Tro bay là sản phẩm phụ công nghiệp thu được từ các nhà máy phát điện, là sản phẩm phụ của quá trình đốt than hoặc than non (Sideris & cs., 2018). Hàng năm, trên thế giới phát thải ra khoảng 750 triệu tấn tro bay (Zabihi-Samani & cs., 2018). Tại Việt Nam, theo thống kê của Bộ Xây dựng năm 2020, có 25 nhà máy nhiệt điện đốt than đang hoạt động, phát thải ra tổng lượng tro, xỉ khoảng 13 triệu tấn/năm, trong đó tro bay chiếm từ 80% đến 85%. Lượng phát thải tập trung chủ yếu ở khu vực miền Bắc, chiếm 65%, miền Trung chiếm 23% và miền Nam chiếm 12% tổổng lượng thải. Theo dự báo, tổng lượng tro xỉ phát sinh cộng dồn sẽ tăng từ 71,3-71,6 triệu tấn/năm (2025) lên đến 173,7-176,6 triệu tấn/năm (2030) và lên tới 613,8-616,1 triệu tấn/năm (2045) theo các kịch bản phụ tải và quy hoạch phát triển ngành nhiệt điện (Lê Văn Tuấn & Nguyễn Quốc Toản, 2021).

Thành phần hóa học của tro bay chủ yếu là hỗn hợp các ôxit vô cơ như SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, TiO₃, MgO, CaO, K2O, SO₃, Na₂O, P₂O₅, MnO và có thể chứa một lượng than chưa cháy (Bhatt & cs., 2019). Phần lớn tro bay phát thải được xử lý bằng cách chôn lấp, chiếm đến khoảng 80% (Amran & cs., 2020), phần còn lại được ứng dụng trong xây dựng: sản xuất bê tông, vật liệu nền đường, ổn định/hóa rắn (S/S) gốc xi măng, tạo Clinker xi măng và gần đây là bê tông geopolymer (Hemalatha & Ramaswamy, 2017). Tro bay còn được áp dụng trong nông nghiệp làm phân bón, đất nhân tạo, bảo quản nông sản,... (Đỗ Quang Huy & cs., 2007). Ở Việt Nam, tro bay chủ yếu được tận dụng trong chế tạo vật liệu xây dựng. Tuy nhiên, tổng lượng tro xỉ đã tiêu thụ cộng don qua các năm hiện vẫn chỉ đạt khoảng 48% so với tổng lượng phát thải từ trước đến nay. Lượng tro, xỉ nhiệt điện vẫn còn tOn đọng tương đối nhiều (khoảng hơn 48 triệu tấn), chưa được thực hiện phân loại riêng biệt tro với xỉ và thiếu công nghệ để xử lý.

Giá thể hữu cơ giữ vai trò quan trọng với các loại hoa và cây cảnh dùng để trang trí không gian sống. Giá thể tạo môi trường sống tốt cho rễ cây phát triển một cách ổn định. Ngoài việc cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây, giá thể còn hấp thụ và trữ nước, gia tăng độ ẩm và lưu trữ không khí cho cây, giúp cây giữ nhiệt và chống lại sự khô hạn (Nguyễn Duy Hạng, 2006). Ngày nay, với nhu cầu tạo không gian sống xanh sạch, đạt chuẩn chất lượng, hạn chế sự phát sinh của sâu bệnh, đảm bảo nguon dinh dưỡng, thì nhu cầu về thẩm mỹ đang được chú trọng. Trong hoa trên giá thể là một hướng đi mới được coi là giải pháp tối ưu cho việc thay thế đất trong nhằm tận dụng phụ phẩm nông nghiệp và tiết kiệm diện tích đất trong trọt (Nguyễn Thị Mỹ Thạnh & Phạm Thị Mỹ Trâm, 2018), mang đến nguồn cây tạo cảnh quan đáp ứng được mọi yêu cầu nâng cao giá trị, đời sống tinh thần của con người và ngày càng được ưa thích.

Cây hoa đồng tiền trồng trên giá thể bổ sung tro bay

Tro bay của Nhà máy nhiệt điện Phả Lại sử dụng trong nghiên cứu có thành phần chủ yếu là chất khoáng, trong đó Si (15,3%), Al (25,8%), K (9,2%), Fe (6,1%), có tính kiềm (pHKCl = 8,9); có kích thước nhỏ, mịn (khoảng 1-8pm); có chứa các nguyên tố kim loại nặng nhưng với hàm lượng khá thấp (đều nằm dưới ngưỡng của QCVN 03:2023/BTNMT đối với đất nông nghiệp).

Giá thể hữu cơ được bổ sung tro bay sau 8 tuần ủ có hàm lượng chất dinh dưỡng khá cao. Công thức giá thể có bổ sung 15-20% tro bay vào nguyên liệu ủ cho hàm lượng lân hữu hiệu tăng 13,1-34,3%, kali hữu hiệu tăng từ 8,3-18,8% so với đối chứng không chứa tro bay, độ hoai mục sau 8 tuần ủ đều đạt trên 80%, đồng thời hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây hại (E. coli và Salmonella), có thể đảm bảo cho sự sinh trưởng phát triển của hoa cây cảnh.

Sử dụng giá thể hữu cơ có bổ sung tro bay có tác dụng hỗ trợ sự sinh trưởng phát triển của cây hoa, kích thích sự phát triển lá, ra hoa sớm và cải thiện chấ't lượng hoa của cây hoa đồng tiền. Trong đó, tỷ lệ tro bay bổ sung phù hợp nhất với sinh trưởng và phát triển của cây hoa đồng tiền là 15%. Tuy nhiên, để đảm bảo hàm lượng kim loại nặng trong giá thể đạt tiêu chuẩn cho phép và tránh gây ảnh hưởng đến cây trồng và môi trường chỉ nên bổ sung tro bay vào nguyên liệu ủ với tỷ lệ 10-15%.

Tro bay được bổ sung vào nguyên liệu để sản xuất giá thể với các tỷ lệ 5%, 10%, 15%, 20% và ủ theo phương pháp bán hảo khí. Kết quả cho thấy, giá thể hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp được bổ sung tro bay có hàm lượng dinh dưỡng khá, hạn chế sự có mặt của E. coli và Salmonella, pH đạt trung tính, hàm lượng kim loại nặng không vượt quá QCVN 03-MT:2015/BTNMT đảm bảo cho sự sinh trưởng phát triển của hoa cây cảnh. Thí nghiệm trồng hoa đồng tiền trên giá thể hữu cơ có bổ sung tro bay cho hiệu quả rõ rệt đối với tốc độ sinh trưởng, năng suất thu hoạch ở mức sai số có ý nghĩa, số hoa thu hoạch ở công thức bổ sung 15% tro bay đạt 1,75 hoa, cao hơn so với đối chứng không bổ sung tro bay 40%. Tỷ lệ tro bay 10-15% là khoảng thích hợp để bổ sung vào đống ủ giá thể hữu cơ, trong đó tỷ lệ 15% cho hiệu quả tốt nhất trên cây hoa đồng tiền, giúp cho hoa cây cảnh sinh trưởng và giảm chi phí trong quá trình chăm sóc.