CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Khái quát chung về phế phẩm nông nghiệp Trải qua 77 năm hình thành và phát triển, hoạt động của ngành nông nghiệp luôn gắn liền với lịch sử hình thành và phát triển đất nước - từ thời kỳ kháng chiến kiến quốc, đến giai đoạn đấu tranh thống nhất và đổi mới, hội nhập hiện nay. Ngành Nông nghiệp Việt Nam dù có nhiều khó khăn, thách thức, song trong bất kỳ hoàn cảnh khó khăn nào, nông nghiệp-nông dân-nông thôn, luôn là vấn đề được Đảng, Nhà nước và Chính phủ quan tâm, coi trọng, là trụ cột của nền kinh tế-an ninh nước nhà. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, sản lượng lúa cả nước năm 2021 đạt trên 43,86 triệu tấn, tăng 1,1 triệu tấn so với năm 2020.
Mặc dù diện tích gieo trồng giảm khoảng 39,7 nghìn ha nhưng năng suất tăng gần 1,9 tạ/ha so với năm 2020 đáp ứng đầy đủ nhu cầu tiêu thụ trong nước, chế biến, sử dụng làm thức ăn chăn nuôi và xuất khẩu. Tỷ trọng gạo chất lượng cao chiếm trên 89% gạo xuất khẩu, đã góp phần nâng giá gạo xuất khẩu bình quân từ 496 USD/tấn năm 2020 lên trên 503 USD/tấn năm 2021. Dự báo, xuất khẩu gạo năm 2021 đạt trên 3,27 tỷ USD. Với nhiều loại cây lương thực, thực phẩm khác đều có sự giảm cả về diện tích và sản lượng.
Điển hình như ngô có 902,3 nghìn ha, giảm 4,24% và sản lượng đạt 4,43 triệu tấn, giảm 2,8%; Lạc có 160 nghìn ha, giảm 5,7% và sản lượng 416 nghìn tấn, giảm 2,2%; đậu tương có 36 nghìn ha, giảm 13,4% và sản lượng đạt 57,6 nghìn tấn, giảm 11,9%. Riêng cây sắn tăng 5,5 nghìn ha đạt 530 nghìn ha và sản lượng trên 10,6 triệu tấn, tăng 1,9%. Năm 2022, ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn đặt mục tiêu sản lượng lương thực có hạt 48,3 triệu tấn. Riêng lúa diện tích gieo cấy từ 7,2 – 7,3 triệu ha, thâm canh tăng năng suất để đạt sản lượng 43 – 43,9 triệu tấn; ngô sản xuất 880 nghìn ha; khoai lang 105 nghìn ha; sắn 530 nghìn ha… Mặc dù, nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nhưng nó cũng gây ảnh hưởng tới môi trường.
Hằng năm thải ra môi trường một lượng phế phẩm nông nghiệp rất lớn và đa dạng về chủng loại. Theo đánh giá của Cục Trồng trọt, lượng chất 5 thải từ lúa chiếm tới 50% chất khô. Nghĩa là cứ 1 tấn thóc thì lượng phụ phẩm từ lúa cũng tương đương 1 tấn, khoảng 10 -12 tấn phụ phẩm/ha. Sản xuất 1 tấn ngô thì lượng phụ phẩm là 1,2 tấn thân ngô, 1 ha đậu phộng phát thải 11 tấn thân cây, 1 ha sắn phát thải 7 tấn ngọn và lá.
Như vậy với diện tích trồng trọt hiện tại, ước tính lượng phụ phẩm trên cả nước trên 50 triệu tấn/năm. Đây là nguồn nguyên liệu khổng lồ luôn luôn tồn tại và ngày càng gia tăng. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, tổng khối lượng phụ phẩm năm 2020 của cả nước là trên 156,8 triệu tấn, trong đó phụ phẩm sau thu hoạch từ cây trồng, từ quá trình chế biến nông sản của ngành trồng trọt chiếm 56,7% (88,9 triệu tấn). Cụ thể, phụ phẩm trồng trọt sau thu hoạch từ rơm lúa chiếm khối lượng lớn (42,8 triệu tấn), thân cây bắp (10 triệu tấn), rau và quả (3,6 triệu tấn), thân cây mì (3,1 triệu tấn), trái giả đào lộn hột (3,1 triệu tấn) và các loại khác (6,1 triệu tấn).
Phụ phẩm từ quá trình chế biến nông sản của ngành trồng trọt gồm: Vỏ trấu 8,6 triệu tấn, bã mía 3,5 triệu tấn, lõi bắp 1,4 triệu tấn, vỏ củ mì 1,3 triệu tấn và các loại khác là 2 triệu tấn. Kiên Giang là tỉnh có tổng lượng phụ phẩm nông nghiệp lớn nhất vùng ĐBSCL với 5,7 triệu tấn mỗi năm, đứng thứ hai là An Giang với 5,2 triệu tấn. Mặc dù vậy, tỉ lệ phụ phẩm cây trồng (vỏ lạc, thân bắp, rơm lúa, thân cây mì, vỏ đậu tương, củi…) được thu gom, sử dụng chỉ chiếm 52,2%. Trong đó, tỉ lệ sử dụng rơm lúa chỉ 56,3% (cho các mục đích làm thức ăn thô cho gia súc ăn cỏ, làm chất độn chuồng cho vật nuôi, làm đệm lót sinh học cho vật nuôi, làm nấm rơm, phủ gốc cho cây trồng, lót các loại trái cây.
Như vậy, có thể thấy rằng khả năng phát sinh phế phẩm từ trồng trọt là rất lớn sẽ có nguy cơ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường do quá trình phân hủy, sử dụng sai mục đích hoặc đốt đồng tràn lan khi vệ sinh đồng ruộng. Trong thực tế cho thấy nguồn hữu cơ từ chất thải trồng trọt có thể tận dụng tái sử dụng, xử lý trở thành nguồn hữu cơ có giá trị vừa đảm bảo vệ sinh môi trường và mang lại hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường cho nông dân nông thôn. Thực trạng sử dụng phế phẩm nông nghiệp hiện nay Theo đánh giá của Phạm Kim Cương (2001) và Devandra (1997), phế phẩm nông nghiệp có giá trị dinh dưỡng cao (45,9 - 65,5% tổng chất dinh dưỡng tiêu hóa) và có khả năng cung cấp lượng calo lớn (1662 – 2549 kcal/kg chất khô). Do vậy, nếu ứng dụng 6 các công nghệ phù hợp thì phế phẩm nông nghiệp trở thành các sản phẩm có giá trị cho chăn nuôi và tăng dinh dưỡng đất.
Biẻu đồ thể hiện hiện trạng sử dụng các phế phẩm nông nghiệp Nguồn: Viện Môi trường Nông nghiệp, 2010 Tuy nhiên thực tế từ kết quả đánh giá của Viện Môi trường Nông nghiệp, năm 2010 mới chỉ khoảng 10% phế phẩm nông nghiệp được sử dụng làm chất đốt tại chỗ như ở lò gạch, nấu nướng hộ gia đình nông thôn, 5% là nhiên liệu công nghiệp (trấu, bã mía) để sản xuất nhiệt cục bộ trong lò hơi, hệ thống sấy, 3% làm thức ăn gia súc, làm hương liệu, phân bón cho đất,… và còn lại hơn 80% phụ phẩm trồng trọt chưa được sử dụng thải trực tiếp ra môi trường, đổ xuống kênh, mương, sông, ngòi gây tắc nghẽn dòng chảy hoặc đốt hoàn toàn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Theo ông Tống Xuân Chinh Phó cục trưởng Cục Chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) cho biết phế, phụ phẩm nông, lâm, thủy sản ở nước ta có sản lượng lớn nhưng việc sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên hữu cơ này chưa phù hợp. Đối với ngành thủy sản, việc thu gom, sơ chế, chế biến sâu trên 90%, chủ yếu làm thức ăn chăn nuôi, như: Bột cá, bột đầu tôm, dung dịch protein thủy phân từ đầu tôm. Phế, phụ phẩm 7 ngành lâm nghiệp thì thu gom, chế biến làm ván ép, gỗ ép, làm đệm lót sinh học trên chăn nuôi, ép viên làm chất đốt.
Phụ phẩm từ ngành trồng trọt có khối lượng lớn nhất, chỉ tính gần 43 triệu tấn rơm mới thu gom, sử dụng được 52,2% làm thức ăn chăn nuôi, làm chất độn chuồng, trồng nấm, sử dụng để phủ luống, phân bón hữu cơ. Chất thải chăn nuôi cũng chưa được thu gom, xử lý, sử dụng hiệu quả triệt để và mới chỉ ở quy mô chăn nuôi trang trại (gần 100%), còn chăn nuôi nông hộ mới đạt 48%. Một số vùng nông thôn, nông dân sử dụng các phế phẩm nông nghiệp để đun nấu trong gia đình nhưng không hiệu quả, đa số đốt bỏ tại ruộng. Thế nhưng, việc đốt đồng ngày càng bộc lộ rõ nhiều tác động không tốt cho tài nguyên đất, nguồn nước, sức khỏe cộng đồng dân cư và cả môi trường khí hậu toàn cầu.
Theo khuyến cáo của các chuyên gia nông nghiệp, đốt rơm rạ là cách làm không hiệu quả. Bởi đốt rơm, phần dinh dưỡng trả lại cho đất sẽ không còn bao nhiêu. Bên cạnh đó, cách xử lý này sẽ làm cho đất trồng bị biến chất và trở nên chai cứng, khô cằn. Với nhu cầu sinh trưởng, phát triển kinh tế, nâng cao chất lượng đời sống người dân dẫn đến việc nuôi trồng, sản xuất tăng cao.
Do vậy hằng năm số lượng phế phẩm nông nghiệp cũng không ngừng gia tăng. Tuy nhiên, lượng phế phẩm đó vẫn chưa được khai thác sử dụng triệt để và hiệu quả, gây lãng phí và trực tiếp gây ô nhiễm môi trường. Một số công trình nghiên cứu về phế phẩm nông nghiệp 1. Nghiên cứu trong nước - Vỏ trấu từ sản phẩm mỹ nghệ (huyện Gia Viễn, tỉnh Ninh Bình) Ông Vũ Xuân Thạnh và cộng sự tại Công ty TNHH Tân Lập Phong tạo ra các sản phẩm mỹ nghệ nội thất từ vỏ trấu.
Vỏ trấu được nghiền nhỏ tạo thành bột dưới dạng mịn và dạng bột sợi. Sau khi kết hợp với keo, trấu được đưa vào máy ép định hình và sấy khô, hoàn thiện để tạo ra sản phẩm mỹ nghệ hoàn chỉnh, có khả năng xuất khẩu. Sản phẩm có giá thành thấp, tận dụng được lao động tại nông thôn, đặc biệt là dây chuyền sản xuất tinh bột trấu thấp hơn 10 lần so với dây chuyền sản xuất tinh bột gỗ. Sản phẩm mỹ nghệ nội thất làm từ trấu - Sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung từ trấu LaMai là sản phẩm vật liệu xây dụng nhẹ không nung được làm từ vỏ trấu.
Sản phẩm được dùng làm tấm tường, sàn, trần và mái. Sản phẩm được công ty Lâm Mai nghiên cứu trong 7 năm và thử nghiệm nhiều lần mới cho ra thị trường. Thành phần LaMai gồm vỏ trấu nghiền, mụn dừa, hạt xốp, xi măng, phụ gia và lưới sợi thuỷ tinh. Trọng lượng của vật liệu nhẹ hơn gạch xây thông thường khoảng 50% và có tính cách âm, cách nhiệt và không thấm nước cao.
Đây là vật liệu thích hợp với các vùng như miền Tây, miền Trung bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu. Sau khi sử dụng có thể nghiền nát để tái chế lại. Nhờ trọng lượng nhẹ, nên khi sử dụng vật liệu này làm vách và sàn, móng căn nhà sẽ không phải gia cố nhiều như xây bằng gạch. Lúc ấy cột nhà cũng không cần làm lớn.
Điều này giúp giảm chi phí đến gần 1/2 so cách thông thường. Trong khi thi công do vách và sàn theo dạng lắp ghép nên công thợ sẽ giảm xuống rất nhiều. Một ưu điểm của sản phẩm là sau khi xây dựng muốn di chuyển có thể tháo dỡ toàn bộ và lắp ghép ở vị trí mới. Nhà sẽ xây theo nguyên tắc có khung xương bằng sắt hoặc thanh bê tông chịu lực, sản phẩm được ghép vào bằng cách bắt vít.
Tường tô trát một lớp vửa mỏng do bề 9 mặt vật liệu đã phẳng. Riêng sàn có thể lát gạch, trát. Khi đổ cột có thể dùng tấm LaMai mỏng thay cho cốp pha ốp bên ngoài và sau đó để luôn sẽ cho bề mặt phẳng.