zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp đến tính chất đất lúa huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Báo xấu

215
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích cơ bản là đánh giá thực trạng quản lý và sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp và đưa ra một số giải pháp nhằm quản lý có hiệu quả phế phụ phẩm nông nghiệp ở huyện Hoài Đức nói riêng và các khu vực nông thôn khác của cả nước nói chung nhằm góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống vùng nông thôn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp đến tính chất đất lúa huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội

Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................... 4 1.1.Chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN) ................................................................. 4 1.2. Phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN) ............................................................... 7 1.3. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN) trên Thế giới và ở Việt Nam ..... 9 1.3.1. Nguồn phát sinh, thành phần, khối lượng PPPNN .............................. 9 1 . 3 . 2 . Q u ả n l ý p h ế p h ụ p h ẩ m n ô n g n g h i ệ p t r ê n T h ế g i ới v à ở V iệ t N a m . . . . . . 1 0 1.4. Các hình thức xử lý PPPNN và tác động đến môi trường ................................ 19 1.4.1. Các hình thức xử lý PPPNN ở Việt Nam .......................................... 19 1 . 3 . 2 . C á c t á c đ ộ n g m ô i t r ư ờ n g củ a x ử l ý P P P N N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 31 2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 31 2 . 2 . P h ư ơ n g p h á p n g h i ê n c ứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 2 . 2 . 1 . P h ư ơ n g p h á p k ế t h ừa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 2 . 2 . 2 . P h ư ơ n g p h á p k h ả o s á t t h ự c đ ịa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 2 . 2 . 3 . P h ư ơ n g p h á p t h í n g h i ệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 2.2.4. Phương pháp xử lý thống kê toán học: ............................................. 34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 35 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội và tình hình sản xuất nông nghiệp ở huyện Hoài Đức – Hà Nội ................................................................................................ 35 3 . 1 . 1 . Đ i ề u k i ệ n t ự n h i ê n , k i n h t ế - x ã h ộ i h u y ệ n H o à i Đức . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 3 . 1 . 2 . T ì n h h ì n h s ả n x u ấ t n ô n g n g h i ệp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 3.2. Thực trạng về tình hình quản lý chất thải rắn nông nghiệp .............................. 40 3 . 2 . 1 . H i ệ n t r ạ n g p h á t s i n h C T R N N ở h u y ệ n H o à i Đ ức . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 3 . 2 . 2 . T ì n h h ì n h sử dụ n g v à xử l ý C T R N N ở h u y ệ n H o à i Đ ức . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 3.3. Tác động của một số hình thức xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp đến môi trường đất trồng lúa ở huyện Hoài Đức.................................................................. 45 3.4. Ảnh hưởng của một số cách đốt rơm rạ trên đồng ruộng đến tính chất môi trường đất .............................................................................................................. 48 Trường Đại học Khoa học tự nhiên 1 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu 3 . 4 . 1 . Ả n h h ư ở n g c ủ a đ ố t r ơ m r ạ đế n n h i ệ t đ ộ đất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 3 . 4 . 2 . Ả n h h ư ở n g c ủ a đ ố t r ơ m r ạ đế n k h u hệ v i s i n h v ật đất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 3.5. Ảnh hưởng của việc sử dụng rơm rạ đến một số tính chất môi trường đất...….51 3 . 5 . 1 . M ộ t s ố t í n h c h ấ t h ó a h ọ c đ ấ t t h í n g h i ệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 3 . 5 . 2 . Ả n h h ư ở n g c ủ a l ư ợ n g b ó n h ữ u c ơ đ ế n c h ấ t mù n t r o n g đ ất . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 3 . 5 . 3 . Ả n h h ư ở n g c ủ a đ ộ ẩ m đ ế n c h ấ t m ù n t r o n g đ ất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8 3 . 5 . 4 . H à m l ư ợ n g m ù n t r o n g đ ấ t v à t ỷ lệ C / N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 3.6. Đề xuất giải pháp quản lý tốt PPPNN đảm bảo môi trường sinh thái và phát triển nông nghiệp bền vững ................................................................................... 64 3.6.1. Giải pháp về quản lý, chính sách ..................................................... 64 3.6.2. Hoàn thiện công nghệ quản lý PPPNN dựa trên cơ sở các điều kiện về kinh tế - xã hội Việt Nam ......................................................................... 65 3. 6. 3. H oàn thiện việ c quản lý P PP NN dựa trên cơ s ở tiếp thu kinh ng hiệ m củ a c á c q u ố c g i a k h á c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 3.6.4. Tăng cường áp dụng các hình thức tổ chức thu gom và quản lý PPPNN .................................................................................................................66 3.6.5. Các biện pháp tuyên truyền, vận động, giáo dục pháp luật cho cộng đồ n g d â n c ư . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 70 1. Kết luận ............................................................................................................. 70 2. Kiến nghị ........................................................................................................... 72 Trường Đại học Khoa học tự nhiên 2 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu M Ở ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước ta là một nước nông nghiệp với trên 9 triệu ha đất nông nghiệp. Năm 2010, giá trị sản lượng của nông nghiệp ước đạt trên 232,65 nghìn tỷ đồng (giá trị so sánh với năm 1994), tăng 4,7 % so với năm trước, cao hơn năm 2009 (3%). Trong các cây trồng nông nghiệp, lúa được coi là cây lương thực quan trọng và được sản xuất nhiều nhất với sản lượng hàng năm ước đạt 35 – 40 triệu tấn. Thông thường, tỷ lệ sản phẩm thu hoạch từ cây lúa xấp xỉ 50%, do vậy lượng phế thải sẽ là rất lớn. Đây là nguyên nhân làm cho chất thải rắn nông nghiệp hiện đang là một trong những vấn đề môi trường nông thôn bức xúc ở Việt Nam. Theo báo cáo diễn biến Môi trường Việt Nam năm 2004 có khoảng 64,5 triệu tấn chất thải nông nghiệp bao gồm chất thải trồng trọt và chăn nuôi tại khu vực nông thôn. Trước đây, các chất thải nông nghiệp như các loại thân, lá cây hay còn gọi là phế phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch thường được bà con nông dân tận dụng làm thức ăn cho gia súc, làm phân bón cho cây trồng hoặc làm chất đốt. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, do đời sống kinh tế khá hơn nên những phế phụ phẩm này ít được sử dụng cho các mục đích dân sinh mà được vứt bỏ bừa bãi hoặc đốt ngay trên đồng ruộng. Thực trạng này không những làm mất vệ sinh công cộng, cảnh quan môi trường mà còn gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí và đặc biệt là gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Trong hơn 20 năm đổi mới, sản xuất lúa ở nước ta đã chuyển sang sản xuất lúa hàng hóa, có bước phát triển vượt bậc. So với năm 1983 diện tích trồng lúa tăng từ 5,9 triệu ha lên 7,3 triệu ha, sản lượng từ 14.500 triệu tấn tăng lên 35 triệu tấn và theo đó hàng năm có khoảng trên 30 triệu tấn rơm rạ. Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và mức độ cơ giới hóa cao, những nhu cầu sử dụng rơm rạ làm chất đốt, lợp nhà,…không còn nữa, đại bộ phận rơm không được thu gom sử dụng. Tại Đồng bằng sông Hồng hiện nay gần như chưa có thị trường rơm rạ. V iệ c t h u g o m r ơ m c h ủ y ế u ở q u y mô n h ỏ l ẻ , hộ g i a đ ì n h. M ộ t s ố h ộ t ự t h u g o m r ơ m r ạ c ủ a mì n h , p h ơ i k h ô r ồ i đ á n h đ ố n g. V ớ i t ì n h t r ạ n g n ày t ạ i Đ ồ n g b ằ n g s ô n g H ồ ng, c h ư a t h ể n g h ĩ đế n v i ệ c x â y d ự n g mô h ì n h t h u g o m, c h ế b iến r ơ m đ ồ n g b ộ n h ư cá c nư ớ c p h á t t r iển . Trường Đại học Khoa học tự nhiên 1 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Ngoài ra, ở nước ta hiện nay, cùng với sự phát triển của sản xuất lúa hàng hóa, nhằm nâng cao năng suất và sản lượng, nông dân đã chuyển sang dùng nhiều phân hóa học. Hàng năm trên cả nước sử dụng hàng triệu tấn phân hóa học, chủ yếu do thuốc bảo vệ thực vật tồn lưu và việc quản lý, sử dụng phân bón hóa học và các loại bao bì. Mỗi năm, ở nước ta phát sinh khoảng 8.600 tấn các loại bao bì và thùng chứa thuốc trừ sâu và khoảng 37.000 tấn tồn lưu các loại hoá chất nông nghiệp bị thu giữ và những loại đã quá hạn sử dụng [2]. Ở nước ta, thuốc BVTV đã được sử dụng từ những năm 40 của thế kỷ trước để phòng trừ các loại dịch bệnh. Diện tích đất canh tác sử dụng thuốc BVTV cũng tăng theo thời gian từ 0,48% (năm 1960) đến nay là 100%. Đến những năm gần đây, việc sử dụng thuốc BVTV đã tăng lên đáng kể cả về khối lượng lẫn chủng loại, với hơn 1.000 loại hóa chất BVTV đang được lưu hành trên thị trường. Việc sử dụng thuốc BVTV, cũng như rơm rạ không được thu gom, đốt trên đồng đã gây nhiều tác động xấu như làm thoái hóa đất trồng, ô nhiễm môi trường,… Chính vì vậy, vấn đề quản lý chất thải rắn nông nghiệp nói chung và quản lý các phế phụ phẩm nông nghiệp nói riêng đang là một trong những vấn đề cấp thiết ở khu vực nông thôn, nơi mà còn nhiều vướng mắc về kinh tế, về cơ chế chính sách, về trình độ kỹ thuật, đội ngũ cán bộ chuyên môn còn thiếu và ý thức của người dân về vấn đề vệ sinh môi trường còn thấp kém. Hoài Đức là huyện ven đô của Hà Nội, nhưng hiện vẫn còn khoảng 80% dân số sống dựa vào nông nghiệp với diện tích đất tính tới thời điểm năm 2010 vào khoảng 6.175ha chiếm 75% tổng diện tích đất tự nhiên với tổng sản lượng lương thực thu được 22.981,5 tấn. Như vậy, lượng rơm rạ thải ra trong sản xuất nông nghiệp là tương đối lớn. Tuy nhiên hiện nay vẫn chưa có những hình thức quản lý hợp lý. Việc xử lý rất tùy tiện, phụ thuộc vào thói quen, khả năng và quy mô của người dân sản xuất. Trong đó một lượng không nhỏ đang được đốt trực tiếp trên đồng ruộng. Những tác động của hình thức quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp đến đất hoàn toàn chưa được nghiên cứu. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp đến tính chất đất lúa huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội” có Trường Đại học Khoa học tự nhiên 2 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu mục đích cơ bản là đánh giá thực trạng quản lý và sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp và đưa ra một số giải pháp nhằm quản lý có hiệu quả phế phụ phẩm nông nghiệp ở huyện Hoài Đức nói riêng và các khu vực nông thôn khác của cả nước nói chung nhằm góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống vùng nông thôn. 2. Nội dung của đề tài bao gồm: - Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn nông nghiệp khu vực huyện Hoài Đức, bao gồm tình hình thu gom, vận chuyển, tái chế, tái sử dụng, xử lý chất thải rắn nông nghiệp cũng như các điều kiện vệ sinh môi trường khu vực. Nghiên cứu vai trò của các cấp trong công tác quản lý, vai trò và sự tham gia của người dân vào công tác quản lý và bảo vệ môi trường. - Xác định ảnh hưởng của việc đốt rơm rạ đến nhiệt độ và số lượng vi sinh vật. Nghiên cứu mẫu phân tích được thực hiện đối với đất được lấy tại ruộng trồng lúa thuộc huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội. - Nghiên cứu về ảnh hưởng của việc vùi rơm rạ đến các tính chất đất, đặc biệt là biến động chất mùn đất trong điều kiện phòng thí nghiệm. - Đề xuất một số giải pháp nhằm góp phần quản lý hiệu quả phế phụ phẩm nông nghiệp của huyện Hoài Đức nói riêng và các vùng nông thôn khác nói chung. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 3 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.1.Chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN) 1.1.1. Khái niệm chất thải rắn nông nghiệp Theo cách hiểu thông thường, chất thải là những chất mà con người bỏ đi, không tiếp tục sử dụng nữa. Khi bị thải bỏ, những chất này tồn tại trong môi trường dưới những trạng thái nhất định và có thể gây ra rất nhiều tác động bất lợi cho môi trường cũng như sức khoẻ con người. Chất thải được sản sinh trong các hoạt động khác nhau của con người thì được gọi với những thuật ngữ khác nhau như: Chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt thì gọi là rác thải; Chất thải phát sinh sau khi sử dụng nguyên liệu trong quá trình sản xuất thì gọi là phế liệu; Chất thải phát sinh sau quá trình sử dụng nước thì gọi là nước thải, chất thải phát sinh sau quá trình sản xuất nông nghiệp được gọi là chất thải nông nghiệp… Hay có thể hiểu chất thải rắn nông nghiệp là nguồn sinh khối hay những vật chất được thải bỏ sinh ra trong quá trình hoạt động sản xuất nông nghiệp. Khối lượng của chất thải này nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tăng trưởng, phát triển kinh tế, đẩy mạnh sản xuất, gia tăng dân số, vùng địa lý, mùa vụ…. Chất thải nông nghiệp là vấn đề quan trọng trong cuộc sống nông thôn ngày nay vì vậy chúng ta cần phải nghiên cứu và tìm hiểu, có như vậy mới biết cách để quản lý, phân loại, và tận dụng, đồng thời cũng từ đó xác định rõ trách nhiệm của người nông dân khi không tuân thủ quy trình thu gom, xử lý theo quy định. Từ các phân tích trên, theo bảng thuật ngữ của Thống kê Môi trường, Liên hợp quốc, 1997 “Chất thải nông nghiệp là vật chất loại bỏ từ các hoạt động sản xuất trong nông nghiệp. Nó bao gồm chất thải sau thu hoạch trồng trọt (rơm, rạ, vỏ trấu…), phân và các chất thải trong quá trình chăn nuôi từ các trang trại, nhà ở, và các lò giết mổ hay phân bón, các bao bì thuốc bảo vệ thực vật trong quá trình canh tác nông nghiệp hay chất thải trong nuôi trồng thủy hải sản”. Chất thải rắn nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào nguồn phát sinh và mang đặc tính của loại hình nông nghiệp. Trong sản xuất nông nghiệp hiện nay trồng trọt là loại hình tạo ra nguồn thải rơm rạ là lớn nhất. Rơm rạ là phần thân và lá, chiếm khoảng một nửa sản lượng của cây ngũ cốc, như lúa mạch, lúa mì và lúa gạo. Ở nước ta, cây ngũ cốc chủ yếu là cây lúa và ngô. Rơm rạ có hàm lượng tro cao (trên Trường Đại học Khoa học tự nhiên 4 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu 22%) và lượng protein thấp. Các thành phần hydrate cacbon chính của rơm rạ gồm lienoxenluloza (37,4%), hemicelluloses (44,9%), linhin (4,9%) và hàm lượng tro (9 - 14%) [9]. Đã có lúc rơm rạ được coi là một loại sản phẩm phụ hữu ích thu hoạch được, nhưng do nhu cầu về lương thực mà sản lượng lúa ngày càng gia tăng, cùng với đó là nguồn rơm rạ không thể tận dụng hết, nên rơm rạ đã trở thành một nguồn phế thải khó xử lý trong nông nghiệp (Bảo Châu, 2009). 1.1.2. Phân loại chất thải rắn nông nghiệp Thực tế ở nông thôn Việt Nam, việc phân loại chất thải rắn nông nghiệp vốn được thực hiện rất tốt, vốn chủ yếu là rác thải hữu cơ. Lượng rác thải hữu cơ này nguồn gốc chủ yếu từ thức ăn thừa, các phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ được tận dụng làm thức ăn cho gia súc và đun nấu, phân gia súc được tận dụng làm phân bón ruộng. Theo Võ Đình Long và cs (2008) phân loại chất thải rắn nông nghiệp bao gồm: Chất hữu cơ dễ phân hủy: các phế phụ phẩm từ trồng trọt (như rơm rạ, thân rễ lá của các cây như ngô, đỗ, lạc, vừng); các chất thải từ chăn nuôi, giết mổ (phân gia súc và thức ăn dư thừa của gia súc). Loại chất thải này chiếm tỷ lệ khá cao (60 - 65%). Các chất thải khó phân hủy và độc hại: bao bì đóng gói, chai lọ đựng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu; các bệnh phẩm của động vật nhiễm bệnh (gà rù, lợn lở mồm long móng, gà cúm, trâu bò điên...). Hiện nay, ở nông thôn còn tồn đọng mỗi năm khoảng 8.600 tấn các loại thuốc trừ sâu, bao bì và thùng chứa thuốc trừ sâu và khoảng 37.000 tấn các loại hoá chất nông nghiệp bị cấm sử dụng hoặc đã quá hạn sử dụng. T h e o k h ả n ăn g ph â n h ủ y s i n h h ọc, ch ất t hả i rắ n nô n g n g hi ệp cò n đư ợc p h â n t h àn h c h ất c ó kh ả n ăn g và k hô n g c ó k h ả nă n g p h ân h ủy s i n h h ọ c. K hả n ă n g ph â n hủ y s i n h h ọ c c ủa c hấ t th ả i rắ n n ô n g n gh i ệp l à yế u t ố q u an t rọ n g t r o ng v iệ c đá nh g iá t iề m n ă n g tậ n dụ n g lạ i v ề n ăn g lư ợn g và n g uy ê n li ệu t h ông q u a c ác qu á t rì n h ph ân h ủy c h ún g. C h ất t h ải c ó k hả nă ng p hâ n h ủy s i nh họ c l à c ác l o ại c h ất t h ải có t h à nh p h ầ n hữ u cơ c a o và ch ứ a t h àn h p hầ n d in h d ư ỡn g t hu ậ n lợ i c ho q u á t rì nh s i nh t rư ở n g c ủa c á c v i s inh v ật. C á c c hấ t t hả i c ó kh ả n ă ng ph â n h ủy s in h h ọ c t ốt Trường Đại học Khoa học tự nhiên 5 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu như: phân động vật trong chăn nuôi, cỏ dại, lá cây…, các chất có khả năng p h â n h ủy s i nh họ c k ém n hư : rơ m, r ạ, th ân câ y. Chất thải không có khả năng phân hủy sinh học là các chất vô cơ như: kim loại, nhựa, thủy tinh. Ứng với mỗi loại hình sản xuất nông nghiệp thì phát sinh chất thải với đặc tính hóa học, vật lý cũng là khác nhau. Trong một vùng sản xuất nông nghiệp, nếu tỷ trọng trồng lúa chiếm đa số so với chăn nuôi thì rơm, rạ, trấu trong chất thải rắn nông nghiệp là chủ yếu. Ngược lại, ở các vùng chuyên chăn nuôi động vật thì chất thải rắn nông nghiệp chủ yếu là phân chuồng. Ở các vùng chuyên canh về trồng hoa thì chất thải rắn ở đây lại là các thân cây, cỏ,…chiếm lượng rất nhỏ so với rơm rạ từ trồng lúa ở những vùng chuyên canh lúa. Theo tính nguy hại, chất thải rắn nông nghiệp gồm hai loại: chất thải rắn nông nghiệp nguy hại và chất thải rắn nông nghiệp thông thường. Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại là chất thải có chứa chất hoặc các hợp chất gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất gây nguy hại gián tiếp với mô i t r ư ờ n g v à s ứ c k hỏ e c o n n g ư ời. C h ú n g là mộ t t r o n g c á c t h à n h p h ầ n n h ư : c ác bệnh phẩm của động vật nhiễm bệnh (gà rù, lợn lở mồm long móng, gà cúm, trâu bò điên,…); đồ dùng thủy tinh (chai, lọ đựng hóa chất bảo vệ thực vật hoặc thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, bả chuột; chai lọ đựng thuốc thú y đã qua sử dụng, xylanh hỏng…); đồ nhựa (bình xịt hóa chất bảo vệ động,thực vật, găng tay bảo hộ…); kim loại (bơm kim tiêm, dao mổ, các vật sắc nhọn khác…); dược phẩm (thuốc thú y đã quá hạn sử dụng, thuốc còn sót trong vỏ đựng…). Nếu những chất thải này không được tiêu hủy sẽ gây nguy hại cho môi trường và sức khỏe con người Trong thực tế, sự phân loại chất thải rắn nông nghiệp nguy hại và chất thải rắn nông nghiệp thông thường là tương đối phức tạp và khó khăn, đặc biệt đối với những nông trại mà việc phân loại và quản lý ngay tại nguồn không được chú trọng hoặc trong điều kiện có đại dịch bùng phát (như dịch cúm gà, dịch lợn lở mồm long móng…) Theo thành phần hóa học, chất thải rắn nông nghiệp còn được phân thành chất thải nông nghiệp hữu cơ và chất thải nông nghiệp vô cơ Trường Đại học Khoa học tự nhiên 6 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Chất thải rắn nông nghiệp hữu cơ chiếm thành phần chủ yếu trong chất thải rắn nông nghiệp, bao gồm: các phế phụ phẩm trồng trọt (rơm, rạ, thân ngô, lõi ngô, trấu, bã mía…), phân bón trong chăn nuôi và phụ phẩm quá trình giết mổ động vật. Theo thống kê, 95% lượng chất thải rắn hữu cơ trong nông nghiệp có khả năng tận dụng làm phân bón hoặc thu hồi nhiệt lượng. Chất thải rắn nông nghiệp vô cơ bao gồm các túi đựng phân hóa học, túi đựng thuốc trừ sâu, bảo vệ thực vật, bình phun hóa chất bảo vệ mùa màng,…Tuy chúng chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tổng lượng chất thải rắn nông nghiệp song vấn đề đ á n g q u a n t â m n h ấ t đố i v ớ i c á c l o ạ i c h ấ t t hả i n à y đ ó l à t í n h n g u y h ạ i c ủ a c h ú n g . Sau quá trình sử dụng, các vật phẩm này luôn chứa một phần dư thừa của các hóa chất nguy hại còn sót lại, nên việc vứt bừa bãi các chất thải này trên đồng ruộng đã và đang gây ô nhiễm môi trường. 1.2. Phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN) Phế phụ phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh trong quá trình trồng trọt, phế thải dự thừa trong quá trình thu hoạch, chế biến các sản phẩm nông sản, thực phẩm (rơm, rạ, vỏ trấu,…) [9]. Phế phụ phẩm trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, sản xuất hoa quả, thực phẩm... cũng rất đa dạng về chủng loại và phong phú về số lượng. Đây cũng là nỗi lo về các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây chuối, xơ dừa, bã mía,…[9] Việt Nam có những lợi thế về sản xuất nông nghiệp, hằng năm lượng phế thải dư thừa trong quá trình chế biến các sản phẩm nông sản, thực phẩm rất lớn. Với việc sản xuất được hơn 38,5 triệu tấn lúa trong năm 2009, chỉ riêng rơm, rạ, vỏ trấu thải ra trong quá trình thu hoạch, xay xát thành hạt gạo đã có khối lượng cả chục triệu tấn. Theo nghiên cứu tỷ lệ phát sinh PPPNN tại các vùng nông thôn Việt Nam cho thấy lượng phát thải tập trung chủ yếu ở khu vực Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung, Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long, chiếm tỷ lệ cao lần lượt là 25%, 23% và 22%. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 7 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Hình 1: Tỷ lệ phát sinh PPPNN tại các vùng nông thôn Việt Nam năm 2007 [9] Tại Việt Nam, những năm gần đây, kinh tế phát triển, rơm rạ bị coi là phế thải nông nghiệp có rất ít giá trị sử dụng nên thường bị đốt ngay ở ngoài cánh đồng. Có thể nói việc đốt rơm rạ sau mỗi vụ gặt là tình trạng chung diễn ra ở hầu hết các tỉnh từ Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định đến Thái Bình, Hưng Yên, Hà Nam. Tỷ lệ rơm rạ bị đốt có thể đạt 20-80% tổng lượng rơm rạ, tùy từng nơi. Ở các vùng nông nghiệp gần đô thị lớn như Hà Nội, Hải Phòng tỷ lệ này có thể đạt tới 90% [34]. Trong những năm qua, đã có nhiều nhà khoa học của các trường đại học, viện nghiên cứu, trung tâm công nghệ sinh học và doanh nghiệp... của nhiều bộ, ngành đã tham gia đầu tư, nghiên cứu, ứng dụng các tiến bộ khoa học vào việc tận thu các phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất nông sản, thực phẩm, để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, vật liệu xây dựng, thức ăn chăn nuôi, khí đốt...Do đặc thù của sản xuất nông nghiệp của nước ta hiện nay vẫn mang tính nhỏ lẻ, phân tán, mạnh ai nấy làm nên việc thu gom, phân loại phụ, phế thải rất khó khăn. Còn các cơ sở chế biến nông sản, thực phẩm thì chủ yếu tập trung đầu tư cho dây chuyền sản xuất chính, ít quan tâm tận thu, tái chế sử dụng lại phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 8 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu 1.3. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp (PPPNN) trên Thế giới và ở Việt Nam 1.3.1. Nguồn phát sinh, thành phần, khối lượng PPPNN Phế phụ phẩm nông nghiệp phát sinh trong quá trình sản xuất nông nghiệp, chế biến các loại cây công nghiệp, cây lương thực, sản xuất hoa quả, thực phẩm… [32]. Nguồn gốc phát sinh, thành phần, khối lượng và tốc độ phát sinh của phế phụ phẩm là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý một cách thích hợp. Bảng 1. Thành phần chất thải trong trồng trọt Phế phụ phẩm Tên nông sản (Phế phụ phẩm phát sinh để thu Khối lượng (kg) được 1 tấn nông sản sau thu hoạch) Rơm, rạ 4000 – 6000 Lúa Cám 150 Trấu 200 Thân, lá cây 2100 – 2350 Ngô Lõi, vỏ, râu bắp 500 Nguồn: Viện năng lượng, Tổng cục Điện lực Việt Nam (2002) Thành phần phế phụ phẩm nông nghiệp gồm nhiều chủng loại khác nhau, phần lớn là các thành phần loại bỏ từ thu hoạch nông sản như rơm rạ, trấu, thân cây ngô, lá mía,...và từ trồng trọt là các thực vật chết, lá cành, cỏ,...[32] Trong trồng lúa, ngoài sản phẩm chính là thóc gạo thì sản xuất trồng trọt còn tạo ra lượng rơm rạ khổng lồ, bằng khoảng 75% sản lượng lúa. Bộ Năng lượng mới và Năng lượng có thể tái sinh (MNRE 2009) của Ấn Độ ước tính rằng khoảng 500 triệu tấn phế phẩm nông nghiệp được tạo ra mỗi năm. Đóng góp của loại cây trồng khác nhau trong phát sinh phế phẩm tại Ấn Độ theo thống kê từ báo cáo MNRE năm 2009: ngũ cốc (70%), sắn (2%), đậu (3%), cây lấy sợi (13%), hạt có dầu (6%) và loại cây khác (6%). Ở Việt Nam, phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, trấu...) với khoảng 4 triệu ha đất trồng lúa, lượng rơm rạ thải ra lên tới 76 triệu tấn/năm, tỷ lệ rơm rạ chiếm 50 - 60% [38]; hay tính theo sản lượng thóc hàng năm nước ta đạt khoảng 40 triệu tấn, cứ 1 tấn thóc thu hoạch thì có 2 tấn rơm rạ, trấu (quy chất khô). Người dân thường sử dụng làm chất đốt, thức ăn cho gia súc hoặc đốt ngay tại đồng. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 9 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Tại Đồng bằng sông Cửu Long, sản xuất lúa thải ra khoảng 17,4 triệu tấn phế thải, 0,7 tấn trấu/năm. Trong trồng mía, ngọn lá mía phế thải khoảng 2,47 triệu tấn/năm, lượng bã mía sau chế biến đường khoảng 1,42 triệu tấn/năm và bùn thải sản xuất mía đường khoảng 0,94 triệu tấn/năm. 1.3.2. Quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp trên Thế giới và ở Việt Nam 1.3.2.1. Thu gom, phân loại, vận chuyển PPPNN Đối với nhiều nước trên Thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp như Tây Âu, Bắc Mỹ, Đông Âu, Châu Úc, những nước có nền nông nghiệp hiện đại thì ngành chăn nuôi và trồng trọt có quan hệ khăng khít với nhau.Vấn đề cơ giới hóa thu hoạch cỏ và rơm khô đã đạt mức độ cao. Mục tiêu chính là có thể cơ khí hóa toàn bộ khâu thu hoạch rơm, cỏ khô, bao gồm: vận chuyển, bảo quản và phân phối cỏ khô. Các liên hợp máy thu hoạch cỏ có cấu tạo khá phức tạp, kích thước cồng kềnh và chỉ sử dụng đối với đồng cỏ hoặc ruộng lớn, giá thành cao, thích hợp với mô hình sản xuất lớn, đồng bộ. Hiện nay, trong thu gom và xử lý rơm để làm nấm, trồng màu hoặc trữ cho gia súc ăn đều làm thủ công. Tất cả đều để rơm ngoài trời nên phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết, chưa khai thác được hết lợi ích từ lượng rơm đã dự trữ. Tùy thuộc vào hình thức thu hoạch lúa một giai đoạn hay nhiều giai đoạn sử dụng máy gặt đập liên hợp, máy gặt rải hàng hay gặt thủ công) mà rơm, rạ thu được sẽ khác nhau. Khác nhau ở đây cả về chất lượng rơm lẫn cách thức thu gom và sử dụng chúng sau này. Ở nước ta hiện nay, tùy theo điều kiện từng vùng và tập quán sử dụng của từng địa phương mà áp dụng nhiều hình thức thu gom, xử lý rơm rạ sau thu hoạch lúa. Những hình thức phổ biến sử dụng rơm rạ được thể hiện trong hình 2. Sau khi thu hoạch lúa bằng các cách thức khác nhau rơm hoặc được đánh đống hoặc phun trên bề mặt ruộng, còn rạ hoặc được vùi lấp hoặc tận thu làm phân vi sinh hoặc phơi khô ngay tại chỗ. Từ đó xảy ra hai hướng xử lý đối với rơm, rạ phơi khô đó là đốt và thu gom lại, còn với rơm tươi người dân vùi lấp hoặc để tự hoại mục. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 10 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu THU HOẠCH LÚA Lúa thu hoạch bằng máy Lúa thu hoạch bằng Gặt thủ công để lại gốc rạ gặt rải hàng, thủ công sử máy gặt đập liên hoàn cao trên đồng dụng máy đập, tuốt Rơm đống Rơm phun đều trên Cắt gốc rạ Phay lồng vùi lấp mặt đồng thành dãy Rơm Rơm Rơm Rơm Là m Phơi tươi được được tươi phân vi khô phơi phơi sinh khô khô Để tự Phay Là m ơ hoại Đốt Thu Thu phân vi Thu Đốt lồng Đốt mục gom gom sinh gom vùi lấp Nguồn: Đậu Thế Nhu và cs (2008) [21] Hình 2. Thu gom và sử dụng rơm rạ Phế phụ phẩm nông nghiệp ở nông thôn thường bị phân tán và không tập trung. Hầu hết, các hộ gia đinh thường tự thu gom và vận chuyển lượng phế phụ phẩm này. Họ tự xử lý tại khu vực sinh sống bằng cách chôn lấp, đốt, sử dụng vào mục đích khác hoặc chất đống trong khu vực vườn nhà/khu công cộng, đặc biệt là các vật dụng chứa HCBVTV, thuốc thú y… thường bị vứt bừa bãi trong vườn nhà, hai bên đường hoặc bờ ruộng, các khu vực công cộng như cầu, sông suối, ao hồ… Ngoài ra, rơm được phơi khô tự nhiên, do rơm được rải đều trên khắp mặt ruộng nên việc tận thu rơm rạ để chăn nuôi hoặc làm nấm gặp nhiều trở ngại, không có lao động để thu gom dự trữ. Đặc biệt vụ Hè Thu khi lượng rơm rạ phủ lên gốc rạ sẽ làm cho gốc rạ còn tươi lâu ngày, lượng rơm nhiều gây khó khăn cho việc tiếp nhận rơm rạ vào đất ảnh hưởng đến quá trình phân hủy hữu cơ. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 11 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Lượng rơm rạ được thu gom, sử dụng hiện nay chưa nhiều, phần lớn đốt ngoài đồng để giải phóng mặt bằng đồng ruộng. Đây là sự lãng phí rất lớn phụ phẩm trong nông nghiệp. Hiện nay nhu cầu rơm làm nguyên liệu trồng nấm ngày càng nhiều, rơm từ chỗ cho không đến mua bán, đã hình thành các chợ mua bán rơm. Tấp nập nhất là sau khi thu hoạch Đông Xuân. Trước yêu cầu phát triển nhanh về chăn nuôi gia súc, một phần rơm rạ được tận thu làm thức ăn cho gia súc (trâu, bò). Rơm rạ được thu gom mang về tập trung và sử dụng dần trong năm. Đây là phương pháp bảo quản rơm đơn giản và phổ biến rộng rãi nhất hiện nay. Bên cạnh đó, việc chăn thả gia súc bừa bãi, giết mổ gia súc không theo đúng quy định nên hiện tượng phân, lông gia súc, gia cầm giết mổ, xác động vật vẫn còn bắt gặp ở khá nhiều nơi, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Các loại vỏ hộp, bao bì đựng hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu được đổ thải bừa bãi ngay trên đồng ruộng hoặc đổ cùng với rác thải sinh hoạt. 1.3.2.2. Tái sử dụng, tái chế PPPNN Việc tái sử dụng PPPNN thành phân bón hữu cơ sinh học, than sinh học, khí sinh học…không những giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải thiện độ phì nhiêu cho đất, tăng năng suất cây trồng, tiết kiệm chi phí mà còn góp phần quan trọng vào việc giảm lượng phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Phế phụ phẩm nông nghiệp theo truyền thống thường được sử dụng như nguồn thức ăn trong chăn nuôi, thức ăn cho gia súc, nhiên liệu, lợp mái, đóng gói và ủ phân; Ngoài ra còn được sử dụng như nguồn nguyên liệu trong sản xuất các sản phẩm kỹ nghệ như nón, mũ, các vật dụng khác… Rơm và trấu được sử dụng làm nhiên liệu trong n ư ớc hoặc trong nồi hơi trong tiểu bang như T ây Bengal - Ấ n Độ. Việc sử dụng dư lượng khác nhau là khác nhau ở các khu vực khác nhau. Nông dân sử dụng dư lượng cho gia đình họ hoặc bán cho các hộ gia đình không có đất hoặc người trung gian bán lại cho những người sử dụng trong ngành công nghiệp. Các phế phụ phẩm còn lại không sử dụng hoặc bị đốt cháy trên cánh đồng. Ở một số nước, nguồn phế phẩm này không được sử dụng như thức ăn gia súc, số lượng lớn rơm rạ được đốt cháy ngay tại ruộng. Ngọn mía ở hầu hết các khu vực hoặc được sử dụng làm thức ăn cho động vật sữa hoặc bị đốt cháy trong ruộng trồng cây trồng. Phế liệu từ quả lạc được sử dụng như chất đốt cháy nhiên liệu Trường Đại học Khoa học tự nhiên 12 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu trong lò gạch, lò vôi. Phế phẩm từ cây bông, ớt, đậu và hạt có dầu chủ yếu được sử dụng làm nhiên liệu cho nhu cầu hộ gia đình. Gáo dừa, thân cây đậu hạt cải dầu và mù tạt, đay, và hoa hướng dương được sử dụng làm nhiên liệu trong nước. Dừa tạo ra khoảng 3 triệu tấn trấu mỗi năm và khoảng 1,2 triệu tấn được sử dụng để làm cho xơ dừa và 1 triệu tấn đốt làm nhiên liệu (Liu và cs, 2008). Ở Trung Quốc 37% phế phụ phẩm nông nghiệp được đốt trực tiếp của nông dân, 23% được sử dụng cho thức ăn gia súc, 21% bị loại bỏ hoặc bị đốt cháy trực tiếp trong lĩnh vực này, 15% bị mất trong bộ sưu tập, 4% cho công nghiệp vật liệu và 0,5% đối với khí sinh học. Do đó, đốt cháy phế phụ phẩm nông nghiệp ngay trên cánh đồng cũng là một vấn đề lớn ở Trung Quốc (Liu và cs, 2008). Bảng 2. Mô hình quản lý phế phẩm nông nghiệp ở các Quốc gia khác nhau Phương thức sử dụng Quốc gia Nguồn năng lượng Indonesia , Nepal, Thái Lan, Malaysia, Philippines, Thụy Sỹ, Nigeria, Việt Nam Phân bón Philippines, Israel, Trung Quốc Thức ăn cho động vật Lebanon, Pakistan, Syria, Iraq, Israel, Tanzania, Trung Quốc, Châu Mỹ, Việt Nam Trồng nấm Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ Đốt cháy Trung Quốc, Mỹ, Philippines, Indonesia, Việt Nam Nguồn: Viện năng lượng Quốc gia (2012) Tuy nhiên, việc tái sử dụng các phế phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam còn rất hạn chế mặc dù hiện nay nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ tại Việt Nam là rất lớn, ước tính khoảng 13 triệu tấn/năm trong khi công suất sản xuất của các nhà máy sản xuất phân bón hữu cơ trong nước chỉ đạt 500 nghìn tấn/năm, rất thấp so với nhu cầu. Trong khi đó chỉ tính riêng một số cây trồng chính như lúa, ngô, cà phê, mía mỗi năm có khoảng 50 triệu tấn phế phụ phẩm (Cao Việt Hưng, 2012). Tiềm năng tái sử dụng chất thải nông nghiệp làm nguyên liệu và năng lượng: việc tái sử dụng phế phụ phẩm trồng trọt và chăn nuôi thành phân bón hữu cơ sinh học, than sinh học, khí sinh học…không những giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải thiện độ phì nhiêu cho đất, tăng năng suất cây trồng, tiết kiệm chi phí mà còn góp phần quan trọng vào việc giảm lượng phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng động. Cho thấy tiềm năng rác thải để sản xuất điện và nhiệt Trường Đại học Khoa học tự nhiên 13 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu của nước ta cũng rất lớn. Hàng năm nước ta thải ra trong nông nghiệp khoảng 75 triệu tấn phế phụ phẩm các loại (Bảng 3). Nếu quản lý và sử dụng tốt sẽ góp phần nâng cao thu nhập cho người dân. Bảng 3. Khối lượng phế phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch năm 2010 Chất thải nông nghiệp có thể sử dụng Chất thải sau thu hoạch (triệu tấn) Rơm 40,00 Phụ phẩm mía sau thu hoạch 7,80 Phụ phẩm ngô sau thu hoạch 9,20 Thân cây sắn 2,49 Trấu 8,00 Bã mía 7,80 Vỏ lạc 0,15 Vỏ hạt cà phê 0,17 Vỏ hạt điều 0,09 Khác (dừa, đậu nành...) 4,00 Tổng cộng 74,90 Nguồn: Viện năng lượng Quốc gia (2012) Việc sử dụng lại về mặt năng lượng đối với PPPNN mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt vì tiềm năng và nhiệt lượng là rất lớn. Giá trị năng lượng của PPPNN có thể được thu hồi trực tiếp nhờ quá trình đốt cháy các thành phần của chất thải hoặc có thể thu hồi gián tiếp thông qua các quá trình tạo khí sinh học. Một số quá trình sử dụng lại năng lượng của PPPNN: dùng cho đun nấu hộ gia đình, đốt thu hồi nhiệt lượng sản xuất hơi nước, sản xuất nhiệt điện…, phân hủy kỵ khí thu hồi khí mêtan. Theo các dữ liệu thu thập được, rơm rạ theo truyền thống chủ yếu được sử dụng làm chất đốt, làm vật liệu xây dựng, nuôi gia súc làm chất độn chuồng và trồng nấm [9]. Ở một số vùng người ta dùng rơm, rạ để làm giá thể nuôi nấm rơm; làm vật liệu độn chuồng. Sử dụng chúng làm phân bón, làm thức ăn chăn nuôi. Tại Anh, vài trăm năm trước, các mũ bện từ rơm rạ đã rất phổ biến. Người Nhật, người Triều Tiên có truyền thống sử dụng rơm rạ để làm dép, sandal, đồ thủ Trường Đại học Khoa học tự nhiên 14 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu công mỹ nghệ. Tại một số nơi thuộc Đức, như vùng Black Forest và Hunstruck, người ta thường đi dép rơm trong nhà hoặc tại lễ hội. Tại nhiều nơi trên Thế giới, rơm rạ cho đến nay vẫn được sử dụng để làm đệm giường nằm cho con người và làm ổ cho vật nuôi. Nó thường được sử dụng để làm ổ cho các loại súc vật như trâu, bò (từ là loại động vật nhai lại) và cả ngựa. Nó cũng có thể sử dụng để làm ổ cho các loài động vật nhỏ, nhưng điều này thường dẫn đến gây thương tổn cho các vật ở miệng, mũi và mắt do những sợi rơm rất sắc dễ cứa. Những thử nghiệm để xác định giá trị của rơm làm thức ăn chăn nuôi được tiến hành bởi Cục khoa học Động vật của Mỹ. Những nghiên cứu này tập trung vào giá trị của rơm trong hỗn hợp thức ăn cho bò, cừu và liệu giá trị thức ăn có được cải thiện bằng cách xử lý rơm bằng ammonia (NH3) và hydroxit natri (NaOH). Ngoài ra, rơm rạ còn có thể tận dụng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau, ví dụ như trong ngành hóa chất rơm rạ được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất các sản phẩm hóa chất. Trong lĩnh vực công nghiệp và xây dựng, rơm rạ có thể tận dụng cho một loạt các ứng dụng như làm các tấm lợp nhà, cách nhiệt, panel tường hay làm giấy,…Rơm rạ có thể được tận dụng làm các sản phẩm khác nhau trong các lĩnh vực nông nghiệp, sản xuất hóa chất, công nghiệp và xây dựng (Bảng 4). Bảng 4. Ứng dụng rơm rạ trong nông nghiệp và sản xuất hóa chất Quy trình xử lý Sản phẩm Phủ một lớp rơm rạ lên bề mặt đất vừa bảo vệ bề mặt đất khỏi bị xói mòn rửa trôi, giữ ẩm, chống cỏ Phủ đất dại và sương muối vừa từ từ cung cấp mùn cho đất do sản phẩm phân hủy (mục) rơm rạ Trả lại chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng lại cho Phân ủ đất, tăng độ phì đất Lót ổ cho gia súc, gia cầm Phổ biến trong chăn nuôi gia súc, gia cầm Rơm rạ có thể sử dụng trong sản xuất nhiều loại Chất nền trong trồng trọt cây trồng: dưa chuột, cà chua, cây cảnh,… Nuôi giun (Worm farming) Sử dụng làm vật liệu nuôi giun Trường Đại học Khoa học tự nhiên 15 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Rơm thô hoặc nghiền đều có thể sử dụng như giá Trồng cây cảnh thể để trồng cây cảnh Trộn bùn thải Làm vật mang trong ủ và phân hủy bùn cống Pentaza, glucoza và linhin, các thành phần tan Thủy phân trong nước Các quá trình nhiệt phân Khí tổng hợp Xử lý kết hợp Tấm xơ ép và alcohol Hòa tan xenluloza nhớt Sợi nhân tạo tổng hợp Linhin bột Chất keo dán Thủy phân axit – lên men Glucoza, xenluloza hay xiro xyloza Lên men vi sinh vật Protein đơn bào (Single cell protein – SCP) Quá trình Gulf đường hóa Sản xuất ethanol song song và lên men (SSF) Metan hóa hay ủ yếm khí Metan và cacbon dioxit vùng với các khí khác Nguồn: Đậu Thế Nhu (2008) [21] Rơm rạ có thể được sử dụng với tiềm năng cao và có thể được xếp theo nhóm như sử dụng năng lượng, chế tạo và xây dựng, giảm ô nhiễm môi trường hay chăn nuôi gia súc. Ví dụ, các sản phẩm năng lượng có thể gồm ethanol, methane, nhiệt cho sản xuất điện và sản phẩm khí gas từ quá trình khí hóa. Trong lĩnh vực sản xuất gồm một loạt các loại ván ép, nhựa gia cường sợi/chất thải, bột giấy và các sản phẩm sợi/xi măng. Ứng dụng trong giảm nhẹ ô nhiễm môi trường gồm sử dụng rơm rạ để kiểm soát xói mòn trong khu vực xây dựng. Tuy có nhiều tiềm năng, nhưng cho đến nay việc khai thác sử dụng rơm rạ vẫn còn rất nhiều hạn chế. Các nguyên nhân chủ yếu liên quan là: các trở ngại về vấn đề kỹ thuật, tính khả thi về kinh tế, nhất là liên quan đến các vấn đề thu hoạch, vận chuyển và bảo quản. Một số những phương thức quản lý bằng cách tái sử dụng và tái chế rơm rạ cụ thể như: Phân hữu cơ: Chưa được áp dụng phổ biến ở khu vực nông thôn Việt Nam, tuy nhiên, đã có một số nhà máy sản xuất phân hữu cơ, thường chỉ ở khu vực đô thị, chưa có nhà máy nào được xây dựng phục vụ xử lý chất thải hữu cơ khu vực nông thôn [39]. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 16 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Trung tâm ứng dụng và chuyển giao tiến bộ khoa học công nghệ Vĩnh Phúc cũng đã khuyến cáo bà con sử dụng chế phẩm Biomix trong việc ủ mục rơm rạ làm phân hữu cơ vi sinh nhằm cải tạo đất, giảm lượng phân bón hóa học trong nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mỗi sào rơm sau khi xử lý bằng chế phẩm vi sinh có thể thu được 250 - 300 kg phân hữu cơ, thay thế được toàn bộ phân chuồng cần sử dụng, ngoài ra còn tiết kiệm khoảng 1,2 - 1,5 kg phân urê/sào và 1,5 kg Kali/sào. Đây là một mô hình đơn giản, dễ thực hiện, đầu tư ít, mang lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường. Điện sinh học: PPNN có thể chuyển thành khí dễ cháy (bao gồm CO và H2) thông qua phản ứng hỏa điện, sau đó được cung cấp để sử dụng thông qua mạng ống. Ở các nước phát triển, đặc biệt là ở các quốc gia Tây Âu và Mỹ, đã ứng dụng công nghiệp hóa như công nghệ tạo khí cho nhiều đồng ruộng để tạo nhiệt, phát điện và nấu ăn. Riêng ở Thụy Sĩ, gần 09 triệu tấn năng lượng sinh khối than tiêu chuẩn (biến thành khí) được sử dụng như các nguồn nhiệt vào năm 2003. Các công nghệ này có giá trị nhiệt lớn phát sinh khí không độc và mang tính thương mại hóa được phát triển nhanh chóng ở Trung Quốc. Và ngay lập tức, hệ thống cung cấp khí ga trung tâm đã được thành lập và mở rộng trên toàn khu vực nông thôn Trung Quốc. Phương án năng lượng từ nguồn phát sinh khí bởi gỗ tạp đến PPNN, không chỉ tạo nên tính hữu dụng cho năng lượng ở nông thôn mà còn cải thiện môi trường sinh thái và chất lượng cuộc sống của nông dân [14]. Chế biến thức ăn trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản: Giải pháp tận dụng làm thức ăn chăn nuôi cũng đã được bà con nhân dân áp dụng từ lâu. Để tăng giá trị dinh dưỡng cũng như tăng cường chức năng tiêu hóa cho gia súc thì rơm rạ cần được xử lý bằng phương pháp kiềm đạm hóa. Đây là một phương pháp rất hữu ích, giải quyết bài toán khan hiếm thức ăn cho gia súc trong mùa đông. Đồng thời, với biện pháp kiềm đạm hóa (ủ với phân urê) lượng đạm dinh dưỡng sẽ tăng gấp 5 lần so với lượng đạm có trong rơm bình thường, loại thức ăn này còn có thể kích thích tiêu hóa do men chua tạo nên, giúp gia súc ăn nhiều hơn và tăng trọng ổn định [14]. Sản xuất nhiên liệu: Từ than trấu, củi trấu để thay thế nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là nước sản xuất nông nghiệp là chính như nước ta. Ngoài ra PPPNN có thể được sử dụng làm nguyên liệu đầu vào để sản xuất than tổ ong (60% chất thải hữu cơ và 40% than cám thông thường). Sau khi cháy hết có thể sử dụng làm phân bón [31]. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 17 Khoa Môi trường
Luận văn Thạc sỹ khoa học Hoàng Thị Thanh Hiếu Ngày nay, nhiên liệu lỏng từ sinh khối đang trở thành một chủ để nóng trên toàn cầu. Chính phủ Trung Quốc đã tham gia phát triển cồn sinh khối (đặc biệt là nguồn không có hạt). Từ thập kỷ những năm 1980, chăn nuôi bằng cây lúa miến ngọt đã đạt được kết quả to lớn với cả hai công nghệ sản xuất nhiên liệu lỏng và xác định hiệu quả kinh tế trong một vài năm. Quy mô của sản xuất ba lần đã đem lại lợi nhuận kinh tế, từ 5.000 tấn năm 2001, sau đó, thành công trong dự án nhiên liệu lỏng (hầu hết từ ngô) được thực hiện để giảm áp lực nhập khẩu dầu ăn. Chẳng hạn, năm 2005, Trung Quốc đã xác nhận rằng có dự án năng lượng lỏng ở Tỉnh Jilin với công suất 600.000 tấn mỗi năm, sau đó hội đồng Quốc gia đã phê duyệt dự án 200.000 tấn ở tỉnh Henan và các dự án khác 100.000 tấn ở tỉnh Heilongjiang. Có khoảng 100 triệu tấn hạt tích lũy của Trung Quốc, nếu chúng được sử dụng vào sản xuất nguyên liệu lỏng, 32 triệu tấn rượu có thể được thực hiện. Và như vậy, có thể tiết kiệm được rất nhiều phần hạt (cụ thể là ngô) bị hỏng. Đây cũng là một trong những hướng nghiên cứu hiệu quả, đảm bảo hiệu quả kinh tế và an toàn môi trường [21]. Nguyên liệu sản xuất: Một số khu vực nông thôn Việt Nam đã sử dụng PPPNN như nguồn nguyên liệu trong sản xuất nấm và hiện sản phẩm sạch này cũng đang được người tiêu dùng Việt Nam ủng hộ và khuyến khích mở rộng. Theo tính toán, với phương pháp này, lợi nhuận từ 500kg rơm rạ thu được sẽ là 700 nghìn đồng. Đây là cách nhiều người dân đang làm [13]. Nguyên liệu công nghiệp: Đối với các mục đích trong công nghiệp, PPPNN cũng được sử dụng chính như nguyên liệu thô, với một lượng nhỏ cho các mục đích khác như vật liệu hóa học, vật liệu trong nghệ thuật (cuống, lá, thân… ), nghề thủ công. Vì vậy, chúng được xem như khối nguyên liệu. Với sự cải thiện nhanh chóng công nghệ, kiểm soát nghiêm ngặt ô nhiễm nước, các nguyên liệu thô cho sản xuất giấy, được xem là nguyên liệu chính từ quá trình tái sử dụng giấy thải, cây sợi, gỗ tạp, đặc biệt là cây sợi gai. Do đó, vật liệu làm giấy từ PPPNN bao gồm một phần nhỏ thân ngô, vỏ trấu được xem là nguồn vật liệu cơ bản [13]. Trường Đại học Khoa học tự nhiên 18 Khoa Môi trường

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng

172 tài liệu

838 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.