Luận văn thạc sĩ 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 huyên yên sơn tỉnh tuyên quang

Luận văn thạc sĩ phân tích 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: 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 Từ Bã Dong Riềng
• 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
• MỤC LỤC
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 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 Nghiên Cứu Ô Nhiễm Môi Trường Từ Bã Dong Riềng

Đề tài nghiên cứu tập trung vào thực trạng ô nhiễm môi trường do hoạt động chế biến tinh bột dong riềng, đặc biệt tại các làng nghề ở Việt Nam. Cây dong riềng có giá trị kinh tế cao, được trồng rộng rãi và chế biến thành nhiều sản phẩm, nhất là miến dong. Tuy nhiên, quá trình chế biến này tạo ra lượng lớn bã thải và nước thải, gây tác động môi trường nghiêm trọng. Các chất thải này thường không được xử lý đúng cách, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và môi trường nông nghiệp. Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường và đề xuất giải pháp xử lý bã dong riềng hiệu quả, hướng tới nông nghiệp bền vững và kinh tế tuần hoàn.

1.1. Giá Trị Kinh Tế Của Cây Dong Riềng Trong Nông Nghiệp

Cây dong riềng không chỉ là nguồn cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm mà còn mang lại giá trị kinh tế đáng kể cho người dân, đặc biệt ở các vùng miền núi. Theo nghiên cứu, dong riềng có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau và có khả năng chống chịu cao. Năng suất có thể đạt 45-60 tấn củ/ha nếu thâm canh. Việc phát triển cây dong riềng giúp tạo việc làm, tăng thu nhập và cải thiện đời sống cho người dân địa phương.

1.2. Thực Trạng Ô Nhiễm Môi Trường Từ Chế Biến Dong Riềng

Quá trình chế biến tinh bột dong riềng tạo ra lượng lớn chất thải, gây ô nhiễm môi trường. Tỷ lệ thành phẩm chỉ chiếm 25-30%, còn lại hơn 70% là bã thải và nước thải. Các chất thải này thường chứa các thành phần độc hại vượt mức cho phép, gây ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí. Tình trạng này ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người dân và hệ sinh thái địa phương. Cần có giải pháp công nghệ xử lý chất thải hiệu quả để giảm thiểu tác động môi trường.

II. Phân Tích Ô Nhiễm Môi Trường Do Bã Dong Riềng Tại Tuyên Quang

Tuyên Quang là một trong những tỉnh có diện tích trồng dong riềng lớn. Hoạt động sản xuất và chế biến tinh bột dong riềng tại đây đóng góp vào sự phát triển kinh tế địa phương. Tuy nhiên, việc này cũng gây ra những hệ lụy về ô nhiễm môi trường. Nước thải từ các cơ sở chế biến thường xả trực tiếp ra sông, suối, gây ô nhiễm nguồn nước. Bã dong riềng không được xử lý đúng cách, gây mùi hôi thối và ảnh hưởng đến cảnh quan. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang, nơi có nhiều cơ sở chế biến dong riềng.

2.1. Thực Trạng Sản Xuất Và Chế Biến Dong Riềng Ở Tuyên Quang

Tại Tuyên Quang, việc sản xuất tinh bột dong riềng diễn ra chủ yếu ở các hộ gia đình và làng nghề. Quy trình chế biến còn mang tính thủ công, chưa áp dụng các biện pháp xử lý chất thải hiệu quả. Điều này dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Cần có sự đầu tư vào công nghệ và quy trình chế biến tiên tiến để giảm thiểu tác động môi trường.

2.2. Tác Động Của Ô Nhiễm Từ Bã Dong Riềng Đến Môi Trường Sống

Việc xả thải bã dong riềng và nước thải không qua xử lý gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường sống. Nguồn nước bị ô nhiễm, ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất của người dân. Đất đai bị thoái hóa do tích tụ các chất thải. Không khí bị ô nhiễm do mùi hôi thối từ bã dong riềng phân hủy. Tình trạng này ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và sự phát triển bền vững của địa phương.

2.3. Phân Tích Chất Lượng Nước Thải Từ Các Cơ Sở Chế Biến

Nước thải từ các cơ sở chế biến tinh bột dong riềng thường chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Điều này gây ra tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Các chỉ số như BOD5 và COD thường vượt ngưỡng quy định nhiều lần. Cần có các biện pháp xử lý nước thải hiệu quả để đảm bảo chất lượng nguồn nước và bảo vệ môi trường.

III. Quy Trình Chế Biến Phân Bón Hữu Cơ Từ Bã Dong Riềng Hiệu Quả

Một giải pháp hiệu quả để xử lý bã dong riềng là chế biến thành phân bón hữu cơ. Quá trình này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị, phục vụ cho nông nghiệp. Quy trình chế biến phân bón bao gồm các bước như thu gom, ủ, và xử lý bằng vi sinh vật. Phân bón hữu cơ từ bã dong riềng có thể cải tạo đất, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và góp phần vào nông nghiệp bền vững.

3.1. Phương Pháp Ủ Bã Dong Riềng Để Tạo Phân Bón Hữu Cơ

Phương pháp ủ bã dong riềng là một quy trình sinh học, trong đó các vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ thành các chất dinh dưỡng dễ hấp thụ cho cây trồng. Quá trình ủ cần đảm bảo các yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ và tỷ lệ C/N phù hợp. Có thể sử dụng các chế phẩm vi sinh để tăng tốc quá trình phân hủy và nâng cao chất lượng phân bón.

3.2. Sử Dụng Vi Sinh Vật Trong Chế Biến Phân Bón Hữu Cơ Vi Sinh

Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy bã dong riềng. Các chủng vi sinh vật như Trichoderma, Bacillus và Actinomycetes có khả năng phân hủy cellulose và lignin, giúp chuyển hóa bã thải thành phân bón hữu cơ. Việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh giúp cải thiện chất lượng đất, tăng năng suất cây trồng và giảm sử dụng phân bón hóa học.

3.3. Kiểm Soát Nhiệt Độ Trong Quá Trình Ủ Phân Bón

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng trong quá trình ủ phân bón. Nhiệt độ thích hợp giúp vi sinh vật hoạt động hiệu quả và tiêu diệt các mầm bệnh. Trong giai đoạn đầu, nhiệt độ có thể tăng lên 60-70°C, sau đó giảm dần khi quá trình phân hủy hoàn tất. Việc kiểm soát nhiệt độ giúp đảm bảo chất lượng phân bón và giảm thiểu mùi hôi.

IV. Ứng Dụng Phân Bón Hữu Cơ Từ Bã Dong Riềng Cho Rau Su Su

Nghiên cứu đã thử nghiệm ứng dụng phân bón hữu cơ từ bã dong riềng cho cây rau su su tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang. Kết quả cho thấy phân bón hữu cơ giúp cải thiện sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây su su. Việc sử dụng phân bón hữu cơ không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào nông nghiệp hữu cơ và bảo vệ môi trường.

4.1. Ảnh Hưởng Của Phân Bón Đến Sinh Trưởng Của Rau Su Su

Phân bón hữu cơ từ bã dong riềng cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây rau su su, giúp cây phát triển khỏe mạnh. Các chỉ số như chiều cao cây, số lượng lá và đường kính thân đều tăng lên khi sử dụng phân bón hữu cơ. Điều này cho thấy phân bón có tác động tích cực đến sinh trưởng của cây.

4.2. Tác Động Của Phân Bón Đến Năng Suất Và Chất Lượng Rau

Việc sử dụng phân bón hữu cơ từ bã dong riềng giúp tăng năng suất và cải thiện chất lượng rau su su. Số lượng quả và trọng lượng quả đều tăng lên so với đối chứng. Rau su su được bón phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng cao hơn và an toàn hơn cho người tiêu dùng.

4.3. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế Của Việc Sử Dụng Phân Bón

Việc sử dụng phân bón hữu cơ từ bã dong riềng mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân. Chi phí sản xuất giảm do tận dụng được nguồn bã thải sẵn có. Năng suất và chất lượng rau tăng lên, giúp tăng thu nhập. Đồng thời, việc sử dụng phân bón hữu cơ còn góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

V. Kết Luận Và Giải Pháp Cho Vấn Đề Ô Nhiễm Bã Dong Riềng

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hoạt động chế biến tinh bột dong riềng gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Tuy nhiên, việc chế biến bã dong riềng thành phân bón hữu cơ là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm và tạo ra sản phẩm có giá trị. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng, doanh nghiệp và người dân để triển khai rộng rãi quy trình chế biến phân bón và bảo vệ môi trường.

5.1. Đề Xuất Các Giải Pháp Xử Lý Bã Dong Riềng Bền Vững

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm bã dong riềng, cần có các giải pháp đồng bộ và bền vững. Các giải pháp bao gồm: xây dựng hệ thống thu gom và xử lý chất thải tập trung, hỗ trợ người dân áp dụng quy trình chế biến phân bón hữu cơ, tăng cường tuyên truyền về tác động môi trường và lợi ích của nông nghiệp hữu cơ.

5.2. Kiến Nghị Chính Sách Hỗ Trợ Sản Xuất Phân Bón Hữu Cơ

Nhà nước cần có các chính sách hỗ trợ sản xuất phân bón hữu cơ từ bã dong riềng. Các chính sách có thể bao gồm: cung cấp vốn vay ưu đãi, hỗ trợ kỹ thuật, xây dựng thương hiệu và quảng bá sản phẩm. Điều này sẽ khuyến khích người dân và doanh nghiệp tham gia vào quy trình chế biến phân bón và góp phần vào nông nghiệp bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất tinh bột Dong riềng tại Việt Nam, đặc biệt là tại xã Xuân Vân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang với diện tích trồng trên 300 ha và sản lượng củ ước đạt khoảng 20.000 tấn/năm, vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải và bã thải từ các cơ sở chế biến tinh bột Dong riềng ngày càng trở nên nghiêm trọng. Mỗi ngày, hàng trăm tấn củ Dong riềng được nghiền xát, tạo ra lượng bã thải chiếm tới 34% trọng lượng nguyên liệu, cùng với hàng nghìn mét khối nước thải chưa qua xử lý đổ trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm nguồn nước, đất đai và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường tại các cơ sở chế biến tinh bột Dong riềng tại xã Xuân Vân, xây dựng quy trình kỹ thuật chế biến bã Dong riềng thành phân bón hữu cơ sinh học và ứng dụng phân bón này cho cây rau Su su nhằm cải thiện chất lượng đất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thời gian nghiên cứu từ tháng 8/2018 đến tháng 4/2019, tập trung tại địa bàn xã Xuân Vân, nơi có mật độ các cơ sở chế biến cao nhất tỉnh. Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc tổng hợp số liệu thực trạng và đề xuất giải pháp xử lý chất thải, đồng thời có ý nghĩa thực tiễn trong việc thúc đẩy sản xuất nông nghiệp bền vững, giảm thiểu ô nhiễm và nâng cao thu nhập cho người dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

• Lý thuyết phân hủy sinh học chất thải hữu cơ: Tập trung vào vai trò của vi sinh vật trong quá trình phân giải xenlulo, hemi-xenlulo và lignin – các thành phần chính trong bã thải Dong riềng. Vi sinh vật như Trichoderma, Streptomyces, Bacillus đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy các hợp chất phức tạp này, giúp chuyển hóa chất thải thành phân bón hữu cơ có giá trị.
• Mô hình ủ phân hữu cơ sinh học: Áp dụng kỹ thuật ủ hiếu khí với các yếu tố kiểm soát như độ ẩm (50-60%), nhiệt độ (khoảng 55°C), pH (5-8), tỷ lệ C/N (25:1 đến 30:1) và bổ sung chế phẩm vi sinh vật để rút ngắn thời gian ủ và nâng cao chất lượng phân bón.
• Khái niệm ô nhiễm môi trường do chất thải nông nghiệp: Đánh giá tác động của nước thải và bã thải chưa qua xử lý đến nguồn nước, đất và sức khỏe cộng đồng, dựa trên các chỉ tiêu như BOD5, COD, TSS, NH4+, P tổng và pH theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập dữ liệu sơ cấp qua điều tra thực địa, lấy mẫu nước thải, bã thải, phân bón và đất tại 9 điểm lấy mẫu phân bố từ đầu nguồn đến cuối nguồn thải tại xã Xuân Vân. Dữ liệu thứ cấp được thu thập từ các báo cáo ngành, tài liệu khoa học liên quan.
• Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu nước thải theo TCVN 6663-1:2011, mẫu bã thải theo TCVN 9466:2012, mẫu phân bón theo TCVN 9496:2013 và mẫu đất theo TCVN 7538-2:2005. Mỗi loại mẫu được lấy tại các vị trí đại diện nhằm phản ánh chính xác thực trạng ô nhiễm.
• Phân tích mẫu: Sử dụng các phương pháp chuẩn quốc gia để đo các chỉ tiêu môi trường như pH, BOD5, COD, TSS, NH4+, P tổng, độ ẩm, hàm lượng N, P2O5, K2O, hữu cơ tổng số và pHKCl.
• Phương pháp thí nghiệm: Thiết kế thí nghiệm ủ phân hữu cơ sinh học với 4 công thức khác nhau, bổ sung chế phẩm sinh học Trichoderma với các liều lượng khác nhau. Thí nghiệm ứng dụng phân bón hữu cơ cho cây rau Su su với 4 công thức bón phân, bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên có đối chứng, theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất.
• Xử lý số liệu: Phân tích thống kê bằng phần mềm Excel, đánh giá sự khác biệt giữa các công thức thí nghiệm và so sánh với đối chứng.
• Timeline nghiên cứu: Từ tháng 8/2018 đến tháng 4/2019, bao gồm giai đoạn thu thập mẫu, phân tích, thí nghiệm ủ phân, ứng dụng phân bón và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

• Ô nhiễm nước thải nghiêm trọng: Các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, NH4+ và P tổng trong nước thải tại đầu nguồn vượt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT lần lượt 24,3; 10,8; 18,6; 2,12 và 1,8 lần. Ở vị trí cách nguồn thải 1000m, các chỉ tiêu vẫn vượt tiêu chuẩn từ 1,4 đến 4,3 lần, cho thấy ô nhiễm lan rộng và chưa được xử lý hiệu quả.
• Ô nhiễm do bã thải: Lượng bã thải chiếm khoảng 34% trọng lượng củ Dong riềng, với độ ẩm cao (76,8-91,8%), pH dao động từ 6,8 đến 7,6, hàm lượng N, P2O5, K2O và hữu cơ tổng số đều chưa đạt tiêu chuẩn phân bón hữu cơ. Bã thải bị thải bỏ trực tiếp gây mùi hôi, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân và làm giảm năng suất cây trồng.
• Hiệu quả quy trình ủ phân hữu cơ: Sau ủ với chế phẩm sinh học Trichoderma, độ ẩm giảm từ 76,6% xuống 33%, hàm lượng N, P2O5, K2O tăng nhẹ, hữu cơ tổng số giảm từ 53,28% xuống 22,99%, gần đạt tiêu chuẩn phân bón hữu cơ theo TT36/2010/BNN&PTNT.
• Ảnh hưởng tích cực đến cây rau Su su: Ứng dụng phân bón hữu cơ sinh học từ bã Dong riềng giúp tăng chiều dài ngọn, số ngọn mới và năng suất rau Su su so với đối chứng sử dụng phân chuồng và NPK, với mức tăng năng suất từ 8,5% đến 11%.

Thảo luận kết quả

Kết quả phân tích nước thải và bã thải cho thấy các cơ sở chế biến tinh bột Dong riềng tại xã Xuân Vân chưa có hệ thống xử lý chất thải hiệu quả, dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. So sánh với các làng nghề khác như Dương Liễu (Hà Nội) và Minh Hồng (Ba Vì), tình trạng ô nhiễm tương tự nhưng chưa được kiểm soát triệt để do hạn chế về vốn và công nghệ. Việc áp dụng quy trình ủ phân hữu cơ sinh học với sự hỗ trợ của vi sinh vật Trichoderma đã rút ngắn thời gian ủ từ 4-6 tháng xuống còn 2-4 tuần, đồng thời nâng cao chất lượng phân bón, phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về xử lý phế thải nông nghiệp. Ứng dụng phân bón hữu cơ này không chỉ cải thiện đặc tính đất, tăng năng suất cây trồng mà còn góp phần giảm lượng phân hóa học sử dụng, giảm chi phí sản xuất và hạn chế ô nhiễm môi trường. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh các chỉ tiêu ô nhiễm nước thải tại các vị trí lấy mẫu và bảng phân tích thành phần hóa học của bã thải trước và sau ủ, cũng như biểu đồ tăng trưởng và năng suất rau Su su theo từng công thức bón phân.

Đề xuất và khuyến nghị

• Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung: Đầu tư xây dựng bể lắng, bể sinh học phù hợp với quy mô các cơ sở chế biến tại xã Xuân Vân nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước thải, mục tiêu giảm các chỉ tiêu BOD5, COD xuống dưới mức quy chuẩn trong vòng 12 tháng, do UBND xã phối hợp Sở Tài nguyên Môi trường thực hiện.
• Phổ biến và nhân rộng quy trình ủ phân hữu cơ sinh học: Tổ chức tập huấn kỹ thuật ủ phân cho các hộ sản xuất, khuyến khích sử dụng vi sinh vật Trichoderma để nâng cao chất lượng phân bón, giảm thiểu lượng bã thải ra môi trường, mục tiêu áp dụng cho 80% hộ trong 2 năm tới, do Trung tâm Khuyến nông tỉnh chủ trì.
• Tăng cường giám sát và quản lý môi trường: Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ chất lượng nước thải và bã thải, xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm cam kết bảo vệ môi trường, nâng cao ý thức cộng đồng, do Sở Tài nguyên Môi trường phối hợp UBND huyện thực hiện.
• Khuyến khích phát triển sản xuất nông nghiệp sạch: Ứng dụng phân bón hữu cơ sinh học trong sản xuất rau sạch, giảm sử dụng phân hóa học, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, mục tiêu tăng năng suất rau Su su ít nhất 10% trong 3 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn phối hợp các hợp tác xã thực hiện.
• Hỗ trợ tài chính và kỹ thuật: Cung cấp nguồn vốn vay ưu đãi và hỗ trợ kỹ thuật cho các cơ sở chế biến đầu tư hệ thống xử lý chất thải và cải tiến công nghệ sản xuất, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Các nhà quản lý và hoạch định chính sách: Nhận diện thực trạng ô nhiễm và đề xuất giải pháp quản lý môi trường trong ngành chế biến tinh bột Dong riềng, hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển bền vững.
• Các cơ sở sản xuất, chế biến tinh bột Dong riềng: Áp dụng quy trình ủ phân hữu cơ sinh học để xử lý bã thải, nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
• Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Sinh thái học, Môi trường và Nông nghiệp: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả phân tích và ứng dụng vi sinh vật trong xử lý chất thải hữu cơ.
• Các tổ chức khuyến nông và phát triển nông thôn: Sử dụng kết quả nghiên cứu để triển khai các chương trình tập huấn, hỗ trợ kỹ thuật và nhân rộng mô hình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học tại các địa phương có nghề chế biến Dong riềng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao ô nhiễm môi trường lại nghiêm trọng tại các cơ sở chế biến tinh bột Dong riềng?
   Do lượng nước thải và bã thải lớn, chưa được xử lý đúng quy trình, nước thải có chỉ tiêu BOD5 vượt 24 lần so với tiêu chuẩn, gây ô nhiễm nguồn nước và đất.

2. Quy trình ủ phân hữu cơ sinh học từ bã Dong riềng có ưu điểm gì?
   Rút ngắn thời gian ủ từ 4-6 tháng xuống còn 2-4 tuần, nâng cao chất lượng phân bón với hàm lượng dinh dưỡng phù hợp, giảm mùi hôi và tận dụng nguồn phế thải hiệu quả.

3. Phân bón hữu cơ sinh học có ảnh hưởng thế nào đến năng suất cây trồng?
   Ứng dụng phân bón này giúp tăng năng suất rau Su su từ 8,5% đến 11% so với phân chuồng truyền thống, cải thiện độ phì nhiêu và cấu trúc đất.

4. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm nước thải tại các cơ sở chế biến?
   Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, áp dụng công nghệ sinh học và tăng cường giám sát, đồng thời nâng cao nhận thức và trách nhiệm của các hộ sản xuất.

5. Vi sinh vật nào được sử dụng trong quá trình ủ phân hữu cơ?
   Chủ yếu là vi sinh vật Trichoderma có khả năng phân giải xenlulo, hemi-xenlulo và lignin, giúp phân hủy nhanh các chất hữu cơ phức tạp trong bã Dong riềng.

Kết luận

• Đã xác định thực trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do nước thải và bã thải từ các cơ sở chế biến tinh bột Dong riềng tại xã Xuân Vân, với các chỉ tiêu ô nhiễm vượt tiêu chuẩn nhiều lần.
• Xây dựng thành công quy trình ủ phân hữu cơ sinh học từ bã Dong riềng, rút ngắn thời gian ủ và nâng cao chất lượng phân bón.
• Ứng dụng phân bón hữu cơ sinh học giúp cải thiện sinh trưởng và năng suất cây rau Su su, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.
• Đề xuất các giải pháp xử lý nước thải, quản lý chất thải và nhân rộng quy trình ủ phân hữu cơ nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
• Khuyến nghị các bước tiếp theo bao gồm triển khai thực nghiệm quy mô lớn, hoàn thiện công nghệ xử lý nước thải và tăng cường đào tạo, tuyên truyền cho cộng đồng.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững tại các làng nghề chế biến tinh bột Dong riềng!

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 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. Mặt khác, hệ thống tiêu thoát nước thiếu đầu tư, cải tạo đồng 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 công ty TNHH Mặt trời xanh xử lý làm phân vi sinh, phần lớn vẫn xả trực tiếp ra môi trường.

Ngoài ra, còn thêm lượng chất thải chăn nuôi, phế thải xây dựng, rác thải sinh hoạt càng khiến môi trường ô nhiễm nặng [45]. Nghề chế biến tinh bột ở Minh Hồng có từ năm 1971, do một người thợ của làng nghề Sấu Giá (Hoài Đức) về dạy nghề cho các hộ xã viên. Sau khi chế biến thành tinh bột sẽ được bán cho các làng nghề làm miến ở Hoài Đức. Đến năm 2001, Minh Hồng được công nhận là làng nghề, người dân trong làng đã Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn không 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 được 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” [7]. Trước thực trạng trên, nhân dân trong làng đã cố gắng cải tạo hệ thống thoát nước, nhưng là một làng nằm giữa đỉnh núi Ba Vì nên việc cải tạo gặp rất nhiều khó khăn.

Dòng suối Víp là nơi mà nước thải trong làng xả ra, do xả nguồn nước bẩn này ra sông Đà 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 đọng lâu ngày đã 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 môi 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 công suất - 3m3/ngày/hộ. Nhưng khi thực hiện vấn đề khó khăn gặp phải là thiếu vốn. Chính vì vậy dự án này đã không được triển khai và đến nay cũng không còn tính khả thi.

Thực trạng ô nhiễm môi trường làng nghề Minh Hồng đang ở mức báo động nghiêm trọng [7]. Từ lâu, người dân xã Tứ Dân (huyện Khoái Châu – Hưng Yên) đã phải chịu ảnh hưởng ô nhiễm nặng nề do chất thải của nghề chế biến Dong riềng. Trồng cây Dong riềng lấy củ để 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%).070 hộ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn trồng và chế biến Dong riềng.

Việc chế biến Dong riềng cần dùng nhiều nước; bã và nước xả ra càng nhiều đã làm ách tắc dòng chảy và gây nên sự ô nhiễm môi trường trầm trọng ở xã và các vùng lân cận. Hàng năm mùa thu hoạch Dong riềng đến đồng 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 riềng xả ra không tiêu thoát được, ứ đọng lại, phân huỷ gây nên mùi hôi thối kéo dài hàng tháng. Đến khi những cơn mưa đầu mùa hạ đổ xuống, nước bị ô nhiễm theo các dòng chảy trôi đi.

Biết là ô nhiễm môi trường nặng, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh hoạt hàng ngày và sức khoẻ nhưng nhiều năm trôi qua người dân ở đây vẫn phải bám lấy nghề. Giá trị kinh tế của 1 sào canh tác trồng dong xen đỗ và lạc cho thu nhập trên 2 triệu. Bà con nông 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 [43]. Các làng nghề chế biến tinh bột từ sắn và Dong riềng khác cũng đang chịu tình hình ô nhiễm như các làng nghề trên như thôn Mạn Đê (xã Nam Trung, Nam Sách, Hải Dương), từng là một điển hình về môi trường xanh - sạch, nay cũng đang "kêu cứu" vì rác và nước thải của làng nghề chế biến nông sản.

Trong 700 hộ của thôn có tới hơn 300 hộ làm nghề, mỗi ngày thải ra 3 tấn rác, chủ yếu là phế phẩm từ Hành, Tỏi, Bí ngô, Dong riềng. Mỗi tuần, rác thải chỉ được thu gom, xử lý một lần. Ao, hồ ở đây đã cơ bản được lấp. bằng rác, cả làng đều ăn bằng nước mưa, tắm rửa bằng nước giếng khơi, một người dân trong thôn cho biết, sợ nhất vào mùa làm miến, rác như đống rơm trên đường đi, gom đốt không kịp, gặp mưa là thối um.

Tại các cơ sở chế biến miến dong ở huyện Ba Bể (Bắc Kạn), chỉ cần đứng cách xa cơ sở sản xuất miến dong, có thể choáng váng khi phải hứng chịu mùi hôi từ bã thải, kênh mương, đống rác, cống rãnh. Do không có nơi tập kết nên các chủ hộ đành đổ xuống ao, kênh mương nên hầu hết các nguồn nước ở các làng nghề đều chứa các thành phần kim loại nặng, asen, axít. vượt mức cho phép nhiều lần [18]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn Trong quá trình sản xuất chế biến tinh bột từ Dong riềng đã thải ra một lượng bã rất lớn, gây không 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, ngoài ra chúng còn chứa một số độc tố; pH thấp; nhiều loại VSV gây bệnh gây ảnh hưởng đến sinh hoạt, đời sống con người. Phế thải này sau khi thải ra không thể sử dụng trực tiếp cho mục đích nông 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 đang là một giải pháp hữu hiệu đang được nhiều nhà khoa học quan tâm.