Các phương pháp sản xuất compost từ rác thải

Qua nhiều nghiên cứu thực tế cho thấy các chế phẩm sinh học có tác dụng rất tốttrong việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh như giúp tăng nhanh quá trình phân hủy cáchợp chất trong nguyên liệ

GIỚI THIỆU

Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp đang ngày càng trở nênphổ biến ở nước ta nhằm hướng đến một sự phát triển bền vững của đất nước Trong 10năm trở lại đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học tronglĩnh vực nông nghiệp xà tạo ra nhiều chế phẩm sinh học ứng dụng trong nhiều lĩnh vựcnông nghiệp khác nhau như: trồng trọt, chăn nuôi thú y và nuôi trồng thủy sản với thịtrường tiêu thụ rộng khắp

Qua nhiều nghiên cứu thực tế cho thấy các chế phẩm sinh học có tác dụng rất tốttrong việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh như giúp tăng nhanh quá trình phân hủy cáchợp chất trong nguyên liệu hữu cơ (các loại phụ phế liệu trong công nông nghiệp, cácloại rác thải ), đồng thời tạo cho sản phẩm phân hữu cơ vi sinh thu được có nhiều tínhnăng vượt trội như bổ sung các thành phần (N, P, K, S, ) dễ hấp thu, các loại enzymethúc đẩy quá trình chuyển hóa các hợp chất trong đất Đặc biệt, chúng có chứa các

thành phần vi sinh vật hữu hiệu (Bacillus subtilis, Trichoderma harmatum, Trichoderma harziannum, Streptomyces sp., Lactobacillus sp ) có khả năng phòng trừ

các loại nấm bệnh hại cây trồng trong quá trình ủ phân, những loài vi sinh vật này đãqua quá trình tuyển chọn và thử nghiệm với các tính năng ưu việt

Trong những năm gần đây, các phương pháp phân tử đã giúp cho chúng ta cải

thiện đáng kể những hiểu biết về hệ gen Trichoderma đến cấp độ loài Hiện nay, đã có khoảng 75 loài Trichoderma đã được xác định Trong số đó, có nhiều loài là những nhân tố kiểm soát sinh học (BCA) như T harzianum, T koningii Oud., T.polysporum (Link ex Pers.) Rifai, T virens (Harman và cộng sự, 2004; Metcalf, 2004 và Samuels,

1996)

CÔNG DỤNG CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT

1 Bacillus subtilis Phân hủy xác bã hữu cơ, ức chế vi

khuẩn gây bệnh cho cây trồng, phân giải lân

7 Lactobacillus sp. Ức chế các vi khuẩn gây bệnh cây trồng

trong quá trình ủ hoai, phân hủy phế liệu giàu protein

Các phương pháp sản xuất compost từ rác thải

Sơ đồ công nghệ xử lý rác thải của Mỹ – Canada

Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt của CHLB Đức

Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt Trung Quốc

Quy trình tại Việt Nam

Số lượng CTR sinh hoạt phát sinh ở các loại đô thị khác nhau

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ sinh học

Sản xuất compost dạng đánh luống (windrow)

1 Trộn lẫn vật liệu có hàm lượng chất xơ cao kích thích hoạt động phân hủy vào chất thải rắn nếu cần thiết

2 Đánh luống và bố trí phương pháp làm thoáng khí

3 Tiến hành quá trình ủ compost

4 Sàn lọc hỗn hợp sản phẩm compost

5 Xử lý sản phẩm compost

6 Lưu trữ

Dạng luống kiểu tĩnh (Static windrow)

1 Dạng luống kiểu tĩnh thổi khí thụ động

Không xáo trộn luống ủ compost.

Phương pháp làm thổi khí là để tự nhiên

Ưu điểm

Dễ thực hiện, kinh phí thấp

Phù hợp với những nước đang phát triển

Nhược điểm

Chất lượng compost kém, không đều

Thời gian ủ lâu

Năng suất thấp

2 Dạng luống kiểu tĩnh thổi khí cưỡng bức

Ưu điểm

Dễ kiểm soát khi vận hành hệ thống, đặc biệt là kiểm soát nhiệt độ và nồng độ oxi trong luống ủ

Giảm mùi hôi và mầm bệnh

Thời gian ủ ngắn (3-6 tuần)

Diện tích đất ít có thể tiến hành ngoài trời hoặc vị trí có mái che

Nhược điểm

Hệ thống cung cấp khí có thể tắc nghẽn, do đó cần phải tu sữa và bảo trì thường xuyên

Chi phí bảo trì hệ thống và năng lượng thổi khí làm cho chi phí của phương pháp này cao hơn thổi khí thụ động

3 Sản xuất compost dạng luống kiểu có đảo trộn (turned windrow)

Ưu điểm

Do xáo trộn thường xuyên nên compost thu được khá đều

Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp vì không cần hệ thống cung cấp khí.

Nhược điểm

Cần nhiều nhân công

Thời gian ủ dài (khoảng 3-6 tháng)

Do sử dụng thổi khí thụ động nên khó quản lý, khó kiểm soát nhiệt độ và mầm bệnh

Xáo trộn luống compost thường gây thất thoát nitơ và gây mùi

Quá trình ủ có thể bị phụ thuộc vào thời tiết

4 Sản xuất compost trong thùng (in-vessel reactors)

Mục tiêu tiến hành sản xuất compost trong thùng

Tăng tốc quá trình ủ compost thông qua việc duy trì những điều kiện tốt nhất cho

vi sinh vật hoạt động

Giảm thiểu hoặc loại bỏ những tác động có hại lên môi trường xung quanh

Hệ thống làm thoáng khí khi thiết kế thường yêu cầu một hay vài cách cơ bản

Làm thoáng khí cưỡng bức (thổi khí),

Khuấy trộn

Đảo trộn

Ứng dụng phân compost

Khánh Sơn, phường Hoà Khánh Nam, Khu liên hợp Xử lý chất thải rắn quận Liên Chiểu (Đà Nẵng) Nam Bình Dương, tỉnh Bình Dương

Nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt thành phân hữu cơ ở huyện Tánh Linh (Bình Thuận)

Nhà máy tại xã Cẩm Hà,tp Hội An

Phương pháp sản xuất phân compost trong hộ gia đình

Các vật liệu cần cho quá trình ủ compost

• Nguyên liệu cho đống ủ

+ Thành phần nên cho vào: cỏ tươi, lá cây khô, cơm thừa, rau quả hư hỏng +Thành phần không nên cho vào: rác xương, sản phẩm có dầu mỡ, sữa, cành cây cứng, than, các loại thịt cá

• Thùng ủ compost

Các bước thực hiện quá trình

+ Cho vật liệu vào thùng ủ

+ Làm thùng ủ compost (nếu không có sẵn)

+ Lựa chọn nơi để thùng ủ compost

Lợi ích của việc ủ phân compost

+ Tăng chất lượng đất trong vườn nhà

+ Ngăn ngừa hiệu ứng khí nhà kính

+ Tái chế rác thải thành chất dinh dưỡng và giảm lượng phân bón hóa học

+ Tiết kiệm tiền bạc

PHÂN CHUỒNG - CÁC PHƯƠNG PHÁP Ủ PHÂN

Phân chuồng tốt thường có các thành phần dinh dưỡng như ở bảng sau:

Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng Đơn vị %

Nông dân ta thường dùng rơm rạ, thân lá cây họ đậu, cây phân xanh, lá cây, cỏkhô… để làm chất độn chuồng

Ủ phân : Là biện pháp cần thiết trước khi đem phân chuồng ra bón ruộng Bởi vìtrong phân chuồng tươi còn có nhiều hạt cỏ dại, nhiều kén nhộng côn trùng, nhiều bào

tử ngủ nghỉ của nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và tuyến trùng gây bệnh Ủ phân vừa có tácdụng sử dụng nhiệt độ tương đối cao trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ để tiêu diệthạt cỏ dại và mầm mống côn trùng, bệnh cây vừa thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu

cơ, đẩy nhanh quá trình khoáng hoá để khi bón vào đất phân hữu cơ có thể nhanh chóng

cung cấp chất dinh dưỡng cho cây

Mặt khác, trong phân tươi tỷ lệ C/N cao, làđiều kiện thuận lợi cho các loài vi sinh vậtphân huỷ các chất hữu cơ ở các giai đoạn đầuhoạt động mạnh Chúng sẽ sử dụng nhiềuchất dinh dưỡng nên có khả năng tranh chấpchất dinh dưỡng với cây

Ủ phân làm cho trọng lượng phân chuồng cóthể giảm xuống, nhưng chất lượng phânchuồng tăng lên Sản phẩm cuối cùng của quátrình ủ phân là loại phân hữu cơ được gọi là phân ủ, trong đó có mùn, một phần chấthữu cơ chưa phân huỷ, muối khoáng, các sản phẩm trung gian của quá trình phân huỷ,một số enzym, chất kích thích và nhiều loài vi sinh vật hoại sinh

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta với ẩm độ cao, nắng nhiều, nhiệt độtương đối cao, quá trình phân huỷ các chất hữu cơ diễn ra tương đối nhanh… Sử dụngphân chuồng bán phân giải là tốt nhất, bởi vì ủ lâu phân ủ sẽ mất nhiều đạm

Chất lượng và khối lượng phân ủ thay đổi nhiều tuỳ thuộc vào thời gian vàphương pháp ủ phân Thời gian và phương pháp ủ phân ảnh hưởng đến thành phần vàhoạt động của tập đoàn vi sinh vật phân huỷ và chuyển hoá chất hữu cơ thành mùn, qua

đó mà ảnh hưởng đến chất lượng và khối lượng phân ủ

Để đảm bảo cho các quá trình hoạt động của vi sinh vật được tiến hành thuận lợi,nơi ủ phân phải có nền không thấm nước, cao ráo, tránh ứ đọng nước mưa Đống phân

ủ phải có mái che mưa và để tránh mất đạm Cạnh nơi ủ phân cần có hố để chứa nước

từ đồng phân chảy ra Dùng nước phân ở hố này tưới lại đống phân để giữ độ ẩm cầnthiết, tạo điều kiện thuận lợi cho tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh

II CÁC PHƯƠNG PHÁP Ủ PHÂN

đó trát bùn bao phủ bên ngoài đống phân Hàng ngày tưới nước phân lên đống phân

Sau 4 – 6 ngày, nhiệt độ trong đống phân có thể lên đến 600C Các loài vi sinhvật phân giải chất hữu cơ phát triển nhanh và mạnh Các loài vi sinh vật háo khí chiếm

ưu thế Do tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh cho nên nhiệt độ trong đống phân tăngnhanh và đạt mức cao Để đảm bảo cho các loài vi sinh vật háo khí hoạt động tốt cầngiữ cho đống phân tơi, xốp, thoáng

Phương pháp ủ nóng có tác dụng tốt trong việc tiêu diệt các hạt cỏ dại, loại trừcác mầm mống sâu bệnh Thời gian ủ tương đối ngắn Chỉ 30 – 40 ngày là ủ xong, phân

ủ có thể đem sử dụng Tuy vậy, phương pháp này có nhược điểm là để mất nhiều đạm

2 Ủ nguội : Phân được lấy ra khỏi chuồng, xếp thành lớp và nén chặt Trên mỗilớp phân chuống rắc 2% phân lân Sau đó ủ đất bột hoặc đất bùn khô đập nhỏ, rồi nénchặt Thường đống phân được xếp với chiều rộng 2 – 3 m, chiều dài tuỳ thuộc vàochiều dài nền đất Các lớp phân được xếp lần lượt cho đến độ cao 1,5 – 2 m Sau đó trátbùn phủ bên ngoài

Do bị nén chặt cho nên bên trong đống phân thiếu oxy, môi trưởng trở nên yếmkhí, khí cacbonic trong đống phân tăng Vi sinh vật hoạt động chậm, bởi vậy nhiệt độtrong đống phân không tăng cao và chỉ ở mức 30 – 350C Đạm trong đống phân chủ yếu

ở dạng amôn cacbonat, là dạng khó phân huỷ thành amôniăc, nên lượng đạm bị mấtgiảm đi nhiều

Theo phương pháp này, thời gian ủ phân phải kéo dài 5 – 6 tháng phân ủ mớidùng được Nhưng phân có chất lượng tốt hơn ủ nóng

3 Ủ nóng trước, nguội sau : Phân chuồng lấy ra xếp thành lớp không nén chặtngay Để như vậy cho vi sinh vật hoạt động mạnh trong 5 – 6 ngày Khi nhiệt độ đạt 50– 600C tiến hành nén chặt để chuyển đống phân sang trạng thái yếm khí

Sau khi nén chặt lại xếp lớp phân chuồng khác lên, không nén chặt Để 5 – 6ngày cho vi sinh vật hoạt động Khi đạt đến nhiệt độ 50 – 600C lại nén chặt

Cứ như vậy cho đến khi đạt được độ cao cần thiết thì trát bùn phủ chung quanhđống phân Quá trình chuyển hoá trong đống phân diễn ra như sau: ủ nóng cho phân bắtđầu ngấu, sau đó chuyển sang ủ nguội bằng cách nén chặt lớp phân để giữ cho đạmkhông bị mất

Để thúc đẩy cho phân chóng ngấu ở giai đoạn ủ nóng, người ta dùng một sốphân khác làm men như phân bắc, phân tằm, phân gà, vịt… Phân men được cho thêmvào lớp phân khi chưa bị nén chặt

Ủ phân theo cách này có thể rút ngắn được thời gian so với cách ủ nguội, nhưngphải có thời gian dài hơn cách ủ nóng

Tuỳ theo thời gian có nhu cầu sử dụng phân mà áp dụng phương pháp ủ phânthích hợp để vừa đảm bảo có phân dùng đúng lúc vừa đảm bảo được chất lượng phân

Theo Cục Trồng Trọt

- Dùng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh: Tính ủ cho 1 tấn nguyên liệu

*Chi phí cho một khối chất ủ.

-Nếu không pha thêm aminô: khoảng 15.000 đồng/khối

-Nếu có pha thêm 0,5 lít aminô: khoảng 25.000 đồng/khối

KINH NGHIỆM Ủ PHÂN HỮU CƠ BỔ SUNG MEN VI SINH

TRICHODERMA

Hiện nay trong sản xuất nông nghiệp đã sử dụng phân hữu

cơ rất phổ biến phân hữu cơ làm đất tơi xốp, cây trồng dẽ hấp

thụ, an toàn khi sử dụng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hạn

chế sử dung thuốc bảo vệ thực vật nguồn cung cấp phân hữu cơ

là các loại phân có gốc động vật như : phân gia súc, phân xanh ,

rác, …

Tuy nhiên để đạt hiệu quả kinh tế cao, phân hữu cơ trước

khi sử dụng phải được ủ hoại nếu không sẽ có tác dụng ngược lại

vì phân tươi còn có những vi sinh vật gây hại làm xót cây, bỏng

rễ, gây bệnh cho cây Hơn nữa, hạt cỏ dại còn sống, sau đó nảy

mầm và cạnh tranh dinh dưỡng với cây trồng do đó, phân hữu

cơ cần ủ hoại trước khi sử dụng

Để tăng cường hệ vi sinh vật có lợi trong phân và giảm

thiểu vi sinh vật có hại trong đất, khi ủ phân cần bổ sung men vi sinh trichoderma

Tác dụng của Trichoderma:

+ Ngăn ngừa rất tốt các bệnh thối rễ, lở cổ rễ, thối thân, cho tất cả các loại câytrồng

+ Hiệu quả cao trong việc phòng ngừa các loại bệnh do tuyến trùng hại rễ

+ Đặc biệt còn tăng cường các vi sinh vật có ích và giảm thiểu các vi sinh vậtgây hại như nấm: Rhizoctonia, Fusarium, Phytophtora, Ngoài ra, trichoderma cònphân hủy nhanh các chất xơ thành các chất hữu cơ cung cấp dinh dưỡng và tăng cường

đề kháng cho cây trồng

Xin giới thiệu với bà con kinh nghiệm ủ phân hữu cơ có bổ sung men vi sinhTrichoderma của nghệ nhân Nguyễn Tấn Vinh, như sau:

1/-Quy trình ủ phân :

- Số lượng : 1 tấn phân thành phẩm

- Nguyên liệu :

+ Phân chuồng ( phân heo, bò, gà, trâu, ): 400 – 500kg

+ Xơ dừa, vỏ trấu, vỏ đậu hay các chất bã thực vật gồm : rơm rạ, lá cây, tốt nhất

là các cây họ đậu, bèo, lục bình : 500 – 600kg Tất cả băm nhuyễn dài 2- 3cm

+ Super lân : 30kg

+ Nước : 150 – 200 lít (tùy chất độn khô hạn)

+ Men vi sinh vật trichoderma: 3 - 5kg (lượng men càng nhiều phân càng nhanhphân hủy)

+ Bạc phủ

2/- Kỹ thuật ủ phân:

- Tất cả các thành phần: phân chuồng + men vi sinh Trichoderma+ nước trộn đềuđảm bảo hỗn hợp ủ đạt đủ độ ẩm 50-60% (dùng tay bốc lên,nắm chặt thấy nước rỉ ra làđược)

- Đánh thành luống hình than cao khoảng 1,2 -1,5m

- Dùng bạc phủ kín tránh mưa nắng trực tiếp trực tiếp để đảm bảo độ ẩm, hạnchế mất đạm trong quá trình lên men vi sinh

Lưu ý: nhiệt độ không khí càng cao, thời gian ủ càng ngắn Ngược lại không khí lạnh và nước nhiều phân chậm phân hủy.

3/-Đảo trộn:

Sau thời gian ủ khoảng 7-10 ngày, nhiệt độ trong phân tăng dần lên khoảng

40-500C Nhiệt đô tăng cao nhất tại thời điểm ủ đạt đủ độ ẩm sau 25-30 ngày, có thể tăngđến 50-600C Lúc này phân cần được đảo trộn để tăng cường hoạt động của men visinh Khi đảo trộn nếu thấy phân khô cần bổ sung thêm nước để đạt độ ẩm 50-60% làtốt Sau 50-60 ngày, nhiệt độ giảm dần xuống 300C khi đó phân đã hoai, khối lượnggiảm hơn so với lúc ban đầu

4/-Sản phẩm sau khi ủ phân:

Sau khi ủ phân, tất cả nhiên liệu đả hoai, phân tơi xốp, chuyển sang màu nâusẫm, không còn mùi hôi, không nóng, có thể sử dụng như phân hữu cơ vi sinh thích hợpcho tất cả các loại cây trồng như:dùng làm bầu ươm cây con,chất trồng cho hoa kiểnghoặc bổ sung phân bón khi thay chậu, thay đất cho các loại cây kiểng như mai vàng,bonsai, sứ đỏ, kiển lá màu…

Phân có thể sử dụng chung với phân khoán vô cơ Tuyệt đối không trộn trực tiếpvới vôi bột vì vôi làm hủy diệt hệ lên men vi sinh

Ủ PHÂN HỮU CƠ TỪ LỤC BÌNH

Phân bón từ lục bình dễ làm và thường được áp dụng ở quy mô hộ gia đình Loạiphân bón này không những tốt cho cây trồng, dễ làm mà còn giúp giảm lượng phân hóahọc, tiết kiệm chi phí sản xuất

Nguyên liệu để sản xuất 1 tấn phân hữu cơ gồm: cây lục bình + rơm rác khoảng600-700 kg; phân chuồng hoai mục 300-400 kg; super lân 2 kg; men Trichoderma hoặcBioVAC (men BioVAC có bán tại Hội Làm vườn các địa phương)

Các thành phần trên trộn đều, gom thành đống có đáy 2x2m, cao 1-1,5m; tướinước đủ ẩm, dùng chân đạp cho đống hữu cơ nén xuống Chủng nấm Trichoderma vớiliều 20-50g/tấn phân hữu cơ; nếu dùng men BioVAC thì khoảng 0,5 kg/tấn phân hữu

cơ Sau khi trộn đều dùng bạt nilon đậy kín để giữ ẩm và tưới nước bổ sung hàng tuần.Khoảng 3 tuần giở bạt và đảo đống ủ, tiếp tục đậy kín Trung bình ủ từ 1,5 - 2 tháng là

có thể sử dụng được

Ngoài ra, có thể thay super lân bằng 1% vôi hoặc nước cám gạo (loại cámxấu), để giúp phân hữu cơ phân hủy nhanh, rút ngắn thời gian ủ Cũng có thể kết hợpcây lục bình, thân cây ngô, đậu với bã thải từ hầm biogas (khoảng 300-400 kg cho 1tấn phân hữu cơ) và men BioVAC, ủ trong 45 ngày để làm phân hữu cơ vi sinh

Nếu không tính công thu gom bèo lục bình, phế thải nông nghiệp, bã từ hầmbiogas thì bà con chỉ tốn 75.000 đồng mua men BioVAC là đã có 1 tấn phân bón chocây trồng Sản phẩm tạo thành là một hỗn hợp tơi xốp, màu đen nâu, có giá trị dinhdưỡng cao Sử dụng phân này bón cho cây trồng có thể giảm 30 - 70% lượng phân hóahọc, làm giảm sự thoái hóa đất