ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HÀ CHÂU HUY

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU
HIỆU ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
SINH HOẠT HỮU CƠ LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH
HỌC TẠI ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật mơi trường
Mã số: 8520320

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đà Nẵng – Năm 2022


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG QUANG HẢI

Phản biện 1: TS. Huỳnh Ngọc Thạch.
Phản biện 2: TS. Lê Hoàng Sơn.

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật môi trường tại Trường Đại học Bách
khoa vào ngày 15 tháng 07 năm 2022.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Học liệu và Truyền thông, Trường Đại học Bách
khoa, Đại học Đà Nẵng
 Thư viện Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa ĐHĐN


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Việc áp dụng các công nghệ xử lý truyền thống hiện nay như chôn
lấp, đốt, … vẫn chưa là giải pháp hữu hiệu để bảo vệ môi trường. Xử
lý chất thải hữu cơ bằng phương pháp sinh học bao gồm việc tạo ra
chế phẩm vi sinh vật có khả năng phân huỷ mạnh các hợp chất hữu cơ
trong chất thải và để ứng dụng trong xử lý chất thải hữu cơ thành phân
bón hữu cơ sinh học là phương án xử lý thân thiện với mơi trường, vì
khơng chỉ xử lý được chất thải hữu cơ mà cịn tạo được lượng phân
bón từ chất thải hữu cơ để giảm bớt chi phí về phân bón cho người
nơng dân. Phương pháp này khơng những giải quyết được các vấn đề
thối hố đất, tránh được ơ nhiễm mơi trường mà cịn nâng cao năng
suất cho ngành nơng nghiệp. Đây là giải pháp có ý nghĩa thực tiễn,
vừa bảo vệ mơi trường, vừa tạo nguồn phân bón hữu cơ cho ngành
nông nghiệp.
Sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu để áp dụng vào sản xuất
phân bón phục vụ nơng nghiệp tạo ra những lợi ích rất lớn cho người
sử dụng vì chế phẩm vi sinh vật không gây ảnh hưởng sức khoẻ con
người và cây trồng, không gây ô nhiễm môi trường và tác hại đến kết
cấu đất, khơng làm thối hố mà cịn góp phần tăng độ phì nhiêu cho
đất, cịn có khả năng diệt côn trùng gây hại, tăng đề kháng cây trồng,
giảm thiểu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Có khả năng đồng hố các
chất dinh dưỡng góp phần tăng chất lượng sản phẩm.

Do tính chất và mức độ quan trọng như vậy nên việc thực hiện đề
tài “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu để ứng
dụng trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ làm phân bón hữu
cơ sinh học tại Đà Nẵng” là cần thiết. Hướng nghiên cứu của đề tài

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2
sẽ mở ra giải pháp áp dụng tiến bộ kỹ thuật, cơng nghệ mới trong kiểm
sốt ơ nhiễm mơi trường theo hướng quản lý và tái sử dụng toàn diện
chất thải hữu cơ góp phần xây dựng và phát triển ngành nơng nghiệp
bền vững và thân thiện mơi trường.
Ngồi ra việc tạo chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu có nguồn gốc phân
lập từ Đà Nẵng để áp dụng xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ làm
phân bón hữu cơ sinh học tại Đà Nẵng sẽ mở ra một giải pháp xử lý
chất thải mới, thân thiện và hữu ích đối với mơi trường, góp phần cho
cơng cuộc phát triển bền vững nông nghiệp trên địa bàn thành phố.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.Mục tiêu tổng quát
Tạo được chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu bản địa có khả năng
chuyển hoá các hợp chất hữu cơ trong chất thải và bước đầu ứng dụng
trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ làm phân bón hữu cơ sinh
học để phục vụ cho sản xuất nơng nghiệp, góp phần giảm thiểu và giải
quyết tình trạng ơ nhiễm mơi trường do các loại chất thải hữu cơ gây
ra trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
2.2.Mục tiêu cụ thể
Tạo được chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu có hoạt tính phân giải

cellulose, tinh bột và protein cao trong chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ...
Thử nghiệm bước đầu ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu
để xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
làm phân bón hữu cơ sinh học.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1.Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở khoa học để đánh giá hiệu quả của
việc ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong xử lý chất thải rắn

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3
sinh hoạt hữu cơ thành phân bón hữu cơ sinh học để phục vụ cho sản
xuất nơng nghiệp, góp phần nâng cao giá trị của chất thải rắn sinh hoạt
hữu cơ, thúc đẩy ngành nông nghiệp phát triển bền vững, nâng cao thu
nhập cho người nông dân tại thành phố Đà Nẵng nói riêng và cả nước
nói chung.
3.2.Ý nghĩa thực tiễn
Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm thiểu được phần nào diện
tích chơn lấp đang dần cạn kiệt trên địa bàn thành phố do chôn lấp chất
thải rắn sinh hoạt hữu cơ gây ra.
Giảm chi phí về phân bón, thuốc trừ sâu cho người nông dân tại
Đà Nẵng, tạo nguồn lợi thơng qua việc sản xuất phân bón từ chất thải
rắn sinh hoạt hữu cơ.
Cung cấp, bổ sung tài liệu tham khảo trong lĩnh vực xử lý chất thải
bằng chế phẩm vi sinh vật.
4. Cấu trúc của luận văn

MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt
1.1.1.

Nguồn gốc

1.1.2.

Thành phần

1.1.3.

Khối lượng phát sinh

1.2. Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật
1.2.1.


Khái niệm chế phẩm vi sinh vật

Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (Effective microorganisms) là tập
hợp các lồi vi sinh vật có ích. Vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic,
nấm men, xạ khuẩn, nấm mốc. Sống cộng sinh trong cùng mơi trường.
Có thể áp dụng chúng như là một chất cấy. Chế phẩm vi sinh vật hoạt
động dựa trên cơ chế tạo hệ sinh thái giúp cho vi sinh vật hoạt động
tốt. Nhằm tăng cường tính đa dạng vi sinh vật, bổ sung các vi sinh vật
có ích vào mơi trường tự nhiên. Giảm thiểu sự ơ nhiễm mơi trường do
các vi sinh vật có hại gây ra.
1.2.2.

Ứng dụng của chế phẩm vi sinh vật

1.2.2.1. Ứng dụng trong chăn nuôi
1.2.2.2. Ứng dụng trong trồng trọt
1.2.2.3. Ứng dụng trong xử lý nước thải
1.2.2.4. Ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ sản
1.2.2.5. Ứng dụng trong sản xuất phân bón
1.2.3.

Một số chế phẩm vi sinh vật nổi bật trên thị trường hiện nay

1.2.3.1. Chế phẩm EM
1.2.3.2. Chế phẩm Sagi Bio
1.2.3.3. Chế phẩm vi sinh vật trừ sâu BT (Bacillus thuringiensis)
1.2.3.4. Chế phẩm vi sinh EMIC
1.2.3.5. Chế phẩm vi sinh EMUNIV

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


5
1.2.3.6. Chế phẩm S.EM
1.3. Nhu cầu sử dụng phân bón của ngành nơng nghiệp tại Việt
Nam
1.3.1.

Tình hình sản xuất phân bón trong nước

1.3.2.

Tình hình nhập khẩu

1.3.3.

Nhu cầu sử dụng

1.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong
xử lý chất thải hữu cơ trên thế giới và Việt Nam
1.4.1.

Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử lý chất thải hữu cơ
trên thế giới

Theo nghiên cứu của Babett et al. (2021) về việc áp dụng vi khuẩn
Cellulomonas flavigena và Streptomyces viridosporus trong việc xử lý
phế phẩm hoa oải hương (hoa lavander) thì việc sử dụng chế phẩm và

vật liệu ủ đã kéo dài được giai đoạn ưa nhiệt, đẩy nhanh sự phân huỷ
các chất hữu cơ và nâng cao số lượng vi sinh vật hữu ích cịn sống,
Sản phẩm ủ khơng có sự xuất hiện của vi khuẩn thương hàn
Salmonella và E.coli, sản phẩm ủ ổn định và sẵn sàng để sử dụng.
Theo kết quả nghiên cứu từ trước đến nay thì chưa có nghiên cứu nào
thành công trong việc sử dụng vật liệu ủ là hoa oải hương.
Ngoài những yếu tố quan trọng như pH, độ ẩm, ủ kỵ khí hay hiếu
khí thì vật liệu là phần rất quan trọng trong quá trình ủ phân và qua sự
nghiên cứu của Yee Van Fan et al. (2017) về so sánh giữa việc sử dụng
nguyên liệu ủ là phế phẩm nông nghiệp hay chất thải đô thị hữu cơ
(CTĐTHC) đã nói lên rằng phế phẩm nơng nghiệp tạo được nhiều kết
quả tích cực hơn là chất thải đơ thị hữu cơ trong việc xử lý bằng chế
phẩm vi sinh. Chất thải đô thị hữu cơ được sử dụng để ủ ít có sự thay

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
đổi lớn giữa mẫu đối chứng và mẫu có chế phẩm, khác biệt lớn nhất
là mẫu có chế phẩm kiểm sốt được tốt mùi hơi trong q trình ủ.
1.4.2.

Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử lý chất thải hữu cơ
tại Việt Nam

Tác giả Vũ Thuý Nga và các cộng sự (2011) đã tuyển chọn được
05 chủng giống vi sinh vật bản địa gồm Streptomyces griseosporeus,
Streptomyces rochei, Bacillus subtillis, Lactobacillus farraginis,

Saccharomyces cerevisiae từ phế thải chăn nuôi tại Quỳ Hợp, Nghệ
An từ đó tạo ra chế phẩm vi sinh xử lý phế thải chăn ni thành phân
bón hữu cơ sinh học và xây dựng được 05 mơ hình ủ phân trên cây
lúa, ngô, lạc, đậu tương và rau tại Quỳ Hợp.
Nguyễn Thị Hằng Nga và cộng sự (2016) đã nghiên cứu sản xuất
thành công chế phẩm vi sinh vật từ phế thải trong quá trình chế biến
tinh bột để làm phân hữu cơ sinh học, chế phẩm sử dụng than bùn là
chất mang và đạt yêu cầu chất lượng theo TCVN 6168-2002 với mật
độ tế bào  108 CFU/g và đảm bảo chất lượng sau 3 tháng bảo quản.
Từ mẫu nước thải tại nhà máy giấy, Vũ Thị Dinh cùng cộng sự
(2017) đã phân lập được 11 chủng vi sinh có khả năng phân giải
cellulose, và trong đó lựa ra được chủng tối ưu nhất là Bacillus subtillis
và bắt đầu áp dụng để xử lý nước thải nhà máy giấy. Với quy mơ phịng
thí nghiệm thì hiệu quả thu được từ việc áp dụng chủng Bacillus
subtillis là khá cao với hiệu suất COD đạt 84,3% sau 09 ngày xử lý.
Lê Thị Loan và Cao Ngọc Điệp (2019) đã phân lập được chủng vi
khuẩn Bacillus subtillis từ một cơ sở sản xuất hủ tiếu Mỹ Tho ở Tiền
Giang và ứng dụng vào xử lý nước thải tại đó. Ứng dụng vi khuẩn này
trong xử lý nước thải cơ sở sản xuất bún đã làm giảm các chỉ số BOD5,
TSS, chỉ số N tổng, P tổng và hàm lượng ammonium lần lượt là

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7
17,76%, 11,26%, 21,87%, 21,67% và 36,61% so với chỉ số ban đầu.
Chỉ tiêu tổng chất rắn lơ lửng và hàm lượng amoni đạt tiêu chuẩn A
của QCVN:40-2011/BTNMT.

Tại Khánh Hoà, tác giả Lê Đặng Công Toại (2020) đã giới thiệu
một quy trình kỹ thuật ủ phân hữu cơ mới với nguyên liệu là phụ phẩm
thu hoạch trong nông nghiệp kết hợp chế phẩm sinh học Fito- Biomix
RR. Các kết quả đạt được có độ chính xác cao, hiệu quả, dễ thực hiện
và có khả năng nhân rộng lớn.
Tác giả Đặng Quang Hải (2020) đã phân lập và tuyển chọn từ nước
thải nhà máy sản xuất cồn được 03 chủng vi khuẩn có hoạt tính
amylase, cellulose và protease cao. Thực nghiệm q trình tạo bùn
hoạt tính từ các chủng đã tuyển chọn với thời gian nhân giống trong
bình tam giác 250ml khoảng 36 giờ, nhân giống trong bể lớn hơn để
tạo đủ lượng bùn hoạt tính đưa vào xử lý khoảng 48 giờ cho mỗi cấp
nhân giống. Kết quả đã cho thấy nước thải sản xuất cồn có hàm lượng
hữu cơ cao (COD 2840 – 4123 mg/l) bằng phương pháp hiếu khí với
hàm lượng bùn hoạt tính bổ sung 30% đã cho hiệu suất xử lý khá cao
84,46% trong khi đó thì trường hợp khơng bổ sung bùn hoạt tính chỉ
đạt 63,72%.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


8
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1.

Đối tượng nghiên cứu


Các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose, tinh bột và
protein.
Các chủng vi sinh vật được sử dụng để sản xuất chế phẩm là những
chủng đã được tuyển chọn và thu nhận tại Trung tâm Công Nghệ Sinh
học Đà Nẵng (từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở của TS Đặng
Quang Hải):
 CT1: Bacillus velezenis
 CT10: Bacillus amyloloquefaciens
 R35: Bacillus subtilis
2.1.2.

Phạm vi nghiên cứu

2.2. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu chính của luận văn bao gồm:
Nội dung 1: Đánh giá tình hình ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong
xử lý chất thải hữu cơ trên thế giới và tại Việt Nam


Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt.



Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật.



Nhu cầu sử dụng phân bón của ngành nơng nghiệp tại Việt

Nam.



Tình hình nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử

lý chất thải hữu cơ trên thế giới và Việt Nam.
Nội dung 2: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu có
hoạt tính phân giải cellulose, tinh bột và protein

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


9


Đánh giá đặc tính của các chủng vi sinh vật sử dụng để sản

xuất chế phẩm.


Lựa chọn chất mang (cám gạo, than bùn, trấu xay).



Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối trộn giữa các chủng vi sinh vật

và giữa hỗn hợp vi sinh vật với chất mang.



Xác định chất lượng và thời gian bảo quản chế phẩm vi sinh



Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm.

vật:
Nội dung 3: Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu để
xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ làm phân bón hữu cơ sinh học


Tiến hành ủ phân và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quá

trình ủ phân và chất lượng sản phẩm phân ủ


Xây dựng quy trình ủ phân

2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1.

Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu liên quan

2.3.2.

Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu

Việc lấy mẫu được thực hiện dựa vào TVCN 9486:2018.
2.3.3.


Phương pháp tạo chế phẩm vi sinh vật

2.3.3.1. Môi trường và chuẩn bị môi trường


Môi trường

Sử dụng môi trường thạch – cao thịt – pepton (NA) có thành phần
như sau:
 Cao thịt

:3g

 Pepton

: 10 g

 NaCl

:5g

 Thạch

: 20 g

 Nước cất

: 1000 ml

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


10
 pH

: 7,2 ± 0,2

Đối với môi trường lỏng (cao thịt – pepton) thì khơng dùng thạch.



Chuẩn bị mơi trường và dụng cụ
Khử trùng môi trường và làm thạch nghiêng, thạch đĩa:

2.3.3.2. Xác định điều kiện sinh trưởng tối ưu của các chủng vi sinh
vật


Ảnh hưởng bởi nhiệt độ

Thí nghiệm được thực hiện trong môi trường dịch thể NA, nuôi ở
các mức nhiệt độ 20°C, 30°C, 40°C, 50°C, 60°C trong thời gian 2
ngày. Xác định hoạt tính enzyme của các chủng vi sinh vật bằng
phương pháp khuếch tán phóng xạ trên mơi trường thạch đĩa.


Ảnh hưởng bởi pH


Thí nghiệm được thực hiện trong môi trường dịch thể NA ở nhiệt
độ bình thường 30°C. Điều chỉnh pH đạt đến giá trị 5, 6, 7, 8 bằng
dung dịch NaOH 10% hoặc HCl 10% và nuôi trong thời gian 2 ngày.
Xác định hoạt tính enzyme của các chủng vi sinh vật bằng phương
pháp khuếch tán phóng xạ trên mơi trường thạch đĩa.


Khảo sát động thái sinh trưởng của các chủng vi sinh vật

Để khảo sát động thái sinh trưởng của các loài vi sinh vật đã tuyển
chọn, sử dụng môi trường cao thịt – pepton. Vi khuẩn được nuôi trong
môi trường dịch thể. Mỗi chủng tiến hành khảo sát trong điều kiện
hiếu khí (ni trên máy lắc với tốc độ 150 vịng/phút). Sau mỗi 24 giờ
lấy mẫu xác định mật độ tế bào vi sinh vật.
2.3.3.3. Xác định hoạt tính enzyme của các chủng vi khuẩn bằng
phương pháp khuếch tán phóng xạ trên môi trường thạch đĩa
2.3.3.4. Cấy chuyển giống từ ống nghiệm này sang ống nghiệm khác
2.3.3.5. Môi trường lên men sinh khối

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11
2.3.3.6. Lựa chọn chất mang phù hợp
Chất mang sử dụng (cám gạo, than bùn, trấu xay) được nghiền
nhỏ, sấy ở nhiệt độ 130°C để đạt độ ẩm 5%, sau đó phối trộn với sinh
khối các chủng vi sinh vật nghiên cứu theo tỉ lệ 1:1, 1:2 và 1:3, sấy ở
40°C cho đến khi đạt độ ẩm theo quy định, bao gói trong túi

polyethylen dán kín, bảo quản trong nhiệt độ thường. Kiểm tra mật độ
tế bào vi sinh vật ở 0 giờ và sau 30 ngày bảo quản. Chất mang được
lựa chọn với tiêu chí mật độ vi sinh vật cao ( 108 CFU/g), giá trình
thấp và tiêu chí bảo quản.
2.3.3.7. Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối trộn giữa các chủng VSV
Sinh khối các chủng vi sinh vật được phối trộn theo các tỉ lệ 1:1:1,
1:1:2, 1:2:1 và 2:1:1, tạo hỗn hợp sinh khối và tiếp tục phối trộn với
chất mang theo tỉ lệ 1:1, 1:2 và 1:3 sấy ở 40°C cho đến khi đạt độ ẩm
theo 8 – 9%, bao gói trong túi polyethylen dán kín, bảo quản trong
nhiệt độ thường. Xác định mật độ vi sinh vật trong chất mang ở 0 giờ
và sau 30 ngày.
2.3.3.8. Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối trộn giữa hỗn hợp vi sinh vật
với chất mang
Phối trộn sinh khối hỗn hợp các vi sinh vật với chất mang theo các
tỉ lệ 1:1, 1:2 và 1:3, sấy ở 40°C cho đến khi đạt độ ẩm 8 – 9 %. Tỉ lệ
phối trộn phù hợp khi mật độ tế bào vi sinh vật là cao nhất  108 CFU/g
trong các thời điểm kiểm tra sau 0 giờ và 30 ngày.
2.3.3.9. Xác định chất lượng và thời gian bảo quản chế phẩm vi sinh
vật
Chế phẩm VSV sau khi được sản xuất với các điều kiện tối ưu đã
lựa chọn. Sản phẩm hoàn thiện được đóng gói trong túi polyethylene,

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12
bảo quản ở nhiệt độ thường. Kiểm tra mật độ tế bào vi sinh vật trong
chế phẩm theo thời gian bảo quản 0, 1, 2 tháng.

2.3.4.

Phương pháp xác định mật độ tế bào vi sinh vật trong chế
phẩm

2.3.5.

Phương pháp nghiên cứu xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu
cơ thành phân bón hữu cơ sinh học

Thí nghiệm xử lý chất thải rắn hữu cơ có sử dụng chế phẩm VSV
theo phương pháp ủ bán hiếu khí có đảo trộn với 03 cơng thức thí
nghiệm và 01 mẫu đối chứng. Các công thức ủ bổ sung chế phẩm VSV
với tỉ lệ 2%, 5% và 10%.Bổ sung vôi bột (2%), phân lân (3%) và các
nguyên liệu khác để làm ổn định độ ẩm ban đầu của q trình ủ.
Cơng thức thí nghiệm:
Bảng 2.1: Các cơng thức thí nghiệm ủ phân
Cơng thức

Khối lượng chất
thải

Tỉ lệ bổ
sung chế

Phân lân

Vôi bột

(g)


(g)

phẩm (%)

Mẫu I

5

0

150

100

Mẫu II

5

2

150

100

Mẫu III

5

5


150

100

Mẫu IV

5

10

150

100

2.3.6.

Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu chất lượng phân bón

Chỉ số OC, N, P2O5, độ ẩm, nhiệt độ, pH, chiều cao và độ chín
Kết quả phân tích được so sánh với QCVN 01 189:2019/BNNPTNT để đánh giá chất lượng phân bón.
2.3.7.

Phương pháp thống kê và xử lý số liệu

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



13
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu có hoạt
tính phân giải cellulose, tinh bột và protein
3.1.1.

Đánh giá đặc tính của các chủng vi sinh vật sử dụng để sản
xuất chế phẩm

3.1.1.1. Đặc tính của Bacillus
3.1.1.2. Bacillus velezensis (CT1)
3.1.1.3. Bacillus amyloliquefaciens (CT10)
3.1.1.4. Bacillus subtilis (R35)
3.1.1.5. Xác định điều kiện sinh trưởng tối ưu cho chủng vi sinh vật


Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Dựa vào kết quả bảng 3.1, thấy được trong khoảng nhiệt độ 20 –
60C thì cả 03 chủng VSV đều hoạt động tốt.Và ở mức nhiệt 30 –
40C thì cả 03 chủng hoạt động tốt nhất.
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ (C)

Hoạt tính
enzyme (D-

Chủng vi

d, mm)


khuẩn

20

30

40

50

60

CT1

7,74

11,14

12,42

7,33

8,42

CT10

9,29

12,76


12,55

9,26

9,26

R35

6,59

8,16

8,19

7,55

5,83

CT1

21,29

12,76

12,42

8,79

8,42


CT10

11,85

9,47

14,34

15,48

14,77

R35

18,59

8,91

18,64

19,44

12,16

CT1

15,76

18,57


25,05

15,05

7,58

CT10

13,98

22,97

27,06

12,02

17,22

R35

8,70

21,23

17,81

11,13

19,99


Amylase

Cellulase

Protease

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


14


Ảnh hưởng của pH môi trường:

Cả 03 chủng VSV đều hoạt động tốt trong dải pH 5 – 8. Dải pH
tốt nhất để 03 chủng VSV thích ứng, phát triển và hoạt động tốt nhất
là ở pH 6 – 7.
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của pH
pH

Hoạt tính enzyme

Chủng vi

(D-d, mm)

khuẩn


5

6

7

8

CT1

7,27

10,79

13,36

8,77

CT10

7,87

9,80

7,54

7,50

R35


6,03

9,29

9,53

6,17

CT1

11,60

8,57

6,67

13,35

CT10

8,35

6,57

9,83

20,83

R35


6,22

13,46

9,96

10,19

CT1

14,86

9,70

25,98

10,45

CT10

9,03

27,66

24,12

12,57

R35


13,95

25,10

12,93

16,42

Amylase

Cellulase

Protease


Động thái sinh trưởng:

Mật độ tế bào
(x108 CFU/ml)

Hình 3.1: Đồ thị động thái sinh trưởng của các chủng vi sinh vật
400
200
0
0

CT1

24


48
CT10

72
R35

96

Giờ

Xác nhận được thời gian sinh trưởng tối ưu cho 03 chủng CT1,
CT10 và R35 là 48h.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15
3.1.2.

Lựa chọn chất mang
Bảng 3.3: Mật độ của vi sinh vật trên chất mang
Mật độ tế bào (x109 CFU/g)
Chất
Tỉ lệ
mang

Than

Bùn

Trấu xay

Cám gạo

VSV : CM

0 ngày

23 ngày

30 ngày

1:1

1,05

0,6

0,6

1:2

4,6

2,2

1,7


1:3

39,4

1,0

0,8

1:1

2,2

1,4

1,3

1:2

4,2

3,2

1,5

1:3

3,4

3,1


3,4

1:1

3,6

0,6

0,4

1:2

6,0

6,0

3,8

1:3

2,0

1,0

0,8

Vì cả 03 chất mang đều đạt các tiêu chuẩn về kỹ thuật để lựa chọn
nên ta sẽ dựa trên các tiêu chí khác..
Bảng 3.4: Tiêu chí khác so sánh chất mang
Chất

mang

Giá thành tại
thời điểm
mua

Khối lượng
Khả năng bảo

sau khi sấy

quản

130°C trong
3h

Than

20.000

Bảo quản ở

Giảm 40% so

Bùn

VNĐ/1kg

nhiệt độ thường


với ban đầu

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


16

Trấu

1.000

Bảo quản ở

xay

VNĐ/1kg

nhiệt độ thường

Cám

8.000

gạo

VNĐ/1kg

Dễ xuất hiện ẩm

mốc, mọt gạo
và vón cục

Ít thay đổi

Giảm 10% so
với ban đầu

Dựa trên những tiêu chỉ phụ nêu ở bảng 3.4 thì đề tài lựa chọn trấu
xay là chất mang sẽ sử dụng để tiếp tục nghiên cứu.
3.1.3. Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối trộn giữa các chủng vi sinh
vật và giữa hỗn hợp vi sinh vật với chất mang
3.1.3.1. Tỉ lệ phối trộn giữa các chủng vi sinh vật
Và lựa chọn của đề tài cho tỉ lệ có mật độ tế bào lớn nhất giữa các
chủng vi sinh vật nên tỉ lệ 1:2:1 sẽ được chọn.
Bảng 3.5: Tỉ lệ phối trộn giữa các chủng vi sinh vật
Mật độ tế bào (x109 CFU/g)
Tỉ lệ giữa các chủng
vi sinh vật
0 ngày
23 ngày
30 ngày
1:1:1

2,2

1,4

1,3


1:1:2

1,0

1,0

1,8

1:2:1

5,7

6,0

3,2

2:1:1
4,1
2,5
2,4
3.1.3.2. Tỉ lệ phối trộn giữa hỗn hợp vi sinh vật với chất mang
Bảng 3.6: Tỉ lệ phối trộn giữa hỗn hợp vi sinh vật với chất mang
Mật độ tế bào (x109 CFU/g)
Tỉ lệ
VSV
Thời gian
: CM
sấy (giờ)
0 ngày
23 ngày

30 ngày
1:1

2,2

1,4

1,3

84

1:2

9,3

5,9

1,9

60

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17
1:3

2,0


6

4,5

44

Đề tài sẽ lựa chọn tỉ lệ phối trộn giữa hỗn hợp vi sinh vật với chất
mang là tỉ lệ 1:2.
3.1.4.

Xác định chất lượng và thời gian bảo quản chế phẩm vi sinh

vật
Bảng 3.7: Mật độ tế bào trong thời gian bảo quản
Tỉ lệ
Chất
mang

Trấu
xay
3.1.5.

Tỉ lệ

giữa các VSV
chủng

:


VSV

CM

1:2:1

1:02

Mật độ tế bào (x108 CFU/g)
0

15

30

45

60

ngày

ngày

ngày

ngày

ngày

146,0


89,8

60,6

46,6

36,3

Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


18
Hình 3.3: Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật
3.1.6.

So sánh chế phẩm nổi bật trên thị trường.

Bảng 3.8: Mật độ tế bào của các chế phẩm dạng bột
Kết quả mật TCVN 7304- So sánh với
Tên chế phẩm dạng
độ tế bào
1:2003
TCVN 7304bột
(CFU/g)
(CFU/g)

1:2003
Chế phẩm từ đề tài

36,3x 108

1x108

Đạt

Chế phẩm EMIC

≥ 108

1x108

Đạt

Chế phẩm Emuniv

≥ 108

1x108

Đạt

Chế phẩm S.EM

≥ 108

1x108


Đạt

3.2. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu để xử lý
chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ làm phân bón hữu cơ sinh học
3.2.1.

Xây dựng quy trình ủ phân

Hình 3.4: Quy trình tiến hành ủ phân
3.2.2.

Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân và
chất lượng sản phẩm phân ủ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


19
3.2.2.1. Tính chất cảm quan của phân ủ
Bảng 3.8: Tính chất cảm quan của phân ủ
Chỉ

Thời gian đánh giá

tiêu

Mẫu


đánh

ủ

giá

Ngày 0 7

Ngày 8-15

Ngày 16-23

Ngày 24-30

I

Màu nâu

Màu nâu đen

Màu nâu đen

Màu xám đen xẫm

Màu

II

Màu nâu


Màu nâu đen

Màu nâu đen

Màu xám đen xẫm

sắc

III

Màu nâu

Màu nâu xẫm

Màu nâu đen

Màu nâu đen

IV

Màu nâu

Màu nâu xẫm

Màu nâu đen

Màu nâu đen

I


Chua

Hôi Nồng

Hôi Nồng

Hôi

II

Chua

Hôi Nồng

Hôi Nồng

Hôi

III

Chua nhẹ

Hôi

Hôi nhẹ

Hôi nhẹ

IV


Chua nhẹ

Hôi nhẹ

Hôi nhẹ

Hôi nhẹ

I

Tơi xốp

Mủn

Mủn

Mủn

Thành

II

Tơi xốp

Mủn

Mủn

Mủn


phần

III

Tơi xốp

Tơi xốp

Mủn tơi

Mủn tơi

IV

Tơi xốp

Tơi xốp

Mủn tơi

Mủn tơi

Mùi

3.2.2.2. Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ phân

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



20

Nhiệt độ (°C)

60.0

40.0
20.0
0
Mẫu I

3

6

9 12
Mẫu II

15 18 21
Mẫu III

24

27 30Ngày
Mẫu IV

Hình 3.9: Đồ thị sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình ủ phân
Theo kết quả thu được từ hình 3.10, nhiệt độ được chia làm 3 giai

đoạn chính:
Giai đoạn tăng nhiệt, giai đoạn giảm nhiệt, giai đoạn chín.
3.2.2.3. Sự thay đổi độ ẩm trong quá trình ủ phân

Độ ẩm (%)

95

45
0

3
6
Mẫu I

9 12 15
Mẫu II

18 21
Mẫu III

24

27 30 Ngày
Mẫu IV

Hình 3.10: Đồ thị sự thay đổi độ ẩm trong quá trình ủ phân
3.2.2.4. Sự thay đổi pH trong quá trình ủ phân

pH


8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
0

3
6
Mẫu I

9 12 15
Mẫu II

18 21
Mẫu III

24

27 30 Ngày
Mẫu IV

Hình 3.11: Đồ thị sự thay đổi pH trong quá trình ủ phân
3.2.2.5. Sự thay đổi chiều cao lớp nguyên liệu trong quá trình ủ phân

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



Chiều cao đóng
ủ (cm)

21
20.0
10.0
0.0
0 3
Mẫu I

6

9 12 15 18 21 24 27 30Ngày
Mẫu II
Mẫu III
Mẫu IV

Hình 3.12: Đồ thị sự thay đổi chiều cao lớp nguyên liệu ủ
3.2.2.6. Đánh giá độ chín của phân ủ
Bảng 3.9: Độ chín (hoại mục) trong 03 ngày cuối quá trình ủ
Thời gian

Nhiệt độ (°C)
Mẫu I

Mẫu II

Mẫu III


Mẫu IV

Ngày 28

27,4

27,4

27,1

28,4

Ngày 29

27,4

27,5

27,3

28,4

Ngày 30

27,3

27,5

27,5


28,6

Dựa vào kết quả từ bảng 3.9 ta thấy được nhiệt độ trong 03 ngày
cuối của các mẫu I, II, III và IV đã ổn định.
3.2.2.7. Đánh giá chất lượng phân sau khi ủ
Bảng 3.10: Chất lượng sản phẩm phân hữu cơ sau khi ủ
Tên thí nghiệm
Thơng
số

Mẫu I

Mẫu
II

Mẫu III

QCVN 01Mẫu

189:2019/B

IV

NNPTNT

So sánh với
QCVN 01189:2019/B
NNPTNT

OC (%)


14,33

13,57

12,18

13,12

 15%

Chưa đạt

N (%)

0,55

0,52

0,64

0,57

 2%

Chưa đạt

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



22
P2O5
(%)

0,69

0,66

0,82

0,8

 2%

Chưa đạt

Tiêu chí lựa chọn sẽ là mẫu có khả năng giảm mùi và thông số %N
và % P2O5hh lớn nhất, thì giữa mẫu III và IV thì đề tài lựa chọn mẫu
III làm công thức để tiến hành xây dựng ủ phân và sẽ bổ sung thêm
hàm lượng N và hàm lượng P2O5hh sao cho đạt yêu cầu theo quy chuẩn.
Trong 100kg phân ủ thì cần bổ sung 2,96 kg phân urê và 7,15 kg
phân supe lân.
3.2.3.

Đề xuất quy trình xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ làm
phân bón hữu cơ sinh học

Hình 3.13: Sơ đồ quy trình xử lý chất thải hữu cơ làm phân bón hữu

cơ sinh học

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Từ các kết quả đạt được, đề tài đưa ra một số kết luận như sau:
1.Đã tiến hành xác định được các điều kiện sinh trưởng tối ưu của 03
chủng vi khuẩn Bacillus velezensis, Bacillus amyloliquefaciens và
Bacillus subtilis. Cả 03 chủng đều phân giải và sinh trưởng tốt trong
dải nhiệt 20 – 60°C, và tốt nhất là 30 – 40°C, đối với pH thì sinh trưởng
và phân giải tốt trong dải pH 5 – 8, và tốt nhất ở pH 6 – 7. Thời gian
sinh trưởng tối ưu đối với Bacillus velezensis và Bacillus
amyloliquefaciens là 48 giờ, và với Bacillus subtilis là 24 giờ.
2.Xác định được các điều kiện phù hợp để sản xuất chế phẩm vi sinh
vật: nhiệt độ thường (30 – 40°C), môi trường nhân sinh khối cao thịt
– pepton ở pH=7, trong thời gian sinh trưởng tối ưu 48 giờ và kết hợp
với chất mang là trấu xay cùng 03 chủng vi khuẩn Bacillus velezensis,
Bacillus amyloliquefaciens và Bacillus subtilis tạo thành chế phẩm vi
khuẩn đảm bảo mật độ tế bào vi sinh vật  108 CFU/g.
3.Đã xây dựng quy trình cơng nghệ tạo chế phẩm vi sinh vật từ ba
chủng vi sinh vật bản địa trên chất mang trấu xay, đạt mật độ  108
CFU/g, độ ẩm 8 – 9% và ổn định sau 02 tháng bảo quản.
4.Đã xây dựng quy trình ủ phân hữu cơ với nguyên liệu là chất thải
rắn sinh hoạt hữu cơ dễ phân huỷ (100%) và bổ sung chế phẩm vi sinh
vật (5%) từ kết quả nghiên cứu trên. Sản phẩm sau khi ủ phân sẽ được

bổ sung thêm 2,96% phân urê và 7,15% phân supe lân đơn.
Kiến nghị
Quá trình xử lý chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ thành phân bón hữu
cơ mới chỉ thử nghiệm ở quy mơ nhỏ, vì vậy cần tiếp tục triển khai với
quy mô lớn hơn.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ