phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

MỤC LỤC

DANH SÁCH BẢNG

1


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

DANH SÁCH HÌNH

LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa với một số ngành
chủ lực về kinh tế trong đó có ngành nông nghiệp. Mặc dù, nhiều diện tích đất nông
nghiệp được chuyển đổi mục đích sử dụng cho ngành công nghiệp. Số lượng các khu
công nghiệp vừa và nhỏ ngày càng tăng lên, chiếm dần diện tích đất nông nghiệp. Tuy
2


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
nhiên sản lượng nông nghiệp không ngừng gia tăng. Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp
và phát triển nông thôn sản lượng lúa niên vụ 2015/2016 đạt mức 44,94 triệu tấn, sản
lượng cà phê niên vụ 2015/2016 đạt 28,7 triệu bao, sản lượng ngô năm 2014 đạt 5,19 triệu
tấn. (Nguồn: Cục xúc tiến thương mại, 2016)
Trong quá trình sản xuất nông nghiệp hay chế biến nông sản, bên cạnh sản phẩm chính
còn có phụ phẩm. Cùng với việc gia tăng sản lượng nông nghiệp hàng năm, phụ phẩm
nông nghiệp như rơm rạ, trấu, vỏ lạc,...cũng tăng lên đáng kể. Một số nơi người nông dân
sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm chất đốt nhưng hiệu quả chưa cao, đốt bỏ gây ô
nhiễm môi trường. Việc nghiên cứu tái sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp để phục vụ

cho đời sống và công nghiệp càng trở nên cần thiết để bảo vệ môi trường, qua đó góp
phần hướng tới một nền nông nghiệp xanh và bền vững. Trong khoảng hai thập kỷ qua,
không chỉ các nước đang phát triển và tổ chức FAO (Tổ chức lương thực và nông nghiệp
Liên hợp quốc) coi việc nghiên cứu chế biến và sử dụng nguồn phụ phẩm như một chiến
lược quan trọng, mà ngay cả các nước có ngành chăn nuôi tiên tiến như các nước Bắc Âu
cũng hết sức quan tâm. Đối với Việt Nam, đây thực sự là một hướng đi mới và có triển
vọng trong tương lai.

3


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP
1.1 Khái quát chung về phụ phẩm nông nghiệp

Phụ phẩm nông nghiệp phát sinh trong quá trình trồng trọt, chế biến các loại cây
lương thực, cây ăn trái, hoa quả, thực phẩm...
Theo dự báo của tổ chức Lương thực thế giới (FAO), sản lượng ngũ cốc thế giới
năm 2013 có thể đạt mức kỷ lục mới là 1259 triệu tấn, tăng 8,5% so với năm trước và cao
hơn mức 1167 triệu tấn năm 2011. (Nguồn: Hoàng Ngọc Thuận, Đặng Thanh Long, 2010. Sử dụng rơm rạ
cây trồng vụ trước bón cho cây trồng vụ sau trên đất bạc màu Bắc Giang, Tạp chí Khoa học và Phát triển, Trường
Đại học Nông nghiệp Hà Nội, tập 8.)

Thành phần chủ yếu của phụ phẩm nông nghiệp là chất hữu cơ và nó là loại phế thải
chiếm nhiều nhất trong các chất thải hữu cơ.
Kết quả ước tính lượng phụ phẩm từ trồng trọt của Viện Môi trường Nông nghiệp đã
cho thấy lượng phụ phẩm này là rất lớn, kết quả này được thể hiện ở bảng 1.1
Bảng 1. Ước tính khối lượng các nguồn phụ phẩm nông nghiệp chính ở Việt Nam

Tên phụ
phẩm
Rơm
Thân cây ngô
Dây lạc
Dây lang
Ngọn, lá sắn
Lá mía
Tổng cộng

Diện tích gieo trồng
(triệu ha/ năm)

Khối lượng phụ phẩm
(triệu tấn chất khô/ năm)
7,5
0,65
0,27
0,26
0,23
0,28
-

25,0
2,0
0,48
0,24
0,29
0,42
28,4

(Nguồn: Bùi Văn Chính, Lê Viết Ly, 2002. Số liệu thống kê 2001, NXB Thống kê)

Những phụ phẩm này thực sự là nguồn nguyên liệu phong phú, chúng có thể được
sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau và có thể tạo thêm giá trị kinh tế, đồng thời góp
phần bảo vệ môi trường. Tiềm năng sinh khối của một số phụ phẩm nông nghiệp ở nước
ta được trình bày ở bảng 1.2

Bảng 1. Tiềm năng sinh khối của một số nguồn phụ phẩm nông nghiệp
4


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Nguồn sinh khối nông nghiệp
Rơm rạ
Trấu
Bã mía
Ngô
Thân lá mía
Khác
Tổng

Tiềm năng (triệu tấn)
39,98
7,99
4,45
4,43
1,20
3,37
61,43

Tỷ lệ (%)
65,10
13,00
7,20
7,20
1,95
5,55
100,00

(Nguồn: Báo cáo tổng kết viện Môi trường Nông Nghiệp, 2014)

1.2 Thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp hiện nay

Với lượng lớn phụ phẩm nông nghiệp, nếu không được xử lý sẽ là nguyên nhân gây
ô nhiễm môi trường nông nghiệp, nông thôn hiện nay. Trong khi có thể sử dụng nguồn
phụ phẩm này cho sản xuất và đời sống nếu được tái chế sử dụng hợp lý. (Minh Trí, 2015. Thu
lợi từ tái chế phế, phụ phẩm nông nghiệp, 20/9/2016)

Tại nhiều địa phương trong cả nước như xã Nghĩa Thái, huyện Nghĩa Hưng (Nam
Ðịnh), xã Khánh Trung, huyện Yên Khánh (Ninh Bình) nguồn phụ phẩm từ lúa gạo cụ thể
là rơm rạ đã được tận dụng để trồng nấm rơm.
Việc trồng các loại nấm ăn được bằng các phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ là một
quá trình có giá trị gia tăng nhằm chuyển hóa loại nguyên liệu này từ chỗ được coi là phế
thải thành thức ăn cho người. Trồng nấm được coi là một trong những phương pháp sinh
học tận dụng nguồn rơm rạ có hiệu quả nhất bởi nguồn đầu mẫu rơm rạ có thể dùng quay
vòng lại được. Sản lượng trồng nấm tại nước ta liên tục gia tăng trong những năm gần
đây. Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc trồng nấm bằng rơm rạ kết hợp với hạt bông
mang lại hiệu quả chuyển hóa sinh học cao nhất, đạt 12,82% (được xác định bằng tỷ lệ
phần trăm chuyển hóa chất nền thành thân cây nấm trên cơ sở trọng lượng khô). Trồng

nấm là một trong những phương pháp thay thế để giảm nhẹ các vấn đề ô nhiễm môi
trường liên quan đến các phương pháp xử lý hiện nay như đốt ngoài trời. Trồng nấm trên
nền rơm rạ còn mang lại những biện pháp khuyến khích kinh tế đối với nghề nông, coi
nguồn phụ phẩm như một nguồn nguyên liệu có giá trị và có thể phát triển các cơ sở kinh
doanh sử dụng chúng để sản xuất các loại nấm giàu chất dinh dưỡng. Với hiệu suất
chuyển hóa sinh học 10% và 90% hàm lượng ẩm ở nấm tươi, một tấn rơm rạ khô có thể
cho sản lượng khoảng 1000 kg nấm sò. Vì vậy việc trồng nấm có thể trở thành một nghề
nông mang lại lợi nhuận cao, có thể tạo ra thực phẩm từ rơm rạ và giúp tái sử dụng loại
phụ phẩm này theo cách thân thiện môi trường.

5


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

Hình 1. Nấm trồng từ rơm

Công việc trồng nấm không quá phức tạp và nặng nhọc. Cây nấm phát triển không
đòi hỏi sự chăm sóc đặc biệt. Nguyên liệu trồng nấm là các phụ phẩm từ nông nghiệp có
sẵn như rơm, rạ, bông phế liệu, mùn cưa, lõi ngô, lục bình, bã mía…Vì vậy, hầu hết các
hộ nông dân đều có khả năng tham gia trồng nấm được.
Nếu mức đầu tư ban đầu là 1 tấn rơm nguyên liệu không quá 5 triệu đồng thì sau hai
tháng, người trồng nấm có thể thu hái được 600kg nấm sò (nấm bào ngư). Với mức giá
bán khoảng 30000 ÷ 40000/kg (giá bán thực tế tại địa phương) thì một tấn rơm nguyên
liệu có thể thu lãi gần từ 15 ÷ 20 triệu đồng. Đối với những hộ gia đình làm nông nghiệp,
nguồn nguyên liệu có sẵn, nếu biết tận dụng thì nguồn thu từ cây nấm khá cao.
Ngoài ra, phụ phẩm nông nghiệp có thể được sử dụng như một thành phần thức ăn
thô nuôi gia súc để đảm bảo một lượng năng lượng trong thời gian ngắn. Đặc biệt khi
được ủ chua sẽ tạo nên nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng, dự trữ vào mùa đông thiếu thức
ăn xanh. Phương pháp này xuất hiện từ rất lâu và được áp dụng phổ biến ở miền bắc nước

ta.
Các phụ phẩm nông nghiệp thường được sử dụng là rơm rạ, thân cây lạc, ngọn lá
sắn, bã mía, thân lá ngô…
Ủ chua là biện pháp bảo quản, dự trữ thức ăn thô xanh thông qua quá trình lên men
yếm khí. Nhờ hệ vi sinh vật lên men, tạo ra acid lactic và một lượng nhất định các acid
hữu cơ khác. Qua quá trình ủ chua hàm lượng độc tố có trong một số phụ phẩm sẽ giảm
đáng kể như HCN có trong lá sắn sẽ bị giảm đi chỉ còn 32 ÷ 34 mg/kg (theo tiêu chuẩn
quốc tế giới hạn cho phép không được quá 57 mg/kg). Do vậy khi cho gia súc ăn rất an
toàn.

6


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

Hình 1. Cây bắp ủ chua

Tuy nhiên, các phụ phẩm nông nghiệp thường cồng kềnh, ít giá trị dinh dưỡng trực
tiếp hơn chính phẩm và do đó giá trị kinh tế hiện tại cũng thường thấp hơn. Muốn sử dụng
chúng cần thêm phí vận chuyển và các biện pháp kỹ thuật khác. Việc cân nhắc chi phí và
lợi ích là rất cần thiết; đôi khi nhờ chế biến mà lợi nhuận thu được từ phụ phẩm lại nhiều
hơn chính phẩm. Sự phát triển của xã hội và tiến bộ khoa học công nghệ có thể giúp con
người sử dụng tốt hơn nguồn phụ phẩm nông nghiệp và qua đó làm thay đổi cách nhìn
nhận về sản phẩm nông nghiệp.
Tuy nhiên, việc tận dụng và tái chế cũng có khá nhiều hạn chế. Nguồn phụ phẩm tái
chế chủ yếu tập trung ở nông thôn, nơi trực tiếp sản xuất ra những phụ phẩm này trong
khi đó nguồn thu mua chủ yếu chủ yếu tập trung ở khu công nghiệp, thành phố hay khu
đông dân cư. Đặc thù của sản xuất nông nghiệp ở nước ta mang tính nhỏ lẻ, phân tán nên
việc thu gom, phân loại và tái chế còn nhiều khó khăn. Các cơ sở sản xuất, chế biến chủ
yếu tập trung vào dây chuyền sản xuất, ít quan tâm tới các khâu khác. Do đó, những cơ sở

này không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn gây ra tình trạng lãng phí. Nhiều nơi còn
xử lý bằng biện pháp chôn lấp, đốt bỏ, đổ xuống ao hồ.
Trong những năm qua, đã có nhiều nhà khoa học của các trường đại học, 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 dụng các phụ phẩm
trong quá trình sản xuất nông sản, thực phẩm để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, vật liệu xây
dựng, thức ăn chăn nuôi, khí đốt...
Trong bối cảnh nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, việc thu gom, tái
chế sử dụng lại các nguyên liệu nói chung và phụ phẩm trong quá trình sản xuất, chế biến
nông sản, thực phẩm nói riêng là một biện pháp tiết kiệm hết sức cần thiết, nhất là khi tình
hình kinh tế đang có nhiều khó khăn như hiện nay. Quan trọng hơn khi các phụ phẩm
được tận dụng, tái chế sử dụng lại sẽ góp phần giảm lượng chất thải ra môi trường, làm
trong lành bầu không khí vốn đang bị đe dọa bởi quá dư thừa các chất độc hại.
7


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Chương 2
MỘT SỐ GIẢI PHÁP TÁI SỬ DỤNG PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP
2.1 Ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp làm phân bón hữu cơ vi sinh
Khi được sử dụng là nguồn nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ, phụ phẩm nông
nghiệp được phối trộn với một số nguyên liệu khác như phân chuồng, đạm, chế phẩm vi
sinh vật. Các phụ phẩm thường dùng là xác bã thực vật như rác rau xanh, thân cây lạc,
rơm rạ, vỏ cà phê, thân cây ngô, bẹ ngô…
Quy trình chế biến:
Phụ phẩm sau khi thu hoạch được thu gom và tập trung thành từng đống tại chỗ.
Tiến hành xử lý bằng chế phẩm sinh học Biomix – RR, đống ủ có chiều rộng khoảng 2m,
cứ mỗi lớp 30cm thì tưới một lượt dung dịch chế phẩm men phân giải cellulose (độ đậm
đặc của dung dịch tùy thuộc vào độ ẩm của nguyên liệu sao cho khi nguyên liệu có độ ẩm
là 50%). Bổ sung thêm phân chuồng và lân, khi kiểm tra độ ẩm của đống ủ thấy nước

ngấm đều trong nguyên liệu và khi cầm vào thấy mềm là đạt yêu cầu. Tiếp tục rải cho tới
khi chiều cao đạt 1,5 ÷ 1,6 m. Sau đó, dùng các loại vật liệu đã chuẩn bị như nilon để che
đậy. Phải che kín cả đống ủ để duy trì nhiệt độ đống ủ khoảng 40ºC. Cách 10 ngày kiểm
tra và đảo đống ủ một lần. Sau 20 ÷ 30 ngày, nguyên liệu phân hủy tốt thành phân ủ hữu
cơ bón cho cây trồng. Dùng bón lót trước khi trồng cây, loại phân này giúp giảm từ
20 ÷ 30% lượng phân hóa học và làm tăng năng suất cây trồng từ 5 ÷ 7%.
Theo đánh giá của các chuyên gia, việc sử dụng phân hữu cơ từ phụ phẩm nông
nghiệp sẽ giúp hạn chế, phòng chống bệnh vàng lá, giúp lúa cứng cây, phát triển cân đối,
đẻ nhánh tập trung nên giảm được tỷ lệ sâu bệnh gây hại. Bên cạnh đó, phân hữu cơ từ
phụ phẩm cũng mang lại kết quả cao trên các cây trồng khác như ngô, khoai, rau màu….
Ngoài việc xử lý phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch, làm thành phân bón hữu cơ còn
có ý nghĩa thực tiễn trong việc bảo vệ môi trường do việc đốt đồng... Đây là điều kiện để
xây dựng nền sản xuất nông nghiệp sạch và bền vững.

Hình 2. Phân hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp
8


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Hiện nay tại nhiều tỉnh thành trong cả nước đã ứng dụng công nghệ vi sinh phân hủy
phụ phẩm để làm phân bón. Chẳng hạn, tại tỉnh Quảng Nam, người dân đã ứng dụng công
nghệ vi sinh phân hủy phụ phẩm để làm phân bón ở Hội An. Kết quả sử dụng phân hữu
cơ vi sinh từ phế phẩm nông nghiệp đã cho thấy cây phát triển tốt hơn so với mẫu đối
chứng về mật độ gieo trồng, bộ lá xanh, mượt, cây cao, chắc khoẻ và đặc biệt là đã hạn
chế được nấm bệnh cho cây trồng.
Tại Hải Dương, huyện Bình Giang đã kết hợp với công ty cổ phần công nghệ sinh
học Fitohoocmon và Công ty TNHH NAB đã thử nghiệm thành công mô hình xử lý rơm
rạ ủ làm phân hữu cơ vi sinh phục vụ cho sản xuất lúa gạo an toàn tại xã Nhân Quyền và
xã Thái Hòa, huyện Bình Giang với 280 tấn rơm rạ xử lý. Huyện Bình Giang là huyện
trong điểm sản xuất lúa của tỉnh Hải Dương với diện tích gieo cấy là 12600 ha/năm lượng

rơm rạ sau khi thu hoạch là rất lớn. Nếu dùng men vi sinh tạo ra nguồn phân ủ thì giảm
được một lượng chi phí lớn đầu vào cho nông dân và cải tạo đất giảm thiểu ô nhiễm môi
trường. Đồng thời tạo ra một sản phẩm nông nghiệp an toàn cho sức khỏe cộng đồng,
hướng tới một thương hiệu gạo an toàn chất lượng. Rơm rạ sau thu hoạch được các hộ
nông dân thu gom tập kết vào một địa điểm thuận lợi cho việc ủ hoặc thu gom về tại các
gia đình. Việc dùng men vi sinh xử lý rơm rạ làm phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất lúa
gạo an toàn đã tận dụng toàn bộ lượng rơm rạ của nông nghiệp sau mỗi vụ thu hoạch lúa
cùng với chế phẩm sinh học tạo ra nguồn phân ủ bón lót cho cây trồng, cải tạo đất, đảm
bảo năng suất cây trồng, tạo ra sản phẩm lúa an toàn ít tồn dư hoặc không còn tồn dư các
hóa chất độc hại trong sản phẩm lúa, góp phần bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng
đồng.
Hàng năm, nông dân đổ xuống đồng ruộng lượng lớn phân hoá học, thuốc bảo vệ
thực vật làm cho cấu trúc đất bị thay đổi. Nếu cứ tiếp tục như vậy, đồng ruộng sẽ mất dần
độ phì nhiêu, môi trường ô nhiễm, sức khoẻ con người bị ảnh hưởng. Do vậy, việc sử
dụng rơm, rạ làm phân bón hữu cơ có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế, xã hội.
2.2 Ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp trong việc tạo nguồn nhiên liệu sạch (Biogas
– Ethanol)
2.2.1 Ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp tạo khí sinh học Biogas
Những phụ phẩm như phân động vật, xác động và thực vật thường bị thối rửa và
chuyển hóa thành các chất khác. Quá trình này xảy ra do tác động của rất nhiều vi sinh vật
chủ yếu là vi khuẩn. Quá trình phân hủy yếm khí thu được sản phẩm là hỗn hợp khí sinh
học (Biogas). Thành phần chủ yếu của biogas là khí carbonic và metan có khả năng bốc
cháy. Tiềm năng sinh năng lượng sinh học từ các phụ phẩm nông nghiệp được thể hiện ở
bảng 2.1
Bảng 2. Tiềm năng sinh năng lượng sinh học của một số phụ phẩm nông nghiệp
9


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Nguồn phụ phẩm

Phụ phẩm từ cây lúa nước
Phụ phẩm từ cây lúa mì
Phụ phẩm từ cây ngô
Phụ phẩm từ cây thân rể
Phụ phẩm từ cây mía
Tổng số

Tiềm năng năng lượng (PJ/năm)
3,407
3,299
2,614
407
1,550
11,277

(Nguồn: FAO statistical Database, 2000)

Nguyên liệu dùng để sản xuất khí sinh học (biogas) được chia thành hai loại: có
nguồn gốc động vật và có nguồn gốc thực vật.
- Nguyên liệu có nguồn gốc động vật thường là phân gia súc, gia cầm là phổ biến.
Vì đã được xử lý trong bộ máy tiêu hóa nên phân dễ phân hủy và nhanh chóng cho khí
sinh học. Tuy vậy, thời gian phân hủy của phân không dài (khoảng 2 ÷ 3 tháng) và tổng
lượng khí thu được từ 1 kg phân cũng không lớn.
- Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật bao gồm phụ phẩm cây trồng như rơm rạ, thân
lá ngô, khoai, đậu…Các nguyên liệu này có lớp vỏ cứng nên rất khó phân hủy. Để cho
quá trình phân hủy xãy ra thuận lợi, những nguyên liệu thực vật cần được xử lý trước
(chặt, băm nhỏ và ủ sơ bộ hiếu khí) để phá vỡ lớp vỏ cứng, tăng diện tích bề mặt tạo điều
kiện thuận lợi cho vi khuẩn tấn công. Quá trình phân hủy nguyên liệu thực vật dài hơn so
với nguyên liệu động vật (có thể tới hàng năm). Do vậy nguyên liệu thực vật nên được sử
dụng theo cách nạp từng mẻ, mỗi mẻ kéo dài từ 3 ÷ 6 tháng.

Đặc tính và sản lượng khí biogas có thể thu được của một số nguyên liệu thường gặp
được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2. Đặc tính và sản lượng khí biogas có thể thu được của một số nguyên liệu thường gặp

10


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Nguyên liệu
Phân
Bò
Trâu
Lợn
Gia cầm
Thực vật
Bèo tây tươi
Rơm rạ khô

Lượng thải
hang ngày (kg/
đầu động vật)

Hàm lượng chất
khô (%)

15 ÷ 20
18 ÷ 25
1,2 ÷ 1,4
0,02 ÷ 0,05

Tỷ lệ carbon/
Nitơ (C/N)

Sản lượng khí
hàng ngày (lít/
kg nguyên liệu
tươi)

18 ÷ 20
16 ÷ 18
24 ÷ 33
25 ÷ 50

24 ÷ 25
24 ÷ 25
12 ÷ 13
5 ÷ 15

15 ÷ 32
15 ÷ 32
40 ÷ 60
50 ÷ 60

4÷6
80 ÷ 85

12 ÷ 25
48 ÷ 117

0,3 ÷ 0,5
1,5 ÷ 2,0

(Nguồn: Nguyễn Quang Khải, 2002, Công nghệ khí sinh học, NXB Lao động – Xã hội)

2.2.2 Ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp vào sản xuất ethanol
Trên thực tế ethanol thường được sản xuất bằng phương pháp sinh học. Khi đó sản
phẩm ethanol được gọi là cồn sinh học hay bio-ethanol. Công nghệ chiếm ưu thế hiện nay
là chuyển hóa sinh khối thành ethanol thông qua men rượu rồi chưng chất. Sinh khối sẽ bị
men của vi khuẩn hoặc nấm men phân hủy. Phương pháp lên men có thể áp dụng đối với
nhiều nguồn nguyên liệu sinh khối khác nhau.
Nguyên liệu sản xuất ethanol thích hợp nhất là đường (từ củ cải đường, mía), rỉ
đường, tinh bột (khoai tây, lúa, ngô,…). Năng suất ethanol trung bình dao động từ 2100
đến 2600 lít/ha đất trồng trọt tùy thuộc vào từng loại cây trồng. Đối với các loại hạt, năng
suất ethanol thu được vào khoảng 2800 lít/ha, tương đương với 3 tấn nguyên liệu sẽ thu
được 3 tấn ethanol.
Hiện nay các hoạt động nghiên cứu đang phát triển ở châu Âu về lĩnh vực ethanol
sinh học chủ yếu tập trung vào sử dụng các nguồn nguyên liệu cellulose (từ dăm bào gỗ).
Cứ 2 ÷ 4 tấn vật liệu gỗ khô hoặc cỏ khô đã có thể cho ra 1 tấn ethanol.
Ở Việt Nam, theo nghiên cứu thuộc đề tài “Nghiên cứu công nghệ xử lý một số loại
phụ phẩm nông nghiệp bằng áp suất cao để thu dung dịch đường có khả năng lên men tạo
thành ethanol” của Nguyễn Hoàng Dũng (Đại học Bách Khoa, TP.HCM), phụ phẩm nông
nghiệp được sử dụng là rơm, rạ, trấu được xử lý bằng thiết bị phản ứng thủy nhiệt ở quy
mô phòng thí nghiệm. Sau đó được tiếp tục nghiên cứu ở quy mô pilot trên thiết bị cấp
hơi nước áp suất cao. Thiết bị thủy nhiệt này do trường Đại học Tokyo (Nhật Bản) cung
cấp.
2.3 Ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp vào sản xuất điện
Sử dụng phụ phẩm nông nghiệp vào ngành công nghiệp sản xuất điện đã và đang
được nghiên cứu nhằm tận dụng triệt để nguồn tài nguyên có sẵn, mang lại lợi ích về kinh
tế. Các phụ phẩm được sử dụng là vỏ trấu, lõi ngô, bã mía, vỏ lạc, vỏ cà phê.

11


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Năm 2006, Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch đã hoàn
thiện công nghệ sản xuất điện từ các phụ phẩm nông nghiệp. Viện đã xây dựng được 7 lò
sấy và phát điện ở các tỉnh Long An, Kiên Giang, TP. Hồ Chí Minh, Gia Lai…với công
suất 50kW. Không chỉ sản xuất điện, các lò đốt này còn có thể dùng để sấy nông sản với
công suất khoảng 8 tấn/giờ.
Dây chuyền công nghệ sản xuất điện gồm 6 bộ phận: nồi hơi, lò đốt, tuabin hơi, máy
phát, thiết bị trao đổi nhiệt, máy sấy tầng sôi.
Tiến sĩ Phạm Văn Lang, chủ nhiệm đề tài, cho biết nguồn phụ phẩm nông nghiệp
thu gom được của cả nước ước tính hơn 11 triệu tấn, trong khi sản xuất 1kW điện chỉ cần
khoảng 3 ÷ 4 kg chất thải là phụ phẩm nông nghiệp. Như vậy, mỗi năm cả nước có thể sản
xuất ra 3,8 ÷ 4 triệu kW điện. (Thông tấn xã Việt Nam, 2006, 05/10/21016).

2.4 Ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp sản xuất sản phẩm thủ công mỹ nghệ
Tại một số địa phương, tận dụng nguồn phụ phẩm từ lúa, chuối và dừa dùng làm
nguyên liệu trong một số nghề thủ công. Điển hình là sử dụng xơ dừa, rơm, vỏ trấu, bẹ
chuối để làm một số mặt hàng thủ công mỹ nghệ.
Tại Bến Tre, những sản phẩm từ cây dừa được tận dụng triệt để mang lại nguồn lợi
kinh tế cao. Ngoài những phần có giá trị dinh dưỡng cho con người như cơm dừa, nước
dừa thì những phụ phẩm như gáo dừa, vỏ dừa, xơ dừa…cũng mang lại nguồn lợi không
kém. Tận dụng nguồn phụ phẩm dồi dào, người dân Bến Tre từ ngàn xưa đã làm ra được
nhiều mặt hàng thủ công mỹ nghệ cao cấp không những phục vụ nhu cầu trong nước mà
còn xuất khẩu ra thị trường nước ngoài.

Hình 2. Sản phẩm thủ công từ vỏ dừa

12

Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

Hình 2. Thảm xơ dừa Bến Tre

Bên cạnh những thảm xơ dừa bẹ ngô ra, người khuyết tật Hậu Lộc – Thanh Hóa còn
biết tận dụng nguồn phế phẩm từ lúa là rơm để làm ra những sản phẩm khác như chổi
rơm, dép rơm và quả trứng mỹ thuật….Hai mặt hàng là dép rơm và quả trứng mỹ thuật
dùng để xuất khẩu sang thị trường Nhật Bản.

Hình 2. Dép được đan từ rơm

Hiện nay trên thị trường đã xuất hiện một sản phẩm thủ công mỹ nghệ được sản xuất
từ vỏ trấu, với chất lượng không thua kém những sản phẩm mỹ nghệ được làm từ gỗ. Về
mặt kinh tế, chi phí chỉ bằng một phần ba so với dùng gỗ, ngoài ra còn giúp giảm tình
trạng khai thác gỗ. Hơn nữa, dùng trấu để sản xuất cũng sẽ giúp bảo vệ môi trường do
nhiều nhà máy xay xát khỏi phải mang trấu đổ ra môi trường.

13


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

Hình 2. Sản phẩm mỹ nghệ được làm từ vỏ trấu

2.5 Ứng dụng sản xuất vật liệu xây dựng
Tiến sỹ Vũ Duy Thoại, thuộc Công ty Cổ phần Đầu tư VJO huyện Đồng Hỷ, tỉnh
Thái Nguyên, vừa nghiên cứu và ứng dụng thành công công nghệ sản xuất gạch không
nung từ phụ phẩm nông nghiệp thân thiện với môi trường.

Tiến sỹ Vũ Duy Thoại cho biết quy trình sản xuất loại gạch này rất đơn giản, từ
những phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, cỏ cây được nghiền nhỏ, sau đó trộn với tro
bay là phế phẩm của nhà máy nhiệt điện rồi trộn với nước và xi măng theo một tỷ lệ nhất
định tạo thành một hỗn hợp và được cho vào khuôn, dưới tác dụng của lực nén chúng sẽ
được ép lại, sau đó mang phơi và bảo quản trong vòng một tuần là có thể sử dụng như
một viên gạch bình thường.

Hình 2. Gạch không nung từ phụ phẩm nông nghiệp

Do làm từ những phụ phẩm nông nghiệp, nên tỷ trọng của những viên gạch này nhẹ
hơn so với gạch đất nung, độ uốn gấp ba lần các loại gạch khác, thích hợp với việc xây
dựng cho các công trình cao tầng hay xây dựng nhà tại các vùng sâu, vùng xa có địa hình
xấu khó vận chuyển vật liệu.
14


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
Bên cạnh đó, cường độ chịu nén sau khi sốc nhiệt 10 chu kỳ tăng lên chứng tỏ tuổi
thọ của gạch rất cao và loại gạch này hoàn toàn dùng vữa xi măng cát bình thường như
vữa xây gạch đất nung nên rất tiện lợi cho việc xây trát truyền thống.
Đặc biệt, chi phí làm ra loại gạch này chỉ bằng 60% các sản phẩm nung đang bán
trên thị trường.
Sản phẩm gạch không nung từ phụ phẩm nông nghiệp thân thiện với môi trường của
tiến sỹ Vũ Duy Thoại đã được cấp bằng sáng chế số 9198 do Cục sở hữu trí tuệ cấp ngày
31/3/2011 và được Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội cấp giấy chứng nhận Doanh
nghiệp Khoa học và Công nghệ.
Theo thống kê, với tốc độ xây dựng như hiện nay, nếu sử dụng gạch nung từ đất thì
mỗi năm Việt Nam sẽ mất đi 30000ha đất canh tác dành cho nông nghiệp, tương đương
mất đi một xã.
Việc tận dụng những phụ phẩm nông nghiệp không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên

khoáng sản mang lại nguồn lợi kinh tế, giúp cải thiện môi trường mà còn có thể mang lại
công ăn việc làm cho những nông dân lúc nông nhàn.
Hàng năm, ngành nông nghiệp Việt Nam thải ra hàng trăm nghìn tấn phụ phẩm, đây
được coi là một nguồn tài nguyên quý giá. Tuy nhiên, do những hạn chế về trình độ khoa
học công nghệ mà nguồn tài nguyên này đang bị lãng phí hoặc bị sử dụng sai mục đích,
điều này không chỉ gây ra sự lãng phí mà còn gây ô nhiễm môi trường. Hiện tượng đốt
rơm rạ tràn lan sau mỗi vụ gặt là một ví dụ điển hình cho bất cập này.
(Nguồn: Lý Thanh Hương (TTXVN), 2012, 06/10/2016)
2.6 Ứng dụng chế tạo tấm panel cách nhiệt
Các tấm panel rơm ép không có gì mới lạ. Quy trình sản xuất panel “sợi
nông nghiệp ép” được sáng chế ra năm 1935 ở Thụy Điển bởi Theodor Dieden, sau đó
được phát triển thành sản phẩm thương mại ở Anh dưới tên gọi Stramit vào cuối những
năm 1940. Do sáng chế đã hết thời hạn bảo hộ công nghệ nên hàng loạt công ty sử dụng
quy trình Stramit đã mọc lên trên toàn cầu. Các nhà sản xuất Stramit phát triển mạnh mẽ ở
một số nước Châu Âu và Úc, và Công ty Stramit Industries, Ltd. của Anh tuyên bố rằng
trên 250000 ngôi nhà đã được xây dựng có sử dụng các tấm panel này.

15


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại

Hình 2. Tấm panel cách nhiệt sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp

Tất cả các sản phẩm sử dụng công nghệ Stramit cơ bản đều khai thác một tính chất
thú vị của rơm là khi rơm được ép dưới nhiệt độ cao (khoảng 200ºC), các sợi rơm sẽ gắn
kết với nhau mà không cần đến chất keo dính.
Các tấm panel Stramit có chiều dày từ 50 ÷ 100 mm, và được phủ bên ngoài bằng
giấy kraft trọng lượng cao (tương tự giấy sử dụng để dán tường). Do không sử dụng keo
dính để liên kết các sợi rơm nên bề mặt của tấm panel cần được bảo vệ cẩn thận.

Các tấm panel Stramit chủ yếu được sử dụng cho những ứng dụng trong nhà, như
làm các hệ thống vách ngăn hoàn chỉnh.
2.7 Một số ứng dụng khác
2.7.1 Sản xuất bột giấy
Bột giấy được sử dụng để làm giấy và các sản phẩm cellulose có nhiều ứng dụng
công nghiệp. Dự án nghiên cứu làm giấy và bột giấy từ rơm rạ của Mỹ đã sản xuất ra
được giấy và bột giấy hòa tan có độ dai cao bất thường nhưng lực chịu xé không tốt. Bột
giấy làm từ rơm có hàm lượng alpha-cellulose và mức polyme hóa tương đương với bột
giấy sản xuất từ gỗ. Bột giấy hòa tan thường được làm từ gỗ và có nhiều ứng dụng khác
nhau trong công nghiệp, gồm sản xuất sợi nhân tạo và các dẫn xuất cellulose. Các dẫn
xuất cellulose được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như thực phẩm, chất tẩy rửa
và dệt. Các kết quả phân tích giấy và bột giấy làm từ rơm rạ theo quy trình này cho thấy
rơm rạ có thể là một nguồn cellulose thay thế hiệu quả để sản xuất giấy và bột giấy.
2.7.2 Ván ép
Một thí nghiệm sử dụng khoảng 1,5 tấn rơm cùng với gỗ băm để làm ván ép cho
thấy rơm là loại vật liệu khó xử lý, nhưng loại ván mật độ trung bình (MDF)
cũng được sản xuất thành công với hỗn hợp 50/50 giữa rơm và gỗ băm. Rơm
được chặt thành những mẩu ngắn và được sàng để loại bỏ bụi và tạp chất. Sau đó chúng
được trộn lẫn với gỗ băm và được xử lý bằng máy làm tinh bằng hơi nước áp suất cao

16


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
được thiết kế cho ván gỗ băm. Sau đó sợi được sấy khô và gia công thành các tấm ván ép.
MDF.
2.7.3 Keo dính
Một số loại keo dính được thử nghiệm trong chế tạo các tấm panel ván ép. Các tấm
ván sử dụng keo Isocyanate có các tính chất chung tốt hơn cả. Nghiên cứu kết luận rằng
các tấm panel có độ bền cao thích hợp làm vách nhà và các biển chỉ dẫn trên đường có

thể được sản xuất từ hỗn hợp rơm rạ/gỗ và keo isocyanate.
2.7.4 Khí hóa để sản xuất năng lượng
Khí hóa là một quá trình hóa nhiệt cần thiết để chuyển hóa rơm rạ thành loại nhiên
liệu khí có thể sử dụng thay thế khí tự nhiên và diesel. Khí hóa tầng sôi đã được nghiên
cứu từ năm 1981 và là phương pháp sản xuất khí có đơn vị nhiệt lượng thấp từ rơm rạ. Hệ
thống này sử dụng một tầng cát bên trong một lò phản ứng hình trụ lót gạch chịu lửa.
Nhiên liệu (rơm rạ) được phun vào cát tầng sôi do không khí bơm từ dưới.
Lượng không khí này chỉ cung cấp 1/5 đến 2/5 lượng khí cần để cháy hết. Rơm rạ
được xử lý qua máy nghiền kiểu búa đập trước khi đi vào hệ thống nạo nhiên liệu. Hệ
thống này có thể chuyển hóa 250 đến 500 kg rơm mỗi giờ thành khí máy phát nóng thô
chiếm 60 ÷ 65% năng lượng trong nhiên liệu thô.
Khí máy phát là hỗn hợp các khí đốt cháy được là carbon dioxide, hydro, methane,
và một lượng nhỏ các khí carbon cao hơn. Nó cũng chứa hơi nước và khí nitơ. Các khí
cháy này chiếm khoảng 25 đến 40 thể tích của toàn thể các loại khí. Lượng khí này phụ
thuộc vào loại nhiên liệu được sử dụng để khí hóa.
Thiết bị thử nghiệm đã hoạt động khoảng 400 giờ sử dụng 8 loại phế thải cây trồng
khác nhau, trong đó có khoảng 60% là rơm rạ. Hệ thống khí nóng này được nghiên cứu
cho hoạt động của động cơ.
Qua kiểm tra, các kết quả hoạt động, Ủy ban nghiên cứu lúa của Mỹ kết luận rằng
nghiên cứu đã chứng minh khả năng kỹ thuật chuyển hóa rơm rạ thành khí máy phát sử
dụng được.
2.7.5 Chuyển hóa thành rỉ đường và protein men
Rỉ đường và protein men đã được sản xuất từ rơm rạ trong phòng thí nghiệm. Quy
trình thành công nhất đã sản xuất được 25 gam đường từ 100 gam rơm rạ. Đường này
được sử dụng làm men thực phẩm. Protein men đơn bào này tương đương với các nguồn
protein khác khi men được sử dụng cho chuột với tỷ lệ 50% tổng số nguồn protein. Nếu
dùng riêng thì protein men đơn bào này có giá trị dinh dưỡng thấp hơn.

17

Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
2.7.6 Sản xuất than sạch
Với mục tiêu vì sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên
thiên nhiên, đáp ứng nhu cầu chất đốt ngày càng tăng cao, với sự hỗ trợ kinh phí từ Bộ
Công Thương và hỗ trợ kỹ thuật từ Trung tâm Khuyến công và Tư vấn Phát triển công
nghiệp tỉnh Quảng Ninh, cuối năm 2014 Công ty TNHH MTV PT Computer (Tiên Yên Quảng Ninh) đã đưa vào sản xuất thí điểm thành công than sạch từ phụ phẩm trong nông
nghiệp.
Là huyện miền núi với cơ cấu kinh tế nông lâm nghiệp và công nghiệp chế biến
nông lâm sản, hàng năm huyện Tiên Yên có khối lượng lớn phụ phẩm nông nghiệp
và nguyên liệu sinh thái - thực vật bị tiêu huỷ hoặc tái sử dụng nhưng hiệu quả thấp. Công
ty TNHH MTV PT Computer đã phối hợp với Trung tâm Khuyến công và Tư vấn phát
triển công nghiệp tỉnh Quảng Ninh tìm hiểu và áp dụng công nghệ chế biến các loại phụ
phẩm nông lâm nghiệp ở địa phương để sản xuất thành than có tính năng tương tự như
những loại than khác.
Sau một thời gian ngắn nghiên cứu và tham khảo thị trường, công ty đã thử nghiệm
thành công và đưa vào sản xuất đại trà sản phẩm than sạch từ phụ phẩm nông nghiệp như
rơm rạ, thân cây ngô, cành cây, mùn cưa, cám, hạt bông trấu…
Sau khi được ép thành khối và xử lý cabon, các phụ phẩm nông lâm nghiệp này hóa
thành sản phẩm có tính năng tương tự như than trong tự nhiên nhưng ưu việt hơn vì khi
cháy không sinh ra khói và có nhiệt độ cao gấp 50 ÷ 70% so với nguyên liệu thông
thường, có thể dùng cho các loại bếp - bếp lò, lò sưởi, lò sấy và bếp hóa khí PRAIRIE, và
có thể dùng sưởi ấm trong mùa đông mà không độc hại như than đá và đặc biệt có giá
thành rẻ, rất phù hợp cho những người dân có thu nhập thấp.

Hình 2. Than sạch từ phụ phẩm nông nghiệp

Với chi phí sản xuất vào khoảng 2,7 triệu đồng/1 tấn than sạch và giá bán ra thị
trường là 2,9 triệu đồng/tấn thì tỷ suất lợi nhuân sau thuế có thể đạt 6%. Mỗi tháng, công
ty cung ứng ra thị trường nội địa 20 ÷ 30 tấn than sạch, dự kiến thời gian thu hồi vốn là

18


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
5,2 năm. Dự án sẽ tạo công ăn việc làm ổn định cho khoảng 15 lao động địa phương với
thu nhập trung bình 3000000 đồng/người/tháng.
Trong quá trình đốt cháy, than được sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp không có dư
lượng khí sulfur dioxide và các chất khí độc hại khác nên không gây ô nhiễm môi trường
và ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Đây được xem là một dự án điển hình trong
tiết kiệm năng lượng và sản xuất sạch hơn khi nó không chỉ góp phần thay đổi nhận thức,
phương thức sử dụng năng lượng trong sản xuất cũng như tiêu dùng năng lượng trong
sinh hoạt của người dân trong vùng mà còn mở ra hướng đi mới trong việc xử lý các phụ
phẩm trong sản xuất nông nghiệp.

19


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
KẾT LUẬN
Từ lúc khoa học chưa phát triển chúng ta đã biết ứng dụng những phụ phẩm nông
nghiệp sau mỗi mùa vụ để phục vụ cho mục đích sinh hoạt như làm nguyên liệu để đốt
phục vụ việc nấu nướng, dùng rơm rạ để làm vật liệu xây nhà…Tuy nhiên những ứng
dụng này chưa mang lại lợi ích kinh tế cao và vẫn chưa tận dung được triệt để nguồn lợi
mang lại từ chúng.
Ngày nay, cùng với việc sản lượng nông sản tăng dần hàng năm, đồng thời khối
lượng phụ phẩm cũng theo đó mà tăng đáng kể. Tuy nhiên cùng với sự phát triển về khoa
học kỹ thuật, chúng ta đã và đang tận dụng triệt để nguồn phụ phẩm này với nhiều mục
đích khác nhau nhằm đem lại hiệu quả kinh tế tối ưu nhất. Đồng thời góp phần bảo vệ
môi trường khi giải quyết vấn đề bãi chứa, khói thải khi tiêu hủy lượng phụ phẩm nông

nghiệp này.
Mặt khác, cùng với sự phát triển của nhiều ngành nghề như sản xuất sản phẩm mỹ
nghệ từ phụ phẩm, trồng nấm…cũng góp phần giải quyết vấn nạn thất nghiệp ở nông thôn
hiện nay.

20


Phụ phẩm nông nghiệp và giá trị kinh tế mang lại
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Bùi Văn Chính, Lê Viết Ly, 2002. Số liệu thống kê 2001. NXB Thống kê.
2.Nguyễn Quang Khải, 2002. Công nghệ khí sinh học. NXB Lao động – Xã hội.
3. Hoàng Ngọc Thuận, Đặng Thanh Long, 2010. Sử dụng rơm rạ cây trồng vụ trước bón
cho cây trồng vụ sau trên đất bạc màu Bắc Giang, Tạp chí Khoa học và Phát triển,
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, tập 8.
4. Huỳnh Ngọc Điền, 2013. Sử dụng tốt hơn phụ phẩm nông nghiệp để tăng thu nhập,
21/09/2016.
5. Cổng giao tiếp điện tử Nông nghiệp và PTNT Vĩnh Phúc, 2011. Vỏ trấu và công dụng
của vỏ trấu, />03/10/2016.
6. Minh Trí, 2015. Thu lợi từ tái chế phế, phụ phẩm nông nghiệp,
20/9/2016.
7. Phòng phân tích thông tin, 2013. Tổng luận nguồn phế thải nông nghiệp rơm ra và
kinh nghiệm thế giới về xử lý và tận dụng. Cục thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
8. Lê Văn Liễn, 2004. Kỹ thuật chế biến phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho gia súc.
NXB Lao động – Xã hội.
9. Định Thế Lộc, 2009. Sử dụng phân bón từ phụ phẩm khí sinh học (Biogas) bón cho cây
trồng. NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ.
10. Lý Thanh Hương (TTXVN), 2012. Gạch không nung sản xuất từ phụ phẩm nông
nghiệp,
06/10/2016.

11. Thông tấn xã Việt Nam, 2006. Sản xuất điện từ phụ phẩm nông nghiệp,
05/10/21016.

21