Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm siêu hấp thụ nước (Bio-SAP) tự phân hủy và thân thiện môi trường từ phụ phẩm nông nghiệp

Các nhiệm vụ khác

Nghiên cứu các hệ sinh thái tiêu biểu trên dải ven biển Việt Nam đề xuất phương hướng sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn lợi và môi trường
Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất phương pháp lượng giá thiệt hại về môi trường do sự cố hoá chất độc trong sản xuất phân bón và hoá chất bảo vệ thực vật
Một số bài toán cơ bản của Logic mờ và ứng dụng vào tính toán mềm
Nghiên cứu áp dụng và đánh giá kết quả điều trị nang ống mật chủ ở trẻ em bằng phẫu thuật nội soi cắt nang
Nghiên cứu nhận diện và các giải pháp xử lý thực trạng doanh nghiệp xác sống (công ty Zombie) tại Việt Nam
Hỗ trợ trồng cây xanh hoá trong khuôn viên trường đại học tỉnh Trà Vinh
Điều tra đánh giá cây vải tuyển chọn cây đầu dòng để phục vụ nhân giống và phát triển cây ăn quả trên địa bàn tỉnh Thái nguyên
Dự án: Sản xuất thử giống tôm sú
Hoàn thiện công nghệ chế tạo và sản xuất thử nghiệm tivi màn hình phẳng
Xây dựng mô hình nuôi tằm lớn trên đũi cải tiến và ứng dụng mô hình né một con tại xã Đông Thanh huyện Lâm Hà

liên kết website

Lượt truy cập

Lượt truy cập : 17,155,728

Kết quả thực hiện nhiệm vụ

MS đề tài

01C-09/01-2019-3

Số đăng ký KQ

2022-1-NS-ĐKKQ

Tên nhiệm vụ

Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm siêu hấp thụ nước (Bio-SAP) tự phân hủy và thân thiện môi trường từ phụ phẩm nông nghiệp

Tổ chức chủ trì

Viện Hóa Học

Cơ quan chủ quản

Bộ Khoa học và Công nghệ

Cấp quản lý nhiệm vụ

Tỉnh/ Thành phố

Thuộc chương trình

Tài nguyên và môi trường

Chủ nhiệm nhiệm vụ

TS. HOÀNG THỊ PHƯƠNG

Cán bộ phối hợp

TS. Trần Vũ Thắng, GS.TS. Nguyễn Văn Khôi, ThS. Nguyễn Thị Thức, TS. Nguyễn Quang Huy, ThS. Tạ Thủy Nguyên, TS. Nguyễn Kim Thoa, TS. Nguyễn Phi Trung, ThS. Lê Thị Băng, KS. Đào Văn Quân

Lĩnh vực nghiên cứu

Công nghệ sinh học môi trường

Thời gian bắt đầu

01/10/2019

Thời gian kết thúc

01/09/2021

Năm viết báo cáo

2019

Nơi viết báo cáo

Hà Nội

0 (triệu đồng)

Tóm tắt

Sau một thời gian nỗ lực nghiên cứu với sự ủng hộ của các cơ quan quản lý, sự phối hợp hiệu quả của các đơn vị thực hiện, nhóm nghiên cứu đề tài đã thu được một số kết quả cụ thể như sau:

Đã xử lý thành công sợi rơm, bột trấu bằng phương pháp kiềm nóng, thu được sợi xenlulozơ có tính chất phù hợp, có thể dùng làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp chế phẩm Bio-SAP, cụ thể như sau:

+ Điều kiện xử lý: Nồng độ NaOH 2M, nhiệt độ 90oC, thời gian xử lý là 2 giờ.
+ Tính chất sợi sau xử lý như sau:

STT	Thành phần	Hàm lượng, %
STT	Thành phần	Sợi rơm	Vỏ trấu
1	Hàm lượng silica	7,13	10,42
2	Hàm lượng xenlulozơ	82,15	71,24
3	Hàm lượng lignin	3,25	8,81
4	Hàm lượng hemixenlulozơ	7,47	9,53

Đã ghép thành công một số vinyl monome là acrylamit, acrylic axit lên sợi rơm và bột trấu sau khi xử lý, lựa chọn được monome phù hợp để chế tạo chế phẩm Bio-SAP là acrylamit, cụ thể:

+ Quá trình ghép acrylamit lên sợi rơm: Được thực hiện ở điều kiện thời gian phản ứng 3 giờ; nhiệt độ 75^oC; kích thước sợi 0,2cm; nồng độ AM 1,5M; nồng độ KPS 0,09 M; tỷ lệ sợi rơm/pha lỏng 1/20 g/ml. Tại điều kiện này, hiệu suất thu được là: hiệu suất ghép GY 35,2%, hiệu quả ghép GE 29,4% và phần trăm chuyển hóa tổng số TC 89,9%.
+ Quá trình ghép acrylamit lên vỏ trấu: Được thực hiện ở điều kiện thời gian phản ứng 3,5 giờ; nhiệt độ 80^oC; kích thước sợi 0,2cm; nồng độ AM 2,0M; nồng độ KPS 0,1 M; tỷ lệ sợi vỏ trấu/pha lỏng 1/20 g/ml. Tại điều kiện này, hiệu suất thu được là: hiệu suất ghép GY 30,3%, hiệu quả ghép GE 26,4% và phần trăm chuyển hóa tổng số TC 85,2%.

Đã chế tạo thành công chế phẩm Bio-SAP, cụ thể:

+ Điều kiện phản ứng: thời gian phản ứng 2,5 giờ; ở 30°C; monome acrylamit nồng độ 20%; chất tạo lưới MBA hàm lượng 0,9%, chất xúc tác là hệ KPS/As (tỷ lệ 2/1) hàm lượng 1,25%.
+ Tính chất chế phẩm Bio-SAP: Sản phẩm ở dạng hạt mịn, độ hấp thụ nước trong nước cất: 320 ± 1g/g, độ hấp thụ nước trong nước muối sinh lý: 62± 1 g/g, pH: 6,8 ± 0,1, tốc độ hấp thụ nước cân bằng: 28±1 g/g.

Đã nghiên cứu khả năng phân hủy của chế phẩm Bio-SAP trong các môi trường khác nhau. Cụ thể:

+ Trong môi trường đất vật liệu Bio-SAP phân hủy hoàn toàn sau 6 tháng, mẫu vật liệu mất khoảng 94,8% khối lượng.
+ Trong môi trường bùn hoạt tính, vật liệu Bio-SAP phân hủy hoàn toàn sau 90 ngày (tương đương với 3 tháng), mẫu vật liệu mất khối lượng 90,26%.
+ Trong môi trường compost, vật liệu Bio-SAP phân hủy hoàn toàn sau 102 ngày, mẫu vật liệu mất khối lượng 90,37%.
5. Đã xây dựng được quy trình công nghệ chế tạo chế phẩm Bio-SAP quy mô 1 kg/mẻ.
6. Đã xây dựng được quy trình công nghệ chế tạo chế phẩm Bio-SAP ở quy mô pilot 25 kg/mẻ.
7. Đã chế tạo thử 500 kg sản phẩm Bio-SAP đạt chất lượng như đã đăng ký.
8. Đã ứng dụng thành công chế phẩm Bio-SAP cho 2 loại cây trồng là cây ăn quả (cây bưởi Diễn), cây cảnh quan (cây cỏ lá tre), cụ thể như sau:
+ Đối với cây bưởi: Hàm lượng chế phẩm Bio-SAP sử dụng là 90 g/cây, năng suất 3439 kg/sào với tổng thu nhập tăng khoảng 11% so với công thức không sử dụng chế phẩm Bio-SAP.
+ Đối với cây cỏ lá tre: Hàm lượng chế phẩm sử dụng 10g Bio-SAP/m2. Kết quả cho thấy sử dụng Bio-SAP có thể giảm tần suất tưới và số đợt chăm sóc so với đối chứng 4 lần, giảm chu kì bón phân đi 2 lần.

Từ khoá

chế phẩm, hấp thụ nước, tự phân hủy, môi trường, phụ phẩm nông nghiệp

Nơi lưu trữ

Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội

Ký hiệu kho

HNI-2022-1/ĐK-TTTT&TK