Luận Văn Nghiên cứu tỉ lệ vi sinh trên chất nền để xử lý bã khoai mì

Chương I MỞ ĐẦUI.1 ĐẶT VẤN ĐỀỞ nước ta trong những năm gần đây nền kinh tế đã, đang và sẽ chuyển biến
mạnh mẽ sang nền kinh tế thị trường, dần dần hòa nhập cũng như gắn liền với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới. Một trong vô vàn những hệ quả do sự thay đổi và phát triển của nền kinh tế đó là sự phát triển của cây khoai mì.
Tại Việt Nam, khoai mì là cây lương thực thuộc loại củ có vị trí quan trọng trong cơ cấu phát triển cây lương thực của cả nước và có sản lượng đứng hàng thứ hai sau lúa. Ngoài ra khoai mì còn là nguyên liệu cho chế biến nông nghiệp, công nghiệp và xuất khẩu.
Sản phẩm tinh bột của cây khoai mì có mục đích ứng dụng ngày càng rộng rãi trong các lĩnh vực phục vụ cho cuộc sống con người như lên men bột ngọt, enzim, làm vật liệu sinh học tự hủy, chế biến thực phẩm, sản xuất bia, công nghiệp hóa chất, sản xuất keo dán, giấy, gỗ, thực phẩm .
Bên cạnh những lợi ích kinh tế – xã hội của cây khoai mì thì việc thải ra bã thải là một vấn đề hết sức bức xúc của cộng đồng về mặt môi trường. Hiện tại cũng đã có một vài giải pháp để xử lý loại chất thải này ( như việc nghiên cứu lên men nhờ vi sinh vật để tăng hàm lượng dinh dưỡng làm thức ăn chăn nuôi ) nhưng việc tận dụng và xử lý chưa thật sự hợp lý và triệt để.
Nghiên cứu quá trình phân hủy kỵ khí ( nghiên cứu tỉ lệ vi sinh trên chất nền ) của bã khoai mì để xử lí và thu nhận khí sinh học (CH4) thể hiện tính khả thi và vô cùng cần thiết của đề tài trong việc áp dụng biện pháp khoa học để phần nào làm giảm và hạn chế lượng chất thải ra ngoài môi trường.Hiện nay việc áp dụng các biện pháp sinh học để xử lí ô nhiễm môi trường đang là vấn đề rất được giới chuyên môn cũng như công luận rất quan tâm vì các biện pháp sinh học khi áp dụng thường rất triệt để và chi phí xử lí thấp.chính vì vậy mà việc xử lí bã bằng biện pháp sinh học kị khí được thực hiện để đáp ứng nhu cầu của thị trường.
I.2 MỤC TIÊU,PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
405312322"PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM . 108
I.2.1 mục tiêu nghiên cứuTrên cơ sở những kết quả thực nghiệm đánh giá được hiệu quả xử lí và tận dụng bã khoai mì tạo ra các sản phẩm có ích phục vụ cho nhu cầu sản xuất và đời sống của con người.
I.2.2 Nội dung nghiên cứuI.2.2.1 . Nghiên cứu quá trình sinh học kị khí diễn ra trong quá trình ủ mẫu kị khíI.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kị khí chất hữu cơI.2.2.3 Từ đó xây dựng mô hình xử lí bã khoai mì bằng lên men kị khíI.2.2.4 . Đánh giá hiệu quả phân hủy của bã khoai mìI.2.3 phương pháp nghiên cứu.Nghiên cứu quá trình sinh học kị khí bã khoai mì, nghiên cứu tỉ lệ vi sinh trên chất nền để xử lí bã khoai mì bằng phương pháp ủ kị khí nhờ quá trình lên men của các vi sinh vật kị khí. Trên cơ sở những kết quả thực nghiệm đánh giá được hiệu quả xử lý tận dụng bã khoai mì tạo sản phẩm có ích phục vụ sản xuất và đời sống.
I.2.4 Tính mới của đề tài:
Hiện tại việc nghiên cứu xử lý bã khoai mì chưa được tiến hành rộng rãi. Có những nghiên cứu tận dụng bã khoai mì làm chế phẩm sinh học cho gia súc nhưng chỉ áp dụng với sản lượng thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu thực tế.

I.2.5 Tính khoa học: Các nghiên cứu của đề tài đều được thực hiện trên mô hình thí nghiệm
I.2.6 Khả năng áp dụng thực tế: Kết quả nghiên cứu sẽ được áp dụng cho tất cả các cơ sở sản xuất có phụ phẩm là bã khoai mì như cơ sở chế biến tinh bột mì, bột ngọt .
MUÏC LUÏC
Chương I MỞ ĐẦU 1
I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
I.2 MỤC TIÊU,PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2
I.2.1 mục tiêu nghiên cứu. 4
I.2.2 Nội dung nghiên cứu. 4
I.2.3 phương pháp nghiên cứu. 4
I.2.4 Tính mới của đề tài: 4
I.2.5 Tính khoa học: 4
I.2.6 Khả năng áp dụng thực tế: 5
Chương II TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI MÌ Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI. 6
II.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOAI MÌ. 6
II.1.1 Cấu tạo khoai mì : 6
II.1.2 Vỏ gỗ. 7
II.1.3 vỏ cùi 7
II.1.4 Thịt củ khoai mì 7
II.1.5 Lõi củ khoai mì 7
II.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM . 10
II.2.1 Tình hình sản xuất khoai mì trên thế giới và Việt Nam 10
II.2.2 Thành phần hóa học của củ khoai mì. 11
II.2.3 Bã khoai mì 11
II.3 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NGHÀNH TINH BỘT SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ 12
II.3.1 Chuẩn bị nguyên liệu. 13
II.3.2 Nghiền nguyên liệu và tách bã. 13
II.3.3 Công Nghệ Sản Xuất Tinh Bột Mì ở Thế Giới và ở Việt Nam 14
II.4 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỊ KHÍ. 15
II.4.1 Phöông phaùp kî khí 15
II.4.2 Phöông phaùp xöû lyù baèng beå loïc sinh hoïc coå ñieån (Biophin). 17
II.4.3 Hoà sinh hoïc xöû lyù kî khí: 17
II.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ BÃ KHOAI MÌ HIỆN NAY Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 18
II.5.1 Dùng làm thức ăn cho gia súc. 18
II.5.2 Sản xuất cồn từ củ khoai mì 19
II.6 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ KỊ KHÍ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 21
II.6.1 Động học của quá trình phân hủy kị khí 21
II.6.2 Những yếu tố ảnh hưởng. 22
Chương III TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ BÃ KHOAI MÌ VÀ CÁC KHÍ SINH HỌC TẠO THÀNH 26
III.1 SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA QUÁ TRÌNH VÀ XU HƯỚNG HIỆN NAY. 26
III.2 HÓA SINH CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ CHẤT THẢI HỮU CƠ BÃ KHOAI MÌ. 28
III.2.1 Giai đọan thủy phân. 28
III.2.2 Giai đoạn axit hóa. 28
III.2.3 Giai đoạn acetat hóa. 29
III.2.4 Giai đoạn tạo metan. 31
III.3 VI SINH VẬT HỌC CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ CHẤT THẢI HỮU CƠ BÃ KHOAI MÌ. 33
III.3.1 Giai đoạn thủy phân. 33
III.3.2 Giai đoạn axit hóa. 34
III.3.3 Giai đoạn acetat hóa. 34
III.3.4 Giai đoạn sinh Metan. 34
III.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ. 36
III.4.1 Nhiệt độ. 36
III.4.2 pH 38
III.4.3 Tính chất của chất nền. 38
III.4.4 Các chất dinh dưỡng đại lượng và vi lượng. 39
III.4.5 Khuấy Đảo Hỗn Hợp Phân Hủy. 40
III.4.6 Các chất gây độc. 40
III.4.7 Tốc độ nạp chất nền. 41
III.4.8 Kết cấu hệ thống. 41
III.4.9 Vi sinh và tỉ lệ vi sinh trên chất nền. 42
Chương IV THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BÃ KHOAI MÌ 44
IV.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CỦ KHOAI MÌ. 44
IV.1.1 Thành phần hóa học. 44
IV.1.2 Thành phần cơ b ản của bã khoai mì. 46
IV.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH BÃ KHOAI MÌ BAN ĐẦU 47
IV.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM . 47
Chương V : ẢNH HƯỞNG CỦA pH LÊN SỰ PHÂN HỦY KỊ KHÍ 48
V.1 MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM . 48
V.1.1 Mô hình thiết bị chuẩn. 48
V.1.2 Mô hình tự chế tạo. 48
V.2 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT,THIẾT BỊ, DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM . 49
V.2.1 Nguyên vật liệu. 49
V.2.2 Thiết bị, hoá chất và dụng cụ thí nghiệm 51
V.3 QUAN TRẮC QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM . 51
V.3.1 quan trắc phần hỗn hợp ủ : 51
V.4 ẢNH HƯỞNG CỦA PH 52
V.4.1 Sơ đồ thực nghiệm 52
V.4.2 Kết quả thực nghiệm 54
V.5 CÔNG NGHỆ ĐỀ XUẤT CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÍ BÃ KHOAI MÌ THU GOM TỪ CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN KHOAI MÌ TRONG 65
V.5.1 Độ pH : 66
V.5.2 kết cấu quá trình phân hủy : 66
V.5.3 Tính chất của chất nền : 67
V.5.4 Các chất dinh dưỡng : 67
V.5.5 Khuấy trộn : 67
Chương VI KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. 68
VI.1 KẾT LUẬN 68
VI.2 ĐỀ NGHỊ . 68