II.1. Khái niệm về Enzyme rác
Enzyme rác là sản phẩm của q trình lên men các chất thải có nguồn gốc thực vật như trái cây/ vỏ trái cây và rau thừa,… cùng với đường (đường nâu, đường thốt nốt hoặc mật rỉ đường) và nước; được dùng như là một loại chất lỏng đa chức năng. Nó có màu nâu sẫm và có mùi hương chua ngọt khi lên men.
Enzyme rác là một chất lỏng đa dụng và các ứng dụng của nó bao gồm gia dụng, nơng nghiệp, động vật, chăn nuôi,… Enzyme xử lý rác được phát triển bởi Tiến sĩ Rosukon đến từ Thái Lan, cơ ấy đã tích cực tham gia nghiên cứu enzyme trong hơn 30 năm và khuyến khích mọi người tạo enzyme rác tại nhà dễ dàng. [6]
II.2. Nguyên vật liệu và tỷ lệ tạo nên Enzyme rác II.2.1. Nguyên liệu
Rác thải hữu cơ gồm các loại rác như vỏ trái cây, vỏ rau củ quả, các loại dược liệu hoặc các loại thực vật có mùi thơm và tinh dầu (vỏ cam, vỏ bưởi, nha đam, hương nhu, bồ hồn, dứa,…). Những sản phẩm này được tận dụng từ nguồn rác thải có sẵn trong gia đình.
Mật rỉ đường: làm chất xúc tác giúp đẩy nhanh quá trình ủ, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật phát triển ở giai đoạn đầu
Nước sạch: nếu sử dụng nước máy thì nên để mặt thống trong 24h giúp nước bốc hơi lượng Clo
Vật liệu ủ: các loại chai nhựa, bình nhựa có khả băng dãn nở. Khơng sử dụng các bình thủy tinh. Vật liệu ủ phải có nắp đậy kín.
II.2.2. Tỷ lệ
Thành phần để điều chế Enzyme rác bao gồm mật rỉ đường, bã rau củ quả và nước được ủ theo tỷ lệ 1 (mật rỉ đường): 3 (rác thải): 10 (nước) (Tỷ lệ ủ được nghiên cứu bởi Tiến Sĩ Rosukon (Thái Lan)).
Rau củ quả trước khi được cho vào bình ủ phải được cắt nhỏ để đẩy nhanh thời gian lên men. Trong tháng đầu tiên, các khí sinh ra được thải ra hàng ngày. Các thùng chứa được giữ trong một khu vực mát mẻ. Enzyme rác được ủ trong khoảng 3 tháng, sau đó tiến hành chiết rót enzyme bằng cách lọc bỏ bã, trữ dung dịch enzyme vào chai dể dùng. [7]
II.3. Ứng dụng của enzyme rác
- Thay đổi khí hậu: kể từ ngày bắt đầu tạo ra enzyme rác, quá trình xúc tác của nó sẽ giải phóng khí ozone (O3). O3 có thể giảm lượng carbon
dioxide (CO2) trong khí quyển và kim loại nặng giữ nhiệt trong đám mây. Do đó nhiệt có thể giải phóng khỏi Trái đất, giảm hiệu ứng nhà kính và sự nóng lên tồn cầu.
- Làm sạch khơng khí, khử mùi hơi: pha lỗng dung dịch enzyme rác để xịt có thể giúp làm sạch khơng khí nhờ tính năng diệt sạch vi khuẩn giúp khơng khí trong lành.
- Làm sạch nhà cửa: lau chùi nhà sẽ giúp sàn nhà sạch sẽ và dung dịch GE này có mùi thơm dễ chịu từ vỏ của hoa củ quả.
- Làm sạch toilet: sử dụng dung dịch GE để cọ rửa toilet có thể ngăn ngừa các cấu cặn, cân bằng lại vi khuẩn có hại, xua đuổi được muỗi, dán, chuột.
- Giữ nhà bếp được sạch: sử dụng dung dịch GE đã pha loãng để lau tủ hút, lị nướng, thiết bị nhà bếp có thể làm sạch các vết bẩn khó lau chùi. - Giữ cho quần được sạch: ngâm quần áo với một lượng nhỏ GE có thể
giảm bột giặt, dung dịch giúp làm quần áo mềm hơn.
- Làm sạch rau củ quả: khi rửa rau quả cho một lượng nhỏ GE có thể làm sạch thuốc trừ sâu, an tồn hơn nhờ tính sát khuẩn.
- Chăm sóc da: pha lỗng GE tỷ lệ 1:10 vào nước gội đầu, nước tắm, nước rửa, có thể làm giảm việc sử dụng và trung hịa các chất độc hại, bảo vệ da khỏi sự dị ứng, có thể cải thiện các vấn đề của da, làm da mềm mại.
- Chăm sóc vật ni: dung dịch GE pha lỗng tắm cho chúng, phun xịt chuồng khử mùi hôi của gia súc, chúng sẽ lớn, khỏe, lơng mọc tốt hơn. - Chăm sóc xe cộ: cho một lượng nhỏ vào két nước giúp làm giảm nhiệt
động cơ, phun khử mùi trong xe và làm sạch xe.
- Giảm thiểu ơ nhiễm: khí metan thải ra từ rác thải bỏ đi có thể giữ nhiệt gấp 21 lần CO2, làm xấu đi tình trạng nóng lên tồn cầu.
- Làm sạch nước ngầm: enzyme rác chảy dưới lòng đất sẽ làm sạch sông và biển.
- Ngăn chặn sự tắt nghẽn đường ống thốt nước: giải phóng các chất cặn bã tích tụ trong đường ống bồn rửa mặt hoặc bồn cầu.
- Chăm sóc cây trồng và cải tạo đất: tưới cây bằng dung dịch enzyme rác pha loãng giúp cây trồng kháng bệnh, kích thích rễ, đâm chồi nhanh, cây phát triển mạnh. Cải tạo đất bằng cách tưới enzyme rác xuống đất liên tục trong một tháng, đất sẽ nhanh chóng cho độ màu mỡ, phì nhiêu
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA ENZYME RÁC ĐỂ TĂNG HIỆU QUẢ QUÁ TRÌNH Ủ TẠO PHÂN COMPOST
- Trong nơng nghiệp dung dịch enzyme rác có thể chống cơn trùng gây bệnh, diệt cỏ tự nhiên, làm sạch khơng khí, nước mơi trường xung quanh trang trại, enzyme rác có thể làm phân bón trồng rau, giảm một phần phân hóa học.
- Trong quản lý chất thải rắn: ngăn ngừa và làm giảm tất cả các hình thức ơ nhiễm từ việc quản lý và đốt chất thải rắn không đúng cách.
- Tiết kiệm không gian ở bãi rác: dụng dịch enzyme rác được làm từ các vật liệu là rác thải hữu cơ, vì vậy enzyme rác giúp làm giảm thiểu lượng rác thải thải ra môi trường.
- Enzyme rác chuyển đổi amoniac thành nitrat (NO3-), một loại hormone tự nhiên và chất dinh dưỡng cho cây trồng. Trong khi đó nó chuyển đổi carbon dioxide thành cacbonat (CO32-) có lợi cho thực vật biển và sinh vật biển. [6]
II.4. Tình hình nghiên cứu Enzyme rác trên thế giới và ở Việt Nam II.4.1. Tình hình nghiên cứu Enzyme rác trên thế giới
Hiện nay, có nhiều nghiên cứu về việc áp dụng enzyme rác này trong các hoạt động hằng ngày, nông nghiệp cũng như xử lý các vấn đề môi trường. Ở Thái Lan, tiến sĩ Rusukon người đã tạo ra enzyme rác đưa vào sử dụng nhằm giải quyết vấn đề về rác thải đang ngày một tăng lên.
C. Arun và P. Sivashanmug đã đánh giá hoạt động và tiềm năng khử trùng của enzyme rác thải cũng như nghiên cứu các ảnh hưởng của nó đối với việc giảm tổng chất rắn, chất lơ lửng và các mầm bệnh trong bùn thải hoạt tính. Kết quả cho thấy enzyme rác tạo hoạt động protease, amylase, lipase và làm giảm 37.2% chất rắn tổng, 38.6% chất rắn lơ lửng và 99% tác nhân gây bệnh trong bùn thải hoạt tính. Kết quả quan trọng này có thể giúp cho các nhà nghiên cứu so sánh hiệu quả xử lý bùn công nghiệp một cách than thiện với môi trường của enzyme rác với phương pháp xử lý vật lý, hóa học khác nhau để cải thiện việc sản xuất khí sinh học từ các đơn vị tiêu hủy bùn. [8]
Trong nghiên cứu “Giải pháp xử lý nước xám nhân tạo sử dụng 5% và 10% enzyme rác” của Fazna Nazim và V. Meera, nhóm tác giả đã tiến hành sử dụng enzyme rác ngay sau khi ủ và lọc để xử lý nước xám. Các tiêu chuẩn nước thải đã được đáp ứng sau 27 ngày. Thời gian xử lý giảm xuống 5 ngày. Nồng độ thấp hơn 5% và 10% enzyme rác xử lý hiệu quả nước xám nhân tạo. Kết quả cho thấy rằng nitơ ammoniac và phốt phát có thể được loại bỏ hoàn toàn bằng cách sử dụng giải pháp enzyme rác.
Suraj Negi, Ashootosh Mandpe, Athar Hussain, Sunil Kumar đã nghiên cứu về hiệu ứng đồng loạt của ấu trùng giòi và enzyme rác trong việc ủ nhanh rác thực phẩm với rơm lúa mì hoặc rác sinh khối. Việc bổ sung enzyme rác và ấu trùng giòi đã xác định được ảnh hưởng của nó đối với hệ thống ủ. Sự phân hủy sinh học của chất thải nền được thực hiện với tốc độ khủng khiếp và thời gian hồn thành của q trình ủ phân hữu cơ chỉ có 17 ngày. Người ta cũng quan sát thấy rằng việc áp dụng GE đã nâng cao tỷ lệ của quá trình ủ phân. phân. Tổn thất đáng kể về OM (Organic Matter) và giảm tỷ lệ C/N, chỉ ra sự phân hủy sinh học hiệu quả của chất thải nền do ảnh hưởng chung của ấu trùng giịi và GE. Phân sau q trình ủ thu được trong tất cả các bình tuân thủ các tiêu chuẩn phân trộn trong Ấn Độ, Anh và Hợp chủng quốc Hoa Kỳ. Ngồi các khả năng thực hiện q trình ủ phân nhanh chóng của ấu trùng giịi, người ta cũng quan sát thấy rằng chúng có hiệu quả tuyệt vời đối với sự tích tụ của các kim loại nặng. Vì vậy, ứng dụng ấu trùng giịi kết hợp với GE có thể là một giải pháp khả thi để ủ nhanh chất thải lignocellulosic. [9]
2.4.2. Tình hình nghiên cứu Enzyme rác ở Việt Nam
Các thành viên dự án Hue GE Tour đã nghiên cứu và tạo ra sản phẩm là dung dịch enzyme được tạo ra từ nước, vỏ hoa quả, bồ hịn và đường. Nhóm dự án đã thực hiện theo công thức: 10 Nước + 1,5 vỏ hoa quả + 1,5 bồ hòn + 1 đường để tạo nên Garbage Enzyme bồ hịn. Vì bồ hịn có chứa chất Saponin – một chất tự nhiên được xem là có thể thay thế 100% bột giặt và chất tẩy rửa hóa học. Khi tiếp xúc với nước sẽ tạo ra bọt nhẹ nhờ tính hoạt động bề mặt tương tự như xà phịng. Bồ hịn làm tăng tính tẩy rửa và diệt khuẩn, giúp tẩy rửa nhanh và mạnh hơn. Xà phòng do bồ hòn tạo ra lại có một ưu điểm cực kì quan trọng là hồn tồn lành tính, dịu nhẹ và khơng làm tổn hại da tay cũng như giữ độ bền cho vải vóc. Khơng những an tồn cho da tay, quần áo cũng sẽ giữ được nếp vải, khơng biến dạng và cực kì thích hợp với các loại vải len hay vải lụa. Ngồi ra có thể làm dầu gội đầu và thậm chí có thể làm sạch đồ trang trí, rửa chén bát, lau chùi gương kính ... Dự án khơng chỉ đơn thuần làm enzyme từ vỏ hoa quả mà còn kết hợp thêm quả bồ hịn vào để tăng tính năng của enzyme và việc mua quả bồ hòn để sử dụng làm nước tẩy rửa còn giúp cho người dân địa phương – chủ yếu là vùng núi tăng thêm thu nhậm và giảm hiện tượng phá rừng làm nương rẫy. Ngoài ra, nếu mua sản phẩm enzyme rác tự làm này tự một cá nhân hoặc cơ sở sản xuất hoặc doanh nghiệp nào đó
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA ENZYME RÁC ĐỂ TĂNG HIỆU QUẢ Q TRÌNH Ủ TẠO PHÂN COMPOST
góp phần bảo vệ mơi trường, những việc này góp phần giảm khoảng cách giàu – nghèo thông qua việc ửng hộ sản phẩm đại phương làm ra.
Đặc biệt, chị Trịnh Thị Hồng (Trưởng ban Công tác Mặt trận Khu dân cư Hòa Phú 5 phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng) từ năm 2012 bà đã bắt đầu nhen nhóm ý tưởng sản xuất chất tẩy rửa từ rác thải, chị đã được đại diện cho phụ nữ thành phố Đã Nẵng tham dự hội nghị Phát triển cộng đồng nghèo đơ thị khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, diễn ra tại Philippines với sự tham gia của 12 quốc gia. Tại đây, chị đã nghe đại diện phía Thái Lan thuyết trình về cơng nghệ lên men sinh học tạo chế phẩm từ rác thải hữu cơ. Chị đã quyết tâm mang công nghệ về nước, nghiên cứu tạo sản phẩm tẩy rửa giá rẻ, thân thiện với môi trường. Từ 1.000kg rác hữu cơ từ cọng rau, hoa, lá, … cho ra 3.000 lít nước thơ, qua q trình tinh chế thu được 300 lít nước rửa chén, nước lau nhà, nước chùi bếp với giá 10.000 đồng/lít. Tuy nhiên, sản phẩm này vẫn chưa thỏa mãn tiêu chí có bọt, mùi hương, độ gel,… như nhu cầu của người tiêu dùng.