Đồ án Nghiên cứu sử dụng nấm phanerochaete chrysosporium phân hủy chất thải rắn hữu cơ làm compost

MỤC LỤCChương 1: MỞ ĐẦU1.1 Sự cần thiết của đề tài 11.2 Mục đích của đề tài 31.3 Giới hạn của đề tài 3Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 Khái niệm compost, con đường hình thành 4 2.1.1 Khái niệm compost 4 2.1.2 Mục đích của quá trình ủ compost 5 2.1.3 Động học quá trình compost 6 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ Compost 92.1.4.1 Nhiệt độ 92.1.4.2 Nước và độ ẩm 102.1.4.3 pH 11 2.1.4.4 Kích thước nguyên liệu 11 2.1.4.5 Nguồn đạm trong nguyên liệu 112.2 Các công nghệ sản xuất compost hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam 12 2.2.1 Các công nghệ sản xuất compost hiện nay trên thế giới 122.2.1.1 Kiểu DANO (Phổ biến ở Đan Mạch) 132.2.1.2 Kiểu Jersey 142.2.1.3 Ủ kiểu hiếu khí cưỡng bức 142.2.1.4 Ủ kiểu Trung Quốc .142.2.1.5 Ủ kiểu windrow 14 2.2.2 Các mô hình sản xuất Compost hiện nay tại Việt Nam 152.2.2.1 Mô hình ủ compost kiểu chia ô không liên tục 152.2.2.2 Mô hình ủ compost kiểu luống 162.2.2.3 Mô hình ủ compost trong thiết bị kín 232.3 Các phương pháp ủ compost 23 2.3.1 Phương pháp ủ theo luống dài 23 2.3.2 Phương pháp ủ trong container 25 2.3.3 Phương pháp ủ theo đống thổi khí thụ động 26 2.3.4 Phương pháp ủ theo đống thổi khí cưỡng bức 27 2.3.5 Phương pháp ủ dạng Silo hoặc tháp phản ứng 292.4 Lợi ích của Compost 30 2.4.1 Đối với môi trường 30 2.4.2 Đối với xã hội 30 2.4.3 Đối với kinh tế 30 2.4.4 Đối với nông nghiệp 302.5 Chủng vi sinh vật 32 2.5.1 Phanerochaete chrysosporium 312.5.1.1 Nguồn gốc và phân loại 312.5.1.2 Đặc điểm hình thái 31 2.5.2 Xạ khuẩn 372.5.2.1 Vị trí của xạ khuẩn trong VSV 372.5.2.2 Đặc điểm hình thái của xạ khuẩn 38 2.5.3 Nấm Trichoderma 402.5.3.1. Nguồn gốc và phân loại 402.5.3.2. Đặc điểm sinh hóa 412.6 Chế phẩm khử mùi EM 48 2.6.1 Tác dụng của EM trong trồng trọt 49 2.6.2 Tác dụng của EM trong chăn nuôi 49 2.6.3 Tác dụng của EM trong xử lý môi trường 50 2.6.4 Nguyên lý của công nghệ EM 512.7 Nguồn rác thải 51 2.7.1 Địa điểm thu gom rác thải 51 2.7.2 Đặc điểm khu vực thu gom RTSH làm đề tài 53Chương 3:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 Vật liệu và hóa chất 55 3.1.1 Môi trường nuôi cấy 55 3.1.2 Dụng cụ và thiết bị 56 3.1.3 Các chủng VSV 573.1.3.1 Chủng nấm Phanerochaete chrysosporium 573.1.3.2 Nấm Trichoderma 573.1.3.3 Xạ khuẩn 573.2 Các phương pháp nghiên cứu 57 3.2.1 Phương pháp nhân giống và khảo sát chủng Phanerochaete chrysosporium 57 3.2.2 Phương pháp khảo sát nấm Trichoderma 583.2.2.1 Khảo sát khả năng phân hủy của nấm Trichoderma 583.2.2.2 Khảo sát tính kháng nấm bệnh của chủng Trichoderma 59 3.2.3 Phương pháp ủ compost 59 3.2.4 Phương pháp đo độ ẩm 61 3.2.5 Phương pháp kiểm tra nhiệt đo 62 3.2.6 Phương pháp kiểm tra pH 62 3.2.7 Phương pháp đo N, P, K và C tổng.623.2.7.1 Phương pháp đo N tổng bằng phương pháp Kjeldhal 623.2.7.2 Phương pháp đo P tổng .643.2.7.3 Phương pháp đo K tổng.653.2.7.4 Phương pháp đo C tổng.67 3.2.8 Phương pháp tính toán bổ sung N, P, K 67Chương 4: KẾT QUẢ – BÀN LUẬN4.1 Kết quả định tính khả năng phân hủy lignin và cellulose 69 4.1.1 Kết quả định tính khả năng phân hủy của chủng Phanerochaete chrysosporium 69 4.1.2 Kết quả định tính khả năng phân hủy của nấm Trichoderma 70 4.1.3 Kết quả khảo sát hoạt tính đối kháng của Trichoderma với nấm bệnh Fusarium oxysporum 714.2 Biến thiên nhiệt độ 734.3 Biến thiên các chất trong quá trình ủ 744.4 Hàm lượng Photpho tổng 754.5 Hàm lượng Kalium tổng 774.6 Bổ sung dinh dưỡng N, P, K cho đạt tiêu chuẩn 10 TCN526-2002 78Chương 5:KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ5.1 Kết luận 805.2 Kiến nghị 81TÀI LIỆU THAM KHẢO 82Phụ lục 10TCN 526-2002 84

MỤC LỤC

Chương 1: MỞ ĐẦU

1.1 Sự cần thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích của đề tài 3

1.3 Giới hạn của đề tài 3

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Khái niệm compost, con đường hình thành 4

2.1.1 Khái niệm compost 4

2.1.2 Mục đích của quá trình ủ compost 5

2.1.3 Động học quá trình compost 6

2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ Compost 9

2.1.4.1 Nhiệt độ 9

2.1.4.2 Nước và độ ẩm 10

2.1.4.3 pH 11

2.1.4.4 Kích thước nguyên liệu 11

2.1.4.5 Nguồn đạm trong nguyên liệu 11

2.2 Các công nghệ sản xuất compost hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam 12

2.2.1 Các công nghệ sản xuất compost hiện nay trên thế giới 12

2.2.1.1 Kiểu DANO (Phổ biến ở Đan Mạch) 13

2.2.1.2 Kiểu Jersey 14

2.2.1.3 Ủ kiểu hiếu khí cưỡng bức 14

2.2.1.4 Ủ kiểu Trung Quốc .14

2.2.1.5 Ủ kiểu windrow 14

2.2.2 Các mô hình sản xuất Compost hiện nay tại Việt Nam 15

2.2.2.1 Mô hình ủ compost kiểu chia ô không liên tục 15

2.2.2.2 Mô hình ủ compost kiểu luống 16

2.2.2.3 Mô hình ủ compost trong thiết bị kín 23

2.3 Các phương pháp ủ compost 23

2.3.1 Phương pháp ủ theo luống dài 23

2.3.2 Phương pháp ủ trong container 25

2.3.3 Phương pháp ủ theo đống thổi khí thụ động 26

2.3.4 Phương pháp ủ theo đống thổi khí cưỡng bức 27

2.3.5 Phương pháp ủ dạng Silo hoặc tháp phản ứng 29

2.4 Lợi ích của Compost 30

2.4.1 Đối với môi trường 30

2.4.2 Đối với xã hội 30

2.4.3 Đối với kinh tế 30

2.4.4 Đối với nông nghiệp 30

2.5 Chủng vi sinh vật 32

2.5.1 Phanerochaete chrysosporium 31

2.5.1.1 Nguồn gốc và phân loại 31

2.5.1.2 Đặc điểm hình thái 31

2.5.2 Xạ khuẩn 37

2.5.2.1 Vị trí của xạ khuẩn trong VSV 37

2.5.2.2 Đặc điểm hình thái của xạ khuẩn 38

2.5.3 Nấm Trichoderma 40

2.5.3.1. Nguồn gốc và phân loại 40

2.5.3.2. Đặc điểm sinh hóa 41

2.6 Chế phẩm khử mùi EM 48

2.6.1 Tác dụng của EM trong trồng trọt 49

2.6.2 Tác dụng của EM trong chăn nuôi 49

2.6.3 Tác dụng của EM trong xử lý môi trường 50

2.6.4 Nguyên lý của công nghệ EM 51

2.7 Nguồn rác thải 51

2.7.1 Địa điểm thu gom rác thải 51

2.7.2 Đặc điểm khu vực thu gom RTSH làm đề tài 53

Chương 3:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu và hóa chất 55

3.1.1 Môi trường nuôi cấy 55

3.1.2 Dụng cụ và thiết bị 56

3.1.3 Các chủng VSV 57

3.1.3.1 Chủng nấm Phanerochaete chrysosporium 57

3.1.3.2 Nấm Trichoderma 57

3.1.3.3 Xạ khuẩn 57

3.2 Các phương pháp nghiên cứu 57

3.2.1 Phương pháp nhân giống và khảo sát chủng Phanerochaete chrysosporium 57

3.2.2 Phương pháp khảo sát nấm Trichoderma 58

3.2.2.1 Khảo sát khả năng phân hủy của nấm Trichoderma 58

3.2.2.2 Khảo sát tính kháng nấm bệnh của chủng Trichoderma 59

3.2.3 Phương pháp ủ compost 59

3.2.4 Phương pháp đo độ ẩm 61

3.2.5 Phương pháp kiểm tra nhiệt đo 62

3.2.6 Phương pháp kiểm tra pH 62

3.2.7 Phương pháp đo N, P, K và C tổng.62

3.2.7.1 Phương pháp đo N tổng bằng phương pháp Kjeldhal 62

3.2.7.2 Phương pháp đo P tổng .64

3.2.7.3 Phương pháp đo K tổng.65

3.2.7.4 Phương pháp đo C tổng.67

3.2.8 Phương pháp tính toán bổ sung N, P, K 67

Chương 4: KẾT QUẢ – BÀN LUẬN

4.1 Kết quả định tính khả năng phân hủy lignin và cellulose 69

4.1.1 Kết quả định tính khả năng phân hủy của chủng Phanerochaete chrysosporium 69

4.1.2 Kết quả định tính khả năng phân hủy của nấm Trichoderma 70

4.1.3 Kết quả khảo sát hoạt tính đối kháng của Trichoderma với nấm bệnh Fusarium oxysporum 71

4.2 Biến thiên nhiệt độ 73

4.3 Biến thiên các chất trong quá trình ủ 74

4.4 Hàm lượng Photpho tổng 75

4.5 Hàm lượng Kalium tổng 77

4.6 Bổ sung dinh dưỡng N, P, K cho đạt tiêu chuẩn 10 TCN526-2002 78

Chương 5:KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

5.1 Kết luận 80

5.2 Kiến nghị 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

Phụ lục 10TCN 526-2002 84