Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

NGUYỄN ANH ĐỨC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ẤU TRÙNG RUỒI LÍNH ĐEN

(Hermetia illucens) VÀ TRÙN QUẾ (Perionyx excavatus)
XỬ LÝ PHẾ PHẨM CỦA QUẢ DỨA TỪ NHÀ MÁY CHẾ
BIẾN THỰC PHẨM
Chuyên ngành : Công nghệ Môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2008



CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
VÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS BÙI XUÂN AN

Cán bộ chấm nhận xét 1 :....................................................................................

Cán bộ chấm nhận xét 2 :....................................................................................

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày . . . . . tháng 12 năm 2008


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

ĐỘC LẬP – TỰ DO - HANH PHÚC
Tp. HCM, ngày 18 tháng 3 năm 2008

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: NGUYỄN ANH ĐỨC

Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 27/02/1983

Nơi sinh : Long An

Chuyên ngành : Công nghệ Môi trường

MSHV

: 02506569

I-TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ẤU TRÙNG RUỒI LÍNH ĐEN (Hermetia
illucens) VÀ TRÙN QUẾ (Perionyx excavatus) XỬ LÝ PHẾ PHẨM CỦA QUẢ DỨA TỪ CÁC
NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM


II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Tổng quan về việc xử lý phế phẩm quả dứa (PPQD), quá trình nghiên cứu ứng
dụng Ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia Illucens), trùn quế (Perionyx excavatus) xử lý
rác hữu cơ.
- Xây dựng mô hình pilot xử lý PPQD bằng Ấu trùng ruồi lính đen và trùn quế.
Theo dõi, vận hành mơ hình và đo đạc các chỉ tiêu: xác định mùi bằng cảm quan khứu
giác, đo độ sụt giảm về thể tích, trọng lượng PPQD được tiêu thụ theo thời gian, xác
định thời gian xử lý hồn tồn, tỷ lệ chuyển hố, tốc độ tăng trọng … để xác định mật
độ Ấu trùng RLĐ và trùn quế thích hợp.
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/03/2008
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01 / 12 /2008
V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. BÙI XUÂN AN
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông
qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Học hàm, học vị, họ tên và chữ ký)

CN BỘ MÔN
QL. CHUYÊN NGÀNH

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chun ngành thơng qua.
Ngày
TRƯỞNG PHỊNG ĐT-SĐH

tháng

năm 2008

TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH



LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô giáo Khoa Công nghệ Môi
trường - Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền
đạt những kiến thức và kinh nghiệm học tập trong những năm học qua.
Để hoàn thành bản Luận văn này, trước hết tác giả xin chân trọng cảm ơn Phó
giáo sư, Tiến sĩ BÙI XUÂN AN đã tận tình hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến q báu
trong quá trình nghiên cứu thực nghiệm.
Xin cảm ơn Ths. CAO XUÂN TÀI - Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và chuyển
giao Khoa học Công nghệ, Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã hỗ trợ, tạo điều
kiện thuận lợi để tác giả triển khai thực hiện mơ hình thực nghiệm được thành công.
Cảm ơn các anh, chị đồng nghiệp cơng tác tại Văn phịng HĐND&UBND huyện
Cần Giuộc đã hỗ trợ công việc cơ quan trong thời gian tác giả thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Bố, Mẹ, anh chị em trong
gia đình đã động viên, giúp đỡ tác giả rất nhiều trong những năm học qua.

Tp. Hồ Chí Minh, 12/2008
Nguyễn Anh Đức


TÓM TẮT LUẬN VĂN CAO HỌC
Phế phẩm của quả dứa - Ananas comosus (L.) merr (PPQD) phát sinh từ các nhà
máy chế biến thực phẩm đang gây ô nhiễm môi trường tại một số địa phương. Đề tài
nghiên cứu ứng dụng Ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia illucens) và trùn quế (Perionyx
excavatus) xử lý PPQD được thực hiện để áp dụng giải quyết chất thải từ ngành cơng
nghiệp này.
Mơ hình nghiên cứu sử dụng 2 loại côn trùng là Ruồi lính đen và Trùn quế để
xử lý phế phẩm của quả dứa. Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên 1 yếu tố, 5
nghiệm thức, 3 lần lặp lại để khảo sát, đánh giá hiệu quả xử lý của Ấu trùng RLĐ và
trùn quế ở các mật độ: 0, 100, 200, 300, 400g xử lý 2.000g PPQD trong các thùng

nhựa 25 lít.
Kết quả nghiên cứu cho thấy Ấu trùng RLĐ rất phù hợp để xử lý PPQD, cho
hiệu quả xử lý cao nhất so với xử lý bằng Trùn quế và giải pháp phân huỷ tự nhiên.
Với mật độ 300g Ấu trùng RLĐ trên 2000g PPQD: thời gian xử lý tạo compost: 12
ngày, Thể tích và trọng lượng PPQD sau xử lý giảm 87% và 77%, tốc độ tăng trưởng
đạt 15g/ngày/kg giống, mùi hôi giảm rõ rệt kể từ ngày xử lý thứ 8.
Như vậy cùng với xu thế tất yếu của việc phân loại rác tại nguồn, kết quả nghiên
cứu đạt được mở ra triển vọng rất lớn cho việc xử lý rác hữu cơ, đặc biệt là phế phẩm
trái cây - bã thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm nhằm giảm ô nhiễm môi trường từ
rác thải

i


ABSTRACT
Waste of pineapple [Ananas comosus (L.) merr] from fruitcannery is creasing
the invironmental pollutted problem in Long An province. An experiment was
conducted using Black solider fly lavae (Hermetia illucens) and Earthworm (Perionyx
excavatus) to treat waste from this industry
One laboratory unit was installed based on using two insects which are Black
solider fly and Earthworm to treat waste of pineapple. The experiment utilized a
randomized complete block design (RCBD) with one factor 5 treatment. Each
treatment was replicated 3 times to compare of Black solider fly and Earthworm in
processing of waste of pineapple with populations are 0, 100, 200, 300, 400g to treat
2000g waste of pineapple in waste tank - 25liter
Results from these studies indicate that show that the using Black solider fly
lavae treat waste of pineapple is the best effective. With population 300g Black solider
fly lavae/2.000g waste of pineapple is the bad smell is decreased during 8 days, the
goowth rate is 15g/ngày/kg worm, the volume of waste of pineapple is reduced 87
percent, the rate of bioconversion process is 77 percent, time of treatment is 12 days.

Like this with general trend of categorizing waste in a source-separated manner,
these study achievements could be applied for treatment of residential organic waste

ii


MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN CAO HỌC------------------------------------------------------------- i
ABTRACT ----------------------------------------------------------------------------------------- ii
MỤC LỤC ----------------------------------------------------------------------------------------- iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ------------------------------------------------------------------vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ---------------------------------------------------------------------viii
DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ------------------------------------------------------------- ix
DANH MỤC CÁC THUẬN NGỮ VIẾT TẮT ----------------------------------------------- x

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ---------------------------------------------------------------------011.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI -----------------------------------------------------------011.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI -------------------------------------------------------031.3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU----------------- 031.3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU --------------------------------------------------------031.3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ----------------------------------------------------------031.3.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ------------------------------------------------------------03-

1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ----------------------------------------------041.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI --------------------041.5.1. Ý NGHĨA KHOA HỌC ---------------------------------------------------------------041.5.2. Ý NGHĨA THỰC TIỄN ---------------------------------------------------------------04-

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN----------------------------------------------------------062.1. TỔNG QUAN VỀ PPQD ---------------------------------------------------------062.1.1. DIỆN TÍCH VÀ SẢN LƯỢNG DỨA-----------------------------------------------062.1.2. KHỐI LƯỢNG, NGUỒN PHÁT SINH VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ PHẾ
PHẨM CỦA QUẢ DỨA TẠI TỈNH LONG AN -----------------------------------------07-

iii


2.1.3. SỰ CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ PPQD ---------------------------------------------09-

2.2. TỔNG QUAN VỀ RLĐ (Hermetia illucens) ----------------------------------092.2.1. NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG ẤU TRÙNG RLĐ XỬ LÝ CHẤT THẢI092.2.1.1. Trên thế giới----------------------------------------------------------------------------092.2.1.2. Tại Việt Nam ---------------------------------------------------------------------------102.2.2. ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA RLĐ -------------------------------------------------112.2.2.1. Đặc điểm hình thái, sinh sản--------------------------------------------------------112.2.2.2. Đặc tính phân huỷ rác thải hữu cơ của ấu trùng RLĐ -------------------------14-

2.3. TỔNG QUAN VỀ TRÙN QUÊ (Perionyx ecavatus)-------------------------162.3.1.NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TRÙN QUẾ XỬ LÝ CHẤT THẢI -------162.3.1.1. Trên thế giới----------------------------------------------------------------------------162.3.1.2. Tại Việt Nam ---------------------------------------------------------------------------172.3.2. ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA TRÙN QUẾ (Perionyx ecavatus) -----------172.3.2.1. Đặc điểm hình thái và tập tính ăn --------------------------------------------------172.3.2.2. Đặc điểm sinh sản---------------------------------------------------------------------192.3.2.3. Khả năng phân huỷ rác thải hữu cơ của trùn -----------------------------------21-


2.4. TỔNG QUAN VỀ COMPOST---------------------------------------------------242.4.1. GIỚI THIỆU CHUNG ----------------------------------------------------------------252.4.1.1. Compost ---------------------------------------------------------------------------------252.4.1.2. Quá trình chế biến compost ---------------------------------------------------------252.4.1.3. Các pha trong quá trình phân huỷ hiếu khí --------------------------------------252.4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình compost -----------------------------------262.4.1.5. Hệ Vi sinh vật tham gia vào q trình ủ compost -------------------------------272.4.1.6. Cơng nghệ sản xuất phân compost-------------------------------------------------282.4.1.7. Ưu, nhược điểm của xử lý chất thải bằng quá trình compost -----------------282.4.2. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG COMPOST -------------------------------------302.4.3.1. Các yếu tố đánh giá chất lượng compost------------------------------------------30-

iv


2.4.3.2. Tiêu chuẩn chất lượng compost ----------------------------------------------------31-

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ---------------------------------333.1. THÍ NGHIỆM 1- XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ ẤU TRÙNG RLĐ (Hermetia
illucens) THÍCH HỢP -----------------------------------------------------------------343.1.1. THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM 1 --------------------------------------343.1.2. MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM 1 ----------------------------------------------------------343.1.3. BỐ TRÍ VÀ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 1 --------------------------------------353.1.4. CHỈ TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM 1 ------------35-

3.2. THÍ NGHIỆM 2- XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ TRÙN QUẾ (Perionyx
excavatus)THÍCH HỢP ---------------------------------------------------------------373.2.1. THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM 2 --------------------------------------383.2.2. MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM 2 ----------------------------------------------------------383.1.3. BỐ TRÍ VÀ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 2 --------------------------------------383.2.4. CHỈ TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM 2 ------------39-

3.3. PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU --------------------------39CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN --------------------------------------404.1. XỬ LÝ PPQD BẰNG ẤU TRÙNG RLĐ (Hermetia illucens) --------------404.1.1. ĐÁNH GIÁ MÙI BẰNG CẢM QUAN---------------------------------------------404.1.2. ĐỘ SỤT GIẢM THỂ TÍCH THEO THỜI GIAN -------------------------------424.1.3. TỶ LỆ CHUYỂN HOÁ PPQD-------------------------------------------------------444.1.4. TỐC ĐỘ TĂNG TRƯỞNG-----------------------------------------------------------454.1.5. HÀM LƯỢNG DINH DƯỠNG CỦA PHÂN COMPOST ---------------------464.1.6. KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG NHỘNG ---------------------------------47-

4.2. XỬ LÝ PPQD BẰNG TRÙN QUẾ (Perionyx excavatus) -------------------474.2.1. ĐÁNH GIÁ MÙI BẰNG CẢM QUAN---------------------------------------------47-

v


4.2.2. TRỌNG LƯỢNG PPQD ĐƯỢC TIÊU THỤ THEO THỜI GIAN ----------484.2.3. TỶ LỆ CHUYỂN HOÁ PPQD-------------------------------------------------------504.2.4. TỐC ĐỘ TĂNG TRƯỞNG-----------------------------------------------------------514.2.5. HÀM LƯỢNG DINH DƯỠNG CỦA PHÂN COMPOST ---------------------524.2.6. KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG TRÙN QUẾ-----------------------------534.3. SO SÁNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ PPQD TRONG 3 TRƯỜNG HỢP (PHÂN HUỶ
TỰ NHIÊN, CÓ SỰ THAM GIA CỦA ẤU TRÙNG RLĐ VÀ CÓ SỰ THAM GIA
CỦA TRÙN QUẾ) VỚI NHAU---------------------------------------------------------------53CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ---------------------------------------------595.1. KẾT LUẬN ---------------------------------------------------------------------------------595.2. KIẾN NGHỊ --------------------------------------------------------------------------------59TÀI LIỆU THAM KHẢO ----------------------------------------------------------------------62PHỤ LỤC--------------------------------------------------------------------------------------- PL-I
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG -------------------------------------------------------------PL-XXX

vi


vii



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Ruồi lính đen trưởng thành .........................................................................12Hình 2.2. Ấu trùng Ruồi lính đen................................................................................12Hình 2.3. Nhộng của Ruồi lính đen ............................................................................13Hình 2.4. Trùn quế ......................................................................................................18Hình 2.5. Kén trùn quế................................................................................................20Hình 2.6. Trùn quế trưởng thành.................................................................................21Hình 3.1. Mơ hình xác định mật độ ấu trùng SBF tích hợp........................................34Hình 3.2. Mơ hình xác định mật độ TQ thích hợp......................................................38Hình 4.1. Ấu trùng ruồi lính đen .................................................................................55Hình 4.2. Ấu trùng RLĐ đang xử lý PPQD ................................................................55Hình 4.3. Nhộng Ruồi lính đen ...................................................................................56Hình 4.4. Ruồi lính đen trưởng thành .........................................................................56Hình 4.5. Vỏ nhộng Ruồi lính đen ..............................................................................57Hình 4.6. Trùn quế đang xử lý PPQD.........................................................................57Hình 4.7. Trùn quế sau xử lý.......................................................................................58Hình .4.8. Sản phẩm Compost sau xử lý.....................................................................50Hình 5.1. Thùng xử lý rác bằng Ấu trùng RLĐ ..........................................................61-

viii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần trung bình cho 100g dứa .........................................................07Bảng 2.2. Tỷ lệ giảm thể tích từng loại rác theo thời gian..........................................15Bảng 2.3. Thành phần VSV trong phân rác trước và sau khi xử lý ...........................16Bảng 2.4. Khả năng chuyển hố phân bị của trùn quế...............................................22Bảng 2.5. Khả năng chuyển hố phân bị của trùn cơm..............................................23Bảng 2.6. Khả năng chuyển hố phân bị của trùn hổ.................................................23Bảng 2.7. Đặc tính tổng quát của phân trùn nguyên chất ...........................................24Bảng 2.8. Nhiệt độ và thời gian tiêu diệt mầm bệnh trong chất thải ..........................30Bảng 2.9. Tiêu chuẩn chất lượng phân vi sinh ủ từ rác...............................................31Bảng 4.1. Bảng điểm trung bình của các thanh viên ban hội thẩm ............................40Bảng 4.2. Độ sụt giảm về thể tích theo thời gian........................................................42Bảng 4.3. Tỷ lệ chuyển hoá PPQD .............................................................................44Bảng 4.4.Tốc độ tăng trọng của Ấu trùng RLĐ..........................................................45Bảng 4.5. Hàm lượng dinh dưỡng của PPQD ủ tự nhiên so với PPQD được xử lý bằng
Ấu trùng RLĐ .............................................................................................................46Bảng 4.6. Kích thước và trọng lượng của nhộng ........................................................47Bảng 4.7. Trọng lượng PPQD được tiêu thụ theo thời gian .......................................48Bảng 4.8. Tỷ lệ chuyển hoá PPQD .............................................................................50Bảng 4.9. Tốc độ tăng trưởng của trùn quế.................................................................51Bảng 4.10. Hàm lượng dinh dưỡng của PPQD ủ tự nhiên so với PPQD được xử lý bằng
trùn quế........................................................................................................................52Bảng 4.11. Kích thước và trọng lượng của trùn quế...................................................53Bảng 4.12. Bảng chỉ tiêu so sánh ................................................................................54-

ix


DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ
Đồ thị 2.1. Diễn biến nhiệt độ trong quá trình composting ........................................26Đồ thị 4.1. Diễn biến mùi phát sinh trong quá trình xử lý PPQD ở mật độ ấu trùng RLĐ
khác nhau.....................................................................................................................41Đồ thị 4.2. Thể tích và độ sụt giảm thể tích PPQD ở các mật độ Ấu trùng RLĐ .....43Đồ thị 4.3. Thời gian xử lý, thể tích và trọng lượng compost sau xử lý bằng ấu trùng
RL Đ............................................................................................................................44Đồ thị 4.4. Trọng lượng PPQD được trùn tiêu thụ theo thời gian ..............................49Bảng 4.5. Thời gian xử lý và trọng lượng compost sau xử lý bằng TQ .....................50Sơ đồ 2.1. Vòng đời của RLĐ.....................................................................................14Sơ đồ 2.2. Chu kỳ sinh sản của trùn đất......................................................................19Sơ đồ 2.3. Qui trình sản xuất phân compost ...............................................................28Sơ đồ 3.1. Nội dung thực nghiệm ...............................................................................33Sơ đồ 3.2. Bố trí thí nghiệm 1 .....................................................................................35Sơ đồ 3.3. Bố trí thí nghiệm 2 .....................................................................................39Sơ đồ 5.1. Qui trình xử lý rác thải sinh hoạt qui mơ hộ gia đình................................74-

x


DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ANOVA

: Analysis of Variance

BCL


: Bãi chôn lấp

CTR

: Chất thải rắn

CTRHC

: Chất thải rắn hữu cơ

CTRSH

: Chất thải rắn sinh hoạt

C/N

: Tỷ lệ cacbon/nitơ

CV

: Coefficent of Variation

KPH

: Không phát hiện

MPN

: Most protable number


NT

: Nghiệm thức

PPQD

: Phế phẩm của quả dứa

RLĐ

: Ruồi lính đen

SD (Standard desviation)

: Độ lệch chuẩn

STT

: Số thứ tự

TQ

: Trùng quế

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

T0C


: Nhiệt độ

VK

: Vi khuẩn

VSV

: Vi sinh vật

xi



Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Tỉnh Long An có diện tích tự nhiên (DTTN): 449.187 ha chiếm 11,28% DTTN vùng
đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), dân số trên 1,4 triệu người chiếm 8,09 dân số
vùng ĐBSCL), tổng thu nhập quốc dân (GDP) là 17.496 tỷ. Do ảnh hưởng của q
trình đơ thị hố, phát triển cơng nghiệp, sự gia tăng dân số nên tổng lượng rác phát sinh
trên địa bàn tỉnh gia tăng lên đáng kể. Trong đó rác sinh hoạt khoảng 160 tấn/ngày có
thành phần chủ yếu là rác hữu cơ [Trung tâm Quan trắc Dịch vụ & Kỹ thuật Môi
trường tỉnh Long An, 2008].
Giống như Thành Phố Hồ Chí Minh và các tỉnh khác trong cả nước thì cơng tác quản
lý chất thải rắn (CTR) đang là vấn đề bức xúc của tỉnh Long An. Toàn bộ lượng CTR
phát sinh trên địa bàn tỉnh được các Cơng ty TNHH một thành viên cơng trình cơng
cộng các huyện, thị xã hoặc các tổ, đội dân lập thu gom và vận chuyển đến các bãi rác

lộ thiên. Tuy tỷ lệ thu gom rác chỉ đạt khoảng 50% tổng khối lượng CTR phát sinh tại
các khu vực thị trấn thị tứ, cịn ở các vùng nơng thơn tỷ lệ này cịn thấp hơn [Sở Tài
ngun & Mơi trường tỉnh Long An, 2008] nhưng hiện nay các bãi rác lộ thiên như
Lương Hồ – Bến Lức, Lợi Bình Nhơn – Tân An … đã q tải, khơng cịn tiếp nhận
chơn lấp rác nữa, việc qui hoạch, xây dựng bãi rác do quĩ đất hạn hẹp, chi phí đầu tư
xây dựng cao. Vì lý do này rác tại một số huyện của tỉnh Long An, đặc biệt là rác tại
Cần Giuộc phải nhờ đến sự hỗ trợ xử lý từ TP. HCM và đã được Công ty Viêt Nam
Waste Solutions đồng ý tiếp nhận xử lý rác với chi phí xử lý khá cao:16,4 USD/tấn
[UBND huyện Cần Giuộc, 2008]
Rác hữu cơ, đặc biệt là bã thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm, rác chợ rau quả,
phụ phế phẩm rau từ các hợp tác xã rau an toàn … rất khả thi khi được tận dụng để tái
chế tại chỗ phân hữu cơ. Tuy nhiên tại Long An các loại rác này chủ yếu được đổ bỏ
như chất thải sinh hoạt, chưa được nghiên cứu xử lý hợp lý. Cụ thế là bã thải trái cây

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-1-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

(chủ yếu là bã thải quả dứa) phát sinh từ nhà máy chế biến của Công ty TNHH thực
phẩm quốc tế An Nan – Thạnh Hoá khối lượng khá lớn, từ 7 - 20 tấn/ngày, Công ty
Delta – Tân An ... chủ yếu đem chôn lấp, chưa được nghiên cứu xử lý hiệu quả trong
điều kiện chơn lấp gặp nhiều khó khăn như tại Long An [Sở Tài nguyên & Môi trường
tỉnh Long An, 2008]
Để giải quyết được vấn đề nêu trên thì việc tận dụng lại phế phẩm quả dứa (PPQD) làm
compost là khả thi. Tuy nhiên hiện nay phương pháp này cũng gặp phải một số vấn đề
khó khăn như thời gian xử lý kéo dài, phát sinh mùi hôi thối (NH3, H2S), nước thải gây
ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, chất lượng phân compost chưa tốt do đầu vào

chưa được phân loại triệt để, lượng đạm bị mất đi dưới dạng N2O, N2, NH3 (phản nitrat
hoá)…Phương pháp ứng dụng côn trùng đề xử lý rác hữu cơ là một phương pháp mới
cho hiệu quả cao mà lại thực hiện đơn giản, công nghệ thân thiện với môi trường và
cung cấp sản phẩm phân compost chất lượng cao (phân trùn) phục vụ sản xuất nông
nghiệp. Các vật chất hữu cơ thối rữa là nơi ở tự nhiên và là thức ăn cho ấu trùng của
nhiều lồi cơn trùng, trong đó đặc biệt là Ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia illucens) và
Trùn quế (Perionyx excavatus). Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng ấu trùng ruồi lính
đen và trùn quế có khả năng chuyển hố chất hữu cơ cho hiệu quả cao vừa giải quyết
được vấn đề ô nhiễm môi trường từ rác thải hữu cơ, đồng thời phân RLĐ và TQ có
hàm lượng và thành phần chất dinh dưỡng đáp ứng được yêu cầu của ngành trồng trọt,
ngoài ra trùn quế và ấu trùng RLĐ còn được sử dụng làm thức ăn cho cá, gia súc [Trần
Tấn Việt, 2002], [Nguyễn Văn Bảy, 2002].
Đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng Ấu trùng Ruồi lính đen (Hermetia illucens) và Trùn quế
(Perionyx excavatus) xử lý phế phẩm quả dứa từ nhà máy chế biến thực phẩm ” để giải
quyết vấn đề trên.
1.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-2-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

So sánh hiệu quả xử lý phế phẩm của quả dứa (PPQD) bằng Ấu trùng ruồi lính đen
(Hermetia illucens) và trùn quế (Perionyx excavatus) để giảm lượng chất thải phải
chôn lấp, giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đồng thời tạo ra các sản phẩm phục vụ
sản xuất nông nghiệp
1.3 . ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Phế phẩm của quả dứa [Ananas comosus(L)Merr]
- Ruồi lính đen (Hermetia illucens)
- Trùn quế (Perionyx excavatus)
1.3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Tổng quan về hiện trạng quản lý CTR tại tỉnh Long An, quá trình nghiên cứu và ứng
dụng Ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia illucens) và trùn quế (Perionyx excavatus) xử
lý chất thải hữu cơ.
- Xây dựng mơ hình pilot xử lý PPQD bằng Ấu trùng ruồi lính đen và trùn quế
- Theo dõi, vận hành mơ hình và đo đạc các chỉ tiêu tại các thí nghiệm:
+ Thí nghiệm 1. Xác định mùi bằng cảm quan khứu giác, đo độ sụt giảm về thể tích,
xác định thời gian xử lý hồn tồn, tỷ lệ chuyển hoá, tốc độ tăng trưởng của Ấu trùng
RLĐ … để xác định mật độ Ấu trùng RLĐ thích hợp
+ Thí nghiệm 2. Xác định mùi bằng cảm quan, đo khối lượng PPQD được tiêu thụ theo
thời gian, xác định thời gian xử lý hoàn toàn, tỷ lệ chuyển hoá, tốc độ tăng trưởng …
để xác định mật độ Ấu trùng RLĐ thích hợp
1.3.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Thời gian nghiên cứu được thực hiện từ tháng 6/2008 – 12/2008.

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-3-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

- Đối tượng nghiên cứu xử lý là phế phẩm của quả dứa (thành phần hữu cơ của rác sinh
hoạt).
- Hoạt động nghiên cứu được thực hiện trên mơ hình thực nghiệm 25l (pilot).
- Các chỉ tiêu nghiên cứu: Đánh giá mùi bằng cảm quan, đo độ sụt giảm về thể tích,
khối lượng PPQD được tiêu thụ theo thời gian, xác định thời gian phân huỷ hồn tồn,

thời gian chuyển hố, tốc độ tăng trưởng, phân tích N, P, K tổng và acid humic của
phân compost … của phân compost thu được sau xử lý. Ngồi ra cịn xác định kính
thước, trọng lượng và tỷ lệ % vật chất khô của nhộng RLĐ và trùn quế sau xử lý.
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu trong và ngồi nước về cơng nghệ xử lý
chất thải rắn hữu cơ và các cơng trình có liên quan đến đề tài nghiên cứu.
- Nghiên cứu thực nghiệm: Thực hiện trên các mơ hình thí nghiệm ở qui mơ pilot để
nghiên cứu xử lý chất thải.
- Đánh giá các chỉ tiêu về sinh hoá: các sản phẩm thu được
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý NGHĨA KHOA HỌC
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học đáng tin cậy cho các cơ quan chủ
quản, công ty xử lý chất thải … tham khảo để xây dựng công nghệ xử lý chất thải giảm
thiểu chơn lấp. Từ đó có thể bổ sung, phát triển và đi sâu vào việc nghiên cứu những
nội dung mà đề tài chưa đề cập, phát triển.
1.5.2. Ý NGHĨA THỰC TIỄN
- Luận văn có ý nghĩa thực tiễn cao trong điều kiện Việt Nam đang là một nước nơng
nghiệp có nhu cầu về phân bón, trùn, nhộng ruồi lính đen để phục vụ sản xuất nơng

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-4-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

nghiệp. Có thể triển khai áp dụng xử lý bã thải tại các nhà máy chế biến rau, củ quả,
hợp tác xã rau an toàn …
- Tăng khả năng xây dựng, lựa chọn công nghệ trong xử lý chất thải để hoàn thiện hệ
thống quản lý chất thải cho tỉnh Long An nói riêng và Việt Nam nói chung bằng cơng

nghệ xử lý chất thải giảm chôn lấp thân thiện với môi trường (giảm nguy cơ ô nhiêm
môi trường từ bãi chôn lấp), chấp nhận được về vấn đề kinh tế do giảm được nguồn
chi, tăng nguồn thu từ các sản phẩm phân compost, sinh khối trùn…Ngồi ra cịn dễ
triển khai thực hiện do: Không yêu cầu công nghệ phức tạp, kỹ năng người vận hành,
hiệu quả xử lý nhanh, có thể chấp nhận được về mặt môi trường do mùi hơi phát sinh
trong q trình xử lý ở mức độ vừa phài dễ dàng khắc chế, ít tạo ra nước thải gây ảnh
hưởng đến môi trường…

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-5-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
2.1. TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẾ PHẨM CỦA QUẢ DỨA
2.1.1. DIỆN TÍCH VÀ SẢN LƯỢNG DỨA
Theo số liệu của Tổng cục thống kê Việt Nam thì tổng diện tích trồng dứa trên phạm vi
cả nước đạt 37.800 ha, với sản lượng đạt 292.000 tấn chủ yếu dung để ăn tươi, chế biến
phục vụ mục tiêu xuất khẩu.
2.1.2. KHỐI LƯỢNG, NGUỒN PHÁT SINH VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ PHẾ
PHẨM CỦA QUẢ DỨA TẠI TỈNH LONG AN
- Quả dứa được sử dụng chủ yếu để ăn tươi và cung câp cho các cơ sở chế biến như
Công ty TNHH thực phẩm quốc tế An Nan - Thạnh Hố), cơng ty TNHH Delta - Tân
An…Phụ phế phẩm của quả dứa chủ yếu là vỏ dứa và xác bả dứa với khối lượng chiếm
khoảng 40% [Bộ môn chế biến thực phẩm, Đại học Bách Khoa TP. HCM, 2008]. Như
vậy dự kiến có khoảng 168.000 tấn PPQD/năm từ tổng sản lượng khoảng 292.000
tấn/năm.
- Nguồn phát sinh: Chủ yếu từ các cơ sở chế biến tập trung, chợ, nơi tập kết dứa khi

thu hoạch và một lượng không ổn định từ các hộ gia đình, khu dân cư.
- Thành phần, tích chất: gồm có Glucide, Protide, Lipide, Acide hữu cơ, Nước, Chất
xơ, chất khoáng và vitamin

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-6-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

Bảng 2.1. Thành phần trung bình cho 100 g dứa
THÀNH PHẦN
Glucide
Protide
Lipide
Acide hữu cơ
Nước
Chất xơ
Khoáng chất
Potassium (K)
Phosphore (P)
Calcium (Ca)
Magnésium (Mg)
Lưu huỳnh (S)
Sodium (Na)
Sắt (Fe)
Đồng (Cu)
Kẽm (Zn)
Manganèse (Mn)

Fluor (F)
Iode (I)
Vitamin
Vitamin C (ac. ascorbique)
Provitamin A (carotène)
Vitamin B1 (thiamine)
Vitamin B2 (riboflavine)
Vitamin B3 ou PP (nicotinamide)
Vitamin B5 (ac. panothénique)
Vitamin B6 (pyridoxine)
Vitamin B9 (ac. Folique)
Vitamin E (tocophérols)

KHỐI LƯỢNG (g)
11.6
0.50
0.20
0.90
84.8
1.40
(mg)
146.0
11.00
15.00
5.000
3.000
2.000
0.300
0.080
0.090

0.400
0.010
0.010
(mg)
18.00
0.060
0.080
0.030
0.300
0.160
0.090
0.014
0.100

[Nguồn: />- Hiện trạng xử lý : Phế phẩm của quả dứa hiện nay chủ yếu là đổ bỏ đem chơn lấp như
chất thải sinh hoạt, một lượng ít được sử dụng làm thức ăn gia súc, rượu, phân bón…
+ Theo nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Bích Kh, Khoa Cơng nghệ Hóa thực
phẩm, Đại học Bách khoa TP HCM thì khi chế biến các loại đồ hộp dứa , còn rất nhiều

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-7-


Xử lý PPQD bằng Ấu trùng RLĐ và Trùn quế

các loại phế liệu hữu ích. Hai đầu quả dứa chiếm tỉ lệ tới 15 - 20% so với khối lượng
quả dứa. Ngay cả vỏ dứa, lõi dứa, mắt dứa, những miếng dứa vụn loại ra trong quá
trình gọt, sửa dứa để làm đồ hộp dứa nước đường, chiếm tỉ lệ 40 -50%. Bã dứa, loại ra
sau khi ép lấy nước, chiếm tỉ lệ 40 - 50% so với khối lượng dứa đem ép. Bã dứa sau

khi ép còn chứa một lượng đường khoảng 5%, tinh bột 5 - 6%, photpho, kali và
protein, nên có thể làm rượu, giấm, phân bón hoặc thức ăn gia súc. Vỏ dứa, 2 đầu dứa,
lõi dứa, mắt dứa, những miếng vụn, đưa vào ép để lấy nước. Hiệu suất dịch quả thu
được khi ép vỏ khoảng 40%, ép lõi - 45%, ép mắt dứa, dứa vụn - 55%.
+ Phân viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (TP.HCM) đã nghiên
cứu, ứng dụng quy trình chế biến rượu vang, giấm, acid citric, thức ăn gia súc và phân
bón từ nguồn dứa phế thải ở các nhà máy chế biến rau quả. Ông Trần Văn Khu, Phó
giám đốc phân viện cho rằng: “Trong bã dứa có nhiều protein, đường, một số vitamin,
cellulose… . Nếu có phương án chế biến thì khơng mất chi phí chuyên chở, nguyên
liệu mà còn sản sinh ra thêm nhiều lợi nhuận cho nhà sản xuất”.
[]
+ Trung tâm ứng dụng tiến bộ kỹ thuật chăn ni tỉnh Thanh Hóa vừa thực hiện thành
công đề tài sử dụng vỏ dứa cho lên men vi sinh để làm thức ăn gia súc, đạt chất lượng
tốt. Được sự hỗ trợ của Viện Khoa học kỹ thuật miền Nam, quy trình lên men này rất
đơn giản và được thực hiện ngay tại các hộ gia đình phục vụ trực tiếp cho chăn ni
trâu bị. Người nông dân được hướng dẫn sử dụng bột gạo, bột ngơ hoặc sắn có rắc
men vi sinh rồi trộn với vỏ dứa, lõi dứa là các phế thải của nhà máy chế biến đồ hộp
xuất khẩu theo tỷ lệ 1/3 (1 phần bột gạo có men vi sinh + 3 phần vỏ dứa). Sản phẩm
hỗn hợp này được trộn dều và nén chặt trong các bao ni-lon hoặc ngâm ủ trong các bể
xây từ 3 đến 5 ngày. Khi vỏ dứa lên men chuyển sang màu vàng, có mùi thơm đặc
trưng là có thể đem cho trâu, bị ăn trực tiếp. Theo cán bộ kỹ thuật, loại thức ăn này
khá hấp dẫn gia súc vì chúng có thể ăn liên tục trong nhiều ngày mà không bị rát lưỡi

HVTH: KS. Nguyễn Anh Đức

-8-