Tiểu luận Ứng dụng công nghệ sinh thái trong xử lí chất thải hữu cơ nông nghiệp trồng trọt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG XỬ LÍ 
CHẤT THẢI HỬU CƠ NÔNG NGHIỆP TRỒNG TRỌT
GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN
Sinh viên thực hiện:

MSSV

Nguyễn Hoài Nam 
Nguyễn Thị Linh Thảo 

11157199
12149428

Nguyễn Thị Xuân Đạt
Lâm Thị Thu Thác 

12149018
14163243

Nguyễn Thị Thu Huyền

12149244

1

TP. HCM, tháng 11 năm 2015

2


MỤC LỤC

3


I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Ngành nông nghiệp là một trong những ngành kinh tế  quan trọng và phức tạp.  
Nó không chỉ là một ngành kinh tế đơn thuần mà còn là hệ thống sinh học – kỹ thuật,  
bởi vì một mặt cơ sở để phát triển nông nghiệp là việc sử dụng tiềm năng sinh học –  
cây trồng, vật nuôi. Nông nghiệp đã chuyển mạnh sang cơ cấu sản xuất hiệu quả hơn  
và đạt tốc độ tăng trưởng khá cao, an ninh lương thực được bảo đảm. Cơ cấu hộ nông  
dân theo ngành nghề đang chuyển dịch theo hướng tăng dần số lượng và tỷ trọng nhóm 
các hộ  tham gia sản xuất phi nông nghiệp như  công nghiệp, tiểu thủ  công nghiệp và 
dịch vụ. Tỷ trọng phát triển ngành nghề công nghiệp, dịch vụ tăng lên rõ rệt, góp phần  
tạo việc làm, tăng thu nhập, xóa đói, giảm nghèo cho nông dân. Song song với sự 
chuyển biến tích cực, nông thôn Việt Nam vẫn còn bộc lộ  những hạn chế, yếu kém:  
phát triển thiếu quy hoạch, tự phát những hạn chế, yếu kém này kéo theo tình trạng ô 
nhiễm môi trường nông thôn.
Một trong những nguyên nhân chính của ô nhiễm môi trường nông thôn là do  
CTR từ hoạt động nông nghiệp, chăn nuôi, sự  lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật, phân 
bón trong sản xuất nông nghiệp, CTR từ hoạt động làng nghề và rác thải từ sinh hoạt. 
Trong đó, nông nghiệp làm phát sinh một lượng lớn chất thải hửu cơ,  từ các hoạt động 
sản xuất nông nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ...), thu hoạch 
nông sản (rơm, rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô)…

Chất thải nông nghiệp nếu không được xử  lý sẽ  gây ra ô nhiễm môi trường  
không khí, môi trường đất, nước, làm mất vẻ mỹ quan , gây nhiều bệnh tật, tác động  
xấu đến sức khỏe con người, môi trường, đánh mất một nguồn lợi lớn về kinh tế.

4


II. NỘI DUNG 
II.1. Tổng quan về công nghệ sinh thái 
II.1.1. Khái niệm 
Công nghệ  sinh thái là sự  kết hợp các quy luật sinh thái và công nghệ  để  giải  
quyết các vấn đề  của môi trường như  điều tra ô nhiễm, cải tạo ô nhiễm, xử  lý chất 
thải.
Có thể định nghĩa theo cách khác: “Công nghệ sinh thái là các thiết kế dùng cho xử lý  
chất thải, kiểm soát xói mòn, phục hồi sinh thái và nhiều ứng dụng khác nhằm hướng 
tới sự phát triển bền vững”.
II.1.2. Quá trình hình thành và phát triển 
Công nghệ  sinh thái bắt đầu từ  những năm 1960, xuất phát từ  việc nghiên cứu  
các quá trình làm sạch môi trường. Ứng dụng các sinh vật trong xử lý nước thải, chất 
thải và phục hồi các nguồn tài nguyên đất và tài nguyên nước. HT Odum là người đi 
đầu trong kỹ  thuật sinh thái để   ứng dụng cho các mục tiêu. Ông tiến hành các thí 
nghiệm   thiết   kế   hệ   sinh   thái   lớn   tại   Port   Aranasa,   Texa   (HT   Odum,   1963),   thành 
phốMorehead, Bắc Carolina (HT Odum, 1985, 1989) và Gainesville, Florida (Ewel và 
HTOdum, 1984).
Hiện nay người ta sử  dụng các hệ  sinh thái tự  nhiên để  tái tạo tài nguyên; sử 
dụng hệ sinh thái nhân tạo để xử lý nguồn nước, đất và không khí; phục hồi tài nguyên  
đất, tài nguyên thực vật cho vùng nông thôn; kiến tạo cảnh quan đô thị. Các hệ  sinh 
thái được ứng dụng hiệu quả trong vệc đóng kín các chu trình sinh địa hóa.
II.1.3. Các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ sinh thái hiện nay 
Tuy là lĩnh vực khá mới nhưng sự  phát triển và  ứng dụng của công nghệ  sinh 

thái rất đáng kể, bao gồm nông nghiệp; công nghiệp; xử lý nước cấp, nước thải, chất  

5


thải, khí thải; xử  lý kim loại nặng, chất hữu cơ; sử  dụng năng lượng; phục hồi tài 
nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên rừng…
II.1.3.1. Công nghệ sinh thái trong nông nghiệp 
“Công nghệ sinh thái” là thiết kế lại hệ thống ruộng lúa sao cho đa dạng hóa về 
thực vật (Flora) và động vật (Fauna). Hay nói cách khác là làm cho các loài trong hệ 
sinh thái ruộng lúa được phong phú. Từ đó tạo được chuỗi thức ăn và mạng lưới thức  
ăn trong sự  biến động nhưng cân bằng còn được gọi là dịch vụ  sinh thái (Ecological  
Services). Từ  dịch vụ  sinh thái này các thiên địch sẽ  tấn công các loài sâu hại và giữ 
mật số của dịch hại  ở mức thấp nhất không gây ra sự mất mát năng suất và chúng ta 
không cần phải xử lý thuốc trừ sâu.
Trồng các loại hoa có phấn hoa và mật hoa trên các bờ  ruộng thì các loài thiên 
địch  ở  giai đoạn trưởng thành cần ăn thêm mật và phấn hoa để  bổ  sung năng lượng 
cho sự sinh sản. Do đó, nếu trên bờ ruộng hay các cây trồng khác xung quanh có nhiều  
hoa với lượng mật và phấn hoa dồi dào sẽ  thu hút chúng đến ăn và rồi cư  ngụ  ngay  
trong ruộng lúa để tấn công các loại sâu rầy. Công việc này được hiểu như kiến thiết 
lại đồng ruộng, đảm bảo được môi trường tự  nhiên hay còn được gọi là “Công nghệ 
sinh thái”(Ecological Engineering).Có nhiều loài cây nhỏ có nhiều hoa và hoa phát triển 
quanh năm sẽ  thu hút nhiều côn trùng có ích. Chúng có thể  trồng dễ  dàng trên bờ 
ruộng, ít phải chăm sóc.
Những lợi ích mà công nghệ sinh thái mang lại:
Thu hút Ong mật và Ong ký sinh đến bảo vệ ruộng lúa
Giảm chi phí thuốc trừ sâu
Tăng lợi nhuận
Tạo nguồn nguyên, nhiên liệu sạch

6


II.1.3.2. Công nghệ sinh thái bảo vệ môi trường 
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, loài người phải bắt đầu tìm cách  
giải quyết vấn đề  ô nhiễm môi trường bằng các biện pháp khác nhau. Trong đó, các  
biện pháp công nghệ thái học ngày càng tỏ  ra  ưu việt hơn so với các biện pháp khác.  
Nói chung, hiện nay vấn đề bảo vệ môi trường được giải quyết theo ba hướng sau:
Phân hủy các độc chất vô cơ  và hữu cơ; phục hồi các chu trình trao đổi 
chất của C, N, P và S trong tự  nhiên; thu nhận các sản phẩm có giá trị   ở  dạng nhiên  
liệu hoặc các hợp chất hữu cơ.
Xử  lý chất thải, như: xử  lý sinh học hiếu khí, xử  lý bằng lên men phân 
hủy yếm khí.
Thu nhận các chất có ích từ lên men yếm khí, như: xử lý các dạng nước  
thải khác nhau và tái sử dụng chúng để phục vụ cho các ngành công nghiệp nặng.
Xử  lý các chất thải công nghiệp như: xử  lý chất thải công nghiệp chế 
biến sữa, xử lý chất thải công nghiệp dệt.
Dùng vi sinh vật để  khả  năng ăn dầu để  xử  l í các sự  cố  tràn dầu hay ô 
nhiễm dầu.
II.1.3.3. Công nghệ sinh thái trong năng lượng 
Như chúng ta đã biết, năng lượng có vai trò rất quan trọng trong đời sống, sinh  
hoạt và sản xuất của con người. Mọi hoạt động từ nấu ăn, đun nước thường ngày cho 
đến các hoạt động sản xuất trong các nhà máy, xí nghiệp bắt buộc phải có năng lượng  
mà chủ  yếu là xăng, dầu, gas…đều có nguồn gốc từ  năng lượng hóa thạch. Việc sử 
dụng năng lượng hóa thạch đã mang lại những thay đổi to lớn trong xã hội loài người,  
nâng cao trình độ phát triển của xã hội, đem lại cuộc sống ấm no hơn. Tuy nhiên việc 
sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây nên sự tàn phá môi trường, khan hiếm các nguồn tài 
nguyên, biến đổi khí hậu…, đang đặt con người trước những thách thức của sự  phát 
triển. Trước những thách thức này, người ta nhận thấy rằng việc ứng dụng công nghệ 
sinh thái vào năng lượng là chìa khóa để giải quyết vấn đề, vượt qua các trở ngại của  

7


quy luật phát triển. Công nghệ  sinh thái sẽ  giúp chúng ta khắc phục các nhược điểm 
của nhiên liệu hóa thạch đó là việc thải ra CO2 một loại khí gây nên hiện tượng hiệu 
ứng nhà kính dẫn đến biến đổi khí hậu toàn cầu. Ngoài ra năng lượng hóa thạch không  
phải là nguồn tài nguyên vô tận, đến một lúc nào đó chúng sẽ bị cạn kiệt, do vậy con  
người không thể trông đợi mãi vào chúng mà phải tìm ra được nguồn năng lượng mới  
an toàn hơn, thân thiện hơn để  thay thế, mà công nghệ  sinh thái có thể  giúp chúng ta  
việc này.
Vai trò của công nghệ sinh thái trong năng lượng
Nghiên cứu tạo ra nguồn năng lượng mới, an toàn, thân thiện với môi  
trường
Khắc  phục  hậu  quả   môi  trường của  việc  khai  thác  và  sử  dụng  năng  
lượng hiện nay
II.1.3.4. Các hoạt động khác của công nghệ sinh thái hiện nay 
Công nghệ  sạch: liên quan đến sự  thay dổi quy trình sản xuất, thay đổi 
công nghệ và thay đổi nguyên liệu đầu vào.
Công nghệ  phân hủy sinh học: dùng các cơ  thể  sống phân hủy các chất 
độc thành các chất không độc như nước, khí CO2 và các vật liệu khác. Bao gồm công  
nghệ  kích thích sinh học: bổ  sung chất dinh dưỡng để  kích thích sự  sinh trưởng của  
các vi sinh vật phân hủy chất thải có sẵn trong môi trường, công nghệ bổ sung vi sinh 
vật vào môi trường để  phân hủy chất ô nhiễm, công nghệ  xử  lý ô nhiễm kim loại và  
các chất ô nhiễm khác bằng thực vật và nấm.
Dự  phòng môi trường: phát triển các thiết bị  dò và theo dõi môi trường, 
đặc biệt dò nước và khí thải công nghiệp trước khi giải phóng ra môi trường.
Sử dụng các hệ sinh thái tự nhiên để tái tạo tài nguyên
Hệ sinh thái nhân tạo để xử lí nước, đất, không khí

8

Kiến tạo cảnh quan đô thị, phục hồi tài nguyên đất, tài nguyên thực vật 
cho vùng nông thôn
II.2 Tổng quan về chất thải hữu cơ nông nghiệp
II.2.1. Khái niệm và nguồn gốc 
Chất thải rắn hữu cơ là các chất thải có chứa các hợp chất hữu cơ(C, H, N, S,  
P) có khả  năng dễ  dàng phân hủy sinh học (phân hủy trong điều kiện tự  nhiên.) VD:  
rau quả, cơm thừa… hay nói một cách đơn giản: Chất thải rắn hữu cơ là rác thải có  
nguồn gốc từ  sinh vật (thực vật, động vật). Chúng có “tuổi thọ” thấp nhất, tồn tại 
trong môi trường với thời gian ngắn rồi biến mất.
Chất thải rắn hữu cơ trong nông nghiệp là các chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ 
các hoạt động sản xuất nông nghiệp như:
Trồng trọt: gieo cấy, thực vật chết, rơm rạ, vỏ nông sản sau thu hoạch, lá 
cành qua cắt tỉa, xác bã sau chế biến…
Chăn nuôi: chăm sóc gia súc gia cầm, vệ sinh chuồng trại, các hoạt động  
giết mổ, phân gia súc gia cầm...
Các loại rác thải của vùng nguyên liệu công nghiệp, như: vỏ hạt cà phê,  
vỏ lạc, bã mía, v.v...
 Phế liệu nhà máy giấy, nhà máy sợi
Phế thải của làng nghề chế biến tinh bột
Về mặt hóa học, các rác hữu cơ ấy chứa các phân tử lớn mà tuỳ theo loại rác có  
thể giàu polysaccarit, protein, lipit, hoặc hỗn hợp của chúng, v.v....
II.2.2. Thành phần của chất thải hữu cơ
Các thành phần của rác thải hửu cơ, tất cả, đều là từ  xác động vật, thực vật  
hoặc các bộ phận của chúng. Do vậy, rác thải hửu cơ cũng có thành phần hóa học như 
9


thành   phần   cơ   thể   sống,   trong   đó   các   nhóm   chất   quan   trọng   (về   lượng)   là 

cacbonhydrat, protein và lipit. Tất cả  chúng đều là những phần tử  lớn (polime) gồm 
nhiều gốc liên kết với nhau.
Cacbonhydrat có thành phần tỷ  lệ  lớn trong sinh khối rác thải hửu cơ. Những 
nhóm chính của cacbonhydrat gồm: xenluloza, hemixenluloza, lignin, pectin và tinh bột.
II.2.3. Hiên trang ch
̣
̣
ất thải hữu cơ ở Viêt Nam. 
̣
Tổng quan
Nông nghiệp chiếm một tỉ trọng khá lớn trong nền kinh tế  nước ta. Không chỉ 
cung cấp lương thực cho quốc nội mà còn xuất khẩu một lượng lớn sáng nước ngoải:
Sản lượng nông nghiệp năm 2014:
Trồng trọt
Sản phẩm
Lúa gạo
Rau
Chè 
Cà phê

Chăn nuôi
Sản   lượng 
(nghìn tấn)
45000
147,4 
132,1 
641,7

Sản phẩm
 Thịt trâu

Thịt bò
Thịt heo
Thịt gia cầm

Sản lượng ( 
nghìn tấn)
86,9
292,9
3400
875

 
Qua đó ta có thể thấy sản lượng các sản phẩm tạo ra từ hoạt độn sản xuất nông  
nghiệp là vô cùng lớn, ước tính tổng giá trị lên tới 830 nghìn tỉ đồng đem lại nguồn tài  
chính  dồi dào cho nền kinh tế. Tuy nhiên qua quá trình sản xuất chế  biến một phần 
lớn các phụ phẩm (rơm, rạ, chất thải gia súc gia cầm, thực vật chết) đều không được 
xử lí triệt để hoặc xử lí sơ  xài gây ra lãng phí một nguồn tài nguyên năng lượng đáng  
kể mà còn gây ô nhiễm môi trường..

10


Nếu như không xử lí triệt để tương lai cho dù tạo ra bao nhiêu sản phẩm, giá trị 
có lớn như thế nào thì so với chi phí chi ra để khắc phục hậu quả ô nhiễm môi trường 
hay việc lãng phí một nuồn nguyên liệu lớn cũng như muối bỏ biển mà thôi.
Trồng trọt
Trong nông nghiệp trồng trọt có quy mô lớn nhất cũng như  tạo ra lượng chất  
thải và phụ phẩm nông nghiệp phát sinh chim đa số  trong chất thải nông nghiệp. Sau 
đây chúng ta cùng nhìn hiện trạng này thông qua hai ví dụ tiêu biểu:
Lúa nước: là loại cây lương thực chính  ở  nước ta với khoảng 7, 5 triệu hecta  

đất trồng lúa mỗi năm tạo ra lượng rơm thải lêm tới 76 triệu tấn. Tuy nhiên lượng rơm 
thải này hiện nay không được tính toán trong thống kê lượng chất thải phát sinh ở địa 
phương cũng như trên toàn quốc.bên cạnh đó còn có các phụ phầm khác như  vỏ trấu,  
thực vật chết…
Đối với rơm rạ  một phần nhỏ  thường được sử  dụng làm thức ăn cho gia súc 
hay phân bón, tuy nhiên phần còn lại thường đem đi đốt bỏ ngay tại ruộng. Hiện tượng 
này ngày càng phổ  biến không chỉ   ở  những vùng quê Bắc Bộ: Hưng Yên, Nam Định, 
Thái Bình...mà còn cả   ở  Đồng Bằng sông Cửu Long vựa lúa lớn nhất nước. Nguyên 
nhân chủ yếu là do ngày nay việc xuất hiện cụng những loại chất đốt nhứ khí gas hay 
than đã thay thế rơm rạ cho nên phần rơm rạ dư được xử  lí sơ xài bằng cách đốt hay  
thậm chí vứt trực tiếp vào kênh rạch đường xá. Quá trình đốt này rất nguy hiểm bởi  
chúng tạo ra các loại khí như  CO, CO2, NOX, SO2  và một số  khí độc hại. Khi không 
cháy hết chúng tạo ra khí Anđêhit và bụi mịn, đặc biệt vào những ngày nắng nóng  
chúng kết hợp với lớp không khí sát mặc đất tạo nên khói mù.
Hiện nay một số công nghệ nhằm tái sử dụng phụ phẩm của cây lúa đang được  
áp dụng:
Dùng rơm làm môi trường trồng nấm
11


Ủ rơm làm thức ăn cho gia súc
Xử lí rơm làm phân bón
Dùng vỏ trấu đốt lò hơi

Hình: ứng dụng của rơm rạ.
Mía đường:  là loại cây công nghiệp quan trọng  ở  nước ta, Mỗi năm nước ta 
sản xuất gần 2 triệu tấn mía đường song song đó lượng phụ  phẩm từ  quá trình này  
cũng vô cùng to lớn.
Tính riêng  ở  khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long: Lá mía phế  thải (2.47 triệu  
tấn/ năm), Bã mía (1, 42 triệu tấn/năm).

Với số  lượng lớn chất thải sau sản xuất như  vậy nhưng thực tế  là hiện nay  
phần lớn các nhà máy đều không có nơi chứ  hay phương pháp xử  lí bã mía sau sản  
xuất hay có chăng cũng chỉ là nơi chứa rất nhỏ. Phương pháp thường được lựa chọn là 
đổ trực tiếp ra ngoài môi trường xung quanh hay để chúng tự phân hủy. Điểu này gây 
tác hại rấ  lớn không chỉ  gây ô nhiễm môi trường xung quanh mà còn phí phạm một 
nguồn tài nguyên bã mía rất lớn
Như  vậy với cách làm hiện nay vô hình chung đã lãng phí một nguồn nguyên 
liệu vô cùng lớn khi mà bã mía có rất nhiều ứng dụng:
Chất đốt cung cấp nhiệp cho nhà máy điện lò lơi
12


Sản xuất bột giấy
Đệm lót chuồng trại
Vật liệu lọc nước
Ủ lên men làm thức ăn gia súc phân bón
Giá thể trồng nấm mèo, linh chi
 Chăn nuôi:
Chăn nuôi  ở  nước ta đang là một trong những ngành có bước phát triển mạnh 
mẽ, đáp  ứng nhu cầu lương thực trong nước cũng như  xuất khẩu. Theo số  liệu của  
Tổng cục thống kê, năm 2014 đàn lơn nước ta có khoảng 26, 76 triệu con, đàn trâu bò 
khỏang 7, 75 triệu con, đàn gia cầm khoảng 327, 69 triệu con. Tính theo số đầu gia súc  
này lượng chất thải hàng năm là 76 triệu tấn
Tuy nhiên với số lượng chất thải khổng lồ như vậy chỉ có khoảng từ 40­70% là 
được xử  lí còn lại là thải trực tiếp ra sông hồ, kênh rạch. Nguyên nhân là đặc điểm 
nển nông nghiệp nước ta tuy phát triển nhưng phần là chăn nuôi theo hộ  gia đình có 
quy mô nhỏ  thường xây dựng gần khu dân cư do đó không những không có nơi nhằm 
xủ  lí chất thải mà còn tang nguy cơ  ô nhiễm cho người dân xung quanh. Còn với các  
trang trại chăn nuôi tuy được xây dựng xa khu dân cư nhưng biện pháp xử kí thường là  
chôn lấp do thiếu kinh phí công nghệ.

Hiện nay những biện pháp chủ  yếu được người nông thôn chọn giải quyết là:  
Xử kí bằng công nghệ khí sinh học (biogas), Ủ làm phân bón cho cây trồng nhưng cũng 
chỉ được áp dụng ờ một vài địa phương nhất định mà chưa có một chương trình cụ thể 
cho toàn quốc.

13


II.2.4. Tac đông cua ch
́ ̣
̉
ất thải hữu cơ. 
II.2.4.1. Tac đông đên môi tr
́ ̣
́
ường. 
Hiện nay nước ta chưa có một quy trình xử lí chất thải nông nghiệp cụ thể nào 
do thiếu thốn về phương tiện kĩ thuật, nhân lực. Biện pháp thường được chọn để giải  
quyết là chôn lấp và đốt bỏ điều này đã gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường:
Không khí: 
­

Do việc xử lí bằng đốt bỏ đã thải vào môi trường các loại khí như CO,  
CO2 khói và tro bụi tang lên nhanh chóng góp phần tạo hiện tượng nóng 
lên toàn cầu.

­

Khi vân chuyển và lưu giữ  các chất thải sẽ phát sinh mùi do quá trình  
phân hủy như NH3, H2S, Phenol, Cl2…gây ô nhiễm không khí. Bên cạnh 

đó là mùi hôi thối của chất thải động vật từ  các cơ  sở  chăn nuôi gần  
khu dân cư  cũng làm ô nhiễm không khí

Nước: Việc xử lí chất thải bằng cách đổ trực tiếp vào sông hồ gây ô nhiễm  
nước, là tắc nghẽn đường nước lưu thông, giảm diện tích tiếp xúc của nước  
với không khí dẫn tới giảm DO trong nước. Chất thải hữu cơ phân hủy gây 
mùi hôi thối, gây phú dưỡng hóa làm hệ thủy sinh suy yếu.
 Tại tỉnh Hà Nam: Nước thải chăn nuôi mang theo chất thải rắn chảy ra ao  

hồ   của  thôn   đã   khiến   100%   diện  tích  ao  hồ   bị   ô   nhiễm   không  sử   dụng  
được,gần 28% ao hồ bị phú dưỡng hóa.
Đất đai: Trong hoạt đông nông nghiệp việc phun thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ 
thực vật đã dân tới ô nhiễm môi trường đất, trong đất tồn tại lượng lớn chất 
hóa học gây chết hệ vi sinh vật dưới đất tạo điều kiện cho nấm và sâu bệnh 
hại phát triển gây bệnh cho cây.
14


II.2.4.2. Anh h
̉
ưởng đên con ng
́
ươi. 
̀
Ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí gây tác động không nhỏ đến sức khỏe 
và điều kiên sống của người dân:
Việc các hộ chăn nuôi gần khu dân cư khiến mùi hôi thối từ các chất thài do 
những hộ  này phát gây  ảnh hưởng tới chất lượng sống cùa họ. Trong một 
điều tra tại Thái Nguyên với 113 hộ gia đình chăn nuôi 20 con lợn trở lên thì  
50% các hộ có nhà xây gần chuồng hoặc gần giếng nước gần chồng lợn thì  

tỷ lệ nhiễm giun đũa, giun tóc, giun móc, trứng giun của người chăn nuôi cao 
gấp hai lần so với người chăn nuôi , và có sự tương quan tỉ lệ thuận giữa tỉ 
lệ nhiễm ký sinh trùng đường rột với ký si trùng trong đất.( Đại học Y khoa 
Thái Nguyên,2008).
Các chất thải hữu cơ khó phân hủy tồn dư trong đất do chôn lấp có khả năng 
tích lũy trong nông sản, ttrong mô tế bào động vật có thể gây hàng loạt bệnh  
nguy hiểm cho con người như vô sinh quái thai, dị tật, tim mạch, thần kinh,  
ung thư và có thể di chứng cho thế hệ sau.
Ô nhiểm không khí do khói bụi từ việc đốt rác thải nông nghiệp gây các bênh 
về viêm đường hô hấp hay thậm chí là ung thư phổi
Chưa có một số liệu cụ thể nhưng nếu xem lượng chất thải nông nghiệp là 
những nguồn năng lượng, nguyên liệu đáng lẽ  có thể tái chế nhằm sử dụng 
cho các hoạt động khác thì mỗi năm thiệt hại kinh tế của chúng ta là không 
hề nhỏ.

15


II.2.5. Hiên trang x
̣
̣
ử ly ch
́ ất thải hữu cơ nông nghiệp ở Viêt Nam va thê gi
̣
̀ ́ ới. 
II.2.5.1. Viêt Nam. 
̣
Các quá trình xử lý sinh học rác hữu cơ do con người thực hiện chính là sự bắt  
chước những gì diễn ra trong tự nhiên. Nói cách khác, xử  lý sinh học rác thải hữu cơ 
dựa vào hoạt động phân huỷ của vi sinh vật nhằm phân hủy chất hữu cơ của rác. 

Các biện pháp:
Ủ đống (composting)
Đây là hình thức xử lý được coi là đơn giản nhất và với quy mô nhỏ  nhất. Rác  
được ủ thành đống hoặc luống, nổi trên mặt đất hoặc chìm dưới hố, hoặc nửa nôỉ nửa 
chìm. Đống  ủ có thể  được trát kín bằng bùn. Trong trường hợp này, suốt quá trình ủ,  
oxy sẽ được tiêu thụ dần đến hết, và điều kiện chuyển từ hiếu khí sang kị  khí; nhiệt 
độ có thể tăng lên đến 60­70oC. Nếu đống ủ không được trát kín, nó cũng có thể được 
đảo xới định kỳ để được cung cấp oxy vào bên trong.
Hình thức  ủ  đóng có thể  được áp dụng không những với rác thải sinh hoạt mà 
còn với rác thải sản xuất của làng nghề, loại giàu tinh bột (chế  biến sắn, làm bún,  
miến, v.v...), với phế  thải công nghiệp: công nghiệp cà phê (vỏ  hạt cà phê), công  
nghiệp đường (bã thân cây mía), công nghiệp giấy (phế  liệu từ  thực vật), phế  thải  
nông nghiệp (rơm, rạ), và với phế  thải chăn nuôi (phân và nước tiểu gia súc và gia 
cầm).
Thời gian ủ dài hay ngắn là tuỳ thuộc vào quy mô đống ủ, tuỳ nguyên liệu ủ và 
điều kiện hiếu khí hay kị khí. Có thể kết hợp một giai đoạn hiếu khí với một giai đoạn 
kị khí.
Sản phẩm của sự   ủ  đống được gọi là phân  ủ  (compost), cũng giống như  của 
quá trình phân huỷ  chất hữu cơ  trong tự  nhiên, là hỗn hợp của các chất hữu cơ  đơn  
giản (các sản phẩm trung gian của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp) và các  
chất vô cơ. Hỗn hợp này tương đương với mùn trong tự nhiên, vì thế có thể được dùng 
16


làm phân bón hữu cơ, dùng cho trồng trọt. Khi bón vào đất, chúng được các nhóm vi  
sinh vật đất phân huỷ tiếp tới các chất vô cơ  mà cây hấp thụ được. Trong quá trình ủ 
đống nói trên, nếu đảm bão giữ được nhiệt sinh ra (tới 60­70oC) thì hầu hết vi sinh vật 
gây bệnh (vốn không sinh bào tử), và cả  trứng giun, sán bị  giết chết, nên phân  ủ  nói 
chung không đáng lo ngại về mặt vệ sinh.
Trong một số  trường hợp,  để  tăng cường quá trình phân huỷ  trong  đống  ủ,  

người ta bổ sung các chế phẩm vi sinh vật gồm các tế bào sống đã được lựa chọn. Đó  
có thể là chế  phẩm đơn chủng, hoặc đa chủng có những hoạt tính mong muốn, ví dụ 
phân huỷ một loại chất nhất định, ở điều kiện hiếu khí, hay kị khí, hoặc vi hiếu khí.

Hình: Quy trình ủ rơm rạ.
Một   số   chủng   đã   được   dùng   làm   chế   phẩm   là   thuộc   các   chi Cellulomonas,  
Trichoderma, Aspergillus, và Penicillium.
Tại Viện Công nghệ  môi trường (Viện KH ­ CN Việt Nam) đã nghiên cứu và  
sản xuất thành công, một loại chế  phẩm vi sinh mới dùng để  xử  lý phế  thải hữu cơ 
thành phân bón hữu cơ: Cụ thể, Viện đã phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật 
ưa nhiệt bao gồm 30 chủng xạ khuẩn  ưa nhiệt thuộc nhóm xạ khuẩn Streptomyces và  
20 chủng vi khuẩn ưa nhiệt thuộc giống Bacillus. Các xạ khuẩn và vi khuẩn này có ưu  
điểm là sinh enzym (men)có tác dụng phân hủy mạnh các chất hữu cơ trong chất thải 
17


như rác thải sinh hoạt, rơm rạ, bả rong riềng than bùn, phân gia súc, gia cầm… ở nhiệt  
độ  cao (từ  50 ­ 60 độ  C trở  lên) thành phân bón hữu cơ.Trong một gam chế phẩm có  
chứa hàng chục tỷ  tế  bào vi sinh vật hữu hiệu. Tất cả  các chủng vi sinh vật tuyển 
chọn dùng để sản xuất các chế phẩm vi sinh vật đều đã được nghiên cứu kỹ các đặc  
điểm sinh học để  khẳng định được chúng không độc hại cho con người, vật nuôi và 
môi trường. Sau khi xử lý phế thải bằng vi sinh vật đã tạo ra được sản phẩm phân hữu  
cơ  sạch, an toàn. Các loại rau, củ, quả  như  cà chua, cà rốt, bắp cải, đậu tương sinh  
trưởng nhanh, năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn (so với cây trồng  
đối chứng chỉ bón đơn thuần bằng phân hóa học hoặc phân tươi không qua ủ), không  
có ký sinh trùng gây bệnh như giun, sán…
Sản xuất nhiên liệu từ  trấu: than trấu, củi trấu là lựa chọn tối  ưu để  thay thế 
nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt  ở  nước SX nông nghiệp như  Việt Nam. Làm nguyên 
liệu sản xuất than tổ  ong: thành phần có 60% chất thải hữu cơ từ làng nghề  và 40% 
than cám thông thường. Than hữu cơ đã cháy hết có thể tái tạo sử dụng làm phân bón.

II.2.5.2. Thê gi
́ ơi. 
́
Sản xuất điện năng từ rơm:
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một nhà máy khí sinh học chưa từng có chạy  
hoàn toàn bằng phế  thải nông nghiệp: Rơm. Nhà máy sẽ  sản xuất ra nhiều khí sinh 
học hơn 30% so với những nhà máy trước đây.  Viện công nghệ gốm sứ và hệ  thống 
IKTS tại Dresden (CHLB Đức) đã triển khai một nhà máy khí sinh học chưa từng có.
“Tại nhà máy thử  nghiệm của chúng tôi, chúng tôi chỉ  dùng phế  liệu của nông  
nghiệp là lõi ngô và rơm lúa mì mà không dùng đến hạt. Bằng nguồn nguyên liệu ít giá  
trị này chúng tôi đã sản xuất được khí sinh học với hiệu suất cao hơn các công nghệ  
truyền thống tới 30%” – Michael Steller. Chủ nhiệm khoa IKTS nói. 

18


Hình: Nguyên liệu rơm hoặc lõi ngô.
Thời gian để phân huỷ phế liệu (quá trình ủ) tại nhà máy có thể giảm từ 50 đến  
70%. Sinh khối thường lưu giữ trong các thiết bị lên men để tạo ra khí sinh học trong  
80 ngày. Nhờ  tìm ra được phương pháp tiền xử  lý, việc  ủ  trong các nhà máy thử 
nghiệm của nhóm các nhà khoa học nói trên chỉ  mất 30 ngày. “Lõi ngô (hoặc rơm)  
chứa xenlulôz không bị lên men trực tiếp. Nhưng tại nhà máy của chúng tôi, xenlulôz bị  
men phân huỷ trước khi ủ”. Steller giải thích.
Các nhà nghiên cứu cũng tối  ưu hoá được quy trình chuyển hoá khí sinh học 
thành điện năng, Họ  chuyển khí đến một pin nhiên liệu nhiệt độ  cao với hiệu suất  
chuyển hoá thành điện năng lên tới 40 đến 55%. Trong khi đó, các động cơ khí thường  
dùng cho mục đích này chỉ thực hiện được hiệu suất trung bình 38% vì nhiệt rất khó  
chuyển hoá thành điện năng. Ngoài ra, vì pin nhiên liệu vận hành  ở  850 độ  C, nên có  
thể tận dụng trực tiếp nhiệt năng để làm nóng hoặc cung cấp cho mạng lưới sưởi ấm  
tại các thành phố. Nếu cộng gộp cả hiệu suất điện và nhiệt, thì pin nhiên liệu sẽ  đạt 

được hiệu suất chung lên tới 85%, trong khi hiệu suất như vừa nói của động cơ  đôt  
thông

 

thường

 

không

 

vượt

 

dược

 

quá

 

38%. 
19


Nhà máy thử nghiệm có công suất 1,5 kilowatt, đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của  

một hộ gia đình. Các nhà nghiên cứu sẽ trình bày quan niệm và kết quả nghiên cứu đầy 
triển vọng của họ tại Hội chợ Hanover tổ chức từ 20 đến 24 Tháng Tư năm nay. Giai 
đoạn kế tiếp của Dự án, theo các nhà khoa học là phối hợp với các đối tác công nghiệp  
để nâng quy mô thử nghiệm lên công suất 2 megawatt.
II.3. Ứng dụng công nghệ sinh thái trong xử lí chất thải hữu cơ nông nghiệp 
trong trồng trọt.
II.3.1. Sử dụng chế phẩm sinh học biến rơm rạ thành phân bón hữu cơ.

Hình: rơm rạ đốt trên đồng ruộng.
Theo phân tích, thành phần hóa học của rơm rạ  tính theo khối lượng khô gồm 
xenluloza, đạm hữu cơ, chất béo. Nếu tính theo nguyên tố  thì carbon (C) chiếm 44%, 
hyđrô (H)­ 5%. Oxygen (O)­ 49%, N­ khoảng 0,92%, và một lượng rất nhỏ photpho (P),  
lưu huỳnh (S), kali (K). Đó là điều gây cản trở việc sử dụng rơm, rạ một cách kinh tế.
Đề  góp phần giảm thiểu ô nhiễm sử  dụng chế  phẩm sinh học biến rơm rạ 
thành phân bón hữu cơ  thử  nghiệm thành công tại nhiều địa phương khác nhau (Thái 
Bình, Nam Định, Thanh Hóa, Hòa Bình, Hưng Yên, Hà Nội...) đem lại hiệu quả kinh tế 
rõ rệt, được các chuyên gia nông nghiệp và bà con nông dân đánh giá cao.
Như chúng ta biết, trong tự nhiên, tất cả các chất hữu cơ tự nhiên đều bị nhóm  
này hay nhóm khác của vi sinh vật phân huỷ, trong điều kiện hiếu khí hoặc kị  khí. 
20


Chất hữu cơ càng phức tạp bao nhiêu thì sự phân huỷ nó càng phải trải qua nhiều giai  
đoạn, do nhiều nhóm vi sinh vật kế tiếp nhau phân huỷ, trước khi tới sản phẩm cuối  
cúng là các chất vô cơ. Tuỳ theo loại chất hữu cơ bị phân huỷ, các sản phẩm cuối cùng 
có thể là CO2, CH4, H2O, NH3, NO2, H2S, v.v... Như vậy một sản phẩm của phản  ứng  
phân huỷ  nào đó có thể  tích luỹ  trong môi trường tự  nhiên nơi nó được sinh ra, cũng 
như  có thể  được phân huỷ  trong một phản  ứng tiếp theo, nhờ  một nhóm vi sinh vật  
khác.
II.3.1.1. Chế phẩm sinh học FITO­BIOMIX­RR 

Thành phần lignocellulose trong rơm, rạ khó phân hủy sinh học. Chế phẩm có tên 
là Fito­Biomix RR, bao gồm các vi sinh vật hữu ích: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn, xạ 
khuẩn,…Chế  phẩm Fito­Biomix RR là một hỗn hợp vi sinh vật xử  lý rơm, rạ  và vi 
sinh vật kháng bệnh cho cây trồng có mật độ  ≥ 107 CFU/g, các nguyên tố  khoáng, vi  
lượng… có tác dụng phân giải triệt để rơm, rạ sau thu hoạch thành phân bón hữu cơ vi  
sinh giàu dinh dưỡng phục vụ sản xuất nông nghiệp.
Chế  phẩm sinh học FITO­BIOMIX­RR  được sử  dụng phổ  biến nhất   do Công 
cổ  phần công nghệ  sinh học Hà Nội sản xuất đa đ
̃ ược câp Băng đôc quyên giai phap
́
̀
̣
̀
̉
́ 
hưu ich sô HI­2010 cua Cuc S
̃ ́
́
̉
̣ ở hưu tri tuê ­ Bô Khoa hoc va Công nghê.
̃ ́ ̣
̣
̣
̀
̣
o

Chuẩn bị  xử lý:
Xác định lượng rơm rạ cần xử lý.
Lựa chọn địa điểm ủ: Địa điểm ủ xử lý gần nguồn nguyên liệu (rơm rạ). 

Thuận tiện và hợp lý  với  nguồn nước khi bảo quản xử lý theo quy mô 
hộ gia đình nên tập trung để tiện quản lý kỹ thuật
Chuẩn bị đủ  lượng chế phẩm sinh học, phân hóa học bổ sung và một số 
vật tư cần thiết.

21


o

Quy trình biến rơm rạ  thành phân bón hữu cơ  được thực hiện thông qua các 
bước 
 

Hình: quy trình chuyển hóa rơm rạ thành phân.

Rơm rạ tươi sau thu hoạch được chất đống với chiều rộng 2 m, cứ mỗi  
lớp 30cm tưới một lượt dung dịch chế  phẩm Fito­Biomix RR, bổ  sung  
22


thêm NPK và phân chuồng nếu có. Trong quá trình  ủ  phát hiện chỗ  nào 
chưa đảm bảo độ ẩm thì tưới bổ sung thêm để cho nguyên liệu hoại hoaǹ  
toan. 
̀
Tiến hành ủ  rơm rạ bằng cách sử dụng nilon, bạt, tải rách, bùn che đậy 
kín đảm bảo nhiệt độ ủ từ 45­50 độ C. 
Sau 10 đến 15 ngày tiến hành kiểm tra và đảo trộn. Điều này làm cho rơm 
rạ  vụn thêm do tác động cơ  học, đảm bảo độ  ẩm cũng như  nhiệt độ  của  
đống ủ luôn trong mức tối ưu, tạo điều kiện cho quá trình phân hủy rơm rạ 

diễn ra nhanh chóng và triệt để. 
Sau 25 đến 30 ngay r
̀ ơm ra phân huy thanh phân u h
̣
̉
̀
̉ ưu c
̃ ơ. Nếu phân hủy  
tốt, sẽ  chuyển sang màu nâu, vi khuẩn, nấm mốc phát triển tốt, rơm rạ 
phân hủy được khoảng 80­85%. Hàm lượng cacbon tổng số  giảm, hàm 
lượng đạm, lân hữu hiệu, mật độ  các vi sinh vật đều tăng. Thành phẩm 
phân hữu cơ  từ rơm rạ  được sử  dụng bón ngay cho vụ  kế  tiếp hoặc bảo  
quản để sử dụng cho vụ sau.


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 được khoảng 400kg phân hữu cơ, giảm từ  20­30% 
lượng phân bón hóa học, năng suất cây trồng tăng từ  10­15%. Người nông dân 
sẽ không phải bỏ tiền mua phân hóa học khi có phân bón hữu cơ được tạo ra từ 
chính rơm rạ sau thu hoạch góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất và gia tăng giá 
trị kinh tế cho bà con nông dân. Ngoài ra vấn đề môi trường được bảo vệ, tăng  
độ phì cho đất và nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng.



Vd: 200g chế phẩm Fito­Biomix RR và 5kg phân NPK dùng cho 1 tấn rơm rạ  
sau quá trình  ủ  1 tháng sẽ  thu được 1 lượng phân hữu cơ  được xác định  
bằng khoảng 9kg đạm, 9kg lân và 20kg kali. 
23

II.3.1.2. Ứng Dụng Chế Phẩm Sinh Học (Nấm Trichoderma).

Hình : Sản phẩm Trichoderma và hoạt động ủ rơm rạ.

Hình: Rơm rạ sau thu hoạch bằng máy phân bố đều trên ruộng.
Tại Việt Nam nói chung và Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng cây lúa có một  
vai trò rất quan trọng, diện tích gieo trồng chiếm gần 4 triệu ha, do đó lượng rơm rạ 
24


thải ra sau thu hoạch chứa nguồn hữu cơ rất lớn. Tuy nhiên, rơm rạ nếu để tự nhiên sẽ 
cần thời gian phân hủy rất lâu, và do tỷ  lệ  C/N rất cao nên nếu cày vùi rơm rạ  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 (Martin và ctv, 1978; Elliott  
và ctv, 1981). Do đó đại đa số  nông dân thường đốt bỏ  để  chuẩn bị  đất cho vụ  mùa  
tiếp theo.Theo  ước tính nếu đốt 1 tấn rơm thì sẽ  thải ra 36,32 kg khí CO, 4,54 kg  
Hydrocarbon và 3,18 kg bụi tro ( Jefferey Jacobs và ctv., 1997) và 56,00 kg CO2  (C.A.M. 
1991) góp phần gây hiệu  ứng nhà kính,  ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm môi 
trường sống và hệ sinh . 
Trong tự  nhiên, đất chứa nhiều vi sinh vật sống chung với nhau. Chúng cạnh 
tranh nhau về không gian sinh sống và chất dinh dưỡng. Một số vi sinh vật gây bệnh 
cho cây trồng, số khác là những sinh vật phân hủy các chất hữu cơ  nhưng không gây  
hại cho cây trồng, số còn lại giúp ích cho cây trồng bằng cách đối kháng với vi sinh vật  
gây bệnh hoặc tăng cường khả năng kháng bệnh của cây.
Trichoderma thuộc vào nhóm này, chúng sống trên các xác bã thực vật và các chất hữu  
cơ  trong đất nhưng không gây hại cho thực vật, một số loài Trichoderma có khả  năng 
ký sinh trên các loài nấm gây bệnh cho cây. Các nấm bệnh có thể  bị Trichoderma ức 
hế: Pythium,   Phytophthora,   Fusarium,   Rhizoctonia,   Sclerotinia  và  Verticillium. 

Trichoderma được xếp vào nhóm nấm nhỏ, phân bố   ở  hầu hết các loại đất trên thế 
giới. 
Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) đã 
nghiên cứu và sản xuất thành công chế  phẩm sinh học Trichoderma dạng bột hòa tan, 
phun xịt trực tiếp vào bề mặt rơm rạ, giúp xử lý rơm rạ nhanh rút ngắn thời gian phân  
hủy, rẻ tiền, hiệu quả cao trong điều kiện sản xuất ở Đồng bằng sông Cửu Long, chế 
phẩm này có nguồn gốc sinh học, là sản phẩm thân thiện với môi trường, an toàn cho  
người sử dụng, góp phần bảo vệ sinh thái cũng như bầu khí quyển của chúng ta.

25