(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng phân giải chất thải hữu cơ của giun quế tại thành phố Bắc Kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------

ĐINH THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI
CHẤT THẢI HỮU CƠ CỦA GIUN QUẾ TẠI
THÀNH PHỐ BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Thái Nguyên - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------

ĐINH THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI
CHẤT THẢI HỮU CƠ CỦA GIUN QUẾ TẠI
THÀNH PHỐ BẮC KẠN
Ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số ngành: 60.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. ĐẶNG VĂN MINH

Thái Nguyên - 2017


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là hoàn toàn trung thực và chƣa đƣợc sử dụng cho bảo vệ một học vị nào, mọi
sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đều đã đƣợc cảm ơn, các thông
tin trích dẫn trong luận văn này đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả

Đinh Thị Ngọc


ii
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian 2 năm học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học,
tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình của cô giáo hƣớng dẫn, và sự
giúp đỡ tạo điều kiện của các tổ chức cơ quan và cá nhân nơi thực hiện đề tài
để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học.
Nhân dịp hoàn thành bản luận văn, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc tới:
Xin chân thành cảm ơn sự hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TS.
Đặng Văn Minh là ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến
quý báu trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn Phòng Quản lý đào tạo sau đại học , Khoa khoa
học môi trƣờng - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện tốt
nhất để tôi học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi

trƣờng, Chi cục Bảo vệ môi trƣờng, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi
trong toàn bộ khóa học.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các hộ gia đình nuôi giun quế đã
giúp tôi trong quá trình thu thập số liệu và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, anh, chị, em, bạn bè,
đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành
khóa học.
Xin trân trọng cảm ơn
Bắc Kạn, tháng 4 năm 2017
Học viên

ĐINH THỊ NGỌC


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................... 1
3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 3
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 3
1.1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 3
1.1.2. Cơ sở thực tiễn ........................................................................................ 3
1.2. Tổng quan về giun quế (Trùn quế) ............................................................. 6

1.2.1. Hiểu biết cơ bản về giun quế (Trùn quế) ................................................ 6
1.2.2. Đặc tính sinh học của giun quế (Trùn quế) ............................................. 7
1.2.3. Đặc tính sinh lý của giun quế (Trùn quế)................................................ 8
1.2.4. Sự sinh sản và phát triển ......................................................................... 9
1.2.5. Chăm sóc, địch hại, thu hoạch .............................................................. 10
1.2.6. Các mô hình nuôi Giun quế .................................................................. 11
1.3. Tổng quan về chất thải sinh hoạt.............................................................. 13
1.3.1. Một số khái niệm liên quan ................................................................... 13
1.3.2. Tình hình chất thải sinh hoạt tại Việt Nam hiện nay ............................. 15
1.3.3. Tình hình chất thải sinh hoạt trên thế giới hiện nay.............................. 19
1.4. Phân loại chất thải và sản xuất phân hữu cơ từ rác với sự tham gia của
giun quế ........................................................................................................... 19


iv
1.4.1. Thành phần rác thải sinh hoạt tại hộ gia đình ....................................... 19
1.4.2. Công nghệ sản xuất phân hữu cơ từ rác với sự tham gia của giun quế 21
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 23
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 23
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 23
2.3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 23
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 23
2.5. Phƣơng pháp thí nghiệm .......................................................................... 24
2.5.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp ................................................... 24
2.5.2. Phƣơng pháp kế thừa............................................................................. 24
2.5.3. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm nuôi giun quế để xử lý chất thải.......... 24
2.5.3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu khả năng phân hủy các loại chất hữu cơ
khác nhau của giun quế ................................................................................... 24
2.5.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu lƣợng giun khác nhau ảnh hƣởng tới mức

độ phân hủy ..................................................................................................... 28
2.5.4. Phƣơng pháp thu thập số liệu sơ cấp..................................................... 29
2.5.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu..................................................................... 30
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................... 31
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng phát sinh chất thải hữu
cơ tại thành phố Bắc Kạn ................................................................................ 31
3.1.1. Đặc điểm tự nhiên ................................................................................. 31
3.1.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 31
3.1.1.2. Đặc điểm khí hậu ............................................................................... 31
3.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ...................................................................... 32
3.1.2.1. Điều kiện kinh tế ................................................................................ 32
3.1.2.2. Văn hoá - xã hội ................................................................................. 33
3.1.2. Hiện trạng phát sinh chất thải hữu cơ tại thành phố Bắc Kạn .............. 34


v
3.2. Khả năng phân hủy chất thải và mức độ sinh trƣởng của giun quế trong
các loại chất thải chất hữu cơ khác nhau......................................................... 36
3.2.1. Đánh giá hiệu quả xử lý các loại chất thải hữu cơ khác nhau của
giun quế ........................................................................................................... 36
Kết quả thu đƣợc sau khi nghiên cứu khả năng giun quế xử lý chất thải hữu cơ
khác nhau với 3 lần nhắc lại sau đó đƣợc xử lý số liệu bằng phần mềm thống
kê SAS thể hiện tại bảng 3.2. .......................................................................... 36
3.2.2. Đánh giá sự sinh trƣởng và phát triển của giun quế trong môi trƣờng
sống khác nhau ................................................................................................ 37
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của khối lƣợng giun khác nhau tới khả năng
phân hủy chất thải hữu cơ ............................................................................... 38
3.3. Khả năng phát triển và các ƣu, nhƣợc điểm của các mô hình nuôi
giun quế ........................................................................................................... 39
3.3.1. Đánh giá khả năng phát triển mô hình nuôi giun quế trong việc xử lý

chất thải hữu cơ trên địa bàn thành phố Bắc Kạn ........................................... 39
3.3.2. Đánh giá ƣu, nhƣợc điểm của mô hình nuôi giun quế xử lý rác quy mô
hộ gia đình ....................................................................................................... 45
3.3.3. Đề xuất một số phƣơng pháp nuôi giun quế đạt hiệu quả và phát triển
mô hình nuôi giun quế tại thành phố Bắc Kạn................................................ 47
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ............................................................................ 48
1. Kết luận ....................................................................................................... 48
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 49
PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Bộ TN&MT

: Tài nguyên và Môi trƣờng

CT

: Công thức

CTR

: Chất thải rắn

KCN

: Khu công nghiệp

KDC

: Khu dân cƣ

KT-XH

: Kinh tế - xã hội

RTCN

: Chất thải công nghiệp

RTNN

: Chất thải nông nghiệp

RTSH

: Chất thải sinh hoạt


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lƣợng CTR phát sinh năm 2003 và năm 2008 .............................. 18
Bảng 1.2. Thành phần chất thải sinh hoạt ....................................................... 20
Bảng 1.3. Trọng lƣợng riêng của chất thải sinh hoạt ...................................... 21
Bảng 3.1. Số lƣợng vật nuôi tại thành phố Bắc Kạn trong năm 2015 ............ 35
Bảng 3.2. So sánh thời gian trung bình giun quế xử lý chất thải của từng
công thức.......................................................................................... 36
Bảng 3.3. So sánh tốc độ sinh trƣởng của giun quế trong các môi trƣờng thức

ăn khác nhau .................................................................................... 37
Bảng 3.4. So sánh thời gian xử lý chất thải hữu cơ của các lƣợng giun quế
khác nhau ......................................................................................... 38
Bảng 3.5. Thực trạng thu gom rác và thói quen xử lý chất thải sinh hoạt ...... 40
Bảng 3.6. Mức độ hiểu biết của ngƣời dân về mô hình nuôi giun quế trong xử
lý chất thải hữu cơ............................................................................ 41
Bảng 3.7. Mô hình nuôi giun quế trên địa bàn thành phố Bắc Kạn ................ 43
Bảng 3.8. Hiệu quả kinh tế và khả năng phát triển mô hình nuôi giun quế trên
địa bàn thành phố Bắc Kạn .............................................................. 44
Bảng 3.9. Ƣu và nhƣợc điểm của từng mô hình nuôi giun quế trên địa bàn
thành phố Bắc Kạn........................................................................... 46


viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Giun quế (trùn quế) ........................................................................... 6
Hình 1.2. Khả năng sống trong nƣớc của giun quế........................................... 7
Hình 1.3. CTR theo các nguồn phát sinh khác nhau ....................................... 16
Hình 1.4. Hiện trạng phát sinh CTR theo các vùng kinh tế của nƣớc ta và dự
báo trong thời gian tới...................................................................... 17
Hình 1.5. Thành phần CTR toàn quốc năm 2008 và xu hƣớng thay đổi trong
thời gian tới ...................................................................................... 18
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu của thí nghiệm 1 ................................................. 27
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 2 ....................................................... 29
Hình 3.1. Quy trình xử lý chất thải tại thành phố Bắc Kạn ............................ 34


1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề

Rác là hiểm họa của môi trƣờng, nhƣng rác cũng là vàng nếu chúng ta
biết tận dụng, khai thác và tái sử dụng. Khoảng 1/3 tổng lƣợng chất thải sinh
hoạt là chất thải hữu cơ có thể tái chế một cách dễ dàng. Chất thải hữu cơ là
một loại nguyên liệu thô có giá trị có thể đƣợc chế biến thành phân ủ có chất
lƣợng tốt nhất, đƣa chất hữu cơ thiết yếu vào đất trồng.
Phân ủ đem lại sự phì nhiêu cho đất, cải tạo cấu trúc của đất, giúp giữ
nƣớc đồng thời còn làm cho đất tiêu úng tốt. Nếu nhƣ loại chất thải này bị
chôn lấp thì tiềm năng của chúng bị mất đi và các chất gây ô nhiễm này sẽ
phát tán vào không khí, nguồn nƣớc gây ô nhiễm môi trƣờng. Dùng giun để
xử lý phân là một phƣơng pháp xử lý có thể dễ dàng đƣợc sử dụng ngay tại
nhà. Bên cạnh đó, giun quế cũng là thức ăn ƣa thích để nuôi gia cầm, cá,…
Ở Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng phân
hủy chất hữu cơ của Giun quế và cũng đã đạt đƣợc một số thành tựu nhất
định, bài báo cáo này giúp tìm hiểu rõ hơn về công nghệ này. Rác thải hữu cơ
có thời gian phân hủy nhanh, công nghệ này có thể làm giảm thời gian thu
gom, hạn chế sự phát tán ô nhiễm vào không khí và tiết kiệm chi phí thu gom,
phân loại rác.
Xử lý chất thải bằng cách nuôi giun là một công nghệ đơn giản, không đòi
hỏi trình độ vận hành hay quản lý, trình độ kĩ thuật cao nhƣ những phƣơng pháp
xử lý khác. Do vậy, tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng phân giải chất
thải hữu cơ của giun quế tại thành phố Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
* Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu mô hình nuôi giun quế để xử lý chất thải sinh hoạt quy mô hộ
gia đình nhằm giảm thiểu đƣợc ô nhiễm môi trƣờng, tận dụng đƣợc nguồn tài
nguyên sẵn có (chất thải hữu cơ) tạo ra phân bón và làm nguồn thức ăn chăn nuôi.


2
* Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá hiệu quả xử lý các loại chất thải sinh hoạt hữu cơ khác nhau
của giun quế.
- Xây dựng mô hình nuôi giun quy mô hộ gia đình để xử lý chất thải
3. Ý nghĩa của đề tài
- Tìm hiểu cách nuôi, điều kiện sống của giun quế.
- Xử lý nguồn chất thải hữu cơ hộ gia đình bằng biện pháp sinh học
không gây độc hại.
- Tạo nguồn phân bón cho cây trồng nhƣ rau sạch, cây cảnh…
- Tận dụng sinh khối giun làm thức ăn cho gia cầm, gia súc, cá.


3
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.1.1. Cơ sở lý luận
Rác xuất hiện ở khắp mọi nơi, chỗ nào cũng có thể thấy rác, từ quán ăn,
chợ, trên đƣờng, tại các trƣờng học, ký túc xá, bệnh viện đến các sông hồ...
Chất thải sinh hoạt đang trở thành mối quan tâm lớn của xã hội. Cùng
với sự phát triển của xã hội, chất thải đang đem lại những mối nguy hại lớn
cho xã hội nhƣ mầm bệnh,….Vì vậy những phƣơng pháp xử lý chất thải sinh
hoạt với biện pháp sinh học không ảnh hƣởng đến môi trƣờng đang nhận
đƣợc rất nhiều sự quan tâm của xã hội.
Giun quế là loại sinh vật có khả năng sử dụng chất hữu cơ trong đất,
trong chất thải sinh hoạt nhƣ thức ăn,… Chất hữu cơ qua giun đƣợc chuyển
hóa thành những hợp chất có tác dụng cải tạo đất, làm phân bón.
Dùng giun để ủ phân là một phƣơng pháp ủ có thể dễ dàng đƣợc sử
dụng ngay tại nhà. Bên cạnh đó, giun quế cũng là thức ăn ƣa thích để nuôi gia
cầm, cá,…

1.1.2. Cơ sở thực tiễn
Hiện nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến giun quế xử
lý thành phần hữu cơ trong chất thải sinh hoạt đƣợc nghiên cứu trên thế giới
cũng nhƣ ở nƣớc ta.
* Trên thế giới
Việc nuôi giun để xử lý rác sinh hoạt đang đƣợc áp dụng phổ biến tại
các gia đình ở nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ Canada, Nhật Bản và Trung Quốc.
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 đƣợc
nhân rộng trong nhiều năm. Sử dụng giun để làm phân bón phổ biến tại


4
Vancouver (Canada), tới mức thành phố này đã thiết lập một đƣờng dây điện
thoại nóng cho loại hình này [1].
Bên cạnh đó cũng có một số nghiên cứu đã cung cấp nhiều số liệu đáng
tin cậy cho thấy vermicompost (phân giun quế) thúc đ y nhanh sự phát triển
của thực vật nhƣ:
- Nghiên cứu về vermicompost (phân giun quế) sớm nhất là Fosgate và
Babb (1972), các tác giả đã nuôi trùn bằng phân chuồng và nhận thấy
vermicompost thu đƣợc có hiệu lực tƣơng đƣơng với mỗi hỗn hợp dinh dƣỡng
dùng trong trồng hoa trong nhà kính.
- Buchanan và cộng sự (1988) cho rằng hầu hết các dạng vermicompost
(phân giun quế) đều có các yếu tố dinh dƣỡng mà ở dạng cây sẵn sàng hấp thụ
luôn cao hơn compost có cùng nguồn nguyên, rác hữu cơ ban đầu.
- Edwards (1988) phân tích và cho thấy tất cả mẫu vermicompost đều
có hàm lƣợng nitrogen dễ tiêu rất cao.
- Một báo cáo khác của Edwards và cộng sự (1985) đã đề cập đến vấn
đề này cho biết, hấu hết các hữu cơ có hàm lƣợng dinh dƣỡng rất cao và
thƣờng thì chỉ một lƣợng rất ít bị mất đi trong quá trình chế biến thành

vermicompost.
* Việt Nam
Nghiên cứu cơ bản về giun đất ở Việt Nam đã triển khai từ trƣớc năm
1979: Thái Trần Bái và các cộng sự ở Đại học Sƣ phạm I Hà Nội. Nghiên cứu
sử dụng giun làm dƣợc liệu: có giáo sƣ Đỗ Tất Lợi đã sƣu tầm những bài
thuốc có sử dụng giun. Trƣớc năm 1975, có dƣợc sĩ Hồ Thị Thu đã nghiên
cứu sản xuất những dƣợc ph m từ giun. Năm 1987 trƣờng Đại học Y dƣợc TP
Hồ Chí Minh nghiên cứu những hoạt chất chủ yếu, thành phần đạm, các acid
amin, khoáng vi lƣợng trong thịt giun.
Nghiên cứu nuôi giun: năm 1983 tiến sĩ nông hóa Nguyễn Văn
Chuyển, một Việt kiều ở Nhật đã giới thiệu trên đài truyền hình TP Hồ Chí


5
Minh kỹ thuật nuôi giun đất để lấy đạm động vật. Năm 1986, nghiên cứu nuôi
giun sớm nhất ở Việt Nam là phòng sinh học thực nghiệm, Đại học Sƣ phạm I
Hà Nội, nghiên cứu thành công việc thuần hóa giun quế, Perionyx excavatus,
có trong tự nhiên ở Việt Nam, thành vật nuôi. Tiến sĩ Nguyễn Văn Bảy,
trƣờng Cán bộ quản lý nông nghiệp và phát triển nông thôn TP Hồ Chí Minh
đã nhập giun quế về Việt Nam để nghiên cứu nhân giống từ năm 1995. Một
nhóm tác giả khoa sinh, Đại học Khoa học tự nhiên TP Hồ Chí Minh đã thí
nghiệm nuôi giun bằng chất thải từ nghề trồng nấm. Đến nay việc nuôi giun
đất đã đƣợc triển khai tại nhiều tỉnh, TP - từ năm 1990 các tỉnh Cao Bằng, Hà
Giang, Bắc Thái; 1996 ở Bảo Lộc - Lâm Đồng, TP Hồ Chí Minh, Long An,
các tỉnh miền Tây Nam bộ.
Đề tài: “Nuôi giun xử lý chất thải” TS.Huỳnh Thị Kim Hối (Viện Sinh
thái và Tài nguyên sinh vật) với công bố: “Chỉ cần từ 1 đến 2 lạng giun là có
thể xử lý đƣợc không dƣới 300 kilogam chất thải hữu cơ, với hiệu suất xử lý
đạt 100%” [1].
Một công trình nghiên cứu về về quá trình phân hủy chất thải hữu cơ với

sự tham gia của trùn quế vừa công bố cho thấy loài giun này có thể đƣợc dùng
để xử lí chất thải rắn hữa cơ. Đây là công trình nghiên cứu của nhóm sinh viên
thuộc Viện Môi trƣờng -Tài nguyên và Trƣờng Đại học Tôn Đức Thắng.
Hiện nay nhiều đề tài nghiên cứu của học sinh sinh viên trên toàn quốc
về giun quế xử lý chất thải hữu cơ nhƣ:
- Trần Kim Thanh Vũ và Đinh Thị Thu Hà là hai học sinh lớp 11
Trƣờng THPT Đạ Tẻh, huyện Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng. Đề tài của hai bạn là
“Xử lý chất thải hữu cơ bằng phƣơng pháp lên men kết hợp nuôi Giun quế”.
- “Phƣơng pháp xử lý chất thải bằng giun quế” của nhóm sinh viên trƣờng
đại học nông lâm Hồ Chí Minh dƣới sự hƣớng dẫn của TS.Lê Quốc Tuấn.
- Đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu quá trình sản xuất phân hữu cơ từ rác
thải với sự tham gia của giun quế” của nhóm sinh viên 05MT: Hồ Hồng


6
Quyên, Nguyễn Thị Anh Đào, Lê Thị Hồng Hiền, Nguyễn Thị Hoa, Lê Nữ
Hồng Phúc, Trần Thị Thanh Trang thuộc khoa môi trƣờng, trƣờng Đại học
bách Khoa.
1.2. Tổng quan về giun quế (Trùn quế)
1.2.1. Hiểu biết cơ bản về giun quế (Trùn quế)
Giun quế có tên khoa học là Perionyx excavatus, chi Pheretima, họ
Megascocidae (họ cự dẫn), ngành ruột khoan. Chúng thuộc nhóm giun ăn
phân, thƣờng sống trong môi trƣờng có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy,
trong tự nhiên ít tồn tại với phần thể lớn và không có khả năng cải tạo đất trực
tiếp nhƣ một số loài giun địa phƣơng sống trong đất.

Hình 1.1. Giun quế (trùn quế)
Giun quế là một trong những giống giun đã đƣợc thuần hóa, nhập nội
và đƣa vào nuôi công nghiệp với các quy mô vừa và nhỏ. Đây là loài giun
mắn đẻ, xuất hiện rải rác ở vùng nhiệt đới, dễ bắt bằng tay, vì vậy rất dễ thu

hoạch. Chúng đƣợc sử dụng rộng rãi trong việc chuyển hóa chất thảm ở
Philippines, Australia và một số nƣớc khác (Gurrero, 1983; Edwards, 1995).
Kích thƣớc giun quế trƣởng thành từ 10 - 15 cm, nƣớc chiếm khoảng 80 85%, chất khô khoảng 15 - 20%. Hàm lƣợng các chất (tính trên trọng lƣợng
chất khô) nhƣ sau: Protein: 68 -70%, Lipid: 7 - 8%, chất đƣờng: 12 -14 %, tro


7
11 - 12%. Do có hàm lƣợng Protein cao nên giun quế đƣợc xem là nguồn dinh
dƣỡng bổ sung quý giá cho các loại gia súc, gia cầm, thủy hải sản… Ngoài ra,
giun quế còn đƣợc trong y học, công nghệ chế biến thức ăn gia súc… Phân
giun là loại phân hữu cơ sinh học có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao, thích hợp
cho nhiều loại cây trồng, không gây ra tình trạng “sốc” phân, yêu cầu trữ dễ
dàng, đặc biệt thích hợp cho các loại hoa kiểng, làm giá thể vƣờn ƣơm và là
nguồn phân thích hợp cho việc sản xuất rau sạch [7].
1.2.2. Đặc tính sinh học của giun quế (Trùn quế)
Giun quế có kích thƣớc tƣơng đối nhỏ, độ dài vào khoảng 10 -15 cm,
thân hơi dẹt, bề ngang của con trƣởng thành có thể đạt 0,1 - 0,2 cm, có màu từ
đỏ đến màu mận chín (tùy theo tuổi), màu nhạt dần về phía bụng, hai đầu hơi
nhọn. Cơ thể giun có hình thon dài nối với nhau bởi nhiều đốt, trên mỗi đốt có
một vành tơ. Khi di chuyển, các đốt co duỗi kết hợp các lông tơ phía bên dƣới
các đốt bám vào cơ chất đ y cơ thể di chuyển một cách dễ dàng.

Hình 1.2. Khả năng sống trong nƣớc của giun quế
Giun quế hô hấp qua da, chúng có khả năng hấp thu Oxy và thải CO2
trong môi trƣờng nƣớc, điều này giúp cho chúng có khả năng sống trong nƣớc
nhiều lần, thậm chí trong nhiều tháng. 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


8

dƣới dạng Amoniac và Urer. Giun quế nuốt thức ăn bằng môi ở lỗ miệng,
lƣợng thức ăn mỗi ngày đƣợc nhiều nhà khoa học ghi nhận là tƣơng đƣơng
với trọng lƣợng cơ thể của nó. Sau khi qua hệ thống tiêu hóa với nhiều vi sinh
vật cộng sinh, chúng thải ra phân (Vermicas) ra ngoài rất giàu dinh dƣỡng (hệ
số chuyển hóa ở đây vào khoảng 0,7), những vi sinh vật cộng sinh có ích
trong hệ thống tiêu hóa này theo phân ra khỏi cơ thể giun nhƣng vẫn còn hoạt
động ở “màng dinh dƣỡng” trong một thời gian dài. Đây là một trong những
nguyên nhân làm cho phân giun có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao và có hiệu quả
cải tạo đất tốt hơn dạng phân hữu cơ phân hủy bình thƣờng trong tự nhiên [8].
1.2.3. Đặc tính sinh lý của giun quế (Trùn quế)
Giun quế rất nhạy cảm, chúng phản ứng mạnh với ánh sáng, nhiệt độ và
biên độ nhiệt cao, độ mặn và điều kiện khô hạn. Nhiệt độ thích hợp nhất với
Giun quế nằm trong khoảng từ 20 - 300C, ở nhiệt độ khoảng 300C và độ m
thích hợp, chúng sinh trƣởng và sinh sản rất nhanh. Ở nhiệt độ quá thấp,
chúng sẽ ngừng hoạt động và có thể chết; hoặc khi nhiệt độ của luống nuôi
lên quá cao cũng bỏ đi hoặc chết. Chúng có thể chết khi điều kiện khô và
nhiều ánh sáng nhƣng chúng lại có thể tồn tại trong môi trƣờng nƣớc có thổi
Oxy. Giun quế rất thích sống trong môi trƣờng m ƣớt và có độ pH ổn định.
Qua các thí nghiệm thực hiện, cho thấy chúng thích hợp nhất vào khoảng 7,0 7,5; nhƣng chúng có khả năng chịu đựng đƣợc phổ pH khá rộng, từ 4 - 9, nếu
pH quá thấp, chúng sẽ bỏ đi. Giun quế thích nghi với phổ thức ăn khá rộng,
chúng ăn bất kỳ chất thải hữu cơ nào có thể phân hủy trong tự nhiên (rác đang
phân hủy, phân gia súc, gia cầm…). Tuy nhiên, những thức ăn có hàm lƣợng
dinh dƣỡng cao sẽ hấp dẫn chúng hơn, giúp cho chúng sinh trƣởng và sinh
sản tốt hơn. Trong tự nhiên, giun quế thích sống nơi m thấp, gần cống rãnh,
hoặc nơi có nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy và thối rữa nhƣ trong các đống
phân động vật, các đống rác hoai mục. Chúng rất ít hiện diện trên các đồng
ruộng canh tác dù nơi đây có nhiều chất thải hữu cơ, có lẽ vì tỷ lệ C/N của


9

những chất thải này thƣờng cao, không hấp dẫn và không đảm bảo điều kiện
m độ thƣờng xuyên [12].
Giun không có phổi. Nó hô hấp qua da. Nếu da bị khô là giun chết. Vì
vậy, giun luôn luôn sống ở những nơi m ƣớt. Nếu phải đi lại trên mặt đất thì
chúng cũng phải chờ quá nửa đêm - khi sƣơng xuống mới dám bò lên.
Hệ thần kinh của giun chƣa phát triển nhiều. Tuy nhiên, các tế bào thụ cảm
của chúng nhận biết đƣợc ánh sáng, nhiệt độ, áp suất khí quyển và các dấu hiệu
thời tiết.
1.2.4. Sự sinh sản và phát triển
Giun quế sinh sản rất nhanh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới tƣơng đối
ổn định và có độ m cao nhƣ điều kiện của khu vực phía Nam. Theo nhiều tài
liệu, từ một cặp ban đầu trong điều kiện sống thích hợp có thể tạo ra từ 1.000
-1.500 cá thể trong một năm.
Giun quế là sinh vật lƣỡng 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 đƣợc hình thành ở đai sinh dục, trong mỗi kén mang từ 1 - 20 trứng,
kén giun di chuyển dần về phía đầu và hơi ra đất. Kén áo hình dạng thon dài,
sau chuyển sang hai đ u túm nhọn lại gần giống nhƣ hạt bông cỏ, ban đầu có
màu trắng đục, xanh nhạt rồi vàng nhạt. Mỗi kén có thể nở từ 2 - 10 con. Khi
mới nở, con nhỏ nhƣ 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 lƣng. Khoảng từ 15 -30 ngày sau, chúng trƣởng thành và bắt đầu
xuất hiện đai sinh dục (theo Arellano, 1997); từ lúc này chúng bắt đầu có khả
năng bắt cặp và sinh sản. Con trƣởng thành khỏe mạnh có màu mận chín và
có sắc ánh kim trên cơ thể.
Giun đẻ rất khỏe. Thông thƣờng, mỗi tuần đẻ một lần và 3 tuần sau kén
nở, 3 tháng sau thành giun trƣởng thành. Giun mẹ sống tới 12 năm và vẫn đẻ. Vì
vậy, tất cả các thế hệ từ cụ, kỵ, ông, cha, cháu, chắt, chút, chít,… đều đẻ. Chúng

10
tăng đàn theo cấp số nhân! Khi nuôi, ta ngạc nhiên vì tốc độ tăng đàn phi thƣờng
này. Đây cũng là tính ƣu việt của giun quế. Rõ ràng từ đặc điểm này mà từ phân
trâu, bò, phân gia súc ta có thể tạo ra vô vàn giun quế - nguồn đạm động vật quý
giá để cung cấp cho các loài vật nuôi trong gia đình. Đây là điều mà nông dân
nào cũng cần lƣu tâm.
1.2.5. Chăm sóc, địch hại, thu hoạch
* Chăm sóc
Sau khi thả giống, để 2 - 3 ngày sau mới kiểm tra. Lúc đó dỡ hé tấm
phủ lên. Nếu thấy có giun bò lên mặt là tốt. Nhƣ vậy là nó đã thích ứng với
chỗ ở mới và bắt đầu đi tìm “bạn đời” để quấn nhau.
Công việc hàng ngày của chúng ta là kiểm tra chỗ nuôi, đề phòng dịch hại
(cóc, nhái, ngóe, chuột trù, chim…) và giữ m cho luống. Không bao giờ để
phân bị khô. Tấm phủ cũng phải luôn luôn m. Vì vậy, thấy tấm phủ sắp khô
phải tƣới m ngay. Giun ăn phân gia súc và đùn phân của nó lên bề mặt. Phân
giun tơi nhƣ mùn cƣa, màu đen. Khi nào giun ăn hết thức ăn phải bổ sung ngay
thức ăn vào. Vào mùa đông, cứ 7 - 10 ngày lại cho thêm một lớp phân từ 3 5cm. Còn mùa hè, đôi khi chỉ 3 - 5 ngày là giun đã ăn hết và phải cho tiếp.
* Địch hại
Trƣớc hết, phải kể tới các lƣỡng cƣ: cóc, nhái, ngóe, ễnh ƣơng, chẫu
chàng. Cóc thƣờng chui ngay vào trong luống nằm lẫn trong phân. Da cóc có
khả năng biến đổi cho thích ứng với môi trƣờng. Vì vậy, có khi ta mở tấm phủ
ra nếu nhìn không kỹ sẽ không phát hiện đƣợc những chú cóc nằm im trong
luống. Chúng bắt mồi bằng lƣỡi, lƣỡi của chúng dính với hàm trên. Khi thấy
giun ngoi lên, chúng phóng lƣỡi ra, kéo con mồi gọn ghẽ vào trong mồm và
nuốt chửng. Nó nằm im một chỗ để ăn no giun. Ta cần phải hết sức c n thận
để loại trừ cóc. Định kỳ mở toàn bộ tấm phủ ra để kiểm tra luống nuôi. Phải
quan sát kỹ các kẽ hở giữa các viên gạch dùng để quây thành luống. Phát hiện
thấy cóc là phải diệt ngay. Các loài khác nhƣ nhái, ngóe, ếch ƣơng, chẫu

11
chàng … thƣờng không nằm trong luống. Chúng thƣờng tập kích luống giun
vào ban đêm. Ban ngày, chúng luồn ra xung quanh, nằm n khuất trong các
bụi cây, hang hốc cạnh đó. Nếu không để ý sẽ không thấy. Vì vậy, chỗ đặt
luống giun cần cân nhắc kỹ, phải đề phòng. Cũng có nơi đã dùng nilon quây
xung quanh chỗ nuôi giun, giống nhƣ kiểu chống chuột cho ruộng lúa. Tuy
nhiên tấm nilon ở đây phải cao từ 1m trở lên. Chuột trù cũng là kẻ thù của
giun. Các loài chuột khác ăn ngũ cốc. Riêng chuột trù ăn sâu bọ. Chúng ăn cả
giun. Nhƣợc điểm là dễ bị phát hiện. Chúng có mùi hôi nồng nặc và luôn gọi
nhau chít chít. Ban ngày chúng rất loạng choạng, dễ bắt hoặc đánh chết
chúng. Chúng lại không có khả năng leo trèo. Vì vậy, nếu ta ngăn cửa hoặc
ngăn quanh luống nuôi bằng một vách ngăn cao khoảng 40cm là chúng chịu
chết, không vào đƣợc. Gà, vịt, chim chóc cũng là kẻ thù của giun. Ta nuôi
giun cho gà, vịt ăn nhƣng nếu để chúng vào luống thì chúng sẽ bới tung lên và
ăn sạch cả giống. Vì vậy, phải quây lƣới hoặc đan tấm phên phủ lên luống
giun để ngăn bọn này phá hoại. Nhiều ngƣời nuôi giun ngại nhất là việc
chống kiến. Thực tế, việc chống kiến lại rất đơn giản. Bình thƣờng, kiến
không chịu rúc vào chỗ m ƣớt nhƣ các luống giun. Chúng ngại nƣớc. Tuy
nhiên khi luống giun có giun chết là chúng lao vào [7].
* Thu hoạch
Có nhiều cách để thu hoạch giun. Tùy yêu cầu mà chọn cách phù hợp.
- Thu hoạch nhanh bằng tay
- Thu hoạch bằng phƣơng pháp nhử mồi.
- Phƣơng pháp thu hoạch bằng đe dọa
1.2.6. Các mô hình nuôi Giun quế
Hiện nay, trên thế giới có nhiều mô hình nuôi Giun quế: từ đơn giản
nhƣ nuôi trong khay, chậu trên một diện tích nhỏ, đến nuôi trên đồng ruộng
(có hoặc không có mái che), hay nuôi trong những nhà nuôi kiên cố… nhƣng
nhìn chung, các mô hình này đều phải đảm bảo đƣợc những yêu cầu kỹ thuật

12
phù hợp với đặc điểm sinh lý của con Giun. Ở đây, tôi xin đề xuất một mô
hình nuôi thích hợp với quy mô nhỏ trong từng hộ gia đình, quy mô bán công
nghiệp và giới thiệu một số nét về quy mô nuôi công nghiệp hiện đại.
Yêu cầu của một chỗ nuôi giun cần đảm bảo 2 điều kiện:
Một là, có một nền cứng hoặc một nền ngăn cách với mặt đất.
Hai là, có mái che.
Hai điều kiện này cần đƣợc vận dụng linh hoạt tùy từng nơi
+ 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 đƣợc, mô hình này có thể sử
dụng các dụng cụ đơn giản và rẻ tiền nhƣ các thùng gỗ, thau chậu, thùng xô…
Các thùng gỗ chỉ nên có kích thƣớc vừa phải (vào khoảng 0,2 - 0,4 m2 với
chiều cao khoảng 0,3m). Các dụng cụ này nên đƣợc đặt trên những cái khung
nhiều tầng để dễ chăm sóc và tận dụng đƣợc không gian. Các dụng cụ nuôi
nên đƣợc che mƣa gió, đặt nơi có ánh sáng hạn chế càng tốt. Chúng phải đƣợc
lỗ thoát nƣớc, những lỗ này cần đƣợc chặn lại bằng bông gòn, lƣới… để
không bị thất thoát nƣớc con giống. Do tính ƣu tối nên trên mặt của dụng cụ
cần đƣợc kiểm tra thƣờng xuyên. Mô hình nuôi này có ƣu điểm là dễ thực
hiện, có thể sử dụng lao động phụ trong gia đình hoặc tận dụng thời gian rảnh
rỗi. Công tác chăm sóc cũng thuận tiện vì dễ quan sát và gọn nhẹ. Tuy nhiên,
nó có nhƣợc điểm là tốn nhiều thời gian hơn các mô hình khác, số lƣợng sản
ph m có giới hạn, việc chăm sóc cho Giun phải đƣợc chú ý c n thận hơn.
+ Nuôi trên đồng ruộng có mái che:
Thích hợp cho quy mô gia đình vừa phải hoặc mở rộng, thích hợp cho
những vƣờn cây ăn quả, cây công nghiệp lâu năm có bóng râm vừa phải. Các
luống nuôi có thể đạt độ m trong đất hoặc làm bằng các vật liệu nhẹ nhƣ bạt
không thấm nƣớc, gỗ…, có bề ngang từ 1 - 2m, độ sâu (hoặc cao) khoảng 30 40 cm, bảo đảm thoát nƣớc đƣợc nƣớc và thông thoáng. Mái che nên làm ở dạng

13
cơ động để dễ di chuyển, thay đổi trong những thời tiết khác nhau. Độ dày chất
nền ban đầu và thức ăn nên đƣợc bổ sung hàng tuần. Luống nuôi cần đƣợc che
phủ để giữ m, kích thích hoạt động của Giun và chống các thiên địch.
+ Nuôi trên đồng ruộng không có mái che:
Đây là phƣơng pháp nuôi truyền thống ở các nƣớc đã phát triển công
nghệ nuôi Giun nhƣ 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 thƣờng
không giới hạn mà tùy theo diện tích nuôi. Với phƣơng pháp này, ngƣời nuôi
không phải làm lán trại, có thể sử dụng các trang thiết bị cơ giới để chăm sóc
và thu hoạch sản ph m. Nếu cho lƣợng thức ăn ban đầu ít và bổ sung hàng
tuần thì việc thu hoạch cũng khá dễ dàng. Tuy nhiên, phƣơng 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 tƣơng đối lớn.
+ 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 đƣợc xây dựng kiên cố
trên mặt đất có kích thƣớc rộng hơn hoặc đƣợc sắp thành nhiều tầng. Việc
chăm sóc có thể thực hiện bằng tay hoặc các hệ thống tự động tùy theo quy
mô. Phƣơng pháp này có nhiều ƣu điểm là chủ động đƣợc điều kiện nuôi.
Chăm sóc tốt, nuôi theo quy mô lớn nhƣng chi phí xây dựng cơ bản và trang
thiết bị cao. Hiện nay, quy mô nuôi công nghiệp với những trang thiết bị hiện
đại đƣợc áp dụng khá phổ biến ở các nƣớc phát triển nhƣ Mỹ, Úc, Canada.
1.3. Tổng quan về chất thải sinh hoạt
1.3.1. Một số khái niệm liên quan
* Khái niệm chất thải
Tại khoản 12 Điều 3 của Luật bảo vệ môi trƣờng 2014 [13].
“Chất thải là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ,
sinh hoạt hoặc hoạt động khác".

14
Nhƣ vậy, chất thải là tất cả những thứ vật chất từ đồ ăn, đồ dùng, chất phế
thải sản xuất, dịch vụ, y tế,... mà mọi ngƣời không dùng nữa và thải bỏ đi.
* Định nghĩa chất thải sinh hoạt
“Chất thải sinh hoạt (chất thải rắn sinh hoạt) sinh ra từ mọi người và
mọi nơi: Gia đình, trường học, chợ, nơi mua bán, nơi công cộng, nơi vui chơi
giải trí, cơ sở y tế, cơ sở sản xuất kinh doanh, bến xe, bến đò,...” [3].
Chất thải sinh hoạt là những chất thải có liên quan đến các hoạt động
của con ngƣời, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cƣ, các cơ quan,
trƣờng học, các trung tâm dịch vụ, thƣơng mại. Chất thải sinh hoạt có thành
phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất
dẻo, thực ph m dƣ thừa hoặc quá hạn sử dụng, xƣơng động vật, tre, gỗ, lông
gà lông vịt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả v.v…
Hiện nay, ô nhiễm môi trƣờng đang là vấn đề cấp bách trên mỗi quốc gia,
và cả thế giới và có rất nhiều phƣơng án để khắc phục, giảm thiểu hậu quả của ô
nhiễm môi trƣờng gây ra. Trong đó việc xử lý và thu gom chất thải sinh hoạt gặp
nhiều khó khăn cả về phƣơng tiện và phƣơng pháp, hiện nay phổ biến là việc
thực hiện 3R (Reduce: giảm thiểu, Reuse: sử dụng lại, Recycle: tái chế) đang
đƣợc áp dụng tại một số thành phố lớn trên thế giới trong đó có thủ đô Hà Nội
(Việt Nam) vài năm gần đây.
Nhƣng vẫn có nhiều vấn đề phải nhắc đến, ở Việt Nam cách thức áp
dụng hình thức 3R là mỗi công nhân vệ sinh môi trƣờng đến từng hộ gia đình
phát 3 túi nilon đựng rác hữu cơ, vô cơ; do đó việc áp dụng vẫn chƣa đại trà,
tốn nhiều công sức công nhân, việc phát túi nilon tới hộ gia đình khi túi nilon
hỏng bản thân nó lại là chất thải cho môi trƣờng. Trong khi đó, công việc bảo
vệ môi trƣờng là trách nhiệm tới từng ngƣời dân trong xã hội ngày nay, do
vậy tiến trình giảm thiểu giảm thải ô nhiễm môi trƣờng chƣa rộng khắp.

15
1.3.2. Tình hình chất thải sinh hoạt tại Việt Nam hiện nay
Các ngành sản xuất kinh doanh, dịch vụ ở các đô thị; các KCN ngày
càng đƣợc mở rộng và phát triển đã thúc đ y quá trình tăng trƣởng về các mặt
KT-XH. Tăng trƣởng KT-XH một mặt góp phần tích cực cho sự phát triển của
đất nƣớc, mặt khác đã làm phát sinh lƣợng CTR ngày càng lớn (bao gồm cả
CTR sinh hoạt, CTR công nghiệp, CTR y tế...). Việc thải bỏ một cách bừa bãi
và quản lý không hiệu quả CTR ở các đô thị, KCN,... là một trong những
nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng, làm phát sinh bệnh tật, ảnh hƣởng đến
sức khỏe và cuộc sống con ngƣời.
Nƣớc ta là một trong những quốc gia có mật độ dân số cao nhất trên thế
giới với số dân đứng thứ 3 ở Đông Nam Á, thứ 14 trên thế giới. Quá trình gia
tăng dân số nhanh chóng kéo theo những đòi hỏi, yêu cầu về đáp ứng các nhu
cầu về nhà ở, sinh hoạt, giáo dục, đào tạo, chăm sóc y tế, giao thông vận tải, việc
làm,.. làm gia tăng sức ép đối với môi trƣờng tự nhiên và môi trƣờng xã hội. Khả
năng chịu tải của môi trƣờng tự nhiên là có giới hạn, khi dân số tăng nhanh và
chất thải không đƣợc xử lý xả thải vào môi trƣờng sẽ làm vƣợt quá khả năng tự
làm sạch của môi trƣờng tự nhiên, tất yếu sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trƣờng.
Quá trình phát sinh CTR gắn liền với quá trình sản xuất, mỗi giai đoạn
của quá trình sản xuất đều tạo ra CTR, từ khâu khai thác, tuyển chọn nguyên
liệu đến khi tạo ra sản ph m phục vụ ngƣời tiêu dùng (Hình 1.3).