Ủ phân kỵ khí là một quá trình tự nhiên phân giải chất hữu cơ trong điều kiện thiếu oxy. Đây là một phương pháp hiệu quả để xử lý chất thải hữu cơ và tạo ra phân bón chất lượng cao cho nông nghiệp. Dưới đây là một bài viết chi tiết về quy trình, lợi ích, và những điều cần lưu ý khi ủ phân kỵ khí.
Ủ phân kỵ khí là gì?
Ủ phân kỵ khí (anaerobic digestion) là quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật trong môi trường không có oxy. Trong quá trình này, các vi sinh vật chuyển hóa chất hữu cơ thành các sản phẩm khí như methane (CH₄) (50-70%), carbon dioxide (CO₂) (35-40%) và một số khí khác, cùng với phần còn lại là bùn hữu cơ.
Thường được ủ từ các loại rác như rác thải nhà bếp, thịt cá dư thừa,… Có độ ẩm cao, được thực hiện chủ đạo bởi các vi sinh vật không sử dụng khí oxy. Bạn có thể đào hố và chôn rác xuống hố, bạn ủ GE chuối, ủ phân cá, hay ủ bokashi.
Thực ra là ở nhà của tất cả mọi người đều đang có một hệ thống ủ phân kỵ khí đó chính là nhà vệ sinh nhà bạn, phân của chúng ta được thu gom chảy xuống hầm.
Nguyên lý hoạt động
Quá trình ủ phân kỵ khí diễn ra qua bốn giai đoạn chính:
- Thủy phân: Các hợp chất hữu cơ phức tạp như carbohydrate, protein và chất béo được thủy phân thành các hợp chất đơn giản hơn.
- Axit hóa: Các hợp chất đơn giản tiếp tục được chuyển hóa thành axit hữu cơ, hydrogen và CO₂.
- Acetogenesis: Các axit hữu cơ được chuyển hóa thành acetic acid, hydrogen và CO₂.
- Methanogenesis: Acetic acid và hydrogen được chuyển hóa thành metan và CO₂.
Vi sinh vật kỵ khí hoạt động mà không cần khí oxy, do vậy hầu hết các hoạt động ủ phân kỵ khí đều diễn ra dưới mặt đất, trong hố hoặc thùng kín. (Do đó, người ta thường gọi ủ phân kỵ khí bằng những tên thông thường kiểu như ủ phân trong thùng, hoặc ủ phân trong hố hay rãnh, luống.)
Loại chất thải phù hợp
Ủ phân kỵ khí có thể xử lý nhiều loại chất thải hữu cơ như:
- Chất thải nông nghiệp (phân động vật, cỏ, rơm rạ)
- Chất thải thực phẩm (vỏ trái cây, rau củ)
- Chất thải công nghiệp (bã mía, bùn từ nhà máy xử lý nước thải)
Đây là phương án tốt nhất khi dùng cho các trường hợp sau:
- Nhà bạn có nhiều rác thải nhà bếp ẩm ướt, dễ có mùi khó chịu hoặc thu hút các sinh vật gây hại, như thức ăn thừa, thịt cá…
- Sau một đợt trồng cây bạn có một đống vật liệu hữu cơ mà bạn không có khoảng trống nào trong vườn, lẫn thời gian để ủ hiếu khí như bổ sung độ ẩm cho đống ủ, đấy là chưa kể đến việc đảo trộn.Giống như mình đang bị nè, bận quá cái quên đảo trộn luôn. Ủ kỵ khí đơn giản và ít tốn công sức hơn so với ủ kỵ khí, phù hợp dành cho người lười.
- Hàng xóm của bạn không cho phép bạn ủ phân ở ngoài trời do thỉnh thoảng nó hôi quá.
Lợi ích khi ủ phân kỵ khí
Ủ phân kỵ khí mang lại nhiều lợi ích vượt trội cả về kinh tế, môi trường và nông nghiệp. Lợi ích của ủ phân hữu cơ là:
- Sản xuất khí sinh học (biogas): Khí sinh học chủ yếu bao gồm metan và CO₂, dùng thay thế cho các nguồn năng lượng hóa thạch. Giảm thiểu khí nhà kính và phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.
- Tạo ra phân bón chất lượng cao: Phân bùn sau ủ chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng như nitơ, phốt pho, kali,… Phân này có thể được sử dụng trực tiếp hoặc sau khi xử lý để cải tạo đất và tăng năng suất cây trồng.
- Giảm ô nhiễm môi trường: Giảm lượng chất thải hữu cơ phát thải vào môi trường, hạn chế ô nhiễm nguồn nước và không khí. Giảm áp lực lên các bãi rác và hệ thống xử lý nước thải.
- Kinh tế tuần hoàn: Bằng cách biến chất thải thành tài nguyên có giá trị. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí xử lý chất thải mà còn tạo ra nguồn thu nhập từ khí sinh học và phân bón.
Quy trình ủ phân kỵ khí đơn giản tại nhà
Để đạt được hiệu quả tối ưu, quá trình ủ phân kỵ khí cần được thực hiện đúng quy trình và kiểm soát chặt chẽ các yếu tố ảnh hưởng.
Chuẩn bị nguyên liệu
Chọn lọc và chuẩn bị nguyên liệu là bước quan trọng. Nguyên liệu cần được cắt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc, giúp vi sinh vật dễ dàng phân giải. Ngoài ra, cần kiểm tra và điều chỉnh độ ẩm, pH của nguyên liệu để đảm bảo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật hoạt động.
Phối trộn vật liệu phân hữu cơ cho cây trồng theo tỷ lệ C/N khoảng 30/1, tuy nhiên phương pháp kỵ khí dễ hơn rất nhiều khi không cần thông khí hay kiểm soát nhiệt độ đống ủ.
Cách ủ phân kỵ khí
Đào một cái hố đổ đầy vật liệu hữu cơ và phủ kín hố bằng một lớp đất. Các sinh vật phân hủy kỵ khí sẽ vào việc ngay mà bạn không cần phải đảo trộn hay làm gì nữa cả.
Các sinh vật kỵ khí làm việc chậm hơn các sinh vật hiếu khí. Nếu muốn kiểm tra quá trình ủ khí phải đào lên và việc này có thể khiến bạn ngửi phải những thứ mùi đáng ghét. Do chúng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp nên hạt cỏ dại và mầm bệnh thực vật sẽ không bị tiêu diệt.
Kiểm soát nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ phân giải của vi sinh vật. Có ba dải nhiệt độ chính trong quá trình ủ phân kỵ khí:
- Tâm nhiệt: 25-40°C
- Trung nhiệt: 40-55°C
- Siêu nhiệt: >55°C
Tùy thuộc vào loại vi sinh vật sử dụng và mục tiêu sản xuất mà chọn dải nhiệt độ phù hợp.
Kiểm soát pH
pH của môi trường ủ phân cần được duy trì trong khoảng 6.5-7.5 để đảm bảo hoạt động hiệu quả của vi sinh vật. Quá trình axit hóa có thể làm giảm pH, do đó cần theo dõi và điều chỉnh kịp thời.
Thời gian ủ
Thời gian ủ phân kỵ khí có thể kéo dài từ vài tuần đến vài tháng, tùy thuộc vào loại nguyên liệu và điều kiện ủ. Trong quá trình này, cần thường xuyên kiểm tra và duy trì các điều kiện tối ưu. Theo đó, ủ kỵ khí có thời gian ủ kéo dài hơn so với ủ hiếu khí, nên thường sẽ thực hiện trước khi gieo trồng khoảng 6-8 tháng.
Ủ phân kỵ khí là một giải pháp hiệu quả và bền vững cho việc xử lý chất thải hữu cơ, sản xuất khí sinh học và phân bón chất lượng cao. Việc áp dụng cách ủ phân bón hữu cơ này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho người nông dân và cộng đồng. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hay cần thêm thông tin, đừng ngần ngại liên hệ với NAMIX để được tư vấn và hỗ trợ. Bạn có thể tham khảo những video ủ phân tại nhà tại Youtube của NAMIX.
