣợc lấy từ vùng canh tác Châu Thành – Long An.
 Rơm rạ
Rơm rạ đã phơi khô đƣợc lấy tại Hóc Môn.
 Xơ dừa
Xơ dừa đƣợc mua tại các nơi bán cây cảnh.
 Chế phẩm sinh học EM FERT-1
Chế phẩm đƣợc mua từ Công Ty TNHH TMDV Ngọc Gia Nguyễn, 159/16 Đào
Duy Anh, Phƣờng 09, Quận Phú Nhuận, TpHCM.
2.1.2. Xử lý nghiên liệu
Nghiên liệu sau khi thu gom đƣợc cắt nhỏ để phù hợp với việc ủ phân.
2.1.3. Dụng cụ- hoá chất
 Dụng cụ
 Dụng cụ thu mẫu: găng tay, bao nilong.
 Dụng cụ phân tích mẫu: cân phân tích, tủ sấy, tủ nung, bình phá mẫu,
bếp phá mẫu, bình KJELDAHL, bếp chƣng cất, pipet, buret, erlen,...
 Hoá chất
Hoá chất cần trong quá trình phân tích: H2SO4 đậm đặc, K2SO4, CuSO4, NaOH
45%, H2SO4 0.1N, NaOH 0.1N.

28
2.2. Mô hình nghiên cứu
2.2.1. Mô hình trên autocad
2.2.2. Mô hình thực tế
Mô hình ủ dạng Container và cấp khí cƣỡng bức, mô hình đƣợc thiết kế với vật
liệu xốp cách nhiệt, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thƣớc dài x rộng x cao = 40cm x
30cm x 40 cm. Bên trong đƣợc lắp hệ thống phân phối khí gồm ba đƣờng ống đặt
song song theo chiều dọc dƣới dáy thùng. Mỗi ống có đƣờng kính 5mm, đƣợc đục lỗ
1mm và phân phối đều trong thùng. Dƣới đáy thùng đƣợc gắp một van để tháo nƣớc
rỉ.
Hình 1.10. Mô hình cấp khí
TLM1: 4 – 0.5 – 0.5 – CPSH (KG)
TLM2: 4 – 0.75 – 0.25 – CPSH (KG)
TLM3: 4 – 0.25 – 0.75 – CPSH(KG)
TLM4: 4 – 1 – 0 – CPSH (KG)
TLM5: 4 – 0 – 1 – CPSH (KG)
TLM6: 4 – 0 – 0 – CPSH (KG)
TLM7: 4 – 0 – 0 (KG)

29
Hình 1.11. Mô hình giàn ủ
2.2.3. Nơi bố trí mô hình
Hình 1.13. Khu vực bố trí mô hình
 Mô hình đƣợc đặt tại Trƣờng Đại học Hutech nằm trên đƣờng D1 trong khu
Công nghệ cao Tp.HCM.
Nơi bố trí mô hình là khu đất ở phía sau trƣờng, vì chỉ là một phần đất trống chƣa có
cây cối nhiều nên mô hình vẫn sẽ chịu ảnh hƣởng của thời tiết nhƣ mƣa nắng thất
thƣờng. Và mô hình đƣợc bố trí và chạy trong khoảng từ tháng 2 tới tháng 3, lúc đó
thời tiết ở Tp.HCM có nắng nóng và những ngày gần cuối tháng 3 cũng có mƣa lớn
nên việc mô hình đã đƣợc che chắn nhƣng vẫn không tránh khỏi ảnh hƣởng thời tiết.

30
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Quy trình ủ compost
Bƣớc 1: Chuẩn bị Thanh long, Rơm, Xơ dừa, Chế phẩm EM- FERT1.
Bƣớc 2: Chuẩn bị mô hình, vật liệu ủ và sơ chế nguyên liệu.
Bƣớc 3: Tiến hành phối trộn 7 nghiệm thức ứng với 1 thùng ủ cấp khí
Nghiệm
thức 1
4kg thanh
long
0.5kg rơm
0.5kg xơ
dừa
EM-
FERT1
Tỉ lệ C/N:
19.852
Nghiệm
thức 2
4kg thanh
long
0.75kg rơm
0.25kg xơ
dừa
EM-
FERT1
Tỉ lệ C/N:
19.798
Nghiệm
thức 3
4kg thanh
long
0.25kg rơm
0.75kg xơ
dừa
EM-
FERT1
Tỉ lệ C/N:
19.010
Nghiệm
thức 4
4kg thanh
long
1kg rơm
0 kg xơ
dừa
EM-
FERT1
Tỉ lệ C/N:
21.670
Nghiệm
thức 5
4kg thanh
long
0 kg rơm
1 kg xơ
dừa
EM-
FERT1
Tỉ lệ C/N:
18.253
Nghiệm
thức 6
4kg thanh
long
0 kg rơm
0 kg sơ
dừa
EM-
FERT1
Tỉ lệ C/N:
14.460
Nghiệm
thức 7
4kg thanh
long
0 kg rơm
0 kg sơ
dừa
Tỉ lệ C/N:
16.501
Bƣớc 4: Vận hành mô hình ủ hiếu khí,
trong quá trình ủ phải đảo trộn nhiều
lần.
Bƣớc 5: Lấy mẫu,
phân tích chỉ tiêu
Bƣớc 6: Đánh giá kết quả
của từng nghiệm thức
Bƣớc 7: Kết luận
nghiệm thức tối ƣu
Theo các thông số
nhiệt độ, độ ẩm, pH,
C, N
Bƣớc 8: Tiến hành
trồng cây
Bƣớc 9: Đánh giá
và kết luận

31
2.3.2. Xác định tỉ lệ phối trộn thích hợp
 Xác định tỉ lệ C/N:
Tính toán tỉ lệ phối trộn thích hợp dựa vào tỉ lệ C/N của quả thanh long, rơm rạ
và sơ dừa.
Ta có công thức xác định tỉ lệ C/N:
Hoặc:
Với:
CTL: Hàm lƣợng cacbon của thanh long. NTL: Hàm lƣợng nitơ của thanh long.
CR: Hàm lƣợng cacbon của rơm. NR: Hàm lƣợng nitơ của rơm.
CD: Hàm lƣợng cacbon của xơ dừa. ND: Hàm lƣợng nitơ của xơ dừa.
mTL: Khối lƣợng của thanh long. mD: Khối lƣợng của xơ dừa.
mR: Khối lƣợng của rơm.
 Xác định độ ẩm sau khi phối trộn:
Tính toán tỉ lệ phối trộn thích hợp dựa vào độ ẩm của thanh long, rơm, xơ dừa.
Hoặc:
Đ
Với:
mTL: Khối lƣợng của thanh long. HTL: Độ ẩm của thanh long.
mR: Khối lƣợng của rơm. HR: độ ẩm của rơm
mD: Khối lƣợng của xơ dừa. HD: độ ẩm của xơ dừa.

32
 Công thức bổ sung ƣợng nƣớc cho mô hình ủ compost:
( đ ) ( )
Với:
Aqđ: Độ ẩm quy định. Btt: Độ ẩm thực tế. G: Khối lƣợng mẫu ủ compost.
Bảng 2.1. Chỉ tiêu vật liệu đầu vào.
Chỉ tiêu Đơn vị Thanh long Rơm rạ Xơ dừa
Độ ẩm % 88.6 7.3 10.2
Chất hữu cơ % 83.7 88.6 96.2
C % 46.5 49.2 53.4
N % 3.82 0.56 2.83
C/N 12.17 87.85 18.86
(Nguồn: Phân tích tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Công nghệ Tp. HCM).
2.3.3. Xác định giá trị đầu vào của mỗi nghiệm thức
Bảng 2.2. Giá trị đầu vào của các nghiệm thức
Nghiệm thức M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Nguyên liệu
Thanh long
Rơm rạ
Xơ dừa
Chế phẩm
EM FERT-1
Thanh long
Rơm rạ
Xơ dừa
Chế phẩm
EM FERT-1
Thanh long
Rơm rạ
Xơ dừa
Chế phẩm
EM FERT-1
Thanh long
Rơm rạ
Chế phẩm
EM FERT-1
Thanh long
Xơ dừa
Chế phẩm
EM FERT-1
Thanh long
Chế phẩm
EM FERT-
1
Thanh
long
Tỉ lệ C/N 19.852 19.798 19.010 21.670 18.253 16.460 16.501
C 47.467 47.257 47.678 47.046 47.895 46.501 46.286
N tổng 2.391 2.387 2.508 2.171 2.62 2.825 2.805
Chất hữu cơ (%) 85.441 85.062 85.821 84.683 86.211 83.701 83.314
Độ ẩm (%) 77.24 76.2 76.8 75.27 79.21 88.6 88.2
pH 5.9 5.85 6.05 5.82 5.94 5.62 5.97
Nhiệt độ 31 30 29 32 31 30 29
Màu sắc khối ủ Vàng Nâu Vàng Nâu Vàng Nâu Vàng Nâu Vàng Nâu Vàng Nâu Vàng Nâu

33
2.3.4. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu
 Phân tích:
Bảng 2.3. Các phƣơng pháp phân tích số liệu.
Chỉ tiêu Phƣơng pháp
Nhiệt độ Nhiệt kế
Độ ẩm Khối lƣợng
Chất hữu cơ Khối lƣợng
C Khối lƣợng
N Kjeldahl
pH Bút đo pH
 Xử lý số liệu:
Số liệu đƣợc sử lý bằng phần mềm Microsoft Excel.
2.3.5. Đánh giá sản phẩm sau ủ
Sau thời gian ủ, sản phẩm đƣợc tiến hành kiểm tra và so sánh các chỉ tiêu sau ủ
chín theo TCN 526 – 2002 để đánh giá chất lƣợng sản phẩm ủ.
Bảng 2.4. Yêu cầu kỉ thuật đối với chất hữu cơ.
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức
1. Hiệu quả đối với cây trồng Tốt
2. Độ chín (hoai) cần thiết Tốt
3. Đƣờng kính hạt (không lớn hơn) mm 4-5
4. Độ ẩm (không lớn hơn) % 35
5. pH 6,0-8,0
6. Mật độ vi sinh vật hữu hiệu (đã đƣợc tuyển chọn)
(không nhỏ hơn)
CFU/ g mẫu 106
7. Hàm lƣợng cacbon tổng số không nhỏ hơn % 13
8. Hàm lƣợng nitơ tổng số không nhỏ hơn % 2,5
9. Hàm lƣợng lân hữu hiệu không nhỏ hơn % 2,5

34
10. Hàm lƣợng kali hữu hiệu không nhỏ hơn % 1,5
11. Mật độ Salmonella trong 25 gram mẫu CFU 0
12. Hàm lƣợng chì (khối lƣợng khô) không lớn hơn mg/kg 250
13. Hàm lƣợng cadimi (khối lƣợng khô) không lớn
hơn
mg/kg 2,5
14. Hàm lƣợng crom (khối lƣợng khô) không lớn hơn mg/kg 200
15. Hàm lƣợng đồng (khối lƣợng khô) không lớn hơn mg/kg 200
16. Hàm lƣợng niken (khối lƣợng khô) không lớn hơn mg/kg 100
17. Hàm lƣợng kẽm (khối lƣợng khô) không lớn hơn mg/kg 750
18. Hàm lƣợng thuỷ ngân (khối lƣợng khô) không lớn
hơn
mg/kg 2
19. Thời hạn bảo quản không ít hơn tháng 6
(Nguồn: TCN 526 – 2002: Yêu cầu kĩ thuật, phương pháp kiểm tra
phân hữu cơ vi sinh vật từ rác thải sinh hoạt).

35
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đánh giá quá trình ủ phân vi sinh ở các nghiệm thức
3.1.1. Nghiệm thức 1
3.1.1.1. Đánh giá độ pH ở nghiệm thức 1:
Bảng 3.1. Biến thiên pH ở nghiệm thức 1
Ngày 1 3 5 7 9 11 13 17 21 25 29 33 37 39
pH 5.9 6.02 5.87 5.76 5.54 6.32 6.63 6.97 7.25 7.37 7.41 7.46 7.52 7.34
Tiêu chuẩn pH thấp nhất > 6
Tiêu chuẩn pH cao nhất < 8
Biểu đồ biểu diễn chỉ tiêu pH đo đạc đƣợc sau 39 ngày và so sánh với tiêu chuẩn
ngành 10 TCN 526- 2002 ở trong tiêu chuẩn pH đƣợc quy định trong mức khoảng từ
6-8.
Hình 3.1. Biểu đồ biến thiên pH của nghiệm thức 1
Nhận xét:
Sau 39 ngày vận hành nghiệm thức 1 đƣợc phối trộn bởi phế phẩm Thanh long-
Rơm- Sơ dừa với tỉ lệ phối trộn là: 8- 1- 1- chế phẩm EM-FERT1. Theo nhƣ trong
biểu đồ có thể thấy rõ những ngày đầu pH chỉ đạt ở mức từ 5.5 cho đến gần 6 quá
trình thủy phân và lên men acid, nhƣng từ ngày 11 đến ngày thứ 21 pH đã tăng đều do
chuyển sang giai đoạn axetat hóa và metan hóa, và ổn định từ ngày 25 đến ngày thứ
39.
 Chọn ngày thứ 17 pH đạt 6.97 là tối ƣu.
4
5
6
7
8
9
1 3 5 7 9 11 13 17 21 25 29 33 37 39
NT1: pH
pH TC pH >6 TC pH <8

36
3.1.1.2. Đánh giá nhiệt độ ở nghiệm thức 1
Bảng 3.2. Biến thiên nhiệt độ ở nghiệm thức 1
Ngày 1 3 5 7 9 11 13 17 21 25 29 33 37 39
Nhiệt độ (o
C) 31 37 35 35 31 35 34 32 30 31 30 32 31 31
Tiêu chuẩn nhiệt độ môi trƣờng thấp nhất > 25
Tiêu chuẩn nhiệt độ môi trƣờng cao nhất < 35
Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ đo đạc đƣợc sau 39 ngày và so sánh với nhiệt độ ổn
định của compost trong khoảng lựa chọn theo nhiệt độ môi trƣờng là từ 25 tới 35o
C.
Hình 3.2. Biểu đồ biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức 1
Nhận xét:
Rơm- Sơ dừa với tỉ lệ phối trộn là: 8- 1- 1- chế phẩm EM-FERT1. Trên biểu đồ có thể
thấy đƣợc ngày thứ 3 nhiệt độ tăng lên 37o
C cũng đã góp phần giúp cho sự thúc đẩy
của VSV phát triển trong quá trình ủ, nhƣng cũng ngày thứ 5 trở đi nhiệt đã giao động
trong khoảng 35 đến 31o
C. Vì là ủ cấp khí liên tục nên nhiệt độ cũng thể tăng cao đáng
kể và chỉ dao động trong mức ổn định là từ 25 cho tới 35o
C .
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 11 13 17 21 25 29 33 37 39
NT1: Nhiệt độ
Nhiệt độ Nhiệt độ ổn định >25 Nhiệt độ ổn định <35

37
3.1.1.3. Đánh giá độ sụt lún ở nghiệm thức 1:
Bảng 3.3. Biến thiên độ sụt lún ở nghiệm thức 1
Ngày 1 3 5 7 9 11 13 17 21 25 29 33 37 39
Độ sụt lún 24.5 24.2 23.9 23.4 22.6 21.3 20.7 19.6 18.4 17.9 17 16.3 15.8 15.1
Biểu đồ biểu diễn độ sụt lún đo đạc đƣợc sau 39 ngày.
Hình 3.3. Biểu đồ biến thiên độ sụt lún của nghiệm thức 1
Nhận xét:
Rơm- Sơ dừa với tỉ lệ phối trộn là: 8- 1- 1- chế phẩm EM-FERT1. Khối ủ khi phân
hủy độ sụt lún cũng không đáng kể nhƣng ở ngày thứ 9 và 11 độ sụt lún đã giảm
manh từ 22.6 xuống 21.3cm, và ngày 17 với 21 có sụt giảm đáng kể còn 18.4cm. Và
vẫn giảm đều đến ngày thứ 39.
 Chọn ngày thứ 11 là ngày cho kết quả tối ƣu nhất
10
15
20
25
30
1 3 5 7 9 11 13 17 21 25 29 33 37 39
NT1: Độ sụt lún
Độ sụt

Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác châu thành – long an

Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác châu thành – long an

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác châu thành – long an

Similar to Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác châu thành – long an (20)

More from https://www.facebook.com/garmentspace

More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu tăng cường chế phẩm sinh học để sản xuất phân vi sinh từ phế thải trái thanh long tại vùng canh tác châu thành – long an