1. Trang Chủ
  2. Môi trường
  3. Nghiên cứu khả năng tận dụng chất dinh dưỡng trong nước thải chăn nuôi bằng sự hấp phụ của zeolite

Nghiên cứu khả năng tận dụng chất dinh dưỡng trong nước thải chăn nuôi bằng sự hấp phụ của zeolite

Quá trình tận dụng và thu hồi dinh dưỡng từ những chất thải và ứng dụng vào nông nghiệp đang được quan tâm nhằm hạn chế sử dụng phân bón hóa học. Nghiên cứu với mục đích thu hồi và tận dụng dinh dưỡng từ nước thải chăn nuôi heo thông qua khả năng hấp phụ của zeolite và thử nghiệm thành phẩm phân hữu cơ sau quá trình hấp thụ lên cây cải xanh. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TẬN DỤNG CHẤT DINH DƯỠNG TRONG NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG

Thể loại Tài liệu miễn phí Môi trường

Số trang 4

Ngày tạo 4/6/2023 2:53:33 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.77 M

Tên tệp

Tải Nghiên cứu khả năng tận dụng chất dinh dưỡng trong... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TẬN DỤNG CHẤT DINH DƯỠNG TRONG NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG SỰ HẤP PHỤ CỦA ZEOLITE Nguyễn Viết Quốc An*, Trần Thành, Lê Thị Ánh Hồng Trường Đại học Nguyễn Tất Thành * Tác giả liên lạc: nguyenanpt2015@gmail.com TÓM TẮT Quá trình tận dụng và thu hồi dinh dưỡng từ những chất thải và ứng dụng vào nông nghiệp đang được quan tâm nhằm hạn chế sử dụng phân bón hóa học. Nghiên cứu với mục đích thu hồi và tận dụng dinh dưỡng từ nước thải chăn nuôi heo thông qua khả năng hấp phụ của zeolite và thử nghiệm thành phẩm phân hữu cơ sau quá trình hấp thụ lên cây cải xanh. Hiệu quả hấp phụ tổng nitơ, tổng phospho trong nước thải thông qua sự thay đổi các khối lượng zeolite, thay đổi thời gian sục khí đã được đánh giá. Kết quả ban đầu cho thấy ở tỷ lệ 20g zeolite cùng với sục khí trong thời gian 24 giờ cho hiệu quả tốt nhất. Sau thời gian canh tác 21 ngày, kết quả thử nghiệm trên cây cải xanh cho thấy nghiệm thức phối hợp giữa phân hóa học và phân hữu cơ thành phẩm tốt nhất đánh giá trên cả chiều cao và tổng trọng lượng mẫu thu hoạch. Từ khóa: Cải xanh, hấp phụ, thu hồi dinh dưỡng, zeolite. STUDY ON NUTRITIONAL RECOVERY IN SWINE WASTEWATER BY ZEOLITE ADSORPTION Nguyen Viet Quoc An*, Tran Thanh, Le Thi Anh Hong Nguyen Tat Thanh University * Corresponding Author: nguyenanpt2015@gmail.com ABSTRACT Reducing the use of chemical fertilizers is recommended to recover nutrients in the waste. The study aims to utilize nutrients in swine wastewater effluent as a fertilizer through adsorption of zeolite and test the effect of organic fertilizer on green mustard. The adsorption capacity of zeolite on nitrogen and phosphorus in swine wastewater was evaluated with different masses, varying the aeration time strain addition. Initial results showed that 30 g of zeolite was supplemented with 5 ml of bacterial medium and continuous aerobic for 72 h for maximum efficiency. After 21 days of harvesting green mustard, the results of mixed fertilizer (chemical fertilizer + organic fertilizer) gave the best result in both height and volume. Keywords: Azotobaccter, adsorption, green mustard, recovery nutrients, zeolite. GIỚI THIỆU hợp chất này có mặt với số lượng đáng Trong những năm gần đây, với sự phát kể các nguồn nước mặt như sông, hồ, triển kinh tế nhanh chóng nền công tảo và vi sinh vật khác sinh sản quá nghiệp chăn nuôi dẫn đến việc tạo ra mức trong các nguồn nước. một lượng lớn nước thải nuôi heo, mà Xét riêng biệt của khả năng loại bỏ TN nói chung có chứa nồng độ cao các vì tính hấp phụ của zeolite được sự chú chất dinh dưỡng như trong tổng nitơ ý vì giá thành thấp và đơn giản khi ứng (TN) và tổng phosphate (TP). Khi các dụng cùng hiệu quả cao. Zeolite là kết 550
  2. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học tinh, khóa ng aluminosilicate vi xốp đích sử dụng Zeolite dạng hạt để hấp gồm ba chiều của SiO44-và AlO45- tứ thụ các chất dinh dưỡng trong nước diện liên kết thông qua các nguyên tử thải chăn nuôi heo thành phân bón sau oxy. Nó thường thể hiện một tính chọn đó tận dụng thử nghiệm hiệu quả của lọc cao đối với các ion amoni và kim thành phẩm trên cây cải xanh bằng mô loại và thường có thể được sử dụng như hình thử nghiệm. thiết bị trao đổi ion trong lọc nước, làm mềm. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Ở một góc độ khác trong quá trình sản NGHIÊN CỨU xuất nông nghiệp, nhu cầu và giá phân Vật liệu nghiên cứu bón hiện ngày càng tăng cao, từ đó, Nước thải chăn nuôi heo được lấy từ định hướng tái sử dụng nguồn dinh trại chăn nuôi heo của nông hộ thuộc dưỡng trong chất thải phục vụ lại cho TP.HCM. Các hạt giống cải xanh, nông nghiệp, giảm sử dụng phân hóa Zeolite, phân hữu cơ và hóa học được học đang được khuyến khích áp dụng. mua thương mại. Nghiên cứu được triển khai với mục Thiết kế và tiến trình thí nghiệm Hình 1. Tiến trình thí nghiệm và phương pháp KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN thời gian hấp phụ thích hợp, nếu khối Ảnh hưởng của khối lượng và thời lượng Zeolite bổ sung vào quá ít và gian đến hiệu quả hấp phụ của thời gian hấp thụ ngắn thì nó sẽ không Zeolite hấp phụ các chất một cách tối ưu. Còn Để Zeolite hấp phụ tốt nhất thì nó phải nếu khối lượng Zeolite bổ sung vào được bổ sung một khối lượng và có quá nhiều sẽ làm dư thừa và có thể gây 551
  3. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học ảnh hưởng ngược lại đối với hiệu quả hấp phụ hơn. Do đó, khảo sát ảnh hấp phụ, hơn nữa khối lượng Zeolite hưởng của sự sục khí đến hiệu quả hấp bổ sung vào nhiều sẽ làm tốn Zeolite, phụ của Zeolite là rất cần thiết. điều này không có lợi về mặt kinh tế. Chúng tôi khảo sát với nghiệm thức bổ Ảnh hưởng của sự sục khí đến hiệu sung 20g Zeolite trong 24 giờ không quả hấp phụ của ZeoliteSục khí là khuấy và nghiệm thức bổ sung 20 g quá trình cung cấp oxy, khi sục khí sẽ Zeolite khuấy liên tục trong 24 giờ. tạo môi trường tốt cho các vi sinh vật Thu được kết quả được biểu diễn như hiếu khí có lợi hoạt động mạnh, giúp hình sau: phân giải ni tơ và photpho về dạng dễ Hình 1. Hiệu suất hấp phụ của zeolite trong khảo sát ảnh hưởng của sự cấp khí đến hiệu quả hấp phụ của zeolite trong 24 giờ Từ kết quả Hình trên cho thấy, hiệu khí đạt ưu thế hơn. Điều này chứng suất hấp phụ thấp nhất là 67.36% của minh khuấy cấp khí có ảnh hưởng rất nghiệm thức bổ sung 20g Zeolite trong lớn đến hiệu quả hấp phụ của Zeolite. 24 giờ không khuấy ở chỉ tiêu nitrat. Càng về sau chiều cao cây ở các Tuy nhiên tổng quan cho thấy chỉ tiêu nghiệm thức có sự chênh lệch rõ rệt. photpho có hiệu suất thấp nhất ở cả 2 Những ngày tiếp theo chiều cao tăng nghiệm thực đạt 71.62% ở nghiệm dần và mạnh ở giai đoạn từ 12 – 21 thức bổ sung 20g Zeolite trong 24 giờ ngày sau khi trồng. Tăng cao nhất là không khuấy và 78.25% ở nghiệm nghiệm thức 3 từ 6.850 cm đến 22.208 thức bổ sung 20g Zeolite khuấy liên cm, nghiệm thức 2 tăng từ 6.383 cm tục trong 24 giờ. Hiệu suất hấp phụ đến 16.75 cm, nghiệm thức 4 thì từ cao nhất là ở chỉ tiêu nitơ tổng, cả 2 6.483 cm đến 15.875 cm, thấp nhất là nghiệm thức là 95% ở nghiệm thức bổ nghiệm thức đối chứng 1 từ 6.017 cm sung 20g Zeolite trong 24 giờ không đến 12.958 cm. khuấy và 96.28% ở nghiệm thức bổ Tuy nhiên hàm lượng chất dinh dưỡng sung 20g Zeolite khuấy liên tục trong ở mỗi nghiệm thức là khác nhau nên 24 giờ đạt trên mức 90% hiệu suất xử lượng chất dinh dưỡng cây hấp thụ lý. Bên cạch đó có thể thấy được rằng cũng khác nhau. Số lá thật ở các khi khuấy cấp một lượng khí oxy vào nghiệm thức trong thí nghiệm tăng dần quá trình hâp phụ thì hiệu suất có cấp từ 12 ngày và đạt giá trị cao nhất ở 21 552
  4. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học ngày. Ở giai đoạn 21 ngày cải được liên tục trong 24 giờ thì cho hiệu quả trồng ở nghiệm thức 3 đạt mức phát cao nhất, hàm lượng nitơ, photpho, triển cao nhất từ 6 lá đến 13 lá có sự amoni, nitrit và nitrat trong nước thải khác biệt đối với nghiệm thức 1. Ở gia súc đã giảm rõ rệt và đạt hiệu suất nghiệm thức 2 và nghiệm thức 4 không 80%-90%. Điều đó chứng tỏ vật liệu có sự khác. Kết quả này khẳng định, zeolite đã hấp phụ một cách đáng kể chế phẩm phân Zeolite có tác dụng hàm lượng chất nitơ, photpho, amoni, tăng cường sự phát triển bộ lá của cây, nitrit và nitrat có trong nước thải chăn nhưng hiệu quả chưa cao. nuối gia súc. Sau khi thực nghiệm chế phẩm phân KẾT LUẬN zeolite lên cây cải xanh sau thời gian Qua quá trình thực hiện, chúng tôi rút trồng 21 ngày thu hoạch thì nghiệm ra một số kết luận cho quy trình khảo thức 3 (NT3) bón phân phối trộn (phân sát khả năng thu hồi dinh dưỡng của hóa học + phân zeolite) cho kết quả tốt zeolite trong nước thải chăn nuôi gia nhất, đạt chiều cao là 22.2cm và khối súc và tạo phân zeolite thử nghiệm như lượng là 672.084g, tiếp theo là nghiệm sau: thức 2 (NT2) bón phân zeolite và Vật liệu zeolite có khả năng hấp phụ nghiệm thức 4 (NT4) bón phân hóa học được các dưỡng chất tốt cho thực vật cho năng suất tương đương nhau, thấp có trong nước thải với hiệu suất tối ưu nhất là nghiệm thức 1 (NT4) không hấp phụ Nitơ tổng đạt 95.7%, Nitrit đạt được bón phân cho kết quả đạt chiều 84.3%, Nitrat đạt 71.3%, Amoni đạt cao 12.9cm và khối lượng là 312.69g. 81.6% và Photpho đạt 61.2%. Qua kết quả trên cho thấy sửa dụng Đồng thời hiệu quả hấp phụ của zeolite phân zeolite phối trộn lên cây cải xanh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: khối thì đạt hiệu quả 60% chiều cao và 70% lượng zeolite được bổ sung, thời gian trọng lượng của cây so với phân hóa xử lý và điều kiện được cung cấp khí học. Vì vậy phân bón zeolite phối trộn oxy. Với 500ml nước thải chăn nuôi khả năng thúc đẩy sự phát triển cho cây được bổ sung 20 g zeolite và sục khí trồng và có thể thay thế phân hóa học. TÀI LIỆU THAM KHẢO H. HUANG, X. XIAO, B. YAN, L. YANG (2010). Ammonium removal from aqueous solutions by using natural Chinese (Chende) zeolite as adsorbent. J. Hazard. Mater. 175, 247–252. L. Zhang, D. Jahng (2010). Enhanced anaerobic digestion of piggery wastewater by ammonia stripping: effects of alkali types. J. Hazard. Mater. 182, 536– 543. O. Ichihashi, K. Hirooka (2012). Removal and recovery of phosphorus as struvite from swine wastewater using microbial fuel cell. Bioresour. Technol. 114, 303–307. P. COOPER, M. DAY, V. THOMAS (1994). Process options for phosphorus and nitrogen removal from wastewater. J. Inst. Water Environ. Manage. 8, 84–92. V.M. VADIVELU, J. KELLER, Z. YUAN (2006). Effect of free ammonia and free nitrous acid concentration on the anabolic and catabolic processes of an enriched Nitrosomonas culture. Biotechnol. Bioeng. 95, 830–839. 553
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học