ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, quá trình công nghiệp hóa ở Việt Nam đang diễn ra mạnh mẽ, với sự hình thành, phát triển của các ngành nghề sản xuất, sự gia tăng nhu cầu tiêu dùng hàng hóa, nguyên vật liệu, năng lƣợng,. là động lực thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của đất nƣớc. Tuy nhiên, đi kèm với đó là nỗi lo về môi trƣờng, đặc biệt là vấn đề chất thải rắn nhƣ chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp, chất thải y tế, chất thải xây dựng, chất thải nguy hại… Việt Nam đƣợc coi là một nƣớc nông nghiệp, có sản lƣợng từ hoạt động nông nghiệp hàng năm khá cao, là nƣớc xuất khẩu gạo lớn thứ 3 trên thế giới. Chính vì thế nên các hoạt động kinh tế nông nghiệp đã góp phần tạo ra một lƣợng chất thải lớn vào môi trƣờng, đặc biệt là các loại chất thải rắn.
Trƣớc đây các sản phẩm phụ của nông nghiệp thƣờng đƣợc tái chế một cách triệt để, ví dụ nhƣ làm thức ăn cho trâu, bò, lợn.(rơm, rạ, cây ngô, cây lạc, vỏ lạc), sử dụng phân chuồng trộn với trấu và tro bếp để làm phân bón cho cây trồng. Đến thời điểm hiện tại các hoạt động tận dụng đó vẫn tiếp tục nhƣng với tần suất ít hơn, tùy vào từng vùng. Các mặt hàng về thức ăn chăn nuôi và phân bón hóa học có giá thành không quá cao, mà dễ sử dụng nên đƣợc bà con sử dụng rộng rãi hơn, thậm chí là lạm dụng chúng, đối với nhiều loại phụ phẩm nông nghiệp trƣớc đây đƣợc sử dụng vào nhiều việc thì nay lại bị lãng phí một phần đáng kể. Ví dụ nhƣ phân trâu, bò trƣớc đây đƣợc thu gom (không chỉ tại vị trí chuồng trại mà ngay cả các điểm khác gần khu vực sống) để trộn làm phân bón, ngày nay nhiều nơi họ ít sử dụng nên để phân tràn lan ngoài môi trƣờng làm mất mỹ quan, gây mùi, lãng phí,… Một ví dụ khác trƣớc đây bà con gặt lúa thủ công nên khi thu hoạch bà con phải vận chuyển cả thóc và lúa về nhà, khi đó rơm sẽ đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích: làm thức ăn cho chăn nuôi, lót ổ gà, làm mái nhà,…còn ngày nay đến vụ thu hoạch lúa bà con sử dụng máy gặt có chức năng tuất lúa luôn nên chỉ cần vận chuyển thóc về nhà, rơm và rạ để lại ngay trên đồng ruộng về sau sẽ 1 đƣợc đốt thành tro, quá trình này gây ra nhiều tác động đến môi trƣờng và ảnh hƣởng đến các vấn đề nhân sinh xã hội khác.
Nhiều khi hiện tƣợng đốt rơm diễn ra đồng loạt tại khu vực sẽ tạo ra khói lan tỏa khắp nơi vừa ảnh hƣởng đến môi trƣờng, vừa ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời thậm chí là hoạt động giao thông của khu vực đó. Xã Phú Cƣờng, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình là một xã miền núi. Các hoạt động kinh tế của xã trên 90% là hoạt động nông nghiệp. Những năm gần đây nhận đƣợc sự quan tâm của Đảng và Nhà nƣớc nên xã đang dần phát triển hơn.
Bên cạnh đó là sự áp dụng các kỹ thuật mới nhằm đẩy nhanh tiến độ sản xuất, chất lƣợng nông sản và tăng diện tích đất trồng bằng việc áp dụng giống mới, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật , sử dụng phân bón hóa học (do trƣớc đây bà con sử dụng biện pháp canh tác thủ công nên họ mất nhiều thời gian và công sức cho việc chuẩn bị đất trồng, nay có thuốc diệt cỏ họ có thể phun lên các khu vực đất canh tác với thời gian ngắn, ít tốn công mà diện tích đất đã chuẩn bị cho gieo trồng lại rộng hơn). Với sự gia tăng nhƣ vậy tàn dƣ nông nghiệp sẽ tạo ra nhiều hơn. Từ chính thực tiễn đó tôi đã tiến hành đề tài “Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn nông nghiệp tại xã Phú Cƣờng, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình bằng phƣơng pháp Compost” với mong muốn sẽ áp dụng đƣợc tại quê hƣơng mình, giúp đỡ bà con phát triển kinh tế, tiết kiệm chi phí sản xuất và đồng thời bảo vệ môi trƣờng ở quê hƣơng. 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Chất thải rắn nông nghiệp 1. Khái niệm và phân loại Chất thải rắn(CTR): đƣợc hiểu là chất thải ở thể rắn, đƣợc thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. Đƣợc thải bỏ khi không còn hữu dụng hay khi không muốn dùng nữa [3,5]. Chất thải rắn nông nghiệp (CTRNN): Là toàn bộ loại chất thải ở thể rắn tạo ra từ hoạt động nông nghiệp.
Bao gồm 2 loại: - Chất thải rắn nông nghiệp thông thường: là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp nhƣ: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ), thu hoạch nông sản (rơm, rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô, vỏ lạc), các chất thải ra từ chăn nuôi, giết mổ động vật, chế biến sữa, chế biến thuỷ sản. - Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại: chủ yếu phát sinh từ các hoạt động trồng trọt (bao bì, chai lọ đựng hoá chất BVTV: thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, thuốc diệt cỏ), hoạt động chăm sóc thú y trong chăn nuôi (chai lọ đựng thuốc thú y, dụng cụ tiêm, mổ) [3]. Đặc điểm - CTRNN có đặc điểm không đồng nhất, chúng bao gồm cả những chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, chất hữu cơ khó phân hủy sinh học và chất vô cơ. Đây là đặc điểm đƣợc coi là gây ra các khó khăn trong việc lựa chọn và tìm ra các giải pháp hữu hiệu để xử lý chúng.
- Điểm khác biệt tùy thuộc vào từng loại CTRNN: + CTRNN thông thƣờng: bao gồm các chất dễ phân hủy sinh học. Chủ yếu các loại chất thải có nguồn gốc từ thực vật trong trồng trọt và chất thải do vật nuôi tạo ra trong chăn nuôi. Dễ xử lý hơn CTRNN nguy hại. + CTRNN nguy hại: Gồm các chất khó phân hủy sinh học.
Chủ yếu là các hợp chất có trong bao bì, chai lọ đựng thuốc BVTV. + Tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại CTRNN mà ngƣời ta lựa chọn các phƣơng pháp xử lý hiệu quả khác nhau. Ảnh hưởng của chất thải rắn nông nghiệp đến môi trường và con người Ảnh hưởng đến môi trường đất: CTRNN nếu không đƣợc thu gom, xử lý sẽ gây tác động đến môi trƣờng đất: - Chiếm dụng diện tích đất; - Gây ô nhiễm đất: thay đổi pH dất, thay đôi hàm lƣợng các nguyên tố dinh dƣỡng trong đất, tích lũy chất độc hại cho đất, gây ra các tình trạng thoái hóa đất,… (đặc biệt đối với các nguồn CTRNN nhƣ bao bì, chai lọ đựng thuốc BVTV). Ảnh hưởng đến môi trường nước: - Có thể gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng do hàm lƣợng chất hữu cơ quá cao tạo ra độ màu, khó xử lý từ chất thải chăn nuôi khi không đƣợc xử lý đúng cách; - Ô nhiễm nƣớc do các chất độc hại sử dụng trong các hoạt động nông nghiệp.
Ảnh hưởng đến môi trường không khí : - Tạo ra khí có mùi H2S, NH3 và các khí khác nhƣ khí nhà kính CO2, CH4… do quá trình phân hủy ngoài tự nhiên của CTRNN. Tùy thuộc vào loại CTRNN được thải ra và biện pháp xử lý chúng được ứng dụng mà mức độ tác động cũng khác nhau [5]: - CTRNN thông thƣờng: Chất thải tạo ra trong trồng trọt (rơm, rạ, cây ngô, cây lạc…): hầu hết đều đƣợc bà con tiến hành xử lý bằng biện phát đốt lấy tro làm phân bón. Biện pháp này có đặc điểm: Ƣu điểm: Xử lý nhanh, nhiều; tạo ra tro để làm phân bón. Nhƣợc điểm: Tạo ra lƣợng lớn khí thải gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng; lãng phí nguồn dinh dƣỡng trong vật liệu (do tro tạo ra có chất lƣợng dinh dƣỡng ít hơn trong vật liệu).
=> Biện pháp đốt CTRNN là tác nhân góp phần gây ra các hậu quả môi trƣờng: hiệu ứng nhà kính; mƣa axit,… Chất thải tạo ra trong chăn nuôi: Có 2 biện pháp bà con lựa chọn trực tiếp làm phân bón và xây dựng mô hình ủ phân compost : 4 - Trực tiếp làm phân bón (sử dụng phân tƣơi) là biện pháp có đặc điểm: Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện. Nhược điểm: Nếu không sử dụng đúng kỹ thuật sẽ tạo ra nhiều vấn đề: Mất cân đối dinh dƣỡng trong đất; cạnh tranh dinh dƣỡng với cây trồng; ức chế sự hấp thu một số chất của cây trồng; dƣ thừa một số chất trong đất; làm chua đất; nguồn lây bệnh và cỏ dại; ô nhiễm môi trƣờng. - Xây dựng mô hình ủ phân compost: Ưu điểm: Tận dụng đƣợc năng lƣợng từ chất thải chăn nuôi; tiết kiệm đƣợc chi phí sinh hoạt; tạo ra phân bón cho cây trồng; tiêu diệt đƣợc mầm bệnh. Nhược điểm: Yêu cầu phải có kỹ thuật; kinh phí xây dựng cao; tạo ra chất thải thứ cấp (nƣớc thải với lƣợng khá lớn cần xử lý)…[23, 26].
=> Nhìn chung các biện pháp xử lý đều có mặt tác động và chƣa triệt để. Do đó trong quá trình xử lý có gây ra nhiều tác động trực, gián tiếp đến môi trƣờng và cuộc sống con ngƣời. Tổng quan về compost 1. Định nghĩa Composting đƣợc hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ đến trạng thái ổn định duới sự tác động và kiểm soát của con ngƣời, sản phẩm cuối cùng giống nhƣ mùn gọi là compost.
Quá trình diễn ra giống nhƣ phân hủy tự nhiên nhƣng đƣợc tăng cƣờng và tăng tốc bởi tối ƣu hóa các điều kiện môi trƣờng cho hoạt động của VSV [3]. Các giai đoạn khác nhau trong quá trình composting có thể phân biệt theo biến thiên nhiệt độ: - Giai đoạn 1: Pha thích nghi (latent phase) là giai đoạn cần thiết để VSV thích nghi với môi trƣờng mới. - Giai đoạn 2: Pha tăng trƣởng (growth phase) đặc trƣng bởi sự gia tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy đến ngƣỡng nhiệt độ mesophilic khu hệ VSV chịu nhiệt). - Giai đoạn 3: Pha ƣu nhiệt (thermophilic phase) là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất.
Đây là giai đoạn ổn định hóa chất thải và tiêu diệt VSV gây bệnh hiệu quả nhất. 5 - Giai đoạn 4: Pha trƣởng thành (maturation phase) là giai đoạn nhiệt độ đến mức mesophilic và cuối cùng bằng nhiệt độ môi trƣờng. Quá trình lên men lần thứ hai xảy ra chậm và thích hợp cho sự hình thành chất keo mùn, chất khoáng và cuối cùng tạo thành mùn. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ compost Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình ủ compost bao gồm các phản ứng phức tạp, theo nhiều giai đoạn và sản phẩm trung gian [5].