Từ thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã nghiên cứu và nhận thấy một số vi sinh vật kỵ khí có khả năng phân giải xenluloza. Những năm đầu của thế kỷ XX người ta phân lập được các loài vi khuẩn hiếu khí cũng có khả năng này. Trong các vi khuẩn hiếu khí phân giải xenluloza thì niêm vi khuẩn là quan trọng nhất.
Năm 1946, Hungate đã phân lập được loài xạ khuẩn có tên là Micromonospora propionici có khả năng thủy phân xenluloza cao. Sau đó vào năm 1966, Hungate Presvot đã tiếp tục phân lập được 9 chủng vi khuẩn yếm khí có hoạt tính xenlulaza thuộc chi: Bacteroides, Butyrivibrio, Clostridium, Ruminococcus và Cillobacterium.
Nối tiếp các nghiên cứu của Hungate và Shuval (1981); năm 2007, Hesham khi đi nghiên cứu về khả năng xử lý rơm rạ của 3 chủng xạ khuẩn thuộc chi: Micromonospora, Streptomyces và Nocardiodes đã kết luận rằng: việc bổ
sung vào xạ khuẩn đã giúp đẩy nhanh quá trình phân hủy rơm rạ và làm giảm thể
tích của đống ủ; sau 3 tháng ởđống ủ có bổ sung xạ khuẩn thể tích đống ủ giảm xuống 38,6 – 64% so với ban đầu trong khi đó đống ủ đối chứng thể tích đống ủ
chỉ giảm 13,6% so với trước khi ủ; việc bổ sung xạ khuẩn vào đống ủ còn làm tăng chất hữu cơ (organic matter) lên 34,9% và hàm lượng nitơ lên 0,59mg/g, trong khi đó ở đống ủ đối chứng không bổ sung xạ khuẩn chất hữu cơ là 20% và hàm lượng nitơ chỉ đạt 0,2 mg/g.
Stutzenberger đã nuôi cấy Thermonospara curyata trên môi trường chứa xenluloza và cao nấm men có bổ sung 0,1% bông nghiền nhỏ thì thấy chúng có khả
năng tích lũy enzym phân hủy xenluloza.
Jeris và Regan (1973) thấy trong đống ủ có các loài vi khuẩn phân giải xenluloza sau: Achromobacter, Clostridium, Cellulomonas, Cytophaga, Cellvibrio, Bacillus, Pseudomonas, Sorangium, Sporocytophara,... Và các loại nấm phân giải xenluloza như: Alternaria, Aspergillus, Chactomium, Fomes, Fusarium,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20
Myrothecium, Polyponus, Rhizoctonia, Rhozopus,...
Tại New Delhi - Ấn Độ, từ năm 1985 đến 1987 , Gaur và Bhardwaj đã phân lập và tuyển chọn được rất nhiều chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy xenluloza và lignin. Sau đó Gaur đã sử dụng các chủng nấm Trichurus spiralis, Trichoderma viride, Paecilomyces fusisporus, Aspergillsus spđểđưa các đống ủ (rơm, lá khô) và kết quả cho thấy: hàm lượng C hữu cơ giảm từ 48% xuống 25% trong vòng một tháng đầu tiên của quá trình ủ; và chỉ trong 8 đến 10 tuần rơm rạ đã phân hủy hoàn toàn thành một loại phân hữu cơ có chất lượng tốt. Trong phân này chứa khoảng 1,7% N, và tỷ lệ C/N là 12:3.
Ở Trung Quốc cũng có rất nhiều nghiên cứu về việc phân lập vi sinh vật và
ứng dụng trong xử lý phế thải hữu cơ. Năm 2005 Wen-Jing Lu và đtg đã phân lập
được 5 chủng vi khuẩn ưa ẩm xenluloza cao từ phế thải rau quả vi sinh và thân lá hoa thuộc giống Bacillus, Halobacillus, Aeromicrobium, Brevibacterium. Khi ứng dụng các chủng vi sinh vật này để ủ phụ phẩm rau quả và thân lá hoa cho thấy: bổ
sung 1% các chủng vi sinh vật vào đống ủđã làm tăng quá trình phân hủy sinh học các nguyên liệu lên 23,64% so với đống ủ không bổ sung thêm vi sinh vật, do đó rút ngắn thời gian ủ và tăng chất lượng của phân ủ.
Từ những năm 80 trở lại đây, trên thế giới mà nhất là ở những nước sản xuất cà phê xuất khẩu, việc nghiên cứu các biện pháp sinh học để xử lý phế thải cà phê
được nhiều người quan tâm. Theo số liệu của C. Hajipakkos cho thấy nước thải từ
các nhà máy chế biến cà phê có hàm lượng BOD và COD rất cao (tương ứng 3.000kg/ngày và 4.000 mg/lít, đôi khi có thể cao hơn 9.000 mg/lít). Chất rắn lơ lửng là 1.500 mg/lít, gấp 3 lần hàm lượng cho phép, ngoài ra còn có các chất dầu, mỡ với nồng độ cao gấp 2 lần bình thường (Nguồn KHCN04- 04. 2000). Các nhà khoa học
đã dùng một số chủng giống vi sinh vật yếm khí có khả năng phân giải vỏ cà phê (các chất xenluloza, lignin...) như nấm: Chladomyces, Penicilium, Trichderma, Fusarium oxysporium; vi khuẩn: Sporocytophaga methanogenes; Rudbeckia hirta L. để xử lý đống ủ vỏ cà phê. Kết quả rất khả quan, sau 2 - 3 tháng ủ tỷ lệ xenluloza trong vỏ cà phê giảm 60 - 80% so với đống ủđối chứng.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21
Trên thế giới hiện nay có trên 60 quốc gia có ngành công nghiệp mía đường, dự kiến niên vụ 2007- 2008 sản lượng đường thế giới đạt khoảng 169 triệu tấn. Bên cạnh đó, lượng chất thải của nhà máy mía đường cũng tăng theo. Hiện nay, những nước có nền công nghiệp mía đường lớn như CuBa, Braxin, Ấn Độ,…thì bã mía
được thải ra từ nhà máy vẫn chủ yếu được sử dụng vào hai lĩnh vực chính là: làm nhiên liệu (bằng cách đốt trực tiếp hoặc ép viên nhiên liệu) và sử dụng bã mía, các chất thải cuối khác làm phân hữu cơ vi sinh rất được coi trọng. Về công nghệ sản xuất nói chung bã mía được nghiền nhỏ kết hợp với các nguồn hữu cơ khác trộn đều
ủđể vi sinh vật phân giải sau đó phối trộn thêm NPK và cấy men vi lượng sẽ cho ra
được phân vi sinh từ bã mía. Trong công đoạn sản xuất trên kích thước bã mía sau khi nghiền co ảnh hưởng rất lớn đến thời gian sản xuất, độđồng đều cũng như chất lượng của phân vi sinh, do đó việc tính toán thiết kế thiết bị nghiền bã mía là rất quan trọng. Nhìn chung, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật thì các nước trên thế giới đã phân lập tuyển chọn được rất nhiều giống vi sinh vật có khả
năng phân hủy phế thải hữu cơ. Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy rằng, việc bổ
sung vi sinh vật vào đống ủ phế thải hữu cơđã rút ngắn thời gian ủ, làm giảm thể
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22