Chủ nhiệm đề tài: TS. Lê Xuân Hảo
Sự cần thiết:
Nuôi giun để xử lý các chất thải từ trồng trọt và chăn nuôi được đánh giá là một trong những biện pháp an toàn, hiệu quả. Giun xử lý các loại chất thải thành nguồn phân bón hữu cơ cho cây trồng, đồng thời tạo ra nguồn đạm tự nhiên từ thịt giun cung cấp cho vật nuôi. Chính nhờ những lợi ích này mà nuôi giun được áp dụng từ nhiều năm nay ở nhiều nước trên thế giới.
Các sản phẩm từ giun được chế biến và sử dụng rất phổ biến trong chăn nuôi. Giun lớn được làm sạch rồi chế biến thành mắm giun, dịch giun, bột giun. Bột giun làm tăng khả năng tăng trưởng, tăng cường khả năng sinh sản. Vì vậy, việc sử dụng bột giun trong chăn nuôi giúp giảm chi phí và tăng hiệu quả chăn nuôi. Bột giun bổ sung vào thức ăn cho các loài thủy sản: cá, ếch, tôm, cua; các loài vật nuôi cảnh: cá, chim; các loài gia súc, gia cầm. Bột giun tinh chế là loại thức ăn cao đạm, trên 70% (cao hơn bột cá, đậu tương...). Thức ăn cho gia súc, gia cầm làm từ giun có tới 53 – 65% chất đạm, 11 – 17% chất đường bột, 7 – 32% chất khoáng và hàm lượng chất béo khá cao.
Giun đất có giá trị dinh dưỡng, hàm lượng protein cao, đầy đủ 17-18 các loại axit amin, vitamin và các nguyên tố vi lượng (như sắt, kẽm, đồng...), giàu chất chống oxy hóa như các chất phenolic, các enzyme chống oxy hóa, vì vậy là nguồn thực phẩm chức năng tốt cho sức khỏe con người.
Chính vì vậy việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu phát triển công nghệ và chế tạo thiết bị phục vụ cho nuôi và sản xuất một số chế phẩm từ giun làm nguyên liệu cho thức ăn chăn nuôi” nhằm làm chủ công nghệ và thiết bị trong dây chuyền công nghệ sản xuất thức ăn nuôi giun và tạo ra sản phẩm đáp ứng nhu cầu của xã hội, góp phần hoàn thiện hệ thống máy chế biến thức ăn nuôi giun, tiến tới sản xuất với công nghệ và trang thiết bị trong nước nhằm hạ giá thành so với máy nhập ngoại, thúc đẩy mô hình sản xuất nông nghiệp tuần hoàn hiệu quả là vô cùng cần thiết và có ý nghĩa khoa học, thực tiễn và xã hội cao.
Mục tiêu tổng quát
Hoàn thiện được công nghệ và chế tạo hệ thống thiết bị tự động phục vụ nuôi và sản xuất một số chế phẩm từ giun làm nguyên liệu cho thức ăn chăn nuôi.
Mục tiêu cụ thể:
- Có được quy trình công nghệ nuôi giun tự động, quy mô 4 tấn giun/2,5 tháng và quy trình công nghệ sản xuất bột và dịch giun tự động, quy mô 500 kg giun tươi/mẻ.
- Có được 01 hệ thống thiết bị nuôi giun tự động và 01 hệ thống thiết bị chế biến giun tự động.
Nội dung nghiên cứu:
- Hoàn thiện quy trình công nghệ nuôi giun; Thiết kế, chế tạo, lắp đặt hệ thống thiết bị nuôi giun tự động;
- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ; Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lựa chọn hệ thiết bị sản xuất dịch giun tự động năng suất 500 kg nguyên liệu giun tươi/mẻ;
- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ; Lựa chọn thiết bị sản xuất bột giun tự động, năng suất 500 kg nguyên liệu dịch giun/mẻ;
- Xây dựng 2 mô hình nuôi giun trên 2 vùng chăn nuôi bò trọng điểm của Hà Nội;
- Khảo nghiệm hệ thiết bị do đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo;
- Đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của mô hình và sản phẩm.
Kết quả của đề tài:
1. Đã hoàn thiện quy trình công nghệ nuôi giun; Thiết kế, chế tạo, lắp đặt hệ thống thiết bị nuôi giun tự động, bao gồm:
* Hoàn thiện quy trình công nghệ nuôi giun đất (chủng Eisenia fetida) qui mô 4 tấn/2,5 tháng
Điều kiện tối ưu để nuôi giun đất đạt năng suất và hiệu quả cao qui mô 4 tấn/2,5 tháng: Thức ăn cho giun có thành phần là phân bò và bã mía, rau xanh với tỷ lệ phối trộn là 50% phân bò và 50% bã mía và rau xanh và một số phụ phẩm nông nghiệp; Nhiệt độ thích hợp cho nuôi giun là 23 – 27oC; Độ ẩm thích hợp cho nuôi giun là 60 – 70%; pH thích hợp cho nuôi giun là pH 6,5 – 7,5.
* Nghiên cứu thiết kế bộ phận cơ khí của máy chế biến thức ăn cho giun 3 trong 1
Bằng tính toán và thực nghiệm đã xác định được một số thông số chính của máy chế biến thức ăn cho giun 3 trong 1 (cắt/nghiền - trộn - sấy) chất thải hữu cơ phù hợp thức ăn nuôi giun năng suất 6-8 tấn nguyên liệu/ngày như sau:
Đưa ra được nguyên lý hoạt động của máy;
- Xác định được các thông số của bộ phận nghiền trộn. Năng suất máy là 1 tấn/h.
- Xác định được các thông thông số của nhà sấy kết hợp năng lượng mặt trời : Kích thước nhà sấy rxh= 3x3m.
- Xác định được các thông số của bộ phận cấp, thoát liệu.
- Đã có được các bản vẽ thiết kế của máy theo TCVN 7285, thiết kế bằng phần mềm AutoCad;
- Tính toán, thiết kế, lựa chọn, các thiết bị điều khiển và thiết bị chấp hành của máy 3 trong 1 và hệ thống thiết bị môi trường nuôi giun tự động quy mô 300 m2.
2. Đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ; Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lựa chọn hệ thiết bị sản xuất dịch giun tự động năng suất 500 kg nguyên liệu giun tươi/mẻ, bao gồm:
- Hoàn thiện công nghệ thủy phân thịt giun bằng enzyme.
- Đã nghiên cứu được chế độ thủy phân thịt giun bằng enzyme.
- Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thu hồi, tạo chế phẩm dịch giun giàu axit amin và phương pháp bảo quản sản phẩm.
- Đã xây dựng được và đề xuất quy trình công nghệ sản xuất dịch giun giàu axit amin, quy mô 500 kg giun tươi/mẻ.
- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lựa chọn hệ thống thiết bị sản xuất dịch giun tự động, năng suất 500 kg nguyên liệu giun tươi/mẻ.
- Đã xây dựng và công bố tiêu chuẩn cơ sở dịch giun làm nguyên liệu cho thức ăn chăn nuôi.
3. Đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ; Lựa chọn thiết bị sản xuất bột giun tự động, năng suất 500 kg nguyên liệu dịch giun/mẻ, bao gồm:
* Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột giun.
- Tính toán, lựa chọn máy sấy dịch giun, năng suất 500 kg nguyên liệu dịch giun/mẻ.
- Đã xây dựng và công bố tiêu chuẩn cơ sở bột giun làm nguyên liệu cho thức ăn chăn nuôi.
4. Đã xây dựng 2 mô hình nuôi giun trên 2 vùng chăn nuôi bò trọng điểm của Hà Nội, bao gồm:
- Xây dựng mô hình nuôi giun tự động và chế biến giun quy mô 300 m2 làm nguyên liệu để sản xuất thức ăn chăn nuôi tại HTX Nông nghiệp và Dịch vụ thương mại Hiệp Thư, thôn Phù Đổng 2, xã Phù Đổng, huyện Gia Lâm, TP. Hà Nội.
- Xây dựng mô hình nuôi giun quy mô 200 m2 tại Trang trại hữu cơ Hoa Viên, Thôn Dục, xã Yên Bình, huyện Thạch Thất, TP. Hà Nội
5. Đã khảo nghiệm hệ thiết bị do đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo: Phiếu kết quả kiểm định 3 hệ thống thiết bị của đơn vị chức năng, giấy Chứng thư giám định số 01/GĐ/2023.
6. Đã đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của mô hình nuôi giun (Có chế biến trên các máy móc thiết bị là sản phẩm của đề tài):
Thời gian thu hồi vốn là khoảng 5 năm, khấu hao nhà xưởng và hệ thống thiết bị là 10 năm; tỷ lệ lợi nhuận ròng so với doanh thu là 23.6%; tỷ lệ lợi nhuận ròng so với vốn đầu tư là 27.7%; tỉ số lợi ích (BCR) là 1.31. Nếu so sánh với mô hình cũ trước khi ứng dụng kết quả của đề tài (mô hình 300 m2), thời gian nuôi giun giảm từ 3.5 tháng xuống 2.5 tháng; lợi nhuận về kinh tế là 13.784 triệu/tháng.