Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xử lý bã thải dong riềng làm phân hữu cơ sinh học tại huyện đà bắc tỉnh hoà bình

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
-------------------

TRẦN THỊ HẢI

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ BÃ THẢI DONG RIỀNG
LÀM PHÂN HỮU CƠ SINH HỌC
TẠI HUYỆN ðÀ BẮC - TỈNH HỊA BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ NƠNG NGHIỆP

Chun ngành : KHOA HỌC ðẤT
Mã số
: 60.62.15
Người hướng dẫn khoa học: TS. CAO KỲ SƠN

HÀ NỘI - 2011


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng
dẫn của TS. Cao Kỳ Sơn, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu phân bón và dinh
dưỡng cây trồng, Viện Thổ nhưỡng- Nơng hóa và các bạn ñồng nghiệp. Các
số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là hồn tồn trung thực và chưa
được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Người viết cam đoan

Trần Thị Hải

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

i


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS.
Cao Kỳ Sơn, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu phân bón và dinh dưỡng cây
trồng, Viện Thổ nhưỡng- Nơng hóa, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi
trong suốt q trình thực hiện và hồn thành luận văn này.
Tơi xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Thiếu Hùng, Trung tâm
Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ- Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm,
Ban lãnh ñạo Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Ban lãnh ñạo Trung
tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ, các cán bộ Bộ mơn Vi sinh- Viện Thổ
nhưỡng Nơng Hóa cùng các bạn ñồng nghiệp ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi
thực hiện và hồn thành luận văn này.
Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Nguyễn Xuân
Thành, Trưởng khoa Tài nguyên và Môi trường, PGS.TS. Nguyễn Hữu
Thành, Trưởng bộ mơn Khoa học đất, các thầy cơ Khoa Tài Nguyên và Môi
trường và anh, chị, em cán bộ Viện đào tạo sau đại học- Trường ðại học
nơng nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập và hồn
thành đề tài.
Lời cuối cùng là lịng biết ơn vô hạn dành cho cha mẹ, cùng tất cả thành
viên trong gia đình ln động viên, giúp sức cho tơi được học tập và nghiên cứu.
Tác giả

Trần Thị Hải

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

Danh mục hình

vii

1.

MỞ ðẦU

i

1. 1.

Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

1

1.2.

Mục đích và u cầu

2

1.2.1. Mục đích nghiên cứu

2

1.2.2. Yêu cầu nghiên cứu

2

2.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

3

2.1.

Hiện trạng chế biến nông sản và quản lý chất thải hữu cơ

3

2.2.

Các nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật phân giải chất thải hữu cơ
để sản xuất phân bón hữu cơ sinh học

3.

12

ðỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU

34

3.1.

ðối tượng nghiên cứu

34

3.2.

Phạm vi nghiên cứu

34

3.3.

Nội dung nghiên cứu

34

3.4.

Phương pháp nghiên cứu

34

4.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

39

4.1.

Khái quát về vùng trồng dong riềng của huyện ðà Bắc

39

4.1.1. Vị trí ñịa lí và ñiều kiện tự nhiên

39

4.1.2. Vị trí của cây dong riềng trong hệ thống cây trồng hàng năm

41

4.1.3. Các ñiều kiện liên quan ñến phát triển sản xuất cây dong riềng

42

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

iii


4.1.4. Vấn ñề phát triển chế biến dong riềng

44

4.2.

ðặc ñiểm chung của bã dong riềng

46

4.3.

Một số ñặc ñiểm chung của chủng vi sinh vật bổ sung vào mẫu ủ

48

4.4.

ðánh giá khả năng phân giải bã dong riềng của tổ hợp các chủng
VSV

4.5.

50

Kết quả ñánh giá tác ñộng của chế phẩm vi sinh vật ủ tới khả
năng phân huỷ bã dong riềng làm phân bón hữu cơ sinh học

52

4.5.1. Biến động của nhiệt ñộ tại các mẫu ủ

52

4.5.2. Biến ñộng của pH tại các mẫu ủ

54

4.5.3. Kết quả ñánh giá tác ñộng của chế phẩm tới thành phần hoá học
của bã thải dong riềng

55

4.6.

Kết quả ñánh giá vi sinh vật gây bệnh cho người

57

4.7.

Kết quả ñánh giá tác ñộng của chế phẩm vi sinh vật ủ tới tính
chất cảm quan của mẫu ủ

4.8.

Kết quả ñánh giá tác ñộng của chế phẩm vi sinh vật ủ tới độ chín
và độc tố của phân ủ ñối với cây trồng

4.9.

59

Hiệu quả kinh tế sản xuất phân hữu cơ sinh học từ bã thải dong
riềng

4.10.

57

61

Xây dựng qui trình kỹ thuật xử lý bã dong riềng phế thải thành
phân hữu cơ sinh học

62

5.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

64

5.1.

Kết luận

64

5.2.

Kiến nghị

65

TÀI LIỆU THAM KHẢO

66

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

iv


DANH MỤC VIẾT TẮT

CFU

Colony -forming unit

CMC

Carboxymethylcellulose

CT

Công thức

BTDR

Bã thải dong riềng

VSV

Vi sinh vật

NN&PTNT

Nông nghiệp và phát triển nông thôn

UBND

Ủy ban nhân dân

BOD

Biochemical oxygen Demand

COD

Chemical Oxygen Demand

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

v


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

3.1:

Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu mẫu phân

37

4.1:

Diện tích, sản lượng và giá trị các cây trồng hàng năm Huyện ðà
Bắc năm 2008 (Nguồn NN&PTNT)

4.2:

Diễn biến diện tích dong riềng huyện ðà Bắc

41
(Nguồn:

NN&PTNT)

43

4.3 :

Thành phần hóa học, độ ẩm và pH của ngun liệu

47

4.4 :

Mật ñộ các chủng vi sinh vật trong bã dong riềng

47

4.5:

ðặc ñiểm chung và hoạt tính sinh học của bộ chủng giống vi sinh
vật lựa chọn

4.6:

49

Tỷ lệ giảm trọng lượng bã dong riềng trong bình ủ bổ sung vi
sinh vật

51

4.7:

Kết quả theo dõi biến ñộng nhiệt ñộ trong mẫu ủ

52

4.8:

Kết quả theo dõi biến ñộng pH trong mẫu ủ

54

4.9 :

Kết qủa ñánh giá tác ñộng của chế phẩm tới tính chất hoá học của
cơ chất sau 45 ngày ủ

55

4.10:

Kết quả phân tích chất lượng phân bón hữu cơ sinh học

56

4.11:

Chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh trong mẫu ủ sau 30 ngày ủ

57

4.12:

Kết qủa ñánh giá tác ñộng của chế phẩm tới tính chất cảm quan
của cơ chất sau 45 ngày ủ

57

4.13:

Kết quả ñánh giá chất lượng ñống ủ bằng phương pháp sinh học

59

4.14:

Chi phí để ủ 01 tấn ngun liệu

61

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

vi

DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

4.1

Bản đồ hành chính huyện ðà Bắc- tỉnh Hịa Bình

4.2

Hoạt động chế biến và vận chuyển dong riềng tại ðà Bắc- tỉnh
Hịa Bình

4.3

46

Vịng phân giải xenlulo của các chủng VSV ( theo phương pháp
CMC-aza)

4.4

40

50

Thí nghiệm đánh giá giảm trọng lượng bã dong riềng trong bình
ủ bổ sung vi sinh vật

51

4.5

Biến ñộng nhiệt ñộ ñống ủ

53

4.6

Biến ñộng pH ñống ủ

54

4.7

Mẫu phân sau khi xử lí bằng chế phẩm vi sinh vật + dinh dưỡng
khống.

58

4.8

Mẫu đối chứng

58

4.9:

ðánh giá ảnh hưởng của phân ủ tới khả năng sinh trưởng phát

4.10

triển của cải

60

ðánh giá ảnh hưởng của phân ủ tới khả khả năng nảy mầm của ngô

60

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

vii


1. MỞ ðẦU
1. 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Ơ nhiễm mơi trường do phế thải của các làng nghề đang là một vấn đề
"nóng" ở Việt Nam. Các dạng ô nhiễm phổ biến ở các làng nghề là khí thải,
nước thải và chất thải rắn. ðây là 3 dạng ơ nhiễm phổ biến được sinh ra bởi
hoạt ñộng làng nghề, do họ chỉ chú ý ñến sản phẩm mà khơng có ý thức xử lý
các chất thải nguy hại, là nguyên nhân gây ra các bệnh và dịch bệnh cho bản
thân người lao động ở chính làng nghề và ảnh hưởng ñến cộng ñồng dân cư
sống xung quanh. Tình trạng này ngày càng gia tăng trong những năm gần
đây. Trong số những làng nghề gây ơ nhiễm nghiêm trọng cho mơi trường
xung quanh, có làng nghề tinh lọc bột sắn (Thành phố Huế), làng nghề sản

xuất bột dong riềng, thuộc Liêu Xá (Hưng Yên). Làng chế biến nơng sản
Dương Liễu - Hồi ðức, Hà Nội thì lại ô nhiễm bởi nước thải từ việc làm
miến, nấu mạch nha và thứ mùi chua ung ủng của bột sắn, bột dong riềng.
Nước thải từ các làng nghề đều khơng được xử lý mà thải ln ra mương hay
cống thốt nước quanh làng. Dương Liễu có nghề làm miến và chế biến nơng
sản từ rất lâu rồi nhưng cho đến nay, các phương pháp sản xuất vẫn hồn tồn
thủ cơng, nhỏ lẻ, chủ yếu là hộ gia đình. Theo ơng Nguyễn Danh Bảo, vào
mùa làm miến, trung bình mỗi hộ sản xuất ở Dương Liễu làm tới 5-7
tấn/ngày, lượng nước thải và bã thải ra rất lớn, chất ñống tại sân, cổng, đường
làng... bốc mùi khó thở. Vì vậy, chất thải đã khiến làng nghề trong tình trạng
báo động đỏ về ô nhiễm, nhất là nước thải và bã củ dong riềng để làm miến
khơng biết xử lý thế nào.
Huyện ðà Bắc tỉnh hịa Bình cũng là một địa phương trồng dong riềng
với diện tích tương đối, tồn huyện trồng khoảng 448,4 ha (nguồn NN &
PTNT năm 2009) và có xu hướng tăng. Vì cây dong riềng là một loại cây dễ
trồng, khơng mất cơng chăm sóc lại cho giá trị kinh tế cao nên những năm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

1


gần ñây việc trồng và chế biến củ dong ngày càng phát triển. Việc chế biến
dong riềng cần dùng nhiều nước; bã và nước xả ra càng nhiều ñã làm ách
tắc dịng chảy và gây nên sự ơ nhiễm mơi trường trầm trọng ở huyện và các
vùng lân cận. Hàng năm mùa thu hoạch dong riềng ñến ñồng thời cũng là
lúc người dân ở huyện và các vùng lân cận phải sống chung với ô nhiễm
môi trường nặng. Nguồn nước ở mương máng, hồ ao do nước thải và bã
dong riềng xả ra khơng tiêu thốt được, ứ đọng lại, phân huỷ gây nên mùi
hôi thối kéo dài hàng tháng.
Với mong muốn giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở các làng nghề chế

biến nông sản, tận dụng nguồn bã thải dong riềng xử lý thành phân bón hữu
cơ sinh học, ñề tài: "Nghiên cứu xử lý bã thải dong riềng làm phân hữu cơ
sinh học tại huyện ðà Bắc- tỉnh Hịa Bình" được tiến hành là rất cấp thiết.
1.2. Mục ñích và yêu cầu

1.2.1. Mục ñích nghiên cứu
Xử lý bã thải làng nghề chế biến dong riềng tại huyện ðà Bắc- tỉnh Hịa
Bình làm phân hữu cơ sinh học.

1.2.2. u cầu nghiên cứu
Xây dựng được quy trình xử lý bã thải dong riềng thành phân hữu cơ sinh
học giải quyêt vấn đề ơ nhiễm mơi trường đất tại các làng nghề huyện ðà Bắc
tỉnh Hịa Bình.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

2


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Hiện trạng chế biến nông sản và quản lý chất thải hữu cơ

2.1.1. Tình hình sản xuất của các cơ sở chế biến nông sản và quản lý chất
thải hữu cơ
Chế biến nông sản, chủ yếu là chế biến tinh bột từ các sản phẩm nông
nghiệp như chế biến tinh bột từ sắn, dong riềng, đậu, … Chế biến nơng sản có
từ rất lâu ở các hộ gia đình nhỏ lẻ, việc chế biến tinh bột chủ yếu phục vụ cho
nhu cầu của gia đình cùng với dụng cụ thơ sơ do vậy bã, nước thải không
nhiều. Ngày nay do dân số tăng, nhu cầu sử dụng các sản phẩm chế biến từ
nông sản tăng, hơn nữa sản phẩm cịn mang tính chất hàng hóa làm tăng hoạt

động sản xuất chế biến nơng sản. Việc chế biến khơng cịn ở quy mơ nhỏ lẻ mà
trở thành các hợp tác xã, các làng nghề chế biến nơng sản, kèm theo nó là
lượng chất thải tăng.
Chất thải ở các làng nghề cũng là vấn ñề “nóng” cần tháo gớ. Theo
thống kê của sở Cơng thương, Hà Nội hiện có 1.310 làng có nghề, trong đó
310 làng được cơng nhận làng nghề. Tại một số làng nghề, mặc dù chính
quyền địa phương đã tổ chức các tổ thu gom rác đến tận ngõ ngách, thơn xóm
nhưng tình trạng rác lấn đường, lấn kênh, mương, ruộng, ao hồ… vẫn chưa
ñược giải quyết triệt ñể. ðặc biệt, các xã có nghề chế biến nơng sản như Hữu
Hịa (Thanh Trì), Dương Liễu, Minh Khai (Hồi ðức), xã Tân Hịa (Quốc
Oai)… Vấn nạn môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng.
Xã Dương Liễu nằm ở phía tây bắc huyện Hồi Ðức, dân số hơn 12
nghìn người, diện tích đất tự nhiên 410,57 ha, trong đó, đất nơng nghiệp hơn
295 ha. Với truyền thống sản xuất lâu ñời, lực lượng lao ñộng trẻ dồi dào, thị
trường tiêu thụ ổn ñịnh, người dân Dương Liễu tập trung ñầu tư chiều sâu
phát triển nghề chế biến tinh bột. Diện tích đất nơng nghiệp hiệu quả thấp
ngày càng thu hẹp, nhường chỗ cho phát triển nghề và dịch vụ. Vấn ñề việc
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

3


làm cho người dân nơng thơn được giải quyết tốt tại chỗ. Ngồi ra, làng nghề
thu hút nhiều lao động ngồi địa phương. Ðời sống của người dân từng bước
được cải thiện, nhiều hộ khá giả, bộ mặt nông thôn có đổi thay tích cực. Tuy
nhiên, ơ nhiễm mơi trường ở Dương Liễu ñang ở mức báo ñộng.
Ðặc thù của nghề chế biến nông sản là lượng bã thải lớn, chiếm 65 đến
70%. Vào chính vụ chế biến, kéo dài từ tháng mười đến tháng tư, trung bình
mỗi ngày làng nghề Dương Liễu thải ra hơn 500 tấn bã thải, 12.000 m3 nước
thải. Trong số này, gần 300 tấn bã thải từ q trình chế biến tinh bột sắn thơ

được tận dụng làm thức ăn gia súc. Những bã thải cịn lại và nước thải đổ trực
tiếp ra hệ thống thốt nước, ra mương, ao, hồ.
Chính quyền xã đã thành lập tổ vệ sinh môi trường gồm 15 thành viên
với công việc chủ yếu là khơi thông cống rãnh, xử lý cục bộ các ñiểm ùn tắc;
thu gom rác thải hằng ngày. Việc xây hầm bi-ơ-ga được thực hiện nhưng
khơng ñem lại hiệu quả do diện tích ñất ở chật hẹp, đầu tư cải tạo hệ thống
thốt nước, bể chứa tốn kém. Nhiều đồn nghiên cứu mơi trường trong nước
và quốc tế cũng đã đến khảo sát, tìm hiểu. Tuy nhiên, do lượng rác thải, bã
thải quá lớn, nguồn kinh phí đầu tư có hạn nên ơ nhiễm mơi trường làng nghề
Dương Liễu ngày càng xấu ñi. Các bụng chứa nước thải, bã thải hiện ñang
quá tải, trở thành nguồn ô nhiễm lớn. Tình trạng ô nhiễm trầm trọng cũng xảy
ra tại ñịa bàn các xã lân cận là Cát Quế, Minh Khai.
Với nhiều năm phát triển nghề chế biến tinh bột sắn, dong riềng, kinh tế
của các hộ trong làng Minh Hồng, xã Minh Quang, Ba Vì, Hà Nội ñã có
những ñổi thay mạnh mẽ, ñời sống của người dân ñược nâng cao. Nhưng
cùng với việc phát triển nghề, mơi trường nơi đây đang trong tình trạng ơ
nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là ơ nhiễm nguồn nước ngầm.
Các làng nghề có tốc độ tăng trưởng kinh tế khá, nhưng ô nhiễm môi
trường ñang trở thành vấn ñề bức xúc. Theo điều tra của cơ quan chun mơn,

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

4


ước tính mỗi ngày các làng nghề thải ra từ 20 ñến 30 tấn rác. Rác thải rất ña
dạng, chưa qua xử lý, tồn tại trong nhà, ngồi đường.[23]
Ở một số làng làm bún, làm giày da ở huyện Gia Lộc- Hải Dương, rác
và nước thải đang ảnh hưởng khơng nhỏ tới ñời sống của nhân dân. Nguồn
nước, ñất và khơng khí bị ơ nhiễm đều vượt nhiều lần các chỉ tiêu về vệ sinh

môi trường... Thôn Mạn ðê (xã Nam Trung, Nam Sách, Hải Dương) từng là
một điển hình về mơi trường xanh- sạch, nay cũng đang "kêu cứu" vì rác và
nước thải của làng nghề chế biến nơng sản. Trong 700 hộ của thơn có tới hơn
300 hộ làm nghề, mỗi ngày thải ra 3 tấn rác, chủ yếu là phế phẩm từ hành, tỏi,
bí ngơ, riềng. Mỗi tuần, rác thải chỉ ñược thu gom, xử lý một lần. Ao, hồ ở
ñây ñã cơ bản ñược lấp... bằng rác, cả làng ñều ăn bằng nước mưa, tắm rửa
bằng nước giếng khơi.
Nhiều thủy vực ở nơng thơn khơng cịn khả năng tự làm sạch. Chất thải
sản xuất, sinh hoạt thải bừa bãi, khơng được quản lý và xử lý kịp thời, tăng
thêm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng trực tiếp ñến sức khỏe và ñời sống nhân
dân ở nhiều làng nghề. Theo thống kê của ngành y tế, ở một số làng nghề, số
lượng người mắc các bệnh ung thư, ñường ruột, sốt xuất huyết, ñau mắt, phụ
khoa, viêm đường hơ hấp, nhất là ở trẻ em có chiều hướng gia tăng và xảy ra
thường xuyên hơn.
Cùng với rác thải làng nghề, người dân nơng thơn cịn phải "gánh"
thêm cả chất thải từ chăn nuôi. Sở NN&PTNT Hà Nội cho biết, các huyện
ngoại thành có hơn 17 triệu gia súc, gia cầm được chăn ni theo mơ hình hộ
gia đình và trang trại chăn ni tập trung. Trung bình mỗi ngày lượng chất
thải phát sinh trong chăn nuôi là 50.000 tấn. Kết quả ñiều tra của TP Hà Nội
năm 2009 cho thấy, số chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh tại các ñịa phương
chỉ chiếm 51%. Hiện tại, phương pháp xử lý chất thải rắn trong chăn ni cịn
đơn giản, chủ yếu tận dụng làm thức ăn cho cá, ủ phân hoai mục để bón cho
lúa, hoa màu... Cịn chất thải lỏng trong chăn ni ở Hà Nội đang bị bỏ ngỏ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

5


Tại 3 thôn của xã Lai Vu- Kim Thành- Hải Dương có nhiều nguồn gây
ơ nhiễm, nhưng lớn nhất là chất thải trong chăn ni. Mỗi ngày, gần 30 nghìn

con lợn thải ra khoảng 40 tấn phân, trong đó chỉ 1/3 được xử lý. Phân tích các
mẫu nước thải, nước mặt và khơng khí cho thấy, hầu hết các chỉ tiêu đều vượt
tiêu chuẩn cho phép: Nồng độ khí H2S vượt tiêu chuẩn cho phép 71%; nước
thải có hàm lượng N-NH3 vượt 31,6 lần, BOD và COD ñều vượt từ 3,2 ñến
3,96 lần, Coliform vượt tới 55 lần… [21]
Theo Viện Nước tưới tiêu và môi trường, Viện Khoa học thủy lợi Việt
Nam, đến năm 2010, khối lượng chất thải nơng thơn Việt Nam khoảng hơn
145.000.000 tấn. ðó là chất thải chăn nuôi, chất thải sinh hoạt, chất thải làng
nghề, chất thải y tế... Bên cạnh đó, bao bì thuốc bảo vệ thực vật là nguồn chất
thải nguy hại ñang là mối lo của nơng thơn.
Ơ nhiễm mơi trường từ các làng nghề nói chung và ơ nhiễm do chất
thải hữu cơ nói riêng đang là bất cập. Ngun nhân chính của tình trạng ơ
nhiễm ở các làng nghề là do quy mơ sản xuất nhỏ nên khó khăn trong đầu tư
cải tiến cơng nghệ, nâng cấp máy móc, thiết bị; tập quán sản xuất, sinh hoạt
vẫn theo kiểu "tiểu nông”; trình độ của người lao động hạn chế, chỉ học nghề
theo kinh nghiệm; cơ sở hạ tầng ở nông thôn rất hạn chế. ðặc biệt, nhận thức
và ý thức trách nhiệm về bảo vệ mơi trường của cộng đồng dân cư còn rất hạn
chế, hiệu quả quản lý nhà nước về môi trường chưa cao... Làng nghề không
chỉ là một lực lượng phát triển kinh tế, mà còn là một thành tố hình thành nên
đời sống dân cư nơng thơn mới, do đó bảo vệ mơi trường khơng chỉ là một
nhiệm vụ có tính xã hội sâu sắc, mà cịn là vấn đề sống cịn, bảo đảm sự phát
triển bền vững.

2.1.2. Chất thải hữu cơ từ chế biến tinh bột dong riềng
Dong riềng Canna edulis Ker cây thân thảo, họ dong riềng (Cannaceae)
có nhiều tên địa phương khác nhau tại Việt Nam như khoai chuối, khoai lào,
dong tây, củ ñao, khoai riềng, củ đót, chuối nước. [4]
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

6

Cây dong riềng là cây có giá trị kinh tế khá cao. Ở Việt Nam, khí hậu
nhiệt đới gió mùa khá phức tạp, trong khi các loại hoa màu khác bị thời tiết
thiên tai chi phối ñe doạ nhưng cây dong riềng trồng là có ăn, sản lượng cao
hơn các cây khác [4]. Dong riềng không những cho phép khai thác sản phẩm
chính là củ mà cịn cho phép chúng ta tận dụng triệt ñể các sản phẩm phụ như
lá, thân cây để làm phân bón và ngun liệu cho cơng nghiệp. Thân cây dong
riềng có sợi màu trắng bền và có thể dệt được bao đựng, trong thân cây, bẹ lá.
Trước khi lấy sợi dệt bao, nếu ñưa vào ép lấy nước thanh ngọt của nó thì có
thể lấy ñược ñường kết tinh trắng, và nguyên liệu ñể chế huyết thanh ngọt, ưu
trương, ñẳng trương… Lá dong riềng ủ làm làm phân xanh là một nguồn phân
bón rẻ tiền mà lại rất tốt ñối với cây trồng.
Dong riềng ñược nhập vào Việt Nam ñầu thế kỷ 19. Năm 1898, người Pháp
ñã trồng thử dong riềng ở nước ta nhưng rồi cơng việc đã bị dừng lại vì thời đó
chưa biết cách chế biến tinh bột dong riềng [1]. Từ năm 1961 đến 1965 một số
nghiên cứu về nơng học với cây dong riềng ñã ñược thực hiện tại Viện khoa học
kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam [32] nhằm mục ñích mở rộng diện tích dong
riềng, tuy nhiên vấn ñề trồng dong riềng vẫn khơng được quan tâm vì thiếu công
nghệ chế biến và tiêu thụ thấp. Từ năm 1986 do nhu cầu sản xuất miến từ bột
dong riềng ngày càng tăng ñã ñi kèm với việc mở rộng diện tích tự phát trồng
loại cây này. Những địa phương trồng dong riềng với diện tích lớn là Hồ Bình,
ngoại thành Hà Nội, Sơn La, Lai Châu, Thanh Hoá, Hưng Yên, Tuyên Quang và
ðồng Nai. Vào những năm 60 của thế kỷ XX, dong riềng ñược trồng chủ yếu
nhằm ñảm bảo an ninh lương thực và có năm đã đạt trên 21 ngàn ha [4]. Hiện
nay loại cây này khơng được ñưa vào danh mục thống kê quốc gia, tuy vậy một
số nhà nghiên cứu cũng ñưa ra con số ước đốn về diện tích dong riềng nước ta
những năm gần ñây vào khoảng 30 nghìn ha [34] với các giống dong riềng lấy
củ và dong riềng cảnh vẫn ñược trồng phổ biến khắp cả nước, từ vùng ñồng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

7


bằng, trung du ñến các vùng núi cao như Sa Pa, tỉnh Lào Cai, Bắc Hà, tỉnh Hà
Giang, Phó Bảng, tỉnh Tuyên Quang...[4].
Theo một số tài liệu, vì trong thân lá dong riềng có một lượng dự trữ chất
dinh dưỡng khá cao do đó cây chịu hạn giỏi hơn lúa, khoai lang và sắn. Dong
riềng có sức sống rất mạnh, có khả năng thích nghi cao với điều kiện ngoại
cảnh, có sức chống đỡ tốt với sâu bệnh. Cây khơng có nhu cầu nhiều về ánh
sáng nên có thể sinh trưởng bình thường nơi cớm nắng. Cây dong riềng cũng
có khả năng chống chịu tốt với giá rét, có thể trồng ở những nơi mà khoai lang,
sắn khơng trồng được. Hơn nữa, dong riềng cịn là cây trồng dễ tính, u cầu
đất khơng nghiêm khắc nên có thể trồng trên nhiều loại ñất khác nhau vẫn cho
năng suất củ cao. Nếu trồng ở nơi đất tốt, một khóm có thể thu được 15-20kg.
Trồng trên diện tích lớn dong riềng có thể cho năng suất ñạt tới 45-60 tấn củ/ha
nếu thâm canh. Với những ñặc ñiểm này, dong riềng ñã trở thành một loại mặt
hàng có nhiều triển vọng phát triển ở vùng miền núi nước ta, có thể phát triển
cây dong riềng trên một phạm vi rộng lớn ở nhiều vùng ñể tăng nguồn vật liệu
cho sản xuất ngành hàng miến, tinh bột và các sản phẩm khác. [35]
Dong riềng có kích thước hạt tinh bột lớn, tới 150 micron, trong khi tinh
bột sắn chỉ là 35 micron. ðiều này giúp cho việc tách chiết tinh bột dong
riềng dễ dàng hơn so với một số cây có củ khác. Một đặc tính quan trọng khác
đó là hàm lượng amiloza trong tinh bột dong riềng cao ñạt từ 38% - 41%, xấp
xỉ con số đó đối với tinh bột đậu đỗ (46% - 54%) [30]. ðiều này tạo nên một
số ñặc tính (dai và giịn) của sợi miến dong tương tự miến ñỗ xanh, trong khi
giá thành miến dong thường rẻ gấp đơi so với miến đậu xanh. ðây là lợi thế
canh tranh của miến dong so với miến ñậu xanh. Dong riềng chế biến thành
bột lợi gấp 2-3 lần trồng lúa trong điều kiện khó khăn.

Do tinh bột dong riềng có những đặc tính nổi bật như đã đề cập ở trên
nên ở nước ta tại những vùng có diện tích trồng đáng kể, dong riềng hầu hết
được chế biến thành tinh bột, sau đó làm miến. Tuy nhiên, các quy trình chế
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

8


biến miến dong ở nước ta hiện nay vẫn mang tính thủ cơng chưa đảm bảo chất
lượng và chỉ có một số ít nhà máy sử dụng tinh bột dong ñể sản xuất miến ăn
liền. Dong riềng hiện nay ñược chế biến với khối lượng lớn chủ yếu tại một
số làng nghề tại Quốc Oai, Hồi ðức, Ba Vì (Hà Nội), Trảng Bom (ðồng
Nai), Yên Mỹ, Khoái Châu (Hưng Yên). Hiện nay nhu cầu sử dụng miến
trong nước và xuất khẩu ngày càng tăng dẫn tới việc chế biến tinh bột dong
riềng ngày càng phát triển. Và ñi kèm với nó là vấn đề ơ nhiễm mơi trường từ
bã thải, nước thải.
Xã Dương Liễu, huyện Hoài Ðức, Hà Tây cũ là xã có truyền thống chế
biến tinh bột dong riềng. Vào chính vụ chế biến, kéo dài từ tháng mười ñến
tháng tư, trung bình Dương Liễu thải ra hơn 200 tấn bã thải từ quá trình chế
biến tinh bột dong riềng khơng được thu gom, xử lý mà xả thẳng vào hệ thống
thoát nước. Mặt khác, hệ thống tiêu thoát nước thiếu ñầu tư, cải tạo ñồng bộ
nên thường xuyên xảy ra tình trạng ứ đọng cục bộ. Bã thải chảy theo hệ thống
thoát nước dân sinh, dồn vào mương Ðan Hoài rồi thải trực tiếp ra kênh T5.
Một phần nhỏ bã thải dong riềng được cơng ty TNHH Mặt trời xanh xử lý
làm phân vi sinh, phần lớn vẫn xả trực tiếp ra mơi trường. Ngồi ra, cịn thêm
lượng chất thải chăn nuôi, phế thải xây dựng, rác thải sinh hoạt càng khiến
môi trường ô nhiễm nặng.[24]
Nghề chế biến tinh bột ở Minh Hồng có từ năm 1971, do một người
thợ của làng nghề Sấu Giá (Hoài ðức) về dạy nghề cho các hộ xã viên. Sau
khi chế biến thành tinh bột sẽ ñược bán cho các làng nghề làm miến ở Hồi

ðức. ðến năm 2001, Minh Hồng được cơng nhận là làng nghề, người dân
trong làng đã khơng ngừng đưa các thiết bị máy móc tiên tiến vào sản xuất
như máy nghiền, máy xay vỏ. Hiện nay, cả làng có 235 hộ với 1.245 nhân
khẩu thì có tới 203 hộ làm nghề chế biến tinh bột sắn và dong riềng. Gia
đình chị Lương Thị Mận đã có thâm niên gần 30 năm làm nghề này cho biết:
“Trung bình mỗi ngày, gia đình chị chế biến được 2 - 3 tấn nguyên liệu, thu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

9


ñược 1,2 - 1,5 tấn tinh bột”. Vào những tháng cao điểm trung bình mỗi hộ
chế biến khoảng 4 tấn nguyên liệu/ngày thì cả làng sẽ thải ra khoảng trên
250m3 nước thải ra môi trường”. [21]
Trước thực trạng trên, nhân dân trong làng đã cố gắng cải tạo hệ thống
thốt nước nhưng là một làng nằm giữa ñỉnh núi Ba Vì, nên việc cải tạo gặp rất
nhiều khó khăn. Dịng suối Víp là nơi mà nước thải trong làng xả ra, do xả
nguồn nước bẩn này ra sông ðà nên con sông này cũng chịu chung cảnh ô
nhiễm. Vào vụ chế biến chính thì những con mương có màu đen kịt. Việc nước
thải tồn ñọng lâu ngày ñã ảnh hưởng rất lớn tới nguồn nước ngầm. Toàn bộ các
hộ trong làng đều sử dụng nguồn nước giếng khơi, có những giếng đào sâu tới
20m nhưng vẫn có mùi khó chịu. Trước thực trạng ô nhiễm môi trường ở Minh
Hồng ngày càng nghiêm trọng, UBND xã Minh Quang cùng với Trung tâm
Nước sinh hoạt - Vệ sinh môi trường nông thôn và Trung tâm Tư vấn khoa học công nghệ và mơi trường Hà Tây (cũ) đã tiến hành khảo sát thiết kế, báo cáo dự
án xây dựng hệ thống hầm Bioga xử lý nước thải chế biến nông sản của làng
nghề Minh Hồng. Theo như dự án báo cáo sẽ xây dựng 203 hầm Bioga tại các
hộ gia đình với cơng suất - 3m3/ngày/hộ. Nhưng khi thực hiện vấn đề khó khăn
gặp phải là thiếu vốn. Chính vì vậy dự án này đã khơng được triển khai và đến
nay cũng khơng cịn tính khả thi. Thực trạng ơ nhiễm mơi trường làng nghề
Minh Hồng ñang ở mức báo ñộng nghiêm trọng.[21]

Từ lâu, người dân xã Tứ Dân (Khối Châu) đã phải chịu ảnh hưởng ô
nhiễm nặng nề do chất thải của nghề chế biến dong riềng. Trồng cây dong lấy
củ ñể chế biến thành tinh bột làm miến là một nghề đã có từ lâu đời ở Tứ Dân.
Xã có diện tích đất canh tác là 385.78 ha, trong đó diện tích trồng cây dong
riềng là 296ha (chiếm 77%). Tồn xã có tới 2.070 hộ trồng và chế biến dong.
Vì cây dong là một loại cây dễ trồng, không mất cơng chăm sóc lại cho giá trị
kinh tế cao nên những năm gần ñây việc trồng và chế biến củ dong ngày càng
phát triển. Việc chế biến dong cần dùng nhiều nước; bã và nước xả ra càng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

10


nhiều đã làm ách tắc dịng chảy và gây nên sự ô nhiễm môi trường trầm trọng
ở xã và các vùng lân cận. Hàng năm mùa thu hoạch dong ñến ñồng thời cũng
là lúc người dân ở xã và các vùng lân cận phải sống chung với ô nhiễm môi
trường nặng. Nguồn nước ở mương máng, hồ ao do nước thải và bã dong xả
ra khơng tiêu thốt được, ứ ñọng lại, phân huỷ gây nên mùi hôi thối kéo dài
hàng tháng. ðến khi những cơn mưa ñầu mùa hạ đổ xuống, nước bị ơ nhiễm
theo các dịng chảy trơi ñi. Biết là ô nhiễm môi trường nặng, ảnh hưởng trực
tiếp ñến ñời sống sinh hoạt hàng ngày và sức khoẻ nhưng nhiều năm trơi qua
người dân ở đây vẫn phải bám lấy nghề... Giá trị kinh tế của 1 sào canh tác
trồng dong xen ñỗ và lạc cho thu nhập trên 2 triệu. Bà con nơng dân ở đây vẫn
gọi cây dong riềng là cây "lười" vì người dân chỉ việc trồng cây xuống rồi thu
hoạch, không mất công chăm bón.[22]
Các làng nghề chế biến tinh bột từ sắn và dong riềng khác cũng đang
chịu tình hình ơ nhiễm như các làng nghề trên như Thôn Mạn ðê (xã Nam
Trung, Nam Sách, Hải Dương), một người dân trong thôn cho biết, sợ nhất
vào mùa làm miến, rác như ñống rơm trên đường đi, gom đốt khơng kịp, gặp
mưa là thối um.

Trong quá trình sản xuất chế biến tinh bột từ dong riềng ñã thải ra một
lượng bã rất lớn, chiếm khoảng 20- 25% lượng ngun liệu ban đầu. Gây
khơng ít khó khăn về diện tích bãi chứa nhất là sự ô nhiễm môi trường. Thành
phần của chúng bao gồm phần lớn là xenlulo, lignin, ngồi ra chúng cịn chứa
một số ñộc tố, pH thấp, nhiều loại VSV gây bệnh gây ảnh hưởng ñến sinh
hoạt, ñời sống con người. Phế thải này sau khi thải ra không thể sử dụng trực
tiếp cho mục đích nơng nghiệp mà chúng cần được xử lý bằng các biện pháp
hóa học hoặc sinh học. Xử lý phế thải bằng phương pháp sinh học ñang là
một giải pháp hữu hiệu ñang ñược nhiều nhà khoa học quan tâm. Phế thải bã
dong riềng sau khi ñược xử lý bằng phương pháp sinh học ñược bổ sung thêm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

11


một số lồi VSV có ích sẽ là một nguồn ngun liệu có giá trị phục vụ cho
sản xuất nơng nghiệp như phân bón hữu cơ vi sinh.
2.2. Các nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật phân giải chất thải hữu cơ để sản
xuất phân bón hữu cơ sinh học

2.2.1. Vai trị của VSV làm tác nhân chuyển hóa chất thải hữu cơ
Trong cấu trúc của thực vật có 3 thành phần cơ bản xenlulo, hemi
xenlulo, và lignin. Các thành phần này thường có tỷ lệ khơng giống nhau,
chúng thường liên kết với nhau tạo thành một khối và quyết định tính chất
hố lý riêng cho từng lồi thực vật. [30]
Xenlulo là thành phần cơ bản cấu tạo nên màng tế bào thực vật và là cơ
chất phổ biến nhất trong tự nhiên. Thông thường xenluloza của tế bào thực vật
chiếm 50% tổng số hydrocacbon có trên trái đất. Sản lượng xenlulo ñược tổng
hợp hàng năm lớn hơn bất kỳ chất hữu cơ nào khác, trên trái ñất chúng chiếm

khoảng 4.1010 tấn. Lượng xenlulo lớn này nếu khơng có sự phân giải, chuyển
hố của vi sinh vật thì sẽ đọng lại và tích luỹ dần tràn ngập trái đất.[14]
Xenluloza rất phổ biến trong tự nhiên, hàng năm lượng xenluloza do thực
vật tổng hợp nên là 1011 tấn và xenluloza thường tồn tại phân bố ở dạng sau :
* Các phế thải nông nghiệp: rơm rạ, thân, lá, vỏ cây…
* Các phế thải công nghiệp chế biến như: gỗ vụn, mạt cưa, bã dong riềng…
* Các chất thải sinh hoạt: giấy, rác, bao bì…
Hemi-xenluloza cũng là thành phần của thành tế bào thực vật, ñứng thứ
hai về khối lượng. So với xenluloza thì hemi-xenluloza có cấu trúc khơng
chặt, dễ bị phân giải khi bị axit lỗng, đơi khi cịn bị phân giải trong nước
nóng và chúng dễ dàng bị phân giải bởi enzim hemi-xenluloza.[14]
Hemi-xenluloza tồn tại chủ yếu ở các phần như vỏ hạt, bẹ ngơ, cám, rơm rạ.
Trong q trình ni cấy vi sinh vật, hemi-xenluloza thường được tạo
thành sớm hơn, có thể do hemi-xenluloza dễ đồng hố hơn xenluloza.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

12


Trong tự nhiên quá trình phân huỷ hemi-xenluloza thường xảy ra song
song với quá trình phân huỷ xenluloza. Những vi sinh vật có khả năng thuỷ
phân dễ dàng hemi-xenluloza nhờ tiết ra các enzim endo-1,4 -β-D glucozit
thuỷ phân xylan (là loại gốc ñường chiếm chủ yếu trong hemi-xenluloza) tạo
thành các ñoạn ngắn và sau ñó β-xylosilaza sẽ thuỷ phân thành các đường đơn
xylaza. Ngồi ra cũng có sự tham gia của một số cấc enzim thuỷ phân mạch
nhánh.[15]
Thành phần cuối cùng là lignin. Lignin là một hợp chất cao phân tử,
ngưng tụ từ 03 loại rượu, chủ yếu là rượu trans-pcanarilic-cony ferylic và
trans-cynapylic. [30]

Trong thực vật lignin thường tập trung nhiều ở các mơ hố gỗ và có vai
trị như chất liên kết các tế bào, do đó làm tăng ñộ bền cơ học, tăng khả năng
chống thấm, ngăn chặn các chất ñộc và vi sinh vật gây bệnh cũng như tác
động từ bên ngồi vào.[2,30]
Lignin rất bền với tác dụng của enzim do vậy trong cây lignin chỉ ñược
tạo ra mà khơng khơng tham gia vào q trình trao ñổi chất. [30]
Trong tự nhiên lignin có thể bị phân giải bởi nấm mục trắng
(phanerochaete chryosporium), còn trong thực vật lignin thường tập trung ở
các mơ hố gỗ và có vai trò như chất liên kết các tế bào, do ñó mà tăng ñộ bền
cơ học, tăng khả năng chống thấm, ngăn chặn các chất ñộc, các vi sinh vật
gây bệnh cũng như tác dụng khác từ bên ngoài.
Từ những nội dung trình bày ở trên ta thấy:
Cấu trúc của xenluloza là cấu trúc phức tạp và chặt chẽ, vì vậy mà
xenluloza rất bền trong ñiều kiện tự nhiên. Các thành phần tạo thành xenlulza
có cấu tạo và thành phần rất khác nhau. Do đó việc phá vỡ cấu trúc này địi
hỏi phải có sự hiểu biết sâu sắc đặc tính của từng phần tạo ra chúng và từ đó
sử dụng những chủng vi sinh vật, biện pháp thích hợp ñể phân huỷ chúng.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

13


Vi sinh vật phân giải xenluloza: Là những vi sinh vật có khả năng
tổng hợp được hệ enzym xellulaza. Trong tự nhiên có rất nhiều lồi vi sinh
vật có khả năng tham gia vào quá trình phân giải ligno-xenluloza như: nấm,
xạ khuẩn, vi khuẩn. Trong điều kiện hiếu khí các loài nấm phân huỷ xenluloza
mạnh hơn nhiều so với các lồi vi khuẩn. Ngược lại trong điều kiện hiếu khí
các loài vi khuẩn lại tỏ ra phân huỷ mạnh hơn so với nấm sợi. [14]
Nhiều nhóm có khả năng phân huỷ xenluloza nhờ có hệ enzim

xenluloza ngoại bào, trong đó vi nấm có khả năng phân huỷ mạnh vì nó tiết ra
mơi trường một lượng lớn enzim có đầy đủ các thành phần, đáng chú ý là
Tricoderma.
Trong q trình phân giải các hợp chất hữu cơ có chứa xenluloza, nấm,
xạ khuẩn, vi khuẩn tạo ra các sản phẩm và sinh khối của chúng như: phẩm
phụ khác. Trong các loài nấm, vi khuẩn có khả năng phân giải hợp chất
xenluloza đáng kể là những loài sau:
- Nấm mốc: Trichoderma reesei, spotrichum, …
- Vi khuẩn kỵ khí: Clostridium.
- Vi khuẩn hiếu khí: Pseudomonas, Achomobacter.
- Xạ khuẩn: Steptomyces, Micromonospora, Proactynomyces….
Trong đó Steptomyces có khả năng phân huỷ rác cao, xạ khuẩn này
thuộc nhóm ưa nóng, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 45-500C, thích hợp cho q
trình ủ rác. [14]
Vi sinh vật phân giải hemi-xenluloza:
Hemi-xenluloza là enzim ít được người ta nghiên cứu ngoại trừ
xynalaza là một hemi-xenluloza rất phổ biến trong tự nhiên. Các tác giả cho
rằng vi sinh vật tổng hợp xenluloza đồng thời xảy ra q trình tổng hợp
xylanaza, khả năng này thường gặp ở vi sinh vật dạ cỏ như [11]: Bacteria,
Bacillus, Ruminococus…, và các vi khuẩn thuộc chi: Clostridium. Ngoài vi
khuẩn cũng thấy một số nấm sợi cũng có khả năng tạo xylanaza như:
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

14


Mycothecium, Verrucaria, Aspergillus….và nhóm xạ khuẩn Streptomyces, vi
khuẩn Bacillus...
Vi sinh vật phân giải lignin
Trong tự nhiên lignin bị phân hủy rất chậm, thường kéo dài hàng tháng

thậm chí tới hàng năm. Các vi sinh vật tham gia phản ứng phân hủy lignin
thường là nấm mục, xốp như các loài: Allesshera, Pseuosis, Chactomium…
Ngồi ra người ta cịn thấy các lồi nấm trắng như Corrolu versiolor Dolyrus,
Polydonic Versicolor và các loài vi khuẩn như Nocardia, Steptomyces,
Pseudomonas, Agrobacteriu.[14]
Vi sinh vật khử mùi hôi:
Tinh bột bao gồm hai cấu tử là amiloza và amilopectin. Amiloza là những
chuỗi khơng nhánh bao gồm các đơn phân glucoza liên kết với nhau bằng liên
kết 1,4glucozit. Amilopectin là chuỗi phân nhánh gồm các ñơn phân glocuza gắn
với nhau khơng chỉ nhờ liên kết 1,4 glucozit mà cịn nhờ 1,6 glucozit.
Một số lồi vi sinh vật có khả năng sinh enzim khử mùi hôi như:
Candida,

Saccharomyces,

Endomycopsis,

Bac.subtilis,

Clostridium,

Pseudomonas...
Vi sinh vật phân giải protein:
Protein có cấu trúc rất phức tạp, đơn vị cơ bản tham gia vào cấu tạo
protein là các axitamin, chúng có liên kết với nhau nhờ liên kết peptid (-CONH). Nhóm vi sinh vật phân hủy protein có khả năng sinh tổng hợp các enzim
proteasa, peptidaza ñể phân giải protein thành các axid amin và một phần của
các axid amin ñược vi sinh vật hấp thụ, một phần còn lại thơng qua q trình
khử amin tạo thành NH3.
Các chủng vi khuẩn như: Bacillus mycoides Bacillus subtilis,
Pseudomononas fluorences, Achromobacter, Clostridium sporogenes...

Xạ khuẩn: Steptomyces rimousus, Step. griseus ...
Nấm sợi: Aspergilus. oryza, Asp. niger, Penicilium camemberti ...
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

15


2.2.2. Công nghệ xử lý phế thải hữu cơ bằng phương pháp ủ
2.2.2.1. Tổng quan về phân ủ và phân hữu cơ sinh học
Phân ủ là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải chất thải hữu cơ
như: Rơm, rạ, trấu mùn cưa, mẩu gỗ vụn, phế thải thức ăn... nhờ vi sinh vật.
Bón phân ủ cho cây là cách tiết kiệm nhất ñể trả lại cho ñất chất hữu cơ và các
chất dinh dưỡng mà cây trồng ñã lấy ñi ñể sinh trưởng và phát triển như ñạm,
lân, kali, và các chất dinh dưỡng khác. Trả lại cho ñất những chất này ñể giữ
ñộ màu mỡ cho ñất.[3]
Phân hữu cơ sinh học là loại sản phẩm phân bón được tạo thành thơng
qua q trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác
nhau (phế thải nông nghiệp, lâm nghiệp, phế thải chế biến nơng sản, rác thải
sinh hoạt…), trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới tác ñộng của vi sinh
vật hoặc các hoạt chất sinh học được chuyển hóa thành mùn.
Theo Nguyễn Văn Bộ (1994) tiềm năng phân rác ở Việt Nam khoảng
61-62 triệu tấn và với 34,8 kg nitơ, 21,8 kg P2O5 và 26,1 kg K2O/ha/năm.
Phân chuồng, phân rác là một loại phân hữu cơ sinh học ñược chế biến bằng
cách tận dụng vi sinh vật vón có trong nguyên liệu. Với phương pháp truyền
thống ñể tạo ñược phân hữu cơ đảm bảo độ hoai chín cần thiết thời gian ủ từ
4-6 tháng. Ứng dụng công nghệ vi sinh vật chế biến phân hữu cơ sinh học
không chỉ rút ngắn thời gian ủ mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản
phẩm tạo ra. [3]
Theo Thông tư số 36/2010/TT- BNNPTNT của Bộ NN&PTNT ngày
24/6/2010 Về việc ban hành Quy định sản xuất, kinh doanh và sử dụng phân

bón, chỉ tiêu ñịnh lượng bắt buộc ñối với phân hữu cơ : ẩm ñộ phân dạng bột
≤ 25 %, hàm lượng hữu cơ tổng số ≥ 22 %, hàm lượng ñạm tổng số (Nts) ≥ 2,5
%; ñối với phân hữu cơ sinh học: : ẩm ñộ phân dạng bột ≤ 25 %, hàm lượng
hữu cơ tổng số (OM) ≥ 22 % ( hàm lượng OC ≥ 13 %), hàm lượng ñạm tổng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

16


số (Nts) ≥ 2,5 %, hàm lượng axit Humic (ñối với phân chế biến từ than bùn) ≥
2,5 %.
Cũng theo Thơng tư này hàm lượng dinh dưỡng được chấp nhận và
ñịnh lượng bắt buộc ñối với các yếu tố trong phân bón có chứa hữu cơ được
quy định: hàm lượng hữu cơ ≥ 80 % và hàm lượng một yếu tố ña lượng Nts
hoặc P2O5hh hoặc K2O hh ñối với phân bón hữu cơ khống ≥ 90 % so với chỉ
số đăng ký.
Phân bón hữu cơ; hữu cơ khống; hữu cơ vi sinh; hữu cơ sinh học sản
xuất từ nguyên liệu là rác thải đơ thị, từ phế thải cơng nghiệp chế biến nông
sản, thực phẩm, phế thải chăn nuôi; phân bón lá có nguồn gốc hữu cơ : hàm
lượng Asen (As) ≤ 3,0 mg/kg hoặc ppm, hàm lượng Cadimi (Cd) ≤ 2,5
mg/kg hoặc ppm, hàm lượng Chì (Pb) ≤ 3,0 mg/kg hoặc ppm, hàm lượng
Thuỷ ngân (Hg) ≤ 2,0 mg/kg hoặc ppm, mật độ Vi khuẩn Salmonella khơng
phát hiện trong 25g mẫu kiểm tra (CFU).
2.2.2.2. Mục đích q trình ủ [3]
- Làm ổn ñịnh thành phần chất thải : Chất thải hữu cơ khi được đưa
vào mơi trường sẽ cịn được chuyển hố liên tục, vì thế nó chưa ổn định. Q
trình lên men sẽ làm ổn định chúng bằng những phản ứng sinh hoá. Sản phẩm
cuối cùng của q trình sẽ được ổn định trước khi ta sử dụng chúng.
- Tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh : Trong rác thải thường chứa rất

nhiều vi sinh vật gây bệnh, các loại vi sinh vật này thường bị tiêu diệt ở
những nhiệt độ khác nhau như: Salmonellatyphoxa khơng phát triển ở nhiệt
ñộ 460C và bị tiêu diệt ở nhiệt ñộ từ 55-600C.
+ Salmonella sp bị tiêu diệt ở 55 0C trong 1h và 600C trong 15-20 phút .
+ Ecoli hầy hết chết ở nhiệt ñộ To=550C trong 10 phút.
+ Streptococcus pyogenes chết ở nhiệt ñộ To=540C trong khoảng 15-20 phút.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….

17