Transcript Rice straw recycling - VNese - Khoa Môi trường & Tài nguyên

- Trong Nông Nghiệp, Lĩnh vực hóa chất & SX Công Nghiệp
Báo cáo Seminar Khoa MT & TNTN
Ngày 26 Tháng 8, 2013
Đỗ Thị Mỹ Phượng
BM. KTMT
Nguồn rơm rạ ở Việt Nam
Ghi chú: Các nguồn khác: % giá trị sản lượng
của cây hoa màu lương thực, rau đậu, cây ăn
quả, cây công nghiệp, chăn nuôi và dịch vụ
nông nghiệp.
Các phương pháp tận dụng cổ truyền
Làm mũ, dép, bện dây thừng
Trồng nấm
Lợp nhà
Thức ăn cho động vật
Ứng dụng rơm rạ trong Nông Nghiệp
Ứng dụng
Ghi chú
Phủ đất
Phủ một lớp vật liệu chết lên bề mặt đất
Phân ủ
Quá trình phân giải để khôi phục một phần các chất dinh
dưỡng và thành phần hữu cơ.
Lót ổ cho gia súc
Phổ biến trong chăn nuôi gia súc.
Chất nền trong trồng trọt
Các khối kiển rơm rạ có thể sử dụng trong sản xuất nhiều
loại cây trồng, dưa chuột, cà chua, cây cảnh,…
Chống sương giá
Thường được ứng dụng kết hợp với pp phủ đất và phân ủ
trong khí hậu giá rét
Nuôi giun
Sử dụng làm phương tiện nuôi giun
Gieo hạt trong nước
Rơm rạ nghiền sợi được sử dụng trong gieo hạt nước – một
quy trình gieo trồng dọc theo các bờ dốc đứng nhằm chóng
xói mòn.
Trồng cây cảnh
Rơm thô hoặc nghiền sử dụng trong nghề trồng cây cảnh
Làm ổ gia cầm
Sử dụng trong hệ thống ổ ráp nối
Trộn bùn thải
Làm vật mang trong ủ và phân hủy bùn cống.
Ứng dụng rơm rạ trong Lĩnh vực Hóa chất
Ứng dụng
Ghi chú
Thủy phân
Pentoza, glucoza và linhin, các thành phần tan trong
nước.
Các quá trình nhiệt phân
Khí tổng hợp
Xử lý kết hợp
Tấm xơ ép và alcohol
Hòa tan xenluloza nhớt
Sợi nhân tạo tổng hợp
Linhin bột
Chất keo dán
Thủy phân axit – Lên men
Glucoza, xenlobioza hay xiro xyloza
Lên men vi sinh
Protein đơn bào (Single cell protein – SCP)
Quá trình Gulf đường hóa
song song và lên men (SSF)
Sản xuất ethanol
Metan hóa hay ninh yếm khí
CH4, CO2,…
Ứng dụng rơm rạ trong Sản xuất Công Nghiệp
Ứng dụng
Ghi chú
SX nhiên liệu sinh khối rắn
Gồm 2 công đoạn chính: Chuẩn bị nguyên liệu và đóng bánh
nhiên liệu
SX nhiên liệu sinh học
Hiện có 5 công nghệ chuyển hóa NL khác nhau: Đốt nhiệt,
Thủy phân, Khí hóa, Metan hóa sinh học, Thủy phân kế tiếp
lên men.
Sản xuất bột giấy
Giấy và bột giấy làm từ rơm rạ có độ dai cao bất thường
nhưng lực chịu xé không tốt, và có mức polyme hóa tương
đương với bột giấy làm từ gỗ.
Tấm panel bằng rơm ép
(Stramit)
Khi rơm được ép dưới tº cao (≈200ºC), các sợi rơm sẽ gắn
kết với nhau mà không cần đến chất keo dính.
Thức ăn công nghiệp chăn
nuôi gia súc
Rơm nhất thiết phải được bổ sung với các thức ăn khác do
rơm có ít năng lượng cho tiêu hóa, ít HL protein, ca, P, Cu,
Nn, Co.,,, HL lignin thấp nhưng HL silic cao.
Tấm panel ván ép MDF
(Medium Density Fiberboard)
Sản xuất ván mật độ TB với tỷ lệ rơm/gỗ băm = 50/50
Khí hóa để sx năng lượng
Chuyển hóa rơm rạ thành loại nhiên liệu khí có thể sử dụng
thay thế khí tự nhiên và diesel.
Chuyển hóa thành rỉ đường &
protein men
QT thành công nhất đã sx được 25gram đường từ 100 gram
rơm rạ. Đường được sd làm men thực phẩm.
Giấy làm từ rơm rạ chưa qua xử lý
Thực tiễn
Trên thực tế, việc khai thác sd rơm rạ vẫn còn rất
hạn chế do 2 nguyên chính:

Trở ngại về vấn đề kỹ thuật;

Tính khả thi về kinh tế, nhất là liên quan các vấn đề
thu hoạch, vận chuyển và bảo quản.
Ngoài ra:

Sản lượng lúa gia tăng → Tăng lượng phế thải từ
rơm rạ.

Giá nấm rơm sụt giảm mạnh

Rơm rạ để sót lại trên đất với hàm lượng cao có kn
làm giảm năng suất cây trồng, tăng các bệnh ở lá &
suy thoái độ màu mỡ của đất
 Giải pháp: Đốt rơm trên đồng ruộng → không tốn
công và chi phí xử lý rơm rạ trên đồng ruộng.
Đốt ngoài trời (Open field burning)
Đốt đồng là tập quán lâu đời của nông
dân trồng lúa Châu Á
Rơm rạ - Nguồn phế thải nông nghiệp?

TB hàng năm tổng cộng có 730 Tg (1
teragram=1012 gram) lượng sinh khối bị
đốt ngoài trời.

Tuy nhiên, năng lượng từ nguồn sinh khối
rơm rạ thậm chí còn quan trọng hơn (HL
năng lượng rơm rạ đạt khoảng 6533 kJ/kg).

1 ha đất sử dụng 60-70 kg đạm trong đất,
35 kg lân và 150 kg kali. → Đốt bỏ rơm rạ
cũng có nghĩa là đã bỏ đi một lượng phân
bón, chất dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa.
Những nguy hại từ việc đốt rơm rạ
Trên đất sau khi đốt đồng:

Khoảng 50% quần thể vi khuẩn giảm

Các chất hữu cơ trong rơm rạ và trong đất sẽ
biến thành các chất vô cơ, tro của rơm rạ chỉ
cung cấp được một lượng dinh dưỡng rất nhỏ
cho đồng ruộng.

Một lượng lớn nước trong đất bị bốc hơi.

Nếu đốt đồng nhiều lần sẽ làm cho đất bị biến
chất và trở nên chai cứng, khô cằn.

Lãng phí nguồn tài nguyên.

Tiêu diệt các loại thiên địch có ích, góp phần
làm mất cân bằng sinh thái → gây phát sinh
sâu bệnh trên đồng ruộng.

Tăng tai nạn giao thông và các bệnh về hô hấp
Những nguy hại từ việc đốt rơm rạ
Lượng khí phát thải khi đốt đồng (Đốt 1 ha có TB 7 tấn rơm)
Loại khí
Lượng khí
kg/kg rơm
Lượng khí và
bụi cho 1 ha
Kg/ha
Tỷ lệ các khí
qui đổi ra CO2
Lượng khí CO2
Kg/ha
Carbonic CO2
1,3
9.100
1
9.100
Methan CH4
0,0027
19
23
435
Nitric oxide N2O
0,00007
0
296
145
Carbon mono oxide
CO
0,114
798
3
2.394
VOCs (volatide
organic compounds)
0,057
399
1.7
678
Nguyên tố carbon EC
0,00068
5
650
3.094
Hữu cơ OC
0,0037
26
-75
-1.943
Tro kích thước 2,5 µm
0,00083
6
Tro kích thước 10 µm
0,00091
6
Tổng Cộng
13.904
Nông dân không ý thức được rằng…
1 tấn rơm có chứa:





5 đến 8 kg nitrogen (đạm)
1.2 kg phosphorous (lân)
20 kg potassium (kali)
40 kg silica
400 kg carbon
Mỗi hecta lúa thì có khoảng 1,5 tấn rơm
rạ
Khi đốt đồng:
-400 kg carbon bay vào không khí,
- gần như toàn bộ lượng đạm có trong
rơm rạ mất hết (53 kg N/ha, trên 1 bao
phân Urê)
- khoảng 25% lân và 20% kali bị mất đi.
-Chất silic còn lại nhưng do bị đun nóng
nên cây lúa không sử dụng được.
Đốt rơm rạ = Nông dân đang đốt tiền.
STOP burning rice straw
Chính phủ nên:
- Khuyến khích và tạo điều kiện thúc đẩy sự phát triển của các nghiên cứu trong
việc tận dụng nguồn phế liệu rơm rạ.
-Khuyến khích, phát triển và tạo điều kiện cho nông dân tận dụng nguồn phế
thải rơm rạ.
- Ban hành luật cấm đốt đồng & đánh thuế những nông dân đốt đồng qua lượng
phát tán khí CO2.
Điều quan trọng nhất để xóa bỏ việc đốt rơm rạ là ở chính bà con nông dân.
Bản thân người nông dân cũng đã nhận thấy rõ ràng về tác hại của việc đốt
rơm, rạ trong ngày mùa, song mọi việc có thể thay đổi được hay không thì còn
phụ thuộc vào sự thay đổi về nhận thức, thói quen của chính họ.
Cám ơn quý Thầy Cô & Các bạn
Sinh viên đã quan tâm theo dõi.