Cỏ Hương Bài và Giải pháp xử lý mới chất thải chăn nuôi

Thông tin chung

Cỏ hương bài - Chrysopogon zizanioides. ảnh theo wikipedia.org Rẽ cỏ hương bài, ảnh theo wikipedia.org

Tên thường gọi: Cỏ hương bài
Tên khác: Cỏ hương lau, Cỏ véc-ti-vơ
Tên tiếng Anh vetiver (theo tiếng Tamil)
Tên khoa học: Chrysopogon zizanioides, (L.) Roberty
Tên đồng nghĩa: Vetiveria zizanioides Roberty
Thuộc họ Hoa thảo - Poaceae 

Mô tả

Cỏ hương bài có thể mọc cao tới 1,5 m và tạo thành các bụi cây rộng gần như vậy. Thân cây cao, các lá dài, mỏng và cứng. Hoa màu tía ánh nâu. Không giống như phần lớn các loài cỏ với hệ thống rễ trải rộng theo chiều ngang tương tự như một tấm thảm, hệ thống rễ của cỏ hương bài mọc thẳng và sâu xuống dưới đất tới độ sâu 2-4 m.

Có quan hệ họ hàng gần gũi với các loài cỏ có hương thơm khác như sả (Cymbopogon citratus, C. nardus, C. winterianus, C. martinii).

Kỹ thuật nhân trồng

Cỏ hương bài khá dễ trồng, dễ sống, chịu hạn tốt, ít bị sâu bệnh, thấm nước và giữ nước. Nó vừa ưa khô vừa ưa nước, trồng được ở bất kỳ loại đất nào, không kể độ mầu mỡ. Cỏ được nhân giống bằng cụm rễ, cành giâm. Cây mọc thành bụi hay khóm lớn.

Mặc dù nó có nguồn gốc từ Ấn Độ, nhưng hiện nay cỏ hương bài được gieo trồng rộng khắp trong khu vực nhiệt đới. Các quốc gia và khu vực sản xuất chủ yếu là Haiti, Ấn Độ, Java, Réunion

Kiểm soát xói mòn

Do một số tính chất đặc thù của cỏ hương bài nên nó là một trong các loài thực vật có khả năng kiểm soát xói mòn tốt trong các khu vực có khí hậu nóng. Không giống như phần lớn các loài cỏ, cỏ hương bài tạo thành hệ thống rễ mọc thẳng xuống phía sâu tới 2-4 m. Điều này làm cho nó có vai trò của một hàng rào giữ ổn định tốt cho các bờ sông suối, các vùng đất bậc thang và các ruộng lúa. Các cụm thân cây mọc dầy dặc cũng giúp ngăn không cho nước bề mặt thoát đi nhanh chóng. Do cỏ hương bài được nhân giống bằng các cụm rễ, cành giâm hay chồi cây nhỏ chứ không phải bằng các thân bò lan ngầm dưới đất nên nó không dễ trở thành loài xâm hại và cũng dễ dàng kiểm soát bằng cách thâm canh đất tại ranh giới của hàng rào là cỏ hương bài.

Hàng rào cỏ hương bài có tác động đệm rất tốt, chống được xói mòn nếu đặt theo đường đồng mức với khoảng cách nhất định trên sườn đồi. Phần lớn rễ cỏ hương bài mọc thẳng xuống ít nhất 3 m, không gây hại đáng kể tới các dạng cây trồng, làm giảm lượng nước bề mặt thoát đi và tăng hiệu quả giữ nước ngầm.

Ngoài việc là một hàng rào bảo vệ hiệu quả, cỏ hương bài còn giúp bảo vệ các công trình đập, kênh, đường bộ, sông hồ thuỷ điện không bị bồi lấp, chống lũ lụt, hạn chế dòng chảy mất mùa trên diện rộng.

Ở những vùng duyên hải có gió mạnh, hàng rào cỏ hương bài làm hàng cây chắn gió tốt để bảo vệ cây ăn quả, cây lấy gỗ còn nhỏ, cùng với cây dứa sợi làm băng cản lửa xanh và chống xói mòn đất, giữ nước cho đất.

Thân cây giúp làm lắng các chất bẩn đục trong nước, nước mưa từ thân chảy xuống được lọc ngấm xuống đất giúp giữ sạch nguồn nước ngầm
Vật lý trị liệu và công nghiệp nước hoa.

Cỏ hương bài được trồng chủ yếu để chưng cất tinh dầu thơm từ rễ. Sản lượng toàn thế giới khoảng 250 tấn/năm. Do tính chất hãm mùi tốt của nó nên tinh dầu hương bài được sử dụng trong một số loại nước hoa cao cấp. Nó có mặt trong khoảng 36% các loại nước hoa do các quốc gia phương tây sản xuất (nguồn: Lavania). Haiti là một trong các quốc gia sản xuất hàng đầu về tinh dầu hương bài, cùng với Java, Trung Quốc, Ấn Độ, Brasil, Nhật Bản. Các quốc gia và khu vực tiêu thụ nhiều nhất là Hoa Kỳ, châu Âu, Ấn Độ, Nhật Bản.

Thành phần hóa học

Tinh dầu cỏ hương bài là một loại tinh dầu phức tạp, chứa trên 100 các thành phần đã được nhận dạng. Tuy nhiên, các thành phần chính là: Axít benzoic  Furfurol, Vetiven  Vetivenyl vetivenat, Terpinen-4-ol  5-epiprezizan, Khusimen  α-muurolen, Khusimon  Calacoren, β-humulen  α-longipinen, γ-selinen  δ-selinen, δ-cadinen  Valencen, Calaren,-gurjunen  α-amorphen, Epizizanal  3-epizizanol, Khusimol  Iso-khusimol, Valerenol  β-vetivon, α-vetivon

Tinh dầu cỏ hương bài có màu nâu hổ phách và khá đậm đặc. Mùi của nó được miêu tả là thơm ngọt, khói, gỗ, đất, hổ phách. Tinh dầu loại tốt nhất thu được từ rễ cây 18-24 tháng tuổi. Rễ được nhổ lên, rửa sạch và phơi khô. Trước khi chưng cất, rễ được thái ra và ngâm nước. Quá trình chưng cất kéo dài khoảng 18-24 h. Sau khi chưng cất để tách riêng tinh dầu và hydrosol thì dầu được hớt váng và để ngấu khoảng vài tháng nhằm loại bỏ các tạp chất và các mùi không mong muốn sinh ra trong quá trình chưng cất. Giống như tinh dầu hoắc hương (Pogostemon cablin) và đàn hương (Santalum spp.), mùi của tinh dầu hương bài sẽ đậm thêm cùng với quá trình để ngấu. Các đặc trưng của tinh dầu hương bài có thể khác nhau một cách đáng kể, phụ thuộc vào việc cỏ được trồng ở đâu cũng như các điều kiện về khí hậu và đất. Tinh dầu được chưng cất tại Haiti và Réunion có nhiều hương vị của hoa hơn và được đánh giá có chất lượng cao hơn so với tinh dầu sản xuất tại Java với hương vị nhiều mùi khói hơn. Tại miền bắc Ấn Độ, tinh dầu được sản xuất từ cỏ hương bài mọc hoang. Tinh dầu này được gọi tại đây là Khus hay Khas và được coi là hơn hẳn tinh dầu thu được từ cỏ hương bài do con người gieo trồng. Nó hiếm khi được tìm thấy bên ngoài Ấn Độ do phần lớn tinh dầu được tiêu thụ ngay trong quốc gia này

Giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi

Trồng cỏ hương bài để xử lý chất thải chăn nuôi. ảnh theo kinh tế nông thôn

Phải xử lý chất thải của sản xuất chăn nuôi. Đúng vậy, nhưng xử lý bằng những công cụ, phương pháp, kỹ thuật, công nghệ, ….., thậm chí mẹo gì thì chưa có cơ quan nào hệ thống và hướng dẫn đầy đủ cho người chăn nuôi nên trên thực tế, ô nhiễm do chăn nuôi vẫn đang hiện hữu một cách thách thức.

Trong các kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi hiện mới chỉ thường được nhắc đến công nghệ Biogas nhưng thực tế thì không phải chỉ có công nghệ khí sinh học là tối ưu, là thay thế được tất cả các phương pháp khác, giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra, còn chưa kể đến giá thành đắt, công nghệ nhập từ nhiều nguồn khác nhau hiện còn chưa thống nhất, đòi hỏi người sử dụng phải có hiểu biết kỹ thuật, ….

Nhưng nếu ngành chăn nuôi tập trung hơn vào phát huy nội lực, hoàn thiện và nâng cao nhiều giải pháp truyền thống để sử dụng hiệu quả hơn, phát huy tối đa kinh nghiệm, kế thừa kết quả nghiên cứu của nhiều ngành khác, … thì cũng đã có khá nhiều phương pháp hữu hiệu sử dụng được ngay cho công tác giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra mà giá thành lại rẻ, dễ sử dụng. Một trong những cách ấy là sử dụng cây Hương Bài, một loài cỏ có thể mọc hoang dễ dàng ở mọi vùng miền trên cả nước.

Loại thực vật này mang nhiều tên gọi khác nhau ở các quốc gia khác nhau. Ở Việt Nam, cỏ Vetiver còn được gọi là cỏ Hương Bài hay còn gọi là cỏ Hương lau với nguồn gốc chủ yếu từ Philippine, Thái Lan hoặc thuộc dòng Nam Ấn.

 Cỏ Vetiver (tên khoa học là Vetiveria zizanioides thuộc họ Andropogoneae) đã được Ngân hàng thế giới triển khai trồng từ những năm 1980 tại Ấn Độ nhằm mục đích giữ đất và nước. Hơn 20 năm qua, cỏ Vetiver như một loài sinh vật kỳ lạ thu hút các nhà khoa học đã dày công nghiên cứu về sức sống mãnh liệt đến đặc biệt của nó.

Đến nay việc sử dụng hệ thống cỏ Vetiver được nhiều nước khuyến cáo sử dụng như một biện pháp kỹ thuật sinh học nhằm ổn định đất ở các sườn dốc, mái dốc, xử lý nước thải, xử lý những vùng đất ô nhiễm, cải thiện môi trường, …nhiều lợi ích khác như ép lấy tih dầu dùng làm mỹ phẩm, dược phẩm (sản lượng dầu Vetiver đạt 250 tấn/năm, giá 80-250 USD/kg), làm thức ăn chăn nuôi ở giai đoạn còn non có giá trị tương đương cỏ mật và cỏ Kikuyu, hấp dẫn để tiêu diệt nhiều loài sâu bọ phá hoại hoa màu, ngăn ngừa lớp cỏ dại, giữ đất, nước, cải tạo đất, làm chất độn chuồng, phân xanh, bảo vệ các cồn cát ven biển, làm đồ thủ công mỹ nghệ, lợp nhà, làm gạch, làm dây buộc, làm cây cảnh, ….

Nếu như những năm đầu mọi người biết đến Vetiver là loại cỏ chống xói mòn, giữ đất, nước thì gần đây mọi người lại đang nhắc nhiều đến Vetiver với chức năng xử lý chất thải khá hữu hiệu của nó. Ứng dụng cỏ Vetiver xử lý nước thải là một công nghệ xử lý bằng thực vật được đánh giá là một công nghệ  rất mới, sáng tạo và rất có triển vọng. Đây là một biện pháp đơn giản, dễ làm, rất kinh tế, hiệu quả và rất tự nhiên.

Do hiệu quả cao, đơn giản, kinh tế nên hệ thống cỏ Vetiver (Vetiver System – VS) đã được ứng dụng tại hơn 100 nước trên thế giới.VS cải thiện chất lượng nước thải và xử lý nước bị ô nhiễm bằng cách giữ lại bùn đất, còn rác rưởi bị trôi theo dòng nước; Hấp thụ kim lọai nặng và các chất gây ô nhiễm; Khử độc các hóa chất nông, công nghiệp và tiêu thụ lượng lớn nước thải (6,861 lít nước/1 kg sinh khối khô cỏ Vetiver/ngày).

Cỏ Vetiver lần đầu tiên được dùng để xử lý nguồn chất thải từ các nhà vệ sinh ở Oxtralia vào năm 1996 với kết quả cứ trồng 100 khóm cỏ Vetiver/50m2 đủ để tiêu giải hết lượng nước thải từ một khu vệ sinh ở một công viên. Ở Oxtralia và Trung Quốc đã công bố két quả thực nghiệm trồng 3,5 ha cỏ Vetiver có thể xử lý 4 triệu lít mỗi tháng trong mùa hè và 2 triệu lít mỗi tháng trong mùa đông. Ổtalia đã xử lý rất hiệu quả khối lượng lớn nước thải công nghiệp bằng cỏ Vetiver tới 1,4 triệu lít nước thải/ngày tại một nhà máy chế biến lương thực và 1,4 triệu lít nước thải/ngày tại một lò mổ sản xuất thịt bò.

Cỏ Vetiver có khả năng đặc biệt về xử lý ô nhiễm nước là do nó có thể hấp thụ nhanh chóng các kim loại nặng và các chất dinh dưỡng khác trong nước và có thể chịu được những chất này dù ở hàm lượng rất cao. Tuy hàm lượng những chất này trong cỏ Vetiver nhiều khi không cao như ở một số giống cây siêu tích tụ khác nhưng do nó phát triển rất nhanh và cho năng suất rất cao (năng suất cỏ khô đạt tới 100 tấn/ha/năm) nên cỏ Vetiver có thể tiêu giảm một lượng chất dinh dưỡng và kim loại nặng lớn hơn rất nhiều so với phần lớn các giống cây siêu tích tụ khác.

Riêng về xử lý nước thải cho chăn nuôi thì ví dụ ở Quảng Đông – Trung Quốc là một ví dụ rất điển hình. Trung Quốc vốn là một nước nuôi nhiều lợn nhất thế giới, riêng tỉnh Quảng Đông có tới 1.600 trại lợn, trong đó có hơn 130 trại sản xuất hơn 10.000 con lợn thịt mỗi năm. Mỗi trại lợn này xả ra 100 – 150 tấn nước thải mỗi ngày. Cỏ Vetiver đã đồng chiến thắng với cỏ Cyperus Alternifolius trong việc xử lý hữu hiệu lượng nước thải khổng lồ này khi được trồng thử nghiệm ở các bãi ngập nước thải nuôi lợn với 10 giống cỏ khác.

Ở Việt Nam, cỏ Vetiver thực ra đã được du nhập rất lâu những chủ yếu được trồng để lấy tinh dầu. Từ năm 1999, mạng lưới Vetiver Việt Nam do ông Ken Crismier (chuyên gia của Mạng lưới Vetiver quốc tế -TVNI) làm điều phối viên được chính thức thành lập. Đến năm 2001 -2003, sau nhiều thí nghiệm thành công thì Bộ Nông nghiệp và PTNT, Bộ Giao thông vận tải  mới cho phép sử dụng cỏ Vetiver vào các mục đích giảm nhẹ thiên tai, chống sạt lở các công trình giao thông.

Tuy nhiên, gần đây đã bước đầu có một số thử nghiệm tại một nhà máy chế biến thủy sản cho kết quả hàm lượng Nitơ tổng số giảm 91% sau 72 giờ và gần đây nhất là công bố của các tác giả Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Duy Chinh, Nguyễn Việt Thắng – Trường Đại học Khoa học Huế thì khả năng xử lý nước thải của Vetiver được khẳng định thêm ở Việt Nam và được khuyến cáo sử dụng rộng rãi. Theo kết quả nghiên cứu này, hàm lượng oxy hòa tan (DO) sau xử lý bằng cỏ Vetiver tăng từ 2,95mg/l đến 4,93mg/l trong 12 ngày, hiệu suất đạt tới 67,12%.

Ngược lại nhu cầu oxy hóa học (COD) lại giảm đáng kể, từ 420 mg/l xuống còn 120 mg/lit sau 12 ngày xử lý và đã giảm 1,92 lần so với trướckhi xử lý. Hàm lượng Ni tơ cũng giảm 1,94 lần, hàm lượng P cũng giảm 2,503 lần so với trước khi xử lý. Nguồn nước sau khi xử lý có giá trị các thông số kỹ thuật hầu hết đạt TCVN 5945 – 2005 loại B, điều này chứng tỏ cỏ Hương Bài có khả năng xử lý chất thải chăn nuôi lợn rất hữu hiệu, rẻ tiền và dễ nhân rộng.

Nguồn tổng hợp: wikipedia.org, báo Kinh tế nông thôn