Trên cơ sở nguyên lý của hệ thống Chickenponics và kết quả kiểm nghiệm vi sinh vật an toàn đối với sản phẩm rau thu hoạch từ hệ thống (E.Coli, Salmonella, Coliform), Trung tâm Sinh thái Nông nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã thử nghiệm và phát triển thành công hệ thống xử lý rác thải, tưới tự động và trồng rau/cây cảnh tại gia đình. Thay vì ủ tạo phân hữu cơ, tất cả rác thải sẽ được đổ trực tiếp vào thùng nước ủ. Hệ thống sẽ tự vận hành, phân hủy rác hữu cơ thành dinh dưỡng và không có mùi hôi thối.

Nguyên lý vận hành liên hoàn

Hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt gồm ba hợp phần chính: (1) bể chứa nước và thùng chứa rác hữu cơ; (2) hệ thống vận hành kiểu thủy canh; (3) bơm nước và sục khí.

Bể chứa nước có thể tích khoảng 0.5 – 0.7m³. Rác sinh hoạt hữu cơ (như cơm thừa, canh, thịt, cá, bã tôm cua…) thu gom được đổ trực tiếp vào thùng chứa, hằng ngày hoặc 2-3 ngày một lần tùy lượng rác thải của gia đình. Trong bể thả 5-10 cá rô để kiểm soát ấu trùng muỗi.

Hợp phần vận hành tương tự thủy canh được lắp đặt nhằm: (1) tăng cường oxy giúp tăng cường quá trình phân hủy tự nhiên đối với rác thải; (2) là môi trường để vi sinh vật cư trú và phân hủy hữu cơ; (3) tạo các giao động vật lý giúp kiểm soát tảo phát triển trong nước ủ phân; và (4) trồng bổ sung thêm rau theo cơ chế thủy canh.

Song song với hợp phần vận hành kiểu thủy canh, bể chứa phân cũng được bổ sung hạt/lưới nhựa nhằm cung cấp nơi trú ngụ cho vi sinh vật. Sục khí cung cấp oxy để thúc đẩy quá trình phân hủy hữu cơ tự nhiên. Với sự vận hành song song của các hợp phần này, mùi hôi và vi sinh vật gây hại được kiểm soát.

Nước ủ sẽ được sử dụng để tưới trực tiếp cho rau, cây cảnh các tầng nhà khác nhau thông qua hệ thống được thiết kế tự động (được đặt tên là: “bán nhỏ giọt” do Trung tâm Sinh thái phát triển, vật liệu ống PVC, lỗ phun 3-5 mm để hạn chế tắc).

Tiết kiệm công sức và nước tưới

Hệ thống vận hành hoàn toàn tự nhiên. Không cần bổ sung vi sinh hoặc bất kỳ hóa chất nào khác. Do sử dụng môi trường nước ủ và dùng nước tưới trực tiếp, thất thoát dinh dưỡng do tưới hoặc mưa lớn sẽ nhỏ hơn so với cách ủ phân compost để sử dụng như cách thức áp dụng phổ biến hiện nay của các gia đình trồng rau. Bên cạnh đó, hệ thống giúp tiết kiệm rất nhiều công và nước tưới so với việc ủ compost và tưới thủ công.

Theo nhu cầu thu hoạch, rau trồng trên nền đất được bón bổ sung thêm NPK thông qua thùng tưới nhỏ (chứa nước và siphon).

Với công suất bơm 150w, trong điều kiện nắng nóng ở Hà Nội, mỗi ngày hệ thống bơm hai lần, mỗi lần 70-80 giây (khoảng 70-80 lít nước cho mỗi lần tưới: cho tổng 6 m² trồng rau trên tầng thượng và 25 chậu cây cảnh các tầng).

Việc điều tiết chế độ bơm tự động và dinh dưỡng hữu cơ được cấp thường xuyên giúp cây phát triển tốt trong điều kiện tầng đất trồng mỏng (10-12 cm, trên tầng thượng), và điều kiện nắng nóng ở Hà Nội mà không cần mái che.

Hệ thống vận hành đơn giản, dễ làm vệ sinh khi cần thiết, không mùi, nước ủ phân tương đối trong (cá sống khỏe), và giúp tiết kiệm nước tưới rất nhiều so với cách tưới vòi thông thường, đặc biệt đối với nhà cao tầng.

Sau 10-12 tháng vận hành, dừng đổ rác hữu cơ vào hệ thống trong 2-3 ngày. Sau đó làm vệ sinh thùng nhận rác. Cặn/rác xả ra dùng trực tiếp cho cây cảnh hoặc rau. Nếu thiết kế hai thùng nhận rác thì có thể đổ rác sang thùng chứa thứ hai. Sau một vài tuần thì làm vệ sinh thùng một để tránh mùi hôi.

Hệ thống xử lý rác thải hữu cơ và tưới bán tự động phù hợp với các gia đình đô thị giúp tiết kiệm nước tưới và chất thải, bảo vệ môi trường, cung cấp các loại rau sạch cho gia đình và tăng cường cảnh quan cho gia đình và đô thị nói chung.

Cơ chế vận hành của hệ thống cũng có thể áp dụng cho sản xuất rau/quả, xử lý chất thải chăn nuôi ở qui mô nhỏ và vừa.

Các hệ thống aquaponics ở miền Bắc, nơi có mùa đông lạnh và không thuận lợi để nuôi cá trong khoảng thời gian này, có thể sử dụng rác thải sinh hoạt trực tiếp như hệ thống này để cung cấp dinh dưỡng cho cây rau/quả. Sang xuân khi thời tiết ấm lên và có thể thả cá, gia đình chỉ cần vận hành hệ thống bằng nước sạch (trong thời gian 3-5 ngày), hai lần thay nước, để làm vệ sinh hệ thốnglà có thể thả cá.

NASATI