Ứng dụng công nghệ sinh học để xử lý chất thải chăn nuôi tại HTX Chăn nuôi dịch vụ cổ đông-thành phố Sơn Tây pdf

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỂ XỬ LÝ
CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TẠI HTX CHĂN NUÔI DỊCH VỤ CỔ
ĐÔNG-THÀNH PHỐ SƠN TÂY
Đỗ Thị Hậu, guyễn Thị Yến, Lê Văn Tri
SUMMARY
Bio treatment of pig manure to reduce pollution
in Co Dong co-operative-Son Tay city
In the five years returnned to here, there has been a considerable increase in pig
production in Co Dong breeding co-operative. At present, the number of pig has reached
nearly 100,000. The growth of this industry has caused a surplus of manure. As a result,
there is a greater problem of water, air and soil pollution. So Biotech jsc was treated
manure with bio-mix production to reduce pollution in the farm.
Waste treatment processes with Bio-Mix1 and Bio-Mix2 has gained positive results.
Air enviroment has improved by reducing 30-50% H
3
and H
2
S in the farm, the bio-
chemical index COD, BOD
5
of waste water had obtain vietnamese standared to eliminate
outside. Fertilizer produced from peat absorbed pig waste has good quality, lowcost.
Reduce prodution cost around 300.000 vietnamesedong/ton. This paper is a part of the
reseach results in project “Treatment waste of pig farm in Ha Tay for producing Microbe-
organic fertilizer”.
Keywords: Bio-mix, waste of pig, H
3
and H
2
S in the farm.

I. T VN 
Hp tác xã (HTX) chăn nuôi dch v
C ông-Thành ph Sơn Tây ưc thành
lp tháng 5-2006, vi hơn 50 thành viên.
ây là HTX có qui mô ln vi tng àn
ln lên n gn 100.000 con, tng àn gà
trên 500.000 con. Doanh thu mi năm ca
HTX hàng chc t ng (tr chi phí). Tuy
nhiên, ti HTX chăn nuôi dch v C ông
vn  nan gii hin nay là ô nhim môi
trưng do phân thi gây ra. Mt s trang
tri ã m bo ưc v sinh môi trưng,
nhưng mt s khác do c thù chăn nuôi
tp trung quá ln nên u tư chưa  
xây dng h thng x lý cht thi. Mi
tháng, trung bình mt trang tri chăn nuôi
thi ra hàng trăm tn thi, ngoài mt s ít
ưc x lý qua biogas còn li chưa ưc
x lý trit  nên gây ô nhim môi trưng
[4] nht là môi trưng không khí. Ti các
trang tri chăn nuôi hàm lưng các cht
khí NH
3
và H
2
S dao ng t 1,0-7,1 ppm.
ây chính là 2 cht khí gây nên mùi hôi
thi trong trang tri [5].
Trưc vn  trên, nhm h tr cho
HTX gii quyt ưc vn  ô nhim và

nâng cao hiu qu chăn nuôi, S Khoa hc
và Công ngh tnh Hà Tây cũ (nay là S
KH&CN Hà Ni) ã giao Công ty c phn
công ngh sinh hc thc hin  tài “Xử lý
môi trường phân thải của các trang trại
chăn nuôi tại Hà Tây để sản xuất phân bón
vi sinh”.
II. VT LIU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CU
1. Vật liệu nghiên cứu
- Ch phNm BioMix-1 và BioMix-2
Hai loi ch phNm trên ã ưc Cc S
hu trí tu-B Khoa hc và Công ngh cp
bng c quyn sáng ch “Chế phm
hương liệu men sinh học tổng hợp” s 7913
theo Quyt nh s 17441/Q-SHTT ngày
14.08.2009 và ã ăng ký cht lưng theo
tiêu chuNn TCCS 02:2007/BIO và TCCS
03:2007/BIO
2. Phương pháp nghiên cứu
* B trí thí nghim:
B trí 3 thí nghim x lý cht thi trên
các ng  và trong các b cha có th tích
cht thi là 8 m
3
vào 3 tháng: tháng 5; tháng
6 và tháng 7 năm 2008.
+ Thí nghiệm 1: X lý phân thi rn
bng ch phNm Bio-Mix 1 vi 4 liu lưng
0,1; 0,3; 0,5; 0,7 kg/5 m

3
phân thi.
+ Thí nghiệm 2: X lý phân thi lng
bng ch phNm Bio-Mix 2 vi 3 liu lưng
0,6; 0,8; 1,0 kg/8 m
3
phân thi.
+ Thí nghiệm 3: X lý phân nưc thi
bng ch phNm Bio-Mix 2 vi 4 liu lưng
0,1; 0,2; 0,4; 0,6 kg/8 m
3
nưc thi.
* Phương pháp phân tích:
+ Phân tích hàm lưng cht hu cơ: 10
TCN 366-2004; N (%); P
2
O
5
(%); K
2
O (%):
TCVN 5815-2001
+ Phân tích vi sinh vt ti Khoa sinh
hc-Trưng HKHTN- i hc Quc gia
Hà Ni.
+ Phân tích khí và các ch tiêu hóa sinh
nưc thi ti Trung tâm Giáo dc và Phát
trin sc ký-Trưng HBK Hà Ni.

Sơ đồ xử lý các nguồn phân thải chăn nuôi tại HTX chăn nuôi dịch vụ Cổ Đông

III. KT QU VÀ THO LUN
1. Phân tích một số chủng vi sinh vật gây
bệnh trong chất thải trước khi xử lý chế
phm Bio-Mix
Trưc khi ưa ch phNm sinh hc
BioMix-1 và BioMix-2 vào x lý phân
thi, nưc thi chăn nuôi ln,  tài ã ly
mu phân và nưc thi  phân tích mt s
ch tiêu vi sinh vt gây bnh. Kt qu ưc
trình by  bng 1.
Bảng 1. Một số vi sinh vật gây bệnh đường ruột trong phân và nước thải chăn nuôi
Loại VSV
Trước khi xử lý
Nước thải (CFU/ml) Phân thải (CFU/gam)
E.coli
2,98 × 10
5
2,71 × 10
8
Salmonella spp.
1,52 × 10
4
1,71 × 10
6
Vibrio spp.
1,83 × 10
5
1,81 × 10
6
Shigella spp.

2,56 × 10
5
2,20 × 10
6

Trứng ký sinh trùng 10
1
-10
2
10
3
-10
4

Kt qu phân tích cho thy trưc khi
x lý ch phNm Bio-Mix hàm lưng các vi
sinh vt gây bnh u rt cao. Khi thi trc
tip ngun nưc thi này ra mương máng
s làm ô nhim ngun nưc và là nơi có
nguy cơ cao gây ra các bnh t, l cho
con ngưi.
2. Ảnh hưởng của liều lượng Bio-Mix 1
đến mức độ phân giải và hàm lượng các
chất khí thoát ra từ đống ủ phân thải rắn
(qui trình 1) (bảng 2)
Kt qu nghiên cu ca Gerardo
Buelna va Paul lessard, 1997 cho thy,
97% NH
3
và

100% H
2
S trong phân thi ã
ưc x lý khi s dng h thng lc sinh
hc (s dng tng m hu cơ và các vsv
phân gii hu cơ)  x lý phân thi lng
[5]. Ying-Chien Chung et al. ã ghi nhn
kt qu s dng 2 chng VSV
Thiobacillus thioparus CH11 x lý H
2
S
và itrosomonas europaea x lý NH
3
trong hn hp phân thi và thy rng, trên
95% các cht khí trên ã ưc phân hy
[6]. Kt qu s dng ch phNm Bio-Mix
x lý rác ti bãi rác Soi Nam-Thành ph
Hi Dương cho thy hàm lưng khí NH
3

gim t 53,0-60,0%; H
2
S gim t 55,0-
67,4% [2]. Trong nghiên cu này kt qu
x lý ch phNm thu ưc cũng tương t
như  Hi Dương.
Kt qu phân tích hàm lưng các cht
khí thoát ra ti 5 ng  trong c 3 t cho
thy: Sau 8, 12 ngày x lý lưng khí NH

3

và H
2
S trong các ng  thí nghim thp
hơn ng i chng. Thi gian  càng lâu
thì mùi càng gim, sau 12 ngày  ch phNm
lưng khí NH
3

thoát ra gim 26-30%, H
2
S
gim 50% t TCVN 5938-2005.  lưng
ch phNm 0,5 lít và 0,7 lít Bio-Mix1/5 m
3

phân thi rn cho hiu qu x lý cao. Xét v
hiu qu kinh t cho chi phí mua ch phNm
thì vi lưng ch phNm Bio-Mix1 là 0,5
lít/5 m
3
x lý là tt nht.
Bảng 2. Ảnh hưởng của chế phm Bio-Mix1 đến hàm lượng các chất khí thoát ra từ đống ủ
Chỉ tiêu

Thời gian
NH
3
(mg/m

3
) H
2
S (mg/m
3
)
Đợt 1 tháng 5/2008
Trước khi xử lý 336,5 87,0
Sau khi xử lý (ngày) 3 8 12 15 3 8 12 15
Liều lượng
chế phẩm
(kg/5 m
3
)
Đ/C 295,0 283,0 259,0 253,5 87,0 83,5 66,0 65,0
0,1 296,5 226,6 207,5 193,4 84,5 68,5 44,0 41,0
0,3 307,5 219,5 207,0 188,2 82,0 62,0 41,5 33,6
0,5 307,5 213,8 194,6 178,5 82,0 58,0 40,0 35,6
0,7 312,0 215,5 191,0 178,6 79,0 59,0 41,0 33,2
Đợt 2 tháng 6/2008
Trước khi xử lý 357,5 95,0
Sau khi xử lý (ngày) 3 8 12 15 3 8 12 15
Liều lượng
chế phẩm
(kg/5 m
3
)
Đ/C 324,0 296,0 265,0 243,5 91,0 83,0 72,0 56,5
0,1 322,5 216,5 197,0 188,5 88,5 67,0 38,6 36,0
0,3 325,5 212,7 202,0 195,0 84,0 66,5 40,0 35,5

0,5 329,5 215,5 188,6 181,5 85,0 64,0 35,0 33,0
0,7 343,5 214,6 182,3 181,0 81,5 57,5 32,0 32,0
Đợt 3 tháng 7/2008
Trước khi xử lý 365,0 98,0
Sau khi xử lý (ngày) 3 8 12 15 3 8 12 15
Liều lượng
chế phẩm
(kg/5 m
3
)
Đ/C 325,0 292,5 274,5 260,5 91,0 81,5 73,5 61,5
0,1 326,5 257,3 198,3 188,5 84,5 67,0 39,5 36,5
0,3 334,5 223,2 186,5 180,0 85,0 63,0 38,7 32,7
0,5 338,0 226,0 180,1 175,5 83,0 66,0 33,2 30,8
0,7 339,0 219,5 180,6 171,0 79,0 58,5 32,0 30,0
TCVN 5938:2005 NH
3
: 200 mg/m
3
H
2
S: 42 mg/m
3


3. Ảnh hưởng của liều lượng Bio-Mix 2
đến mức độ tách nước trong phân thải
lỏng (qui trình 2) (bảng 3)
Sau 18 gi x lý lưng nưc trong thu
ưc cao nht  lưng ch phNm 0,6 kg/8 m

3

là 4,37 m
3
(tương ng là 54,6%);  lưng
ch phNm 0,8 kg và 1,0 kg lưng nưc
trong thu ưc tương ương nhau ln lưt
là 4,90 m
3
(tương ng là 61,2%) và 4,97 m
3

(tương ng là 62,2%). Vì vy trong x lý
hn hp phân thi  quy mô ln nên dùng
lưng ch phNm 0,8 kg/8 m
3
(tương ng vi
2,0 kg cho 20 m
3
phân thi lng) ch phNm
là tt nht ng thi làm gim chi phí trong
quá trình x lý.
Bảng 3. Ảnh hưởng của liều lượng Bio-Mix2 đến khả năng tách nước trong phân thải lỏng
Lần thử
nghiệm
(lần)
V phân
lỏng
(m
3

)
Lượng
Bio-Mix 2

(kg)
Thời gian
kết lắng
(giờ)
Lượng nước sạch sau lắng
Lần 1 Lần 2 Lần 3
m
3
% m
3
% m
3
%
TN1
Bể 1 8 0,6 6 3,12 39,0 3,22 40,3 3,18 39,8
Bể 2 8 0,6 12 3,75 46,9 3,66 45,8 3,76 47,0
Bể 3 8 0,6 18 4,33 54,0 4,40 55,0 4,38 54,8
TN2
Bể 1 8 0,8 6 3,35 41,9 3,40 42,5 3,43 42,9
Bể 2 8 0,8 12 4,06 50,8 4,17 52,1 4,12 51,5
Bể 3 8 0,8 18 4,92 61,5 4,87 60,9 4,90 61,3
TN3
Bể 1 8 1,0 6 3,54 44,3 3,49 43,6 3,51 43,9
Bể 2 8 1,0 12 4,42 55,3 4,48 56,0 4,39 54,9
Bể 3 8 1,0 18 4,99 61,8 4,94 62,0 4,97 62,1

Sau khi tách nưc phn phân c
ưc than bùn hp th làm nguyên liu
sn xut phân bón hu cơ. Trong phm vi
 tài ã cho than bùn hp th phân thi
lng 8 ln. Bng 4 là kt qu phân tích
hàm lưng các cht dinh dưng trong hn
hp phân thi-than bùn.
Bảng 4. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong than bùn đã được hấp thụ cặn thải lỏng
Lần hấp thụ
Các chỉ tiêu phân tích
pH OC (%) N
TS
(%) P
2
O
5
hh (mg/100g) K
2
O (%)
Lần 1 6,8 22,1 0,76 40,1 0,40
Lần 2 7,1 22,2 0,79 40,4 0,41
Lần 3 6,8 22,4 0,81 41,3 0.41
Lần 4 6,8 22,7 0,83 41,9 0.42
Lần 5 7,0 23,2 0,84 42,3 0.43
Lần 6 6,9 23,9 0,84 42,3 0,43
Lần 7 7,0 24,4 0,85 42,4 0,44
Lần 8 7,2 24,8 0,86 42,6 0,45

Sau 8 ln hp th hàm lưng các cht
dinh dưng tăng lên áng k, c th trong 1

tn than bùn ã hp th phân ln có 8,6 kg N
tương ương vi 19 kg phân urê; 4,26 kg
P
2
O
5
tương ương 25 kg lân supe; 4,5 kg K
2
O
tương ương 7,5 kg kaliclorua. S dng
nguyên liu này  sn xut phân bón tit
kim ưc trên dưi 300.000 /tn phân bón.
4. Ảnh hưởng của chế phm Bio-Mix2
đến chất lượng nước thải (qui trình 3)
* Trưc khi x lý:
Trưc khi x lý ch phNm các ch tiêu
như cht rn lơ lng, COD, BOD
5
, S
2-
phân
tích ưc u vưt quá tiêu chuNn Vit
N am quy nh thi ra môi trưng loi C [1].
Cht rn lơ lng gp 3 ln, COD gp 4 ln,
BOD
5
gp 5 ln nên ã gây ô nhim môi
trưng nưc xung quanh các trang tri chăn
nuôi.
* Sau khi x lý:

Kt qu nghiên cu ca Gerardo
Buelna va Paul lessard, 1997 cho thy, sau
khi cho phân thi lng ưc x lý qua h
thng lc sinh hc có tng m là các cht
hu cơ các ch tiêu hóa sinh như BOD
5

gim 34%; SS gim 94%; TKN gim 26%
[5]. Theo Trung tâm ng dng KH&CN
thuc S KH&CN tnh Vĩnh Phúc khi cho
nưc thi chy qua h thng b lc các ch
tiêu COD gim 3-5 ln còn 298 mg/l, SS
còn 113 mg/lít (gim 6 ln) [3]. Trong
nghiên cu này, ch phNm Bio-Mix ưc
s dng  x lý nưc thi trong b cha
th 2 và b th 3. Kt qu ưc trình bày
ti bng 5.
Bảng 5. Một số chỉ tiêu hóa sinh nước thải chăn nuôi trước
và sau khi xử lý chế phm sinh học Bio-Mix2
Thời gian theo dõi Các chỉ tiêu phân tích (mg/lít)
pH SS COD BOD
5
N
ts
P
ts
S
-2
Đợt 1
(tháng 5/2008)

Trước xử lý 8,2 668,3 1648,5 565,7 242,4 36,8 3,6
Sau xử lý 6,9 122,6 350,2 97,1 90,6 11,3 0,74
Đợt 2
(tháng 6/2008)
Trước xử lý 8,0 701,2 1602,2 521,5 191,8 33,2 3,9
Sau xử lý 7,0 105,7 382,1 101,2 96,8 12,8 0,95
Đợt 3
(tháng 7/2008)
Trước xử lý 8,4 689,8 1597,3 591,8 202,4 29,3 2,9
Sau xử lý 6,8 103,8 334,5 93,2 89,7 14,7 0,86
TCVN 5945-2005 loại C 5-9 200 400 100 60 8 1

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
8
Kt qu phân tích các ch tiêu hóa sinh trong nưc thi sau khi x lý ch phNm Bio-
Mix 2 cho thy, ch phNm Bio-Mix 2 có tác dng làm kt lng cht hu cơ lơ lng trong
nưc xung áy b cha nên ã làm cho nưc tr nên trong hơn, hàm lưng COD,
BOD
5
, S
2-
u thp  mc cho phép như: COD gim t 1616,0 mg/lít xung còn 355,6
mg/lít; BOD
5
gim t 560,6 mg/lít xung còn 97,2 mg/lít; SS gim t 686,4 mg/lít xung
110,7 mg/lít và t TCVN 5945-2005 loi C.
5. Hàm lượng một số vi sinh vật gây bệnh trong nước thải sau khi xử lý chế phm
Kt qu nghiên cu ca Gerardo Buelna, Paulessard và cng s cho thy, trong bùn
thi phân ln sau khi x lý bng h thng BIOSOR
TM

không có vi khuNn hình que và gim
áng k vi khuNn E.coli [5].
Sau khi x lý ch phNm Bio-Mix 1 và Bio-Mix 2 trong phân và nưc thi chăn nuôi
ln vi khong thi gian nht nh. Các mu phân và nưc thi ưc ly  phân tích mt
s ch tiêu vi sinh vt gây hi. Kt qu phân tích ưc trình bày trong bng 6.
Bảng 6. Một số vi sinh vật gây bệnh đường ruột trong phân và nước thải chăn nuôi sau
khi xử lý chế phm Bio-Mix 1 và Bio-Mix 2
Loại VSV Nước thải (CFU/100 ml) Phân thải (CFU/100 gam)
E.coli 11 20
Salmonella spp. 0 0
Vibrio spp. 0 0
Shigella spp. 0 0
Trứng ký sinh trùng 19 27
Kt qu cho thy, sau khi x lý ch phNm Bio-Mix 1 và Bio-Mix 2 các vi sinh vt
có hi b tiêu dit gn như toàn b, sau 3 tun x lý gn như không xut hin trong
mu phân thi và nưc thi chăn nuôi E.coli và trng ký sinh trùng ch còn rt ít.
IV. KT LUN VÀ KIN N GHN
1. Kết luận
+ ã xây dng ưc 03 quy trình x lý ch phNm Bio-Mix 1 và Bio-Mix 2 cho phân
thi rn, hn hp phân thi lng và nưc thi chung tri.
+ Sau khi x lý ch phNm hàm lưng các cht khí N H
3
và H
2
S gim t 30-50%, các
ch tiêu hóa sinh trong nưc thi gim t 3-5 ln và t TCVN loi C v nưc thi. Các vi
sinh vt gây bnh ưng rut gn như không xut hin.
+ Sau khi than bùn hp th vi cn phân thi lng, ưc dùng làm nguyên liu sn
xut phân bón hu cơ vi sinh cht lưng cao. S dng nguyên liu này ã giúp tit kim
chi phí sn xut trên dưi 300.000/1 tn phân bón.

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
9
2. Kiến nghị
 ngh các cơ quan qun lý có chính sách ưa ch phNm vào áp dng ti các trang
tri ca các a phương.
TÀI LIU THAM KHO
1 Tiêu chuNn Vit Nam v nưc thi loi C: TCVN 5945-2005.
2 Ủy ban nhân dân thành phố Hải Dương. Báo cáo kt qu D án: ng dng công
ngh sinh hc (Bio-Mix1 và Bio-Mix2) x lý rác và nưc thi ti bãi rác Soi Nam-
Thành ph Hi Dương, tháng 12-2008.
3 http//www.gogreen.com.vn. Công ngh lc nưc thi.
4 http//www.vcn.vnn.vn. Thy gì  mt HTX chăn nuôi mnh nht nhì min Bc.
5 Gerardo Buelna, Paulessard et al. Centre de Recherche Industrielle du Québec,
Canada. 2000. comprehensive pig manure treatment using the BIOSOR
TM

biofiltration process.
6 Ying-Chien Chung; Chihpin Huang, Ching-Ping Tseng; and Jill Rushing Pan.
Biotreatment of H
2
S- and NH
3
-containing waste gases by co-immobilized cells
biofilter.
gười phản biện: PGS. TS. guyễn Văn Viết