Nghiên cứu khả năng tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio toilet khô để phục vụ sản xuất nông nghiệp luận văn thạc sĩ nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

ĐÀM TRỌNG ANH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SỬ DỤNG PHẾ THẢI
SAU HỆ THỐNG BIO-TOILET KHÔ ĐỂ PHỤC VỤ
SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP

Ngành:

Khoa hoc mơi trường

Mã ngành:

60.44.03.01

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Lương Hữu Thành
TS. Đinh Hồng Duyên

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2017

i


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được

cám ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Đàm Trọng Anh

ii

năm 2017


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới TS. Lương Hữu Thành và TS. Đinh Hồng Duyên đã tận tình hướng dẫn,
dành nhiều cơng sức, thời gian và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và
thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo,
Khoa Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tơi trong q
trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
và giúp đỡ tơi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Đàm Trọng Anh

iii

năm 2017


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................. i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... iii
Mục lục ....................................................................................................................... iv
Bảng chữ viết tắt ......................................................................................................... vii
Danh mục bảng .......................................................................................................... viii
Danh mục biểu đồ, đồ thị, sơ đồ ................................................................................... ix
Trích yếu luận văn ......................................................................................................... x
Thesis abstract .............................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1

1.2.

Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ................................................................. 3
2.1.

Chế phẩm sinh học ........................................................................................... 3

2.1.1.

Khái niệm ........................................................................................................ 3

2.1.2.

Phân loại .......................................................................................................... 3

2.1.3.

Chất mang của chế phẩm sinh học .................................................................... 3

2.2.

Cơ sở khoa học của việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu cơ bằng chế
phẩm sinh học .................................................................................................. 7

2.2.1

Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu cơ bằng chế
phẩm sinh học .................................................................................................. 7

2.2.2.

Cơ sở thực tiễn của việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu cơ bằng chế
phẩm sinh học ................................................................................................ 12

2.2.3.

Cơ sở pháp lý của việc xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô bằng
chế phẩm sinh học .......................................................................................... 13

2.3.

Tổng quan về công nghệ bio-toilet khô ............................................................ 14

2.3.1.

Nguyên lý hoạt động ...................................................................................... 16

2.3.2.

Ưu điểm của bio-toilet khô ............................................................................. 17

2.3.3.

Nhược điểm của bio-toilet khô ....................................................................... 17

2.4.

Ứng dụng toilet khô trên thế giới ..................................................................... 17

iv

2.5.

Ứng dụng bio-toilet khô tại việt nam ................................................................ 21

Phần 3. Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu ....................... 24
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 24

3.2.

Thời gian nghiên cứu ..................................................................................... 24

3.3.

Đối tượng nghiên cứu..................................................................................... 24

3.4.

Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 24

3.4.1.

Đánh giá đặc tính của phế thải sau hệ thống bio-toilet khô ............................. 25

3.4.2.

Đánh giá chất lượng chế phẩm sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống

bio-toilet khô.................................................................................................. 24

3.4.3.

Xử lý phế thải sau hệ thống bio - toilet khơ làm phân bón hữu cơ ................... 24

3.4.4.

Đánh giá đặc tính của phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ đã qua xử lý ......... 24

3.4.5.

Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ sau tái chế .......................... 24

3.5.

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 24

3.5.1.

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ............................................................. 24

3.5.2.

Các phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm ....................................... 24

3.5.3.

Phương pháp nghiên cứu vi sinh vật ............................................................... 27

3.5.4.

Phương pháp lấy mẫu phế thải........................................................................ 28

3.5.5.

Phương pháp xử lý phế thải ............................................................................ 28

3.5.6.

Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng cây ........................................................ 30

3.5.7.

Phương pháp xác định các chỉ tiêu của cây trồng, đất trồng ............................ 31

3.5.8.

Phương pháp xử lý số liệu .............................................................................. 31

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................. 32
4.1.

Kết quả .......................................................................................................... 32

4.1.1.

Đánh giá đặc tính của phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ ............................. 32

4.1.2.

Đánh giá chất lượng chế phẩm sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống
bio-toilet khô.................................................................................................. 34

4.1.3.

Xử lý phế thải sau hệ thống bio - toilet khô làm phân bón hữu cơ ................... 36

4.1.4.

Đánh giá đặc tính của phế thải sau hệ thống bio-toilet khô đã qua xử lý ......... 38

4.1.5.

Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ sau tái chế .......................... 40

4.2.

Thảo luận ....................................................................................................... 43

4.2.1.

Các chủng vi sinh vật trong chế phẩm ............................................................ 43

v


4.2.2.

Khả năng xử lý phế thải sau Bio-toilet khô thành phân hữu cơ của chế

phẩm sinh học và chất lượng của phân hữu cơ sau ủ ....................................... 44

Phần 5. Kết luận và kiến nghị .................................................................................. 47
5.1.

Kết luận ........................................................................................................... 47

5.2.

Kiến nghị ......................................................................................................... 48

Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 49
Phụ lục ...................................................................................................................... 52

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BNNPTNT

Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn

CFU

Colony forming unit

CPSH

Chế phẩm sinh học

CS

Cộng sự

CT

Công thức

CV

Coefficients of variation

C/N

Cacbon/Nitơ

ĐC

Đối chứng

HCSH

Hữu cơ sinh học

KHCN

Khoa học Công nghệ

LSD

Least significant difference

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

UNICEF

United Nations Children's Fund

VSV

Vi sinh vật

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Ưu điểm và hạn chế của hai dạng chế phẩm vi sinh trên nền chất mang
khử trùng và không khử trùng ....................................................................... 5
Bảng 2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật ........................................ 10
Bảng 2.3. Hàm lượng chất dinh dưỡng và kim loại nặng trong phân người .................. 14
Bảng 4.1. Danh sách các điểm lấy mẫu và đặc tính của phế thải sau hệ thống bio-toilet .........32
Bảng 4.2. Kết quả phân tích mấu phế thải sau hệ thống bio-toilet khô.......................... 33
Bảng 4.3. Kết quả phân tích mật độ các chủng vi sinh vật trong chế phẩm BIO EM .............34
Bảng 4.4. Một số chỉ tiêu phân tích của phế thải trước và sau ủ ................................... 38

Bảng 4.5. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng sau thí nghiệm. ............................ 40
Bảng 4.6. Tác nhân sinh học gây hại trong sản phẩm rau cải ........................................ 41
Bảng 4.7. Giá trị dinh dưỡng trong rau cải ở mỗi công thức ......................................... 41
Bảng 4.8. Chất lượng đất trước và sau thí nghiệm ........................................................ 43

viii


DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ
Hình 2.1. Đường đi của sự lây nhiễm bệnh tật từ chất thải con người và gia súc ....... 15
Hình 2.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................. 16
Hình 2.3. Cơ chế hoạt động ...................................................................................... 16
Hình 2.4. Hệ thống Bio-toilet ở Namibia .................................................................. 18
Hình 2.5. Hệ thống Bio-toilet trong công viên Tokyo, Nhật Bản ............................... 19
Hình 2.6. Cấu tạo bồn cầu Nano Membrane Toilet.................................................... 20
Hình 2.7. Thiết bị bio-toilet khô tại toa xe của VNR ................................................. 23
Hình 4.1. Mẫu phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ ................................................... 33
Hình 4.2. Khuẩn lạc chủng Streptomyces griseorubens ............................................. 35
Hình 4.3. Khuẩn lạc chủng Bacillus polyfermenticus ................................................ 35
Hình 4.4. Khuẩn lạc chủng Azotobacter beijerinckii ................................................. 36
Hình 4.5. Diễn biến nhiệt độ đống ủ ở các cơng thức ................................................ 36
Hình 4.6. Phế thải trước và sau khi ủ ........................................................................ 38
Hình 4.7. Rau cải trước khi thu hoạch ....................................................................... 42
Hình 4.8. Rau cải sau thu hoạch ................................................................................ 42

ix


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Đàm Trọng Anh

Tên Luận văn: Nghiên cứu khả năng tái sử dụng phế thải sau hệ thống biotoilet khô để phục vụ sản xuất nông nghiệp
Ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 60.44.03.01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
- Tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio - toilet khô tạo ra phân hữu cơ.
- Đánh giá được hiệu quả sử dụng phế thải sau hệ thống bio-toilet khô để phục vụ
sản xuất nông nghiệp.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
- Các phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
- Phương pháp nghiên cứu vi sinh vật
- Phương pháp lấy mẫu phế thải
- Phương pháp xử lý phế thải
- Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng cây
- Phương pháp xác định các chỉ tiêu của cây trồng, đất trồng
- Phương pháp xử lý số liệu
Kết quả chính và kết luận
- Đánh giá được đặc tính của phế thải sau hệ thống bio-toilet khơ,trong đó hàm
lượng chất hữu cơ cịn tồn dư trong phế thải sau hệ thống bio-toilet khô là tương đối
cao, các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng như N, P, K đều ở mức khá, phế
thải còn chứa quần thể vi sinh vật gây bệnh khá cao.
- Đánh giá được chất lượng chế phẩm sử dụng để xử lý phế thải sau hệ thống
bio-toilet khô.
- Xử lý được phế thải sau hệ thống bio - toilet khô làm phân bón hữu cơ.
- Kết quả thử nghiệm phân hữu cơ sau ủ trên cây rau cải cho thấy rõ các chỉ tiêu
sinh trưởng và dinh dưỡng của cây trồng ở cơng thức bón phân hữu cơ cao hơn so với
cơng thức cơng thức bón phân chuồng.

- Chất lượng đất sau thí nghiệm được cải thiện.

x


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Dam Trong Anh
Thesis title: Research the capability of reuse waste from dry bio-toilet waste for
agricultural production
Major: Environmental Science

Code: 60.44.03.01

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture
Research Objectives
- Reuse waste after bio-toilet system produces organic fertilizer.
- Evaluate the efficiency of using waste after bio-toilet system for agricultural
production.
Materials and Methods
- Method of secondary data collection
- Methods of analysis in the laboratory
- Method of microbiological research
- Method of sampling waste
- Waste treatment methods.
- Method of planting experiment
- Method of determining the indicators of crops and soil
- Data processing methods
Main findings and conclusions
- Assessment of the characteristics of the waste after the dry bio-toilet system, in
which the residual organic content in waste after the dry bio-toilet system is relatively

high, the essential nutrient elements for crops such as N, P, K are quite decent, and the
waste contains a relatively high population of pathogenic microorganisms.
- Evaluate the quality of inoculant used to treat waste after dry bio-toilet system.
- Waste treatment after bio - toilet system as organic fertilizer.
- Test results of organic compost after incubation on vegetables showed clearly
that the growth and nutritional parameters of the crop in the organic fertilizer formula
was higher than that of the manure formula.
- The quality of the soil after the experiment was improved

xi


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay, trên thế giới có hơn 650 triệu người khơng được tiếp cận với
nguồn nước sạch và có nhiều báo cáo chỉ ra rằng, 21% lượng nước sinh hoạt của
con người dùng vào việc xả toilet và nước thải này có thể gây ơ nhiễm nguồn
nước mặt. Cơng nghệ bio-toilet khô đã được các nhà khoa học trên thế giới
nghiên cứu từ rất lâu, công nghệ này được phát triển và ứng dụng rộng rãi như
một phần của mục tiêu phát triển bền vững vì tiết kiệm được tài nguyên nước –
một nguồn tài nguyên quý giá ngày càng khan hiếm. Vì vậy mà cơng nghệ biotoilet khơ là sự lựa chọn thích hợp để thay thế cơng nghệ nhà vệ sinh sử dụng
nước hiện nay. Các ưu điểm của công nghệ bio-toilet khô là:
- Tiết kiệm nguồn nước
- Xây dựng đơn giản và vận hành dễ dàng nên thích hợp với những vùng
sâu vùng xa, biệt lập và cách xa nguồn nước.
- Không gây ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt với những nơi khơng có bể phốt
do có thể thu gom chất thải dễ dàng.
- Không xả thải ra mơi trường, do đó bảo vệ mơi trường nước và môi
trường sống xung quanh.
- Chất thải sau khi được xử lý có thể được tái sử dụng để sản xuất phân hữu

cơ phục vụ sản xuất nông nghiệp
- Khi được sử dụng đúng cách sẽ không gây mùi trong quá trình vận hành
và đảm bảo vệ sinh mơi trường.
- Khơng cần phải kết nối với mạng lưới cấp, thoát nước, xử lý nước thải
công cộng.
Công nghệ bio-toilet khô là công nghệ sinh học sinh thái, trong khi sử dụng
người ta có bổ sung thêm hệ vi sinh vật, dưới tác động của hệ vi sinh vật, chất
thải sẽ được xử lý. Trong các ưu điểm mà công nghệ toilet khô đem lại, việc tái
sử dụng chất thải sau khi được xử lý để sản xuất phân bón hữu cơ phục vụ sản
xuất nông nghiệp mang ý nghĩa rất lớn cho mơi trường và xã hội. Vì vậy, tơi tiến
hành lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng tái sử dụng phế thải sau hệ thống
bio-toilet khô phục vụ sản xuất nông nghiệp” với mục tiêu đánh giá hiệu quả của
việc sử dụng phế thải sau hệ thống bio-toilet khô phục vụ sản xuất nông nghiệp

1


từ đó tạo cơ sở để phát triển xây dựng, nhân rộng mơ hình bio-toilet khơ, đặc biệt
tại các vùng có nguồn nước khan hiếm.
1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Tái sử dụng phế thải sau hệ thống bio - toilet khơ tạo ra phân bón hữu cơ.
- Đánh giá được hiệu quả sử dụng phân bón hữu cơ phục vụ sản xuất
nông nghiệp.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu: Phế thải sau hệ thống bio-toilet khô.
- Không gian: Nghiên cứu khả năng sử dụng phế thải sau hệ thống bio-toilet
khô phục vụ sản xuất nông nghiệp quy mô phịng thí nghiệm tại Bộ mơn Sinh
học mơi trường, Viện Môi trường Nông nghiệp.
- Thời gian: Từ tháng 5 năm 2016 đến tháng 3 năm 2017.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.1.1. Khái niệm
Chế phẩm sinh học (CPSH) - Probiotics có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp bao
gồm hai từ pro có nghĩa là “thân thiện” và biotics có nghĩa là “sự sống”. Thay
cho việc tiêu diệt các bào tử vi khuẩn, chế phẩm sinh học được sản xuất với mục
đích kích thích sự gia tăng các lồi vi khuẩn có lợi.
Ngày nay, CPSH đã và đang được sử dụng khá hiệu quả để phòng bệnh cho
người, gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy sản, sử dụng để sản xuất ra các chế
phẩm ứng dụng rất hiệu quả nhằm kiểm sốt cơn trùng gây hại cho cây trồng.
Ngồi ra, các chế phẩm vi sinh còn được sử dụng để làm phân bón vi sinh nhằm
phân giải các chất hữu cơ làm giàu cho đất, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ
tiêu để cây trồng hấp thu được. Như vậy có thể đưa ra khái niệm chung về CPSH
như sau:“Chế phẩm sinh học là những sản phẩm bao gồm hỗn hợp nhiều chủng
vi sinh vật có ích được sử dụng nhằm mục đích cải thiện mơi trường, nâng cao
sức khỏe con người và cây trồng vật nuôi” (Trần Thị Hồng, 2012).
2.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại CPSH khác nhau
 Theo tính chất, CPSH được chia thành 3 dạng chính: Dạng lỏng (nước),
dạng bột và dạng viên. Trong đó thường gặp nhất là dạng lỏng và dạng bột.
 Theo cơng dụng, CPSH chia thành các loại sau
-

CPSH có tác dụng xử lý chất thải, nước thải, rác thải (sinh hoạt, chăn

ni, trồng trọt, cơng nghiệp, y tế…)
-

CPSH có tác dụng trong kích thích sinh trưởng, sinh sản của vật nuôi,

cây trồng.
2.1.3. Chất mang của chế phẩm sinh học
Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại chế phẩm vi
sinh vật (VSV) trên nền chất mang, trong đó sinh khối VSV được tẩm nhiễm vào
chất mang là các hợp chất hữu cơ hoặc không hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có
tác dụng làm nơi trú ngụ và bảo vệ VSV chuyên tính trong chế phẩm từ khi sản
xuất đến lúc sử dụng.

3


Theo Trần Thị Phương (2005), chất mang cần có các đặc điểm như sau:
- Khả năng hút nước cao (Water holding capacity): 150-200%;
- Hàm lượng cacbon hữu cơ cao, tốt nhất >60%;
- Không chứa các chất độc hại đối với vi sinh vật tuyển chọn, đất và
cây trồng;
- Hàm lượng muối khống khơng vượt q 1%;
- Kích thước hạt phù hợp với đối tượng sử dụng.
Loại chất mang thường được sử dụng nhiều nhất là than bùn. Ngồi ra cịn
có thể sử dụng cám gạo, đất sét, vermiculite, than đá, đất khống, bã mía, lõi ngơ
nghiền, vỏ trấu, vỏ cà phê, bột polyacrylamid, phân ủ… làm chất mang cho chế
phẩm vi sinh vật.
Tại Hà Lan, người ta thường sử dụng chất mang từ than đá, than bùn trộn
với thân thực vật nghiền nhỏ. Ở Liên Xô cũ, người ta sử dụng chất mang là đất
hữu cơ. Tại một số nước Đông Nam Á người ta sử dụng chất mang từ bột
xenlulo, bột bã mía, lõi ngơ, rác thải hữu cơ được nghiền nhỏ. Ở Ấn Độ, người ta
dùng chất mang bằng bentonit trộn với bột cá. Gần đây, ở Mỹ người ta sử dụng

chất mang từ bột polyacrylamid. Ở Việt Nam, chất mang được sử dụng chủ yếu
là than bùn. Gần đây một số nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo chất mang từ
rác hữu cơ, phế thải nông công nghiệp sau khi đã xử lý như: rác thải sinh hoạt,
mùn mía, bùn mía, cám trấu… (Trần Thị Phương, 2005).
Loại chế phẩm trên nền chất mang có ưu điểm là: Quy trình sản xuất đơn
giản, dễ làm, khơng tốn kém nhiều dẫn đến giá thành hạ, nguyên liệu sẵn có
trong tự nhiên, mật độ VSV chun tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ, tiện
sử dụng, độ bám dính của VSV trên đối tượng sử dụng cao. Tuy nhiên, chế phẩm
dạng chất mang cũng có những nhược điểm như: dễ bị tạp nhiễm bởi vi sinh vật
khơng chun tính, chất lượng khơng ổn định, độ sống sót của VSV trong chế
phẩm không cao. Nếu không sử dụng kịp thời thì chế phẩm có thể bị loại bỏ hàng
loạt vì khơng đảm bảo mật độ VSV chun tính (Trần Thị Phương, 2005).
Tùy theo điều kiện, người ta có thể khử trùng chất mang trước khi nhiễm
sinh khối VSV để tạo ra chế phẩm VSV trên nền chất mang khử trùng hoặc tạo ra
chế phẩm trên nền chất mang không khử trùng bằng cách phối trộn sinh khối
VSV với chất mang sau khi xử lý mà không qua công đoạn khử trùng.
Để đảm bảo chất lượng chế phẩm sinh học tốt, ngoài việc lựa chọn các

4


chủng giống vi sinh có hoạt lực tốt, có tính thích nghi cao thì việc tìm chọn chất
mang thích hợp để vi sinh vật tồn tại và phát triển cùng với đó là nguyên liệu dễ
kiếm, giá thành rẻ là việc làm hết sức quan trọng. Dưới đây là đặc điểm của một
số loại nguyên liệu thường được sử dụng làm chất mang cho CPSH.
Bảng 2.1. Ưu điểm và hạn chế của hai dạng chế phẩm vi sinh
trên nền chất mang khử trùng và không khử trùng
Loại chế
phẩm

Chế phẩm khử trùng

Chế phẩm không khử trùng

- Sử dụng cho quy mô sản xuất trung bình.

- Sử dụng cho quy mơ sản xuất
trung bình và lớn.

- Có thể pha lỗng được qua đó giảm chi

Ưu điểm

- Kỹ thuật phối trộn đơn giản.
phí tuyển nổi lên men, mơi trường và
- Có thể sử dụng mọi loại vật
các nhu cầu khác.
liệu địa phương.
- Có chất lượng cao, thời gian tồn tại
- Đầu vào ít, khơng cần kỹ
của VSV chun tính lâu.
thuật đặc biệt và người có kinh
- Dễ đánh giá và kiểm tra chất lượng.
nghiệm trong quá trình sản
- Thuận lợi cho cho việc sử dụng.
xuất.
- Khơng pha lỗng được sinh
- Cần khử trùng chất mang, vì vậy khối, do vậy cần phải lên men
tốn kém và đòi hỏi điều kiện đặc biệt. với số lượng lớn và cần nhiều

Hạn chế

- Cần nhiều nhân cơng trong q trình mơi trường.
sản xuất.
- Sản phẩm khơng bảo quản
- Cần có kỹ thuật và người có được
lâu.
kinh nghiệm trong sản xuất.
- Khó đánh giá và kiểm tra chất
lượng.
Nguồn: Trần Thị Phương (2005 )

 Vỏ trấu.
Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình
xay xát. Trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong
quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro. Chất hữu cơ chứa chủ
yếu cellulose, lignin và Hemi - cellulose (90%), ngồi ra có thêm thành phần
khác như hợp chất nitơ và vô cơ. Lignin chiếm khoảng 25-30% và cellulose
chiếm khoảng 35-40%. Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat
rất dài nên hầu hết các loài sinh vật khơng thể sử dụng trực tiếp được (Bùi
Hữu Đồn, 2009).

5




Thành phần thực tế của vỏ trấu thay đổi tùy theo giống lúa và có liên quan

tới các điều kiện đất đai mà cây lúa được trồng.

Vỏ trấu có khả năng giữ nước tốt, độ xốp cao, không chứa chất độc hại đối
với VSV và cây trồng.
 Cám gạo
Cám gạo là phụ phẩm chính thu được từ lúa sau khi xay xát và
thường chiếm khoảng 10% trọng lượng lúa. Cám gạo được hình thành từ lớp vỏ
nội nhũ, mầm phơi của hạt, cũng như một phần từ tấm. Cám gạo có màu sáng
và mùi thơm đặc trưng. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cám
gạo biến động rất lớn, phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật xay xát gạo. Tỷ lệ vỏ trấu
sau khi xay xát ảnh hưởng nhiều tới hàm lượng protein, béo và xơ của cám gạo
thành phẩm. Tỷ lệ protein trong cám gạo mịn có thể đạt 12 - 14%. Lượng protein
thô ở cám gạo cao hơn so với ở bắp hạt (chỉ đạt 8,3%). Hàm lượng chất béo, xơ
trong khoảng 13 - 14% và 7 - 8%. Tuy nhiên, theo kết quả phân tích đã công bố
cho thấy các chỉ tiêu này biến động rất lớn. Cụ thể, hàm lượng béo thô khoảng
110 - 180g/kg vật chất khô (VCK) và lượng xơ biến động trong khoảng 90 120g/kg VCK. Theo báo cáo của Gene và ctv (2002) và Creswell (1987) qua
phân tích nhiều mẫu cám gạo được thu thập từ các nước Đông Nam Á cho thấy
thành phần dinh dưỡng của chúng rất biến động. Cám có hàm lượng béo cao
nhưng mức năng lượng trao đổi (ME) thấp khoảng 2.850 Kcal/kg (NRC 1994,
1999) là do hàm lượng xơ thơ cao. Cám gạo có các thành phần xơ chủ yếu như
arabinoxylan, cellulose và lignin
Arabinoxylan là những thành phần chủ yếu có trong cấu thành của xơ ở
cám gạo. Chúng chiếm khoảng 60% tổng số NSP hiện diện. Đây là một loại
đường đa do những đường đơn arabinose và xylose tạo nên nhờ các liên kết 1-3,
1-4 glucoside.Cám gạo cũng như các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật
khác thường chứa hàm lượng phốt pho khá cao ở dạng phytate.
 Than bùn
Than bùn được tạo thành từ xác các loài thực vật khác nhau. Xác thực vật
được tích tụ lại, được đất vùi lấp và chịu tác động của điều kiện ngập nước trong
nhiều năm. Với điều kiện phân huỷ yếm khí các xác thực vật được chuyển thành
than bùn.

6


Trong than bùn có hàm lượng chất vơ cơ là 18 – 24%, phần còn lại là các
chất hữu cơ. Theo số liệu điều tra của các nhà khoa học, trên thế giới trữ
lượng than bùn có khoảng 300 tỷ tấn, chiếm 1.5% diện tích bề mặt quả đất.
Than bùn được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế khác nhau. Trong nông
nghiệp than bùn được sử dụng để làm phân bón và tăng chất hữu cơ cho đất
(Vũ Thị Thu Hằng, 2014).
Than bùn cho phản ứng chua. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong than
bùn thay đổi tuỳ thuộc vào thành phần các lồi thực vật và q trình phân huỷ
các chất hữu cơ.
Than bùn có hợp chất bitumic rất khó phân giải. Nếu bón trực tiếp cho cây
khơng những khơng có tác dụng tốt mà cịn làm giảm năng suất cây trồng. Vì
vậy, than bùn muốn dùng làm phân bón phải khử hết bitumic.
Trong than bùn có axit humic, có tác dụng kích thích tăng trưởng của cây.
Hàm lượng đạm tổng số trong than bùn cao hơn trong phân chuồng gấp 2 – 7
lần, nhưng chủ yếu ở dưới dạng hữu cơ. Các chất đạm này cần được phân huỷ
thành đạm vơ cơ cây mới sử dụng được.
Để bón cho cây, người ta không sử dụng than bùn để bón trực tiếp. Thường
than bùn được ủ với phân chuồng, phân rác, phân bắc, nước giải, sau đó mới đem
bón cho cây. Trong quá trình ủ, hoạt động của các lồi vi sinh làm phân huỷ các
chất có hại và khoáng hoá các chất hữu cơ tạo thành chất dinh dưỡng cho cây
(Vũ Thị Thu Hằng, 2014).
2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC XỬ LÝ PHẾ THẢI CÓ NGUỒN GỐC
HỮU CƠ BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.2.1. Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu cơ bằng chế
phẩm sinh học
Mỗi chất hữu cơ đều bị một nhóm VSV tương ứng phân hủy một phần hay
tồn bộ, các sản phẩm phân hủy này lại được các loại VSV khác phân hủy tiếp,

cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy, vật chất luôn luôn được tuần hồn
bởi hai q trình đối lập nhau: sự tổng hợp các chất hữu cơ từ chất vô cơ, và phân
hủy chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân hủy này chủ yếu do vi sinh
vật thực hiện, ở bất kỳ đâu có sự hiện diện của chúng: trong đất, trong nước hay
trong cơ thể sinh vật khác (Ngô Tự Thành, 2010).

7


2.2.1.1. Phân giải các hợp chất hữu cơ


Phân giải xenlulozo: xenlulozo là hợp phần cơ sở của sinh khối thực vật,

được tạo thành nhiều hơn tất cả các chất tự nhiên khác cộng lại và chiếm khoảng
một nửa sinh khối do quang hợp tạo thành. Xác thực vật nằm lại trong đất và rơi
trở lại đất trung bình chứa 45%, riêng ở cây bơng là 90% xenlulozo. Vì thế bên
cạnh CO2, xenlulozo cũng chiếm một vị thế trung tâm trong vịng tuần hồn của
cacbon (Ngơ Tự Thành, 2010).
Hệ vi sinh vật phân hủy tàn dư thực vật chủ yếu là xenlulozo khá phong phú
gồm có vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc. Chúng có khả năng tiết vào mơi trường
enzym thủy phân xenlulozo là enzym xenlulaza. Hệ enzym này gồm 3 enzym là
endoglucanaza, exoglucanza và β - glucozidaza. Quá trình thủy phân glucan theo
trình tự như sau:
Xenlulozơ →

Xenlulozơ biến tính → Xenlobiozơ

Endoglucanaza + Exoglucanza

→ Glucozơ
β - glucozidaza

- Nấm là nhóm vi sinh vật chủ yếu phân hủy polysaccarit, trong đó cơ bản
là glucan (xenlulozơ) tạo ra mùn. Trong số đó, loại nấm được nghiên cứu nhiều
nhất là Tricoderma viside (T.reesei). Các loài thuộc nấm này tiết ra một lượng
lớn các enzym khác nhau, trong đó có xenlulaza là chính, có khả năng phối hợp
phân hủy xenlulozơ.
- Vi khuẩn kỵ khí và hiếu khí cũng tiết ra enzym phân hủy xenlulozơ như
Clostridium, Cellulomonas, Bacillus, Pseudomonas.
- Xạ khuẩn cũng có tác dụng phân hủy xenlulozơ. Các loại xạ khuẩn ưa
nấm và ưa nhiệt như Thermonospora hoặc Thermoactinomyces, chúng sinh ra
enzym ngoại bào và tiết vào môi trường nuôi cấy (Lương Đức Phẩm, 2011).
 Phân giải hemixenlulozo (xylan) là một phức hệ gồm Endo - 1,4 - β - D mannaza và 1,4 - β - D - xylozidaza. Enzym mannaza thủy phân xylan thành các
oligosaccarit hòa tan trong nước và enzym xylozidaza sẽ tiếp tục thủy phân. Sản
phẩm cuối cùng là xylozo và mannozo.
Các enzym hemixenlulaza (xylanaza) rất phổ biến trong tự nhiên, chúng
được tiết ra từ các vi sinh vật sống ở đất, nước, trong dạ cỏ động vật nhai
lại....bao gồm:
- Vi nấm (nấm sợi, nấm mốc): Các enzym phân hủy hemixenlulozơ có
nguồn gốc từ nấm như enzym từ Tricoderma, Aspergillus, Fusarium... Các loài

8


nấm Tricoderma khi phát triển trên xác thực vật sinh ra một lượng lớn xylanaza,
có khả năng phân hủy khơng những xylan mà còn phân hủy cả glucan, cacboxy metyl - xenlulo, P - nitrophenyl - β – glucozit và xylosligome.
- Aspergillus niger cũng sinh ra xylanaza, chúng thủy phân arabinoxylan
của rơm rạ tạo ra arabinoxylotriozơ, sau đó hợp chất này lại thủy phân tiếp để
giải phóng ra arabinozơ và phân giải thành xylotriozo.

- Vi khuẩn cũng có khả năng sinh xylanaza tổ hợp. Trong số vi khuẩn được
nghiên cứu nhiều nhất là Bacillus. Vi khuẩn này sinh enzym thủy phân rơm rạ
(cơ chất là arabinoxylan) và sản phẩm chủ yếu là xylobiozơ, xylobiozơ và một
lượng nhỏ xylooligosaccarit có độ trùng hợp cao. Enzym này phân hủy xylan của
rơm rạ và gỗ thông rụng lá theo phương thức endoxylanaza và giải phóng ra
xylobiozo, xylotriozo và xylozo (Lương Đức Phẩm, 2011).
- Các loài xạ khuẩn khi phân hủy xylan tạo ra xylobiozo. Các xylan này tạo
thành ở giai đoạn đầu của quá trình thủy phân. Tiếp theo tiến trình phản ứng thủy
phân xylooligosaccarit có độ trùng hợp thấp sẽ phân hủy tiếp thành xylobiozo và
xylozo.
 Phân giải protein: Protein là hợp chất được cấu tạo từ các axit amin với
mối liên kết peptit. Quá trình phân hủy các chất protein dưới tác dụng của vi sinh
vật cịn gọi là q trình thối rữa hoặc q trình amơn hóa.
Các vi sinh vật gây thối rữa bao gồm vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn.
Chúng đều có khả năng tiết ra mơi trường enzym proteaza ngoại bào. Quá trình
phân hủy các chất protein xảy ra như sau:
Protein → Polypeptit → Oligopeptit → Axit amin → NH3
Quá trình này được tiến hành nhờ enzym phân cắt đại phân tử protein được
gọi là proteaza hay proteinaza. Các nhóm vi sinh vật có khả năng tiết enzym
proteaza gồm có vi khuẩn hiếu khí Bacillus, Pseudomonas, Proteus,... nhóm nấm
mốc Aspergillus, Penicillium, Tricoderma.....(Lương Đức Phẩm, 2011).
 Phân giải lipit: Lipit là hỗn hợp các este của glyxerin và axit béo. Lipit
không tan trong nước, khi tác dụng bởi vi sinh vật sinh enzym lipaza sẽ bị thủy
phân hay bị oxy hóa thành glyxerin và các axit béo. Có rất nhiều chủng loại của
vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc có khả năng tiết enzym lipaza ngoại bào phân giải
được lipit và sử dụng nó như là nguồn dinh dưỡng cacbon đặc biệt là nguồn cung
cấp năng lượng (Lương Đức Phẩm, 2011).
 Phân giải tinh bột: Tinh bột là chất dự trữ chiếm ưu thế ở thực vật. Nói
chung, nó tồn tại ở dạng các hạt nhỏ có thể hình cầu, hình thấu kính hoặc hình

9


trứng và có cấu trúc lớp rõ ràng. Tinh bột thực vật được cấu thành từ cả hai
glucan là amiloza (15-27%) và amilopectin. Amiloza tan trong nước nóng mà
khơng bị trương và tạo thành màu xanh đặc trưng với iot. Nó gồm những chuỗi
khơng phân nhánh của D - glucoz. Các chuỗi đó được liên kết với nhau theo kiểu
α - glucosit ở vị trí 1 - 4 và được cuốn hình ốc; mức độ trùng hợp là 200 - 5000.
Amilopectin thì trương lên trong nước và khi được đun nóng thì tạo thành hồ, với
iot thì cho màu tím đến màu nâu (Ngô Tự Thành, 2010).
Trong rác bể ủ có nhiều loại VSV có khả năng phân giải tinh bột. Một số
VSV có khả năng tiết ra mơi trường đầy đủ các loại enzym trong hệ enzym
amilaza. Trong nhóm vi khuẩn có một số lồi thuộc chi Bacillus, Cytophaza,
Pseudomonas,… Nấm sợi cũng có một số các chi Aspergillus, Fusarium,
Rhizopus,… Đa số các VSV khơng có khả năng tiết đầy đủ hệ enzym amilaza
phân hủy tinh bột. Chúng chỉ có thể tiết ra môi trường một hoặc một vài men
trong hệ đó. Ví dụ như lồi Aspergillus candidus chỉ có khả năng tiết ra môi
trường một loại enzym α, gluco - amilaza. Một số lồi khác chỉ có khả năng tiết
ra mơi trường enzym gluco - amilaza. Các nhóm này cộng tác với nhau trong quá
trình phân hủy tinh bột thành đường. Trong sản xuất, người ta thường dùng các
nhóm VSV có khả năng phân hủy tinh bột. Ví dụ trong chế biến rác thải hữu cơ
người ta cũng sử dụng những chủng VSV có khả năngphân hủy tinh bột để phân
hủy tinh bột có trong thành phần rác hữu cơ (Trần Đức Hạ và CS, 2011).
2.2.1.2. Hoạt động của VSV trong q trình ủ
 Các q trình sinh hóa diễn ra trong đống ủ phế thải chủ yếu là do hoạt
động của các VSV sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cho các
hoạt động sống của chúng. Các loại vi khuẩn và nấm đóng vai trị quan trọng
trong q trình phân giải các hợp chất. Các loại VSV phát triển tốt trong điều
kiện môi trường được xác định như sau:
Bảng 2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật

Yếu tố môi trường
Nhiệt độ
Nồng độ muối NaCl
pH
Nồng độ oxi
Áp suất
Ánh sáng

Đơn vị
(oC)
(%)
(%)
(mPa)
-

Khoảng xác định
0-70
0-3
7,0-7,2
0-21
0-115
Bóng tối, ánh sáng mạnh
Nguồn: Trần Đức Hạ và cs. ( 2011)

10


Các VSV tham gia vào quá trình phân giải các đống ủ phế thải được chia
thành 3 nhóm chủ yếu sau đây:
 Các VSV ưa lạnh: Phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 0-20oC;

 Các VSV ưa ấm: Phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 20-40oC;
 Các VSV ưa nóng: Phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 40-70oC.
Quá trình ủ rác hữu cơ có thể diễn ra trong hai điều kiện sau:
- Trong điều kiện hiếu khí :
Cùng với oxy, các chất hữu cơ sẽ bị vi sinh vật phân hủy, gồm 3 giai đoạn:
(Lê Gia Hy, 2010).
 Giai đoạn 1: Oxy hóa tồn bộ chất hữu cơ
Chất hữu cơ + O2→

CO2 + H2O + Sinh khối VSV

 Giai đoạn 2: Q trình đồng hóa – tổng hợp để xây dựng tế bào
CxHyOzN + NH3 + O2→

xCO2 + H2O

 Giai đoạn 3: Hô hấp nội bào
2C5H7NO2 + 14,5O2→ 10CO2 + H2O + NO3Các vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí như Bacillus,
Tricoderma…
- Trong điều kiện yếm khí:
Các chất hữu cơ bị oxy hóa bởi các vi sinh vật yếm khí, q trình gồm 3
giai đoạn:
 Giai đoạn thủy phân:
Hydratcacbon, protein, lipit →

CO2, H2, NH3 + axit béo, etanol

 Giai đoạn lên men axit :
Axit béo, đường →

axit hữu cơ (axit axetic…) + CO 2 + H2O

Axit hữu cơ ngắn mạch + O2→

CO2 + H2O

 Giai đoạn lên men metan:
CO2 + 4H2 →

CH4 + O2

CH3COOH →

CO2 + CH4

CH3OH + O2→

CO2 + CH4

11


Kết thúc giai đoạn phân hủy yếm khí, sản phẩm bao gồm các chất khí như
CH4, H2S, CO2...nên gây mùi khó chịu. Các vi sinh vật yếm khí chủ yếu như
Clostridium, Pseudomonas...( Lê Gia Hy, 2010).
2.2.2. Cơ sở thực tiễn của việc xử lý phế thải có nguồn gốc hữu cơ bằng chế
phẩm sinh học
Theo Đoàn Minh Tin (2015), năm 2014 nhu cầu tiêu thụ phân bón cả nước
là 10,8 triệu tấn phân bón các loại. Trong đó, khả năng sản xuất phân bón trong
nước là 8 triệu tấn, cịn lại phụ thuộc vào nhập khẩu.

Tuy nhiên, việc nhập khẩu phân bón hiện nay đang có nhiều bất cập. Theo
ơng Phan Huy Thông- Giám đốc Trung tâm Khuyến nông quốc gia, một vấn đề
bất cập hiện nay là Bộ Công Thương lại có nhiệm vụ điều tiết việc nhập khẩu
phân bón vơ cơ như urê, SA, kali..., cịn Bộ NNPTNT lại được giao quản lý và
điều tiết lượng phân hữu cơ tạo nên sự chồng chéo trong điều hành và tính tốn
lượng phân nhập khẩu.
Liên quan vấn đề này, ơng Lê Văn Tri- Chủ tịch Hiệp hội Phân bón sinh
học Việt Nam cho rằng, nếu bà con nông dân tận dụng tất cả các thành phần hữu
cơ bỏ đi của cây trồng để ủ tạo thành phân hữu cơ như rơm rạ, rác hữu cơ, rác
trong các trang trại chăn ni tập trung... sẽ có thể giảm tới 30% lượng phân hữu
cơ phải nhập (Chu Hồng Châu, 2013).
Theo nhận định của các nhà khoa học, sau mỗi vụ thu hoạch 1ha lúa sẽ thu
được 6 tấn rơm rạ, nếu đem đốt sẽ mất đi hơn 5,5 triệu đồng và ảnh hưởng lớn tới
giao thông và gây ô nhiễm môi trường khơng khí, 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.
Nếu toàn bộ số rơm rạ sau thu hoạch của cả nước (khoảng 45 triệu tấn)
được xử lý sẽ đem lại 20 triệu tấn phân hữu cơ, người nông dân không phải bỏ
tiền mua phân hóa học (NPK) là 200.000 tấn đạm, 190.000 tấn lân và 460.000
tấn kali, như vậy, sẽ tiết kiệm được gần 11.000 tỷ đồng (Lê Văn Tri, 2013).
Trong nền kinh tế phát triển hiện nay, ngành nông nghiệp Việt Nam đang
được đầu tư với hướng đi đúng đắn và chuyên biệt rõ rệt nhằm tạo ra những sản
phẩm chất lượng, chi phí thấp và lợi nhuận cao.
Và đó là điều mong mỏi của liên kết 4 nhà (nhà nông, nhà khoa học, nhà
doanh nghiệp và nhà nước) tạo ra các mô hình sản xuất như cánh đồng mẫu lớn,
các câu lạc bộ sản xuất giỏi và thực hành nông nghiệp tốt (vietGAP), …

12


Song song với việc phát triển nông nghiệp là sự phát triển mạnh mẽ trong

lĩnh vực phân bón, trong đó phân bón hữu cơ đã được nơng dân sử dụng từ thủa
ban sơ trong quá trình trồng trọt như dùng trực tiếp các loại phân gia súc, gia
cầm, ủ cây, lá…
Từ khi có phân hóa học ra đời nâng cao được năng suất thì vai trị phân
hữu cơ giảm nhẹ, thậm chí lạm dụng phân hóa học trong sản xuất nông nghiệp
mà không cần sự hiện diện của phân hữu cơ nhưng việc sử dụng sai lầm này
đã dẫn đến một nền nơng nghiệp khơng bền vững: chi phí sản xuất tăng, sâu
bệnh nhiều, năng suất không ổn định và đặc biệt chất lượng nông sản thấp, giá
thành giảm mạnh.
Từ đó cần phải nhìn nhận thực tế rằng phân bón hữu cơ và phân hóa học có
mối liên hệ tương hỗ và không thể tách rời, phân hữu cơ không thể thay phân hóa
học và ngược lại, mỗi loại có vai trò khác nhau cùng tác động trực tiếp và quyết
định đến năng suất và chất lượng sản phẩm của ngành nông nghiệp và tạo nền
nông nghiệp phát triển ổn định bền vững.
Tại sao phân hữu cơ lại ảnh hưởng đến sản xuất nơng nghiệp nhiều vậy?
Bởi vì chất hữu cơ đối với cây trồng thì khơng thể thiếu, nó có một số tác dụng
cụ thể như sau:
Thứ nhất chất hữu cơ tồn tại xen kẽ với các thành phần kết cấu của đất, tạo
tạo ra sự thơng thống giúp rễ phát triển mạnh nên có cường độ hơ hấp tối đa và
dễ dàng hấp thu các nguồn dinh dưỡng.
Thứ hai chất hữu cơ sẽ lưu giữ các khoáng chất đa, trung vi lượng từ các
loại phân bón hóa học và cung cấp dần cho cây hạn chế được hiện tượng thất
thốt phân bón trong q trình sử dụng, giảm chi phí đáng kể trong sản xuất nơng
nghiệp, giúp đất giữ ẩm làm cây chống chịu khô hạn tốt hơn. Thứ ba, sự hiện
diện của chất hữu cơ làm môi trường sống cho các hệ vi sinh có ích, các hệ vi
sinh này cân bằng môi trường của hệ sinh thái vì vậy sẽ hạn chế một số đối tượng
gây bệnh, góp phần tăng năng suất và chất lượng nơng sản (Minh Toàn, 2014).
2.2.3. Cơ sở pháp lý của việc xử lý phế thải sau hệ thống bio-toilet khô bằng
chế phẩm sinh học
Hiện nay, nước ta có nhiều quy định về việc sử dụng phân bón hữu cơ và

bảo vệ mơi trường đó là những cơ sở pháp lý của việc thực hiện đề tài.
- Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23 tháng 06 năm 2014;

13


- Quyết định số 1329- QĐ/BNN-KHCN ngày 15 tháng 5 năm 2007 của Bộ
NN và PTNT về việc công nhận tạm thời biện pháp kỹ thuật mới: “Biện pháp kỹ
thuật sản xuất giá thể dinh dưỡng làm bầu ươm cây giống, cây lâm nghiệp, cây
ăn quả, cây rau giống và rau thương phẩm” cho các tác giả: TS Cao Kỳ Sơn và
KS Phạm Ngọc Tuấn - Viện Thổ Nhưỡng Nông hố;
- Thơng tư số 41/2014/TT-BNNPTNT ngày 13/11/2014 của Bộ Nơng
nghiệp và Phát triển Nông thôn về việc hướng dẫn một số điều của nghị định
số 202/2013/NĐ-CP ngày 27 tháng 11 năm 2013 của chính phủ về quản lý
phân bón thuộc trách nhiệm quản lý nhà nước của bộ nông nghiệp và phát
triển nơng thơn.
2.3. TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ BIO-TOILET KHƠ
Con người ln ln tạo ra chất thải từ chính mình, chủ yếu là phân và
nước tiểu. Lượng phân thải mỗi người hằng ngày dao động vào khoảng 100 –
400 gram hoặc xấp xỉ 0,06 m3/năm.
Bảng 2.3. Hàm lượng chất dinh dưỡng và kim loại nặng trong phân người
Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

N

%

0,5

P2O5

%

0,37

K2O

%

1,0

Cd

mg/kg

0,4

Pb

mg/kg

1

Hg

mg/kg

0,5
Nguồn Trần Hiếu Nhuệ và cs. (2001)

Các chất thải người là nguồn mang nhiều mầm bệnh ngoài vấn đề gây mùi
hơi khó chịu và mất thẩm mỹ. Hình 2.1 cho thấy các đường đi của bệnh tật do ô
nhiễm từ chất thải người.

14