BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN THỊ PHƢƠNG

SỬ DỤNG BÙN THẢI TỪ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ
NƢỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VÀ
CHẾ BIẾN THỦY SẢN TRONG Ủ
PHÂN HỮU CƠ VI SINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT
MÃ NGÀNH: 9620103

2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT
MÃ NGÀNH: 9620103

SỬ DỤNG BÙN THẢI TỪ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ
NƢỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VÀ
CHẾ BIẾN THỦY SẢN TRONG Ủ
PHÂN HỮU CƠ VI SINH

NGUYỄN THỊ PHƢƠNG
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN:

cảm tạ này.
Cuối cùng, tôi xin gửi tấm lòng ân tình tới gia đình, đặc biệt là chồng của tôi
nguồn động viên và truyền nhiệt huyết để tôi hoàn thành luận án.
NGUYỄN THỊ PHƢƠNG

i


TÓM TẮT
Nghiên cứu xử lý bùn thải từ quá trình xử lý nƣớc thải nhà máy sản
xuất bia và chế biến thủy sản bằng biện pháp ủ phân hữu cơ vi sinh là rất cần
thiết để tái sử dụng hiệu quả nguồn phế thải này, nhằm tránh tồn đọng, hạn chế
ô nhiểm môi trƣờng trong tình hình sản xuất bia và chế biến thủy sản ngày
càng gia tăng ở Việt Nam. Nghiên cứu đƣợc thực hiện với các mục tiêu (i) xác
định công thức ủ phù hợp để sản xuất phân hữu cơ vi sinh (HCVS ) từ bùn thải
bia (BB) và bùn thải thủy sản (BTS), (ii) đánh giá hiệu quả của phân HCVS
sản xuất đƣợc trên năng suất các loại cây rau, và (iii) phân lập và tuyển chọn
dòng nấm có khả năng phân hủy các vật liệu hữu cơ chứa cellulose và chitin
hƣớng đến mục tiêu sử dụng làm nguồn vi sinh trong sản xuất phân hữu cơ vi
sinh.
Kết quả cho thấy các nguồn bùn thải là nguồn nguyên liệu giàu dinh
dƣỡng, có hàm lƣợng đạm, lân, kali, Ca và các nguyên tố vi lƣợng (Cu, Zn,
Mn) tổng số cao. Hàm lƣợng kim loại nặng nhƣ s, Hg, Pb, Cd dƣới ngƣỡng
cho phép về ngƣỡng chất thải nguy hại trong bùn thải theo QCVN
50/2013/BTNMT. Các nguyên liệu bùn mía, rơm và xác mía có thể đƣợc sử
dụng hiệu quả để phối trộn với bùn thải, tuy nhiên dựa vào đặc tính dinh
dƣỡng của bùn mía và tính sẳn có, dễ tiếp cận, thì bùn mía là nguồn nguyên
liệu đƣợc đề xuất. Kết quả cho thấy tỉ lệ phối trộn phù hợp là 20% bùn thải bia
hoặc bùn thải thủy sản phối trộn với bùn mía ở tỉ lệ 80%, đạt yêu cầu của quá
trình ủ về nhiệt độ, độ hoai mục, hàm lƣợng dinh dƣỡng và diệt đƣợc vi sinh

chọn đƣợc các dòng nấm có khả năng vừa phân hủy vật liệu hữu cơ chứa
cellulose và chitin vừa ức chế đƣợc nấm bệnh R.solani gây hại trên cây trồng
rất có ý nghĩa hƣớng đến sử dụng nhƣ nguồn vi sinh vật có ích trong ủ phân
hữu cơ vi sinh, cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu.
Từ khóa: Bùn thải bia, bùn thải thu sản, năng suất cây rau, nấm phân lập,
phân hữu cơ vi sinh.

iii


SUMMARY
Studying method for treating sludges from wastewater treatment plants
of beer (BS) and seafood (SS) factories by composting technique to produce
microbial-organic fertilizer (bioF) from BS and SS is very essential to
effective reuse of this waste source in order to avoid backlog, limit
environmental contamination in Vietnam. The study was undertaken to (i)
Determination of optimal composting formula for the production of bioF from
beer and seafood sludges, (ii) Assessment of effetiveness of microbialorganic fertilizers from beer and seafood factories’sludge on vegetable yield,
and (iii) Isolation and selection of cellulose and chitin-decomposable fungal
strains for promising use as benefit microorganism in production of microbialorganic fertilizer from sludges.
The results showed that the sludges are high in total nitrogen,
phosphorus, potassium, Ca and micro nutrients (Cu, Zn, Mn). Heavy metal
content of As, Hg, Pb, Cd were below permission limit according to
Vietnamese standards for hazardous sludges. Organic materials consisting of
sugarcane cake, straw, and bagasse could be mixed with BS and SS. However,
based on nutitional characteristic and the availability of the materials,
sugarcane cake is selected for mixing with the sludges. The mixting ratio of
20:80 sludges:sugarcane cake is suggested as the optimal mixture. The
microbial organic fertilizers (bioF) from BS and SS were matured after 49
days of incubation. The BioF from BS and SS were rich in total nitrogen,

continued.
Key word: sludge from beer production, sludge from seafood processing,
vegetables yields, fungal isolation, microbial organic fertilizer.

v


CAM KẾT KẾT QUẢ
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu mà chính tôi đã thực hiện và
nghiên cứu.
Tất cả các số liệu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu cùng cấp nào khác.

Cán bộ hƣớng dẫn

Tác giả luận án

PGs.Ts. Nguyễn Mỹ Hoa

Nguyễn Thị Phƣơng

vi


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM TẠ................................................................................................................ i
TÓM TẮT .................................................................................................................... ii
SUMMARY ................................................................................................................ iv
C M KẾT KẾT QUẢ ................................................................................................ vi

2.5.4.4. T lệ C/N .......................................................................................... 19
2.5.4.5. Việc đảo trộn trong quá trình sản xuất ............................................. 19
2.5.4.6.
Nấm Trichoderma và nguyên liệu ủ hữu cơ ..................................... 20
2.5.5. Những yêu cầu chất lƣợng phân hữu cơ ................................................... 21
2.5.5.1. Yêu cầu về chất lƣợng dinh dƣỡng và độ hoai mục ......................... 21
2.5.5.2. Yêu cầu các chỉ tiêu lý, hóa .............................................................. 22
2.6. Một số kết quả nghiên cứu sử dụng bùn thải trong ủ phân hữu cơ ........... 24
2.6.1. Nghiên cứu ngoài nƣớc ........................................................................ 24
2.6.1.1. Các nghiên cứu sử dụng bùn thải bia và bùn thải thủy sản .............. 24
2.6.1.2. Các nghiên cứu sử dụng các nguồn bùn thải khác ........................... 25
2.6.2. Nghiên cứu trong nƣớc ........................................................................ 27
vii


2.6.2.1. Các nghiên cứu sử dụng bùn thải bia và bùn thải thủy sản .............. 27
2.6.2.2. Các nghiên cứu sử dụng các nguồn bùn thải khác ........................... 29
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 36
3.1. Nội dung 1: Đánh giá thành phần lý học, hóa học, và dinh dƣỡng của bùn
thải bia và thủy sản ............................................................................................. 39
3.1.1. Phƣơng tiện nghiên cứu ....................................................................... 39
3.1.2. Các chỉ tiêu phân tích và phƣơng pháp thu mẫu .................................. 39
3.1.2.1. Các chỉ tiêu phân tích: ...................................................................... 39
3.1.2.2. Phƣơng pháp thu và xử lý mẫu bùn thải ........................................... 40
3.1.3. Phƣơng pháp phân tích các nguồn bùn thải đầu vào ............................ 40
3.2. Nội dung 2: Đánh giá phƣơng pháp xử lý trực tiếp bằng cách phơi nắng
hai loại bùn thải làm phân bón trên cây rau ........................................................ 44
3.2.1. Thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nảy mầm của cải xanh (Brassica juncea) trên
giá thể bùn thải bia và bùn thải thủy sản đã đƣợc xử lý phơi nắng .................... 44
3.2.2. Thí nghiệm đánh giá sự sinh trƣởng và năng suất của cải xanh

3.5.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 64
3.6. Nội dung 6: Phân lập dòng nấm phân hủy vật liệu hữu cơ ....................... 67
3.6.1. Phân lập các dòng nấm có khả năng phân hủy cellulose và chitin từ phụ
phế phẩm nông nghiệp ....................................................................................... 67
3.6.1.1. Phƣơng tiện....................................................................................... 67
3.6.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 68
viii


3.6.2. Đánh giá khả năng phân hủy của hỗn hợp bùn thải và bùn mía có chủng
các dòng nấm đƣợc phân lập .............................................................................. 77
3.6.2.1. Chuẩn bị nguồn vật liệu và nguồn nấm phân lập ............................. 77
3.6.2.2. Bố trí thí nghiệm ............................................................................... 77
3.7. Phƣơng pháp xử lý và đánh giá số liệu ........................................................ 78
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 80
4.1. Nội dung 1: Đánh giá thành phần lý, hóa học, dinh dƣỡng, và sinh học của
bùn thải bia, bùn thải thủy sản và một số vật liệu .............................................. 80
4.1.1. Các đặc tính lý học của vật liệu ............................................................... 80
4.1.1.1. Dung trọng ............................................................................................ 80
4.1.1.2 Ẩm độ của vật liệu ................................................................................. 80
4.1.2. Đặc tính hóa học của vật liệu ................................................................... 81
4.1.2.1. pHH2O.................................................................................................... 81
4.1.2.2. EC (Electrical Conductivity) ................................................................. 81
4.1.3. Đặc tính dinh dƣỡng của vật liệu trƣớc khi ủ phân hữu cơ ...................... 82
4.1.3.1. Đạm tổng số (Nts) ............................................................................. 82
4.1.3.2. Đạm hữu hiệu ................................................................................... 83
4.1.3.3. Lân tổng số ....................................................................................... 84
4.1.3.4. Lân hữu hiệu ..................................................................................... 84
4.1.3.5. Kali tổng số ...................................................................................... 85
4.1.3.6. Kali hữu hiệu .................................................................................... 85

ix


4.4.1.5. Giá trị độ dẫn điện (EC) ................................................................. 119
4.4.1.6. Kết quả phân tích hàm lƣợng carbon (%) và tỉ số C/N .................. 120
4.4.2. Hàm lƣợng đạm tổng, lân tổng, kali tổng, đạm hữu hiệu, lân hữu hiệu, kali
hữu hiệu trong phân hữu cơ vi sinh sau ủ ......................................................... 122
4.4.3. Hàm lƣợng canxi, magiê, và vi lƣợng trong phân hữu cơ vi sinh sau ủ . 124
4.4.4. Hàm lƣợng kim loại nặng trong phân hữu cơ vi sinh sau ủ .................... 124
4.4.5. Mật số nấm Trichoderma, vi khuẩn Ecoli, Salmonella........................... 125
4.5. Nội dung 5. Đánh giá hiệu quả sử dụng phân hữu cơ vi sinh trên năng suất
cây rau............................................................................................................... 127
4.5.1. Hiệu quả phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên sinh trƣởng và năng suất cây cải
tùa xại ............................................................................................................... 127
4.5.1.1. Khả năng sinh trƣởng của cải tùa xại ............................................. 127
4.5.1.2. Năng suất cải tùa xại ...................................................................... 131
4.5.2. Hiệu quả phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên sinh trƣởng và năng suất đậu
bắp ................................................................................................................ 132
4.5.2.1. Các chỉ tiêu sinh trƣởng của cây đậu bắp ....................................... 132
4.5.2.2. Thành phần năng suất và năng suất đậu bắp .................................. 135
4.5.3. Hiệu quả phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên năng suất dƣa leo ................ 139
4.5.4. Hiệu quả phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên sinh trƣởng và năng suất bí đao
................................................................................................................ 143
4.5.4.1. Khả năng sinh trƣởng bí đao .......................................................... 143
4.5.4.2. Năng suất bí đao ............................................................................. 147
4.6. Nội dung 6: Phân lập và tuyển chọn dòng nấm phân hủy vật liệu hữu cơ ...
................................................................................................................ 151
4.6.1. Phân lập các dòng nấm có khả năng tiết enzyme cellulase .................... 151
4.6.1.1. Kết quả phân lập ............................................................................. 151
4.6.1.2. Hoạt tính enzyme của các dòng nấm đƣợc phân lập ..................... 156

TÊN BẢNG

TRANG

Bảng 2.1. Ngƣỡng qui định hàm lƣợng kim loại nặng (mg/kg trọng lƣợng khô) ...... 11
Bảng 2.2. Giá trị giới hạn kim loại nặng (ppm) của bùn thải..................................... 12
Bảng 2.3. Thành phần dinh dƣỡng của bùn mía và xác mía ...................................... 21
Bảng 2.4. Các tiêu chuẩn định lƣợng bắt buộc trong các loại phân hữu cơ vi sinh ... 21
Bảng 2.5. Ngƣỡng bắt buộc về hàm lƣợng các kim loại nặng trong phân bón hữu cơ.
............................................................................................................................ 23
Bảng 2.6. Ngƣỡng giới hạn yêu cầu về mật số vi sinh vật gây bệnh trong phân bón 24
Bảng 2.7. Chất lƣợng phân HCVS thành phẩm ở quy mô 2 tấn sản phẩm ................ 29
Bảng 3.1. Phƣơng pháp phân tích đặc tính bùn thải .................................................. 40
Bảng 3.2: các nghiệm thức đánh giá sự nẩy mầm của cải bẹ xanh đƣợc ƣơm trên ... 45
Giá thể của các nguồn bùn thải bia và bùn thải thủy sản đã xử lý phơi nắng ............ 45
Bảng 3.3: các nghiệm thức đƣợc thực hiện cho thí nghiệm đánh giá sinh trƣởng và
năng suất cải xanh .............................................................................................. 47
Bảng 3.4: nghiệm thức và tỉ lệ phối trộn tƣơng ứng với t lệ c/n .............................. 49
Bảng 3.5. Nghiệm thức và tỉ lệ phối trộn ................................................................... 52
Bảng 3.6. Các nghiệm thức ủ phân hữu cơ ................................................................ 54
Hình 3.5. Chuẩn bị đất trồng ...................................................................................... 57
Hình 3.6.sơ đồ bố trí thí nghiệm trồng cải tùa xại. .................................................... 58
Bảng 3.7. Các nghiệm thức thí nghiệm và lƣợng phân bón cho cải tùa xại .............. 58
Bảng 3.8. Các nghiệm thức thí nghiệm và lƣợng phân hữu cơ ................................. 60
Bảng 3.9. Đặc điểm đất đầu vụ trồng đậu bắp ........................................................... 62
Bảng 3.10. Các nghiệm thức thí nghiệm và lƣợng phân hữu cơ ............................... 63
Bảng 3.11. Các nghiệm thức thí nghiệm và lƣợng phân hữu cơ ............................... 65
Bảng 4.1 dung trọng và ẩm độ các mẫu vật liệu trƣớc khi ủ phân hữu cơ ................. 80
Bảng 4.2 pHH2O, EC (mS/cm) của các mẫu vật liệu trƣớc khi ủ phân hữu cơ ........... 82
Bảng 4.3 Đặc tính dinh dƣỡng các mẫu vật liệu trƣớc khi ủ phân hữu cơ ................. 83

Bảng 4.28. Vi khuẩn Ecoli, Salmonella trong phân hcvs sau ủ .............................. 126
Bảng 4.29. Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên chiều cao cây cải ......... 128
Bảng 4.30. Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên số lá/cây cải ................. 129
Bảng 4.31. Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên chiều dài lá cây cải ...... 130
Bảng 4.32. Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên chiều rộng lá cây cải .... 130
Bảng 4.33. Các dòng nấm đƣợc phân lập từ các nguồn vật liệu hữu cơ .................. 151
Bảng 4.34. Hình thái các khuẩn lạc đã đƣợc tách ròng có hoạt tính cellulase và
chitinase............................................................................................................ 151
Bảng 4.35. Hiệu suất đối kháng của các dòng nấm tuyển chọn đối với nấm R. Solani
.......................................................................................................................... 162
Bảng 4.36. Định danh dòng nấm thể hiện sự phân hủy cao vật liệu hữu cơ chứa
cellulose và lignin ............................................................................................ 169

xii


DANH MỤC HÌNH
HÌNH

TÊN HÌNH

TRANG

Hình 2.1. Quá trình phân giải cellulose của phức hệ enzyme cellulase ..................... 34
Hình 2.2. Cấu trúc chitin. ........................................................................................... 34
Hình 3.1. Sơ đồ nội dung nghiên cứu thí nghiệm ...................................................... 37
Hình 3.2: định lƣợng Coliforms trong hai nguồn bùn thải sử dụng môi trƣờng. ....... 42
Hình 3.3: định lƣợng E. Coli trong hai nguồn bùn thải ............................................. 42
Hình 3.4. Định lƣợng Salmonella có trong hai nguồn bùn thải ................................. 43
Hình 3.5. Chuẩn bị đất trồng ...................................................................................... 57

Hình 4.12. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ lên chiều dài (a) và chiều rộng lá (b). ...... 135
Hình 4.13: ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến chiều dài trái ........................... 136
Hình 4.14: ảnh hƣởng của phân hữu cơ đến đƣờng kính trái đậu bắp ..................... 137
Hình 4.15: ảnh hƣởng của phân hữu cơ đến năng suất đậu bắp ............................... 138
Hình 4.16. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên đƣờng kính trái ......... 139
Hình 4.17. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên chiều dài trái dƣa leo 140
Hình 4.18. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên số trái dƣa leo/dây .... 141

xiii


Hình 4.19. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên trọng lƣợng trái dƣa leo
.......................................................................................................................... 142
Hình 4.20. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên năng suất .................. 143
Hình 4.21. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên số lá .......................... 144
Hình 4.22. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên chiều dài lá (a) và chiều
rộng lá (b) ......................................................................................................... 145
Hình 4.23. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên số nhánh ................... 146
Hình 4.24. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên chiều dài dây ............ 147
Hình 4.25. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên trọng lƣợng trái (a),
chiều dài trái (b). .............................................................................................. 148
Hình 4.26. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên tổng số trái bí đao..... 149
Hình 4.27. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh bùn thải lên năng suất bí đao ....... 150
Bảng 4.33. Các dòng nấm đƣợc phân lập từ các nguồn vật liệu hữu cơ .................. 151
Bảng 4.34. Hình thái các khuẩn lạc đã đƣợc tách ròng có hoạt tính cellulase và
chitinase............................................................................................................ 151
Hình 4.28. Khả năng tiết ra enzyme cellulase của các dòng nấm đƣợc phân lập .... 157
Hình 4.29: Hoạt tính chitinase của các dòng nấm đƣợc phân lập trên môi trƣờng
chitin................................................................................................................. 159
Hình 4.30. Khả năng phân hủy xác mía của các dòng nấm đƣợc phân lập ............. 160

CPSH
D
ĐBSCL
ĐHCT
HA
HCVS
KC
KLN
KPH
M
ND
NSG
NSU
NT
PHC
PHCVS
QCVN
R
TCN
TCVN
VSV

Bùn thải bia
Bùn đáy ao
Bã bùn mía
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
Bộ tài nguyên Môi trƣờng
Bùn thải thủy sản
Colony -forming unit
Chất hữu cơ


Bùn thải là loại chất thải phát sinh từ quá trình tách ép nƣớc hoặc bùn
lắng trong qui trình xử lý nƣớc thải của nhà máy. Quá trình xử lý nƣớc thải tạo
ra một lƣợng lớn bùn, ƣớc tính chiếm từ 5% đến 25% tổng thể tích nƣớc xử lý.
Trong quá trình xử lý bùn, khoảng 30-40% các chất hữu cơ có trong nƣớc thải
sẽ chuyển sang dạng bùn hay lƣợng bùn sinh ra khi xử lý 1L nƣớc thải là
khoảng 0,3kg đến 0,5kg bùn thải. Bùn thải bia là nguồn bùn thải phát sinh từ
hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất bia (gọi là bùn thải bia-BB) thải ra
môi trƣờng với lƣợng 6 triệu tấn/năm (Bộ Công Thƣơng, 2009; Bộ Công
Thƣơng, 2016; Fillaudeau et al. (2006)), trong đó Đồng bằng sông Cửu Long
(ĐBSCL) chiếm 10% tổng lƣợng cả nƣớc (Bộ Công Thƣơng, 2016). Bùn thải
thủy sản là nguồn bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy chế
biến thủy sản (gọi vắn tắt là bùn thải thủy sản-BTS) ở ĐBSCL thải ra môi
trƣờng trung bình hàng năm đạt khoảng 313.170 tấn (Võ Phú Đức, 2013).
Trong quá trình tách ép nƣớc thì đa số các nhà máy có sử dụng chất keo
tụ nên hầu hết bùn thải có độ nén dẽ và độ xốp thấp. Thành phần chính trong
chất keo tụ tham gia quá trình tách ép nƣớc là protein (chiếm 45%), acid
humic (chiếm 15-30%), cacbonhydrate (chiếm 13%) và các hợp chất hữu cơ
khác (Jin et al., 2003; Neyens and Baeyens, 2003). Neyens et al. (2004) đã
tìm ra rằng các hợp chất này sẽ bị phân giải bởi nhiệt nên xử lý bùn thải bằng
cách ủ phân hữu cơ hoặc phơi nắng cố thể là phƣơng pháp cần thiết để xử lý
bùn thải.
Thành phần cơ bản trong bùn thải bia là đƣờng, tinh bột và hợp chất
hữu cơ, không chứa độc tố kim loại nặng (Feng et al., 2008; Olajire, 2012).
Thành phần trong bùn thải thủy sản là protein, các hợp chất lân, humic, axit
fulvic, aldehyde, cacbonhydrate, và phenol (Mook et al., 2012). Do đó, có
thể thấy rằng hai nguồn bùn thải bia và bùn thải thủy sản có tiềm năng cung
cấp dƣỡng chất N, P, K, và chất hữu cơ nếu hai nguồn bùn thải này đƣợc tái
sử dụng trong sản xuất nông nghiệp (Feng et al., 2008; Kanagachandran and
Jayaratne, 2006; Mook et al., 2012; Olajire, 2012; Parawira et al., 2005; Võ

hữu cơ, đặc biệt là sản xuất phân hữu cơ vi sinh trong đó có một hoặc nhiều
nhóm vi sinh vật còn sống với mật số đạt tiêu chuẩn. Stocks et al. (2002) đã
nghiên cứu ủ phân compost từ bùn thải bia phối trộn với hèm bia, rơm và mụn
giấy với tỉ lệ tƣơng ứng là 7:4:1,5:1,5. Tuy nhiên Stocks et al. (2002) chỉ
nghiên cứu một tỉ lệ phối trộn với bùn thải bia mà chƣa nghiên cứu nhiều vật
liệu và công thức phối trộn phù hợp. Tác giả cũng chƣa nghiên cứu phân tích
hàm lƣợng vi lƣợng, kim loại nặng (KLN), vi sinh vật (VSV) trong phân hữu
cơ để hƣớng đến sản xuất phân hữu cơ vi sinh đạt tiêu chuẩn.
Tƣơng tự ở trong nƣớc, nghiên cứu của Võ Phú Đức (2013) cũng chỉ
nghiên cứu ủ phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải cá với tro trấu tỉ lệ 9:1. Nghiên
cứu chƣa khảo sát ủ phối trộn với rơm, xác mía, bùn mía và cũng chƣa phân
tích đầy đủ chất lƣợng dinh dƣỡng của phân hữu cơ vi sinh sau ủ nhƣ hàm
lƣợng P, K tổng và hữu hiệu, Ca, Mg và vi lƣợng đầu vào của bùn thải và phân
hữu cơ vi sinh sau ủ.

2


Thí nghiệm của Lê Thị Kim Oanh và Trần Thị Mỹ Diệu (2016) ủ phân
hữu cơ từ bùn thải cá phối trộn với mạc cƣa và rơm với 3 mức tỉ lệ 3:7, 7:3,
và 5:5 cho mạc cƣa và tỉ lệ 7:3, 5:5, và 9:1 đối với rơm. Nhƣ vậy, tác giả có
nghiên cứu với nhiều tỉ lệ phối trộn, tuy nhiên chƣa đánh giá đầy đủ đặc tính
các nguồn bùn thải, chất lƣợng dinh dƣỡng của phân hữu cơ sau ủ, và cũng
chƣa nghiên cứu hiệu quả của phân hữu cơ sản xuất đƣợc trên năng suất cây
trồng.
Tóm lại, chƣa có nhiều tài liệu nghiên cứu ngoài nƣớc về ủ bùn thải bia
và bùn thải thủy sản để làm phân hữu cơ. Các nghiên cứu trong nƣớc về ủ
phân hữu cơ cũng chƣa nhiều; có một vài nghiên cứu về ủ phân hữu cơ từ
nguồn bùn thải thủy sản nhƣng chƣa có nghiên cứu nào về ủ bùn thải bia làm
phân hữu cơ hoặc phân hữu cơ vi sinh. Các nghiên cứu này cũng chỉ nghiên

cơ trên cây trồng là cần thiết trong việc tìm kiếm giải pháp thân thiện với môi
trƣờng để giải quyết vấn đề tồn đọng, giảm áp lực và giảm tác hại môi trƣờng
do xử lý bằng cách chôn lấp.
Bên cạnh đó, để sản xuất phân hữu cơ vi sinh thì cần có nguồn vi sinh
vật có ích để phân hủy nhanh vật liệu hữu cơ. Theo nhiều nghiên cứu trƣớc
đây thì nhóm nấm là có khả năng nặng phân hủy nhanh vật liệu hữu cơ chứa
cellulose (Lê Thị Thanh Thủy và Phạm Văn Toản, 2001; Luu Hong Man and
Nguyen Ngoc Ha, 2006). Do vậy với mong muốn bổ sung thêm nguồn vi
sinh vật mới để phân hủy vật liệu hữu cơ, đẩy nhanh quá trình ủ phân hữu cơ
vi sinh và giúp giải quyết phân hủy vật liệu hữu cơ phối trộn bùn thải nên
việc phân lập và tuyển chọn các dòng nấm từ các nguồn phụ phế phẩm nông
nghiệp là cần thiết. Tuy nhiên, do điều kiện kinh phí và thời gian nên việc
nghiên cứu phƣơng pháp ủ phân hữu cơ từ bùn thải đã đƣợc tiến hành song
song với nghiên cứu phân lập dòng nấm phân hủy vật liệu hữu cơ thay vì
đƣợc tiến hành sau khi đã xác định và định danh đƣợc dòng nấm phân hủy
hữu cơ. Do đó trong nghiên cứu quá trình ủ phân hữu cơ vi sinh đã sử dụng
nguồn nấm từ chế phẩm sinh học Trichoderma của trƣờng Đại học Cần Thơ.
Việc phân lập đã chọn đƣợc đồng nấm tối ƣu và đã đƣợc gửi định danh
nhƣng do thời gian nên chƣa thực hiện chủng nấm mới phân lập trong quá
trình ủ phân hữu cơ vi sinh.
Từ những vấn đề nêu trên, nghiên cứu ủ phân hữu cơ vi sinh từ bùn
thải bia và thủy sản là biện pháp rất cần thiết để xử lý hai nhóm bùn thải này,
cung cấp nguồn phân hữu cơ vi sinh mới có hiệu quả. Việc xử lý bùn thải bia
và thủy sản bằng phƣơng pháp ủ phân hữu cơ vi sinh rất thân hiện môi
trƣờng và giúp ngƣời dân dễ vận dụng, góp phần tăng hiệu quả sử dụng phân
bón và sử dụng đất, giảm gánh nặng ô nhiễm môi trƣờng, và tăng hiệu quả
kinh tế cho xã hội trong canh tác nông nghiệp. Đồng thời, việc phân lập để
tuyển chọn dòng nấm có khả năng phân hủy vật liệu hữu cơ cũng sẽ góp
phần cung cấp thêm nguồn vi sinh vật mới hƣớng tới sản xuất chế phẩm sinh
học hỗ trợ quá trình ủ phân hữu cơ vi sinh.

Nội dung 5. Đánh giá hiệu quả sử dụng phân hữu cơ vi sinh sản xuất
đƣợc trên năng suất cây rau bao gồm cải tùa xại, đậu bắp, dƣa leo và bí đao
trong điều kiện đồng ruộng; và
Nội dung 6: Phân lập và tuyển chọn một số dòng nấm có khả năng phân
hủy vật liệu hữu cơ.
1.4.

Tính mới của luận án

Ủ phân hữu cơ vi sinh (HCVS) là biện pháp xử lý thân thiện với môi
trƣờng, có thể giải quyết đƣợc nạn tồn đọng bùn thải và giảm vấn đề ô nhiễm
môi trƣờng trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Tuy nhiên
hiện nay nguồn bùn thải bia và bùn thải thủy sản chƣa đƣợc nghiên cứu
nhiều và chƣa đƣợc tái sử dụng làm phân bón hữu cơ đặc biệt là phân hữu cơ
vi sinh HCVS nên nghiên cứu sản xuất phân HCVS đối với khu vực ĐBSCL
mang tính mới, làm cơ sở cho việc ứng dụng trong sản xuất phân hữu cơ vi
sinh từ hai nguồn bùn thải bia và bùn thải thủy sản.
Nghiên cứu đã đề xuất các vật liệu phối trộn là các nguồn bùn mía,
xác mía, và rơm trong đó nguồn bùn mía đƣợc chọn lựa với tỉ lệ phối trộn là
bùn thải:bùn mía 20:80 là nhằm tận thu các nguồn phụ phế phẩm nông
nghiệp để tìm công thức phối trộn phù hợp nhất để phân HCVS sản xuất
đƣợc đạt chất lƣợng tiêu chuẩn ngành và đạt hiệu quả trên năng suất cây rau
thì chƣa đƣợc nghiên cứu sâu rộng. Do vậy, vấn đề nghiên cứu của luận án

5


đã mang lại nguồn nguyên liệu phối trộn và tỉ lệ phối trộn mới nhằm hoàn
thiện qui trình ủ phân hữu cơ vi sinh của bùn thải.
Bón phân hữu cơ vi sinh sản xuất đƣợc từ bùn thải có thể giảm 30%

Các nguồn bùn thải, bùn mía, xác mía và rơm đƣợc thu trong khu vực
ĐBSCL tại các tỉnh Sóc trăng, Bạc Liêu, Hậu Giang, Tp.Cần Thơ, Tiền Giang,
n Giang, và Đồng Tháp đƣợc chọn trong mục 1.5.1.

6


Việc ủ phân hữu cơ vi sinh áp dụng phƣơng pháp ủ phân hữu cơ
compost ở qui mô nhỏ, giới hạn phạm vi nghiên cứu ủ phân ở xác định công
thức phối trộn phù hợp giữa bùn thải với các vật liệu hữu cơ để sản xuất phân
hữu cơ vi sinh.
Nghiên cứu thí nghiệm hiệu quả của phân hữu cơ trên cây trồng chỉ giới
hạn đánh giá trên sự sinh trƣởng và năng suất của cây rau. Do phân hữu cơ nếu
chỉ bón 1 vụ thì đặc tính đất chƣa có sự biến động lớn nên nghiên cứu không
phân tích các chỉ tiêu đất cuối vụ mà chỉ phân tích đất đầu vụ để đánh giá đặc
tính đất thí nghiệm.
Nghiên cứu phân lập vi sinh vật chỉ giới hạn ở việc phân lập từ những
nguồn bản địa dễ thu nhƣ rơm, xác mía, và xơ dừa và bƣớc đầu tuyển chọn,
định danh dòng nấm có khả năng phân hủy vật liệu hữu cơ.
1.6 . Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.6.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu đã cho thấy ƣu điểm của các nguồn bùn thải bia và
bùn thải thủy sản là hàm lƣợng dinh dƣỡng của bùn thải rất cao; đây là hai
nguồn giàu đạm, giàu lân, giàu các nguyên tố trung vi lƣợng và không chứa
độc tố kim loại nặng. Tuy nhiên khuyết điểm của bùn thải là vật liệu ít tơi
xốp, tỉ lệ C/N thấp nên cần xác định vật liệu và tỉ lệ phối trộn vật liệu hữu cơ
phù hợp để sản xuất phân hữu cơ đạt chất lƣợng cao.
Nghiên cứu đã đề xuất các vật liệu phối trộn phù hợp với bùn thải bia
và bùn thải thủy sản là bùn mía, rơm và xác mía trong đó bùn mía có thể đƣợc
ƣu tiên sử dụng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh do nguồn vật liệu có trữ lƣợng

sinh từ hai nguồn bùn thải sản xuất đƣợc khuyến nghị là 5 tấn/ha, lƣợng này sẽ
phù hợp với kinh tế của ngƣời dân nhƣng vẫn đảm bảo tăng năng suất cây rau,
tăng giá trị kinh tế, tăng thu nhập của nông dân có ý nghĩa. Qua kết quả nghiên
cứu của luận án giúp khuyến cáo đến nông dân sử dụng phân hữu cơ vi sinh
trong canh tác rau trên đất liếp để đạt hiệu quả kinh tế cao và bền vững.
Nghiên cứu đã chọn đƣợc 4 dòng nấm tối ƣu trong quá trình phân hủy
vật liệu hữu cơ và đối kháng nấm bệnh. Trong đó có hai dòng đƣợc định danh
là loài Neurospora crassa và Neurospora intermedia. Do đó đã xác định đƣợc
dòng nấm mới, có thể đƣợc tiếp tục nghiên cứu hƣớng tới sản xuất chế phẩm
vi sinh có tác dụng vừa phân hủy chất hữu cơ vừa có tác dụng trong phòng trừ
nấm bệnh phục vụ ủ phân HCVS. Do đó các dòng nấm đƣợc phân lập có ý
nghĩa rất lớn trong ứng dụng để xử lý môi trƣờng và sản xuất phân hữu cơ vi
sinh.

8