Chế tạo men vi sinh hữu cơ đa năng để khử mùi nhà vệ sinh trường học, chuồng trại chăn nuôi
Cá nhân: Bùi Văn Minh
LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINHCá nhân: Bùi Văn Minh
LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINHGiới thiệu sản phẩm:
1. Lý do chọn đề tài dự án Trường học là không gian học sinh dành phần lớn thời gian trong ngày để học tập, sinh hoạt, nhưng tình trạng nhà vệ sinh tại các trường hiện nay vẫn chưa thực sự được như mong muốn. Đặc biệt là ở các vùng đặc biệt khó khăn, với nhiều, thậm chí rất nhiều học sinh, nhà vệ sinh trường học đã trở thành nỗi ám ảnh. Chỉ cần lên google, gõ dòng chữ "ám ảnh nhà vệ sinh trường học thì chỉ trong vòng 0,76 giây đã cho ra 216 triệu kết quả. Bên cạnh điều kiện vệ sinh kém thì mùi hôi thối ở nhà vệ sinh trường học là đáng sợ nhất. Nhiều học sinh đã phải “nín thở, bịt mũi” mỗi khi đi vệ sinh. Thậm chí có nhiều bạn không dám bước chân vào nhà vệ sinh hoặc không dám uống nhiều nước, học sinh học bán trú không dám ăn canh buổi trưa vì sợ phải bước chân vào nhà vệ sinh. Điều nảy ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của học sinh. Từ một cuộc khảo sát của UNICEF tại Việt Nam đã cho thấy: Chỉ có 11,7% trong tổng số 73% nhà vệ sinh tại các trường học trên cả nước được khảo sát đạt chuẩn an toàn. Mặt khác, qua tìm hiểu các loại tài liệu, những thông tin về 1 số thương hiệu dung dịch khử mùi mà người dân thường dùng, nhận thấy: mặc dù các công dụng mà các loại dung dịch khử mùi hóa học có hiệu quả nhưng thành phần bên trong nó lại cực độc hại với con người và môi trường sống của chúng ta. Các loại chất khử mùi thường xuất hiện trong các chất hóa học chẳng hạn như: - Fomandehit: Hóa chất này là một chất gây ung thư và có thể xuất hiện trên nhãn chất khử mùi như metanol, metanal và oxit etyen. Nó được thêm vào chất khử mùi cùng với chất bảo quản để ngăn ngừa sự phiên bản của vi khuẩn. Tuy nhiên, ăn uống có hóa chất này cũng gây độc hại cho cơ thể con người. + Chất Triclosan: Loại hóa chất tổng hợp này thường được thêm vào các dung dịch khử mùi để diệt vi khuẩn, chống nấm và thuốc kháng virus. Đây là hóa chất nếu dùng liều lượng thích hợp là chất lỏng diệt khuẩn hiệu quả. Tuy nhiên, Triclosan cũng là một chất gây nguy hiểm cho hoóc môn của chúng ta. Chúng phá vỡ hệ thống tuyến giáp tự nhiên và hệ thống nội tạng tự nhiên của cơ thể nếu liều lượng và nồng độ cao... Từ thực trạng trên, tôi luôn mong muốn chế tạo ra được sản phẩm khử mùi từ các nguyên liệu thiên nhiên, hiệu quả và thân thiện với môi trường. Vì vậy, thông qua những kiến thức từ bộ môn Sinh học và Hóa học, nghiên cứu “Chế tạo men vi sinh hữu cơ đa năng để khử mùi nhà vệ sinh trường học, chuồng trại chăn nuôi” 2. Ý nghĩa khoa khác và ý nghĩa thực tiễn của đề tài dự án - Ý nghĩa khoa học: đề tài tạo ra được một sản phẩm mới, với cách làm đơn giản, nguyên liệu dễ tìm, chi phí thấp, hiệu quả cao. - Ý nghĩa thực tiễn: + Tạo ra được một sản phẩm mới giúp xử lý mùi nơi nhà vệ sinh trường học và chuồng trại chăn nuôi. + Tạo ra được một sản phẩm mới giúp phân hủy nhanh các thải hữu cơ trong sinh hoạt gia đình. + Tận dụng được nguồn rác thải hữu cơ trong gia đình để làm phân bón trồng rau sạch, hạn chế tình trạng sử dụng phân bón hóa học. + Mỗi gia đình đều có thể chủ động sản xuất men vi sinh một cách rất dễ dàng với chi phí thấp nhưng vô cùng hiệu quả.
Tính năng cơ bản:
Dung dịch khử mùi có nguồn gốc từ tự nhiên không có hóa chất độc hại có thể sử dụng để khử mùi nhà vệ sinh một cách dễ dàng, an toàn. Nhóm đã phun dung dịch khử mùi ở nhà vệ sinh trường học, 1 số hộ gia đình. Sau 5 -10 phút nhà vệ sinh không còn mùi khai khó chịu nữa, thời gian khử mùi kéo dài được gần 1 ngày.
Xuất xứ sản phẩm:
Trường PTDTBT THCS Huổi Mí
Mô tả cơ bản:
3. Thiết kế nghiên cứu
3.1 Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của những nguyên liệu trong danh mục dự kiểu nghiên cứu.
Công dụng của sữa chua:
Trong sữa chua gồm rất nhiều thành phần( kẽm, canxi, vitaminC, vitaminD, Protein,..) nhưng chủ yếu là các vi khuẩn Lactobacillus Acidophilus ,Bifido bacterium, vi khuẩn axit lactic. Cụ thế các vi khuẩn này giúp :
+ Bifido bacterium giải phóng các axit hữu cơ để kiểm soát các vi sinh vật gây thối rữa, giúp cho sản phẩm có mùi thơm đặc trưng.
+ Axit lactic cung cấp một môi trường chọn lọc, tạo điều kiện cho các vi sinh vật lên men.
Công dụng của cám gạo
Là hỗn hợp của lớp vỏ ngoài của hạt gạo và lớp aloron. Trong cám gạo có chứa nhiều vitamin nhóm B, vitamin E, đường(0,9g), Protein(15-18%), tinh bột(18-30g) là nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng, nơi trú ngụ ban đầu cho vi sinh vật phát triển.
Công dụng của đường:
Khi bổ sung thêm đường vào thùng ủ, sẽ giúp:
Cung cấp nguồn thức ăn ban đầu cho vi sinh vật
Gia tăng sinh khối và hiệu quả hoạt động của hệ vi sinh
Đẩy nhanh thời gian ủ
Công dụng của Men rượu:
Tạo ra sinh khối (tăng sinh) hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất (các hợp chất sinh hóa), chuyển đổi đường thành sản phẩm như: axit, khí hoặc rượu
(C2H5OH) và sinh ra khí CO2 tạo ra các mùi đặc trưng cho sản phẩm.
Công dụng của chuối:
Là tên gọi các loài cây thuộc chi Musa; quả của nó được coi là trái cây được ăn rộng rãi nhất. Trong chuối có nhiều đường, tinh bột đây nguồn thức ăn , nguồn năng lượng cho vi sinh vật, trong quả chuối cung cấp 10mg vitamin C( khoảng 15%), vitamin B6( khoảng 35%), protein(1,1g) ,đường(12,2g)... giúp vi sinh vật chuyển hóa enzym.
3.2. Quy trình tạo ra sản phẩm:
Dùng nhiều lần thử ủ men với hàm lượng đường, sữa chua, men rượu khác nhau.
3.2.1 Quy trình thử nghiệm lần 1
a) Chuẩn bị nguyên liệu
+ 1 thùng chứa có nắp (dung tích thùng là 20 lít).
+ 1 hộp sữa chua không đường hoặc có đường đều được.
+ 3 viên men rượu đã được giã nhuyễn.
+ 1 quả chuối chín đã được giã hoặc xay nhuyễn.
+ 0,5 kg đường vàng.
+ 100g cám gạo.
+ 17 lít nước sạch (nên dùng nước mưa, nước sông, hồ sạch). Nếu dùng nước máy, cần xả nước trước 2 - 3 ngày để bay hết Clo trong nước máy.
+ Cuối cùng là 1 vật dụng sạch để khuấy.
b) Cách tiến hành ủ dung dịch
Bước 1: Cho 17l nước sạch vào thùng chứa đã chuẩn bị sẵn và 0,5 kg đường, rồi dùng vật dụng sạch để khuấy đều.
Bước 2: Cho lần lượt tất cả các nguyên liệu gồm sữa chua + men rượu giã nhuyễn + chuối chín giã nhuyễn + cám gạo (cám gạo phải được bỏ vào cuối cùng) đã chuẩn bị sẵn vào thùng và tiếp tục khuấy đều rồi phủ tấm khăn sạch lên, đậy nắp lại.
Bước 3: Chọn vị trí sân vườn nơi có nắng nhẹ để đặt thùng ủ hoặc để trong nhà kho thoáng, khuấy đều hàng ngày, một ngày khuấy 1 - 2 lần (mỗi lần khoảng 5 phút, đảm bảo cung cấp đầy đủ khí oxi cho vi sinh vật sinh trưởng tốt. Nếu có máy thổi oxi, mỗi ngày cho máy thổi khoảng 3 lần, mỗi lần 5 phút).
c) Kiểm tra dung dịch
Dung dịch có lên men trong khoảng 25 ngày nhưng khi mang đi phun vào đống rác hay nơi nhà vệ sinh có khai, nơi có mùi hôi thối nhưng mùi khai, mùi hôi thối chỉ khử được trong khoảng 60 phút.
3.2.2. Quy trình thử nghiệm lần 2
a) Chuẩn bị nguyên liệu
+ 1 thùng chứa có nắp (dung tích thùng là 20 lít).
+ 1,5 hộp sữa chua không đường hoặc có đường đều được.
+ 3 viên men rượu đã được giã nhuyễn.
+ 1 quả chuối chín đã được giã hoặc xay nhuyễn.
+ 01 kg đường vàng.
+ 200g cám gạo.
+ 17 lít nước sạch (nên dùng nước mưa, nước sông, hồ sạch). Nếu dùng nước máy, cần xả nước trước 2 - 3 ngày để bay hết Clo trong nước máy.
+ Cuối cùng là 1 vật dụng sạch để khuấy.
b) Cách tiến hành ủ dung dịch
Bước 1: Cho 17l nước sạch vào thùng chứa đã chuẩn bị sẵn và 01 kg đường, rồi dùng vật dụng sạch để khuấy đều.
Bước 2: Cho lần lượt tất cả các nguyên liệu gồm sữa chua + men rượu giã nhuyễn + chuối chín giã nhuyễn + cám gạo (cám gạo phải được bỏ vào cuối cùng) đã chuẩn bị sẵn vào thùng rồi phủ tấm khăn sạch lên, đậy nắp lại, đậy 2/3 nắp.
Bước 3: Chọn vị trí sân vườn nơi có nắng nhẹ để đặt thùng ủ hoặc để trong nhà kho thoáng, khuấy đều hàng ngày, một ngày khuấy 2 - 3 lần hoặc hơn (mỗi lần khoảng 5 phút, đảm bảo cung cấp đầy đủ khí oxi cho vi sinh vật sinh trưởng tốt. Nếu có máy thổi oxi, mỗi ngày cho máy thổi khoảng 3 lần, mỗi lần 5 phút).
c) Kiểm tra dung dịch
Dung dịch có lên men trong khoảng 20 ngày nhưng khi mang đi phun vào đống rác hay nơi nhà vệ sinh có khai, nơi có mùi hôi thối nhưng mùi khai, mùi hôi thối chỉ khử được trong khoảng 03 tiếng.
Vẫn chưa được kết quả như mọng đợi, lần thứ 3 bằng cách tăng liều lượng 1 số nguyên liệu.
3.2.3. Quy trình thử nghiệm lần 3
a) Chuẩn bị nguyên liệu và thùng đựng
Qua nhiều lần thực nghiệm nhóm nghiên cứu đã đưa ra được cách làm dung dịch theo tỷ lệ như dưới đây.
-Về chuẩn bị nguyên liệu:
+ 1 thùng chứa có nắp (dung tích thùng là 20 lít).
+ 2,5 hộp sữa chua không đường hoặc có đường đều được.
+ 5 viên men rượu đã được giã nhuyễn
+ 2,5 quả chuối chín đã được giã hoặc xay nhuyễn.
+ 01 kg đường vàng
+ 400g cám gạo
+ 17 lít nước sạch (nên dùng nước mưa, nước sông, hồ sạch). Nếu dùng nước máy, cần xả nước trước 2 - 3 ngày để bay hết Clo trong nước máy.
+ Cuối cùng là 1 vật dụng sạch để khuấy
b) Cách tiến hành ủ dung dịch
- Quá trình gồm các bước sau:
Bước 1: Cho 17l nước sạch vào thùng chứa đã chuẩn bị sẵn và 01 kg đường, rồi dùng vật dụng sạch để khuấy đều.
Bước 2: Cho lần lượt tất cả các nguyên liệu gồm sữa chua + men rượu giã nhuyễn + chuối chín giã nhuyễn + cám gạo (cám gạo phải được bỏ vào cuối cùng) đã chuẩn bị sẵn vào thùng rồi phủ tấm khăn sạch lên, đậy 2/3 nắp.
Bước 3: Chọn vị trí sân vườn nơi có nắng nhẹ để đặt thùng ủ hoặc để trong nhà kho thoáng, khuấy đều hàng ngày, một ngày khuấy 3 - 5 lần hoặc hơn (mỗi lần khoảng 5 phút, đảm bảo cung cấp đầy đủ khí oxi cho vi sinh vật sinh trưởng tốt. Nếu có máy thổi oxi, mỗi ngày cho máy thổi khoảng 3 lần, mỗi lần 5 phút). Sau khoảng 15 ngày chúng ta thu được thành phẩm (Tuy nhiên thời gian ủ có thể dao động 7 - 21 ngày tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và nhiệt độ nơi ủ).
Kiểm tra dung dịch ủ thành công
Sau khoảng 9 ngày ủ dung dịch sẽ có mùi chua nhẹ, thơm mùi men rượu.
Khi khuấy lên sẽ thấy nổi bọt và có hiện tượng bọt nổ
Sau khi thu được thành phầm: Pha loãng với nước theo tỷ lệ 1:30 phun vào nhà vệ sinh có mùi khai, nơi có mùi hôi thối. Nếu mùi khai, mùi hôi thối được khử hết sau khoảng 5 -10 phút phun xịt và kéo dài 6 đến 10 tiếng thì xem như dung dịch đã ủ thành công.
d) Cách sử dụng dung dịch khử mùi
Pha loãng dung dịch khử mùi với nước theo tỷ lệ 1:30 phun vào nơi nhà vệ sinh có mùi khai, mùi hôi thối. Sau 5-10 phút dung dịch sẽ phát huy tác dụng khử mùi.
Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai ứng dụng sản phẩm:
Không
Sản phẩm được phát triển trong khoảng thời gian: 1 năm
Số người tham gia làm: 1
Sản phẩm có mặt trên thị trường hoặc đưa vào ứng dụng rộng rãi trong khoảng thời gian: 3 tháng
Phạm vi thị trường và ngành ứng dụng:
Giáo dục, chăn nuôi
Tính sáng tạo, đổi mới và công nghệ:
- Ý nghĩa khoa học: đề tài tạo ra được một sản phẩm mới, với cách làm đơn giản, nguyên liệu dễ tìm, chi phí thấp, hiệu quả cao. - Ý nghĩa thực tiễn: + Tạo ra được một sản phẩm mới giúp xử lý mùi nơi nhà vệ sinh trường học và chuồng trại chăn nuôi. + Tạo ra được một sản phẩm mới giúp phân hủy nhanh các thải hữu cơ trong sinh hoạt gia đình. + Tận dụng được nguồn rác thải hữu cơ trong gia đình để làm phân bón trồng rau sạch, hạn chế tình trạng sử dụng phân bón hóa học. + Mỗi gia đình đều có thể chủ động sản xuất men vi sinh một cách rất dễ dàng với chi phí thấp nhưng vô cùng hiệu quả.
Tính ứng dụng:
- Sau một thời gian sử dụng thử dung dịch khử mùi từ chế phẩm sinh học thì nhận thấy tính ưu việt vượt trội của sản phẩm, đó là: - Khử hết được mùi hôi ở nhà vệ sinh, chuồng trại.. - Thông tắc được cống, rãnh gia đình - Là nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho vật nuôi. - Ủ các chất hữu cơ để làm phân bón cho cây và giúp cây không bị sâu bệnh - 0% hóa chất, an toàn cho người sử dụng và góp phần bảo vệ môi trường sống. - Nguyên liệu dễ kiếm, cách làm đơn giản, giá thành thấp. - Có thể áp dụng được cho nhiều gia đình, nhà trường trong cuộc sống hàng ngày.
Tính hiệu quả:
Thứ nhất: Dễ chế tạo và sử dụng. Cất giữ được lâu để dùng quanh năm. Thứ hai: Hiệu quả khử mùi rất cao. Dung dịch khử mùi đa năng được ủ từ chế phẩm sinh học có thể khử được mùi nhà vệ sinh, mùi hôi từ hố rác nhà trường, khử mùi chuồng trại, là nguồn dinh dưỡng cao cho cây trồng, nguồn thức ăn cho gia súc. Để khử mùi nhà vệ sinh trường học em dùng 0,5l dung dịch khử mùi đa năng này pha với 30 lít nước sau đó phun vào nguồn tạo mùi hôi. Mở cửa sau 10-15 phút nhà vệ sinh không còn mùi hôi. Thứ ba: Không độc hại (sữa chua, chuối, đường ..đều là các sản phẩm có thể ăn được nên chúng rất an toàn cho người sử dụng) Thứ tư: Nguyên liệu có sẵn trên mọi miền tổ quốc, có thể đi xin được hoặc mua vào mùa thu hoạch mức chi phí rất thấp. Cụ thể giá 2 hộp sữa chua 10.000đ, chuối: 1 quả có giá 1000 đ (hoặc đi xin – 0đ), men rượu: 5 viên : 5.000đ; 400g cám gạo: 10.000 đ; 1kg đường 20.000đ. Giá thành sản phẩm rẻ hơn so với các loại dung dịch khử mùi bán trên thị trường như Sagibio, Ecosock, nano silver, Hando Thứ 5: Sau khi hoàn thành sản phẩm nhóm tiếp túc thử nghiệm trên nhiều đối tượng và cho kết quả như sau: + Ngoài ra còn có tác dụng xua đuổi ruồi, muỗi, kiến, gián. + Ủ các loại chất hữu cơ trong bếp ăn bán trú. + Đem làm phân bón cho cây trồng và tưới rau. + Làm thức ăn cho gia cầm. + Thông tắc cỗng rãnh. Công dụng của dung dịch khử mùi đa năng đa dạng hơn các sản phẩm có bán ngoài thị trường
Tiềm năng phát triển:
- Nghiên cứu xử lý dung dịch khử mùi có nguồn gốc tự nhiên triệt để hơn một số vấn đề sau: độ cô đặc; khả năng khử mùi lâu hơn; có mùi thơm hấp dẫn hơn. - Nhân rộng cho tất cả các đối tượng học sinh và mọi người dân biết và áp dụng phương pháp sản xuất các loại dung khử mùi có nguồn gốc từ thiên nhiên hạn chế vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải hữu cơ. - Làm hệ thống tưới vòi phun ở nhà vệ sinh trường học và chuồng trại, hằng ngày chỉ cần vặn vòi là phun khử mùi. Như vậy vừa rẻ tiền vừa an toàn cho sức khỏe con người và vật nuôi.
Tài liệu mô tả kỹ thuật cơ bản và hướng dẫn sử dụng sản phẩm:
https://docs.google.com/document/d/1kt6DTtQuKW3DocGV4KSEdVcaoYXvEN0v/edit