Luận Văn Nghiên cứu sản xuất phân compost từ vỏ cà phê

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1. Mở đầu 1
1.2. Mục tiêu của đề tài 2
1.3. Nội dung nghiên cứu 2
1.4. Đối tượng nghiên cứu 2
1.5. Phạm vi nghiên cứu 2
1.6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
1.7. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
1.8. Phương pháp nghiên cứu 3
1.8.1. Phương pháp luận 3
1.8.2. Phương pháp thực tiễn 3
CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP 4
2.1. Tổng quan về nông nghiệp Việt Nam 4
2.2. Thực trạng phụ phẩm nông nghiệp Việt Nam 4
2.3. Thực trạng vỏ cà phê 6
CHƯƠNG III : TỔNG QUAN PHÂN COMPOST 8
3.1. Giới thiệu 8
3.2. Định Nghĩa 9
3.2.1. Định nghĩa theo đúng thuật ngữ 9
3.2.2. Định nghĩa theo quan điểm sinh thái 10
3.3. Sinh Vật chuyển hóa compost 10
3.3.1. Phương pháp sản xuất compost sử dụng trùng đất 13
3.3.2. Vi sinh vật thêm vào để tăng tốc quá trình sản xuất compost 13
3.4. Các yếu tố của quá trình sản xuất compost 14
3.4.1. Các yếu tố dinh dưỡng 15
3.4.1.1. Nguyên tố đa lượng và vi lượng 15
3.4.1.2. Tỷ lệ C/N 16
3.4.1.3. Phân tích C, N 16
3.4.1.4. Kích cỡ hạt 18
3.4.2. Những yếu tố môi trường 19
3.4.2.1. Nhiệt độ 19
3.4.2.2. pH 20
3.4.2.3. Độ ẩm 21
3.4.3. Sự thông khí 23
3.4.4. Các thông số vận hành 25
3.4.4.1. Giám sát quá trình ủ compost 25
3.4.4.2. sử dụng đại lượng 29
3.4.4.3. Đo lường sự ổn định của sản phẩm/quá trình 30
3.5. Công nghệ sản xuất compost 34
3.5.1. Nguyên tắc chung 34
3.5.2 . Trang thiết bị 34
3.5.3. Lọc sinh học 36
3.5.4. Những yếu tố sử dụng lựa chọn hệ thống 39
3.6. Những hệ thống sản xuất compost 41
3.6.1. Hệ thống sản xuất compost dạng “Windrow” 41
3.6.1.1. Sản xuất compost dạng kiểu luống tĩnh 42
3.6.1.2. Sản xuất compost dạng luống có đảo trộn 47
3.6.2. Sản xuất compost trong thùng hay kênh mương 55
CHƯƠNG IV: MÔ HÌNH VÀ PHUONG PHÁP NGHIÊN CỨU 60
4.1. Nghiên cứu lý thuyết 60
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm 60
4.2.1. Mô hình thực nghiệm 60
4.2.2. Phân tích chỉ tiêu đầu vào 61
4.2.3. Vận hành mô hình ủ 61
4.3. Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 63
4.3.1. Phương pháp phân tích 63
4.3.2. Phương pháp xử lý số liệu 67
CHƯƠNG V: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 68
5.1. Thông số vận hành và đặc tính compost 68
5.2. Kết quả 68
5.2.1. Độ sụt giảm thể tích 69
5.2.2. Nhiệt độ 70
5.2.3. pH 74
5.2.4. Độ ẩm 78
5.2.5. Hàm lượng chất hữu cơ 79
5.2.6. Hàm lượng Cacbon 81
5.2.7. Hàm lượng Nito 82
5.3. Nhận xét và bàn luận 84
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85
6.1. Kết luận 85
6.2. Kiến nghị 85

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Mở đầu
Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành nông nghiệp cũng đã có những thay đổi rất đáng kể. Nhiều máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt, giống mới ra đời, đã đáp ứng kịp với những nhu cầu ngày càng cao. Việt Nam là nước nông nghiệp nên phân bón và giống có thể xem là 2 yếu tố có tính quyết định đến năng suất và chất lượng. Nhiều nơi, do sử dụng quá mức cần thiết các loại phân bón và thuốc trừ sâu hoá học làm cho đất canh tác bị bạc màu đi rất nhanh chóng.
Ngoài ra, những ảnh hưởng của phát triển Nông Nghiệp theo hướng CNH-HĐH cũng góp phần làm cho diện tích đất nông nghiệp ngày một giảm đi, trong khi đó dân số tiếp tục tăng lên, nhu cầu về nhà ở ngày càng nhiều, nếu chúng ta không có quy hoạch và quản lý tốt thì diện tích đất màu mỡ sẽ mất đi nhanh chóng.
Mặt khác, mưa nhiều và tập trung làm cho đất trở nên xói mòn, rửa trôi khá nhanh, đất dễ bị suy thoái, cạn kiệt dinh dưỡng. Bên cạnh đó, việc khai thác và sử dụng quá mức cũng như chế độ canh tác không hợp lý cũng dẫn đến tình trạng sa mạc hóa.
Do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển cao đòi hỏi con người sử dụng nhiều biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lượng sản phẩm. Những hoạt động nhằm mục đích kinh tế này cũng là nguyên nhân cơ bản làm ô nhiễm môi trường.
Mặt khác, ngành nông nghiệp ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hóa học, vì thế dư lượng các chất hóa học trong các loại phân này gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước và ảnh hưởng nhiều đến sinh vật cũng như con người.
Để trả lại độ phì nhiêu cho đất biện pháp cấp thiết đố là sử dụng sản phẩm phân hữu cơ chế biến từ các nguồn khác nhau, đây chính là giải pháp hay nhất hiện nay có thể giải quyết được các vấn đề trên. Phân bón hữu cơ dựa vào các chủng vi sinh vật sẽ phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm công nông nghiệp, . tạo ra sinh khổi, sinh khối này rất tốt cho cây cũng như cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp. Mặt khác với mức sống trung bình của một người nông dân hiện nay không thể dùng các loại phân bón cho cây trồng với giá cả cao như vậy, sự ra đời của hữu cơ đã đáp ứng được mong muốn của người nông dân, vừa tăng năng suất lại hợp túi tiền. Dùng phân hữu cơ có thể thay thế được từ 50 - 100% lượng phân đạm hóa học (tùy từng loại cây trồng bón phân vi sinh có thể tiết kiệm được nhiều chi phí do giá phân hạ, giảm lượng phân bón, giảm số lần phun và lượng thuốc BVTV) Do bón phân hữu cơ nên sản phẩm rất an toàn, lượng nitrat giảm đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả năng giữ ẩm tốt hơn, tăng cường khả năng cải tạo đất do các hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho đất tơi xốp hơn.
Tại Tây Nguyên có khoảng 500.000 ha cà phê, trung bình hang năm thu khoảng 2 triệu tấn cà phê thành phẩm. Với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 15% thì lượng vỏ cà phê tạo ra hàng năm tại đây là khoảng 300.000 ngàn tấn. Vì vậy tiềm năng của việc chế biến vỏ cà phê thành phân compost là rất lớn. Đề tài này ra đời nhằm tận dụng lượng vỏ cà phê bị thải bỏ.
1.2 Mục tiêu đề tài



Tối ưu hóa quá trình ủ phân compost từ vỏ cà phê.
Xây dựng quy trìnhhoàn thiện nhất để ủ phân compost từ vỏ cà phê.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đồ án thực hiện với nhũng nội dung chính sau:


Tổng quan về công nghệ làm phân compost.
Phân tích thành phần, đặc tính của vỏ cà phê.
Lắp đặt và vận hành mô hình ủ compost từ vỏ cà phê
Nghiên cứu các điều kiện tối ưu sản xuất compost tù vỏ cà phê.
1.4 Đối tượng nghiên cứu
Vỏ cà phê từ huyện EaHleo tỉnh Đăk Lăk
1.5 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu trong điều kiện khí hậu tại Quận 12, Tp HCM:


Nhiệt độ trung bình 30 0C.
Độ ẩm trung bình 75%
Ánh sáng tự nhiên.

1.6 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Xử lý vỏ cà phê, tạo nguồn phân bón cho cây trồng
1.7 Phạm vi ứng dụng
Áp dụng với quy mô nhỏ ( hộ gia đình, trang trại nhỏ ).
1.8 Phương pháp nghiên cứu:
1.8.1 Phương pháp luận
Dựa vào những tài liệu sẵn có về quá trình lên men hiếu khí chất thải có nghuồn gốc hữu cơ, để xây dựng mô hình ủ compost từ vỏ cà phê.
Theo dõi liên tục các chỉ tiêu về nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng cacbon, hàm lượng Nito ảnh hưởng đến quá trình tạo ra sản phẩm compost.
1.8.2 Phương pháp thực tiễn
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các số liệu từ quá trình ủ compost, các thông số trong quá trình theo dõi nhiệt độ, độ sụt giảm thể tích, pH, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N.
Phương pháp thực nghiệm: Làm thực nghiệm ủ phân compost.
Phương pháp thống kê: Tính toán biến thiên nhiệt độ, độ ẩm, chất hữu cơ, hàm lượng C, N trong quá trình ủ phân.
Phương pháp đánh giá: Nhận xét, đánh giá kết quả sau quá trình ủ.