Tái chế rác thải nông nghiệp để bảo vệ môi trường

Kinh tế tuần hoàn tạo ra giá trị từ chất thải nông nghiệp

Từ phế phẩm cây trồng như rơm, rạ, lá cây đến chất thải chăn nuôi như phân, nước thải và xác động vật... tất cả đều góp phần làm gia tăng ô nhiễm nếu không được xử lý đúng cách. Thêm vào đó, việc sử dụng bao bì nhựa, túi nilon và hóa chất nông nghiệp càng làm cho vấn đề rác thải trở nên phức tạp hơn.

Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, hàng năm, hoạt động nông nghiệp phát sinh khoảng 76 triệu tấn rơm rạ, 85 - 90 triệu tấn chất thải chăn nuôi, hơn 14.000 tấn bao gói thuốc bảo vệ thực vật, phân bón các loại sau sử dụng. Tuy nhiên, khả năng thu gom và xử lý các loại rác thải này vẫn còn hạn chế. Phần lớn rác thải nông nghiệp không được xử lý đúng cách, dẫn đến tình trạng ô nhiễm đất, nước và không khí, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và động vật.

Hằng năm, sản xuất nông nghiệp thải ra môi trường lượng lớn phế phẩm

Trong khi đó, số liệu từ Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP) cho thấy, Việt Nam có tiềm năng tạo ra 85,4 triệu tấn chất hữu cơ trong đất, 3 triệu tấn phân ure, 4,8 triệu tấn photphat và 4,6 triệu tấn phân kali sunfat nếu ứng dụng KTTH hiệu quả. Lượng phân bón này hoàn toàn có thể đáp ứng nhu cầu trong nước (khoảng 10,23 triệu tấn/năm).

Tuy nhiên, thực tế hiện nay, thay vì được tái chế, tái sử dụng, phụ phẩm nông nghiệp lại trở thành nguồn phát thải khí nhà kính. Thống kê từ Viện Chiến lược chính sách nông nghiệp và phát triển nông thôn cho thấy, tổng lượng phụ phẩm nông nghiệp tại Việt Nam lên tới hơn 168 triệu tấn mỗi năm.

Tuy nhiên, tỷ lệ thu gom và xử lý thành sản phẩm giá trị gia tăng còn rất thấp. Rõ ràng, việc thiếu vắng mô hình kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực nông nghiệp đang khiến bài toán rác thải trở nên nan giải, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người.

Trong bối cảnh đó, KTTH trong nông nghiệp là một giải pháp bền vững giúp tạo ra các hoạt động sản xuất, kinh doanh hiệu quả, ít tác động tiêu cực đến môi trường. KTTH trong nông nghiệp bao gồm các quá trình sản xuất theo chu trình khép kín, sử dụng công nghệ sinh học và hóa lý để tái chế chất thải và phụ phẩm, tạo ra sản phẩm chất lượng cao, an toàn, đồng thời giảm thiểu lượng chất thải ra môi trường. Nhiều quốc gia trên thế giới như Brazil, Trung Quốc, Thái Lan đã áp dụng KTTH thành công, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững và hiệu quả.

Biến rác thải thành phân bón cây trồng

Xác định phát triển nông nghiệp hữu cơ là “chìa khóa” phát triển nông nghiệp bền vững, huyện Định Quán, Đồng Nai đã triển khai mô hình ứng dụng công nghệ sinh học, ứng dụng lợi khuẩn Probiotic (IMO), biến rác thải hữu cơ thành phân bón. Nhờ triển khai mô hình này đã góp phần tăng giá trị cho sản xuất nông nghiệp đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sống khá hiệu quả.

Đến Định Quán, Đồng Nai hầu như ai cũng biết thương hiệu Yến lộc rừng. Từ 3ha đất rừng cằn cỗi, bạc màu, anh Trần Văn Tuấn (xã Thanh Sơn, Định Quán, Đồng Nai) đã biến thành mảnh đất trù phú. Quyết tâm sản xuất nông nghiệp theo phương thức hữu cơ, anh Tuấn đã tập trung đầu tư sản xuất trên mảnh đất khô cằn, hoàn toàn nói không với phân bón và hóa học.

Anh Tuấn cho hay, để cho ra đời sản phẩm bột sương sâm với chất lượng như ý, gia đình anh thực hiện quy trình 1 vòng khép kín với mô hình vườn rừng hữu cơ. Theo anh Tuấn, khâu quan trọng nhất trong sản xuất bột sương sâm là cải tạo đất. Trước đây, khu vườn nhà anh được người dân địa phương trồng quýt, sử dụng phân hóa học để bón cây và phun thuốc trừ sâu khiến đất bị chai. Gần 10 năm qua, anh Tuấn không xịt thuốc trừ sâu, trừ cỏ hay bón phân hóa học lên khu vườn mà thực hiện trồng cỏ, trồng cây rồi tỉa cảnh, tạo phân hữu cơ cho khu vườn, thi thoảng bổ sung phân dê. Nhờ vậy mà giờ đây, đất trong khu vườn của gia đình anh Tuấn tơi xốp, có nhiều vi sinh vật có lợi. Đặc biệt để tạo chất dinh dưỡng cho cây trồng anh thực hiện mô hình IMO theo đó, rác thải sinh hoạt hàng ngày trở thành nguồn phân bón giá trị cho cây trồng.

“Quy trình nhân nuôi IMO rất đơn giản, nguyên liệu đầu vào dễ tìm kiếm, có thể dùng như là bí, khoai lang, đủ đủ, chuối, mật rỉ, men tiêu hóa, men rượu, sữa chua... Tất cả nguyên liệu trộn đều, ủ trong thùng nhựa có nắp đậy, mỗi ngày mở nắp khuấy 1 lần, sau 7 ngày có thể sử dụng. Tùy theo mục đích của người dùng, từ men này có thể pha loãng với nước có thể dùng ủ phân bón vi sinh, xử lý mùi hôi của rác sinh hoạt và chất thải chăn nuôi hoặc chế tạo thuốc bảo vệ thực vật hữu cơ. Do tự sản xuất nên chi phí đầu tư cho sản xuất thấp hơn nhiều so với sử dụng các loại phân bón khác” - anh Tuấn cho hay.

Nhờ triển khai mô hình này, anh Tuấn cho biết, so với vườn sương sâm canh tác theo phương pháp hóa học, năng suất vườn sương sâm nhà anh chỉ bằng 1/3. Tuy nhiên, điểm khác biệt là chất lượng, sản lượng thạch từ vườn lá sương sâm của gia đình anh lại cao hơn nhiều. Cụ thể, 1kg lá sương sâm tươi canh tác theo phương pháp hóa học chỉ làm được 20 lít thạch, còn 1kg lá sương sâm của gia đình anh cho từ 30-35 lít thạch.

Biến chất thải thành vật liệu có ích

ThS Nguyễn Nhật Thoại, Trung tâm Đổi mới Sáng tạo và Chuyển giao Công nghệ, Trường Đại học Quốc tế (ĐHQG TPHCM)  cho biết, một trong những vấn đề của nông nghiệp Việt Nam là chưa có công nghệ xử lý rác thải nông nghiệp. Điều này làm cho môi trường bị ô nhiễm, lãng phí tài nguyên và tiêu tốn công sức của người nông dân khi phải dọn dẹp, làm sạch.

Theo “Đánh giá tự nguyện quốc gia năm 2023 về thực hiện các mục tiêu phát triển bền vững”, Việt Nam cần nỗ lực nhiều hơn trước tình trạng ô nhiễm môi trường và phát sinh chất thải, do phát triển kinh tế, xã hội ngày càng gia tăng. Trong khi tỷ lệ thu gom, xử lý chất thải rắn ở nông thôn chỉ đạt 66%.

Từ thực tế này, ThS Nguyễn Nhật Thoại nghĩ đến sáng chế sản phẩm khí hóa, biến gần như tất cả các loại phụ phẩm nông nghiệp thành than sinh học, bảo vệ môi trường và tạo ra giá trị từ các loại rác thải này. Thiết bị này sẽ giải quyết vấn đề về quản lý chất thải trong lĩnh vực nông nghiệp, như vỏ dừa, vỏ dừa nước… bằng cách chuyển đổi chúng thành than sinh học. Từ đó góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và giải phóng khí nhà kính.

ThS Nguyễn Nhật Thoại thông tin thêm, thiết bị là một bộ khí hóa được chiếu sáng từ trên xuống bằng thép không gỉ với đường kính 150mm và chiều cao 500mm. Thiết bị có phần viền ở phía trên để hỗ trợ đầu đốt và lưới đục lỗ ở phía dưới để hỗ trợ sinh khối. Sinh khối khô và đồng đều có thể được thêm vào từ trên xuống và sinh khối được đốt bằng cách sử dụng vỏ thông hoặc tấm bìa cứng mỏng.

Khi ngọn lửa bùng lên, đầu đốt được đặt lên trên và một chiếc quạt AC/DC nhỏ sẽ điều khiển ngọn lửa. Thời gian chạy của thiết bị khí hóa khác nhau tùy thuộc vào loại sinh khối, dao động từ 30 đến 40 phút đối với vỏ trấu hoặc trấu cà phê và khoảng 3 giờ khi chứa đầy các viên nén sinh học.

Sau khi sử dụng, thiết bị phải được làm trống ngay để ngăn luồng khí nóng lưu thông và bảo vệ than sinh học không bị cháy trong môi trường giàu oxy. Than sinh học nóng có thể được bảo quản trong nồi kín để duy trì chất lượng.

Công suất của thiết bị cho phép xử lý 10 - 15kg sinh khối đầu vào, tạo ra 3 - 5kg than sinh học mỗi lần vận hành. “Thiết bị có thể tạo ra tác động đáng kể do mức đầu tư thấp hơn, dễ sử dụng và nhân rộng, từ đó khắc phục những trở ngại của các dự án khí hóa hộ gia đình trước đây, giảm sự phụ thuộc vào khí propan nhập khẩu”, ThS Thoại chia sẻ thêm.

Theo ThS Nguyễn Nhật Thoại, việc sản xuất và tiềm năng bán than sinh học (khoảng 90.000 đồng/10kg than) cũng cho phép nông dân giảm sự phụ thuộc vào các hoạt động nông nghiệp truyền thống, giúp kiểm soát sinh kế tốt hơn và cải thiện mức sống.

“Bằng cách tích hợp việc sử dụng sinh khối bền vững vào cơ cấu cuộc sống ở nông thôn, thiết bị không chỉ giải quyết các thách thức trước mắt về quản lý chất thải và năng lượng, mà còn đặt nền tảng cho một tương lai công bằng và bền vững hơn cho cộng đồng nông thôn”, ThS Thoại chia sẻ.

Ngoài ra, theo ThS Nguyễn Nhật Thoại: Thiết bị có thể tạo ra tác động đáng kể do mức đầu tư thấp hơn, dễ sử dụng và nhân rộng, từ đó khắc phục những trở ngại của các dự án khí hóa hộ gia đình trước đây, giảm sự phụ thuộc vào khí propan nhập khẩu.

Than sinh học có đặc tính là cải thiện dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng; đẩy mạnh quá trình rửa trôi muối, ức chế sự xâm nhập của Na+ cải thiện và phục hồi đất nhiễm mặn, tăng sức chống chịu của cây trồng; tăng giữ nước, giữ dinh dưỡng trong đất.

Đồng thời, việc sử dụng than sinh học trong trồng trọt từ nguồn phụ phẩm rơm rạ, trấu, lõi bắp, thân, lá, cành các loại cây trồng… có sẵn làm tăng độ phì nhiêu đất, tăng năng suất cây trồng và giảm chi phí đầu tư phân bón, góp phần giảm phát thải nhà kính...

Hiện nay, nguồn nguyên liệu sản xuất than sinh học ở Việt Nam rất phong phú và giá thành rẻ như: Xương động vật, vỏ cua, vỏ ốc hến, tro bếp, xác của các loại động thực vật, các loại cây thủy sinh (tảo, bèo…), vỏ trấu, cà phê, đậu phụng, bã mía, dừa, ca cao cho đến cây tre, lau sậy, phế thải từ khai thác rừng, cùng rất nhiều các chất thải xanh khác.