1 KINH NGHIỆM SỬ DỤNG BÈO LỤC BÌNH TRONG KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG VÀ CẢI TẠO ĐẤT - NƯỚC AO NUÔI THỦY SẢN - Full 10 điểm

1 KINH NGHI Ệ M S Ử D Ụ NG BÈO L Ụ C BÌNH TRONG KHAI THÁC NĂNG LƢ Ợ NG VÀ C Ả I T Ạ O NƢ Ớ C AO NUÔI TH Ủ Y S Ả N Nguy ễ n Võ Châu Ngân, Lê Hoàng Vi ệt, Đỗ Ng ọ c Qu ỳ nh Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên, Đạ i h ọ c C ần Thơ Tóm t ắ t L ụ c bình là m ộ t lo ạ i th ự c v ậ t th ủ y sinh phát tri ể n nhanh ở nh ững môi trườ ng giáp nước, nước tù đọ ng ho ặc nước giàu dưỡ ng ch ấ t Vi ệ c s ử d ụ ng l ụ c bình hi ệ n t ạ i ở m ức độ làm th ức ăn gia súc, làm phân bón chưa tậ n d ụng đượ c h ế t giá tr ị dinh dưỡ ng c ủ a lo ạ i cây này Bài tham lu ậ n này trình bày m ộ t s ố k ế t qu ả nghiên c ứ u c ủ a cán b ộ trường Đạ i h ọ c C ần Thơ liên quan đế n vi ệ c s ử d ụ ng l ụ c bình trong khai thác năng lượ ng, s ử d ụ ng ph ụ ph ẩ m t ừ l ục bình như nguồn phân bón để c ả i t ạo đấ t - nướ c, làm phân h ữu cơ cho canh tác nông nghiệ p s ạ ch, làm phân bón cho ao nuôi th ủ y s ả n T ừ khóa: bã th ả i, l ụ c bình, phân h ữu cơ, ủ y ế m khí 1 T Ổ NG QUAN V Ề L Ụ C BÌNH 1 1 Đặc điểm môi trƣờ ng s ố ng c ủ a l ụ c bình Ở t ỉ nh Tây Ninh, l ụ c bình (LB) đượ c bi ết như là mộ t trong nh ữ ng loài th ự c v ậ t phát tri ể n nhanh chóng và gây nhi ề u v ấn đề cho đị a phương như làm tắ t ngh ẽn đườ ng v ậ n chuy ể n ảnh hưởng đế n giao thông, gi ả m s ự phát tri ể n c ủ a các th ự c v ậ t th ủ y sinh khác, gi ả m t ốc độ dòng ch ả y, gây b ồ i l ắ ng kênh r ạ ch và có th ể gi ả i phóng m ộ t lượ ng l ớ n ch ất dinh dưỡ ng khi ch ế t và phân rã L ụ c bình thu ộ c h ọ Pontederiaceae , có tên khoa h ọ c là Eichhornia crassipes (Maret) Solms , đây là loài cây có ngu ồ n g ố c t ừ khu v ự c Amazon ở Nam M ỹ (Bolenz et al , 1990) L ục bình còn đượ c g ọ i là bèo tây, bèo Nh ậ t B ả n, bèo sen và là loài c ỏ đa niên, thu ộ c nhóm th ự c v ậ t th ủ y sinh s ố ng trôi n ổ i có kh ả năng hấ p thu m ột lượ ng l ớ n ch ất dinh dưỡ ng (Ph ạ m Hoàng H ộ et al , 1992) L ục bình sinh trưở ng và phát tri ể n ở dãy nhi ệt độ khá r ộ ng 10 - 40 o C, nhưng phát tri ể n m ạ nh nh ấ t ở 20 - 30 o C Vì v ậ y, ở mi ề n Nam nướ c ta LB có th ể s ố ng quanh năm Ở phía B ắ c do ảnh hưở ng c ủa gió mùa Đông Bắ c khá l ạ nh nên LB ch ỉ phát tri ể n m ạ nh nh ấ t trong kho ả ng t ừ tháng 4 đế n tháng 10 L ụ c bình thích nghi t ố t v ớ i h ầ u h ế t các lo ạ i hình th ủ y v ự c khác nhau, ch ịu đượ c nh ững điề u ki ệ n kh ắ c nghi ệt như thiếu dinh dưỡ n g, độ pH thay đổ i, nhi ệt độ và ngay c ả khi nướ c b ị nhi ễm độ c (Nguy ễn Đăng Khôi và Nguyễ n H ữ u Kiên, 1985) 2 L ụ c bình phát tri ể n nhanh chóng ở nh ững nơi ngập nước như các ao, hồ , c ử a sông, đầ m l ầy, kênh, mương, sông, suối và các vùng nước tù đọ ng khác Chúng thích h ợ p và phát tri ể n m ạ nh m ẽ trong ngu ồn nước giàu dưỡ ng ch ất như nướ c th ả i t ừ các thành ph ố , ch ấ t th ả i nông nghi ệ p ( Carina và Cecilia, 2007 ) Tuy nhiên, LB không phát tri ể n ở vùng phèn và vùng l ợ (Ph ạ m Hoàng H ộ et al , 1992) Độ m ặ n cao là y ế u t ố gi ớ i h ạ n cho s ự phát tri ể n c ủa LB, độ m ặn trên 6‰ sẽ gây ch ế t LB (Olivares và Colonnello, 2000; Muramoto et al 1991) T ốc độ sinh trưở ng c ủ a các loài th ủ y sinh th ự c v ật thường đượ c bi ể u th ị b ằ ng giá tr ị “thời gian nhân đôi” - đây là kho ả ng th ờ i gian c ầ n thi ết để nhân đôi số cá th ể hi ệ n di ệ n trong m ộ t khu v ự c 1 2 Tính ch ấ t và thành ph ầ n hóa h ọ c c ủ a l ụ c bình L ụ c bình có t ốc độ tăng trưở ng r ấ t nhanh chóng v ớ i di ệ n tích gieo tr ồng ban đầ u là 1000 m 2 , sau m ộ t tháng LB có th ể tăng trưở ng t ừ 2300 đế n 6200 m 2 (Dellarossa et al , 2 001) Trong điề u ki ện môi trườ ng thích h ợ p LB có th ể gia tăng số lượ ng g ấ p đôi chỉ trong vòng 7 ngày (Tag El-Din, 1992) và s ản lượ ng có th ể lên t ớ i 140 t ấ n DM/ha/năm ( Carina và Cecilia, 2007 ; Abdelhamid và Gabr, 1991) Lượ ng sinh kh ố i thu ho ạch đượ c t ừ LB còn ph ụ thu ộ c v ào điề u ki ệ n th ờ i ti ế t c ủ a t ừng vùng đặ c bi ệ t ở vùng nhi ệt đới có điề u ki ệ n phát tri ể n phù h ợ p, LB nhanh chóng tr ở thành th ự c v ậ t trôi n ổ i có kh ả năng phân bố r ấ t r ộ ng L ụ c bình có kh ả năng hấ p thu m ạ nh m ẽ các ch ất dinh dưỡ ng và các ch ấ t hóa h ọ c khác t ừ mô i trườ ng sinh s ố ng c ủ a nó và thành ph ầ n hóa h ọ c c ủ a LB ph ụ thu ộ c vào đặc điểm môi trườ ng s ố ng (Carina và Cecilia, 2007) L ụ c bình ch ứa hàm lượ ng nướ c khá cao t ừ 90 - 95% tr ọng lượng cơ thể Hàm lượ ng v ậ t ch ấ t khô (DM) th ấ p là gi ớ i h ạ n chính cho vi ệ c thu ho ạ ch, ch ế bi ế n và s ử d ụ ng ngu ồ n sinh kh ố i th ự c v ậ t L ụ c bình ch ứ a 2,9% h àm lượng protein (đạ m h ữu cơ), 0,9% hydrat carbon (đườ ng b ộ t), 22% cellulose (ch ất xơ), 1,4% khoáng tổ ng s ố (Ngô K ế Sương và Nguyễ n Lân D ũ ng, 1997) B ả ng 1 Thành ph ầ n hóa h ọ c c ủ a LB Thông s ố (tính theo %DM) Abdelhamid và Gabr (1991) Bolenz et al (1990) Chanakya et al (1993) Patel et al ( 1993a) Poddar et al (1991) Polprasert et al (1980) Gunnarsson và Mattsson (1997) Tƣơi Khô % v ậ t ch ấ t khô 9,5 6,2 9,4 - - - Ch ấ t h ữ u c ơ 74,3 - 83,65 - 83,61 - Protein 20,0 - - 11,9 16,25 - Ch ấ t xơ 18,9 - - - 16,34 - Tro 25,7 15,0 - 20,2 16,39 - 35,6 52,07 T ỉ l ệ C/N - - - - - 15,8 23,5 25,1 3 Hemicellulose 33,4 22,0 33,97 43,4 18,42 - Cellulose 19,5 31,0 18,0 17,8 25,61 - Lignin 9,27 7 26,36 7,8 9,93 - Lân 0,53 - - - 0,53 0,5 0,26 0,32 Carbon 27,6 18,54 Đ ạ m - - - - 2,76 2,9 1,18 0,74 Magie 0,17 - - - - - Canxi 0,58 - - - 2,29 - Kali - - - - 2,44 - 4,53 2,27 Năng lư ợ ng trao đ ổ i cho đ ộ ng v ậ t nhai l ạ i (MJ/k g) 9,5 6,2 9,4 - - - (Ngu ồ n: Carina và Cecilia, 2007) 2 M Ộ T S Ố NGHIÊN C Ứ U LIÊN QUAN ĐẾ N L Ụ C BÌNH C ỦA TRƢỜ NG ĐẠ I H Ọ C C ẦN THƠ 2 1 Các nghiên c ứu sơ khở i T ừ năm 1988, các cán bộ và sinh viên c ủa Trung tâm Năng lượ ng M ớ i - Đạ i h ọ c C ần Thơ - đã bắt đầ u nghiên c ứ u s ử d ụ ng LB s ả n xu ất năng lượ ng thông qua quá trình ủ y ế m khí M ụ c tiêu c ủ a các nghiên c ứ u này nh ằm xác đị nh kh ả năng sử d ụ ng LB làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ biogas, t ạ o ra khí gas ph ụ c v ụ đun nấ u - Khi nuôi tr ồ ng LB ở điề u ki ệ n t ự nhiên trong 60 ngày v ớ i m ật độ ban đầ u 2 cây/ 0,36 m 2 (5,5 cây/m 2 ), sinh kh ố i LB t ỷ l ệ thu ậ n v ớ i th ờ i gian tr ồ ng; và sinh kh ố i LB cao nh ấ t có th ể đạt đượ c trong kho ả ng th ờ i gian này là 62 - 65 kg LB khô/ha*ngày L ụ c bình nuôi tr ồ ng thí nghi ệ m ở c ả hai môi trường nướ c ch ả y và nước tù đề u có t ỷ l ệ C/N = 20/1 - 30/1 thích h ợp để làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ biogas (Nguy ễ n Th ị Thu Th ủ y, 1988) - Trong báo cáo c ủ a Nguy ễ n Th ị Thu Th ủ y và Phan Qu ố c Nam (1989), t ổ ng lượ ng khí CH 4 sinh ra có xu hướng càng gia tăng ở các nghi ệ m th ứ c có t ỷ l ệ ph ố i tr ộ n l ụ c bình càng cao, tuy nhiên s ự khác bi ệ t này không có ý ngh ĩ a th ố ng kê ở m ứ c 1% theo ki ể m nghi ệ m Duncan Ủ y ế m khí LB k ế t h ợ p v ớ i phân heo cho năng suất khí cao hơn chỉ ủ m ộ t lo ạ i nguyên li ệu Đồ ng th ờ i kh ả năng sinh khí CH 4 c ủ a LB cao hơn phân heo - Kha M ỹ Khanh (1990) đã xác định được phương pháp xử lý LB hi ệ u qu ả trướ c khi n ạ p vào h ầm biogas là phương pháp ủ chua khi so sánh v ới phương pháp xử lý cơ họ c (c ắ t nh ỏ ) và x ử lý hóa h ọ c (dùng h ỗ n h ợ p Na 2 CO 3 -Ca(OH) 2 để x ử lý ki ề m) Th ờ i gian ủ chua hi ệ u qu ả đố i v ớ i LB khô và c ắ t nh ỏ 3 cm là t ừ 4 đế n 6 ngày Tuy nhiên vi ệc phơi khô và cắ t ng ắn LB như vậ y t ố n nhi ều công lao độ ng khó ph ổ bi ến cho ngườ i dân 4 - Theo m ột đánh giá về hi ệ u qu ả kinh t ế c ủa Trương Duy Linh và Nguyễ n Tùng Chinh (1991), có th ể dùng LB tươi cắ t ng ắ n 20 - 30 cm k ế t h ợ p v ớ i phân heo làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ biogas sau khi đã xử lý b ằ ng bi ệ n pháp ủ chua trong 15 ngày M ộ t s ố k ế t qu ả nghiên c ứu đã đượ c trình bày trong H ộ i th ả o qu ố c gia l ầ n th ứ I - Sơ k ế t ứ ng d ụ ng khí sinh v ậ t ở Vi ệt Nam do Chương trình tiế n b ộ KHKT v ề Năng lượ ng m ớ i 52C t ổ ch ức Đây thự c s ự là ti ền đề cho nh ữ ng nghiên c ứ u ti ế p theo v ề biogas ở trường Đạ i h ọ c C ần Thơ 2 2 D ự án Liên k ế t s ả n xu ấ t n ăng lƣợ ng sinh h ọc Đông Nam Á T ừ tháng 8/2002 đế n tháng 5/2003, d ự án Liên k ế t s ả n xu ất năng lượ ng sinh h ọ c Đông Nam Á (BioEnergy & BioRefinery Complex Southeast Asia - Feasibility study for Vietnam) đã đượ c tri ể n khai v ớ i s ự tài tr ợ kinh phí t ừ Đạ i Công qu ố c Luxembourg Trong d ự án này, cán b ộ c ủ a Khoa Công Ngh ệ - Trường Đạ i h ọ c C ầ n Thơ - đã tiế n hành các thí nghi ệ m lên men và ủ y ế m khí LB t ạ o khí sinh h ọc Đồ ng th ờ i ti ế n hành m ộ t s ố thí nghi ệm đánh giá khả năng sử d ụng LB để x ử lý nướ c th ả i Lê Hoàng Vi ệt (2004) đã tiế n hành thí nghi ệm đánh giá khả năng sả n xu ấ t biogas t ừ nước ép LB Lượ ng biogas sinh ra t ừ nghi ệ m th ức nước ép LB, nướ c ép LB + 5% phân heo, nướ c ép LB + 10% phân heo l ần lượ t là 0,317; 0,31 và 0,317 m 3 CH 4 /kg COD lo ạ i b ỏ Các k ế t qu ả thí nghi ệ m cho th ấy nướ c ép LB hoàn toàn phù h ợp để s ả n xu ấ t biogas, và n ế u có ph ố i tr ộ n thêm phân heo s ẽ cho năng suấ t sinh khí cao hơn trườ ng h ợ p ch ỉ s ử d ụng riêng nướ c ép LB Lê Hoàng Vi ệ t và Nguy ễ n Xuân Hoàng (2004) c ũ ng ghi nh ậ n khi s ử d ụng LB để x ử lý các lo ại nướ c th ải có hàm lượ ng ch ấ t h ữu cơ thấ p (5,2 - 7,1 kg/ ha*ngày), nướ c th ả i sau x ử lý đạ t tiêu chu ẩ n x ả th ả i vào ngu ồ n ti ế p nh ậ n lo ại A Đồ ng th ờ i nghiên c ứ u này c ũng xác đị nh th ời gian nhân đôi củ a LB trong ao ti ế p nh ận nướ c th ả i tr ự c ti ế p t ừ chu ồ ng heo là 12 - 15 ngày, trong khi th ời gian nhân đôi củ a LB trong ao ti ế p nh ận nướ c t ừ h ầ m ủ biogas là 9,9 đế n 13,2 ngày V ề m ặ t sinh kh ối, ao nướ c th ả i t ừ chu ồ n heo s ả n xu ấ t 470 - 488 t ấn LB/ha*năm, ao tiế p nh ận nướ c t ừ h ầ m biogas s ả n xu ấ t 627 t ấn LB/ha*năm 2 3 D ự án VIE020 - Bèo l ụ c bình D ự án VIE020 - Bèo l ụ c bình có tên đầy đủ là “Sả n xu ấ t nông th ủ y s ả n b ề n v ữ ng và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” đượ c th ự c hi ệ n t ừ tháng 4/2007 đế n tháng 3/2010 v ớ i s ự tài tr ợ kinh phí t ừ Đạ i Công qu ốc Luxembourg Đây là mộ t d ự án do t ỉ nh H ậ u Giang là ch ủ đầu tư, các cán b ộ t ừ trường Đạ i h ọ c C ần Thơ tham gia các m ả ng nghiên c ứu liên quan đến khai thác cây LB trên đị a bàn c ủ a t ỉ nh M ụ c tiêu c ủ a d ự án nh ằm xóa đói giảm nghèo cho ngườ i dân vùng nông thôn t ỉ nh H ậ u Giang thông qua trình di ễ n, ứ ng d ụ ng các k ế t qu ả nghiên c ứ u nh ằm tăng cao thu nh ậ p nông h ộ thông qua tái t ạ o, x ử lý LB và các lo ạ i ch ấ t th ả i nông nghi ệ p 5 khác Các nghiên c ứu đượ c tri ể n khai trong d ự án này bao g ồ m s ử d ụ ng LB và các ph ụ ph ẩ m c ủ a LB và các ch ấ t th ả i nông nghi ệp khác để s ả n xu ấ t ngu ồn năng lượ ng tái t ạ o, c ả i t ạ o s ả n xu ấ t th ủ y s ả n (nuôi th ức ăn tự nhiên, cá th ị t), c ả i t ạ o s ả n xu ấ t nông nghi ệ p (tr ồ ng n ấm rơm, thức ăn ủ chua, nuôi th ỏ và làm phân h ữu cơ) 2 3 1 S ử d ụ ng l ụ c bình s ả n xu ất năng lượ ng Trong d ự án này, hi ệ u qu ả s ả n xu ất năng lượ ng t ừ LB đã được đánh giá thông qua các mô hình ủ y ế m khí ở quy mô phòng thí nghi ệ m Các bình ủ theo m ẻ 20 L có th ể tích phân h ủ y là 17 L ch ứ a h ỗ n h ợ p ủ phân heo (PH) và LB ở các t ỷ l ệ ph ố i tr ộ n khác nhau: 100%PH+0%LB, 75%PH+25%LB, 50%PH+50%LB, 25%PH+75%LB, 0%PH+100%LB Thí nghi ệ m n ạ p bán liên t ụ c c ũ ng ti ế n hành v ớ i bình ủ th ể tích 17/20 L nhưng chỉ v ớ i t ỷ l ệ 75%PH+25%LB - Theo Nguyen Vo Chau Ngan et al (2011) thí nghi ệ m ủ theo m ẻ ph ố i tr ộ n PH và LB l ấ y nư ớ c b ỏ bã cho th ấ y th ể tích biogas s ả n sinh đ ạ t c ự c đ ạ i và gi ả m nhan h trong vòng 20 ngày thí nghi ệ m Trong th ờ i gian này, các nghi ệ m th ứ c có %LB n ạ p càng nhi ề u thì th ể tích biogas có giá tr ị c ự c đ ạ i càng th ấ p Do trong thí nghi ệ m này LB ch ỉ đư ợ c th ủ y phân trư ớ c khi n ạ p 2 ngày nên lư ợ ng v ậ t ch ấ t h ữ u cơ hòa tan vào nư ớ c còn ít, th ờ i gian sinh khí c ủ a h ỗ n h ợ p không dài Thành ph ầ n CH 4 c ủ a các nghi ệ m th ứ c t ừ tu ầ n th ứ 2 tr ở đi đ ạ t t ừ 60,4 - 63,2% và tăng d ầ n theo t ỷ l ệ %LB ph ố i tr ộ n - Theo Nguy ễ n Võ Châu Ngân et al (2010) thí nghi ệ m ủ theo m ẻ ph ố i tr ộ n PH và LB l ấ y nư ớ c và bã c ó th ể tích biogas đ ạ t c ự c đ ạ i ở tu ầ n th ứ 2, sau đó gi ả m d ầ n đ ế n ngày 30 Trung bình %CH 4 c ủ a các nghi ệ m th ứ c trong thí nghi ệ m này th ấ p ch ỉ ở m ứ c 51,6 - 57,5% Thành ph ầ n CH 4 gi ả m liên t ụ c theo chi ề u tăng t ỷ l ệ LB ph ố i tr ộ n - Theo Nguy ễ n Võ Châu Ngân et al (2012) thí nghi ệ m ủ bán liên t ụ c s ả n sinh biogas tăng d ầ n t ừ ngày 1 đ ế n ngày 30 Sau ngày 30 th ể tích biogas không bi ế n đ ộ ng nhi ề u ch ứ ng t ỏ th ờ i gian lưu c ủ a h ỗ n h ợ p ủ nên là 30 ngày Thành ph ầ n CH 4 c ủ a các nghi ệ m th ứ c t ừ 53,8 - 67,0% không có s ự khác bi ệ t l ớ n gi ữ a các nghi ệ m th ứ c Tr ần Trung Tính et al (2009) đã nghiên cứu xác đị nh cân b ằng năng lượ ng c ủ a vi ệ c s ử d ụ ng nhiên li ệu biogas để thay th ế các ngu ồ n nhiên li ệ u truy ề n th ố ng trong vi ệ c v ận hành các động cơ đốt trong để s ả n xu ất điện năng Khả o sát v ớ i h ệ th ố ng phát điệ n 15kVA chuy ển đổ i ch ỉ ra r ằ ng hi ệ u su ấ t c ủa động cơ giả m khi s ử d ụ ng biogas thay th ế d ầu diesel, lượng điện sinh ra dao độ ng t ừ 1,38 - 1,41 kWh/m 3 Động cơ chuy ển đổ i này th ỏa mãn điề u ki ệ n v ậ n hành b ằ ng nhiêu li ệu biogas để sinh ra đ i ệ n năng vớ i hi ệ u su ấ t kh ả thi V ận hành động cơ điệ n b ằ ng nhiên li ệ u biogas mang l ạ i nhi ề u l ợ i ích trong vi ệ c c ắ t gi ả m m ộ t s ố khí th ả i gây hi ệ u ứ ng nhà kính, b ả o v ệ môi trườ ng 6 2 3 2 S ử d ụ ng bã th ả i t ừ h ầ m ủ biogas cho nuôi th ủ y s ả n Tr ần Sương Ngọc et al (2009a) đã nghiên cứ u s ử d ụng nướ c th ả i t ừ h ầ m biogas ủ ph ố i tr ộ n phân heo và l ục bình để nuôi tr ứng nướ c ( Moina sp ) Các thí nghi ệ m đượ c b ố trí trong b ể composite 350 L nh ằm xác đị nh (i) li ều lượng nướ c th ả i h ầ m ủ và (ii) t ỷ l ệ thu ho ạ ch phù h ợ p để nuôi sinh kh ố i tr ứng nướ c Thí nghi ệ m (i) b ố trí 4 nghi ệ m th ứ c v ớ i các li ều lượng nướ c th ả i khác nhau g ồ m 1 ppm, 2 ppm, 5 ppm và 8 ppm t ổng đạ m/ngày Tr ứng nước đượ c b ố trí v ớ i m ật độ ban đầ u 500 cá th ể /L K ế t qu ả cho th ấ y qu ầ n th ể tr ứng nước tăng dầ n theo s ự gia tăng của nướ c th ả i, m ật độ cao nh ấ t (2,674 ± 111 ct/L) ghi nh ậ n vào ngày th ứ 7 ở nghi ệ m th ứ c 8 ppm, khác bi ệ t có ý ngh ĩ a (5%) so v ớ i các nghi ệ m th ứ c còn l ạ i Thí nghi ệ m (ii) ti ế n hành trong 15 ngày g ồ m 3 nghi ệ m th ứ c v ớ i t ỷ l ệ thu ho ạ ch 15%, 25% và không thu ho ạ ch (0%) T ổng lượ ng tr ứng nướ c thu ho ạ ch l ần lượ t là 773,63; 1258,70 và 865,20 ct/350L ứ ng v ớ i các nghi ệ m th ứ c 15%, 25% và 0% Trong m ộ t nghiên c ứ u khác, Tr ần Sương Ngọc et al (2009b) đã sử d ụng nướ c th ả i t ừ h ầ m biogas ủ ph ố i tr ộ n phân heo và l ục bình để nuôi t ả o Chlorella Thí nghi ệ m b ố trí nuôi trong b ể composite 500 L đặ t trong nhà có mái che trong su ốt để cung c ấ p ánh sáng t ự nhiên M ật độ t ả o và các y ế u t ố môi trường như nhiệt độ , pH, cường độ ánh sáng đượ c theo dõi hàng ngày; TAN, NO 3 - , TN, TP được đo mỗ i 3 ngày Thí nghi ệ m 1 nghiên c ứ u li ều lượng nướ c th ả i s ử d ụ ng phù h ợp để nuôi t ả o v ớ i 4 nghi ệ m th ức có hàm lượng đạm trong nướ c th ả i l ần lượ t là 1 ppm, 2 ppm/ ngày K ế t qu ả cho th ấ y m ật độ t ảo đạ t cao nh ấ t 7,85 ± 0,28 tri ệ u t ế bào/mL ở nghi ệ m th ứ c s ử d ụng nướ c th ả i 2 ppm N/ngày, khác bi ệ t có ý ngh ĩ a so v ớ i các nghi ệ m th ứ c khác Trong thí nghi ệm 2, nướ c th ả i h ầ m ủ n ồng độ 2 ppm N/ngày đượ c b ố trí v ớ i 4 nghi ệ m th ứ c theo các t ỷ l ệ thu ho ạ ch t ả o khác nhau g ồ m 10%, 30%, 50% và không thu ho ạ ch nh ằm đánh giá tỷ l ệ thu sinh kh ố i t ả o cao nh ấ t K ế t qu ả cho th ấ y t ỷ l ệ thu ho ạ ch 30% cho m ật độ t ả o cao và ổn đị nh V ũ Ng ọc Út et al (2009) đã khẳng đị nh hi ệ u qu ả c ả i thi ệ n pH c ủa vùng đấ t phèn t ừ nướ c th ả i h ầ m ủ biogas n ạ p phân heo và l ục bình Đây là ngu ồn nướ c th ả i có ch ứ a thành ph ần dinh dưỡng và độ ki ề m cao có th ể s ử d ụng để c ả i thi ện pH nướ c Thí nghi ệ m b ố trí v ới nướ c th ả i t ừ h ầ m ủ ph ố i tr ộ n 75%PH+25%LB nh ằm tăng pH nướ c ở vùng đấ t phèn (pH = 3,5 - 4,0) Thí nghi ệ m ti ế n hành trong b ể composite 500 L có l ớ p bùn 10 cm trong 15 ngày v ớ i 4 nghi ệ m th ức: 100% nướ c th ả i, 100% vôi, 50% vôi + 50% nướ c th ải và đố i ch ứ ng (không bón vôi ho ặc nướ c th ả i) Các thông s ố theo dõi g ồ m nhi ệt độ, pH, độ ki ề m, m ật độ t ảo (đo hàng ngày); CO 2 , COD, TSS, TAN, TN, TP (đo đị nh k ỳ 5 ngày) K ế t qu ả cho th ấ y pH c ủ a các nghi ệ m th ức có bón vôi và nướ c th ải đều tăng đế n giá tr ị pH = 7 sau t ừ 5 đế n 6 ngày Nghi ệ m th ức bón 100% nướ c th ả i m ặc dù có pH tăng chậm nhưng mứ c pH cao và ổn định hơn Ngoài ra độ ki ề m và m ật độ t ả o trong nghi ệ m th ức này luôn cao hơn nghi ệ m th ứ c bón vôi và nghi ệ m th ứ c k ế t h ợ p 7 2 3 3 T ậ n d ụ ng ph ụ ph ẩ m l ụ c bình cho canh tác nông nghi ệ p Trong ph ần 2 3 1 đã trình bày mộ t s ố k ế t qu ả s ử d ụ ng thân lá l ục bình để ủ y ế m khí t ạ o khí sinh h ọ c Riêng ph ầ n r ễ l ụ c bình, t hườ ng chi ế m t ừ 30 - 40% tr ọng lượ ng cây đã đượ c các cán b ộ c ủa trường Đạ i h ọ c C ần Thơ nghiên cứ u t ậ n d ụ ng cho nhi ề u m ục đích canh tác khác nhau Nguy ễ n Tr ầ n Tu ấn et al (2009) đã khẳng đị nh trong các ph ầ n c ủ a cây l ụ c bình, r ễ l ụ c bình là nguyên li ệ u phù h ợ p s ử d ụng để ủ phân h ữu cơ Việ c k ế t h ợ p r ễ l ụ c bình v ớ i các lo ạ i ch ấ t th ả i h ữu cơ địa phương như rơm, xác mía, bã bùn mía, phân heo, c ặ n h ầm biogas… theo nhữ ng t ỷ l ệ nh ất đị nh có th ể s ả n xu ấ t phân h ữu cơ vớ i ch ấ t lượ ng cao có ch ứa hàm lượng dưỡ ng ch ất như P, Ca và các nguyên t ố vi lượ ng Cu, Zn Phan Qu ốc Thăm et al (2009) đã kế th ừ a k ế t qu ả nghiên c ứ u ủ phân h ữu cơ củ a nhóm Nguy ễ n Tr ầ n Tu ấn để c ả i thi ệ n tính ch ấ t b ấ t l ợ i c ủa đất phèn và năng suấ t rau (đậu đũ a, rau mu ố ng) K ế t qu ả ủ khoáng hóa đấ t phèn trung bình v ớ i các lo ạ i phân h ữu cơ cho thấ y bón phân h ữu cơ vớ i li ều lượ ng 5 - 10 t ấ n/ha giúp c ả i thi ện đáng kể P d ễ tiêu, NH 4 + , Ca và K K ế t qu ả th ử nghi ệm đồ ng ru ộng trên đấ t phèn trung bình cho th ấ y bón phân h ữu cơ vớ i li ều lượ ng 5 - 10 t ấ n/ha c ả i thi ệ n đáng kể năng suấ t rau mu ống và đậu đũ a Bên c ạnh đó phân hữ u có còn có tác d ụ ng gi ảm độ c ch ấ t Al trong đấ t 2 4 H ợ p ph ầ n “Triể n khai các ứ ng d ụ ng c ủ a h ầ m ủ biogas ở ĐBSCL” T ừ tháng 10/2008 đế n tháng 12/2011, v ớ i s ự h ỗ tr ợ kinh phí t ừ d ự án CTU-TRIG2 (Worldbank), h ợ p ph ần “ Tri ể n khai các ứ ng d ụ ng c ủ a h ầ m ủ biogas ở ĐBSCL” phố i h ợ p v ới trường Đạ i h ọ c K ỹ thu ậ t Braunschweig - CHLB Đức, đã tiế n hành m ộ t s ố thí nghi ệm cơ bả n và thí nghi ệ m hi ện trường để đánh giá khả năng triể n khai h ầ m biogas ủ ph ố i tr ộ n phân heo + l ục bình và phân heo + rơm sau ủ n ấ m Trong bài tham lu ậ n này ch ỉ đề c ập đế n m ả ng s ử d ụ ng bã th ả i t ừ h ầ m ủ biogas ph ụ c v ụ s ả n xu ấ t nông nghi ệ p và canh tác th ủ y s ả n Nghiên c ứ u c ủ a Nguy ễ n Võ Châu Ngân và Klaus Fricke (2012) nh ằm đánh giá ả nh hưở ng c ủ a bã th ả i t ừ các h ầ m biogas ủ k ế t h ợp đế n s ự tăng trưở ng c ủ a cây c ả i xanh (Leaf Mustard) T ổ ng c ộ ng có 07 nghi ệ m th ức đượ c b ố trí v ớ i ngu ồ n phân bón t ừ phân vô cơ (IF), chấ t th ả i t ừ h ầ m ủ biogas n ạ p 100% phân heo (PM), ch ấ t th ả i t ừ h ầ m ủ biogas n ạ p phân heo + l ụ c bình (LB0), ch ấ t th ả i t ừ h ầ m ủ biogas n ạ p phân heo + l ụ c bình + P + K (LB1) K ế t qu ả đo đạc tăng trưở ng c ủ a cây c ả i xanh không ghi nh ậ n s ự khác bi ệ t có ý ngh ĩ a gi ữ a nghi ệ m th ứ c có b ổ sung và không b ổ sung ph ố t-pho và ka- li (LB0 và LB1) Năng suất tươi c ủ a cây c ả i xanh sau 43 ngày canh tác l ần lượ t là 9,1 t ấ n/ha, 8,7 t ấ n/ha và 3,9 t ấ n/ha ở các nghi ệ m th ứ c PH, LB0 và IF K ế t qu ả này kh ẳng đị nh hi ệ u qu ả c ủ a vi ệ c s ử d ụ ng ch ấ t th ả i h ầ m ủ ph ố i tr ộ n trong canh tác nông nghi ệ p b ề n v ữ ng 8 Nh ằ m t ậ n d ụ ng bã th ả i t ừ h ầ m biogas ủ k ế t h ợ p, Nguyen Vo Chau Ngan et al (2012) đã tiế n hành nghiên c ứ u th ực đị a nuôi cá rô phi (Tilapia fish) t ạ i các ao h ồ vùng đấ t phèn thu ộ c xã Hòa An, huy ệ n Ph ụ ng Hi ệ p, t ỉ nh H ậ u Giang Các thí nghi ệm nuôi cá rô phi đượ c b ố trí trong vèo 1 × 1 × 1 m v ớ i m ật độ nuôi 10 con/m 2 (cá th ả nuôi thí nghi ệ m 6 tu ầ n tu ổ i) Có 3 nghi ệ m th ứ c ch ức ăn cung cấ p g ồ m nuôi b ằ ng th ức ăn thương mạ i (CF), nuôi b ằng 50%CF + 50% nướ c th ả i t ừ h ầ m ủ , và không cung c ấ p th ức ăn Nướ c th ải đượ c l ấ y t ừ h ầ m biogas ủ ph ố i tr ộ n 90%PH+ 10%LB đưa vào vèo nuôi cá ở m ứ c 150 kg COD/ha*ngày (Veenstra và Polprasert, xxx) K ế t qu ả đo đạc trong lượ ng cá sau 52 ngày nuôi cho th ấ y tr ọng lượng cá tăng 51,92 kg/ha*ngày đố i v ớ i nghi ệ m th ứ c nuôi b ằ ng 50%CF + 50% nướ c th ả i t ừ h ầ m ủ K ế t qu ả này không khác bi ệ t có ý ngh ĩ a (5%) so v ớ i nuôi cá b ằ ng 100% th ức ăn thương mại Như vậ y nuôi cá rô phi b ằng nướ c th ả i t ừ h ầ m biogas ủ k ế t h ợ p phân heo + l ụ c bình có th ể gi ả m 50% chi phí th ức ăn cho mộ t v ụ nuôi, gia tăng lợ i nhu ậ n kinh t ế cho ngườ i nông dân 3 K Ế T LU Ậ N T ỉ nh Tây Ninh có h ệ th ố ng sông ngòi phù h ợ p cho l ụ c bình phát tri ể n v ớ i tr ữ lượ ng l ớ n Tuy nhiên vi ệ c khai thác và s ử d ụ ng l ục bình trên địa bàn chưa thự c hi ệ n nên l ục bình đang gây nhiề u v ấn đề phi ền toái cho cư dân địa phương Từ các tóm t ắ t nghiên c ứ u t ừ các d ự án liên quan đế n l ụ c bình c ủa trường Đạ i h ọ c C ần Thơ, hy v ọ ng s ẽ m ở ra cơ hội để địa phương xem xét khai thác nguồ n nguyên li ệ u l ụ c bình cho m ục đích sả n xu ất năng lượng, đồ ng th ờ i t ậ n d ụ ng ph ụ ph ẩ m l ụ c bình c ả i t ạ o môi trường đấ t và nướ c, làm ngu ồ n phân bón h ữu cơ trong canh tác nông nghiệ p và th ủ y s ả n b ề n v ữ ng TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O Kha M ỹ Khanh (1990) Đánh giá mộ t s ố phương pháp xử lý l ục bình để làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ biogas Lu ận văn tố t nghi ệp Đạ i h ọc Đạ i h ọ c C ần Thơ Lê Hoàng Vi ệ t (2004) Đánh giá kh ả năng s ử d ụ ng nư ớ c ép l ụ c bình đ ể s ả n xu ấ t biogas T ạ p chí Nghiên c ứ u khoa h ọ c Trư ờ ng Đ ạ i H ọ c C ầ n Thơ 2004:2 p 74 - 82 Lê Hoàng Vi ệ t và Nguy ễ n Xuân Hoàng (2004) X ử lý nư ớ c th ả i b ằ ng l ụ c bình T ạ p chí Nghiên c ứ u khoa h ọ c Trư ờ ng Đ ạ i H ọ c C ầ n Thơ 2004:2 p 83 - 87 Nguy ễ n Th ị Thu Th ủy (1988) Xác định bước đầ u sinh kh ố i c ủ a l ụ c bình và kh ả năng sử d ụ ng l ụ c bình làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ biogas Lu ận văn tố t nghi ệ p Đạ i h ọc Đạ i h ọ c C ần Thơ Nguy ễ n Th ị Thu Th ủ y và Phan Qu ố c Nam (1989) S ử d ụ ng l ụ c bình làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ khí sinh v ậ t Trích: K ỷ y ế u h ộ i th ả o qu ố c gia l ầ n th ứ I - Sơ kế t 9 ứ ng d ụ ng khí sinh v ậ t ở Vi ệ t Nam Biên t ậ p: Lâm Minh Tri ế t et al TP H ồ Chí Minh Nguy ễ n Tr ầ n Tu ấ n, Nguy ễn Minh Phượ ng, Ngô Th ị H ồ ng Th ắ m và Dương Minh Vi ễ n (2009) S ả n xu ấ t phân h ữu cơ từ l ụ c bình k ế t h ợ p v ớ i các ch ấ t th ả i nông nghi ệ p khác K ỷ y ế u H ộ i ngh ị khoa h ọc “Sả n xu ấ t nông th ủ y s ả n b ề n v ững và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” Đạ i h ọ c C ần Thơ, tháng 11/2009 Nguyen Vo Chau Ngan (2012) Promotion of Biogas Application in the Mekong Delta of Vietnam Dr Ing- dissertation Technical University of Braunchweig, Germany Nguy ễ n Võ Châu Ngân và Klaus Fricke (2012) Canh tác nông nghi ệ p b ề n v ữ ng v ớ i ch ấ t th ả i t ừ h ầ m ủ y ế m khí k ế t h ợ p K ỷ y ế u h ộ i ngh ị khoa h ọ c Phát tri ể n nông nghi ệ p b ề n v ữ ng, Khoa Nông nghi ệ p & SHƯD - Đ ạ i h ọ c C ầ n Thơ, pp 464 - 473 Nguyen Vo Chau Ngan, Klaus Fricke, Hong Minh Hoang, Phan Ngoc Linh, Nguyen Thi Nhat Linh, Pham Cha My, Kieu Thanh Nguyet and Pham Minh T ri (2012) Applying co - digester’s bio - slurry for sustainable agri - aquacultural production in the Mekong Delta Presentation at I nternational conference on “From the River banks to the Coast - Integrated Approaches of land - and water use coping with Climate Change in the Mekong Delta” Cantho University, March 2013 Nguy ễ n Võ Châu Ngân , Lê Hoàng Vi ệ t, Nguy ễ n Đ ắ c C ử và Nguy ễ n H ữ u Phong (2010 ) Gi ả i pháp thúc đ ẩ y ứ ng d ụ ng h ầ m ủ Biogas trong x ử lý ch ấ t th ả i chăn nuôi ở ĐBSCL K ỷ y ế u H ộ i th ả o Khoa h ọ c qu ố c t ế Vi ệ t Nam - CHLB Đ ứ c H ợ p tác khoa h ọ c k ỹ thu ậ t v ề nghiên c ứ u phát tri ể n và ứ ng d ụ ng công ngh ệ x ử lý ch ấ t th ả i r ắ n Đ ạ i H ọ c Sài Gòn Nguyen Vo Chau Ngan, Le Hoang Viet , Nguyen Dac Cu and Nguyen Huu Phong ( 2011 ) Biogas Production of Pig Manure with Water Hyaci nth Juice from Batch Anaerobic Digestion Trong : Environmental Change and Agricultural Sustainability in the Mekong Delta Ch ủ biên: Mart A Stewart and Peter A Coclanis Advances in Global Change Research Volume 45, 2011, DOI: 10 1007/978 - 94 - 007 - 0934 - 8 Springer Nguy ễ n Võ Châu Ngân, Lê Hoàng Vi ệ t, Nguy ễ n Đ ắ c C ử và Nguy ễ n H ữ u Phong (2011) So sánh kh ả năng sinh khí c ủ a m ẻ ủ y ế m khí bán liên t ụ c v ớ i các nguyên li ệ u n ạ p khác nhau khi có và không có n ấ m Trichoderma T ạ p chí Khoa h ọ c trư ờ ng Đ ạ i h ọ c C ầ n Thơ 2 0b: 31 - 38 Nguy ễ n Võ Châu Ngân, Nguy ễ n Trư ờ ng Thành, Nguy ễ n H ữ u L ộ c, Nguy ễ n Trí Ngươn, Lê Ng ọ c Phúc và Nguy ễ n Trương Nh ậ t Tân (2012) Kh ả năng s ử d ụ ng l ụ c bình và rơm làm nguyên li ệ u n ạ p b ổ sung cho h ầ m ủ Biogas T ạ p chí khoa h ọ c Trư ờ ng Đ ạ i h ọ c C ầ n Thơ 201 2 : 22a 10 Phan Qu ốc Nam (1988) Định hướ ng kh ả năng sinh khí CH 4 c ủ a thành ph ầ n h ữu cơ trong h ỗ n h ợ p phân heo và l ụ c bình Lu ận văn tố t nghi ệp Đạ i h ọc Đạ i h ọ c C ần Thơ Phan Qu ốc Thăm, Nguyễn Minh Phượ ng, Ngô Th ị H ồ ng Th ắm và Dương Minh Vi ễ n (2009) Hi ệ u qu ả c ủ a phân h ữu cơ lụ c bình trong c ả i thi ện năng suấ t rau màu, dinh dưỡng P và độ c ch ất Al trên đấ t phèn K ỷ y ế u H ộ i ngh ị khoa h ọc “Sả n xu ấ t nông th ủ y s ả n b ề n v ững và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” Đạ i h ọ c C ầ n Thơ, tháng 11/2009 Tr ần Sương Ngọ c, V ũ Ng ọ c Út, Hu ỳnh Trườ ng Giang và Tr ầ n Th ị Th ủ y (2009a) S ử d ụng nướ c th ả i h ầ m ủ biogas gây nuôi tr ứng nướ c ( Moina sp ) K ỷ y ế u H ộ i ngh ị khoa h ọc “Sả n xu ấ t nông th ủ y s ả n b ề n v ững và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” Đạ i h ọ c C ần Thơ, tháng 1 1/2009 Tr ần Sương Ngọ c, V ũ Ng ọ c Út, Lê H ữ u Nhân và Tr ầ n Th ị Th ủ y (2009b) S ử d ụ ng nướ c th ả i h ầ m ủ biogas gây nuôi t ả o Chlorella K ỷ y ế u H ộ i ngh ị khoa h ọc “Sả n xu ấ t Nông th ủ y s ả n b ề n v ững và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” Đạ i h ọ c C ần Thơ, th áng 11/2009 Tr ầ n Trung Tính, Nguy ễn Văn Dũng, Đỗ Ng ọc Duy Phương và Nguyễ n H ữ u Phong (2009) Nghiên c ứ u kh ả năng sả n xu ất điệ n t ừ bèo l ụ c bình K ỷ y ế u H ộ i ngh ị khoa h ọc “Sả n xu ấ t Nông th ủ y s ả n b ề n v ững và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” Đạ i h ọ c C ần Thơ, tháng 11/2009 Trương Duy Linh và Nguyễn Tùng Chinh (1991) Đánh giá hiệ u qu ả kinh t ế phương pháp ủ chua l ục bình để làm nguyên li ệ u n ạ p cho h ầ m ủ biogas Lu ận văn t ố t nghi ệp Đạ i h ọc Đạ i h ọ c C ần Thơ Veenstra, S , & Polprasert, C (xxx) Sustainable wastewater treatment 1: Natural treatment systems Delft, The Netherlands: UNESCO-IHE V ũ Ng ọ c Út, Tr ần Sương Ngọ c, và Lê Hoàng V ũ (2009) Kh ả năng cả i thi ệ n pH vùng đấ t phèn c ủa nướ c th ả i h ầ m ủ biogas K ỷ y ế u H ộ i ngh ị khoa h ọc “Sả n xu ấ t Nông th ủ y s ả n b ề n v ững và năng lượ ng tái t ạ o t ừ l ụ c bình và ch ấ t th ải” Đạ i h ọ c C ần Thơ, tháng 11/2009