(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp đến tính chất đất lúa huyện hoài đức, thành phố hà nội

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------***-------

HOÀNG THỊ THANH HIẾU

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẾ PHỤ
PHẨM NƠNG NGHIỆP ĐẾN TÍNH CHẤT ĐẤT LÚA
HUYỆN HỒI ĐỨC, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60 85 02

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS NGUYỄN XUÂN CỰ

Hà Nội, 2013
Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
1

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực, cố gắng của bản thân tôi đã
nhận được rất nhiều sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo, gia đình, bạn bè. Với
lịng biết ơn sâu sắc tơi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Xuân
Cự, người thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo tơi trong suốt q trình học tập và
nghiên cứu luận văn. Tơi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn đến các thầy, cô giáo trong
khoa Môi trường đã tận tình truyền đạt kiến thức cho chúng tơi trong suốt hai năm
học qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc nhất đến các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn
Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Khoa môi trường, Trường Đại học Khoa học tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và mở mang
kiến thức chuyên ngành, cũng như các giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho việc
triển khai thí nghiệm và phân tích số liệu cũng như thời gian làm việc để tơi có thể
hồn thành luận văn này.
Những lời cảm ơn sau cùng tơi xin dành cho gia đình, đồng nghiệp và bạn bè
đã hết lòng quan tâm, động viên và giúp đỡ tơi trong suốt q trình tham gia khóa
học Cao học tại trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nôi.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do kinh nghiệm thực tế và trình độ chun mơn
cịn hạn chế nên luận văn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận
được sự góp ý của các thầy cơ giáo và bạn bè để luận văn được đầy đủ và hồn
thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
2

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................... 4
1.1.Chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN) .................................................................... 4
1.2. Phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN) .................................................................. 7
1.3. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp trên Thế giới và ở Việt Nam ...................... 9
1.3.1. Nguồn phát sinh, thành phần, khối lượng PPPNN ............................... 9
1.3.2. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp trên Thế giới và ở Việt Nam ...... 10
1.4. Các hình thức xử lý PPPNN và tác động đến mơi trường ................................. 19
1.4.1. Các hình thức xử lý PPPNN ở Việt Nam ........................................... 19
1.3.2. Các tác động môi trường của xử lý PPPNN ....................................... 22
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 31
2.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 31
2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 31
2.2.1. Phương pháp kế thừa ........................................................................ 31
2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa ......................................................... 31
2.2.3. Phương pháp thí nghiệm ................................................................... 32
2.2.4. Phương pháp xử lý thống kê toán học: .............................................. 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.............................................................. 35
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội và tình hình sản xuất nơng nghiệp ở huyện
Hồi Đức – Hà Nội.................................................................................................... 35
3.1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Hồi Đức ........................ 35

3.1.2. Tình hình sản xuất nơng nghiệp ........................................................ 38
3.2. Thực trạng về tình hình quản lý chất thải rắn nơng nghiệp ............................... 40
3.2.1. Hiện trạng phát sinh CTRNN ở huyện Hoài Đức ............................... 40
3.2.2. Tình hình sử dụng và xử lý CTRNN ở huyện Hoài Đức .................... 44
3.3. Tác động của một số hình thức xử lý phế phụ phẩm nơng nghiệp đến mơi
trường đất trồng lúa ở huyện Hồi Đức. ................................................................... 45
3.4. Ảnh hưởng của một số cách đốt rơm rạ trên đồng ruộng đến tính chất mơi
trường đất .................................................................................................................. 48

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
3

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

3.4.1. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất ...................................... 48
3.4.2. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến khu hệ vi sinh vật đất ....................... 49
3.5. Ảnh hưởng của việc sử dụng rơm rạ đến tính chất mơi trường đất..........51
3.5.1. Một số tính chất hóa học đất thí nghiệm ........................................... 51
3.5.2. Ảnh hưởng của lượng bón hữu cơ đến chất mùn trong đất ................. 54
3.5.3. Ảnh hưởng của độ ẩm đến chất mùn trong đất .................................. 58
3.5.4. Hàm lượng mùn trong đất và tỷ lệ C/N ............................................. 62
3.6. Đề xuất giải pháp quản lý tốt PPPNN đảm bảo môi trường sinh thái và phát
triển nông nghiệp bền vững....................................................................................... 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 70
1. Kết luận ................................................................................................................. 70
2. Kiến nghị ............................................................................................................... 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
4

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Thành phần chất thải trong trồng trọt

9

Bảng 2. Mơ hình quản lý phế phẩm nơng nghiệp ở các Quốc gia khác nhau

13

ảng 3. Khối lượng phế phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch năm 2010

14

Bảng 4. Ứng dụng rơm rạ trong nơng nghiệp và sản xuất hóa chất

15

Bảng 5: Hiệu lực của phụ phẩm nông nghiệp đối với cây trồng

27

Bảng 6. Các cơng thức (CT) thí nghiệm

33

Bảng 7. Các cơng thức trong thí nghiệm 2

33

Bảng 8. Tình hình kinh tế huyện Hồi Đức năm 2010

36

Bảng 9. Tình hình sản xuất nơng nghiệp năm 2010 ở Hồi Đức

39

Bảng 10. Thành phần và lượng thải bỏ (tính theo % năng suất)

41

Bảng 11. Khối lượng thải của một số cây trồng chính của huyện Hồi Đức

41

Bảng 12. Khối lượng chất thải trồng trọt (lúa) của Hoài Đức năm 2010
Bảng 13. Khối lượng CTR chăn ni (trâu, bị, lợn, gia cầm) của huyện
Bảng 14. Tác động của các hình thức xử lý rơm rạ đến mơi trường đất lúa

Bảng 15. Các hình thức sử dụng và xử lý rơm rạ ở huyện Hoài Đức các

42
43
46
47

giai đoạn 1990 - 2010
Bảng 16. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất

48

Bảng 17. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến khu hệ vi sinh vật đất (CFU/gđ)

50

Bảng 18. Kết quả pHKCl của các mẫu trong thí nghiệm

51

Bảng 19. Hàm lượng nitơ, phot pho, kali tổng số trong đất và hàm lượng

52

các cation trao đổi và CEC trong đất
Bảng 20. Ảnh hưởng của lượng bón hữu cơ đến hàm lượng mùn trong đất

55

Bảng 21. Ảnh hưởng của lượng bón hữu cơ đến chất lượng mùn đất.

57

Bảng 22. Ảnh hưởng của độ ẩm đến hàm lượng mùn trong đất

59

Bảng 23. Ảnh hưởng của độ ẩm đến chất lượng mùn trong đất

60

Bảng 24. Tỷ lệ C/N của các mẫu thí nghiệm theo thời gian

63

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
5

TIEU LUAN MOI download :

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Tỷ lệ phát sinh PPPNN tại các vùng nơng thơn Việt Nam năm 2007

8

Hình 2. Thu gom và sử dụng rơm rạ

11

Hình 3. Chu trình Nitro

30

Hình 4: So sánh khối lượng thải một số loại cây trồng

42

Hình 5. Các hình thức xử lý bao bì hóa chất bảo vệ thực vật tại huyện Hồi Đức

44

Hình 6. Các hình thức xử lý CTR chăn ni tại huyện Hồi Đức

45

Hình 7. Ảnh hưởng của đốt rơm rạ đến nhiệt độ đất

49

Hình 8. Ảnh hưởng của lượng bón hữu cơ đến hàm lượng mùn trong đất

56

Hình 9. Tỷ lệ C(h+f)/ Cts trong đất nghiên cứu

58

Hình 8. Ảnh hưởng của lượng bón hữu cơ đến hàm lượng mùn trong đất

60

Hình 11. Ảnh hưởng của độ ẩm đến chất lượng mùn trong đất

61

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
6

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CEC: Dung dịch hấp thu cation
CT: Công thức
CTR: Chất thải rắn
CTRNN: Chất thải rắn nông nghiệp
CN – XD – DV: Công nghiệp – xây dựng – dịch vụ
PPPNN: Phế phụ phẩm nông nghiệp
CFU (colony-forming unit): Đơn vị hình thành khuẩn lạc
HCBVTV: Hóa chất bảo vệ thực vật
H2SO4: axit sunfuric
Na4P2O7: natri pirophotphat
HClO4: axit pecloric
NaOH: kiềm natrihidroxit
KCl: muối kaliclorua
KT – XH: kinh tế - xã hội
NGTK: Niên giám thống kê
PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons): các hợp chất hydrocacbon thơm đa vòng
SVOCs: bán các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
VOC: hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
7

TIEU LUAN MOI download :

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước ta là một nước nông nghiệp với trên 9 triệu ha đất nông nghiệp. Năm
2010, giá trị sản lượng của nông nghiệp ước đạt trên 232,65 nghìn tỷ đồng (giá trị
so sánh với năm 1994), tăng 4,7 % so với năm trước, cao hơn năm 2009 (3%).
Trong các cây trồng nông nghiệp, lúa được coi là cây lương thực quan trọng và
được sản xuất nhiều nhất với sản lượng hàng năm ước đạt 35 – 40 triệu tấn. Thông
thường, tỷ lệ sản phẩm thu hoạch từ cây lúa xấp xỉ 50%, do vậy lượng phế thải sẽ là
rất lớn. Đây là nguyên nhân làm cho chất thải rắn nông nghiệp hiện đang là một
trong những vấn đề môi trường nông thôn bức xúc ở Việt Nam. Theo báo cáo diễn
biến Môi trường Việt Nam năm 2004 có khoảng 64,5 triệu tấn chất thải nơng nghiệp
bao gồm chất thải trồng trọt và chăn nuôi tại khu vực nông thôn. Trước đây, các
chất thải nông nghiệp như các loại thân, lá cây hay còn gọi là phế phụ phẩm nông
nghiệp sau thu hoạch thường được bà con nông dân tận dụng làm thức ăn cho gia
súc, làm phân bón cho cây trồng hoặc làm chất đốt. Tuy nhiên, trong những năm
gần đây, do đời sống kinh tế khá hơn nên những phế phụ phẩm này ít được sử dụng
cho các mục đích dân sinh mà được vứt bỏ bừa bãi hoặc đốt ngay trên đồng ruộng.
Thực trạng này không những làm mất vệ sinh công cộng, cảnh quan mơi trường mà
cịn gây ơ nhiễm mơi trường đất, nước, khơng khí và đặc biệt là gây ảnh hưởng xấu
đến sức khỏe con người.
Trong hơn 20 năm đổi mới, sản xuất lúa ở nước ta đã chuyển sang sản xuất
lúa hàng hóa, có bước phát triển vượt bậc. So với năm 1983 diện tích trồng lúa tăng
từ 5,9 triệu ha lên 7,3 triệu ha, sản lượng từ 14.500 triệu tấn tăng lên 35 triệu tấn và
theo đó hàng năm có khoảng trên 30 triệu tấn rơm rạ. Cùng với sự phát triển kinh tế
xã hội và mức độ cơ giới hóa cao, những nhu cầu sử dụng rơm rạ làm chất đốt, lợp
nhà,…khơng cịn nữa, đại bộ phận rơm không được thu gom sử dụng.

Tại Đồng bằng sông Hồng hiện nay gần như chưa có thị trường rơm rạ.
Việc thu gom rơm chủ yếu ở quy mô nhỏ lẻ, hộ gia đình. Một số hộ tự thu gom
rơm rạ của mình, phơi khơ rồi đánh đống. Với tình trạng này tại Đồng bằng sông
Hồng, chưa thể nghĩ đến việc xây dựng mơ hình thu gom, chế biến rơm đồng bộ
như các nước phát triển.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
1

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

Ngoài ra, ở nước ta hiện nay, cùng với sự phát triển của sản xuất lúa hàng
hóa, nhằm nâng cao năng suất và sản lượng, nông dân đã chuyển sang dùng nhiều
phân hóa học. Hàng năm trên cả nước sử dụng hàng triệu tấn phân hóa học, chủ yếu
do thuốc bảo vệ thực vật tồn lưu và việc quản lý, sử dụng phân bón hóa học và các
loại bao bì. Mỗi năm, ở nước ta phát sinh khoảng 8.600 tấn các loại bao bì và thùng
chứa thuốc trừ sâu và khoảng 37.000 tấn tồn lưu các loại hố chất nơng nghiệp bị
thu giữ và những loại đã quá hạn sử dụng [2]. Ở nước ta, thuốc VTV đã được sử
dụng từ những năm 40 của thế kỷ trước để phòng trừ các loại dịch bệnh. Diện tích
đất canh tác sử dụng thuốc

VTV cũng tăng theo thời gian từ 0,48% (năm 1960)

đến nay là 100%. Đến những năm gần đây, việc sử dụng thuốc VTV đã tăng lên
đáng kể cả về khối lượng lẫn chủng loại, với hơn 1.000 loại hóa chất VTV đang
được lưu hành trên thị trường. Việc sử dụng thuốc VTV, cũng như rơm rạ không
được thu gom, đốt trên đồng đã gây nhiều tác động xấu như làm thoái hóa đất trồng,
ơ nhiễm mơi trường,…
Chính vì vậy, vấn đề quản lý chất thải rắn nơng nghiệp nói chung và quản lý
các phế phụ phẩm nơng nghiệp nói riêng đang là một trong những vấn đề cấp thiết ở
khu vực nơng thơn, nơi mà cịn nhiều vướng mắc về kinh tế, về cơ chế chính sách,
về trình độ kỹ thuật, đội ngũ cán bộ chun mơn cịn thiếu và ý thức của người dân
về vấn đề vệ sinh môi trường cịn thấp kém.
Hồi Đức là huyện ven đơ của Hà Nội, nhưng hiện vẫn còn khoảng 80% dân
số sống dựa vào nơng nghiệp với diện tích đất tính tới thời điểm năm 2010 vào
khoảng 6.175ha chiếm 75% tổng diện tích đất tự nhiên với tổng sản lượng lương
thực thu được 22.981,5 tấn. Như vậy, lượng rơm rạ thải ra trong sản xuất nông
nghiệp là tương đối lớn. Tuy nhiên hiện nay vẫn chưa có những hình thức quản lý
hợp lý. Việc xử lý rất tùy tiện, phụ thuộc vào thói quen, khả năng và quy mô của
người dân sản xuất. Trong đó một lượng khơng nhỏ đang được đốt trực tiếp trên
đồng ruộng. Những tác động của hình thức quản lý phế phụ phẩm nơng nghiệp đến
đất hồn tồn chưa được nghiên cứu.
Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng phế
phụ phẩm nơng nghiệp đến tính chất đất lúa huyện Hồi Đức, thành phố Hà Nội” có

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
2

TIEU LUAN MOI download :

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hồng Thị Thanh Hiếu

mục đích cơ bản là đánh giá thực trạng quản lý và sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp và
đưa ra một số giải pháp nhằm quản lý có hiệu quả phế phụ phẩm nơng nghiệp ở huyện
Hồi Đức nói riêng và các khu vực nơng thơn khác của cả nước nói chung nhằm góp
phần bảo vệ mơi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống vùng nông thôn.
2. Nội dung của đề tài bao gồm:
- Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn nơng nghiệp khu vực huyện Hồi
Đức, bao gồm tình hình thu gom, vận chuyển, tái chế, tái sử dụng, xử lý chất thải rắn
nông nghiệp cũng như các điều kiện vệ sinh môi trường khu vực. Nghiên cứu vai trị
của các cấp trong cơng tác quản lý, vai trò và sự tham gia của người dân vào công tác
quản lý và bảo vệ môi trường.
- Xác định ảnh hưởng của việc đốt rơm rạ đến nhiệt độ và số lượng vi sinh vật.
Nghiên cứu mẫu phân tích được thực hiện đối với đất được lấy tại ruộng trồng lúa
thuộc huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội.
- Nghiên cứu về ảnh hưởng của việc vùi rơm rạ đến các tính chất đất, đặc
biệt là biến động chất mùn đất trong điều kiện phịng thí nghiệm.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm góp phần quản lý hiệu quả phế phụ phẩm
nơng nghiệp của huyện Hồi Đức nói riêng và các vùng nơng thơn khác nói chung.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
3

TIEU LUAN MOI download :

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.1.Chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN)
1.1.1. Khái niệm chất thải rắn nông nghiệp
Theo cách hiểu thông thường, chất thải là những chất mà con người bỏ đi,
không tiếp tục sử dụng nữa. Khi bị thải bỏ, những chất này tồn tại trong môi trường
dưới những trạng thái nhất định và có thể gây ra rất nhiều tác động bất lợi cho môi
trường cũng như sức khoẻ con người. Chất thải được sản sinh trong các hoạt động
khác nhau của con người thì được gọi với những thuật ngữ khác nhau như: Chất thải
rắn phát sinh trong sinh hoạt thì gọi là rác thải; Chất thải phát sinh sau khi sử dụng
nguyên liệu trong quá trình sản xuất thì gọi là phế liệu; Chất thải phát sinh sau quá
trình sử dụng nước thì gọi là nước thải, chất thải phát sinh sau q trình sản xuất
nơng nghiệp được gọi là chất thải nơng nghiệp…
Hay có thể hiểu chất thải rắn nông nghiệp là nguồn sinh khối hay những vật
chất được thải bỏ sinh ra trong quá trình hoạt động sản xuất nơng nghiệp. Khối
lượng của chất thải này nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tăng trưởng,
phát triển kinh tế, đẩy mạnh sản xuất, gia tăng dân số, vùng địa lý, mùa vụ….
Chất thải nông nghiệp là vấn đề quan trọng trong cuộc sống nơng thơn ngày
nay vì vậy chúng ta cần phải nghiên cứu và tìm hiểu, có như vậy mới biết cách để
quản lý, phân loại, và tận dụng, đồng thời cũng từ đó xác định rõ trách nhiệm của
người nơng dân khi khơng tn thủ quy trình thu gom, xử lý theo quy định.
Từ các phân tích trên, theo bảng thuật ngữ của Thống kê Môi trường, Liên
hợp quốc, 1997 “Chất thải nông nghiệp là vật chất loại bỏ từ các hoạt động sản
xuất trong nơng nghiệp. Nó bao gồm chất thải sau thu hoạch trồng trọt (rơm, rạ, vỏ
trấu…), phân và các chất thải trong q trình chăn ni từ các trang trại, nhà ở, và
các lò giết mổ hay phân bón, các bao bì thuốc bảo vệ thực vật trong q trình canh
tác nơng nghiệp hay chất thải trong nuôi trồng thủy hải sản”.

Chất thải rắn nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào nguồn phát sinh và mang đặc
tính của loại hình nơng nghiệp. Trong sản xuất nơng nghiệp hiện nay trồng trọt là
loại hình tạo ra nguồn thải rơm rạ là lớn nhất. Rơm rạ là phần thân và lá, chiếm
khoảng một nửa sản lượng của cây ngũ cốc, như lúa mạch, lúa mì và lúa gạo. Ở
nước ta, cây ngũ cốc chủ yếu là cây lúa và ngơ. Rơm rạ có hàm lượng tro cao (trên
Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
4

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

22%) và lượng protein thấp. Các thành phần hydrate cacbon chính của rơm rạ gồm
lienoxenluloza (37,4%), hemicelluloses (44,9%), linhin (4,9%) và hàm lượng tro (9
- 14%) [9].
Đã có lúc rơm rạ được coi là một loại sản phẩm phụ hữu ích thu hoạch được,
nhưng do nhu cầu về lương thực mà sản lượng lúa ngày càng gia tăng, cùng với đó
là nguồn rơm rạ không thể tận dụng hết, nên rơm rạ đã trở thành một nguồn phế thải
khó xử lý trong nông nghiệp (Bảo Châu, 2009).
1.1.2. Phân loại chất thải rắn nông nghiệp
Thực tế ở nông thôn Việt Nam, việc phân loại chất thải rắn nông nghiệp vốn
được thực hiện rất tốt, vốn chủ yếu là rác thải hữu cơ. Lượng rác thải hữu cơ này nguồn
gốc chủ yếu từ thức ăn thừa, các phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ được tận dụng làm
thức ăn cho gia súc và đun nấu, phân gia súc được tận dụng làm phân bón ruộng.
Theo Võ Đình Long và cs (2008) phân loại chất thải rắn nông nghiệp bao gồm:

Chất hữu cơ dễ phân hủy: các phế phụ phẩm từ trồng trọt (như rơm rạ, thân rễ lá
của các cây như ngô, đỗ, lạc, vừng); các chất thải từ chăn nuôi, giết mổ (phân gia súc
và thức ăn dư thừa của gia súc). Loại chất thải này chiếm tỷ lệ khá cao (60 - 65%).
Các chất thải khó phân hủy và độc hại: bao bì đóng gói, chai lọ đựng thuốc
bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu; các bệnh phẩm của động vật nhiễm bệnh (gà rù, lợn
lở mồm long móng, gà cúm, trâu bị điên...). Hiện nay, ở nơng thơn cịn tồn đọng
mỗi năm khoảng 8.600 tấn các loại thuốc trừ sâu, bao bì và thùng chứa thuốc trừ
sâu và khoảng 37.000 tấn các loại hố chất nơng nghiệp bị cấm sử dụng hoặc đã quá
hạn sử dụng.
Theo khả năng phân hủy sinh học, chất thải rắn nơng nghiệp cịn được
phân thành chất có khả năng và khơng có khả năng phân hủy sinh học. Khả
năng phân hủy sinh học của chất thải rắn nông nghiệp là yếu tố quan trọng
trong việc đánh giá tiềm năng tận dụng lại về năng lượng và ngun liệu thơng
qua các q trình phân hủy chúng.
Chất thải có khả năng phân hủy sinh học là các loại chất thải có thành
phần hữu cơ cao và chứa thành phần dinh dưỡng thuận lợi cho quá trình sinh
trưởng của các vi sinh vật. Các chất thải có khả năng phân hủy sinh học tốt

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
5

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

như: phân động vật trong chăn nuôi, cỏ dại, lá cây…, các chất có khả năng
phân hủy sinh học kém như: rơm, rạ, thân cây.
Chất thải khơng có khả năng phân hủy sinh học là các chất vô cơ như: kim
loại, nhựa, thủy tinh.
Ứng với mỗi loại hình sản xuất nơng nghiệp thì phát sinh chất thải với đặc
tính hóa học, vật lý cũng là khác nhau. Trong một vùng sản xuất nông nghiệp, nếu
tỷ trọng trồng lúa chiếm đa số so với chăn ni thì rơm, rạ, trấu trong chất thải rắn
nông nghiệp là chủ yếu. Ngược lại, ở các vùng chun chăn ni động vật thì chất
thải rắn nơng nghiệp chủ yếu là phân chuồng. Ở các vùng chuyên canh về trồng hoa
thì chất thải rắn ở đây lại là các thân cây, cỏ,…chiếm lượng rất nhỏ so với rơm rạ từ
trồng lúa ở những vùng chuyên canh lúa.
Theo tính nguy hại, chất thải rắn nông nghiệp gồm hai loại: chất thải rắn
nông nghiệp nguy hại và chất thải rắn nông nghiệp thông thường.
Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại là chất thải có chứa chất hoặc các hợp
chất gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất gây nguy hại gián tiếp với
môi trường và sức khỏe con người. Chúng là một trong các thành phần như: các
bệnh phẩm của động vật nhiễm bệnh (gà rù, lợn lở mồm long móng, gà cúm, trâu
bị điên,…); đồ dùng thủy tinh (chai, lọ đựng hóa chất bảo vệ thực vật hoặc
thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, bả chuột; chai lọ đựng thuốc thú y đã qua sử
dụng, xylanh hỏng…); đồ nhựa (bình xịt hóa chất bảo vệ động,thực vật, găng tay
bảo hộ…); kim loại (bơm kim tiêm, dao mổ, các vật sắc nhọn khác…); dược
phẩm (thuốc thú y đã q hạn sử dụng, thuốc cịn sót trong vỏ đựng…). Nếu
những chất thải này không được tiêu hủy sẽ gây nguy hại cho môi trường và sức
khỏe con người
Trong thực tế, sự phân loại chất thải rắn nông nghiệp nguy hại và chất thải
rắn nông nghiệp thông thường là tương đối phức tạp và khó khăn, đặc biệt đối với
những nông trại mà việc phân loại và quản lý ngay tại nguồn không được chú trọng hoặc
trong điều kiện có đại dịch bùng phát (như dịch cúm gà, dịch lợn lở mồm long móng…)
Theo thành phần hóa học, chất thải rắn nơng nghiệp cịn được phân thành
chất thải nơng nghiệp hữu cơ và chất thải nông nghiệp vô cơ

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
6

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

Chất thải rắn nông nghiệp hữu cơ chiếm thành phần chủ yếu trong chất thải
rắn nông nghiệp, bao gồm: các phế phụ phẩm trồng trọt (rơm, rạ, thân ngô, lõi ngô,
trấu, bã mía…), phân bón trong chăn ni và phụ phẩm q trình giết mổ động vật.
Theo thống kê, 95% lượng chất thải rắn hữu cơ trong nơng nghiệp có khả năng tận
dụng làm phân bón hoặc thu hồi nhiệt lượng.
Chất thải rắn nông nghiệp vô cơ bao gồm các túi đựng phân hóa học, túi
đựng thuốc trừ sâu, bảo vệ thực vật, bình phun hóa chất bảo vệ mùa màng,…Tuy
chúng chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tổng lượng chất thải rắn nông nghiệp song vấn đề
đáng quan tâm nhất đối với các loại chất thải này đó là tính nguy hại của chúng.
Sau quá trình sử dụng, các vật phẩm này ln chứa một phần dư thừa của các hóa
chất nguy hại cịn sót lại, nên việc vứt bừa bãi các chất thải này trên đồng ruộng
đã và đang gây ô nhiễm môi trường.
1.2. Phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN)
Phế phụ phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh trong quá trình trồng trọt,
phế thải dự thừa trong quá trình thu hoạch, chế biến các sản phẩm nông sản, thực
phẩm (rơm, rạ, vỏ trấu,…) [9].
Phế phụ phẩm trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, sản xuất
hoa quả, thực phẩm... cũng rất đa dạng về chủng loại và phong phú về số lượng.

Đây cũng là nỗi lo về các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu
hoạch như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây chuối, xơ dừa, bã mía,…[9]
Việt Nam có những lợi thế về sản xuất nông nghiệp, hằng năm lượng phế
thải dư thừa trong q trình chế biến các sản phẩm nơng sản, thực phẩm rất lớn. Với
việc sản xuất được hơn 38,5 triệu tấn lúa trong năm 2009, chỉ riêng rơm, rạ, vỏ trấu
thải ra trong quá trình thu hoạch, xay xát thành hạt gạo đã có khối lượng cả chục
triệu tấn.
Theo nghiên cứu tỷ lệ phát sinh PPPNN tại các vùng nông thôn Việt Nam
cho thấy lượng phát thải tập trung chủ yếu ở khu vực Bắc Trung Bộ và duyên hải
miền Trung, Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long, chiếm tỷ lệ cao
lần lượt là 25%, 23% và 22%.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
7

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hồng Thị Thanh Hiếu

Hình 1: Tỷ lệ phát sinh PPPNN tại các vùng nông thôn Việt Nam năm 2007 [9]
Tại Việt Nam, những năm gần đây, kinh tế phát triển, rơm rạ bị coi là phế
thải nơng nghiệp có rất ít giá trị sử dụng nên thường bị đốt ngay ở ngồi cánh đồng.
Có thể nói việc đốt rơm rạ sau mỗi vụ gặt là tình trạng chung diễn ra ở hầu hết các
tỉnh từ Hà Nội, Hải Phịng, Nam Định đến Thái

ình, Hưng n, Hà Nam. Tỷ lệ

rơm rạ bị đốt có thể đạt 20-80% tổng lượng rơm rạ, tùy từng nơi. Ở các vùng nông
nghiệp gần đô thị lớn như Hà Nội, Hải Phịng tỷ lệ này có thể đạt tới 90% [34].
Trong những năm qua, đã có nhiều nhà khoa học của các trường đại học,
viện nghiên cứu, trung tâm công nghệ sinh học và doanh nghiệp... của nhiều bộ,
ngành đã tham gia đầu tư, nghiên cứu, ứng dụng các tiến bộ khoa học vào việc tận
thu các phụ, phế phẩm trong q trình sản xuất nơng sản, thực phẩm, để sản xuất
phân hữu cơ vi sinh, vật liệu xây dựng, thức ăn chăn ni, khí đốt...Do đặc thù của
sản xuất nơng nghiệp của nước ta hiện nay vẫn mang tính nhỏ lẻ, phân tán, mạnh ai
nấy làm nên việc thu gom, phân loại phụ, phế thải rất khó khăn. Cịn các cơ sở chế
biến nơng sản, thực phẩm thì chủ yếu tập trung đầu tư cho dây chuyền sản xuất chính,
ít quan tâm tận thu, tái chế sử dụng lại phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
8

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

1.3. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN) trên Thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Nguồn phát sinh, thành phần, khối lượng PPPNN
Phế phụ phẩm nông nghiệp phát sinh trong quá trình sản xuất nơng nghiệp,
chế biến các loại cây cơng nghiệp, cây lương thực, sản xuất hoa quả, thực phẩm… [32].

Nguồn gốc phát sinh, thành phần, khối lượng và tốc độ phát sinh của phế phụ
phẩm là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các
chương trình quản lý một cách thích hợp.
Bảng 1. Thành phần chất thải trong trồng trọt
Phế phụ phẩm
Tên nông sản

Lúa
Ngô

(Phế phụ phẩm phát sinh để thu
được 1 tấn nông sản sau thu hoạch)

Khối lƣợng (kg)

Rơm, rạ
4000 – 6000
Cám
150
Trấu
200
Thân, lá cây
2100 – 2350
Lõi, vỏ, râu bắp
500
Nguồn: Viện năng lượng, Tổng cục Điện lực Việt Nam (2002)
Thành phần phế phụ phẩm nông nghiệp gồm nhiều chủng loại khác nhau,

phần lớn là các thành phần loại bỏ từ thu hoạch nơng sản như rơm rạ, trấu, thân cây
ngơ, lá mía,...và từ trồng trọt là các thực vật chết, lá cành, cỏ,...[32]

Trong trồng lúa, ngồi sản phẩm chính là thóc gạo thì sản xuất trồng trọt cịn
tạo ra lượng rơm rạ khổng lồ, bằng khoảng 75% sản lượng lúa. Bộ Năng lượng mới
và Năng lượng có thể tái sinh (MNRE 2009) của Ấn Độ ước tính rằng khoảng 500
triệu tấn phế phẩm nơng nghiệp được tạo ra mỗi năm. Đóng góp của loại cây trồng
khác nhau trong phát sinh phế phẩm tại Ấn Độ theo thống kê từ báo cáo MNRE
năm 2009: ngũ cốc (70%), sắn (2%), đậu (3%), cây lấy sợi (13%), hạt có dầu (6%)
và loại cây khác (6%). Ở Việt Nam, phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, trấu...) với
khoảng 4 triệu ha đất trồng lúa, lượng rơm rạ thải ra lên tới 76 triệu tấn/năm,
tỷ lệ rơm rạ chiếm 50 - 60% [38]; hay tính theo sản lượng thóc hàng năm nước ta
đạt khoảng 40 triệu tấn, cứ 1 tấn thóc thu hoạch thì có 2 tấn rơm rạ, trấu (quy chất khô).
Người dân thường sử dụng làm chất đốt, thức ăn cho gia súc hoặc đốt ngay tại đồng.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
9

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

Tại Đồng bằng sông Cửu Long, sản xuất lúa thải ra khoảng 17,4 triệu tấn phế
thải, 0,7 tấn trấu/năm. Trong trồng mía, ngọn lá mía phế thải khoảng 2,47 triệu
tấn/năm, lượng bã mía sau chế biến đường khoảng 1,42 triệu tấn/năm và bùn thải sản
xuất mía đường khoảng 0,94 triệu tấn/năm.
1.3.2. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp trên Thế giới và ở Việt Nam
1.3.2.1. Thu gom, phân loại, vận chuyển PPPNN

Đối với nhiều nước trên Thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp như Tây
Âu, Bắc Mỹ, Đông Âu, Châu Úc, những nước có nền nơng nghiệp hiện đại thì
ngành chăn ni và trồng trọt có quan hệ khăng khít với nhau.Vấn đề cơ giới hóa
thu hoạch cỏ và rơm khơ đã đạt mức độ cao. Mục tiêu chính là có thể cơ khí hóa
tồn bộ khâu thu hoạch rơm, cỏ khô, bao gồm: vận chuyển, bảo quản và phân phối
cỏ khơ. Các liên hợp máy thu hoạch cỏ có cấu tạo khá phức tạp, kích thước cồng
kềnh và chỉ sử dụng đối với đồng cỏ hoặc ruộng lớn, giá thành cao, thích hợp
với mơ hình sản xuất lớn, đồng bộ.
Hiện nay, trong thu gom và xử lý rơm để làm nấm, trồng màu hoặc trữ cho
gia súc ăn đều làm thủ cơng. Tất cả đều để rơm ngồi trời nên phụ thuộc rất nhiều
vào thời tiết, chưa khai thác được hết lợi ích từ lượng rơm đã dự trữ.
Tùy thuộc vào hình thức thu hoạch lúa một giai đoạn hay nhiều giai đoạn sử
dụng máy gặt đập liên hợp, máy gặt rải hàng hay gặt thủ công) mà rơm, rạ thu được
sẽ khác nhau. Khác nhau ở đây cả về chất lượng rơm lẫn cách thức thu gom và sử
dụng chúng sau này.
Ở nước ta hiện nay, tùy theo điều kiện từng vùng và tập quán sử dụng của
từng địa phương mà áp dụng nhiều hình thức thu gom, xử lý rơm rạ sau thu hoạch
lúa. Những hình thức phổ biến sử dụng rơm rạ được thể hiện trong hình 2. Sau khi
thu hoạch lúa bằng các cách thức khác nhau rơm hoặc được đánh đống hoặc phun
trên bề mặt ruộng, còn rạ hoặc được vùi lấp hoặc tận thu làm phân vi sinh hoặc phơi
khô ngay tại chỗ. Từ đó xảy ra hai hướng xử lý đối với rơm, rạ phơi khơ đó là đốt
và thu gom lại, còn với rơm tươi người dân vùi lấp hoặc để tự hoại mục.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
10

TIEU LUAN MOI download :

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu
THU HOẠCH LÚA

Lúa thu hoạch bằng máy
gặt rải hàng, thủ công sử
dụng máy đập, tuốt

Lúa thu hoạch bằng
máy gặt đập liên hoàn

Rơm đống

Rơm
được
phơi
khô

Rơm
tươi

Để tự
hoại
mục

Rơm phun đều trên
mặt đồng thành dãy

Rơm
được
phơi
khô

Rơm
tươi

Gặt thủ công để lại gốc rạ
cao trên đồng

Cắt gốc rạ

Làm
phân vi
sinh

Phay lồng vùi lấp

Phơi
khô

ơ

Đốt

Thu
gom

Đốt

Thu
gom

Phay
lồng
vùi lấp

Làm
phân vi
sinh

Đốt

Thu
gom

Nguồn: Đậu Thế Nhu và cs (2008) [21]
Hình 2. Thu gom và sử dụng rơm rạ
Phế phụ phẩm nông nghiệp ở nông thôn thường bị phân tán và không tập
trung. Hầu hết, các hộ gia đinh thường tự thu gom và vận chuyển lượng phế phụ
phẩm này. Họ tự xử lý tại khu vực sinh sống bằng cách chơn lấp, đốt, sử dụng vào
mục đích khác hoặc chất đống trong khu vực vườn nhà/khu công cộng, đặc biệt là
các vật dụng chứa HCBVTV, thuốc thú y… thường bị vứt bừa bãi trong vườn nhà,
hai bên đường hoặc bờ ruộng, các khu vực công cộng như cầu, sông suối, ao hồ…
Ngồi ra, rơm được phơi khơ tự nhiên, do rơm được rải đều trên khắp mặt
ruộng nên việc tận thu rơm rạ để chăn nuôi hoặc làm nấm gặp nhiều trở ngại, khơng
có lao động để thu gom dự trữ. Đặc biệt vụ Hè Thu khi lượng rơm rạ phủ lên gốc rạ
sẽ làm cho gốc rạ còn tươi lâu ngày, lượng rơm nhiều gây khó khăn cho việc tiếp
nhận rơm rạ vào đất ảnh hưởng đến quá trình phân hủy hữu cơ.

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
11

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

Lượng rơm rạ được thu gom, sử dụng hiện nay chưa nhiều, phần lớn đốt
ngồi đồng để giải phóng mặt bằng đồng ruộng. Đây là sự lãng phí rất lớn phụ
phẩm trong nông nghiệp. Hiện nay nhu cầu rơm làm nguyên liệu trồng nấm ngày
càng nhiều, rơm từ chỗ cho không đến mua bán, đã hình thành các chợ mua bán
rơm. Tấp nập nhất là sau khi thu hoạch Đông Xuân.
Trước yêu cầu phát triển nhanh về chăn nuôi gia súc, một phần rơm rạ được
tận thu làm thức ăn cho gia súc (trâu, bò). Rơm rạ được thu gom mang về tập trung
và sử dụng dần trong năm. Đây là phương pháp bảo quản rơm đơn giản và phổ biến
rộng rãi nhất hiện nay.
Bên cạnh đó, việc chăn thả gia súc bừa bãi, giết mổ gia súc không theo đúng
quy định nên hiện tượng phân, lông gia súc, gia cầm giết mổ, xác động vật vẫn còn
bắt gặp ở khá nhiều nơi, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Các loại vỏ hộp, bao
bì đựng hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu được đổ thải bừa bãi ngay
trên đồng ruộng hoặc đổ cùng với rác thải sinh hoạt.
1.3.2.2. Tái sử dụng, tái chế PPPNN
Việc tái sử dụng PPPNN thành phân bón hữu cơ sinh học, than sinh học,
khí sinh học…không những giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải thiện độ phì nhiêu

cho đất, tăng năng suất cây trồng, tiết kiệm chi phí mà cịn góp phần quan trọng
vào việc giảm lượng phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường sinh thái và sức
khỏe cộng đồng.
Phế phụ phẩm nông nghiệp theo truyền thống thường được sử dụng như
nguồn thức ăn trong chăn nuôi, thức ăn cho gia súc, nhiên liệu, lợp mái, đóng gói
và ủ phân; Ngồi ra còn được sử dụng như nguồn nguyên liệu trong sản xuất các
sản phẩm kỹ nghệ như nón, mũ, các vật dụng khác… Rơm và trấu được sử dụng
làm nhiên liệu trong nước hoặc trong nồi hơi trong tiểu bang như Tây engal - Ấn
Độ. Việc sử dụng dư lượng khác nhau là khác nhau ở các khu vực khác nhau.
Nông dân sử dụng dư lượng cho gia đình họ hoặc bán cho các hộ gia đình khơng
có đất hoặc người trung gian bán lại cho những người sử dụng trong ngành cơng
nghiệp. Các phế phụ phẩm cịn lại khơng sử dụng hoặc bị đốt cháy trên cánh đồng.
Ở một số nước, nguồn phế phẩm này không được sử dụng như thức ăn gia súc, số
lượng lớn rơm rạ được đốt cháy ngay tại ruộng. Ngọn mía ở hầu hết các khu vực
hoặc được sử dụng làm thức ăn cho động vật sữa hoặc bị đốt cháy trong ruộng
trồng cây trồng. Phế liệu từ quả lạc được sử dụng như chất đốt cháy nhiên liệu
Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
12

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hồng Thị Thanh Hiếu

trong lị gạch, lị vơi. Phế phẩm từ cây bơng, ớt, đậu và hạt có dầu chủ yếu được sử
dụng làm nhiên liệu cho nhu cầu hộ gia đình. Gáo dừa, thân cây đậu hạt cải dầu và

mù tạt, đay, và hoa hướng dương được sử dụng làm nhiên liệu trong nước. Dừa
tạo ra khoảng 3 triệu tấn trấu mỗi năm và khoảng 1,2 triệu tấn được sử dụng để
làm cho xơ dừa và 1 triệu tấn đốt làm nhiên liệu (Liu và cs, 2008).
Ở Trung Quốc 37% phế phụ phẩm nông nghiệp được đốt trực tiếp của nông
dân, 23% được sử dụng cho thức ăn gia súc, 21% bị loại bỏ hoặc bị đốt cháy trực
tiếp trong lĩnh vực này, 15% bị mất trong bộ sưu tập, 4% cho công nghiệp vật liệu
và 0,5% đối với khí sinh học. Do đó, đốt cháy phế phụ phẩm nông nghiệp ngay trên
cánh đồng cũng là một vấn đề lớn ở Trung Quốc (Liu và cs, 2008).
Bảng 2. Mơ hình quản lý phế phẩm nông nghiệp ở các Quốc gia khác nhau
Phƣơng thức sử dụng
Nguồn năng lượng

Quốc gia
Indonesia , Nepal, Thái Lan, Malaysia, Philippines,
Thụy Sỹ, Nigeria, Việt Nam

Phân bón
Thức ăn cho động vật

Philippines, Israel, Trung Quốc
Lebanon, Pakistan, Syria, Iraq, Israel, Tanzania, Trung
Quốc, Châu Mỹ, Việt Nam

Trồng nấm
Đốt cháy

Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ
Trung Quốc, Mỹ, Philippines, Indonesia, Việt Nam
Nguồn: Viện năng lượng Quốc gia (2012)

Tuy nhiên, việc tái sử dụng các phế phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam còn
rất hạn chế mặc dù hiện nay nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ tại Việt Nam là rất
lớn, ước tính khoảng 13 triệu tấn/năm trong khi công suất sản xuất của các nhà máy
sản xuất phân bón hữu cơ trong nước chỉ đạt 500 nghìn tấn/năm, rất thấp so với nhu
cầu. Trong khi đó chỉ tính riêng một số cây trồng chính như lúa, ngơ, cà phê, mía
mỗi năm có khoảng 50 triệu tấn phế phụ phẩm (Cao Việt Hưng, 2012).
Tiềm năng tái sử dụng chất thải nông nghiệp làm nguyên liệu và năng lượng:
việc tái sử dụng phế phụ phẩm trồng trọt và chăn ni thành phân bón hữu cơ sinh
học, than sinh học, khí sinh học…khơng những giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường, cải
thiện độ phì nhiêu cho đất, tăng năng suất cây trồng, tiết kiệm chi phí mà cịn góp
phần quan trọng vào việc giảm lượng phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường sinh
thái và sức khỏe cộng động. Cho thấy tiềm năng rác thải để sản xuất điện và nhiệt

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
13

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

của nước ta cũng rất lớn. Hàng năm nước ta thải ra trong nông nghiệp khoảng 75
triệu tấn phế phụ phẩm các loại ( ảng 3). Nếu quản lý và sử dụng tốt sẽ góp phần nâng
cao thu nhập cho người dân.
ảng 3. Khối lƣợng phế phụ phẩm n ng nghiệp sau thu hoạch năm 2010
Chất thải sau thu hoạch

Chất thải n ng nghiệp c th sử dụng
triệu tấn

Rơm

40,00

Phụ phẩm mía sau thu hoạch

7,80

Phụ phẩm ngơ sau thu hoạch

9,20

Thân cây sắn

2,49

Trấu

8,00

ã mía

7,80

Vỏ lạc

0,15

Vỏ hạt cà phê

0,17

Vỏ hạt điều

0,09

Khác (dừa, đậu nành...)

4,00

Tổng cộng

74,90
Nguồn: Viện năng lượng uốc gi (2012)

Việc sử dụng lại về mặt năng lượng đối với PPPNN mang lại hiệu quả kinh
tế rõ rệt vì tiềm năng và nhiệt lượng là rất lớn. Giá trị năng lượng của PPPNN có thể
được thu hồi trực tiếp nhờ quá trình đốt cháy các thành phần của chất thải hoặc có
thể thu hồi gián tiếp thơng qua các q trình tạo khí sinh học. Một số quá trình sử
dụng lại năng lượng của PPPNN: dùng cho đun nấu hộ gia đình, đốt thu hồi nhiệt
lượng sản xuất hơi nước, sản xuất nhiệt điện…, phân hủy kỵ khí thu hồi khí mêtan.
Theo các dữ liệu thu thập được, rơm rạ theo truyền thống chủ yếu được sử
dụng làm chất đốt, làm vật liệu xây dựng, nuôi gia súc làm chất độn chuồng và
trồng nấm [9]. Ở một số vùng người ta dùng rơm, rạ để làm giá thể nuôi nấm rơm;
làm vật liệu độn chuồng. Sử dụng chúng làm phân bón, làm thức ăn chăn nuôi.
Tại Anh, vài trăm năm trước, các mũ bện từ rơm rạ đã rất phổ biến. Người

Nhật, người Triều Tiên có truyền thống sử dụng rơm rạ để làm dép, sandal, đồ thủ

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
14

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hồng Thị Thanh Hiếu

cơng mỹ nghệ. Tại một số nơi thuộc Đức, như vùng

lack Forest và Hunstruck,

người ta thường đi dép rơm trong nhà hoặc tại lễ hội.
Tại nhiều nơi trên Thế giới, rơm rạ cho đến nay vẫn được sử dụng để làm
đệm giường nằm cho con người và làm ổ cho vật nuôi. Nó thường được sử dụng để
làm ổ cho các loại súc vật như trâu, bò (từ là loại động vật nhai lại) và cả ngựa. Nó
cũng có thể sử dụng để làm ổ cho các loài động vật nhỏ, nhưng điều này thường dẫn
đến gây thương tổn cho các vật ở miệng, mũi và mắt do những sợi rơm rất sắc dễ cứa.
Những thử nghiệm để xác định giá trị của rơm làm thức ăn chăn nuôi được
tiến hành bởi Cục khoa học Động vật của Mỹ. Những nghiên cứu này tập trung vào
giá trị của rơm trong hỗn hợp thức ăn cho bò, cừu và liệu giá trị thức ăn có được cải
thiện bằng cách xử lý rơm bằng ammonia (NH3) và hydroxit natri (NaOH).
Ngồi ra, rơm rạ cịn có thể tận dụng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác
nhau, ví dụ như trong ngành hóa chất rơm rạ được sử dụng làm nguyên liệu thô để

sản xuất các sản phẩm hóa chất. Trong lĩnh vực cơng nghiệp và xây dựng, rơm rạ có
thể tận dụng cho một loạt các ứng dụng như làm các tấm lợp nhà, cách nhiệt, panel
tường hay làm giấy,…Rơm rạ có thể được tận dụng làm các sản phẩm khác nhau trong
các lĩnh vực nơng nghiệp, sản xuất hóa chất, cơng nghiệp và xây dựng (Bảng 4).
Bảng 4. Ứng dụng rơm rạ trong nông nghiệp và sản xuất hóa chất
Quy trình xử lý

Sản phẩm
Phủ một lớp rơm rạ lên bề mặt đất vừa bảo vệ bề

Phủ đất

mặt đất khỏi bị xói mịn rửa trơi, giữ ẩm, chống cỏ
dại và sương muối vừa từ từ cung cấp mùn cho đất
do sản phẩm phân hủy (mục) rơm rạ

Phân ủ
Lót ổ cho gia súc, gia cầm
Chất nền trong trồng trọt
Nuôi giun (Worm farming)

Trả lại chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng lại cho
đất, tăng độ phì đất
Phổ biến trong chăn nuôi gia súc, gia cầm
Rơm rạ có thể sử dụng trong sản xuất nhiều loại
cây trồng: dưa chuột, cà chua, cây cảnh,…
Sử dụng làm vật liệu nuôi giun

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
15

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Trồng cây cảnh
Trộn bùn thải
Thủy phân

Hồng Thị Thanh Hiếu
Rơm thơ hoặc nghiền đều có thể sử dụng như giá
thể để trồng cây cảnh
Làm vật mang trong ủ và phân hủy bùn cống
Pentaza, glucoza và linhin, các thành phần tan
trong nước

Các q trình nhiệt phân

Khí tổng hợp

Xử lý kết hợp

Tấm xơ ép và alcohol

Hòa tan xenluloza nhớt

Sợi nhân tạo tổng hợp

Linhin bột

Chất keo dán

Thủy phân axit – lên men

Glucoza, xenluloza hay xiro xyloza

Lên men vi sinh vật

Protein đơn bào (Single cell protein – SCP)

Quá trình Gulf đường hóa

Sản xuất ethanol

song song và lên men (SSF)
Metan hóa hay ủ yếm khí

Metan và cacbon dioxit vùng với các khí khác
Nguồn: Đậu Thế Nhu (2008) [21]

Rơm rạ có thể được sử dụng với tiềm năng cao và có thể được xếp theo
nhóm như sử dụng năng lượng, chế tạo và xây dựng, giảm ô nhiễm môi trường hay
chăn nuôi gia súc. Ví dụ, các sản phẩm năng lượng có thể gồm ethanol, methane,
nhiệt cho sản xuất điện và sản phẩm khí gas từ q trình khí hóa. Trong lĩnh vực sản
xuất gồm một loạt các loại ván ép, nhựa gia cường sợi/chất thải, bột giấy và các sản
phẩm sợi/xi măng. Ứng dụng trong giảm nhẹ ô nhiễm môi trường gồm sử dụng rơm
rạ để kiểm sốt xói mịn trong khu vực xây dựng.

Tuy có nhiều tiềm năng, nhưng cho đến nay việc khai thác sử dụng rơm rạ
vẫn còn rất nhiều hạn chế. Các nguyên nhân chủ yếu liên quan là: các trở ngại về
vấn đề kỹ thuật, tính khả thi về kinh tế, nhất là liên quan đến các vấn đề thu hoạch,
vận chuyển và bảo quản. Một số những phương thức quản lý bằng cách tái sử dụng
và tái chế rơm rạ cụ thể như:
Phân hữu cơ: Chưa được áp dụng phổ biến ở khu vực nông thơn Việt Nam,
tuy nhiên, đã có một số nhà máy sản xuất phân hữu cơ, thường chỉ ở khu vực đơ thị,
chưa có nhà máy nào được xây dựng phục vụ xử lý chất thải hữu cơ khu vực nông
thôn [39].
Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
16

TIEU LUAN MOI download :


Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

Trung tâm ứng dụng và chuyển giao tiến bộ khoa học công nghệ Vĩnh Phúc
cũng đã khuyến cáo bà con sử dụng chế phẩm Biomix trong việc ủ mục rơm rạ làm
phân hữu cơ vi sinh nhằm cải tạo đất, giảm lượng phân bón hóa học trong nơng
nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mỗi sào rơm sau khi xử lý bằng chế phẩm vi
sinh có thể thu được 250 - 300 kg phân hữu cơ, thay thế được toàn bộ phân chuồng
cần sử dụng, ngồi ra cịn tiết kiệm khoảng 1,2 - 1,5 kg phân urê/sào và 1,5 kg
Kali/sào. Đây là một mơ hình đơn giản, dễ thực hiện, đầu tư ít, mang lại hiệu quả
kinh tế và bảo vệ môi trường.
Điện sinh học: PPNN có thể chuyển thành khí dễ cháy (bao gồm CO và H2)

thông qua phản ứng hỏa điện, sau đó được cung cấp để sử dụng thơng qua mạng
ống. Ở các nước phát triển, đặc biệt là ở các quốc gia Tây Âu và Mỹ, đã ứng dụng
cơng nghiệp hóa như cơng nghệ tạo khí cho nhiều đồng ruộng để tạo nhiệt, phát
điện và nấu ăn. Riêng ở Thụy Sĩ, gần 09 triệu tấn năng lượng sinh khối than tiêu
chuẩn (biến thành khí) được sử dụng như các nguồn nhiệt vào năm 2003. Các cơng
nghệ này có giá trị nhiệt lớn phát sinh khí khơng độc và mang tính thương mại hóa
được phát triển nhanh chóng ở Trung Quốc. Và ngay lập tức, hệ thống cung cấp khí
ga trung tâm đã được thành lập và mở rộng trên tồn khu vực nơng thơn Trung
Quốc. Phương án năng lượng từ nguồn phát sinh khí bởi gỗ tạp đến PPNN, khơng
chỉ tạo nên tính hữu dụng cho năng lượng ở nơng thơn mà cịn cải thiện mơi trường
sinh thái và chất lượng cuộc sống của nông dân [14].
Chế biến thức ăn trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản: Giải pháp tận dụng
làm thức ăn chăn nuôi cũng đã được bà con nhân dân áp dụng từ lâu. Để tăng giá trị
dinh dưỡng cũng như tăng cường chức năng tiêu hóa cho gia súc thì rơm rạ cần
được xử lý bằng phương pháp kiềm đạm hóa. Đây là một phương pháp rất hữu ích,
giải quyết bài tốn khan hiếm thức ăn cho gia súc trong mùa đông. Đồng thời, với
biện pháp kiềm đạm hóa (ủ với phân urê) lượng đạm dinh dưỡng sẽ tăng gấp 5 lần
so với lượng đạm có trong rơm bình thường, loại thức ăn này cịn có thể kích thích
tiêu hóa do men chua tạo nên, giúp gia súc ăn nhiều hơn và tăng trọng ổn định [14].
Sản xuất nhiên liệu: Từ than trấu, củi trấu để thay thế nhiên liệu hóa thạch,
đặc biệt là nước sản xuất nơng nghiệp là chính như nước ta. Ngồi ra PPPNN có thể
được sử dụng làm ngun liệu đầu vào để sản xuất than tổ ong (60% chất thải hữu cơ
và 40% than cám thông thường). Sau khi cháy hết có thể sử dụng làm phân bón [31].

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
17

TIEU LUAN MOI download :

Luận văn Thạc sỹ khoa học

Hoàng Thị Thanh Hiếu

Ngày nay, nhiên liệu lỏng từ sinh khối đang trở thành một chủ để nóng trên
tồn cầu. Chính phủ Trung Quốc đã tham gia phát triển cồn sinh khối (đặc biệt là
nguồn khơng có hạt). Từ thập kỷ những năm 1980, chăn nuôi bằng cây lúa miến
ngọt đã đạt được kết quả to lớn với cả hai công nghệ sản xuất nhiên liệu lỏng và xác
định hiệu quả kinh tế trong một vài năm. Quy mô của sản xuất ba lần đã đem lại lợi
nhuận kinh tế, từ 5.000 tấn năm 2001, sau đó, thành cơng trong dự án nhiên liệu
lỏng (hầu hết từ ngô) được thực hiện để giảm áp lực nhập khẩu dầu ăn. Chẳng hạn,
năm 2005, Trung Quốc đã xác nhận rằng có dự án năng lượng lỏng ở Tỉnh Jilin với
cơng suất 600.000 tấn mỗi năm, sau đó hội đồng Quốc gia đã phê duyệt dự án
200.000 tấn ở tỉnh Henan và các dự án khác 100.000 tấn ở tỉnh Heilongjiang. Có
khoảng 100 triệu tấn hạt tích lũy của Trung Quốc, nếu chúng được sử dụng vào sản
xuất nguyên liệu lỏng, 32 triệu tấn rượu có thể được thực hiện. Và như vậy, có thể
tiết kiệm được rất nhiều phần hạt (cụ thể là ngô) bị hỏng. Đây cũng là một trong những
hướng nghiên cứu hiệu quả, đảm bảo hiệu quả kinh tế và an tồn mơi trường [21].
Nguyên liệu sản xuất: Một số khu vực nông thôn Việt Nam đã sử dụng
PPPNN như nguồn nguyên liệu trong sản xuất nấm và hiện sản phẩm sạch này cũng
đang được người tiêu dùng Việt Nam ủng hộ và khuyến khích mở rộng. Theo tính
tốn, với phương pháp này, lợi nhuận từ 500kg rơm rạ thu được sẽ là 700 nghìn
đồng. Đây là cách nhiều người dân đang làm [13].
Nguyên liệu cơng nghiệp: Đối với các mục đích trong cơng nghiệp, PPPNN
cũng được sử dụng chính như ngun liệu thơ, với một lượng nhỏ cho các mục đích
khác như vật liệu hóa học, vật liệu trong nghệ thuật (cuống, lá, thân… ), nghề thủ
cơng. Vì vậy, chúng được xem như khối ngun liệu. Với sự cải thiện nhanh chóng
cơng nghệ, kiểm sốt nghiêm ngặt ơ nhiễm nước, các ngun liệu thơ cho sản xuất

giấy, được xem là ngun liệu chính từ quá trình tái sử dụng giấy thải, cây sợi, gỗ
tạp, đặc biệt là cây sợi gai. Do đó, vật liệu làm giấy từ PPPNN bao gồm một phần
nhỏ thân ngô, vỏ trấu được xem là nguồn vật liệu cơ bản [13].

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Khoa Môi trường
18

TIEU LUAN MOI download :