Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật để xử lý bã rơm thành phân compost

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA SINH HỌC

HOÀNG THỊ NGỌC QUÝ

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM
VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ BÃ RƠM
THÀNH PHÂN COMPOST

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

HUẾ, 2016


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA SINH HỌC

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM
VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ BÃ RƠM
THÀNH PHÂN COMPOST

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

TS. NGUYỄN MINH TRÍ

HỒNG THỊ NGỌC Q

HUẾ, 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong Đồ án là trung thực và chưa
từng được ai công bố trong bất kì cơng trình nào khác.
Nếu có kế thừa kết quả nghiên cứu của các tác giả khác
thì đều có trích dẫn cụ thể, rõ ràng.
Tác giả đồ án
Hoàng Thị Ngọc Quý


Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS. Nguyễn Minh Trí
đã trực tiếp hướng dẫn về khoa học và giúp đỡ tận tình trong suốt
quá trình nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Tơi trân trọng cám ơn đến tất cả q thầy cơ đã giảng dạy
trong chương trình Đại học ngành Cơng nghệ sinh học khóa 2011 2016, Trường Đại học Khoa học Huế, những người đã truyền đạt
cho tơi những kiến thức hữu ích cho tơi thực hiện tốt đồ án này.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến tất cả các Thầy Cô đang
giảng dạy tại các Khoa Sinh học, Ban giám hiệu và phòng đào tạo
Đại học trường Đại học Khoa học – Đại học Huế đã nhiệt tình
giảng dạy, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian học
tập và tiến hành hoàn thành đồ án.
Sau cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến những người
thân, gia đình, bạn bè... đã luôn động viện, tạo điều kiện tốt nhất
cho tôi trong suốt quá trình học cũng như thực hiện đồ án.
Do thời gian có hạn và kinh nghiệm chưa nhiều nên đồ án
cịn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy Cơ

và các bạn .
Huế, tháng 05 năm 2016
Tác giả đồ án

Hoàng Thị Ngọc Quý


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục viết tắt
Danh mục bảng biểu
Danh mục hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
Phần 1................................................................................................................3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................................3
1.1. SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH BÃ RƠM SAU TRỒNG NẤM.....3
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG
XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ....................................................................6
1.2.1. Giới thiệu về chế phẩm vi sinh vật..................................................6
1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật trong xử lý chất thải hữu cơ.7
1.2.3. Tình hình ứng dụng chế phẩm vi sinh vật.....................................12
Phần 2..............................................................................................................14
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................14
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU.................................14
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................14
2.1.2. Thời gian nghiên cứu: 01/2016 đến 05/2016.................................15
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................15

2.2.1. Ngồi thực địa...............................................................................15
2.2.2. Bố trí thí nghiệm ...........................................................................15


2.2.3. Trong phịng thí nghiệm................................................................16
2.2.3.1. Xác định hàm lượng cellulose: bằng phương pháp thủy phân
.............................................................................................................16
2.2.3.2. Xác định nhiệt độ của chất nền thí nghiệm: bằng nhiệt kế thủy
ngân.....................................................................................................17
2.2.3.3. Xác định độ ẩm: theo TCVN 5815:2001 [25]........................17
2.2.3.4. Xác định pH: theo TCVN 5979:1995 [24]............................17
2.2.3.5. Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ tổng số: theo TCVN
9294:2012 ...........................................................................................17
2.2.3.6. Xác định hàm lượng nitơ tổng số: theo TCVN 5815:2001 ...17
2.2.3.7. Xác định hàm lượng P2O5: theo TCVN 5815:2001 [22]......17
2.2.3.8. Xác định hàm lượng K2O: theo TCVN 5815:2001 ..............17
2.2.3.9. Xác định coliform: bằng phương pháp MPN (Most Probable
Number)...............................................................................................18
2.2.3.10. Thống kê và xử lý số liệu.....................................................18
Phần 3..............................................................................................................19
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..............................................................................19
3.1. THỰC TRẠNG NGHỀ TRỒNG NẤM Ở HỢP TÁC XÃ PHÚ HỒ,
HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ...................................19
3.2. THÀNH PHẦN SINH HÓA CỦA BÃ THẢI TRỒNG NẤM............21
3.3. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ BÃ RƠM BẰNG CHẾ PHẨM BIMA..........22
3.3.1. Biến động nhiệt độ của đống ủ......................................................23
3.3.2. Biến động về chiều cao của đống ủ...............................................26
3.3.3. Khả năng phân hủy bã rơm bằng chế phẩm BIMA.......................30
3.4. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC NGUỒN PHÂN HỮU CƠ..........33

3.5. THỬ NGHIỆM BÓN PHÂN HỮU CƠ CHO CÂY TRỒNG Ở QUY
MƠ HỘ GIA ĐÌNH.....................................................................................36
3.6. ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TẠO PHÂN HỮU CƠ TỪ BÃ RƠM.............43
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.............................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................49
PHỤ LỤC........................................................................................................54
PHỤ LỤC 1.....................................................................................................55
MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM........................................................55
.........................................................................................................................55


DANH MỤC VIẾT TẮT
KHCN

:

Khoa học Công nghệ

VSV

:

Vi sinh vật

TCVN

:

Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

:

Thí nghiệm

ĐC

:

Đối chứng

TL

:

Trọng lượng

HTX

:

Hợp tác xã


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang
Error:
Refere

2.1

Thí nghiệm xử lý bã rơm bằng các chế phẩm BIMA

nce
source
not
found
Error:
Refere

3.1

Thành phần sinh hóa của bã rơm sau trồng nấm

nce
source
not
found
Error:
Refere

3.2

Biến động nhiệt độ của đống ủ theo thời gian xử lý

nce
source
not
found
Error:
Refere

3.3

Biến động chiều cao của đống ủ theo thời gian xử lý

nce
source
not
found


Error:
Refere
3.4

Biến động chiều cao của đống ủ theo thời gian xử lý

nce
source
not
found
Error:

Refere

3.5

Khả năng phân hủy bã rơm trồng nấm bằng chế phẩm vi sinh vật

nce
source
not
found
Error:
Refere

3.6

Tỷ lệ mùn hóa bã rơm dưới tác động của chế phẩm vi sinh vật

nce
source
not
found
Error:
Refere

3.7

Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của phân hữu cơ tạo thành

nce
source

not
found

3.8

Biến động về chiều cao của rau Muống

Error:
Refere
nce
source


not
found
Error:
Refere
3.9

Kết quả khảo nghiệm phân hữu cơ trên rau muống sau 30 ngày

nce
source
not
found


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
hình

Tên hình

2.1

Bã rơm sau trồng nấm

2.2

Chế phẩm BIMA (Trichoderma)

3.1

Nhà Vòm trồng nấm rơm ở xã Phú Hồ, huyện Phú Vang, tỉnh
Thừa Thiên Huế

3.2

Bã thải trồng nấm ven đường tại xã Phú Hồ, huyện Phú Vang,
tỉnh Thừa Thiên Huế

3.3

Biến động nhiệt độ của đống ủ khi xử lý bằng chế phẩm
BIMA

Trang
Error:
Refere
nce

source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce
source


3.4

Tỷ lệ giảm chiều cao của đống ủ khi xử lý bằng chế phẩm

BIMA

3.5

Tỷ lệ mùn hóa bã rơm dưới tác động của chế phẩm BIMA

3.6

Phân hữu cơ tạo thành từ bã rơm được ủ bằng chế phẩm
BIMA

3.7

Mơ hình trồng rau muống sạch quy mơ hộ gia đình

3.8

Động thái tăng trưởng về chiều cao cây

not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce

source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found


3.9

Khả năng sinh trưởng của rau muống sau 30 ngày trồng ở các
lơ thí nghiệm bón phân theo tỉ lệ khác nhau

3.10

Mơ hình xử lý bã thải sau trồng nấm thành phân hữu cơ sinh
học bằng chế phẩm BIMA

Error:
Refere
nce
source
not
found
Error:
Refere
nce
source
not
found


Đồ án tốt nghiệp

1

MỞ ĐẦU
Nghề trồng nấm ăn được hình thành và phát triển trên Thế giới từ lâu
và đem lại cho con người một nguồn thực phẩm dồi dào không những phục
vụ trong các bữa ăn hằng ngày mà còn là nguồn dược liệu trong việc chữa
bệnh. Việt Nam là một trong những nước đang đặc biệt quan tâm đến ngành
công nghiệp trồng nấm này với mong muốn đưa ngành công nghiệp này đến
gần hơn với bà con nông dân mang lại nguồn thu nhập chính cho họ. Vì vậy,
hiện nay ngành công nghiệp trồng nấm ở Việt Nam đang phát triển một cách
nhanh chóng và “nấm” đang trở thành sản phẩm kinh tế chủ lực mang lại

nguồn thu nhập cao cho người dân.
Vấn đề đặt ra ở đây là lượng bã thải sau trồng nấm sẽ là gánh nặng và
ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nếu không được xử lý kịp thời và
hợp lý. Với nguồn nguyên liệu khi đưa vào phục vụ cho việc trồng nấm với số
lượng lớn cho nên lượng bã thải sau trồng nấm được đưa ra môi trường sau
khi thu hoạch nấm cũng rất nhiều. Đa số người dân chưa có biện pháp xử lý
với lượng bã thải này mà chỉ để chúng hoai mục tự nhiên ngồi mơi trường,
hoặc xả bừa bãi xuống kênh mương, ven đường... dẫn đến tình trạng ô nhiễm
môi trường, các mầm bệnh sẽ phát sinh và đặc biệt là phá vỡ cảnh quan thiên
nhiên. Vì vậy cần phải có một giải pháp để xử lý một lượng lớn bã thải sau
trồng nấm này tạo nguồn phân hữu cơ là một việc làm cấp thiết.
Chế phẩm vi sinh vật được coi là một công cụ hữu hiệu để giải quyết
vấn đề ô nhiễm môi trường. Hiện nay phương pháp sử dụng các chế phẩm
vi sinh vật để xử lý chất thải rắn, rác thải sinh hoạt, xử lý bùn ao nuôi thủy
sản, xử lý các phế phẩm từ nơng nghiệp để làm phân bón nhằm tạo ra sản
phẩm thân thiện môi trường đã và đang được các nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu.

SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

2

Đứng trước vấn đề cần phải giải quyết một lượng lớn bã rơm sau trồng
nấm và tận dụng loại nguyên liệu này như một nguồn tài nguyên. Dựa vào đặc
tính sinh học về khả năng chuyển hóa chất hữu cơ của các chế phẩm vi sinh
vật, chúng tôi mạnh dạn đề xuất ý tưởng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử
dụng chế phẩm vi sinh vật để xử lý bã rơm thành phân compost ” nhằm

mục đích tạo ra các sản phẩm phục vụ ngành nông nghiệp và thân thiện với
mơi trường.

SVTH: Hồng Thị Ngọc Q


Đồ án tốt nghiệp

3

Phần 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH BÃ RƠM SAU TRỒNG NẤM
Theo thống kê nước ta là một nước Nông nghiệp nên hàng năm có
khoảng 50 triệu tấn rơm khơ, 8 triệu tấn trấu, 30 - 50 triệu phế thải thực vật,
75 triệu tấn chất thải rắn chăn nuôi, tổng cộng khoảng 150 đến 200 triệu tấn
rơm. Nếu lượng phế thải nông nghiệp này thải trực tiếp ra ngồi mơi trường
có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường [1].
Phú Hồ là một xã thuần nông độc canh cây lúa với tổng diện tích gieo
trồng cả năm, 2 vụ Đơng Xn và Hè Thu là 1028,4ha đạt kế hoạch 100%, cơ
cấu giống lúa xác nhận đạt 98% diện tích gieo trồng, nhờ gieo sạ đúng kế
hoạch, lịch thời vụ, chủ động làm tốt cơng tác phịng trừ sâu bệnh nên năng
suất bình quân là 66 tạ/ha, tăng 1,2 tạ/ha so với năm 2014.
Đồng thời Hội nông dân xã đã triển khai mô hình trồng nấm rơm đem
lại hiệu quả kinh tế, tận dụng thời gian lao động nhàn rỗi. Ban thường vụ Hội
đã vận động hội viên nông dân và bà con đẩy mạnh nhân rộng thêm mơ hình
này, hiện nay trên địa bàn tồn xã có 7 chi hội đang làm mơ hình trồng nấm,
trong đó có 4 chi hội đang phát triển mạnh đó là chi hội Trung Chánh và chi
hội 1,2,3 ở thơn Di Đơng, tính đến nay có trên 106 hộ làm nấm với trên 265

vịm, bình qn 1 vòm nấm đạt từ 18 - 25 kg/vòm/ lứa, trừ chi phí cịn lãi từ
5-8 triệu.
Ngày nay, cơng tác đổi mới mơ hình sản xuất có hiệu quả đã mang lại
nhiều thành tựu góp phần nâng cao thu nhập bình qn đầu người khu vực
nơng thơn. Hợp tác xã (HTX) Phú Hồ, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế
đã có chủ trương phát triển nghề trồng nấm ăn do nghề này mang hiệu quả
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

4

kinh tế cao cho người dân cũng như quy trình sản xuất đơn giản, ít tốn diện
tích đất canh tác và nguyên liệu sử dụng các nguyên liệu là phế phẩm nông
nghiệp như rơm rạ, mùn cưa... hiện nay đã có nhiều hộ nơng dân tham gia và
đạt được nhiều mơ hình trồng nấm rơm, nấm sị thành công.
Theo kết quả khảo sát ở một số hộ gia đình ở thơn Di Đơng, xã Phú
Hồ, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế thì một hộ gia đình trồng nấm
thường có qui mơ từ 2 đến 3 vịm, mỗi tháng thường trồng và thu hoạch 2 lứa
nấm như vậy một năm trồng khoảng 24 lứa nấm. Sau mỗi lứa, phế thải sau
trồng nấm được thải ra môi trường khoảng 500-600 bánh bã rơm. Sau 1 năm
thì một hộ gia đình trồng nấm ở xã Phú Hồ sẽ thải ra môi trường khoảng
13.000 bánh bã nấm. Một bánh bã thải sau trồng nấm nặng khoảng 1,5 kg
như vậy một hộ gia đình thải ra khoảng 2 tấn bã rơm. Thống kê lại thì một
năm cả xã Phú Hồ sẽ thải ra môi trường lên đến 220 tấn bã rơm. Với khối
lượng bã rơm thải ra quá lớn như vậy đang là mối đe dọa về vấn đề ô nhiễm,
mất mỹ quan, trời mưa nước từ bã rơm chảy ra hôi thối gây ô nhiễm môi
trường nặng nề.
Đi đôi với sự thành cơng của nghề trồng nấm thì nguồn bã thải trồng

nấm sẽ rất lớn. Vì vậy, bã thải trồng nấm vẫn còn lượng lớn các chất hữu cơ
chậm phân hủy như cellulose, lignin ... nếu được xử lý đúng cách bã thải
trồng nấm sẽ là nguồn phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất hoa và rau an toàn.
Theo Martin và cộng sự (1978), rơm rạ nếu để hoai mục tự nhiên sẽ cần
thời gian phân hủy rất lâu do tỷ lệ C/N rất cao. Nếu rơm rạ chưa hoai mục
hoàn toàn được cày vùi trực tiếp vào đất sẽ gây hiện tượng bất động dinh
dưỡng trong đất hoặc trong quá trình phân hủy sẽ gây ra hiện tượng ngộ độc
hữu cơ cho cây lúa (dẫn theo Nguyễn Ngọc Huyền) [14].
Butchaiah Gadde và cộng sự (2009) cho rằng rơm rạ là nguồn cung cấp
hữu cơ quan trọng cho đất, cung cấp lưu huỳnh, lân, kali, silic, kẽm và các
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

5

chất khác cho cây trồng. Cây trồng hấp thu được khoảng 40 - 45% lượng lưu
huỳnh và lân trong rơm rạ khi vùi vào đất [33].
Cũng như các ngành sản xuất khác, quá trình trồng nấm cũng thải ra
nhiều phế thải. Nguồn phế thải này lâu ngày sẽ trở thành thảm họa đối với
nguời trồng nấm. Ngoài việc chiếm diện tích sản xuất nó cịn là ổ dịch bệnh
đối với nấm trồng, kể cả con người [32].
Hiện nay, cả nước chỉ có 3 -5% cơ sở trồng và chế biến nấm tập trung,
với qui mô 10 - 15 tấn nguyên liệu/vụ. Việc sản xuất qui mô nhỏ lẻ đã gây
khó khăn trong việc thu gom phế thải sau trồng nấm. Thực tế cho thấy bã thải
sau trồng nấm đa phần người dân phải bỏ trực tiếp ra khu vực trồng nấm, vứt
tràn lan trên các kênh mương, ao hồ xung quanh. Hành động này vơ tình đã
thải bỏ đi một lượng lớn chất hữu cơ là nguồn tài nguyên quý giá đối với cây
trồng [32].

Theo đánh giá của của Cục trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và phát triển
nông thôn), năm 2013 cả nước tiêu thụ gần 10,325 triệu tấn phân bón các loại.
Trong đó khả năng sản xuất phân bón trong nước là 8 triệu tấn, cịn lại phụ
thuộc vào nhập khẩu. Tuy nhiên việc nhập khẩu phân bón hiện nay đang cịn
nhiều bất cập.
Liên quan đến vấn đề này, ông Lê Văn Tri – chủ tịch Hiệp hội Phân
bón Việt Nam cho rằng, nếu bà con nông dân tận dụng các thành phần hữu cơ
bỏ đi của cây trồng để ủ tạo thành phân hữu cơ như rơm rạ, rác hữu cơ, rác
trong các trang trại chăn ni tập trung sẽ có thể giảm tới 30% lượng phân
hữu cơ phải nhập [11].
Theo nhận định của các nhà khoa học, sau mỗi vụ thu hoạch 1ha lúa sẽ
thu được 6 tấn rơm rạ, nếu đem đốt sẽ mất đi hơn 5,5 triệu đồng, trong khi
cùng khối lượng rơm rạ ấy nếu đem xử lý bằng chế phẩm sinh học sẽ thu
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

6

được khoảng 400kg phân hữu cơ. Nếu toàn bộ số rơm rạ sau khi thu hoạch
của cả nước (khoảng 45 triệu tấn) được xử lý sẽ đem lại 20 triệu tấn phân hữu
cơ, người nông dân không phải bỏ tiền mua phân hóa học (NPK) là 200.000
tấn đạm, 190.000 tấn lân và 460.000 tấn kali như vậy sẽ tiết kiệm được gần 11
tỷ đồng [11].
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG
XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ
1.2.1. Giới thiệu về chế phẩm vi sinh vật
Mỗi chất hữu cơ đều được một nhóm vi sinh vật (VSV) tương ứng phân
hủy một phần hay toàn bộ, các sản phẩm phân hủy này lại được các loài khác

phân hủy tiếp, cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy, vật chất luôn luôn
được tuần hồn bởi hai loại q trình đối lập nhau: sự tổng hợp chất hữu cơ từ
chất vô cơ và phân hủy chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân hủy
này chủ yếu do vi sinh vật thực hiện, ở bất kì đâu có sự xuất hiện của chúng:
trong đất, trong nước, trong cơ thể các sinh vật khác [11].
Vi sinh vật (VSV) phân giải cellulose: cellulose là hợp phần cơ sở của
sinh khối thực vật, được tạo thành nhiều hơn tất cả các chất tự nhiên khác
cộng lại và chiếm khoảng 50% sinh khối do quang hợp tạo thành. Xác thực
vật nằm lại trong đất và rơi trở lại đất trung bình chứa 45%, riêng ở cây bơng
là 90% cellulose. Vì thế bên cạnh CO 2, cellulose cũng chiếm một vị thế trung
tâm trong vịng tuần hồn của cacbon [11].
Trong tự nhiên có nhiều nhóm VSV có khả năng phân hủy cellulose
như có hệ enzyme cellulose ngoại bào. Trong đó vi nấm có khả năng phân
giải mạnh vì nó tiết ra mơi trường một lượng lớn enzyme có đầy đủ các thành
phần. Nấm mốc có hoạt tính phân giải cellulose, đáng chú ý là Trichoderma.
Hầu hết các loài thuộc Trichoderma sống hoại sinh trong đất, rác và có khả

SVTH: Hồng Thị Ngọc Q


Đồ án tốt nghiệp

7

năng phân hủy cellulose. Trong nhóm vi nấm Trichoderma cịn có rất nhiều
giống khác có khả năng phân giải cellulose như Aspergillus, Fusarium,
Mucor... [11].
1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật trong xử lý chất thải hữu cơ
Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, ngành Công nghệ Sinh học có vai
trị rất quan trọng. Nhiều quy trình cơng nghệ xử lý ơ nhiễm mơi trường hiện

tại được xây dựng trên cơ sở tham gia tích cực của vi sinh vật, bao gồm: xử lý
rác thải, nước thải, phân hủy các chất độc hại, cải tạo và phục hồi môi trường.
Tuy vậy, các công nghệ áp dụng các chủng VSV sẵn có trong tự nhiên vẫn
chưa giải quyết triệt để được các chất gây ô nhiễm môi trường như thời gian
phân huỷ lâu, phân huỷ không triệt để, tạo ra các sản phẩm thứ cấp.
Các nghiên cứu trong lĩnh vực môi trường tập trung vào việc phân lập
VSV từ tự nhiên hay tạo ra các chủng, giống VSV mới, có khả năng ni
dưỡng tạo thành các chế phẩm sinh học nhằm giải quyết triệt để vấn đề chất ô
nhiễm trong nước thải, rác thải mà công nghệ sinh học trước đây chưa làm
được. Phương pháp sử dụng các chế phẩm VSV để xử lý chất thải rắn (rác
thải sinh hoạt, xử lý bùn ao nuôi thuỷ sản, xử lý các phế thải rắn từ công
nghiệp thực phẩm,...) làm phân bón nhằm tạo ra sản phẩm thân thiện môi
trường đã và đang được quan tâm nghiên cứu. Hiện nay ở nước ta đang có rất
nhiều các cơng trình nghiên cứu tuyển chọn, sản xuất các chế phẩm VSV sử
dụng vào quá trình xử lý chất thải, nhằm thúc đẩy nhanh quá trình phân huỷ
chất thải và mang lại hiệu quả cao hơn [5].
Trước tình trạng ơ nhiễm mơi trường do rác thải và phế thải nông
nghiệp ngày càng trầm trọng và nhu cầu về nguyên liệu để sản xuất phân hữu
cơ cho sản xuất nông nghiệp ngày càng lớn, nhiều nhà khoa học đã bắt tay
vào nghiên cứu, khai thác các nguồn hữu cơ tự nhiên có từ hoạt động sản xuất
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

8

nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi) và từ sinh hoạt con người hàng ngày (ăn
uống, chế biến...) để tái chế thành phân bón hữu cơ. Cùng với sự góp mặt của
cơng nghệ sinh học, hàng vạn tấn phế thải hữu cơ đã được xử lý tạo ra sản

phẩm cuối cùng là phân ủ. Đã có rất nhiều nghiên cứu cơ bản và chuyên sâu
của các nhà khoa học thế giới, từ đó giúp hồn thiện và rút ngắn quá trình ủ
phân đồng thời tạo ra sản phẩm với chất lượng tốt nhất.
Đề tài cấp nhà nước KHCN 02 - 06A đã nghiên cứu và áp dụng công
nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn phế thải hữu
cơ rắn. Đề tài đã phân lập từ các mẫu đất và mẫu rác ở một số tỉnh phía bắc,
tuyển chọn được hai chủng xạ khuẩn X50 thuộc loài Streptomyces gougero và
chủng xạ khuẩn Streptomyces macrosporrus X20; 2 chủng vi khuẩn là V40
thuộc loài Cellulona sp và V31 thuộc loài Corynebacoerium sp; 2 chủng nấm
là N11 thuộc loài A. japonicus và N3 thuộc loài A. unilateralis. Các có khả
năng phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân giải như cellulose,
hemicellulose cao. Khi nghiên cứu tác động của chúng vào quá trình phân hủy
rác, các tác giả nhận thấy khi chúng tác động đồng thời theo tỷ lệ phối trộn
1:1:1 giữa xạ khuẩn, vi khuẩn và nấm sợi sẽ cho hiệu quả cao hơn khi sử dụng
riêng rẽ [28].
Đề tài cấp nhà nước KHCN 02 - 04 của Lê Văn Nhương và cộng sự
đã phân lập và tuyển chọn được hai chủng xạ khuẩn là S59 và S116 có hoạt
tính phân giải tinh bột, cellulose cao. Khi thử nghiệm mức độ chuyển hóa
cellulose của các xạ khuẩn trên môi trường rơm, vở lạc đã qua xử lý kiềm
thì chủng S59 đã làm giảm hàm lượng xenlulose là 43,03% (rơm) và
39,37% (vỏ lạc); chủng S116 giảm 40,7% (rơm) và giảm 37,34% (vỏ lạc)
so với đối chứng [16].
Năm 2003, Tăng Thị Chính và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả sử dụng
chế phẩm Micromix 3 trong xử lý rác thải bằng phương pháp ủ hiếu khí tại
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

9

nhà máy chế biến phế thải Việt Trì, Phú Thọ. Thí nghiệm được các tác giả bố
trí như sau: rác được cho vào các bể lên men có dung dịch 150m 3, bể đối
chứng và bể thí nghiệm được bổ sung 8kg đạm ure, 16kg rỉ đường, riêng bể
thí nghiệm có bổ sung 30kg chế phẩm Micromix 3 đã thúc đẩy nhanh quá
trình phân hủy triệt để hơn, thời gian ủ rút ngắn từ 50 ngày xuống 40 ngày,
hàm lượng mùn thu được tăng hơn 22%, đặc biệt hàm lượng mùn tinh tăng
hơn 50% so với đối chứng và thời gian xử lý được rút ngắn hơn [6].
Lý Kim Bảng và Tăng Thị Chính (2005) đã xây dựng công nghệ xử lý
rơm rạ ngay tại đồng ruộng tại tỉnh Nam Định với việc bổ sung các chủng vi
sinh vật phân giải nhanh cellulose và các chất phụ gia cần thiết. Kết quả tạo
được một nguồn phân hữu cơ lớn để cải tạo đất trồng lúa, hạn chế đốt rơm rạ
nên khơng có khói gây ơ nhiễm mơi trường [2].
Phan Bá Học (2007) trong nghiên cứu “Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật
xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây
trồng trên đất phù sa sơng Hồng” đã có kết luận: cứ 1 tấn rơm rạ ủ thì cho ra
0,2 - 0,25 tấn phân hữu cơ; 1 tấn thân ngô sau khi ủ cho ra 0,3 - 0,33 tấn phân
hữu cơ; 1 tấn thân và lá khoai tây thu được 0,2 tấn phân ủ, 1 tấn các loại rau
màu khác cho 0,15 - 0,3 tấn phân ủ [13].
Năm 2009, Trung tâm Chuyển giao công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế
(nay là Trung tâm Ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ) phối hợp với
Viện Công nghệ sinh học đã xây dựng mơ hình sản xuất phân hữu cơ sinh học
từ nguyên liệu bèo Nhật Bản, rơm rạ và các phụ phẩm nông nghiệp khác bằng
chế phẩm sinh học Vixura tại thị xã Hương Thủy và thử nghiệm sản phẩm
cho trồng hoa cảnh tại xã Thủy Vân, trồng lúa tại xã Thủy Thanh [15].
Năm 2013, Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã nghiên cứu, tuyển
chọn và sản xuất thành cơng chế phẩm sinh học Trichoderma có khả năng xử
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý

Đồ án tốt nghiệp

10

lý rơm rạ trực tiếp ngoài đồng, với quy mơ lớn, giảm chi phí thu gom rơm,
vận chuyển và đánh đống ủ, giảm chi phí phân bón hóa học và góp phần gia
tăng hiệu quả kinh tế trồng lúa [35].
Tháng 5/2013, Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ Khoa học & Công nghệ
đã thực hiện dự án "Nhân rộng mơ hình xử lý bèo Nhật Bản bằng chế
phẩm sinh học Micromix-3 thành phân hữu cơ sinh học tại 5 huyện/thị,
tỉnh Thừa Thiên Huế” nhằm giải quyết vấn nạn bèo Nhật Bản đồng thời tạo
sản phẩm phân hữu cơ sinh học phục vụ cho sản xuất nông nghiệp một cách
bền vững, góp phần bảo vệ mơi trường [15].
Lưu Hồng Mẫn và cộng sự ở Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long đã
khai thác nấm Tricoderma là nguồn vi sinh vật có khả năng phân hủy rơm rạ
nhanh, hạn chế được sự phát triển nấm bệnh khô vằn lưu tồn trong rơm rạ, tạo
nguồn phân hữu cơ cho đất. Nếu sử dụng 10kg chế phẩm cho 1 ha rơm rạ sau
thu hoạch thì trong khoảng thời gian 4 - 6 tuần sẽ tạo được khoảng 6 tấn phân
hữu cơ tại chỗ. Chế phẩm vi sinh vật phân hủy rơm được nghiên cứu và sản
xuất thành 2 dạng: dạng xử lý trực tiếp vào rơm và dạng hòa tan trong nước
tưới hoặc phun trực tiếp vào rơm. Thời gian để chế phẩm sinh học phân hủy
rơm rạ là 5 - 6 tuần sau khi xử lý [34].
Trần Thanh Đức và cộng sự (2014) đã xác định được dạng vật liệu và
tỷ lệ ủ phân hữu cơ tốt nhất trên cơ sở sử dụng kết hợp rơm rạ, bèo tây, phân
lợn và chế phẩm Trichoderma. Kết quả nghiên cứu cho thấy, bổ sung chế
phẩm Trichoderma vào ủ phân lợn tốt hơn so với khơng bổ sung. Các cơng
thức có vật liệu ủ rơm rạ ≥ 50% có hàm lượng hợp chất khơ khá cao, ngược
lại các cơng thức có vật liệu ủ là bèo tây thì hàm lượng chất khơ khá thấp. pH
có xu hướng tăng dần theo thời gian ủ. Trong các vật liệu sử dụng thì sử dụng
bèo tây kết hợp với phân lợn và chế phẩm cho kết quả có hàm lượng đạm cao

hơn so với ủ với rơm rạ, nhưng đối với hàm lượng lân và kali thì ủ rơm rạ kết
SVTH: Hoàng Thị Ngọc Quý


Đồ án tốt nghiệp

11

hợp với phân lợn và chế phẩm tốt hơn so với ủ bèo tây. Nhìn chung tỷ lệ ủ 1:1
phù hợp hơn so với tỷ lệ ủ 3:1 và 1:1:2 đối với cả ba vật liệu ủ là rơm rạ, bèo
tây và phân lợn về các tính chất như pH, hàm lượng chất khô, đạm, lân và kali
tổng số [9].
Đào Văn Thông và cộng sự (2015) đã xây dựng quy trình xử lý phế
thải trồng nấm làm phân bón hữu cơ vi sinh vật. Các tác giả sử dụng chủng
vi sinh vật cố định nitơ tự do (Azotobacter chroococcum); chủng VSV phân
giải photphat khó tan (Bacillus polyfermenticus); chủng vi sinh vật đối
kháng VSV gây bệnh vùng rễ (Bacillus subtilis), chế phẩm vi sinh vật xử lý
chất hữu cơ BioEm hoặc BioADB để xử lý bã rơm trồng nấm. Kết quả tạo ra
được phân hữu cơ chế biến từ nguồn bã thải trồng nấm, phế thải chăn nuôi,
than bùn và tổ hợp các chủng vi khuẩn có ích đối với cấy trồng. Sản phẩm
tạo ra đảm bảo sự đồng đều về kích thước, độ ẩm, đạt các chỉ tiêu về chất
lượng [20].
Năm 2016, Nguyễn Minh Trí và Ngơ Nguyễn Quỳnh Chi đã nghiên
cứu xử lý bèo Nhật Bản bằng chế phẩm sinh học vixura tạo nguồn phân hữu
cơ sinh học. Kết quả nghiên cứu cho thấy: sử dụng chế phẩm Vixura với liều
lượng 200g/200 kg bèo cho hiệu suất tạo mùn với tỷ lệ 23,7%. Nguồn phân
hữu cơ tạo thành có hàm lượng chất dinh dưỡng cao với hàm lượng nitơ tổng
số chiếm 2,19%, photpho (P2O5) là 1,97% và kali (K2O) chiếm 1,36%. Đây là
nguồn phân bón sạch, an tồn cho mơi trường và con người [31].
Như vậy, áp dụng các biện pháp sinh học trong xử lý chất thải hữu cơ

đã được các nhà khoa học trong nước và thế giới quan tâm, tập trung nghiên
cứu. Trong tình hình hiện nay, lượng rác thải hữu cơ ngày càng nhiều, các
biện pháp xử lý khác không thể đảm bảo xử lý hiệu quả thì biện pháp xử lý
bằng vi sinh vật khơng những góp phần giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường mà

SVTH: Hồng Thị Ngọc Q