Nghiên cứu xử lý bã sắn với sự tham gia của giun quế (perionyx excavatus) tạo nguồn phân hữu cơ

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA SINH HỌC

LÊ THỊ DIỆU

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ BÃ SẮN BẰNG
GIUN QUẾ (PERIONYX EXCAVATUS)
TẠO NGUỒN PHÂN HỮU CƠ
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 XỬ LÝ BÃ SẮN BẰNG
GIUN QUẾ (PERIONYX EXCAVATUS)
TẠO NGUỒN PHÂN HỮU CƠ

Cán

bộ

hướng
dẫn:
Sinh viên thực hiện:
LÊ THỊ DIỆU

Ts. NGUYỄN MINH TRÍ

Huế, 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu trung thực, khách quan, nghiêm túc. Nếu có
kế thừa kết quả nghiên cứu của các tác giả khác thì đều có trích dẫn
cụ thể rõ ràng.
Sinh viên

Lê Thị Diệu


Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, đầu tiên em xin gửi lời
cảm ơn sâu sắc và trân trọng nhất đến Thầy giáo hướng dẫn Ts.
Nguyễn Minh Trí đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên
cứu và hoàn thành đồ án.
Đồng thời em cũng xin cảm ơn sự quan tâm, chăm sớc của
quý Thầy cô giáo trong khoa Sinh học trường Đại học Khoa học
Huế, những người đã truyền đạt cho em những kiến thức hữu ích
làm cơ sở cho em thực hiện tốt đồ án này.
Và hơn hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia
đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ em.
Một lần nữa em xin trân trọng cảm ơn.
Huế, tháng 5 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Diệu

MỤC LỤC
1.1. TỔNG QUAN VỀ BÃ THẢI SẮN............................................................3
1.1.1. Chất thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn...................................................................3
1.1.2. Giới thiệu về nhà máy Fococev Thừa Thiên Huế..............................................................4
1.1.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng bã sắn hiện nay.............................................................5
a. Chế biến bã sắn làm thức gia súc.......................................................................................5
b. Sử dụng bã sắn để sản xuất phân hữu ..............................................................................6
c. Sử dụng bã sắn để sản xuất cồn.........................................................................................6
d. Sử dụng bã sắn để làm cơ chất cho quá trình lên men ở trạng thái rắn............................6

1.2. TỔNG QUAN VỀ GIUN QUẾ.................................................................7
1.2.1. Giới thiệu về giun Quế.....................................................................................................7
1.2.2. Đặc điểm sinh học của giun Quế.....................................................................................7
1.2.3. Đặc điểm sinh lý của giun Quế.........................................................................................8
1.2.4. Sự sinh sản và sinh trưởng của giun Quế.........................................................................9
1.2.5.3. Sử dụng làm phân bón............................................................................................10
1.2.6. Các mô hình nuôi giun Quế............................................................................................11

1.3. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG GIUN QUẾ ĐỂ XỬ LÝ CHẤT THẢI.......13
1.3.1. Trên thế giới..................................................................................................................13
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm......................................................................................19
2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu.........................................................................................19

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.............................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................48


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐC

: Đối chứng

FAO

: Food and Agriculture Organization of the United Nations

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

: Thí nghiệm

VIETGAP : Vietnamese Good Agricultural Practices
VSV

: Vi sinh vật


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tiêu đề

Trang

3.1

Thành phần hóa học của bã sắn

29

3.2

Biến động nhiệt độ của phòng nuôi giun Quế

30

3.3

Biến động nhiệt độ của chất nền

32

3.4

Tăng trưởng về sinh khối giun trên các nguồn thức ăn

34

3.5

Khả năng xử lý bã sắn của giun Quế

36

3.6

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

37

3.7
3.8

Ảnh hưởng các loại phân bón đến khả năng tích lũy sinh khối
cây Xà lách
Ảnh hưởng của các loại phân bón đến chiều cao cây Xà lách

41
41


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình

Tiêu đề

Trang

2.1

Giun Quế

18

2.2

Bã thải sắn

18

3.1

Biến động nhiệt độ của phòng nuôi giun Quế

31

3.2

Biến động nhiệt độ của chất nền

32

3.3

Động thái tăng trưởng của giun Quế trên các nguồn thức ăn

34

3.4

Rau xà lách sau khi bón phân

43

3.5

Mô hình xử lý bã sắn thành phân hữu cơ sinh học

44


1

Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

Sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây trồng quan trọng ở các nước có
khí hậu nhiệt đới và có khả năng sản xuất lượng carbonhydrate cao nhất trong
số các cây lương thực. Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) xếp cây sắn vào
vị trí thứ tư của nhóm cây lương thực ở các nước đang phát triển sau lúa gạo,
ngô và lúa mì.
Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực có sản lượng đứng thứ hai, chỉ sau
cây lúa và đang có xu hướng tiếp tục tăng về diện tích và sản lượng. Theo số
liệu thống kê của Cục trồng trọt, diện tích trồng sắn của cả nước năm 2011 đạt
559,6 nghìn ha, với sản lượng 9,87 triệu tấn, trong đó Bắc Trung bộ 65,3
nghìn ha với năng suất bình quân 29 tấn/ha. Hiện nay, sắn chủ yếu được dùng
làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến tinh bột và sản xuất Ethanol. Bã
sắn công nghiệp là phụ phẩm của quá trình sản xuất tinh bột sắn, nó chiếm
khoảng 45% so với khối lượng sắn nguyên củ. Trong bã sắn chứa khoảng 8%
tinh bột, 15 - 20% xơ thô .
Nhà máy tinh bột sắn Phong An (Fococev- Thừa Thiên Huế) vào thời
điểm hoạt động mạnh nhất có khoảng 100 - 150 tấn bã sắn thải ra hàng ngày.
Sự tồn đọng bã sắn tại nhà máy cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường

nghiêm trọng. Nếu không thu gom và xử lý kịp thời thì các hợp chất hữu cơ
trong chất thải rắn sẽ phân hủy và gây ô nhiễm môi trường. Hầu như nhà máy
thường bán bã sắn để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi gia súc ở dạng khô hoặc
tươi, nhưng lượng bã bán ra là không nhiều và bã dùng theo dạng này không
mang lại giá trị dinh dưỡng cao . Như vậy, hiện nay ở Việt Nam nguồn giá trị
dinh dưỡng có trong bã sắn vẫn chưa được sử dụng một cách hiệu quả.

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

2

Trong những năm gần đây đã có một số mô hình tận dụng nguồn chất
thải rắn để tạo phân hữu cơ và đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, trong đó có
mô hình sử dụng giun Quế để xử lý. Giun Quế (Perionyx excavatus) là động
vật đất thuộc ngành giun đốt, chúng thích nghi với phổ thức ăn khá rộng, gồm
bất kỳ chất thải hữu cơ nào có thể phân hủy trong tự nhiên (rác đang phân
hủy, phân gia súc, gia cầm...) và thích hợp ở vùng nhiệt đới. Chúng sinh sản
rất nhanh, trong điều kiện thuận lợi số lượng tăng theo cấp số nhân. Sinh khối
giun có thể làm thức ăn trong chăn nuôi và phân giun là nguồn phân giàu dinh
dưỡng cho cây trồng, đây những sản phẩm có giá trị cao .
Đứng trước vấn đề cần phải giải quyết một lượng lớn bã sắn và tận dụng
loại nguyên liệu này như một nguồn tài nguyên. Dựa vào đặc tính sinh học về
khả năng xử lý chất hữu cơ của giun Quế, chúng tôi mạnh dạn đề xuất ý
tưởng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý bã sắn với sự tham gia của giun
Quế (Perionyx excavatus) tạo nguồn phân hữu cơ” nhằm mục đích tạo ra các
sản phẩm phục vụ ngành nông nghiệp và thân thiện với môi trường.

SVTH: Lê Thị Diệu


3

Đồ án tốt nghiệp

Phần 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ BÃ THẢI SẮN
1.1.1. Chất thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn
Theo thống kê mới nhất của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
cho biết đến năm 2012 diện tích trồng sắn ở nước ta là 550,60 nghìn ha với
năng suất bình quân đạt 17,70 tấn/ha, với sản lượng gần 9,74 triệu tấn.
(Tổng cục thống kê, năm 2014).
Với kỹ thuật chế biến như của nước ta hiện nay lượng bã thải chiếm
khoảng 50% lượng sắn nguyên liệu, như vậy sẽ đạt tới trên 1 triệu
tấn/năm. Có nhiều nhà máy sản xuất bột sắn với công suất bình quân 200 tấn
nguyên liệu/ngày, thải ra khoảng 120 tấn bã sắn tươi/ ngày . Lượng chất thải
rắn hàng năm của hoạt động chế biến tinh bột sắn hiện nay:
- Thế giới: 106 triệu tấn
- Nam Phi: 42 triệu tấn
- Châu Mỹ La Tinh: 33 triệu tấn
- Châu Á: 30 triệu tấn.
Tuy chứa hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao, nhưng do có độ ẩm
cao và có nhiều hợp chất chưa phân giải nên bã sắn lâu nay vẫn chưa được
tận dụng một cách hợp lý, gây ô nhiễm môi trường sống của dân cư sống
gần nhà máy chế biến. Với số lượng lớn như vậy, việc sử dụng có hiệu
quả nguồn bã thải này sẽ có ý nghĩa kinh tế - xã hội đáng kể vì đây làm một
loại chất thải có hàm lượng cơ chất sinh học cao với tiềm năng và triển vọng

ứng dụng của nó.

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

4

1.1.2. Giới thiệu về nhà máy Fococev Thừa Thiên Huế
Nhà máy tinh bột sắn Fococev Thừa Thiên Huế đóng tại quốc lộ 1A
thuộc xã Phong An, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế, có diện tích
mặt bằng sản xuất là 2592 m2, được thành lập ngày 30/04/2004.
Máy móc thiết bị của nhà máy, dây chuyền được nhập từ Thái Lan với
công suất thiết kế giai đoạn một của nhà máy là 60 tấn sản phẩm tinh
bột/ngày. Hiện nay, với việc nâng cấp công suất nhà máy giai đoạn hai với
công suất 120 tấn tinh bột/ngày, vùng nguyên liệu ngày càng được mở rộng
trên địa bàn trong tỉnh. Ngoài ra, nhà máy cũng tiếp nhận một phần nguyên
liệu nhập từ các tỉnh như Quảng Trị, Quảng Bình… Với sự ra đời của nhà
máy tinh bột sắn FOCOCEV trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo điều
kiện thuận lợi về mặt kinh tế và xã hội. Nhà máy cũng đã giải quyết việc làm
cho một bộ phận người dân, góp phần vào sự chuyển đổi cơ cấu cây trồng
trên những vùng đất khô hạn. Cùng với việc giải quyết việc làm cho lao động
địa phương, phát triển kinh tế khu vực, thì hoạt động của nhà máy Fococev
cũng gây ra những ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh khu vực nhà
máy.
Thời gian hoạt động chủ yếu của nhà máy là từ cuối tháng 8 năm trước
dến đầu tháng 4 năm sau. Theo số liệu của nhà máy, thì năng suất của nhà
máy vào năm 2015 đạt 27,405 tấn cùng với đó là lượng bã thải sắn thải ra với
khối lượng rất lớn. Đặc điểm hoạt động của nhà máy là hoạt động chủ yếu

vào mùa mưa, nên lượng bã thải sắn thải ra rất khó xử lý, đây là vấn đề ảnh
hưởng rất lớn đến môi trường sống của người dân quanh khu vực nhà máy.
Tại nhà máy tinh bột sắn Fococev các thiết bị trong dây chuyền công
nghệ đều có tính năng, chất lượng phù hợp với quy mô sản xuất. Tuy nhiên do
hệ thống xử lý chất thải chưa được đầu tư đúng mức nên bên cạnh những ưu

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

5

điểm của sản xuất còn tồn tại những vấn đề ô nhiễm môi trường chưa được xử
lý đúng mức dẫn đến môi trường bị ô nhiễm.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng bã sắn hiện nay
Trong số các chất thải rắn thải ra từ các hoạt động sản xuất và sinh
hoạt của con người, ngoại trừ các chất thải đặc biệt có độ nguy hại cao (chất
thải dễ cháy nổ, chất thải kim loại nặng, chất thải nhiễm phóng xạ..) loại chất
thải nguồn gốc hữu cơ chứa nhiều chất xơ như bã sắn cho đến nay vẫn là bài
toán cần giải quyết đối với các nhà quản lý cũng như các nhà nghiên cứu về
môi trường.
Bã sắn không giống với những chất thải gây ô nhiễm môi trường
khác, chúng có thể tận dụng sử dụng để mang lại hiệu quả kinh tế đồng thời
làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chúng gây ra. Hiện nay trên thế giới
cũng như ở Việt Nam, đã có nhiều phương án xử lý được nghiên cứu và ứng
dụng.
a. Chế biến bã sắn làm thức gia súc
Bã sắn sau khi phơi nắng hoặc sấy khô thường được sử dụng làm thức
ăn cho gia súc, có thể cho ăn trực tiếp hoặc trộn lẫn với các chất dinh dưỡng

khác. Phương án này hiện nay đang được ứng dụng nhiều ở Việt Nam và trên
thế giới. Tuy nhiên, việc phơi bã sắn còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời
tiết, gây mùi hôi và dễ bị hư hỏng. Hơn nữa bã sắn phơi khô không thể áp
dụng cho các cơ sở sản xuất lớn vì lượng bã sắn thải ra hàng ngày với số
lượng quá lớn .
Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt nam có nhiều nghiên cứu để
ứng dụng bã sắn theo phương án này một cách có hiệu quả hơn nhưng hiện
nay việc áp dụng chủ yếu chỉ ở một số nước, còn ở Việt Nam thì rất ít.

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

6

b. Sử dụng bã sắn để sản xuất phân hữu
Ngoài tinh bột và cellulose, bã sắn còn chứa hàm lượng nitrogen,
phosphorus, kali và các chất khoáng khác nên làm phân bón rất tốt. Tuy
nhiên nếu bón trực tiếp thì không mang lại hiệu quả cao lại còn gây mùi hôi
khó chịu nên một số nghiên cứu đang tìm cách tái chế nguồn bã thải sau chế
biến tinh bột sắn thành phân bón hữu cơ. Sử dụng bã thải để sản xuất phân
bón hữu cơ vừa mang lại lợi ích kinh tế vừa giúp giảm thiểu ô nhiễm môi
trường.
Sau quá trình ủ bã sắn phối trộn cùng một số nguyên vật liệu theo
phương pháp ủ compost, sau một thời gian thì bã thải sắn có màu nâu, tơi
xốp, không có mùi, độ pH trung bình, hàm lượng chất hữu cơ giảm xuống
hơn 50%. Đặc biệt khi kiểm tra độ hoai, tính an toàn của sản phẩm đối với
cây trồng thì nó đã hoai và bảo đảm được tính an toàn [19].
c. Sử dụng bã sắn để sản xuất cồn

Sau khi thủy phân tinh bột có trong bã sắn theo quy trình acid-enzyme
hoặc emzyme-enzyme, cô đặc để đạt lượng đường 15%, lên men bằng cách
sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae FT-18. Để đạt đến lượng
đường 15% có thể cho thêm mật mía vào hoặc cô đặc sản phẩm thủy
phân, tuy nhiên quá trình này làm lượng nước thải phát sinh nhiều hơn .
d. Sử dụng bã sắn để làm cơ chất cho quá trình lên men ở trạng thái rắn
Các công trình nghiên cứu sử dụng bã sắn thay thế cho cám lúa mì
trong quá trình lên men ở trạng thái rắn nếu bã sắn được bổ sung thêm
nitrogen. Qui trình này có tính kinh tế vì chi phí phơi khô bã sắn chỉ
khoảng 1/3 chi phí cho cám lúa mì. Thêm vào đó, các nhà máy lên men ở
trạng thái rắn hiện nay được sử dụng cám lúa mì hoặc chất nền tương
đương có thể thay thế chất nền bằng bã sắn mà không cần trang bị thêm

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

7

máy móc chuyên dụng .
1.2. TỔNG QUAN VỀ GIUN QUẾ
1.2.1. Giới thiệu về giun Quế
Giun Quế có tên khoa học là Perionyx excavatus, chi Perionyx, họ
Megascolecidae, ngành Annelida (ngành giun đốt). Giun Quế thuộc nhóm
giun ăn phân, thường sống trong môi trường có nhiều chất hữu cơ đang phân
hủy, trong tự nhiên ít tồn tại với quần thể lớn và không có khả năng cải tạo
đất trực tiếp như một số loài giun địa phương sống trong đất .
Giun Quế sinh sản rất nhanh, tuy cơ thể không lớn nhưng số lượng lại
nhiều nên sinh khối tạo ra rất đáng kể. Vì vậy, giun Quế thường được nuôi

làm thức ăn gia súc, gia cầm và thủy sản.
Kích thước giun Quế trưởng thành từ 10 – 15 cm, nước chiếm khoảng
80 – 85%, chất khô khoảng 15 – 20%. Hàm lượng các chất (tính trên trọng
lượng chất khô) như sau: protein: 68 –70%, lipid: 7 – 8%, chất đường: 12 –
14 %, tro 11 – 12%. Do có hàm lượng protein cao nên giun Quế là nguồn
cung cấp đạm có giá trị dinh dưỡng cao dùng cho chăn nuôi, nhất là nuôi gà
thả vườn, cá, vịt…. Ngoài ra, giun Quế còn được ứng dụng trong y học, công
nghệ chế biến thức ăn gia súc…. Phân giun là loại phân hữu cơ có chứa một
hỗn hợp vi sinh có hoạt tính cao, là chất xúc tác sinh học có thể dùng để loại
trừ các độc tố, nấm có hại, cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng...
1.2.2. Đặc điểm sinh học của giun Quế
Giun Quế có kích thước tương đối nhỏ, độ dài vào khoảng 3 –15 cm,
thân hơi dẹt. Có màu từ đỏ đến màu mận chín (tùy theo tuổi) và màu nhạt
dần về phía bụng. Cơ thể giun Quế có hình trụ dài hơi dẹp, phần đầu và đuôi
hơi nhọn, cơ thể thon dài phân thành nhiều đốt, bên trong cũng có phân đốt
tương ứng, trên mỗi đốt có một vành tơ. Khi di chuyển, các đốt co duỗi kết

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

8

hợp các lông tơ phía bên dưới các đốt bám vào cơ chất đẩy cơ thể di chuyển
một cách dễ dàng .
Giun Quế hô hấp qua tế bào biểu mô, chúng có khả năng hấp thu oxy
và thải CO2 trong môi trường nước. Hệ thống bài tiết bao gồm một cặp thận
ở mỗi đốt. các cơ quan này bảo đảm cho việc bài tiết các chất thải chứa đạm
dưới dạng amoniac và ure. Giun Quế nuốt thức ăn bằng môi ở lỗ miệng,

lượng thức ăn mỗi ngày được nhiều nhà khoa học ghi nhận là tương đương
với trọng lượng cơ thể của nó. Sau khi qua hệ thống tiêu hóa chúng thải
phân ra ngoài rất giàu dinh dưỡng với nhiều vi sinh vật cộng sinh, những vi
sinh vật cộng sinh có ích trong hệ thống tiêu hóa này theo phân ra khỏi cơ
thể giun nhưng vẫn còn hoạt động ở “màng dinh dưỡng” trong một thời gian
dài. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho phân giun có hàm lượng
dinh dưỡng cao và có hiệu quả cải tạo đất tốt hơn dạng phân hữu cơ phân
hủy bình thường trong tự nhiên..
1.2.3. Đặc điểm sinh lý của giun Quế
Giun Quế thường sống trong môi trường ẩm ướt, tối, có nhiều chất
hữu cơ đang phân hủy và độ pH ổn định. Tế bào da của giun Quế rất
mỏng, thường xuyên tiết ra chất nhờn để bảo vệ cơ thể thích ứng với điều
kiện chui rúc trong môi trường tối và ẩm thấp. Do đó giun Quế rất nhạy cảm,
phản ứng mạnh với ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm. Giun Quế chịu được phổ
pH khá rộng, từ 4,0 -9,0 thích hợp nhất là 6,8 0–7,5. Nước là thành phần
quan trọng chiếm 75-90% khối lượng cơ thể giun Quế, độ ẩm thích hợp cho
chúng sinh trưởng và sinh sản là 60-70% .
Giun Quế hô hấp qua da, chúng có khả năng hấp thu oxy và thải CO2,
do đó môi trường sống của chúng đòi hỏi phải thoáng khí, hạn chế các chất
khí có hại cho giun Quế như: Cl2, NH3, H2S, SO2, SO3, CH4,..

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

9

o
Bình thường giun Quế sống trong phạm vi nhiệt độ từ 5-30 C, nhiệt

độ thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và sinh sản của giun Quế là 25-30˚C.
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới tương đối ổn định và có độ ẩm cao như
điều kiện của khu vực phía Nam, chúng sinh trưởng và sinh sản rất nhanh .
1.2.4. Sự sinh sản và sinh trưởng của giun Quế
Giun Quế là động vật lưỡng tính, chúng có đai và các lỗ sinh dục nằm
ở phía đầu của cơ thể, có thể giao phối chéo với nhau để hình thành kén ở
mỗi con, kén được hình thành ở đai sinh dục, trong mỗi kén mang từ 1 – 20
trứng, mỗi kén có thể nở từ 2 – 10 con. Khi mới nở, con nhỏ như đầu kim có
màu trắng, dài khoảng 2 – 3mm, sau 5 – 7 ngày cơ thể chúng sẽ chuyển dần
sang màu đỏ và bắt đầu xuất hiện một vằn đỏ thẫm trên lưng; sau 15 –30
ngày, chúng trưởng thành và bắt đầu xuất hiện đai sinh dục (Arellano, 1997)
và lúc này chúng bắt đầu có khả năng bắt cặp và sinh sản. Con trưởng thành
khỏe mạnh có màu mận chín và có sắc ánh kim trên cơ thể .
Giun đẻ rất khỏe, thông thường, mỗi tuần đẻ một lần và 3 tuần sau kén
nở, 3 tháng sau thành giun trưởng thành. Giun mẹ sống tới 12 năm và vẫn
đẻ, chúng tăng đàn theo cấp số nhân .
1.2.5. Vai trò của giun Quế
1.2.5.1. Làm thức ăn cho gia cầm, thủy cầm, thủy sản
Với hàm lượng protein thô chiếm 70% trọng lượng khô, hàm lượng
đạm của giun tương đương với bột cá, bột đậu tương thường được dùng trong
thức ăn chăn nuôi. Giun còn hội đủ 12 loại axit amin, nhiều vitamin, chất
khoáng cần thiết cho gia súc, gia cầm và thủy sản. Đặc biệt, giun còn có các
loại kích thích tố sinh trưởng tự nhiên mà trong bột cá không có. Thức ăn

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

10

chăn nuôi có trong bột giun sẽ không có mùi tanh và khét của cá và dầu cá,
hấp dẫn với vật nuôi, lại bảo quản được lâu hơn thức ăn có dùng bột cá .
Giun tươi là thức ăn lý tưởng cho nuôi cá, ba ba, rùa, lươn, ếch…làm
tăng tốc độ sinh trưởng từ 15 - 40%, năng suất tăng 30%, giảm giá thành thức
ăn 40 -60%. Trong chăn nuôi gà năng suất trứng tăng từ 17 - 25%, tốc độ tăng
trưởng tăng 65 - 100% và giảm tỷ lệ mắc các loại bệnh dịch (nếu nuôi bằng
thức ăn không có giun thì tỷ lệ mắc bệnh cúm gà là 16 - 40%) .
1.2.5.2. Xử lý môi trường
Bên cạnh việc thu được nguồn sản phẩm chính là giun thương phẩm thì
một ưu điểm rất quan trọng đó là giun sẽ sử dụng các loại phân gia súc gia
cầm làm thức ăn và chuyển chúng thành các loại phân hữu cơ được sử dụng
rất tốt trong trồng trọt. Ngoài các loại phân gia súc gia cầm còn có thể sử
dụng các loại rác hữu cơ đem ủ hoai để làm thức ăn cho giun. Việc sử dụng
thức ăn của giun đã góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đáng kể từ việc
phát thải khí CH4 trong phân của gia súc gia cầm .
1.2.5.3. Sử dụng làm phân bón
Ngoài phân do giun Quế thải ra sau khi sử dụng các loại phân gia súc là
một nguồn phân hữu cơ sạch và đồng nhất. Chứa nhiều loại axit amin hàm
lượng tương đối cao. Phân giun có thể được sử dụng làm phân bón bằng cách
pha loãng với nước và tưới cho cây trồng hay sử dụng trực tiếp làm giá thể để
trồng cây. Phân giun là loại phân hữu cơ tự nhiên duy nhất hiện nay có chứa
đầy đủ hàm lượng các chất cần thiết cho các loại cây trồng. Phân giun có thể
giúp chống sự xói mòn và tăng khả năng giữ nước trong đất. Chất mùn trong
phân giun loại trừ được những độc tố, nấm và vi khuẩn có hại trong đất, có
thể ngăn ngừa các bệnh về rễ và đẩy lùi nhiều bệnh của cây trồng .

SVTH: Lê Thị Diệu

Đồ án tốt nghiệp

11

Dùng làm phân bón lót cho cây và rau quả, tạo ra sản phẩm có chất
lượng và năng suất cao, vì vậy, phân giun là loại phân sạch để bón cho hoa,
cây cảnh, rau quả trong nông nghiệp sạch, hiện nay đang được thị trường
rất ưa chuộng.
1.2.6. Các mô hình nuôi giun Quế
Hiện nay, trên thế giới có nhiều mô hình nuôi giun Quế, từ đơn giản
như mô hình nuôi trong khay, chậu trên một diện tích nhỏ cho đến mô hình
nuôi trên đồng ruộng (có hoặc không có mái che), hay nuôi trong những nhà
nuôi kiên cố… Nhìn chung, các mô hình này đều phải đảm bảo được những
yêu cầu kỹ thuật phù hợp với đặc điểm sinh lý của giun. Có một số mô hình
nuôi thích hợp với quy mô nhỏ trong từng hộ gia đình, quy mô bán công
nghiệp và nuôi ở quy mô công nghiệp:
- Mô hình nuôi trong khay chậu:
Áp dụng cho những hộ gia đình không có đất sản xuất hoặc muốn tận
dụng tối đa các diện tích trống có thể sử dụng được, mô hình này có thể sử
dụng các dụng cụ đơn giản và rẻ tiền như các thùng gỗ, thau chậu, thùng
xô…Các dụng cụ này được đặt trên những cái khung nhiều tầng để dễ chăm
sóc và tận dụng được không gian. Các dụng cụ nuôi nên được che mưa gió,
đặt nơi có ánh sáng hạn chế càng tốt. Chúng phải có lỗ thoát nước,
những lỗ này cần được chặn lại bằng bông gòn, lưới… để không bị thất thoát
con giống. Do tính ưa tối nên trên mặt của dụng cụ cần được kiểm tra
thường xuyên. Mô hình nuôi này có ưu điểm là dễ thực hiện, có thể sử dụng
lao động phụ trong gia đình hoặc tận dụng thời gian rãnh rỗi. Công tác chăm
sóc cũng thuận tiện vì dễ quan sát và gọn nhẹ. Tuy nhiên, nó có nhược điểm
là tốn nhiều thời gian hơn các mô hình khác, số lượng sản phẩm có giới hạn,
việc chăm sóc cho giun phải được chú ý cẩn thận hơn .

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

12

Các luống nuôi có thể đạt độ ẩm trong đất hoặc làm bằng các vật liệu
nhẹ như bạt không thấm nước, gỗ…, có bề ngang từ 1 – 2m, độ sâu (hoặc
cao) khoảng 30 – 40 cm, bảo đảm thoát nước được nước và thông thoáng.
Mái che nên làm ở dạng cơ động để dễ di chuyển, thay đổi trong những thời
tiết khác nhau. Độ dày chất nền ban đầu và thức ăn nên được bổ sung hàng
tuần. Luống nuôi cần được che phủ để giữ ẩm, kích thích hoạt động của giun
và chống các thiên địch .
- Mô hình nuôi trên đồng ruộng không có mái che:
Đây là phương pháp nuôi truyền thống ở các nước phát triển như Mỹ,
Úc.. và có thể thực hiện ở quy mô lớn. Luống nuôi có thể nổi hoặc âm trong
mặt đất, bề ngang khoảng 1 – 2m, chiều dài thường không giới hạn mà tùy
theo diện tích nuôi.
Với phương pháp này, người nuôi không phải làm lán trại, có thể sử
dụng các trang thiết bị cơ giới để chăm sóc và thu hoạch sản phẩm. Nếu cho
lượng thức ăn ban đầu ít và bổ sung hàng tuần thì việc thu hoạch cũng khá
dễ dàng. Tuy nhiên, phương pháp nuôi này bị tác động mạnh bởi các yếu tố
thời tiết, có thể gây tổn hại đến giun và cần một diện tích tương đối lớn .
- Mô hình nuôi trong nhà với quy mô công nghiệp và bán công nghiệp
Là dạng cải tiến và mở rộng của luống nuôi có mái che trên đồng
ruộng và nuôi trong thau chậu. Các khung (bồn) nuôi có thể được xây dựng
kiên cố trên mặt đất có kích thước rộng hơn hoặc được sắp thành nhiều tầng.
Việc chăm sóc có thể thực hiện bằng tay hoặc các hệ thống tự động tùy theo

quy mô .
Phương pháp này có nhiều ưu điểm là chủ động được điều kiện nuôi.
Chăm sóc tốt, nuôi theo quy mô lớn nhưng chi phí xây dựng cơ bản và trang
thiết bị cao. Hiện nay, quy mô nuôi công nghiệp với những trang thiết bị

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

13

hiện đại được áp dụng khá phổ biến ở các nước phát triển như Mỹ, Úc,
Canada [12].
1.3. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG GIUN QUẾ ĐỂ XỬ LÝ CHẤT THẢI
Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến việc nuôi
giun nói chung và giun Quế nói riêng để tận dụng nguồn chất thải làm cơ
chất vừa kết hợp xử lý các chất thải tạo ra trong quá trình sản xuất.
1.3.1. Trên thế giới
Việc nuôi giun để xử lý rác sinh hoạt đang được áp dụng phổ biến tại
các gia đình ở nhiều nước trên thế giới như Canada, Nhật Bản và Trung
Quốc. Trong cuốn sách ''Giun ăn rác của chúng ta'' do Mary Appelhof xuất
bản năm 1982 đã trình bày một hệ thống sản xuất phân bón từ giun và kỹ
thuật này được nhân rộng trong nhiều năm. Sử dụng giun để làm phân bón
rất phổ biến tại Vancouver (Canada), tới mức thành phố này đã thiết lập một
đường dây điện thoại nóng cho mô hình sản xuất .
Ở một số nước như Ấn Độ, Trung Quốc, người dân sử dụng giun để
xử lý rác thải hữu cơ từ sinh hoạt hằng ngày. Một số trường học ở Australia,
học sinh phải bỏ giấy loại và các loại vỏ quả vào một thùng đựng rác riêng.
Trong thùng có giun Quế được tưới ẩm và che kín, sau một thời gian giun sẽ

ăn hết các loại rác thải đó.
Hossian và cộng sự (2010) đã nghiên cứu về tiềm năng dinh dưỡng của
giun Quế (Perionyx excavatus) để sử dụng thay thế bột cá ở các công ty vật
nuôi Bangladesh. Kết quả đã chỉ ra rằng loài giun này có giá trị dinh dưỡng
gần tương đương với bột cá, nó có thể được sử dụng như thức ăn tươi sống
cho cá; việc sinh trưởng quanh năm của loài giun này cũng đóng một vai trò
quan trọng trong việc phát triển bền vững nghề cá và sản xuất con giống thủy
sản .

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

14

Lara Zirbes và cộng sự (2011) đã nghiên cứu về tính khả thi của quá
trình ủ phân hữu cơ bằng cách sử dụng Lục Bình, phân lợn và giun Quế với
các tỷ lệ khác nhau nhằm phân hủy xác bã thực vật và chất thải. Kết quả xử lý
của giun Quế trên các loại thức ăn thí nghiệm đã cho được nguồn phân hữu cơ
có chất lượng tốt, tăng khả năng sinh trưởng của cây trồng. Việc sử dụng Lục
Bình làm nguyên liệu thô với sự giúp đỡ của giun Quế để chuyển đổi thành
một loại phân bón có giá trị cho nông dân miền trung Việt Nam .
M. Birundha và cộng sự (2013) đã khảo sát về sự tăng trưởng và sinh
sản của giun Quế trong các loại chất thải hữu cơ khác nhau như rơm rạ, xơ
dừa... Kết quả nghiên cứu cho thấy giun Quế phát triển tốt khi được nuôi trên
nền phân chuồng có bổ sung rơm rạ. Theo các tác giả qua đó có thể thấy
được việc sử dụng giun Quế là một trong những phương án tốt nhất để giảm
ô nhiễm chất thải hữu cơ, tạo nguồn phân hữu cơ, giảm thiểu sử dụng bừa bãi
các loại phân bón vô cơ .

Biradar PM và cộng sự (2015) đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất thải
hữu cơ sinh học với giun Quế trong các mùa khác nhau. Giun Quế được nuôi
trên một loạt các chất thải hữu với các phân gia súc theo công thức khác nhau
trong các mùa trong năm để biết ảnh hưởng của chất thải hữu cơ khác nhau
và các yếu tố môi trường theo mùa trên hoạt động sống của giun Quế. Kết
quả cho thấy sự sinh trưởng và phát triển của giun Quế rất đa dạng giữa các
chất thải hữu cơ với chế độ ăn và mùa khác nhau. Cúng tăng trưởng, trưởng
thành và sinh sản nhiều nhất sau mùa đông và vào mùa hè. Tất cả các chất
thải hữu cơ nông nghiệp phục vụ như là nguồn thức ăn cho giun Quế trong
suốt 4 mùa. Hơn nữa, chất thải hữu cơ hốn hợp và mềm thích hợp cho giun
Quế hơn so với chất thải cứng .
Singh A và cộng sự (2015) đã nghiên cứu về thành phần và chức năng
của các cộng đồng vi khuẩn đường ruột của giun Quế. Kết quả cho thấy rằng

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

15

các loại vi khuẩn đường ruột đóng vai trò quan trọng đối với sự phân hủy các
chất hữu cơ, giúp chuyển hóa và thúc đẩy nhanh quá trình tiêu hóa, tạo ra
được phân giun có đầy đủ các nguyên tố đa lượng và vi lượng, cần thiết đối
với sinh trưởng và phát triển của cây trồng .
1.3.2. Ở Việt Nam
Ở nước ta, nghiên cứu cơ bản về giun đất ở đã triển khai từ trước năm
1979 do Trần Thái Bái và các cộng sự ở Đại học Sư phạm I Hà Nội thực
hiện. Nghiên cứu sử dụng giun làm dược liệu có giáo sư Đỗ Tất Lợi đã sưu
tầm và phát triển .

Chư Thị Hòa (2007) đã nghiên cứu sự phát triển của giun Quế trên các
nguồn thức ăn khác nhau, kết quả cho thấy nguồn thức ăn của giun chủ yếu là
phân bò tươi. Trước khi đưa vào nuôi cần phải ủ phân từ 2-3 ngày rồi trộn lẫn
với rơm rạ hoặc cỏ khô. Mỗi lần cho giun ăn với độ dày khoảng 10 cm, tương
đương với 2 tạ phân. Sau khi cho ăn thì phải tưới nước để luôn giữ được nhiệt
độ từ 20 - 280C. Sau thời gian 3 tháng, khi giun đã ăn hết phân bò và cho sản
phẩm là phân của chính nó thì thu hoạch phân giun và sinh khối giun. Việc
làm này đã tận dụng được lực lượng lao động nhàn rỗi tại chỗ, góp phần xử lý
các chất thải chăn nuôi ở nông thôn hiện nay .
Năm 2008, Đặng Vũ Bình và cộng sự đã nghiên cứu đánh giá sinh
trưởng của giun Quế trên các nguồn thức ăn khác nhau. Với công thức nuôi
kết hợp giữa phân lợn, phân bò và thân cây chuối đã qua ủ nhằm xây dựng
công thức nuôi giun Quế thích hợp trên các vùng miền khác nhau. Theo các
tác giả, nuôi giun Quế là một chu trình khép kín trong sản xuất nông nghiệp
để tạo ra nguồn thức ăn giàu protein cho vật nuôi và giảm thiểu ô nhiễm môi
trường .

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

16

Nghiên cứu của Nguyễn Hữu Yến Nhi và cộng sự (2010) về tăng
trưởng của giun đất (Perionyx excavatus) trên phân trâu bò có hoặc không có
bổ sung lục bình ở mức 25% tính theo trọng lượng phân. Tốc độ tăng trưởng
tương đối về số lượng và trọng lượng của giun tương đối đều trên các công
thức thí nghiệm có nguồn gốc từ phân trâu bò. Tác động tiêu cực của lục bình
lớn hơn so với phân gia súc, dẫn đến giảm số lượng giun, năng suất vật chất

khô và protein thô của chất nền .
Năm 2010, trong nghiên cứu “Nuôi giun xử lý rác thải” của Huỳnh
Thị Kim Hối (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật) và cộng sự cho thấy,
chỉ cần từ 100 g đến 200 g giun có thể xử lý được gần 300 kg rác thải hữu
cơ, với hiệu suất xử lý đạt 100% .
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Quế Trân (2010) về sự sinh trưởng và
phát triển của giun Quế trên điều kiện thức ăn là phân heo, kết luận giun Quế
phát triển tốt trên môi trường phân heo .
Hồ Hồng Quyên (2010) đã nghiên cứu quá trình sản xuất phân hữu cơ
từ rác thải với sự tham gia của giun Quế khi tiến hành thử nghiệm sử dụng
phân này làm phân bón, đã kết luận phân giun thích hợp cho các loại cây
cảnh, cây ngắn ngày như: cải, cà chua, đậu .
Phan Vũ Hoàng Dung và cộng sự (2014) qua nghiên cứu đã giới thiệu
một số kết quả về khả năng xử lý bèo Nhật Bản bằng giun Quế (Perionyx
excavatus) để thu sinh khối giun làm nguồn thức ăn giàu đạm cho chăn nuôi,
đồng thời có được nguồn phân bón giàu dinh dưỡng, góp phần bảo vệ môi
trường ở thành phố Huế. Theo các tác giả, bèo Nhật Bản có thành phần sinh
hóa thích hợp cho việc dùng làm thức ăn để nuôi giun Quế cũng như làm
nguyên liệu cho quá trình tạo phân hữu cơ. Tỷ lệ 70% bèo Nhật Bản + 30%
phân bò cho sinh khối giun cao qua 40 ngày nuôi, tốc độ tăng sinh khối của

SVTH: Lê Thị Diệu


Đồ án tốt nghiệp

17

giun càng lớn thì mức tiêu thụ thức ăn càng thấp. Phân giun có các thông số
như pH, hàm lượng chất khô, đạm, lân và kali tổng số khá cao .

Đỗ Thị Xuân và cộng sự (2015) đã nghiên cứu nuôi giun Quế bằng
phân bò phối trộn với rơm và bèo Nhật Bản để thu sinh khối giun làm thức ăn
ương cá Rô phi (Oreochromis niloticus) đơn tính đực từ các hương lên cá
giống với tỷ lệ sử dụng 100% phân bò để nuôi giun Quế cho sinh khối giun
cao nhất sau 50 ngày nuôi với hệ số sinh trưởng là 253,5%. Bột giun Quế khô
có 10,32% nitrogen tổng số, protein thô: 70,21%; lipit thô: 7,42%; canxi:
0,12% và phosphorus là 0,14%. Khi sử dụng 50% bột giun + 50% cám gạo
làm thức ăn nuôi cá rô phi đơn tính đực lên cá giống cho tỷ lệ tăng trưởng về
chiều dài và khối lượng cá tương đương với việc sử dụng thức ăn công nghiệp
.
Trong thực tế, hiện nay mô hình nuôi giun Quế xử lý chất thải hữu cơ
được rất nhiều người quan tâm và ứng dụng vào thực tế như: mô hình nuôi
giun Quế trên rác thải chợ, vỏ cam, các loại phân gia súc, các loại thực vật…
mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy vậy, trên thế giới cũng như ở nước ta chưa
có nghiên cứu nào về mô hình nuôi giun Quế trên môi trường bã thải sắn, đây
là tính mới của đề tài này.

SVTH: Lê Thị Diệu