Thương mại hóa 20 năm kết quả nghiên cứu

Từ các chủng giống vi khuẩn và xạ khuẩn như Bacillus, Lactobacillus, Streptomyces, nấm men Saccharomyces… đã được tuyển chọn, PGS Chính đã sản xuất được chế phẩm vi sinh xử lý môi trường Sagi bio và ứng dụng tại Nhà máy Xử lý và Chế biến chất thải Phú Thọ, Công ty cổ phần phát triển công nghệ môi trường Bình Phước... “Vào thời điểm đó, chúng tôi vẫn chưa hoàn thiện được quy trình nên việc ứng dụng chỉ ở mức độ hạn chế”, PGS Chính cho biết.

Những thành công đó là cơ sở để PGS Tăng Thị Chính chọn hướng nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ chất thải sinh hoạt. Đây cũng là mục đích theo đuổi của nhiều nhà máy xử lý chất thải Việt Nam như Cầu Diễn (Hà Nội), Thủy Phương (Huế), Nam Định… hơn mười năm qua nhưng chưa thành công vì “sản phẩm không đạt chất lượng do chưa phải là phân hữu cơ vi sinh, hàm lượng hữu cơ thấp cũng như không đạt tiêu chuẩn khác”. 

Theo PGS Chính, để xử lý thành công rác thải sinh hoạt thành phân bón hữu cơ cần phải trải qua hai giai đoạn: giai đoạn một dùng chế phẩm vi sinh với các loại vi khuẩn ưa nhiệt có hoạt lực enzym amylaza, proteaza cao và các xạ khuẩn ưa nhiệt sinh xenlulaza amylaza cao để ủ nóng và ủ chín nhằm phân giải chất thải hữu cơ thành mùn hữu cơ; ở giai đoạn hai, mùn hữu cơ được tinh lọc, tiếp tục được phối trộn với nhóm vi khuẩn hữu ích như cố định nitơ tự do, cố định ni tơ cộng sinh, phân giải lân, sinh chất kích thích sinh trưởng cũng như các chất dinh dưỡng khác để “biến” nó thành phân hữu cơ vi sinh.

Quy trình này được nhiều quốc gia áp dụng thành công từ vài chục năm nay như ở Nhật Bản, Bỉ… nhưng lại khó bê nguyên mẫu mô hình sang áp dụng ở Việt Nam, “bởi chất thải rắn sinh hoạt ở các nước này đã tiến hành phân loại rác từ đầu nguồn còn Việt Nam chưa thể thực hiện được”, theo PGS Chính. Trong rác thải đô thị Việt Nam, tỷ lệ chất hữu cơ khá cao, từ 46 đến 60%, nhưng lại nằm lẫn với các loại khác như chất dẻo, nhựa, xốp (6 đến 12%), kim loại chứa sắt (0,1 đến 0,5%), xương động vật (0,5 đến 1,5%), phế thải xây dựng (3 đến 8,5%)... Nếu không phân loại rác trước khi xử lý thì khó có thể tiến hành được quy trình chế biến thành phân bón hữu cơ, hoặc nếu tiến hành thì hiệu quả cũng không cao, như trường hợp nhà máy ở Hà Nam và Quy Nhơn, Bình Định.

Trong lúc tìm cách tối ưu hóa quy trình xử lý và chế biến chất thải sinh hoạt thành phân bón hữu cơ phù hợp với điều kiện Việt Nam, PGS Chính đã được Bộ KH&CN giao dự án sản xuất thử nghiệm độc lập cấp Nhà nước “Hoàn thiện công nghệ sản xuất và triển khai ứng dụng chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt để xử lý rác thải sinh hoạt và sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh tại các nhà máy xử lý rác thải” (2012-2014) với tổng kinh phí 4,5 tỷ đồng. “Đây là cơ hội quá tốt để chúng tôi thương mại hóa kết quả nghiên cứu của mình, chuyển giao những gì đã làm được trong suốt 20 năm qua đến các doanh nghiệp Việt Nam”.

Khó khăn mà PGS Chính gặp phải khi nhận dự án này là cần liên kết với doanh nghiệp đáp ứng được yêu cầu như cung cấp vốn đối ứng, đầu tư xây dựng nhà xưởng, mua sắm trang thiết bị để có thể triển khai sản xuất ngay tại nhà máy. Việt Nam không thiếu các doanh nghiệp đủ tiềm lực kinh tế nhưng không phải doanh nghiệp nào cũng đủ can đảm bỏ hàng chục tỉ cùng các nhà nghiên cứu theo đuổi một dự án chưa từng có tiền lệ thành công ở trong nước. Vậy đâu là ứng viên phù hợp với dự án?     

“Sản phẩm thật” từ hợp tác với doanh nghiệp

Vào thời điểm đó, ứng viên lý tưởng của dự án, Công ty TNHH một thành viên Quản lý công trình đô thị Hà Tĩnh, xuất hiện và đề nghị được tham gia, theo lời giới thiệu của một “bạn hàng” quen thuộc, bởi tỉnh này cũng “ấp ủ ý định tận thu rác thải sinh hoạt thành phân bón hữu cơ ngay ở giai đoạn đầu xây dựng nhà máy” như lời bộc bạch của giám đốc Lê Quang Đức.

Đề cập trường hợp có được “đối tác vàng”, PGS Chính chia sẻ: “Nhiều người nói chúng tôi may mắn nhận được cơ hội ‘từ trên trời rơi xuống’ nhưng quả thật nó không đến một cách ngẫu nhiên. Vì tín nhiệm ‘một nhà nghiên cứu vào tận nơi ủ rác, thò tay bốc rác để kiểm tra lượng mùn hữu cơ phân hủy’, ông giám đốc Công ty cổ phần Phát triển công nghệ môi trường Bình Phước đã giới thiệu tôi với Hà Tĩnh. Khi ấy dù có nhiều lời mời chào hợp tác hấp dẫn nhưng Hà Tĩnh vẫn quyết định chọn tôi”.

Bản thân công ty Hà Tĩnh cũng là doanh nghiệp hết sức năng động, chịu khó tìm tòi cải tiến. Họ đã cùng với công ty Bình Phước và chuyên gia hãng Menart.sprl (Bỉ) cải tạo, lắp đặt thêm một số bộ phận để hệ thống này phù hợp với điều kiện Việt Nam. Nhờ vậy, Hà Tĩnh đã khắc phục được hạn chế của dây chuyền công nghệ Bỉ, vốn được thiết kế phù hợp với rác thải đã được phân loại đầu nguồn và độ ẩm không cao, trong khi hai nhà máy rác ở Quy Nhơn, Phủ Lý, cũng sử dụng dây chuyền của hãng Menart.sprl nhưng không cải tiến nên chỉ đạt kết quả xử lý 20 đến 30%. Hà Tĩnh còn lắp đặt thêm dây chuyền sản xuất gạch không nung từ tro xỉ, sản phẩm thu được sau khi đốt rác thải rắn.

Giai đoạn một của dự án diễn ra suôn sẻ khi chế phẩm Sagi bio được áp dụng thành công. Nó đã thuyết phục giám đốc Lê Quang Đức đầu tư thêm hai tỷ đồng xây dựng phòng thí nghiệm và mua sắm thêm các trang thiết bị như tủ lưu trữ chủng giống vi sinh, máy nghiền nguyên liệu, tủ sấy dụng cụ, máy đo pH để bàn, thiết bị lên men vi sinh… bởi đã thực sự “đặt niềm tin vào tri thức khoa học trong công tác xử lý rác. Ngoài phân giải chất hữu cơ, chế phẩm của chị Chính còn có tác dụng hạn chế mùi, ngăn chặn quá trình sinh trưởng của các ổ ấu trùng ruồi, muỗi, qua đó giảm thiểu hóa chất diệt ruồi. Về lâu dài, việc xử lý toàn bộ lượng rác thải đưa về nhà máy đã đạt tới 97% đã góp phần tiết kiệm chi phí đầu tư dài hạn, tiết kiệm quỹ đất chôn lấp chất thải”.

Ở góc độ kinh doanh, việc mua toàn bộ chế phẩm không chỉ khiến nhà máy thiếu chủ động trong sản xuất mà còn gia tăng thêm chi phí đầu vào. Vấn đề này chỉ được giải quyết khi nhà máy làm chủ quy trình xử lý và tự sản xuất chế phẩm. 

Quyết tâm của đối tác cũng góp phần thúc đẩy PGS Chính hoàn thiện quy trình để “đem lại sản phẩm thật chứ không phải sản phẩm mang tính đối phó” đồng thời giảm chi phí sản xuất, rút ngắn thời gian ủ từ 50 ngày xuống còn 30-35 ngày. PGS Chính đã đào tạo, nâng cao chuyên môn cho các cán bộ phòng thí nghiệm nhà máy về kỹ thuật phân tích chất lượng môi trường và nuôi cấy vi sinh vật. Như vậy, thay vì cung cấp toàn bộ chế phẩm thì PGS Chính chỉ còn cung cấp giống sản xuất để các cán bộ ở đây tự sản xuất chế phẩm vi sinh, qua đó giảm tới 50% giá thành sản phẩm so với trước đây.

Từ mẻ phân bón hữu cơ vi sinh đầu tiên, PGS Chính đem trồng khảo nghiệm ngay trong nhà máy, trên các loại đất cát bạc màu mang từ nhiều nơi về với các loại rau màu phổ biến như ngô, dưa hấu, cải xanh… Sau khi thu hoạch, sản phẩm đều được gửi đến các đơn vị có chức năng phân tích để đánh giá dư lượng của các kim loại nặng và vi sinh vật gây bệnh. “Kết quả cho thấy hàm lượng chì trong bắp ngô của chúng tôi thấp hơn bắp ngô bán ngoài chợ”, theo PGS Chính. Để có được kết quả xác thực hơn, sản phẩm đã được gửi đi xét nghiệm tại Trung tâm chứng nhận phù hợp (Quacert) và Công ty cổ phần Chứng nhận và kiểm định (Vinacontrol). Một lần nữa, các kim loại nặng như asen, chì, thủy ngân, cadmi cũng như những vi khuẩn có hại trong sản phẩm đều không có, hoặc nếu có thì ở dưới mức cho phép. Bên cạnh đó, đất trồng các loại rau màu này đã trở nên tơi xốp, cải thiện được tính chất đất.

Điều đáng mừng với cả nhà nghiên cứu và doanh nghiệp là Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cấp giấy phép sử dụng chế phẩm Sagi bio trong lĩnh vực xử lý môi trường và Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đưa các sản phẩm phân bón sản xuất từ chất thải rắn sinh hoạt của công ty Quản lý Công trình đô thị Hà Tĩnh vào danh mục phân bón được cấp giấy phép lưu hành. PGS Chính cũng đã đăng ký bảo hộ độc quyền quy trình sản xuất với Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ KH&CN.

Với thành công này, giám đốc Lê Quang Đức đã đề nghị và được lãnh đạo tỉnh Hà Tĩnh cho phép sử dụng toàn bộ lượng phân bón khảo nghiệm cải tạo 200 ha đất cát bạc màu do khai thác titan ở huyện Thạch Hà. Sau một năm dùng mùn hữu cơ và phân bón hữu cơ vi sinh cải tạo đất, khu vực hoang hóa đã trở thành vùng rau xanh bạt ngàn. Vì vậy, UBND tỉnh Hà Tĩnh đã phê duyệt quy hoạch đưa vùng đất này trở thành vùng chuyên canh rau củ quả đến năm 2020. “Với chúng tôi, điều lớn nhất mà dự án mang lại là kết quả nghiên cứu đã được chứng thực”, PGS Chính vui mừng cho biết.