Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn rác thải sinh hoạt.

Chủ nhiệm đề tài: TS.Vũ Đình Giáp thuộc Viện Công nghệ - HaUI, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.

Trong nhiều năm qua, câu chuyện đầu ra cho rác thải sinh hoạt luôn là nỗi trăn trở của các địa phương. Chôn lấp tốn đất, đốt gây phát thải, còn để tồn đọng thì ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống và mỹ quan đô thị. Ở chiều ngược lại, nông nghiệp hiện đại đòi hỏi sản xuất sạch, bền vững; đất canh tác cần được phục hồi độ phì và hệ vi sinh vật có lợi. Hai nhu cầu tưởng chừng tách biệt ấy lại gặp nhau trong một lời giải chung: tái sinh phần hữu cơ của rác thải thành phân bón hữu cơ vi sinh.

Năm 2024, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội phối hợp cùng doanh nghiệp môi trường và doanh nghiệp phân bón tại Hải Dương triển khai đề tài “Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh đa lượng nhả chậm từ nguồn cơ chất hữu cơ tạo ra từ rác thải sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Hải Dương”.

Dưới sự chủ nhiệm của TS.Vũ Đình Giáp (Viện Công nghệ - HaUI), sau quá trình khảo sát, lựa chọn nguồn cơ chất phù hợp và hoàn thiện chuỗi công đoạn, đề tài đã xây dựng thành công quy trình công nghệ có tính khả thi cao, sẵn sàng chuyển giao. Đây là bước tiến quan trọng giúp biến rác thải thành nguồn lợi, góp phần hiện thực hóa mục tiêu phát triển nông nghiệp xanh và kinh tế tuần hoàn của tỉnh.

Quy trình tối ưu, sản phẩm thân thiện

Điểm nổi bật của công nghệ là tính đồng bộ từ khâu chuẩn bị nguyên liệu, phối trộn hoạt hóa vi sinh vật có ích, đến tạo viên, nhả chậm và kiểm soát chất lượng thành phẩm. Phần hữu cơ từ rác thải sinh hoạt sau khi được sàng lọc kỹ lưỡng, loại bỏ tạp chất và tách riêng thành dòng cơ chất đồng nhất, sẽ được kết hợp với các chủng vi sinh vật hữu ích. Các vi sinh vật này giúp phân giải chất hữu cơ phức tạp, chuyển hóa dinh dưỡng về dạng cây trồng dễ hấp thu, đồng thời cải thiện cấu trúc và hệ sinh thái đất.

Thành phẩm là phân bón hữu cơ vi sinh nhả chậm ở dạng viên/hạt, dễ vận chuyển, bảo quản và sử dụng. Nhờ lớp phủ nhả chậm, dinh dưỡng được giải phóng ổn định trong thời gian dài, hạn chế rửa trôi, giúp nông hộ giảm số lần bón, tiết kiệm công lao động, đồng thời giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước do dư thừa phân bón. Sản phẩm có mùi dịu, độ bền viên tốt, phù hợp điều kiện bảo quản và thói quen canh tác phổ biến ở đồng bằng Bắc Bộ.

Sẵn sàng đưa vào thực tiễn

Nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện quy trình ở quy mô thử nghiệm ổn định, chứng minh được sự đồng nhất và độ tin cậy của sản phẩm. Các đợt đánh giá chất lượng cho thấy phân bón hữu cơ vi sinh đạt, thậm chí vượt, các yêu cầu cốt lõi đối với một sản phẩm phục vụ sản xuất nông nghiệp an toàn: giàu chất hữu cơ, có đủ dinh dưỡng đa lượng thiết yếu, và đặc biệt là mật độ vi sinh có lợi cao. Đồng thời, sản phẩm đáp ứng yêu cầu an toàn sinh học, tạo yên tâm cho người sử dụng.

Một giá trị quan trọng khác của đề tài là xử lý được khối lượng lớn rác hữu cơ tại chỗ, giảm chi phí vận chuyển và áp lực cho bãi chôn lấp. Nguồn cơ chất được lựa chọn từ nhà máy xử lý rác trên địa bàn tỉnh, sau khi đi qua khâu ủ và sàng, có đặc điểm đồng đều, phù hợp để sản xuất quy mô lớn. Việc đặt dây chuyền phối hợp ngay gần nguồn cung giúp hạ giá thành, đồng thời tạo ra một vòng tuần hoàn ngắn, rác thải địa phương biến thành phân bón phục vụ chính đồng đất địa phương.

Hiệu quả mang lại cho nhà nông và môi trường

• Với bà con nông dân: Phân bón hữu cơ vi sinh nhả chậm là giải pháp một mũi tên trúng nhiều đích:
  • Dinh dưỡng được giải phóng từ từ, cây trồng hấp thụ hiệu quả hơn, hạn chế số lần bón và thất thoát do mưa hoặc tưới.
  • Đất được cải tạo: tăng mùn, tơi xốp, giữ ẩm tốt hơn; hệ vi sinh có lợi hoạt động mạnh, hỗ trợ rễ phát triển.
  • Giảm phụ thuộc vào phân bón vô cơ, hướng tới quy trình canh tác an toàn, bền vững, tạo nền tảng nâng chất lượng nông sản.
• Với môi trường, mô hình giúp:
  • Giảm lượng rác phải đốt/chôn lấp, cắt giảm phát thải và mùi hôi, tiết kiệm diện tích đất cho xử lý rác.
  • Hạn chế ô nhiễm từ nông nghiệp nhờ cơ chế nhả chậm, hạn chế rửa trôi dinh dưỡng ra nguồn nước.
  • Nâng cao ý thức cộng đồng về phân loại rác tại nguồn, bởi người dân thấy được rác không còn là rác khi phần hữu cơ có thể trở thành phân bón hữu ích.
• Với kinh tế - xã hội: Mô hình mở ra chuỗi giá trị tuần hoàn: rác thải → cơ chất hữu cơ → phân bón → nông sản sạch → thị trường. Chuỗi này tạo việc làm, khuyến khích doanh nghiệp đầu tư công nghệ xử lý rác hiện đại, đồng thời giúp địa phương xây dựng thương hiệu nông nghiệp xanh.

Kết nối ba nhà: nhà khoa học – nhà doanh nghiệp – nhà nông

Thành công của đề tài đến từ sự đồng hành của các bên:

• Nhà khoa học đảm nhiệm khảo sát, lựa chọn chủng vi sinh, tối ưu quy trình, chuẩn hóa chất lượng.
• Doanh nghiệp môi trường bảo đảm dòng nguyên liệu ổn định, kiểm soát đầu vào vệ sinh an toàn.
• Doanh nghiệp phân bón tiếp nhận công nghệ, đầu tư thiết bị, vận hành sản xuất và phát triển thị trường.
• Nhà nông là người đánh giá khách quan nhất thông qua kết quả ngoài đồng ruộng.

Mô hình liên kết này tạo nền tảng vững chắc để chuyển giao nhân rộng. Khi mở rộng quy mô, chi phí trên đơn vị sản phẩm giảm, khả năng cạnh tranh tăng, đáp ứng tốt nhu cầu của các vùng chuyên canh lúa, rau màu, cây ăn quả trong và ngoài tỉnh.

Hướng phát triển từ mô hình thí điểm đến sản xuất quy mô

Từ nền tảng quy trình đã hoàn thiện, nhóm nghiên cứu đề xuất một số hướng đi cụ thể:

• Mở rộng quy mô sản xuất theo lộ trình: từ mẻ nhỏ lên mẻ lớn, từng bước tích hợp tự động hóa cho các khâu trộn – ép – sấy – đóng gói, nhằm nâng năng suất và ổn định chất lượng lô sản xuất.
• Chuẩn hóa hệ thống quản lý chất lượng: xây dựng quy trình kiểm soát đầu vào - đầu ra, truy xuất nguồn gốc; định kỳ đánh giá an toàn sinh học và môi trường, đảm bảo sản phẩm phù hợp tiêu chuẩn hiện hành và yêu cầu thị trường.
• Đồng bộ hóa phân loại rác tại nguồn: phối hợp chính quyền địa phương triển khai điểm phân loại hữu cơ - vô cơ ở khu dân cư; hướng dẫn người dân cách xử lý rác hữu cơ ban đầu (loại bỏ vật sắc nhọn, kim loại, thủy tinh) để nâng chất lượng cơ chất.
• Truyền thông lan tỏa nhận thức: kết hợp hội thảo đầu bờ, mô hình trình diễn, tài liệu hướng dẫn sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh theo từng cây từng mùa vụ; từ đó tạo niềm tin và thói quen sử dụng trong cộng đồng nông dân.

Vai trò của chính sách và cộng đồng

Để mô hình đi nhanh và đi xa, khung chính sách hỗ trợ là hết sức cần thiết: ưu đãi tín dụng cho dự án tái chế rác, hỗ trợ lãi suất khi doanh nghiệp đầu tư dây chuyền, khuyến khích mua sắm công xanh, lồng ghép chỉ tiêu tỷ lệ rác hữu cơ tái chế vào đánh giá thi đua địa phương. Song song, có thể lồng ghép sản phẩm vào các chương trình nông nghiệp sạch của tỉnh, khuyến khích hợp tác xã - tổ hợp tác đưa phân hữu cơ vi sinh vào quy trình canh tác, hướng tới chứng nhận an toàn, VietGAP, hữu cơ.

Từ phía cộng đồng, mỗi gia đình một hành động nhỏ phân loại rác hữu cơ tại nguồn sẽ tạo tác động lớn. Khi dòng rác hữu cơ sạch được thu gom đều đặn, nhà máy giảm thời gian sàng tách tạp, chất lượng cơ chất tăng, chi phí giảm lợi ích được hoàn trả cho người dân qua giá sản phẩm hợp lý và môi trường sống trong lành hơn.

Công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh nhả chậm từ rác thải sinh hoạt do nhóm nghiên cứu triển khai tại Hải Dương đã chứng minh tính hiệu quả, an toàn và bền vững. Quy trình đồng bộ, sản phẩm thân thiện, hiệu quả lâu dài trên đồng ruộng, cùng với khả năng mở rộng và chuyển giao cao là những điểm cộng để mô hình sớm được nhân rộng. Khi rác thải được nhìn nhận như một tài nguyên, chúng ta không chỉ giải bài toán môi trường, mà còn bồi đắp độ phì cho đất, gia tăng giá trị nông sản và chất lượng sống cho cộng đồng.