Luận Văn Thạc Sĩ Về Tái Sử Dụng Cơm Thừa Để Sản Xuất Phân Bón Lá

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường nghiên cứu tái sử dụng cơm thừa để sản xuất phân bón lá, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

• Tác giả: Bùi Thị Xuân Thu
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hai
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Tái Sử Dụng Cơm Thừa Để Sản Xuất Phân Bón Lá
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. PHẦN MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Lý do chọn đề tài
• 1.3. Mục đích nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng nghiên cứu
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
• 1.8. Tính mới của đề tài
• 1.9. Kết cấu của luận văn
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI HỮU CƠ TỪ THỨC ĂN THỪA
• 1.1.1. Khái niệm rác thải hữu cơ
• 1.1.2. Nguồn gốc phát sinh rác thải hữu cơ
• 1.1.3. Đặc điểm của rác thải hữu cơ
• 1.1.4. Rác thải là cơm thừa
• 1.2. CÁC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THỨC ĂN THỪA
• 1.3. Tổng quan về phân bón lá
• 1.3.1. Lịch sử phát triển
• 1.4. Tổng quan về phân bón vi sinh
• 1.5. Lịch sử phát triển Bacillus subtilis
• 1.6. Đặc điểm của Bacillus subtilis
• 1.7. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTOBACILLUS SPP
• 1.7.1. Lịch sử nghiên cứu về Lactobacillus spp.
• 1.7.2. Phân loại Lactobacillus spp.
• 1.7.3. Đặc điểm phân bố
• 1.7.4. Đặc điểm hình thái của vi khuẩn Lactobacillus spp.
• 1.7.5. Đặc điểm sinh trưởng của vi khuẩn Lactobacillus spp.
• 1.7.6. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn Lactobacillus spp.
• 1.7.7. Đặc điểm sinh hóa của vi khuẩn Lactobacillus spp.
• 1.7.8. Khả năng phân giải protein của vi khuẩn Lactobacillus spp.
• 1.7.9. Khả năng sinh ra các chất kháng khuẩn và đối kháng với các vi khuẩn gây bệnh
• 1.7.10. Tình hình nghiên cứu sử dụng Lactobacillus bổ sung vào chế phẩm phân bón vi sinh hữu cơ trong nông nghiệp
• 1.8. TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH LÊN MEN
• 1.8.1. Phân loại sản phẩm lên men
• 1.8.2. Các vi sinh vật tham gia trong quá trình lên men
• 1.8.3. Quá trình lên men ở phòng thí nghiệm
• 1.9. TỔNG QUAN VỀ ĐẠM TỔNG
• 1.10. TỔNG QUAN VỀ AMINO ACID
• 3. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu
• 2.1.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.3. Dụng cụ và thiết bị
• 2.4. Hóa chất và môi trường
• 2.5. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
• 2.5.1. Bố trí thí nghiệm chung
• 2.5.2. Bố trí thí nghiệm chi tiết
• 2.6. Tiến hành thí nghiệm
• 4. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tình hình thức ăn thừa tại thành phố Hồ Chí Minh
• 3.2. Đặc điểm của nguồn thức ăn thừa
• 3.3. Làm thuần các chủng vi sinh vật
• 3.4. Xác định tỷ lệ vi khuẩn Bacillus subtilis và Lactobacillus thích hợp để tăng cường quá trình phân hủy thức ăn thừa tạo phân bón
• 3.5. Đánh giá mức độ nhiễm Coliform và Salmonella của dịch thủy phân ở các công thức
• 3.5.1. Sự hiện diện của vi khuẩn Coliform
• 3.5.2. Sự hiện diện của vi khuẩn Salmonella
• 3.6. Hiệu quả của phân bón hữu cơ vi sinh vật từ thức ăn thừa đến sinh trưởng của thực vật
• 3.6.1. Ảnh hưởng của chế phẩm đến khả năng nảy mầm của đậu xanh
• 3.6.2. Ảnh hưởng của dịch thủy phân từ thức ăn thừa đến sinh trưởng của cây rau muống
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về tái sử dụng cơm thừa để sản xuất phân bón lá

Tái sử dụng cơm thừa để sản xuất phân bón lá là một giải pháp hiệu quả nhằm giảm thiểu rác thải thực phẩm và bảo vệ môi trường. Theo nghiên cứu, mỗi ngày có hàng triệu tấn thức ăn thừa được thải ra, trong đó chỉ một phần nhỏ được tái chế. Việc chuyển hóa nguồn thức ăn thừa này thành phân bón không chỉ giúp giảm ô nhiễm mà còn cung cấp nguồn dinh dưỡng cho cây trồng.

1.1. Khái niệm và lợi ích của phân bón lá từ cơm thừa

Phân bón lá từ cơm thừa là sản phẩm được tạo ra từ quá trình lên men thức ăn thừa. Sản phẩm này không chỉ giúp cải thiện chất lượng đất mà còn cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, giúp tăng năng suất và chất lượng nông sản.

1.2. Tình hình rác thải thực phẩm tại Việt Nam

Việt Nam hiện đang đối mặt với vấn đề rác thải thực phẩm nghiêm trọng. Mỗi năm, hàng triệu tấn thức ăn thừa từ các nhà hàng và hộ gia đình bị vứt bỏ, gây ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên.

II. Vấn đề và thách thức trong việc tái sử dụng cơm thừa

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc tái sử dụng cơm thừa để sản xuất phân bón lá vẫn gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là nhận thức của người dân về việc tái chế rác thải thực phẩm. Ngoài ra, quy trình sản xuất phân bón từ cơm thừa cũng cần được nghiên cứu và cải tiến để đảm bảo chất lượng.

2.1. Nhận thức của cộng đồng về tái chế thực phẩm

Nhiều người dân vẫn chưa nhận thức được lợi ích của việc tái chế thức ăn thừa. Việc giáo dục và nâng cao nhận thức là rất cần thiết để khuyến khích mọi người tham gia vào quá trình này.

2.2. Quy trình sản xuất phân bón từ cơm thừa

Quy trình sản xuất phân bón từ cơm thừa bao gồm nhiều bước như thu gom, xử lý và lên men. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn chất lượng.

III. Phương pháp sản xuất phân bón lá từ cơm thừa

Có nhiều phương pháp khác nhau để sản xuất phân bón lá từ cơm thừa. Việc sử dụng các chủng vi sinh vật như Bacillus subtilis và Lactobacillus là một trong những phương pháp hiệu quả nhất. Những vi sinh vật này giúp phân hủy thức ăn thừa và tạo ra các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.

3.1. Sử dụng vi sinh vật trong quá trình lên men

Việc sử dụng vi sinh vật như Bacillus subtilis và Lactobacillus trong quá trình lên men giúp tăng cường khả năng phân hủy thức ăn thừa, tạo ra phân bón hữu cơ chất lượng cao.

3.2. Tỷ lệ phối trộn vi sinh vật tối ưu

Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ phối trộn giữa Bacillus subtilis và Lactobacillus có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả phân hủy thức ăn thừa. Tỷ lệ 1:1 được cho là tối ưu để đạt được kết quả tốt nhất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phân bón lá từ cơm thừa

Phân bón lá từ cơm thừa đã được ứng dụng thành công trong nhiều mô hình nông nghiệp. Kết quả cho thấy sản phẩm này không chỉ giúp cải thiện năng suất cây trồng mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Nhiều nông dân đã áp dụng phương pháp này và nhận thấy sự khác biệt rõ rệt trong sản xuất.

4.1. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của phân bón

Nghiên cứu cho thấy phân bón từ cơm thừa có khả năng kích thích sự nảy mầm và tăng trưởng của cây trồng, đặc biệt là rau muống và các loại cây khác.

4.2. Các mô hình ứng dụng thành công

Nhiều mô hình nông nghiệp tại TP. HCM đã áp dụng phân bón từ cơm thừa và đạt được kết quả khả quan, giúp giảm chi phí sản xuất và tăng lợi nhuận.

V. Kết luận và tương lai của tái sử dụng cơm thừa

Tái sử dụng cơm thừa để sản xuất phân bón lá là một giải pháp bền vững cho vấn đề rác thải thực phẩm. Với sự phát triển của công nghệ và nhận thức của cộng đồng, tương lai của phương pháp này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho nông nghiệp và môi trường.

5.1. Tầm quan trọng của việc tái chế thực phẩm

Việc tái chế thực phẩm không chỉ giúp giảm ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn tài nguyên quý giá cho nông nghiệp. Đây là một hướng đi cần thiết trong bối cảnh hiện nay.

5.2. Định hướng phát triển trong tương lai

Cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích việc tái sử dụng cơm thừa để sản xuất phân bón. Đồng thời, nghiên cứu và phát triển công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả của phương pháp này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo khảo sát tại thành phố Hồ Chí Minh, mỗi ngày có khoảng từ 40 đến 150 kg thức ăn thừa phát sinh từ các nhà hàng và dịch vụ ăn uống. Tuy nhiên, chỉ dưới 30% lượng thức ăn thừa này được thu gom để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, còn lại phần lớn bị bỏ đi dưới dạng rác thải, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Thức ăn thừa có độ ẩm cao (79,39%), tỷ lệ C/N là 30,43 và pH trung tính khoảng 6,3, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men và sản xuất phân bón lá dạng lỏng. Mục tiêu nghiên cứu là tận dụng nguồn thức ăn thừa này để sản xuất phân bón lá hữu cơ vi sinh, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, hạn chế nhập khẩu phân bón và nâng cao chất lượng nông sản sạch tại Việt Nam. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 11 năm 2016 đến tháng 6 năm 2017 tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp quản lý hiệu quả nguồn rác thải hữu cơ mà còn mở ra hướng đi mới trong sản xuất phân bón vi sinh thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu phát triển nông nghiệp bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về rác thải hữu cơ, vi sinh vật phân hủy và sản xuất phân bón vi sinh. Hai chủng vi sinh vật chính được sử dụng là Bacillus subtilis và Lactobacillus spp., với các đặc điểm sinh học và sinh hóa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Bacillus subtilis là vi khuẩn hiếu khí có khả năng sinh bào tử, sản xuất nhiều enzyme thủy phân như protease, amylase, giúp phân giải protein và tinh bột trong thức ăn thừa. Lactobacillus spp. là vi khuẩn kỵ khí tùy nghi, có khả năng lên men lactic, sản xuất acid lactic và bacteriocin, giúp ức chế vi sinh vật gây bệnh và tăng cường hiệu quả phân hủy. Quá trình lên men thiếu khí được áp dụng để chuyển hóa thức ăn thừa thành phân bón lá dạng lỏng, tận dụng các enzyme và hoạt tính sinh học của vi sinh vật. Các khái niệm chính bao gồm: rác thải hữu cơ, phân bón lá, phân bón vi sinh, lên men vi sinh, và các chỉ tiêu chất lượng phân bón như hàm lượng nitơ tổng số và nitơ formol.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là thức ăn thừa thu thập từ một số nhà hàng tại TP. Hồ Chí Minh, với khối lượng khảo sát hàng ngày từ 40 đến 150 kg. Việc chọn mẫu thức ăn thừa được thực hiện ngẫu nhiên nhằm đảm bảo tính đại diện. Các chủng vi sinh vật Bacillus subtilis BDH4 và Lactobacillus L2 được làm thuần chủng và kiểm tra độ thuần trước khi sử dụng. Phương pháp lên men được tiến hành trong điều kiện thiếu khí, với tỷ lệ phối trộn vi sinh vật khác nhau (đặc biệt tỷ lệ 1:1 giữa Bacillus subtilis và Lactobacillus). Các chỉ tiêu phân tích bao gồm độ ẩm, pH, tỷ lệ C/N của nguyên liệu, hàm lượng nitơ tổng số và nitơ formol trong dịch thủy phân, cũng như kiểm tra sự hiện diện của vi khuẩn gây bệnh như Salmonella và Coliform. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 11/2016 đến tháng 6/2017, với các phân tích số liệu được xử lý bằng phần mềm SAS và Excel để đảm bảo độ tin cậy và chính xác. Ngoài ra, hiệu quả phân bón được đánh giá qua khả năng kích thích nảy mầm hạt đậu xanh và tăng trưởng cây rau muống trong thí nghiệm thực địa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tiềm năng thức ăn thừa tại TP. Hồ Chí Minh: Mỗi nhà hàng thải ra trung bình từ 40 đến 150 kg thức ăn thừa mỗi ngày, trong đó chỉ khoảng 30% được thu gom để chăn nuôi, còn lại phần lớn bị bỏ đi gây ô nhiễm môi trường.

2. Đặc điểm nguyên liệu: Thức ăn thừa có độ ẩm cao 79,39%, tỷ lệ C/N là 30,43 và pH = 6,3, phù hợp cho quá trình lên men và sản xuất phân bón lá dạng lỏng.

3. Hiệu quả phối trộn vi sinh vật: Việc sử dụng vi khuẩn Bacillus subtilis hoặc phối trộn Bacillus subtilis và Lactobacillus theo tỷ lệ 1:1 cho kết quả thủy phân thức ăn thừa tốt hơn so với không bổ sung vi sinh vật hoặc bổ sung chế phẩm thương mại Emina. Hàm lượng nitơ tổng số và nitơ formol trong dịch thủy phân của các công thức bổ sung vi sinh vật cao hơn đáng kể, với tỷ lệ phối trộn 1:1 đạt hiệu quả tối ưu.

4. An toàn sinh học: Dịch thủy phân từ các công thức bổ sung Bacillus subtilis hoặc phối trộn Bacillus subtilis và Lactobacillus không phát hiện vi khuẩn Salmonella và Coliform, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn của phân bón hữu cơ.

5. Hiệu quả phân bón: Phân bón sản xuất từ thức ăn thừa có khả năng kích thích sự nảy mầm của hạt đậu xanh và tăng trưởng cây rau muống rõ rệt so với đối chứng, với tỷ lệ nảy mầm và chiều cao cây tăng trung bình trên 20%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả cao trong quá trình lên men là do đặc tính sinh học của Bacillus subtilis và Lactobacillus, với khả năng sản xuất enzyme thủy phân protein, tinh bột và lipid, đồng thời tạo môi trường acid lactic giúp ức chế vi sinh vật gây bệnh. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với báo cáo của các nhà khoa học quốc tế về việc sử dụng thức ăn thừa lên men để sản xuất phân bón dạng lỏng có hàm lượng nitơ cao và an toàn sinh học. Việc không phát hiện Salmonella và Coliform trong dịch thủy phân chứng tỏ quy trình lên men và phối trộn vi sinh vật đã kiểm soát tốt các tác nhân gây bệnh, đảm bảo an toàn cho cây trồng và môi trường. Biểu đồ so sánh hàm lượng nitơ tổng số và nitơ formol giữa các công thức lên men có thể minh họa rõ ràng sự vượt trội của công thức phối trộn vi sinh vật 1:1. Kết quả thí nghiệm thực địa với cây rau muống cũng cho thấy phân bón từ thức ăn thừa không chỉ thân thiện môi trường mà còn có hiệu quả kích thích sinh trưởng, góp phần nâng cao năng suất nông nghiệp sạch.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống thu gom thức ăn thừa hiệu quả: Tăng tỷ lệ thu gom thức ăn thừa từ dưới 30% hiện nay lên ít nhất 60% trong vòng 2 năm tới, do các cơ quan quản lý môi trường và các nhà hàng phối hợp thực hiện nhằm giảm thiểu lượng rác thải hữu cơ gây ô nhiễm.

2. Phát triển quy trình sản xuất phân bón lá vi sinh quy mô công nghiệp: Áp dụng quy trình lên men phối trộn Bacillus subtilis và Lactobacillus tỷ lệ 1:1 để sản xuất phân bón lá hữu cơ, với mục tiêu tăng sản lượng phân bón lên khoảng 20 tấn/năm trong 3 năm tới, do các doanh nghiệp công nghệ sinh học và nông nghiệp thực hiện.

3. Tăng cường kiểm soát chất lượng và an toàn sinh học: Thiết lập hệ thống kiểm tra định kỳ vi sinh vật gây bệnh trong sản phẩm phân bón, đảm bảo không phát hiện Salmonella và Coliform, do các cơ quan quản lý chất lượng nông sản và môi trường thực hiện liên tục.

4. Khuyến khích sử dụng phân bón lá vi sinh trong sản xuất nông nghiệp sạch: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo cho nông dân và doanh nghiệp về lợi ích và cách sử dụng phân bón lá từ thức ăn thừa, nhằm nâng cao tỷ lệ sử dụng phân bón hữu cơ lên trên 50% trong 5 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường, công nghệ sinh học: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm về tái sử dụng rác thải hữu cơ, đặc biệt là thức ăn thừa, trong sản xuất phân bón vi sinh, giúp mở rộng kiến thức và phát triển các nghiên cứu tiếp theo.

2. Doanh nghiệp sản xuất phân bón hữu cơ và công nghệ sinh học: Tham khảo quy trình lên men và phối trộn vi sinh vật hiệu quả, cũng như các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm để ứng dụng vào sản xuất phân bón lá thân thiện môi trường.

3. Cơ quan quản lý môi trường và nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách thu gom, xử lý rác thải hữu cơ và khuyến khích phát triển phân bón vi sinh, góp phần giảm thiểu ô nhiễm và thúc đẩy nông nghiệp bền vững.

4. Nông dân và nhà sản xuất nông nghiệp sạch: Áp dụng phân bón lá vi sinh từ thức ăn thừa để cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng, đồng thời giảm thiểu sử dụng phân bón hóa học, bảo vệ sức khỏe và môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao thức ăn thừa lại phù hợp để sản xuất phân bón lá?
   Thức ăn thừa có độ ẩm cao (khoảng 79,39%), tỷ lệ C/N phù hợp (30,43) và pH trung tính (6,3), tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phân hủy và lên men, giúp chuyển hóa thành phân bón lá dạng lỏng giàu dinh dưỡng.

2. Vi sinh vật nào được sử dụng trong quá trình lên men?
   Hai chủng chính là Bacillus subtilis BDH4 và Lactobacillus L2, phối trộn theo tỷ lệ 1:1 để tối ưu hóa quá trình phân hủy thức ăn thừa và nâng cao hàm lượng nitơ trong phân bón.

3. Sản phẩm phân bón có an toàn không?
   Dịch thủy phân từ các công thức lên men không phát hiện vi khuẩn gây bệnh như Salmonella và Coliform, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn của phân bón hữu cơ, đảm bảo an toàn cho cây trồng và môi trường.

4. Phân bón lá từ thức ăn thừa có hiệu quả như thế nào đối với cây trồng?
   Phân bón kích thích sự nảy mầm hạt đậu xanh và tăng trưởng cây rau muống, với tỷ lệ nảy mầm và chiều cao cây tăng trung bình trên 20% so với đối chứng, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong thực tế.

5. Làm thế nào để áp dụng quy trình này vào sản xuất quy mô lớn?
   Cần xây dựng hệ thống thu gom thức ăn thừa hiệu quả, phát triển quy trình lên men vi sinh quy mô công nghiệp, kiểm soát chất lượng sản phẩm và đào tạo người sử dụng để mở rộng ứng dụng trong nông nghiệp sạch.

Kết luận

• Thức ăn thừa tại TP. Hồ Chí Minh có tiềm năng lớn để tái sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân bón lá vi sinh với khối lượng phát sinh hàng ngày từ 40 đến 150 kg mỗi nhà hàng.
• Vi khuẩn Bacillus subtilis và Lactobacillus phối trộn tỷ lệ 1:1 là tổ hợp vi sinh vật hiệu quả nhất trong quá trình lên men, nâng cao hàm lượng nitơ và đảm bảo an toàn sinh học cho sản phẩm.
• Phân bón lá sản xuất từ thức ăn thừa kích thích sự nảy mầm và tăng trưởng cây trồng, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản sạch.
• Nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong quản lý rác thải hữu cơ và phát triển phân bón vi sinh thân thiện môi trường tại Việt Nam.
• Đề xuất triển khai thu gom thức ăn thừa, phát triển quy trình sản xuất quy mô công nghiệp và khuyến khích sử dụng phân bón lá vi sinh trong nông nghiệp sạch trong các năm tiếp theo.

Hãy cùng chung tay phát triển công nghệ tái chế thức ăn thừa thành phân bón hữu cơ để bảo vệ môi trường và nâng cao giá trị nông sản bền vững!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan tài liệu – nội dung chương đề cập đến các nội dung liên quan đến tài liệu nghiên cứu. - Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu – nội dung chương đề cập đến các dụng cụ, thiết bị và các phương pháp nghiên cứu trong luận văn. - Chương 3: Kết quả và thảo luận – nội dung chương đưa ra những kết quả mà luận văn thực hiện được và đưa ra những thảo luận, biện chứng cho kết quả thu được. - Phần kết luận và kiến nghị: Nội dung chương tóm lại những kết quả mà luận văn đạt được và đề nghị cho những hướng cần cải thiện thêm trong luận văn.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI HỮU CƠ TỪ THỨC ĂN THỪA 1. Khái niệm rác thải hữu cơ Rác thải hữu cơ là loại rác thải có nguồn gốc từ thiên và có thành phần chính là C, H, O. Ngoài 3 thành phần chính này, rác thải hữu cơ còn có thêm các thành phần khác như S, N, P… Nói một cách khái quát, dễ hiểu hơn thì đó là các chất thải được loại bỏ từ nguyên liệu thực phẩm.

thức ăn thừa, vỏ và hoa quả, bánh kẹo, hoa lá trang trí trong nhà đã bị héo mà con người không dung được nữa, vứt bỏ vào môi trường sống. Nguồn gốc phát sinh rác thải hữu cơ Từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp: Nguồn chất thải chủ yếu từ các cánh đồng sau mùa vụ, các trang trại, các vườn cây,. Rác thải chủ yếu thực phẩm dư thừa, phân gia súc, rác nông nghiệp, các chất thải ra từ trồng trọt, từ quá trình thu hoạch sản phẩm, chế biến các sản phẩm nông nghiệp. Từ các động thương mại: Quầy hàng, nhà hàng, chợ, văn phòng cơ quan, khách sạn,.

Các nguồn thải có thành phần tương tự như đối với các khu dân cư. Từ khu dân cư: Bao gồm các khu dân cư tập trung, những hộ dân cư tách rời. Nguồn rác thải chủ yếu là: Thực phẩm dư thừa. Đặc điểm của rác thải hữu cơ Rác hữu cơ dễ phân hủy (thực vật, chất thải động vật, giấy.

) có thể đem chế biến thành phân bón, ủ kín phân hủy nhờ vi sinh vật, tạo khí thiên nhiên làm nhiên liệu. Rác thải là cơm thừa Theo Tan et al. (2015) có khoảng 8000 tấn thức ăn thừa và rác nhà bếp phát sinh hàng ngày tại Malaysia. Đối với các nước EU, hàng năm có khoảng 88 triệu tấn thức ăn thừa thải ra môi trường.

Mỗi năm, mỗi người vứt bỏ 95 – 115 kg thức ăn thừa. Ở Mỹ, lượng thức ăn thừa chiếm đến 40% sản lượng lương thực sản xuất ra (Gunder, 2012). Theo Zhi-Long Ye et al (2008) và Jialing Tang et al (2016), trong thức ăn thừa chứa một lượng lớn tinh bột và cũng khá giàu protein và lipid. Việc 5 vứt bỏ thức ăn thừa ra các bãi rác thải sẽ tạo điều kiện cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển và đây cũng chính là nguồn phát sinh khí nhà kính (CH4, CO2).

Tính trên phạm vi toàn cầu, thức ăn thừa chiếm 6 – 10% lượng khí nhà kính do con người thải ra. Sử dụng các vi sinh vật để phân hủy thức ăn thừa tạo phân bón dạng lỏng trong điều kiện thiếu oxy giúp giảm lượng khí nhà kính tốt hơn so với ủ compost (Stoknes et al, 2016). CÁC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THỨC ĂN THỪA Việc sử dụng rác thải hữu cơ để ủ phân compost được nhiều tác giả trong vàngoài nước thực hiện và đã được phổ biến rộng rãi cho người dân. Mới đây, Hà Thanh Toàn et al (2010) cho biết, phân hủy rác thải bằng biện pháp sinh học trong thùng lên men 10 lít, giúp làm giảm khí thải và rút ngắn thời gian từ 22 ngày xuống còn 18 ngày.

Tuy nhiên cứu nghiên cứu về sử dụng thức ăn vẫn còn hạn chế. Trong khi đó, Leah Mason et al (2011) Syeda Azeem Unnisa (2015), Tan Lih Min (2015), Stoknes et al (2016) đều cho rằng thức ăn thừa chá một lượng lớn các chất hữu cơ. Việc vứt bỏ thức ăn thừa ra các bãi rác sẽ gây mùi hôi khó chịu và làm gây phát thải đáng kể lượng khí nhà kính. Các nghiên cứu cho rằng, tái sử dụng thức ăn thừa bằng lên men thiếu khí sẽ tạo nên phân bón hữu cơ rất tốt cho cây trồng.

Theo Leah Mason et al (2011), phân bón dạng lỏng tạo ra từ thức ăn thừa có hàm lượng N là 1.7% rất thích hợp để phun cho cây trồng. Tổng quan về phân bón lá 1.1 Lịch sử phát triển Phân bón lá được sử dụng ở Việt Nam từ đầu những năm 1980 của thế kỷ trước, tuy nhiên phải đến năm 2000,thuật ngữ phân bón lá mới được chính thức đề cập trong các văn bản pháp qui của Nhà nước (Nghị định số 113/2003/NĐ-CP ngày 07/10/2003 và các thông tư, quyết định của Bộ Nông nghiệp và PTNT). Vai trò của phân bón lá ngày càng tăng do việc sử dụng lâu dài các nguyên tố dinh dưỡng đa, trung lượng mà không có bổ sung các chất vi lượng; Hơn nữa, nhiều nguyên tố, nhất là vi lượng dễ bị kết tủa khi thay đổi môi trường đất, rửa trôi. nên việc đưa các nguyên tố này vào cây trồng thông qua lá là phương pháp hiệu quả.

Hầu hết 6 phân bón lá cho hiệu lực nhanh, kinh tế hơn bón vào đất do cây sử dụng đến 95% lượng dinh dưỡng bón vào, trong khi hệ số sử dụng phân bón tương tự khi bón vào đất chỉ đạt 45 - 50%, thậm chí thấp hơn. Một trong những nguyên nhân cơ bản là cây trồng tiếp nhận dinh dưỡng do bón qua lá với diện tích bằng 15 - 20 lần diện tích đất ở tán cây che phủ. Phân bón lá được cây trồng hấp thu qua bề mặt lá thông qua hệ thống khí khổng. Phân bón lá được ví như một loại phân cung cấp vitamin hay thuốc bổ nhằm hỗ trợ cho cây trồng vào những thời điểm đặc biệt như ra lá, ra hoa, ra trái, tăng sức đề kháng khi cây gặp thời tiết bất lợi hay cây mau phục hồi khi bị sâu bệnh tấn công…, phân bón lá là phân ở dạng hòa tan trong nước như vitamin, humat, vi lượng,.

hay các thành phần khoáng đa lượng trung lượng khác. Người ta kết hợp sử dụng phân bón lá với một số chất kích thích để điều khiển quá trình sản xuất của cây trồng.2 Mục tiêu chính khi sử dụng phân bón lá Bổ sung thêm các chất dinh dưỡng còn thiếu mà đất và phân bón đa lượng không thể cung cấp đủ; Giúp cây trồng khắc phục các hạn chế khi việc cung cấp dinh dưỡng qua đất bị ảnh hưởng của nhiệt độ, cường độ chiếu sáng, phản ứng của đất, hoặc xuất hiện các yếu tố dinh dưỡng đối kháng. Cung cấp các chất dinh dưỡng theo hướng tăng cường chức năng, nhất là trong các giai đoạn sinh trưởng sinh thực của cây trồng (hình thành quả, củ, chỉ tiêu chất lượng. Hạn chế mất chất dinh dưỡng trong đất do bị cố định hoặc bị rửa trôi.

Một số nguyên tố dinh dưỡng, thậm chí được khuyến cáo chỉ nên bón qua lá như bón sắt vào đất kiềm, bón các nguyên tố vi lượng.3 Phân loại phân bón lá Có thể chia phân bón lá thành các nhóm theo: Dạng, thành phần dinh dưỡng và theo cơ chế liên kết các nguyên tố dinh dưỡng.  Theo dạng thì phân bón lá được chia thành: Dạng rắn và dạng lỏng. 7  Theo thành phần có thể chia phân bón lá thành 3 nhóm: Chỉ có các yếu tố dinh dưỡng vô cơ riêng rẽ hoặc phối hợp (đa lượng, trung lượng và vi lượng); Có bổ dung chất điều hòa sinh trưởng (kích thích, ức chế. ) và có thuốc bảo vệ thực vật.

 Theo cơ chế liên kết các nguyên tố dinh dưỡng thì phân bón lá được chia thành 2 nhóm: Dạng vô cơ, dạng hữu cơ (trong đó có xelat) và hữu cơ-khoáng.4 Con đường hấp thu phân bón lá Ngoài con đường đi qua khe hở của lớp sáp, còn con đường khác chất tan có thể đi vào tế bào biểu bì lá là đi qua khí khổng trên bề mặt lá. Khí khổng trên lá rất nhiều tùy theo loài. Có những loài khoảng 100 khí khổng/ 1mm2 lá, có loài vài ngàn khí khổng/1 mm2. Vai trò của khí khổng giúp cây trồng thoát hơi nước tốt để ổn định nhiệt độ của cây.

Đồng thời khi khí khổng mở khí CO2 đi vào giúp cho cây quang hợp. Chất tan khi phun qua lá sẽ đi qua khí khổng tuy nhiên khí khổng rất nhỏ nên trong phân bón lá có những phụ gia để làm giảm áp suất hơi từ trong ra. Sự xâm nhập của chất lỏng xuyên qua bề mặt có sức căng cao và các khí khổng có thể xảy ra dưới một số điều kiện. Một trong những điều kiện này là tạo các giọt nhỏ liên kết với sự bốc hơi.

Khi sự bốc hơi xảy ra, mức độ xâm nhập đạt cao nhất và sự hấp thu liên tục xảy ra với các phần chất rắn còn lại. Sự xâm nhập chất dinh dưỡng cònthông qua các không bào bên trong lá cây. Các không bào rất quan trọng để chứa các chất dinh dưỡng trước khi chúng được hấp thu vào bên trong từng tế bào. Các chất dinh dưỡng sẽ vào những không bào này sau khi xâm nhập từ bên ngoài qua lớp biểu bì lá cũng như được hấp thu từ rễ qua các mao mạch trong thân cây.

Những nguyên tắc chung về việc hấp thu chất dinh dưỡng khoáng từ các không bào bên trong từng tế bào lá cũng giống như sự hấp thu từ bộ rễ. Sự hấp thu qua các tế bào lá có thể được điều khiển qua tình trạng dinh dưỡng của cây trồng, nhưng đây không phải là quy luật chung mặc dù hiện tượng này đã được khám phá đối với sự hấp thu lân. Việc hấp thu lân qua lá và vận chuyển xuống rễ xảy ra nhanh hơn đối với cây đang thiếu lân. Kế tiếp phân bón lá xâm nhập vào màng tế bào.

Đây là thành phần sống của 8 tế bào cấu tạo bởi phospholipid và trên đó có gắn những protein giữa những protein có những khoảng hở để cho các chất tan chui qua.5 Lưu ý khi sử dụng phân bón lá Bón qua lá tốt nhất khi bón bổ sung hoặc bón thúc nhằm đáp ứng nhanh yêu cầu dinh dưỡng của cây, hòa loãng phân theo đúng tỷ lệ trên bao bì; nhiệt độ quá cao, đất bị khô hạn nặng không nên dùng phân bón lá vì dễ làm rụng lá. Không sử dụng phân bón lá lúc cây đang ra hoa, lúc trời nắng vì sẽ làm rụng hoa quả và làm giảm hiệu lực phân.