Ảnh: sưu tầm.
Bùn thải từ quá trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia (bùn thải bia-BB) và nhà máy chế biến thủy sản (bùn thải thủy sản-BTS) đang thải ra môi trường với số lượng ngày càng gia tăng. Lượng bùn thải từ ngành sản xuất bia trung bình cả nước là 6 triệu tấn/năm (Bộ Công Thương, 2009; Bộ Công Thương, 2016; Fillaudeau et al., 2006), trong đó Đồng bằng sông Cửu Long chiếm 10% tổng lượng cả nước (Bộ Công Thương, 2016). Đối với ngành thủy hải sản, lượng bùn thải cả nước thải trung bình hàng năm khoảng 313.170 tấn.
Do chi phí xử lý bùn thải chiếm khoảng 40% tổng chi phí trong qui trình xử lý nước thải của các nhà máy (Vriens et al., 1989), nên lượng bùn thải này được nhiều quốc gia trên thế giới chọn cách đốt bỏ hoặc chôn lấp, chỉ một lượng nhỏ là tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp (Przewrocki et al., 2004; Senthilraja et al., 2013; Wang et al., 2008). Đối với Việt Nam, việc chôn lấp chiếm khoảng 50-75%, chỉ khoảng 25-35% là tái sử dụng trong hoạt động canh tác nông nghiệp (Trần Thị Kim Hạnh, 2013). Vì thế, nghiên cứu biện pháp xử lý bùn thải thân thiện với môi trường là rất cần thiết để các hợp chất dinh dưỡng trong bùn thải có thể được tái sử dụng (Wang et al., 2008). Trên thế giới, nguồn bùn thải này đã được nghiên cứu để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như: sử dụng trực tiếp làm phân hữu cơ (Kanagachandran và Jayaratne, 2006), làm giá thể nhân mật số vi sinh vật có lợi để sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ cho sản xuất nông nghiệp (Rebah et al., 2002), ủ phối trộn với nguồn vật liệu hữu cơ khác để sản xuất phân hữu cơ (Stocks et al., 2002; Võ Phú Đức, 2013). Nhưng các nghiên cứu trên chưa nghiên cứu đánh giá toàn diện trong qui trình ủ phân hữu cơ như: chưa nghiên cứu trên nhiều vật liệu với các tỉ lệ khác nhau, đánh giá toàn diện về đặc tính ban đầu của bùn thải và chất lượng phân hữu cơ sau ủ về Ca, Mg, kim loại nặng, vi lượng, lý học và các vi sinh vật gây bệnh trên người theo yêu cầu của bùn thải và phân bón theo qui định. Thêm vào đó, kết quả nghiên cứu ủ phân hữu cơ vi sinh ở qui mô túi ủ của nhóm tác giả Nguyễn Thị Phương và ctv. (2017a) và Nguyễn Thị Phương và ctv. (2017b) cho thấy phân hữu cơ vi sinh ủ từ BB, BTS được ủ phối trộn với bùn mía tỉ lệ 20:80 đều đạt tiêu chuẩn theo Nghị định 108/2017/NĐ-CP về dinh dưỡng nhưng trong nghiên cứu trước nhóm tác giả chưa phân tích toàn diện các đặc tính phân hữu cơ vi sinh như hàm lượng kim loại nặng trong phân hữu cơ sau ủ và chưa đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải trên năng suất cây rau. Vì thế, mục tiêu của nghiên cứu này là ủ phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải và bùn mía qui mô khối ủ 0,5 m3 để giảm gánh nặng ô nhiễm môi trường và đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh từ BB, BTS lên năng suất một số cây rau như cải tùa xại, cây đậu bắp, dưa leo và bí đao để đánh giá khả năng sử dụng phân hữu cơ vi sinh (HCVS) từ nguồn bùn thải này trong tăng năng suất cây trồng.
Các mẫu BB thu tại nhà máy bia Tiền Giang, BTS được thu tại nhà máy chế biến cá Hậu Giang. Bùn mía (BM) được thu tại nhà máy mía đường Vị Thanh, Hậu Giang. Cây trồng bao gồm cải tùa xại (giống TN108 của công ty Trang Nông), đậu bắp (giống đậu bắp cao sản VA.78.79 của công ty Việt Á), dưa leo (giống VL 636F1 của công ty Hoa Sen), và bí đao (giống F1 TN 88 của công ty Trang Nông). Kết quả đặc tính bùn thải về dinh dưỡng, hàm lượng vi lượng và kim loại nặng được phân tích trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Phương và ctv. (2016).
Nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm ủ phân từ các nguồn bùn thải bia và thủy sản với bùn mía tỉ lệ 20:80, qui mô 0,5 m3 và hiệu quả phân HCVS bùn thải-bùn mía trên cải tùa xại, đậu bắp, dưa leo và bí đao trên các ruộng nông dân. Kết quả cho thấy phân HCVS sau ủ đạt chất lượng cao với 2,83-2,85%N; 5,6-6,63% P2O5, 2,1-2,11% K2O, và 35,21-40,98% C. Hàm lượng kim loại nặng, mật số Salmonella và Escherichia coli đều đạt dưới ngưỡng cho phép. Mật số Trichoderma sau ủ đạt tiêu chuẩn với 7,14x107-7,82x107CFU/g. Năng suất cây rau tăng có ý nghĩa thống kê ở tất các các thí nghiệm đồng ruộng khi bón 5 tấn/ha HCVS từ hai nguồn bùn thải-bùn mía + NPK khuyến cáo (KC) so với bón theo nông dân (ND) và KC. Trên cải tùa xại, năng suất tăng 2 lần so với ND và KC; trên đậu bắp năng suất tăng hơn 50,73% so với KC và hơn 40,91% so với ND; trên dưa leo năng suất đạt khoảng 17 tấn/ha, cao hơn 35% so với ND và 10% so với KC; trên bí đao năng suất tăng 25% so với KC và 18% so với ND. Do đó, phân HCVS có thể ủ từ nguồn BB và BTS và bã bùn mía ở tỉ lệ 20:80 để làm phân bón cải thiện năng suất rau trong canh tác cây trồng. |