Tài liệu Nghiên cứu việc sử dụng rơm,rạ tạo ra các sản phẩm môi trường

  • Số trang: 78 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 616 |
  • Lượt tải: 3
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG RƠM, RẠ TẠO RA CÁC SẢN PHẨM MÔI TRƯỜNG Ngành: MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : GS.TS. HOÀNG HƯNG Sinh viên thực hiện MSSV: 1091081115 : NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN Lớp: 10HMT2 TP. Hồ Chí Minh, 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn. Số liệu và kết quả trình bày trong luận văn được chỉ rõ nguồn trích dẫn, và trong danh mục tài liệu tham khảo. Và tôi xin chịu trách nhiệm về đề tài này. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc Yến LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: - GS. TS Hoàng Hưng đã hướng dẫn tận tình, chỉ bảo cặn kẽ tác giả trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này. - Tập thể các thầy giáo, cô giáo trong Khoa môi trường và công nghệ sinh học – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã trực tiếp đóng góp và tạo điều kiện thuận lợi giúp tác giả hoàn thành luận văn. - Cảm ơn các đồng nghiệp, những người thân đã giúp đỡ tôi tận tình trong quá trình thực hiện luân văn. Tuy nhiên do điều kiện nghiên cứu còn hạn chế, kiến thức còn chưa sâu, kinh nghiệm còn chưa có cùng với thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Mong thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp thông cảm và giúp đỡ tác giả để luận văn được hoàn thiện hơn. Một lần nữa xin trân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc Yến Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trước nay nhiều người vẫn nghĩ, rơm rạ là sản phẩm cuối cùng của cây lúa, không có giá trị sử dụng và thường chỉ để bỏ đi. Ngược lại với suy nghĩ ấy, rơm gắn liền với đời sống của người dân Việt Nam từ hàng nghìn đời nay. Rơm cũng tạo nên nét đẹp rất riêng của làng quê Việt Nam qua hình tượng cây rơm, mái rạ. Hình tượng đó đã đi sâu vào tâm thức mỗi người Việt Nam. Từ xưa đến nay, rơm rạ luôn là sản phẩm rất hữu ích. Nó là nguồn nhiên liệu, nguyên liệu cho rất nhiều lĩnh vực sản xuất và là vật phẩm phục vụ muôn mặt đời sống sinh hoạt của người dân. Rơm rạ chiếm khoảng một nửa sản lượng của cây ngũ cốc, như lúa mạch, lúa mì và lúa gạo. Trong trường hợp ở nước ta, thì rơm rạ chủ yếu phát sinh từ cây lúa nước. Đã có lúc rơm rạ được coi là một loại sản phẩm phụ hữu ích thu hoạch được, nhưng do nhu cầu về lương thực mà sản lượng lúa ngày càng gia tăng, cùng với đó là nguồn rơm rạ không thể tận dụng hết, nên rơm rạ đã trở thành một nguồn phế thải khó xử lý trong nông nghiệp. Ngành nông nghiệp cũng gây ra nhiều tác động môi trường trong quá trình sản xuất và chế biến, trong đó có rơm, rạ là một trong những yếu tố đó. Việc đốt rơm, rạ chẳng những lãng phí nguồn nhiên nguyên liệu mà còn gây ô nhiễm môi trường, mất an toàn giao thông. Do người dân chất rơm thành đống, phơi rơm tràn lan khắp mặt đường, đốt rơm tạo ra làn khói nghi ngút che mất tầm nhìn của người đi đường gây ra nhiều vụ tai nạn giao thông. Vào vụ mùa thu hoạch có rất nhiều người dân tuốt lúa ngay trên mặt đường, sau đó lại chất những đống rơm to, chờ một vài ngày sau hanh khô thì đốt ngay tại chỗ. Cuộc sống bây giờ khá giả hơn trước, nhà nào cũng đầy đủ bếp ga, bếp điện, chẳng còn mấy nhà thu rơm về nhà để đun. Đó là chưa kể việc vận chuyển về nhà, Trang 1 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường phơi hong không những không có diện tích mà còn tốn nhiều công sức. Hiện tượng đốt rơm rạ tràn lan ngày càng gây ra những ảnh hưởng không tốt. Theo các nhà y học, khói bụi khi đốt rơm, rạ làm ô nhiễm không khí, gây tác hại lớn đối với sức khỏe con người. Trẻ em, người già, và người có bệnh hô hấp, bệnh mạn tính, dễ bị ảnh hưởng nhất. Sử dụng rơm, rạ đúng cách để tạo ra các thành phẩm giảm thiểu được khối lượng lớn rác thải sau mỗi mùa màng, cũng như giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hầu hết các nước đã và đang tìm kiếm các phương pháp tận dụng rơm, rạ và xử lý theo cách an toàn, thân thiện với môi trường. Một trong những phương pháp tận dụng rơm, rạ là trồng nấm rơm; sản xuất phân bón từ rơm, rạ; sử dụng rơm, rạ cho sản xuất năng lượng, gồm nhiên liệu sinh khối rắn; sử dụng làm vật liệu xây dựng. Ở các nước trên thế giới, rơm rạ ngày càng được áp dụng phổ biến làm vật liệu hữu ích, xây dựng nên những ngôi nhà đẹp như trong chuyện cổ tích. Xuất phát từ thực tiễn trên tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu về việc sử dụng rơm rạ tạo ra các sản phẩm môi trường”. 1.2. Lý do chọn đề tài Nước ta là một nước nông nghiệp. Có thể nói rơm, rạ đối với nước ta là nguồn tài nguyên quý giá. Sự lãng phí nguồn tài nguyên, cùng với ô nhiễm môi trường do việc sử dụng rơm rạ không đúng cách như hiện nay ở nước ta đang dần trở thành mối quan tâm của xã hội. Vì vậy, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu về việc sử dụng rơm rạ tạo ra các sản phẩm môi trường”. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Luận văn chỉ tập trung nghiên cứu về việc sử dụng rơm rạ tạo ra các sản phẩm môi trường. 1.4. Mục đích nghiên cứu Trang 2 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường Tác giả chọn đề tài nhằm tìm hiểu về rơm, các thành phần, tính chất của rơm. Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ để tạo ra các sản phẩm môi trường. Hướng người dân, đến hạn chế việc sử dụng rơm không đúng cách gây ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên. Góp phần đưa ra một số đề xuất sử dụng hợp lý và hiệu quả nguồn rơm rạ, để tạo ra các sản phẩm môi trường. 1.5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp luận Đề tài được nghiên cứu trên cơ sở các phương pháp: - Phương pháp thu thập tổng hợp các thông tin cần thiết có liên quan đến quản lý môi trường tại khu công nghiệp, nhà máy. Các thông tin có thể được thu thập từ các cơ quan chức năng (số liệu thống kê, văn bản pháp quy…) kết hợp với việc nghiên cứu các tài liệu đã được tiếp xúc trong quá trình ngồi trên ghế nhà trường. Ngoài ra, thông tin còn có thể thu thập được qua sách báo, qua nguồn tra cứu trên mạng. - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tìm hiểu nghiên cứu các văn bản, các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu. - Phương pháp phân tích, đánh giá tổng hợp: Trên cơ sở các kết quả có được do khảo sát, thu thập tài liệu liên quan từ các nguồn khác nhau, phân tích đánh giá tổng hợp các thông tin thu thập được để đưa ra các lý luận, giải thích các nguyên nhân và rút ra kết luận. - Phương pháp sàng lọc: Dựa trên những kiến thức được học, những thông tin có sẵn và những kết luận được rút ra để đưa ra những đề xuất thích hợp. 1.6. Giới hạn của đề tài Căn cứ vào giới hạn không gian và thời gian: Đề tài chỉ giới hạn trong việc nghiên cứu về việc sử dụng rơm rạ tạo ra các sản phẩm môi trường. Trang 3 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường 1.7. Kết cấu luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn bao gồm 4 chương: - Chương 1: Mở đầu - Chương 2: Giới thiệu chung về rơm - Chương 3: Tổng quan nghiên cứu về việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường - Chương 4: Một số quy trình sử dụng rơm, rạ làm phân hữu cơ từ các chế phẩm sinh học Trang 4 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RƠM 2.1. Giới thiệu chung về rơm Rơm là các loại cây lúa (lúa nước, lúa mì) hoặc là các loại cỏ, cây họ đậu hay cây thân thảo. Rơm rạ là nguồn phế thải trong nông nghiệp. Rơm rạ chiếm khoảng một nửa sản lượng của cây ngũ cốc, như lúa mạch, lúa mì và lúa gạo. Thông thường rơm được lấy từ nguồn các loại cây lúa mì, lúa nước sau khi thu hoạch phần hạt còn lại phần lá. Hình 2.1. Hình cây rơm (Nguồn: www.yeumoitruong.com) Trên cánh đồng hay các ruộng lúa, sau khi thu hoạch xong phần hoa lợi của các loại cây lương thực, phần rơm sẽ được gom và dồn lại thành từng đống rơm hay ụ rơm để ủ rơm. Thông thường sau mỗi vụ thu hoạch sẽ có những người chuyên làm nghề cào rơm, thu gom rơm chất đống để sử dụng gọi là cây rơm, khi sử dụng thì người ta sẽ rút từng bó rơm ra. Hình ảnh một ụ rơm bênh cạnh một ngôi nhà tranh trên cánh đồng hoặc ruộng lúa nơi có những trẻ em hay nô đùa, chơi trò ú tim xung quanh cây rơm thường là một biểu tượng đẹp về hình ảnh của một đồng quê thanh bình. Rơm rạ có thể chiếm từ 50 đến 70% tổng sản lượng sản xuất của mỗi hecta trồng lúa, tùy theo tỉ số thu hoạch của từng giống lúa (tổng số lượng hạt khô trên tổng số lượng các chất khô sau khi thu hoạch gồm cả hạt và cây lúa). Tỉ số thu hoạch của giống lúa cổ truyền từ 0,2 đến 0,3 và giống lúa cải tiến 0,4 - 0,5. Giống lúa cổ truyền có thể sản xuất đến 70% rơm rạ và chỉ có 30% hoặc ít hơn cho hạt lúa, còn các giống lúa cải tiến cho rơm rạ khoảng 50-60% tổng sản lượng chất khô. Trang 5 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường Cuộc điều nghiên của FAO cho biết rằng sử dụng rơm rạ có tính cách cổ truyền, thích ứng cho nhu cầu của người dân nông thôn. 2.2. Thành phần và tính chất của rơm rạ Thành phần hóa học của rơm rạ tính theo khối lượng khô gồm xenluloza (cellulose) - 60%, linhin (lignin) - 14%, đạm hữu cơ (protein) - 3,4%, chất béo (lipid) - 1,9%. Nếu tính theo nguyên tố thì carbon (C) chiếm 44%, hyđrô (H) - 5%. Oxygen (O) - 49%, N - khoảng 0,92%, một lượng rất nhỏ phốtpho (P), lưu huỳnh (S) và kali (K). Khi đốt phần C, H, O biến hết thành các khí CO 2 , CO và hơi nước. Protein bị phân hủy và biến thành các khí NO 2 , SO 2 … bay lên. Trong phần tro chỉ còn sót lại chút ít P, K, Ca và Si…, nghĩa là giá trị về mặt khoáng chất cũng như chất hữu cơ không còn giúp ích gì mấy cho cây trồng. Đấy là một sự lãng phí rất lớn. Rơm rạ là nguồn chất hữu cơ khổng lồ, chúng chiếm đến 50% trọng lượng của cây lúa. Vì vậy mỗi ha trồng lúa có đến 10 - 12 tấn rơm rạ. Không thể bỏ phí nguồn hữu cơ quan trọng như vậy. Thành phần các chất gây ô nhiễm không khí do đốt rơm, rạ, tác động đến sức khỏe con người là hydrocacbon thơm đa vòng (viết tắt là PAH); dibenzo-p-dioxin clo hoá (PCDDs), và dibenzofuran clo hoá (PCDFs), là các dẫn xuất của dioxin rất độc hại, có thể là tiềm ẩn gây ung thư. Hàm lượng tro (oxit silic) cao từ 9 đến 14%. Đó là điều gây cản trở việc xử dụng rơm, rạ một cách kinh tế. Thành phần licnoxenlulozơ trong rơm, rạ gây khó phân hủy sinh học. 2.3. Hiện trạng sử dụng rơm rạ tại Việt Nam và các nước trên thế giới Vài năm trở lại đây, tình trạng đốt rơm, rạ diễn ra ngày càng phổ biến sau mùa gặt, gây ra những ảnh hưởng tiêu cực không nhỏ đến môi trường và sức khỏe Trang 6 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường của người dân. Ô nhiễm môi trường vì đốt rơm, rạ ngoài trời. Với khoảng 4 triệu hecta đất trồng lúa, hàng năm lượng rơm rạ thải ra lên tới 76 triệu tấn. Con số này tương đương 20 triệu tấn dầu, nếu đốt bỏ sẽ gây lãng phí nguồn tài nguyên quý giá. Do đó, việc sử dụng rơm rạ đúng mục đích, không chỉ giúp cải tạo đất, nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường. Việc đốt rơm, rạ sau mỗi vụ thu hoạch đang là hiện tượng phổ biến ở nhiều nơi, vừa gây ô nhiễm môi trường vừa hết sức lãng phí. Hình 2.2. Gom và đốt rơm (Nguồn: www.yeumoitruong.com) Ở nước ta rơm được sử dụng: Trong sinh hoạt đời sống hàng ngày Cho đến nay, rơm rạ vẫn là chất đốt chủ yếu dùng để đun nấu ở nhiều vùng nông thôn. Thậm chí, rơm còn là nguyên liệu để giúp chế biến thức ăn được ngon hơn. Rơm còn là nguyên liệu để sản xuất ra những vật dụng sinh hoạt: Chổi rơm quét nhà, mũ rơm đội đầu... Trang 7 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường Với cây tre cùng rơm, rạ và đất bùn đã có thể làm nên ngôi nhà hoàn chỉnh, những ngôi nhà rất phổ biến ở vùng nông thôn Việt nam. Tuy không được bền chắc lắm, song ở những ngôi nhà này lại rất mát mẻ vào mùa hè, ấm ấp vào mùa đông. Trong sản xuất nông nghiệp Rơm là nguồn thức ăn dự trữ cho gia súc trâu, bò trong những mùa thiếu cỏ, trong những ngày đông rét mướt. Rơm rạ được sử dụng để làm phân bón cho cây trồng. Dân ta có nhiều cách làm phân từ rơm rạ. Rơm rạ được đem ủ lẫn với phân gia súc làm phân chuồng hay người ta làm thức ăn cho trùn (giun) để làm phân trùn (thông qua hệ thống tiêu hoá của trùn đỏ, trùn quế, rơm rạ trở thành một loại phân rất giàu dinh dưỡng thường được dùng cho các vườn ươm). Rơm rạ cũng có thể đem vùi trực tiếp vào đất (trong trường hợp vụ gieo trồng kế tiếp cách hơn 3 tháng sau). Trong sản xuất nấm rơm, nấm rạ - những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao - tất nhiên không thể không có rơm, rạ. Rơm rạ còn được dùng làm vật liệu che phủ cho cây để vừa giữ ẩm vừa giữ ấm vào ngày lạnh, làm mát vào ngày nắng nóng; dùng lót ổ cho gia súc, gia cầm. Trong công nghiệp Ngày nay, với công nghệ hiện đại, rơm rạ được chế biến làm ván ép để sản xuất đồ nội thất, làm tường ngăn thay thế cho gỗ. Rơm rạ dùng để đun nấu thì ai cũng đã biết, nhưng nay nó còn được sử dụng làm nhiên liệu để chạy máy phát điện (Thái Lan, Indonesia là những quốc gia đang rất quan tâm đến việc biến rơm, rạ thành điện năng). Ở Việt Nam, đã có nghiên cứu để xử lý rơm, rạ, trấu thành Ethanol - nguồn nhiên liệu sinh học thận thiện môi trường thay thế cho xăng dầu (công trình nghiên cứu của Tiến sỹ Nguyễn Hoàng Dũng - Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh). Tro rơm, rạ còn được dùng làm phụ gia cho sản xuất xi măng hay dùng xử lý nước bị nhiễm sắt (công trình nghiên cứu của học sinh Phùng Thủy Tiên, lớp Hóa Trang 8 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường K19, Trường THPT chuyên Thái Nguyên đã đạt giải 3 cuộc thi quốc gia về "Cải thiện việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước" lần thứ 6). Rơm lúa được sử dụng phổ biến trong chăn nuôi trâu bò ở các nước nhiệt đới. Ở Thái Lan, 75% rơm lúa rẫy và 82% rơm lúa nước dùng cho chăn nuôi trâu bò (Wanapat, 1990); Bangladesh tỷ lệ này là 47% (Saadullah và cs, 1991). Ở nước ta hàng năm có khoảng 25 triệu tấn rơm (Lê Xuân Cương, 1994; Lê Viết Ly và Bùi Văn Chính, 1996), theo ước tính khoảng 70% số hộ chăn nuôi sử dụng rơm cho trâu bò. Vì đây là nguồn thức ăn thô quan trọng, đặc biệt là vào mùa khô ở các tỉnh phía Nam. Đồng bằng sông Cửu Long được coi là vựa lúa lớn nhất cả nước, điều đó có nghĩa là lượng rơm rất dồi dào. Trước đây rơm chỉ để đốt đồng hoặc phủ liếp dưa... Gần đây, rơm được nông dân tận dụng trồng nấm rơm, nấm bào ngư và hình thành một số chợ rơm tại Chợ Mới (An Giang) và Phụng Hiệp (Cần Thơ) với số lượng mua bán rất lớn 200 – 300 tấn rơm/ngày. Việc ứng dụng các giải pháp kỹ thuật, nâng cao giá trị dinh dưỡng, sử dụng rơm mang lại hiệu quả trong chăn nuôi gia súc nhai lại đã được các tác giả nghiên cứu: Lê Viết Ly và Bùi Văn Chính, (1996); Đoàn Đức Vũ, (2000); Nguyễn Thạc Hoà, (2004). Các công trình trên chỉ dừng ở mức độ chế biến và sử dụng rơm ở qui mô nông hộ hoặc trang trại, vấn đề biến rơm thành sản phẩm hàng hóa mang lại hiệu quả kinh tế cao còn hạn chế... Rơm, rạ còn được dùng để kê, lót vận chuyển đồ dễ vỡ, bảo quản và vận chuyển trái cây. Rơm, rạ cũng là nguyên liệu để sản xuất sản phẩm mỹ nghệ. Tổ chức quốc tế đăng ký xây nhà bằng các bó rơm cho biết hiện trên toàn nước Mỹ có 538 dự án xây nhà bằng rơm rạ được đăng ký, trong đó riêng tại khu vực xung quanh thủ đô Washington có một vài dự án đã hoàn thành. Xây nhà, trường học, thậm chí công sở với các bức tường bằng rơm rạ được nhận xét là vừa không bị thấm nước, chống cháy, bảo toàn được năng lượng bên trong và vừa có thể chống giông bão, hữu ích cho môi trường. Một số chuyên gia thiết kế xác định việc sử dụng rơm rạ làm vật liệu xây nhà là “lý tưởng trong chủ trương xây dựng các toà nhà xanh”, bởi xử lý được một khối Trang 9 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường lượng chất thải khổng lồ trong nông nghiệp và góp phần tiết kiệm năng lượng cho xã hội. Hiện công nhân bang Virginia đang sắp hoàn thành các dự án xây dựng một khu nhà ở Bowie và một ngôi trường ở khu công viên College với vật liệu là hàng nghìn bó rơm rạ và vôi vữa. Có thể nói rơm, rạ là nguồn tài nguyên rất quý giá. Nhưng nay đã có nhiều người đã quên mất giá trị của nó trong cuộc sống. 2.4. Tác hại của việc đốt rơm rạ Từ những năm 1980, người ta đã nghiên cứu thành phần của khói khi đốt rơm, và kết luận khói rơm là loại khói độc (nhất là khi dùng để đun trong bếp, một khoảng không gian nhỏ hẹp không được thông gió để khói thoát ra ngoài). Hình 2.3: Đốt rơm rạ trực tiếp trên ruộng (Nguồn: www.yeumoitruong.com) Gần đây nông dân đốt rơm rạ khiến khói bay khắp nơi, vào cả các đô thị, gây bất lợi nhiều mặt và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của nhân dân. Khi đốt rơm rạ sẽ xảy ra sự nhiệt phân không hoàn toàn, do đó tạo ra noài các khí CO, CO 2 , NO 2 , SO 2 , H 2 0, các chất nhựa bay hơi, các hợp chất chứa Clor, hàng trăm các hợp chất khác, và các hợp chất của kim loại nặng do tích luỹ sinh học của cây lúa. Thành Trang 10 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường phần của khói càng thêm phức tạp nếu trong rơm rạ lẫn dư lượng của những loại nông dược chưa phân huỷ hết. Các chất tạo thành còn tương tác với nhau khiến thành phần khói càng thêm phức tạp. Tất cả đều có hại cho sức khỏe con người và tăng mức thải khí nhà kính vào bầu khí quyển. Khí CO (carbon monoxid) rất nguy hại vì hít thở phải một nồng độ chỉ khoảng 0,1% CO trong không khí sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxygen trong máu hay tổn thương hệ thần kinh , có thể gây tử vong. CO là chất khí không màu, không mùi và không gây kích ứng nên người ta không cảm nhận nên khó biết do đó dễ nguy hiểm đến tính mạng. CO có ái lực với huyết sắc tố (Hb, hemoglobin) trong hồng cầu, mạnh gấp 230 - 270 lần so với oxygen nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máu không thể chuyên chở oxygen đến tế bào. CO còn gây tổn thương tim do gắn kết với myoglobin của cơ tim. Khói rơm rạ có mùi khó chịu. Khói rơm rạ thường có tính cay, làm chảy nước mắt, gây kích thích phản ứng ở họng, làm người ta ho, hắt hơi, lợm giọng, buồn nôn, thở khò khè, nếu không thì cũng có cảm giác ngạt thở... Vào những ngày trời ẩm hoặc đứng gió, khói rơm khuếch tán chậm, tác hại kéo dài. Các chất dạng hạt khí dung lưu giữ trong bầu khí quyển lâu hơn và do vậy tác hại cũng nhiều hơn. Đốt rơm rạ vào buổi chiều tối gây hại càng lớn vì ban đêm nhiệt độ hạ, những luồng khí “chìm” xuống, khiến khói không bốc được lên cao. Ai cũng biết rơm chứa hầu hết là chất hữu cơ, nếu cầy vùi vào đất sẽ làm tăng độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên gần đây trâu bò ít, máy cầy lớn không có chỉ có máy cầy nhỏ, việc cày vùi không dễ dàng gì, hơn nữa còn vì thời vụ khít nhau nên không đủ thời gian để phân hủy rơm rạ sau khi cày vùi. Và nông dân hiểu nhầm là đốt rơm rạ sẽ có tro để bón ruộng. Đó là nhận thức cực kỳ sai lầm mà không có ai giải thích cho nông dân. Trang 11 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC SỬ DỤNG RƠM, RẠ TẠO RA CÁC SẢN PHẨM MÔI TRƯỜNG 3.1. Sử dụng rơm rạ làm phân hữu cơ Với khoảng 4 triệu hecta đất trồng lúa, hàng năm lượng rơm rạ thải ra lên tới 76 triệu tấn. Con số này tương đương 20 triệu tấn dầu, nếu đốt bỏ sẽ gây lãng phí nguồn chất hữu cơ có thể sử dụng làm phân bón. Do đó, việc sử dụng rơm rạ đúng mục đích, không chỉ giúp cải tạo đất, nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường. Phân bón hữu cơ từ rơm rạ góp phần gia tăng độ mùn, bổ sung chất dinh dưỡng, nâng cao chất lượng cây trồng. Rơm rạ được chôn trong đất sau khi thu hoạch ở những vùng có khí hậu nóng và ẩm ướt có thể làm tăng năng suất lúa vào vụ kế tiếp. Độ 4 - 5 tấn rơm có thể làm tăng 0,4 tấn/ha lúa. Tuy nhiên, rơm rạ chôn vào đất của những vùng ôn đới sẽ phân hóa chậm vì nhiệt độ thấp vào mùa đông; sự kiện này có thể gây ra bệnh thối thân và rễ lúa cho các mùa lúa sắp đến. Rơm rạ có thể có ích cho các nơi trồng lúa nước ở Đông Nam Á vì một tấn rơm có thể cung cấp 9 kg N, 2 kg P và S, 25 kg K, 70 kg Si, 6 kg Ca và 2 kg Mg. Người ta dùng men vi sinh tạo ra nguồn phân ủ, giảm được một nửa chi phí đầu vào cho nông dân, cải tạo đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường; hướng tới một thương hiệu gạo an toàn, chất lượng. Hình 3.1: Xử lý rơm rạ làm phân hữu cơ. (Nguồn: www.yeumoitruong.com) Trang 12 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường Trong chế phẩm vi sinh học còn có các vi sinh vật có thể chống chọi với một số bệnh cây trồng, và các vi sinh vật giúp cây trồng tăng trưởng tốt. Hy vọng rơm, rạ sẽ trở thành nguồn thực phẩm bổ sung, và phân vi sinh, nguyên liệu đưa vào sản xuất mà không còn là gánh nặng gây ô nhiễm môi trường do đốt không kiểm soát được. 3.1.1. Ưu – nhược điểm khi sử dụng rơm rạ làm phân bón Ưu điểm: - Hạn chế được việc đốt rơm rạ sau khi thu hoạch. - Tận dụng rơm rạ làm phân bón. - Thân thiện với môi trường. - Làm cho đất đai thêm phì nhiêu và môi trường an toàn. - Nâng cao giá trị kinh tế, xã hội. - Được dùng để tránh ảnh hưởng xấu trực tiếp của thành phần hữu cơ đối với hoa màu do quá trình làm cố định chất đạm và giảm pH của đất. - Sử dụng loại phân bón làm từ rơm, lúa đẻ nhánh tốt hơn, tập trung hơn, rau màu tốt hơn, cây ăn quả cho trái sai và màu sắc đẹp hơn. - Sử dụng phân bón hữu cơ đất đai sẽ trở nên tơi xốp không bị thoái hóa như khi sử dụng phân hóa học trong một thời gian dài. - Tiết kiệm phân hóa học, hạn chế sâu bệnh và nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. - Tiết kiệm được chi phí. - Góp phần thay đổi thói quen sử dụng phân hóa học của người dân, hướng đến một nền nông nghiệp sạch và an toàn. Nhược điểm: - Thành phần phân ủ thường không ổn định về chất lượng do thành phần nguyên liệu đưa vào không đồng đều... Trang 13 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường - Phải tốn thêm công ủ và diện tích để ủ. - Việc ủ phân thường ở dạng thủ công và lộ thiên tạo sự phản cảm về mỹ quan và phát tán mùi hôi trong 1-2 ngày đầu. Trong khi đó các loại phân hóa học như urê, lân, kali, NKP... gọn nhẹ, dễ vận chuyển, không quá đắt tiền, chất lượng đồng đều, thuận tiện sử dụng hơn phân hữu cơ vi sinh. 3.1.2. Quy trình xử lý rơm rạ - Chuẩn bị xử lý: + Xác định lượng rơm, rạ cần xử lý trước khi thu hoạch. + Lựa chọn địa điểm: nên chọn địa điểm ủ xử lý gần nguồn nguyên liệu (rơm, rạ), thuận tiện nguồn nước và hợp lý khi bảo quản và sử dụng, việc xử lý theo quy mô hộ gia đình nhưng nên bố trí theo hướng tập trung theo khu xử lý để tiện quản lý kỹ thuật. + Chuẩn bị đủ lượng chế phẩm sinh học, phân hoá học bổ sung và một số vật tư cần thiết. - Các bước thực hiện tuân thủ theo quy trình kỹ thuật: + Thu gom rơm, rạ (khi thu gom rơm, rạ để ủ có thể tận dụng thêm một số sản phẩm hữu cơ như: bèo tây, thân lá cây trồng hoặc phân lợn, phân gà, ...). + Tùy lượng nguyên liệu mà bố trí diện tích chân đống, lượng chế phẩm hòa tan, phân hoá học NPK cho hợp lý, 1 tấn rơm, rạ cần lượng chế phẩm và phân hoá học như sau: Chế phẩm: 0,2kg/tấn; phân hoá học NPK: 3kg/tấn. + Quy trình thực hiện: * Chế phẩm: Tiến hành pha chế phẩm ở dạng dung dịch hoà tan. * Trải rơm, rạ sau khi thu hoạch trên địa điểm lựa chọn, mỗi lớp rơm, rạ dày 30cm thì tưới một lượt dung dịch chế phẩm hòa tan (nồng độ của dung dịch tùy thuộc vào độ ẩm của rơm, rạ sao cho khi ủ rơm, rạ có độ ẩm đạt trên 80%) và rắc mỏng phân hoá học NPK. Nếu gia đình có phân chuồng, phân gà thì bổ sung thêm. Trang 14 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường * Sau khi đã tiến hành xong, đống ủ phải được che đậy bằng nilon để đảm bảo vệ sinh môi trường và kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm của đống ủ để bổ sung nước đạt độ ẩm cần thiết, duy trì nhiệt độ đống ủ luôn ở mức 40oC. Màng nilon che đậy đống ủ được sử dụng nhiều lần đến khi hỏng thì thu gom bán cho người thu mua phế liệu để tránh gây ô nhiễm môi trường. + Đảo trộn đống ủ: để cho rơm, rạ vụn thêm và làm cho các loại vi sinh vật phân bố đều, tưới bổ sung duy trì ẩm độ, trộn đều giữa chỗ phân huỷ tốt và chưa tốt, để đảm bảo cần đảo trộn 2 lần; lần 1 sau ủ 15 – 20 ngày, lần 2 cách lần 1 là 10 – 15 ngày, (cách kiểm tra độ ẩm: cầm nắm rơm, rạ vắt đều thấy nước rỉ ra theo kẽ tay là được). + Sau 30 ngày trở đi ta kiểm tra chất lượng phân đảm bảo đưa đi bón lót gối vụ hoặc đánh gọn bảo quản để bón cho cây rau màu. Dùng phân này bón lót, sẽ giảm tới 30% lượng phân hóa học, và tăng năng suất cây trồng lên đến 7%. Khi sử dụng phân hữu cơ này thì lượng phân bón hóa học sẽ giảm trên 30%, năng suất lúa tăng 10-15% so với ruộng không sử dụng, giá thành chế phẩm rất rẻ. Một phương pháp nữa là chuyển rơm rạ xuống các hầm khí sinh học (biogas). Qua sự phân giải và tổng hợp của các vi sinh vật thì toàn bộ chất hữu cơ trong rơm rạ sẽ biến thành khí đốt (chủ yếu là khí mêtan) dùng để đun nấu, thắp sáng… Phần dịch trong bể là nguồn phân bón rất tốt và rất sạch, còn có thể dùng để đưa vào các ao nuôi thủy sản để tăng năng suất vật nuôi. Hình 3.2: Phân bón hữu cơ được tạo ra từ rơm, rạ (Nguồn:www.yeumoitruong.com) Trang 15 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường Rơm được ủ trong các hầm với nước phân thú hoặc pha trộn với urê sẽ trở thành loại phân hữu cơ tốt cho cây lúa và rau hoa. Được dùng để tránh ảnh hưởng xấu trực tiếp của thành phần hữu cơ đối với hoa màu do quá trình làm cố định chất đạm và giảm pH của đất. Trong quá trình phân hóa rơm rạ, chất carbon giảm lần trong khi chất N tăng lên, C/N dưới 20%, N 2% và giảm tỉ lệ chất đường dưới 35%. 3.2. Sử dụng rơm rạ làm giấy Ngay từ thế kỷ thứ 2 người Trung Quốc đã làm ra khăn tay giấy. Trong thế kỷ thứ 6 họ đã sản xuất giấy vệ sinh từ giấy rơm rạ rẻ tiền nhất. Xưởng trong cung đã sản xuất cho triều đình 720.000 tấm giấy vệ sinh và thêm vào đó là 15.000 tấm giấy vệ sinh tẩm hương thơm, mềm và có màu vàng nhạt cho hoàng gia. Rơm rạ được xem là nguồn nguyên liệu triển vọng cho công nghiệp giấy, việc làm giấy bằng tay từ rơm rạ xuất hiện khá sớm ở Châu Á, điển hình là ở Miến Điện và phía bắc Thái Lan. Khi mà nhu cầu tiêu dùng về giấy ngày càng tăng trong các lĩnh vưc ghi chép, bao gói, vệ sinh… điều này đã thúc đẩy cho việc sản xuất giấy bằng tay sớm phát triển, họ đã ứng dụng rơm rạ để làm giấy và kỹ thuật làm giấy bằng ta được học hỏi từ tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Gia đình Daw thaung kywe đã mô tả kỹ thuật làm giấy bằng tay từ rơm rạ như sau: Trước tiên rơm rạ được mua ở vùng phía bắc Thái Lan, sau đó được mang về ngâm trong bồn xi măng, lượng nguyên liệu này đủ sản xuất cho 5 ngày. Tiếp đó rơm rạ được nấu trong vòng 36 giờ, vật liệu sau khi nấu được rửa sạch bằng nước lạnh tại dòng suối gần đó, sau khi nấu và rửa, rơm rạ tiếp tục được đập dập trong khoảng 12 giờ và được đánh tơi kỹ lưỡng, lúc này bột đã sẵn sàng cho quá trình làm giấy, bột được trải lên một khung lưới rộng ngâm trong nước và được san đều ra bằng tay, sau khi bột được trải đều dùng một thanh mỏng cán ngang bề mặt lưới để loại bỏ các bọt khí, quá trình này diễn ra trong khoảng từ một đến hai phút, sau đó khung lưới được nhấc ra khỏi nước để khô và cắt nhỏ khung giấy theo kích thước mong muốn. Trang 16 Nghiên cứu việc sử dụng rơm, rạ tạo ra các sản phẩm môi trường Giấy cứng bằng sợi được sản xuất ở Nhật Bản. Quá trình chế tạo giấy cứng gồm cắt rơm thành những đoạn ngắn, khử trùng bằng nhiệt độ cao. Tất cả rơm cắt nhỏ này được đổ vào một ống rộng 1,2 m và cao 50 cm dưới sức ép 14 kg/cm2 ở 150 - 250oC. Không cần dùng đến các chất dính nhờ có chất sáp, lignin và pentosans hiện diện trong rơm rạ. Hình 3.3: Giấy làm từ rơm rạ chưa qua xử lý (Nguồn: www.yeumoitruong.com) 3.2.1. Ưu – nhược điểm khi sử dụng rơm rạ làm giấy Ưu điểm: - Hàm lượng lignin thấp hơn cây gỗ do đó tiêu tốn ít năng lượng hơn. - Tiêu tốn ít hóa chất và năng lượng trong quá trình nấu. - Xơ sợi rơm rạ dai đem lại độ bền cơ lý cho bột. - Thu mua rơm rạ dễ dàng, nguồn nguyên liệu dồi dào. - Thành phẩm thân thiện với môi trường. Nhược điểm: - Hàm lượng silic cao gây khó khăn cho việc thu hồi hóa chất, làm mòn thiết bị. - Rơm rạ xốp gây khó khăn cho việc vận chuyển do vậy chi phí vận chuyển đắt. - Hiệu suất bột giấy làm từ rơm rạ không cao. - Sơ sợi rơm rạ giữ được nước cao cũng là vấn đề trong viêc tách nước ra khỏi xơ sợi trong quá trình tạo giấy. Trang 17
- Xem thêm -