SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ TỪ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP SẠCH TẠI VÙNG VEN ĐÔ Đào Châu Thu, Nguyễn Xuân Trường, Đào Ngọc Lan Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội AB
Trang 1SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ TỪ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP SẠCH TẠI VÙNG VEN ĐÔ
Đào Châu Thu, Nguyễn Xuân Trường, Đào Ngọc Lan
Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội
ABSTRACT
COMPOSITING HOUSEHOLD ORGANIC WASTE AS BIO-ORGANIC
FERTILIZER FOR CLEAN VEGETABLE PRODUCTION
The objectives of the research: to complete the process of composting household organic waste (OW) with microorganism to produce bio- organic fertilizer;
to evaluate the quality of the compost products through compost sample analyzing and testing this fertilizer for clean vegetable production at farmer level The main content
of research: (1) Collection and separation of organic waste at household; (2) Composting Organic waste following new bio- microorganism technology by isolated and selected microorganisms with high digestion powers for Nitrogen fixing and Phosphorus and Cellulose solving; (4) Analyzing the quality of the composting products as organic fertilizer; (5) Testing bio- organic fertilizer for clean vegetables
on farmer’s fields
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đã từ lâu các nước phát triển và cộng
đồng đã có những biện pháp xử lý rác
thải, phế thải đưa vào quy hoạch phát
triển kinh tế xã hội: Quy hoạch những
nơi chôn rác sinh hoạt, những quy chế,
phương pháp thu gom, phân loại rác tại
các nơi công cộng, và đến tận người
dân, những công nghệ xử lý rác thải, tái
chế rác thải Chính vì vậy, những khu
dân cư tập chung và cả đến tận thôn
xóm nông thôn của các nước này đều có một cảnh quan đô thị, làng xã sạch, đẹp, văn minh, con người khỏe mạnh, có ý thức giữ gìn vệ sinh chung, đặc biệt là vấn đề vắt rác và thu gom rác
Từ cách thu gom, phân loại rác thải sinh hoạt này, người ta tận dụng được các phế thải, rác thải khác nhau để tái chế sản phẩm mới, đăc biệt là tái chế các loại rác hữu cơ thành các loại phân hữu cơ cho sản xuất nông nghiệp Có
Trang 2thể nói “nền kinh tế rác thải” bao gồm
thu gom rác, phân loại và xử lý, tái chế
hoặc chế biến các nguyên vật liệu rác
thành sản phẩm có thể sử dụng được cho
đời sống sản xuất của con người thực sự
đã góp phần đáng kể vào sự phát triển
kinh tế xã hội cho các quốc gia trên toàn
cầu: Môi trường sống không bị ô nhiễm,
giảm diện tích chôn chứa rác, đem lại
nguồn lợi kinh tế, thu nhập cho lao động
xử lý rác Việc tận dụng rác thải sinh
hoạt hữu cơ làm nguyên liệu sản xuất
phân hữu cơ có ý nghĩa đặc biệt trong
sản xuất nông nghiệp nói chung và nông
nghiệp hữu cơ nói riêng, đây là nguồn
phân hữu cơ an toàn bổ sung vào đất
góp phần vào chương trình phát triển
nông nghiệp bền vững và an toàn đang
là mục tiêu của nước ta
Mục tiêu thu gom phân loại và tận
dụng rác thải hữu cơ sinh hoạt làm
phân hữu cơ
- Thu gom, phân loại riêng rác thải
hữu cơ sinh hoạt nhằm góp phần cải
thiện môi trường sống của cộng đồng:
sạch, vệ sinh, văn minh
- Rác thải hữu cơ được phân loại
riêng tại nguồn nhằm tạo thuận lợi và
nâng cao chất lượng sản xuất phân hữu
cơ có từ nguồn rác thải này
- Việc tận dụng được rác thải hữu cơ
sinh hoạt nhằm giảm công vận chuyển
rác và giảm diện tích chôn rác, hiện
đang là vấn đền kinh tế xã hội nổi cộm
của nhiều quốc gia
- Phân hữu cơ được chế biến từ nguồn rác thải hữu cơ sinh hoạt góp phần cung cấp thêm lượng hữu cơ an toàn, có chất lượng cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt cho rau quả và hoa cây cảnh vùng ven đô thị, thiết thực đóng góp vào xu thế xây dựng nền “kinh tế rác thải” của nhà nước
Đặc điểm của rác thải sinh hoạt hữu
cơ
Rác thải hữu cơ trong sinh hoạt hằng ngày chiếm một khối lượng và tỷ lệ rác thải rất lớn so với các loại rác vô cơ khác
- Khảo sát thành phần rác thải rắn sinh hoạt tại các nông hộ của 4 xã vùng ĐBSH: Phú Lâm, Hà Tây, Phú Diễm, Xuân Đỉnh, Nam Hồng, Hà Nội cho thấy
Thành Phần
Số gam rác/
hộ/ ngày
Số kg rác/ hộ/ năm
Thực phẩm thừa
Chất tái sử dụng
Rác còn lại 815,0 297,5
(TS Phạm Ngọc Châu – Bộ Y tế,2004)
- Theo kết quả điều tra của Trung tâm nghiên cứu phát triển nông nghiệp bền vững(NCPTNNBV) trường ĐHNNI, đề
Trang 3tài: Nghiêm cứu rác thải nông thôn tại
xã Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm,2004
Lượng rác thải sinh hoạt sinh hoạt
nông thôn bình quân đầu người:
Trong ngày: 0,65kg/người/ngày,
Trong năm: 0,65kg * 365 ngày =
237,25kg/người/năm (trong đó 60 đến
70% lượng rác là rác hữu cơ)
Lượng rác thải sinh hoạt nông
thôn/năm/vùng ĐBSH là khoảng
3.218.070 tấn (trông đó lượng rác hữu
cơ sinh hoạt chiếm 60%)
Như vậy: Thành phần chất thải rắn
sinh hoạt nông thôn cũng rất đa dạng và
phức tạp và tỷ lệ hữu cơ chiếm khá lớn
Đặc điểm này cần quan tâm có phương
thức và phương pháp thu gom, phân loại
rác khác nhau và thích hợp, đồng thời
xử lý lượng rác hữu cơ thành phân hữu
cơ cho sản xuất nông nghiệp
Rác hữu cơ sinh hoạt là những vật liệu
dễ phân hủy, thối rữa, khó phân loại
tại nguồn
Đây là các chất hữu cơ bị thải loại từ
các thành phần hữu cơ làm thực phẩm là
chính, từ thực vật, động vật đã nấu chín
và đủ chín là nhiều nên chúng rất dễ bị
phân hủy thối rữa thành các hợp chất
hữu cơ và vô cơ khác nhau Vì vậy, các
loại rác thải hữu cơ các loại rác thải hữu
cơ này phải được vận chuyển khỏi nơi
sinh hoạt hàng ngày, nếu không chúng
sẽ gây ô nhiễm môi trường cho gia đình
và khu dân cư: gây mùi hôi thối, ruồi
nhặng, vi khuẩn, vi trùng gây bệnh,
vv…Mặt khác nếu chúng ta tiến hành thu gom, tách riêng được loại rác thải này thì việc tiến hành ủ rác thành phân hữu cơ rất dễ dàng và nhanh chóng do chung dễ bị phân hủy và tạo mùn cho phân hữu cơ
Dân chúng ở nhiều nước trên thế giới
và ở cả Việt Nam đều có thói quen vứt rác thải sinh hoạt đổ chung vào thùng rác, một hố rác Nhất là những năm gần đây, công nghệ polyme phát triển người
ta thường đựng rác đổ vào túi nilông là một vật liệu hóa học rất khó phân giải (1) Tốn diện tích rất lớn để chôn rác (2) Gây mùi hôi thối ô nhiễm môi trường sống cạnh hố chôn rác, (3) Nước thải từ các đống rác chứa nhiều chất độc hại, kim loại nặng gây ô nhiễm đất và ô nhiễm môi trường sản xuất nông nghiệp, (4) Những bãi chôn rác hữu cơ thường ở
xa đô thị nên tốn kém cho công đoạn chuyên trở rác , (5) Các loại túi nilông đựng rác khi chôn không phân hủy, tồn tại rất lâu trong đất là vấn đề nan giải cho việc xử lý rác bằng cách chôn
Những khó khăn thách thức hiện nay trong quản lý và xử lý rác thải sinh hoạt nông thôn
- Chương trình quản lý và xử lý rác thải nói chung và rác thải sinh hoạt nông thôn nói riêng thực tế rất phức tạp và khó khăn vì nhiều nguyên nhân khác nhau: thói quen sinh hoạt của người dân, phương thức tổ chức thu gom xử lý rác thải, công nghệ sử lý rác thải sinh hoạt
Trang 4không được phân loại trước rất phức tạp,
kinh phí đầu tư hạn hẹp
- Các bãi chôn rác thải ngày càng
hiếm vì không còn diện tích đất hoang
công cộng
- Rác thải sinh hoạt nông thôn hiện
nay đang là nguyên nhân gây ô nhiễm
môi trường và làm mất cảnh quan nông
thôn ngày cang nghiêm trọng
- Hiện nay chưa có một mô hình hoàn
thiện về thu gom, phân loại sử lý rác
thải sinh hoạt nông thôn để có khuyến
cáo rộng rãi
MỘT SỐ KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU
CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu
- Tổ giáo dục, tuyên truyền, vận động
các hộ gia đình tại các khu nghiên cứu
thu gom và phân loại rác thải sinh hoạt
hữu cơ tại gia đình và tổ chức vận
chuyển rác hữu cơ đến nhà ủ phân
- Nghiên cứu và thử nghiệm quy trình
xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ đã được
phân loại theo công nghệ vi sinh bán
hảo khí
- Phân tích chất lượng chủng vi sinh
vật và phân hữu cơ sau khi ủ
- Bước đầu thử nghiệm phân hữu cơ
sinh học bón cho rau a trên đồng ruộng
Phương pháp nghiên cứu
- Tuyên truyền vận động cộng đồng
theo phương pháp PRA
- Sản xuất phân hữu cơ sinh học theo phương pháp bán hảo khí
- Phân tích các chỉ tiêu chất lượng vi sinh vật, phân hữu cơ sinh học, rau được bón phân, đất thử nghiệm theo các PP của trường ĐHNN Hà Nội
- Thử nghiệm bón phân hữu cơ sinh học cho các loại rau theo phương pháp đồng ruộng truyền thống tại ruộng nông dân
Kết quả nghiên cứu
Thu gom, phân loại rác thải sinh hoạt hữu cơ tại gia đình cộng đồng
Theo số liệu điều tra và giám sát nghiên cứu thì sau gần hai năm vận động ở ba khu dân cư, đã có từ 85% đến 95% các hộ gia đình tự nguyện phân loại rác thải hữu cơ tại gia và thực hiện thu gom rác hữu cơ
Xây dựng quy trình ủ phân hữu cơ bằng công nghệ vi sinh bán hảo khí
Phân lập tuyển chọn chủng giống vi sinh vật cho ủ rác thải hữu cơ Từ bộ giống vi sinh vật của bộ môn vi sinh học trường ĐHNNI, đề tài chọn được chủng
là N1, N2, N3, VK1, VK2, VK3, XK Các chủng VSV này đã được đánh giá đặc tính sinh học khá kỹ nhiều năm và được phân lập làm giống xử lý phế thải sinh hoạt và công nông nghiệp Bảy chủng được tuyển chọn có đặc tính sinh học được thể hiện ở bảng 1
Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được quy trình ủ phân và sản xuất thử
Trang 5phân hữu cơ vi sinh học từ trên 10 bể ủ
(với trữ lượng 9 tấn rác tưới/bể ủ), cho
ra được trên 10 tấn sản phẩm hữu cơ
sinh học chất lượng tốt với thời gian 50
- 60 ngày/mẻ ủ
Phân tích chất lượng phân hữu cơ sinh học (bảng 2 và 3)
Bảng 1 Một số đặc tính sinh học của các chủng được tuyển chọn
Ký
hiệu
chủng
VSV
Chỉ tiêu
Thời gian mọc (giờ)
Đường kính khuẩn lạc sau 1 tuần nuôi cấy
Khả năng mọc ở môi trường ph
Khả năng kháng kháng sinh, mg streptomyxin/1lit mt
Nhiệt độ mọc thích hợp (oC)
N1
N2
N3
VK1
VK2
VK3
XK
40
72
96
36
48
62
120
5,0 9,5 7,0 4,2 4,5 3,8 3,5
4-7 4-9 4-9 6-8 5-8 5-8 5-8
300
1000
1000
500
800
1000
500
28
45
40
28
30
30
28
Bảng 2 Kết quả phân tích một số tính chất lý hóa học trong phân hữu cơ
Chỉ tiêu
phân tích Đơn vị
Kết quả phân tích(tháng 3/2004)
Kết quả phân tích(tháng 5/2004)
Kết quả phân tích(tháng 1/2005)
Đạm tổng
số
Đạm dễ
tiêu
P2O5 TS
P2O5 DT
K2O TS
K2OTD
OC
CHumic
pHH2O
pHKCL
(%) mg/100g vật liệu (%) Mg/100g vật liệu (%) Mg/100g vật liệu
(%
1,1
1,15
620 1,46
1460 12,0
8,04 7,73
1,35 190,0 1,92 844,3 2,33 1046,9 14,1 0,72 7,65 7,32
0,37
0,95
518 1,8
1650 13,63 1,60 7,46 7,12
Trang 6Thử nghiệm bón phân hữu cơ sinh
học cho rau an toàn
Đã tiến hành thực nghiệm bón phân
hữu cơ sinh học cho 4 loại rau lá( bắp
cải),
ăn quả (cà chua, đậu đũa), ăn củ (cà
rốt)
trên ruộng thực nghiệm của trường ĐHNNI Hà Nội và trên ruộng sản xuất rau an toàn của nông dân xã Đặng Xá, huyện Gia Lâm, Hà Nội
Bảng 3 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu mùn hóa
(Phân tích tại phòng thí nghiệm trường ĐH Udine, Italy)
mẫu
TEC
H 2 O
Chỉ số mún hóa trong nước
Chỉ số mùn hóa(Hi)
A445/
A665
TEC
Na 4 P 2 O 7
Nhận xét
Rác S5* 0,32 4,12 0,46 23,5 2,19 Vật liệu thô
Mẫu phân
ủ sau 30
ngày
S1*
S2*
*
0,17 0,25
2,16 2,05
0,46 0,37
12,0 13,7
2,19 2,74
Bán phân hủy
Mẫu phân
ủ sau 60
ngày
S3* 0,22 1,36 0,32 11,7 2,23 Chất lượng TB S4* 0,32 4,12 0,46 23,5 2,19 Chất lượng tốt
Công thức thực nghiệm các lượng
phân bón cho từng lạo cây được tính
trên cơ sở:
+CT1 (ĐC) : N + P2O5 + K2O (chỉ
bón phân vô cơ)
+ CT2 : ĐC + Phân chuồng của nông
dân tự sản xuất
(1) Ảnh hưởng của phân HCSH đến
ra hoa cà chua
Bảng 4 Thời gian (>= 50%) và tỷ lệ xuất hiện chùm hoa đầu Công
thức
Ngày xuất hiện chùm hoa đầu tiên (>=50%)
Tỷ lệ xuất hiện chùm hoa đầu tiên sau 33 ngày trồng (%)
CT1 (ĐC)
CT2
7/11 5/11
50
100
Trang 7CT4
2/11 4/11
100
90
+ CT3 : ĐC + Phân hữu cơ sinh học
chế biến từ rác thải sinh hoạt PHCSH
+CT4 : ĐC + Phân hữu cơ sinh học +
chế phân vi sinh
(2) Ảnh hưởng của phân HCSH đến
tính chống chịu bệnh của cây
Bảng 5 Tính chống chịu bệnh Công thức Tỷ lệ cây bị
virut bệnh (%)
Mức độ nhiễm bệnh xương mai
CT1 (ĐC)
CT2
CT3
CT4
13,82 15,74 14,55 13,62
++ + + + Chú ý:+:nhẹ; ++: trung bình; +++ : nặng
(3) Ảnh hưởng của phân HCSH đến năng xuất cà chua
Bảng 6 Năng suất cà chua
Công
thức
Số quả
TB/cây
Khối lượng TB/quả(g)
Năng xuất quả/cây/(kg)
Năng xuất ô-30m 2 (kg)
Năng xuất lý thuyết (tấn/ha)
Năng suất thực thu(tấn/ha)
CT1
CT2
CT3
CT4
39,2 45,5 47,9 46,0
61,5 71,0 71,5 71,0
2,41 3,23 3,42 3,27
130,18 174,45 184,94 176,36
56,25 75,38 79,91 76,21
43,39 58,15 61,65 58,79 CV=5,2%
(4) Phân HCSH đối với một số chỉ tiêu sinh hóa của cà chua
Bảng 7 Một số chỉ tiêu sinh hóa của cà chua
Công thức Vit C NO 3 mg/kg Axit tông
số (%)
Đường TS%
Chất khô%
CT1
CT2
57,49 56,32
38,1 51,4
0,25 0,33
2,88 3,32
5,68 5,69
Trang 8CT4
60,55 60,72
63,3 43,5
0,30 0,34
2,79 3,44
5,72 5,85
(5) Ảnh hưởng của phân HCSH đến hiệu quả kinh tế trồng cà chua
Bảng 8 Hiệu quả kinh tế
Công
thức
Năng suất thực thu Hiệu quả kinh tế (1000đ/ha)
chi phí
Tổng chi phí Thu nhập Lãi thuần
CT1
CT2
CT3
CT4
43,39 58,15 61,65 58,97
100%
143,02 142,08 135,49
- 8.000 8.000 4.800
53.424,44 61.324,44 61.324,44 58.124,44
65.091,6 87.223,5 92.470,95 88.182
11.767,15 25.899,06 31.146,51 30.057,56
Kết quả quan sát các chỉ tiêu sinh
trưởng, cấu thành năng xuất chất lượng
an toàn sản phẩm, hiệu quả kinh tế của
các thực nghiệm đều cho thấy CT3 bón
bổ sung phân hữu cơ sinh học có ưu
điểm rõ rệt, giảm được một số lượng
phân vô cơ thay thế được phân chuồng,
phân vi sinh, giảm chi phí đầu tư cho
nông dân
KẾT LUẬN
1 Tổ chức thành công tuyên truyền
vận động công đồng khu dân cư trường
ĐHNNI Hà Nội thu gom và phân loại
rác thải hữu cơ tại gia làm nguồn sản
xuất phân hữu cơ sinh học
2 Đã tuyển chọn được 7 chủng vi
sinh vật có cường độ phân giả các hợp
chất hữu cơ và các chất xơ sợi để làm
giống xử lý rác thải là N1, N2, N3,
VK1,VK2, VK3 và XK
3 Áp dụng thành công công nghệ vi sinh với phương pháp ủ phân bán hảo khí, thời gian 50-60 ngày, đã sản xuất được hơn 10 tấn phân hữu cơ sinh học chất lượng tốt
4 Thử nghiệm bón phân hữu cơ sinh học từ rác thải cho 4 loại rau an toàn ( bắp cải, cà chua, cà rốt, đậu đũa) trên ruộng của nông dân đều cho kết quả khả quan về các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, chất lượng rau an toàn và hiệu quả kinh tế hơn các công thức bón toàn phân vô cơ hoặc bón phân chuồng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Vũ Hữu Yêm, 1995 Phân bón
và cách bón phân Nhà xuất bản NN
Trang 92 Lê Văn Khoa (chủ biên), 2000
Phương pháp phân tích đất, nước, cây
trồng Nhà xuất bản giáo dục
3 Trường Đại học KHTN Đề tài
KC.08.06, 2002 Môi trường nông thôn
Việt Nam Nhà xuất bản nông nghiệp
4 Trường Đại học KHTN Đề tài
KC.08.06, 2003 Kỹ thuật xử lý môi
trường nông thôn Việt Nam Nhà xuất
bản nông nghiệp
5 Ngân hàng thế giới, CIDA Bộ
tài nguyên và môi trường, 2004 Báo
cáo diễn biến môi trường Việt Nam
2004 – chất thải rắn
6 Đào Châu Thu Tổng quan rác
thải sinh hoạt Báo cáo nghiên cứu Cục
môi trường, bộ tài nguyên môi trường Việt Nam
