Luận văn thạc sĩ hay nghiên cứu thực trạng ô nhiễm môi trường và xây dựng quy trình chế biến phân bón hữu cơ sinh học từ bã dong riềng tại xã xuân vân huyện yên sơn tỉnh tuyên quang

Nghiên cứu thực trạng ô nhiễm môi trường và quy trình chế biến phân bón hữu cơ từ bã dong riềng tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, Tuyên Quang.

• Tác giả: Tạ Phương Thu
• Người hướng dẫn: TS. Lương Thị Thúy Vân
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Sinh thái học
• Đề tài: Nghiên cứu thực trạng ô nhiễm môi trường và xây dựng quy trình chế biến phân bón hữu cơ sinh học từ bã dong riềng tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Thực trạng sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng và tác động tới môi trường từ các cơ sở chế biến Dong riềng từ các làng nghề ở Việt Nam
• 1.2. Thực trạng sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng và tác động tới môi trường tại Tuyên Quang
• 1.3. Thực trạng sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng tại Tuyên Quang
• 1.4. Tác động tới môi trường của hoạt động sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng tại Tuyên Quang
• 1.5. Vai trò của vi sinh vật chuyển hóa chất thải hữu cơ và ứng dụng để sản xuất phân bón hữu cơ sinh học
• 1.5.1. Vai trò chuyển hóa chất thải hữu cơ của vi sinh vật
• 1.5.2. Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật để sản xuất phân bón hữu cơ sinh học
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu và thời gian nghiên cứu
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp điều tra, lấy mẫu và phân tích
• 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.3.3. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của rau Su su
• 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội
• 3.2.1. Diện tích, dân số
• 3.2.2. Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường từ các cơ sở sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang
• 4.1.1. Ô nhiễm do nước thải
• 4.1.2. Ô nhiễm do bã thải
• 4.2. Sản suất phân bón hữu cơ từ bã thải Dong riềng
• 4.2.1. Quy trình ủ phân hữu cơ từ bã Dong riềng
• 4.2.2. Diễn biến nhiệt độ của đống ủ theo thời gian
• 4.2.3. Thành phần lý, hóa học của sản phẩm sau khi ủ
• 4.2.4. Đặc điểm cảm quan của sản phẩm phân hữu cơ sau khi ủ
• 4.3. Ứng dụng phân bón hữu cơ sinh học sản xuất từ bã Dong riềng bón cho cây rau su su tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang
• 4.3.1. Đặc tính hóa học đất trồng su su tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang
• 4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ sinh học sản xuất từ bã thải Dong riềng đến sinh trưởng phát triển và năng suất rau Su su
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về ô nhiễm môi trường và bã dong riềng tại Tuyên Quang

Ô nhiễm môi trường là một vấn đề nghiêm trọng tại Tuyên Quang, đặc biệt là từ các cơ sở chế biến dong riềng. Bã dong riềng, một sản phẩm phụ từ quá trình chế biến, thường không được xử lý đúng cách, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước và đất. Việc nghiên cứu thực trạng ô nhiễm này là cần thiết để tìm ra giải pháp hiệu quả.

1.1. Tác động của ô nhiễm môi trường đến sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm môi trường từ bã dong riềng ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người dân. Nguồn nước ô nhiễm gây ra nhiều bệnh tật, đặc biệt là các bệnh về da và đường tiêu hóa.

1.2. Tình hình sản xuất và chế biến dong riềng tại Tuyên Quang

Tuyên Quang có nhiều cơ sở chế biến dong riềng, nhưng quy trình sản xuất thường lạc hậu. Điều này dẫn đến việc xả thải bã dong riềng ra môi trường mà không qua xử lý.

II. Vấn đề ô nhiễm môi trường từ bã dong riềng

Bã dong riềng là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường tại Tuyên Quang. Việc xả thải bã này không chỉ làm ô nhiễm nguồn nước mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái địa phương.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm từ bã dong riềng

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm là do các cơ sở chế biến không có hệ thống xử lý chất thải. Bã dong riềng được thải trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng.

2.2. Hệ lụy từ ô nhiễm môi trường

Ô nhiễm môi trường dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp của người dân. Nhiều khu vực bị ô nhiễm nặng nề, làm giảm năng suất cây trồng.

III. Phương pháp chế biến phân bón hữu cơ từ bã dong riềng

Chế biến phân bón hữu cơ từ bã dong riềng là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Quy trình này không chỉ giúp xử lý chất thải mà còn tạo ra sản phẩm hữu ích cho nông nghiệp.

3.1. Quy trình chế biến phân bón hữu cơ

Quy trình chế biến bao gồm các bước như thu gom bã dong riềng, ủ phân và kiểm tra chất lượng. Việc này giúp chuyển đổi chất thải thành phân bón hữu cơ có giá trị.

3.2. Lợi ích của phân bón hữu cơ từ bã dong riềng

Phân bón hữu cơ từ bã dong riềng giúp cải thiện độ màu mỡ của đất, tăng năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường. Sản phẩm này an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phân bón hữu cơ tại Tuyên Quang

Việc ứng dụng phân bón hữu cơ từ bã dong riềng đã mang lại nhiều lợi ích cho nông dân tại Tuyên Quang. Sản phẩm này không chỉ giúp cải thiện năng suất mà còn bảo vệ môi trường.

4.1. Kết quả nghiên cứu ứng dụng phân bón hữu cơ

Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng phân bón hữu cơ từ bã dong riềng đã làm tăng năng suất cây trồng từ 20-30%. Điều này chứng tỏ hiệu quả của phương pháp này.

4.2. Phản hồi từ nông dân về phân bón hữu cơ

Nông dân tại Tuyên Quang đã có những phản hồi tích cực về phân bón hữu cơ. Họ nhận thấy cây trồng phát triển tốt hơn và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

V. Kết luận và hướng đi tương lai cho nghiên cứu ô nhiễm môi trường

Nghiên cứu ô nhiễm môi trường và quy trình chế biến phân bón hữu cơ từ bã dong riềng là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Cần có các chính sách hỗ trợ để phát triển bền vững.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu ô nhiễm môi trường

Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về ô nhiễm môi trường mà còn tìm ra giải pháp hiệu quả để xử lý chất thải.

5.2. Định hướng phát triển bền vững cho Tuyên Quang

Cần có các chương trình giáo dục và hỗ trợ kỹ thuật cho nông dân để họ có thể áp dụng các phương pháp sản xuất thân thiện với môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây dong riềng (Canna edulis Ker) giữ vai trò then chốt trong chuyển dịch cơ cấu cây trồng và xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh miền núi phía Bắc. Riêng tại tỉnh Tuyên Quang, diện tích canh tác dong riềng đạt trên 1.800 ha với năng suất củ trung bình 65 - 70 tấn/ha, cung cấp sản lượng hơn 900.000 tấn củ tươi mỗi năm. Trong đó, xã Xuân Vân thuộc huyện Yên Sơn là vùng nguyên liệu trọng điểm với diện tích chuyên canh khoảng 300 ha, cho sản lượng khai thác đạt 20.000 tấn củ/năm. Tuy nhiên, công nghệ chế biến tinh bột tại địa phương vẫn mang tính thủ công, phân tán ở quy mô hộ gia đình. Tỷ lệ thu hồi tinh bột chỉ chiếm 25 - 30% khối lượng củ, đồng nghĩa với hơn 70% sinh khối còn lại bị thải bỏ trực tiếp ra môi trường dưới dạng bã thải rắn và dịch bào đậm đặc.

Mỗi tấn củ tươi đưa vào xay xát tiêu tốn từ 6 - 10 m³ nước và phát sinh khoảng 340 kg bã thải có độ ẩm cao. Hàng năm, hơn 70 cơ sở sản xuất tại xã Xuân Vân xả thải trên 120.000 m³ nước thải chưa qua xử lý cùng hàng nghìn tấn bã thải hữu cơ ra sông Gâm và hệ thống khe suối. Thực trạng này làm nguồn nước ô nhiễm nặng nề, gây suy giảm hệ sinh thái thủy sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống dân sinh. Trước sức ép đó, đề tài luận văn tập trung vào 3 mục tiêu cụ thể: đánh giá chính xác tải lượng và thực trạng ô nhiễm môi trường do hoạt động chế biến tinh bột dong riềng tại xã Xuân Vân; xây dựng quy trình kỹ thuật ủ bã dong riềng thành phân bón hữu cơ sinh học nhờ chế phẩm vi sinh; khảo nghiệm thực địa hiệu lực nông học của phân bón đối với sinh trưởng và năng suất rau su su. Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm từ tháng 8/2018 đến tháng 4/2019, mở ra giải pháp tái chế 46.716 tấn bã thải hàng năm thành 18.686 tấn phân bón hữu cơ chất lượng cao, đóng góp quan trọng cho mục tiêu phát triển nông nghiệp tuần hoàn bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên 2 khung lý thuyết nền tảng: lý thuyết phân giải hợp chất hữu cơ cao phân tử ligno-xenluloza bằng vi sinh vật hiếu khí và lý thuyết kinh tế tuần hoàn trong quản lý chất thải nông nghiệp làng nghề. Quá trình chuyển hóa sinh học bã thải dựa trên hoạt động tổng hợp phức hệ enzyme ngoại bào gồm cellulase, hemicellulase và lignin peroxidase từ các chủng vi nấm và vi khuẩn có ích. Khung nghiên cứu vận hành xoay quanh 4 khái niệm khoa học cốt lõi: quá trình ủ phân hữu cơ hiếu khí (composting), chỉ số nhu cầu oxy sinh hóa và hóa học (BOD5, COD), hệ vi sinh vật đối kháng - phân giải (Trichoderma reesei, Bacillus subtilis, Streptomyces), cùng cơ chế cân bằng tỷ lệ dinh dưỡng cacbon/nitơ (C/N) và cacbon/photpho (C/P).

Bã dong riềng chứa thành phần xenluloza và lignin cao nhưng nghèo đạm, tỷ lệ C/N tự nhiên vượt quá 40:1 khiến tốc độ tự phân hủy diễn ra rất chậm và gây mùi thối kéo dài. Mô hình nghiên cứu kiểm soát môi trường ủ hiếu khí thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ C/N tối ưu về mức 25:1 đến 30:1, tỷ lệ C/P đạt 75:1 đến 150:1, kết hợp kiểm soát độ ẩm ban đầu ở ngưỡng 50 - 60%. Khi bổ sung chế phẩm vi sinh Trichoderma, quá trình oxy hóa sinh học giải phóng nhiệt lượng lớn, nâng nhiệt độ đống ủ lên 55°C giúp tiêu diệt mầm bệnh, chuyển hóa các chuỗi polysaccharide phức tạp thành mùn hữu cơ bền vững giàu axit humic, đưa hàm lượng hữu cơ tổng số đạt trên 22% và giảm 60 - 70% khối lượng bã thải thô.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp điều tra hiện trạng thông qua thu thập tài liệu thứ cấp kết hợp phỏng vấn trực tiếp bằng phiếu điều tra tại 100% các hộ sản xuất tinh bột dong riềng (120 hộ gia đình) trên địa bàn xã Xuân Vân theo phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA). Quy trình lấy mẫu được chuẩn hóa theo các tiêu chuẩn quốc gia:

• Mẫu nước thải: Thu thập 9 mẫu nước tại 3 vị trí phân tầng không gian (3 mẫu trực tiếp tại cửa xả cơ sở sản xuất, 3 mẫu cách nguồn 500m và 3 mẫu tại lòng suối tiếp nhận cách 1.000m) theo TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006). Phương pháp chọn mẫu phân tầng theo khoảng cách dòng chảy giúp định lượng chính xác khả năng tự làm sạch và mức độ lan truyền ô nhiễm.
• Mẫu bã thải và đất: Lấy 4 mẫu bã dong riềng ở các công đoạn theo TCVN 9466:2012; mẫu đất canh tác thu thập theo TCVN 7538-2:2005.

Các chỉ tiêu môi trường nước được phân tích tại phòng thí nghiệm tiêu chuẩn: pH (TCVN 6492:2011), BOD5 (TCVN 6001-1:2008), COD (TCVN 6491-1999), TSS (TCVN 6625:2000), NH4+ (TCVN 6638:2000) và photpho tổng số (TCVN 6202:2008). Các phương pháp phân tích quang phổ và chuẩn độ thể tích được lựa chọn nhờ độ chính xác cao và khả năng đối sánh tin cậy với QCVN 40:2011/BTNMT.

Quy trình thực nghiệm gồm 2 giai đoạn:

1. Thí nghiệm ủ phân bón: 4 công thức ủ hiếu khí trên nền 45 kg bã dong riềng đã xử lý sơ bộ với 0,7 kg vôi bột (khử chua trong 2 ngày), 0,4 kg urê, 0,2 kg supe lân, 0,09 kg kali và 0,14 kg rỉ mật. Các công thức biến thiên lượng chế phẩm vi sinh Trichoderma gồm CT1 (đối chứng - 0g), CT2 (0,5g), CT3 (0,8g) và CT4 (1,0g), theo dõi nhiệt độ 3 ngày/lần.
2. Thí nghiệm đồng ruộng trên cây su su: Bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) gồm 4 công thức với 3 lần lặp lại trên các ô diện tích 1,5 m² (0,5m x 3,0m), mật độ 5 khóm/ô. Các công thức bón lót gồm CT1 (đối chứng: 5 kg phân chuồng + 0,15 kg NPK), CT2 (5 kg phân bã dong + 0,15 kg NPK), CT3 (10 kg phân bã dong + 0,15 kg NPK), CT4 (15 kg phân bã dong + 0,15 kg NPK). Số liệu sinh trưởng ngọn và năng suất thương phẩm được đo đếm tại thời điểm 50 ngày và 55 ngày sau trồng, xử lý thống kê bằng phần mềm chuyên dụng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích mẫu nước thải và bã thải tại xã Xuân Vân chỉ ra 3 phát hiện khoa học quan trọng:

Thứ nhất, mức độ ô nhiễm nước thải vượt chuẩn nghiêm trọng: Nước thải trực tiếp tại các cơ sở chế biến có tính axit cao với pH trung bình 4,1 - 4,2; nồng độ BOD5 trung bình đạt 1.217 mg/L, vượt 24,3 lần so với giới hạn QCVN 40:2011/BTNMT (50 mg/L); nồng độ COD đạt 1.627 mg/L, vượt 10,8 lần ngưỡng cho phép (150 mg/L); tổng chất rắn lơ lửng (TSS) lên tới 1.864 mg/L, vượt 18,6 lần mức quy chuẩn (100 mg/L); hàm lượng NH4+ đạt 21,2 mg/L (vượt 2,12 lần) và P tổng số đạt 10,5 mg/L (vượt 1,75 lần). Tại vị trí cách nguồn thải 1.000m trên dòng suối tự nhiên, các thông số dù có suy giảm nhờ pha loãng nhưng BOD5 vẫn ở mức 214 mg/L (vượt 4,3 lần) và COD đạt 283 mg/L (vượt 1,88 lần quy chuẩn).

Thứ hai, bã thải dong riềng có tiềm năng dinh dưỡng cao khi được xử lý bằng chế phẩm vi sinh: Cứ 1 tấn củ tươi phát sinh 340 kg bã thải (gồm 40 kg vỏ đất cát, 250 kg xác bã lọc và 50 kg bùn cặn). Bã thải ban đầu có độ ẩm 76,8%, hàm lượng hữu cơ tổng số 53,31%, đạm tổng số 1,28%, lân tổng số 0,57% và kali 1,23%. Khi ủ cùng 0,8 - 1,0g chế phẩm Trichoderma, nhiệt độ đống ủ nhanh chóng đạt đỉnh 55°C sau 6 - 9 ngày và duy trì trên 50°C trong suốt 15 ngày, giúp phân giải hoàn toàn bã xơ. Sau 45 ngày ủ, sản phẩm phân bón đạt độ ẩm 25 - 33%, hữu cơ tổng số ổn định ở mức 22,99%, pH trung tính 6,96, đạt đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật phân bón hữu cơ theo Thông tư 36/2010/TT-BNNPTNT.

Thứ ba, phân bón hữu cơ từ bã dong thúc đẩy vượt bậc sinh trưởng của cây su su: Bón lót phân hữu cơ sinh học bã dong riềng ở mức 10 - 15 kg/ô kết hợp 0,15 kg NPK (CT3 và CT4) giúp tăng số lượng ngọn mới phát sinh từ 18% đến 25%, chiều dài ngọn tăng 12% - 16% và năng suất thu hoạch tăng trên 20% so với công thức đối chứng sử dụng phân chuồng truyền thống.

Thảo luận kết quả

Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải tăng vọt bắt nguồn từ lượng tinh bột sót và dịch bào hòa tan bị rửa trôi trong các công đoạn nghiền xát, lọc lắng. Môi trường kỵ khí yếm khí phân giải đường và tinh bột tạo ra các axit hữu cơ bay hơi, làm suy giảm mạnh nồng độ oxy hòa tan (DO) và kéo pH xuống mức 4,1. Hiện tượng cá chết hàng loạt và cây trồng bị lụi tàn khi tưới nguồn nước này là hệ quả tất yếu của tình trạng thiếu dưỡng khí nghiêm trọng và độc chất tích tụ.

Diễn biến quá trình ủ phân chứng minh vai trò then chốt của việc tiền xử lý vôi bột (0,7 kg/45 kg bã) nhằm trung hòa tính axit, tạo điều kiện pH 6,5 - 7,0 lý tưởng cho bào tử Trichoderma nảy mầm. Hoạt lực phân giải xenluloza mạnh mẽ của vi nấm đã rút ngắn chu kỳ ủ hoai mục từ 120 - 180 ngày xuống chỉ còn 30 - 45 ngày. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu ủ bã dong riềng tại xã Dương Liễu (Hà Nội) và huyện Na Rì (Bắc Kạn), khẳng định tính khả thi của quy trình công nghệ.

Dữ liệu nghiên cứu được trực quan hóa rõ nét thông qua biểu đồ cột so sánh nồng độ BOD5, COD, TSS tại 3 điểm quan trắc (0m, 500m, 1.000m) đối chiếu với đường giới hạn chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT; đồ thị đường biểu diễn diễn biến nhiệt độ đống ủ với 3 pha sinh nhiệt rõ rệt; bảng tổng hợp đối sánh 6 chỉ tiêu lý hóa của sản phẩm phân bón trước và sau ủ minh chứng rõ ràng cho sự chuyển hóa hữu cơ triệt để.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Quy hoạch và xây dựng hệ thống thu gom nước thải tập trung: Ủy ban nhân dân huyện Yên Sơn và UBND xã Xuân Vân cần tiến hành quy hoạch phân khu chế biến tập trung cho 100% cơ sở sản xuất trước quý 4 năm 2020. Đầu tư lắp đặt hệ thống mương dẫn composite khép kín và cụm bể lắng lọc sơ bộ kết hợp hầm biogas quy mô liên hộ nhằm xử lý tối thiểu 75% lượng nước thải phát sinh, giảm 80% chỉ số COD trước khi xả ra dòng chảy tự nhiên.
2. Chuyển giao quy trình ủ phân hữu cơ sinh học tại chỗ: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp cùng Trung tâm Khuyến nông tỉnh Tuyên Quang tổ chức 10 - 15 lớp đào tạo kỹ thuật ủ bã dong bằng chế phẩm Trichoderma cho 120 hộ làm nghề tại xã Xuân Vân trong giai đoạn 2020 - 2021. Mục tiêu đặt ra là tận thu 100% lượng bã thải rắn (ước tính 46.000 tấn/năm) để sản xuất khoảng 18.000 tấn phân hữu cơ sinh học phục vụ canh tác nội địa.
3. Siết chặt thanh tra và quan trắc môi trường định kỳ: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Tuyên Quang cần thiết lập trạm quan trắc tự động hoặc lấy mẫu kiểm tra định kỳ 4 đợt/năm vào các tháng cao điểm vụ sản xuất (từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau). Xử phạt nghiêm khắc các cơ sở vi phạm cam kết bảo vệ môi trường, đồng thời hỗ trợ tài chính cho các hộ đầu tư thiết bị ép bã khô tách nước.
4. Mở rộng chuỗi giá trị nông nghiệp tuần hoàn: Hội Nông dân và các hợp tác xã địa phương cần chủ động kết nối nguồn phân bón hữu cơ sinh học chế biến từ bã dong riềng để cung ứng cho 878,79 ha vùng trồng cây ăn quả đặc sản của xã (gồm 755,24 ha bưởi và 88 ha cam quýt) cùng các vùng chuyên canh rau an toàn, giúp cắt giảm 30 - 40% chi phí phân bón vô cơ và cải tạo độ phì nhiêu của đất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và môi trường (Sở TN&MT, Sở NN&PTNT, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật): Cung cấp bộ dữ liệu thực chứng và cơ sở khoa học xác thực để hoạch định chính sách quản lý chất thải làng nghề nông sản, xây dựng tiêu chí môi trường nông thôn mới (tiêu chí 17) tại các địa phương trung du miền núi.
2. Ban quản trị hợp tác xã và các chủ cơ sở chế biến tinh bột dong riềng: Tiếp cận cẩm nang kỹ thuật chi tiết về quy trình thu gom, tiền xử lý và ủ bã dong riềng thành phân bón hữu cơ đạt chuẩn với chi phí đầu tư thấp, giải quyết dứt điểm tình trạng ứ đọng bã thải và nguy cơ bị đình chỉ sản xuất do ô nhiễm.
3. Nông dân và chủ trang trại canh tác cây ăn quả, rau màu: Vận dụng công thức bón phân hữu cơ sinh học từ phụ phẩm bã dong riềng vào thâm canh cây bưởi, cây cam và rau su su nhằm nâng cao năng suất cây trồng từ 15% đến 25%, giảm 50% chi phí mua phân chuồng và phân bón thương phẩm.
4. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Sinh thái học, Khoa học Môi trường và Nông học: Sử dụng công trình như một tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng (RCBD), kỹ thuật phân tích các chỉ tiêu hóa lý môi trường đất - nước - phân bón và mô hình kinh tế sinh thái tuần hoàn.

Câu hỏi thường gặp

1. Nước thải từ các cơ sở chế biến tinh bột dong riềng ô nhiễm vượt chuẩn mức độ nào? Nước thải tại nguồn thải trực tiếp có tính axit mạnh (pH 4,1 - 4,2), nồng độ BOD5 đạt 1.217 mg/L (vượt 24,3 lần), COD đạt 1.627 mg/L (vượt 10,8 lần) và TSS đạt 1.864 mg/L (vượt 18,6 lần so với QCVN 40:2011/BTNMT). Ngay cả khi trôi xa 1.000m ra dòng suối, chỉ số BOD5 vẫn vượt ngưỡng cho phép tới 4,3 lần.

2. Tại sao không nên bón trực tiếp bã dong riềng tươi cho đất và cây trồng? Bã dong tươi có độ ẩm cao (trên 76%), tỷ lệ C/N lớn (>40:1) và tính chua đậm đặc. Khi vùi trực tiếp vào đất, quá trình lên men yếm khí tự nhiên sẽ sinh nhiệt làm xót rễ, tiêu hao oxy của đất và phát sinh độc chất làm chết cây lúa, cây hoa màu hoặc tạo điều kiện cho nấm bệnh bùng phát.

3. Thời gian ủ phân bã dong riềng bằng chế phẩm vi sinh mất bao lâu để hoai mục? Nhờ bổ sung 0,7 kg vôi bột/45 kg bã để khử chua sơ bộ trong 2 ngày kết hợp phối trộn 0,8 - 1,0g chế phẩm vi nấm Trichoderma, đống ủ đạt nhiệt độ khử khuẩn 55°C sau 6 - 9 ngày. Toàn bộ khối bã hữu cơ sẽ phân hủy hoàn toàn thành phân bón chất lượng cao chỉ sau 30 - 45 ngày.

4. Sản lượng bã thải dong riềng tại Tuyên Quang có thể chế biến được bao nhiêu tấn phân bón? Với sản lượng chế biến khoảng 137.400 tấn củ/năm, toàn tỉnh Tuyên Quang phát sinh khoảng 46.716 tấn bã thải thô. Với hệ số thu hồi phân bón đạt 40% sau quá trình ủ hiếu khí, địa phương có thể sản xuất được 18.686 tấn phân bón hữu cơ sinh học giàu mùn và khoáng chất mỗi năm.

5. Hiệu quả của phân bón hữu cơ sinh học từ bã dong đối với cây rau su su ra sao? Thử nghiệm đồng ruộng cho thấy công thức bón lót 10 - 15 kg phân hữu cơ bã dong kết hợp 0,15 kg NPK giúp ngọn su su phát triển dài hơn 12 - 16%, số ngọn mới tăng 18 - 25% và tổng năng suất thu hoạch tăng trên 20% so với bón phân chuồng truyền thống, đồng thời giúp đất tơi xốp rõ rệt.

Kết luận

• Đánh giá toàn diện hiện trạng: Nước thải chế biến dong riềng tại xã Xuân Vân ô nhiễm vượt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT từ 10,8 đến 24,3 lần; phát sinh hơn 46.000 tấn bã thải rắn mỗi năm gây áp lực sinh thái nghiêm trọng lên lưu vực sông Gâm.
• Chuẩn hóa quy trình công nghệ vi sinh: Xây dựng thành công quy trình ủ hiếu khí 3 bước (tiền xử lý khử chua bằng vôi bột 2 ngày, phối trộn dinh dưỡng N-P-K, bổ sung chế phẩm Trichoderma), rút ngắn thời gian ủ xuống còn 30 - 45 ngày ở nhiệt độ 55°C.
• Sản phẩm phân bón đạt chuẩn chất lượng: Phân bón sau ủ đạt độ ẩm 25 - 33%, hàm lượng hữu cơ tổng số 22,99%, pH trung tính 6,96, hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật phân bón hữu cơ theo quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
• Hiệu lực nông học vượt trội: Khảo nghiệm thực tế chứng minh phân bón sinh học bã dong làm tăng năng suất rau su su hơn 20% so với đối chứng, cải thiện lý tính đất và giúp cây trồng kháng sâu bệnh tốt hơn.
• Lộ trình phát triển và khuyến nghị hành động: Giai đoạn 2020 - 2025, chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý chuyên ngành cần khẩn trương quy hoạch phân khu chế biến gắn với trạm xử lý nước thải tập trung, đồng thời nhân rộng mô hình ủ phân bón hữu cơ bã dong riềng trên phạm vi toàn tỉnh Tuyên Quang nhằm hiện thực hóa mục tiêu tăng trưởng xanh và phát triển nông nghiệp tuần hoàn bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Thực trạng sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng và tác động tới môi trường từ các cơ sở chế biến Dong riềng từ các làng nghề ở Việt Nam Dong riềng (Canna edulis Ker) là 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 đao, khoai riềng, củ đót, chuối nước [12]. Dong riềng được nhập vào Việt Nam đầu thế kỷ 19.

Năm 1898, người Pháp đã trồng thử Dong riềng ở nước ta nhưng công việc đó đã bị dừng lại vì lúc đó chưa biết cách chế biến tinh bột Dong riềng [2]. Tuy nhiên vấn đề trồng Dong riềng vẫn không được quan tâm vì nhu cầu tiêu thụ thấp và công nghệ chế biến không có. Từ năm 1986, do nhu cầu sản xuất miến từ bột Dong riềng ngày càng tăng nên loại cây trồng này đã được chú trọng, diện tích trồng tự phát ngày càng được mở rộng. Những địa phương trồng Dong riềng với diện tích lớn là Hòa Bình, ngoại thành Hà Nội, Hà Tây, Sơn La, Lai Châu, Thanh Hóa, Hưng Yên, Tuyên Quang, Hà Giang, Đồng Nai.

Vào những năm 60 của thế kỷ XX, Dong riềng được trồng chủ yếu nhằm đảm bảo an ninh lương thực và có năm đạt trên 21. Hiện nay loại cây này không được đưa vào danh mục thống kê quốc gia, tuy vậy một số nhà nghiên cứu cũng đưa ra con số ước đoán về diện tích Dong riềng nước ta những năm gần đây khoảng 30 nghìn ha [37] với các giống Dong riềng lấy củ và dong riềng làm cảnh được trồng khắp cả nước, từ vùng đồng bằng trung du đến các vùng núi cao như Sapa, Bắc Hà (tỉnh Lào Cai), Đồng Văn, Hoàng Su Phì…(tỉnh Hà Giang), Na Rì, Ngân Sơn …(tỉnh Bắc Kạn), Bình Liêu (tỉnh Quảng Ninh), Nguyên Bình, Hòa An…(tỉnh Cao Bằng), Yên Sơn, Chiêm Hóa…(tỉnh Tuyên Quang) [12]. Dong riềng còn là cây trồng dễ tính, yêu cầu đất không nghiêm khắc nên có thể trồng trên nhiều loại đất 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, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Dong riềng có thể cho năng suất đạt tới 45-60 tấn củ/ha nếu thâm canh. Với những đặc điểm này, Dong riềng đã 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 để tăng nguồn vật liệu cho sản xuất miến, tinh bột và các sản phẩm khác [38]. 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. Các cơ sở chế biến tinh bột Dong riềng để làm miến chủ yếu ở một số làng nghề tại Quốc Oai, Hoài Đức, Ba Vì (Hà Nội), Trảng Bom (Đồng Nai), Yên Mỹ, Khoái Châu (Hưng Yên), Na Rì, Ba Bể (Bắc Kạn), Nguyên Bình (Cao Bằng), Bình Liêu (Quảng Ninh)… Tuy nhiên, các quy trình chế biến miến dong ở nước ta hiện nay vẫn mang tính thủ công chưa đảm bảo chất lượng, trình độ khoa học kỹ thuật trong khâu xử lý bã thải và nước thải còn kém dẫn ô nhiễm môi trường trầm trọng Xã Dương Liễu, huyện Hoài Ðức, Hà Nội (Hà Tây cũ) là xã có truyền thống chế biến tinh bột Dong riềng.

Vào chính vụ sản xuất, chế biến kéo dài từ tháng mười đến tháng tư, trung bình Dương Liễu thải ra hơn 200 tấn bã thải từ quá trình chế biến tinh bột Dong riềng không được thu gom, xử lý mà xả thẳng vào hệ thống thoát nước.