Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn

Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
MỞ ĐẦU
Ngày nay vấn đề phát triển kinh tế gắn liền với môi trường và phát triển bền vững là vấn
đề cấp thiết và mang tính thời đại liên quan đến nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau.Trong
quá trình phát triển và hội nhập khi nền kinh tế nước ta đang từng bước công nghiệp hóa hiện
đại hóa thì việc quản lý, bảo vệ và cải thiện môi trường, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên
là nội dung quan trọng trong các chiến lược và kế hoạch phát triển kinh tế- xã hội của đất nước.
Ở nước ta ngành chăn nuôi lợn mỗi năm sản xuất khoảng 70% tổng sản lượng thịt cho
nhu cầu tiêu thụ trong nước. Những năm gần đây xu hướng phát triển các đàn lợn cho tỷ
lệ nạc cao từ các giống ngoại, nhằm phục vụ không những nhu cầu trong nước mà còn cho
thị trường xuất khẩu, đã được khẳng định, dẫn đến cường độ chăn nuôi lợn ngày càng gia
tăng. Năm 2005 sản lượng lợn đã đạt 27,4 triệu con và 2,29 triệu tấn thịt, đưa Việt Nam
lên vị trí thứ 6 và thứ 8 thế giới về số đầu lợn và sản lượng thịt lợn. [31 ]
Tuy nhiên việc chăn nuôi tập trung lại làm nảy sinh các vấn đề về môi trường và
phòng chống dịch bệnh. Vì nhiều lí do khác nhau vệ sinh môi trường ở cơ sở chăn nuôi
chưa được quan tâm đúng mức đang gây ra những bất cập trong phòng chống dịch bệnh
và ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống của các khu dân cư. Hầu hết các trại chăn nuôi
còn hạn chế dùng chế phẩm sát trùng vì các chất này ảnh hưởng trực tiếp đến vật nuôi.
Chính vì lẽ đó các vi sinh vật gây bệnh có điều kiện thuận lợi để phát triển luôn tiềm ẩn
nguy cơ bùng phát dịch bệnh cho đàn vật nuôi và từ vật nuôi lây sang người. Dịch lợn tai
xanh,dịch nở mồm long móng đang xảy ra ở nước ta và các nước trong khu vực trong thời
gian gần đây đã chứng tỏ điều này. Ngoài ra các dịch bệnh như dịch Leptospirosis, Tụ
huyết trùng cũng đã xảy ra trong thời gian vừa qua. Cùng với tình trạng dùng kháng sinh
tràn lan liên tục đã làm phát sinh các vi khuẩn nhờn thuốc với mật độ cao trong môi
trường chăn nuôi và để lại dư lượng kháng sinh trong thực phẩm. Điều này gây nguy cơ
nhiễm bệnh không chỉ với vật nuôi, người tiêu dùng mà còn đối với ngay những công
nhân làm việc trong trang trại.
Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp (PRRS), còn gọi là "bệnh lợn tai xanh" được phát
hiện lần đầu tiên ở nước ta vào năm 1997 trên đàn lợn nhập từ Mỹ, qua kiểm tra có huyết thanh
dương tính[29]. Tuy nhiên, mãi tới đầu năm 2007 bệnh phát thành dịch ở 7 tỉnh phía Bắc, sau

đó lan nhanh ra một số tỉnh miền Trung và miền Nam, gây tổn thất rất lớn về kinh tế. Hiện nay
vẫn đang tiếp tục xảy ra ở một số tỉnh trong cả nước. Đây là một loại dịch bệnh truyền nhiễm
rất nguy hiểm, có tốc độ lây lan nhanh. Bệnh này do virus Lelystad gây ra. Virus này tấn công
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
vào đại thực bào làm giảm chức năng hệ thống bảo vệ cơ thể, làm tăng nguy cơ nhiễm các
bệnh kế phát như: tả, phó thương hàn, liên cầu khuẩn, hen suyễn...và chỉ lây từ lợn sang lợn
chứ không lây bệnh cho người.
Báo cáo của Cục Thú y tại cuộc họp chiều 22.4 cho biết, hiện dịch tai xanh đang tấn công
đàn lợn tại 657 xã thuộc 50 huyện của 10 tỉnh, thành: Hà Tĩnh, Quảng Nam, Thanh Hóa, Nghệ
An, Lâm Đồng, Thừa Thiên-Huế, Thái Bình, Thái Nguyên, Nam Định và Ninh Bình. Tổng
cộng đã có tới 222.059 con lợn mắc bệnh, trong đó 221.352 con bị tiêu hủy. [29]
Một trong những nguyên nhân gây dịch bệnh lan nhanh trên diện rộng là do công tác vệ
sinh, phòng dịch bệnh không tốt,Các trang trại đã bị dịch tấn công là nơi phát sinh những
nguồn bệnh. Bệnh lây lan qua gió, không khí, nước, qua dụng cụ chăn nuôi, vận chuyển lợn,
thức ăn gia súc hoặc do người chăn nuôi, người mua bán lợn, thịt lợn từ vùng có dịch sang
vùng chưa có dịch, lây lan do tiếp xúc giữa con lợn ốm và lợn khỏe.Quá trình phát thải và lan
truyền các chất ô nhiễm mang theo các vi rút gây bệnh là mối đe dọa đến sự phát triển của
ngành chăn nuôi,sức khỏe của con người và môi trường sinh thái.
Hiện nay ở nước ta việc vệ sinh phòng chống dịch bệnh thường sử dụng số lượng lớn các
hoá chất khử trùng, tiêu độc. Các loại hoá chất được dùng phổ biến nhất là: Crezine, Cloamin,
Formalin, vôi bột, NaOH, Ca(OH)
2
… và gần đây có thêm một số loại nữa được giới thiệu và
sử dụng ở nước ta như BKA, Benkocid, Virkon, dung dịch iốt v.v.. Những hoá chất này đều
gây ô nhiễm nguồn nước, đất, không khí và nếu được sử dụng nhiều, chúng sẽ gây ảnh hưởng
xấu đến sức khoẻ con người. Hàng năm ở nước ta sử dụng hàng trăm ngàn tấn hoá chất trong
thú y để tiêu trùng khử độc. Nhiều loại hoá chất khử trùng tiêu độc trong chăn nuôi rất đắt
(BKA, Virkon v.v.) làm tăng chi phí trong chăn nuôi.

Trong những năm gần đây ở nước ta Trung tâm Phát triển Công nghệ cao và Viện Công
nghệ môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu một loại dung
dịch điện hóa. Đây là một dung dịch có khả năng khử trùng cao, không độc đối với vật nuôi,
con nguời, thân thiện với môi trường và có giá thành rẻ vì vậy đây là một dung dịch có thể đáp
ứng được các yêu cầu về xử lý môi trường, phòng chống dịch bệnh trong ngành chăn nuôi ở
nước ta.
Để góp phần giảm thiểu ô nghiễm,bảo vệ môi trường và PTBV ngành chăn nuôi lợn của
nước ta, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa
trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn ” với các mục tiêu nghiên cứu như sau:
• Nghiên cứu ứng dụng dung dịch điện hoạt hoá khử trùng, khử mùi không khí môi
trường chăn nuôi lợn nhằm giảm thiểu mật độ vi sinh gây bệnh và các khí độc hại trong môi
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
trường chăn nuôi, hạn chế sự phát tán của chúng vào môi trường xung quanh và ảnh hưởng
tới sức khỏe của con người.
• Sử dụng dung dịch điện hoạt hoá khử trùng nước và dụng cụ chăn nuôi nhằm giảm tỉ
lệ mắc bệnh đường ruột, tránh hiện tượng lây nhiễm chéo bệnh giữa các chuồng khi sử dụng
chung dụng cụ chăn nuôi, hạn chế khả năng phát tán vi sinh vật vào không khí.
• Khử trùng nước thải đạt tiêu chuẩn về vi sinh trước khi xả vào môi trường.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
CHƯƠNG I . TỔNG QUAN
I.1. TỔNG QUAN VỀ CHĂN NUÔI LỢN Ở VIỆT NAM
I.1.1. Tình hình chăn nuôi lợn
Chăn nuôi lợn ở Việt Nam có từ lâu đời. Theo một số tài liệu của khảo cổ học, nghề
chăn nuôi lợn ở Việt Nam có từ thời đồ đá mới cách đây khoảng 1 vạn năm. Từ khi, con người
biết sử dụng công cụ lao động là đồ đá, họ đã săn bắn, hái lượm và bắt được nhiều thú rừng,
trong đó có nhiều lợn rừng. Khi đó, họ bắt đầu có ý thức trong việc tích trữ thực phẩm và

lương thực cho những ngày không săn bắn và hái lượm được và họ đã giữ lại những con vật đã
săn bắn được và thuần dưỡng chúng. Cũng từ đó nghề chăn nuôi lợn đẵ được hình thành.
Ở nước ta hiện nay ngành chăn nuôi lợn chủ yếu là nhập các giống lợn ngoại, đực và cái
cần thiết và thích hợp vào Việt Nam, nhân thuần chủng để tạo ra các dòng của các giống lợn
khác nhau phù hợp với thị trường và điều kiện chăn nuôi nước ta. Tiến hành cho các giống lợn
ngoại lai tạo với các giống lợn địa phương để nâng cao sức sản xuất và sức đề kháng bệnh,
chọn các công thức lai phù hợp cho các vùng sinh thái khac nhau. Đồng thời, tích cực bảo tồn
các giống lợn bản địa dưới các hình thức nguyên vị và chuyển vị ở các vùng trong cả nước.
Phấn đấu đến năm 2010, đàn lợn nước ta có số lượng khoảng 31 triệu con và lợn thịt có tỉ lệ
lạc trong thân thịt từ 52-55%.[ 34]
Trong 5 năm qua (từ năm 2001 đến 2005), đàn lợn trong cả nước có tốc độ tăng trưởng
nhanh. Tổng đàn từ 21,8 triệu con năm 2001 tăng lên 27,43 triệu con năm 2005, tăng bình quân
đạt 6,3%/năm. Năm 2005 Đồng Bằng Sông Hồng có 7,42 triệu con tăng trưởng bình quân
10,0%/năm; tương ứng các vùng: Tây Bắc là 1,25 triệu con, giảm 0,8%/năm; Đông Bắc 4,57
triệu con, tăng 5,1%/năm, Bắc Trung Bộ 3,88 triệu con, tăng 3,9%/năm, Nam Trung Bộ 2,24
triệu con, tăng 3,9%/năm; Tây Nguyên 1,59 triệu con, tăng 14,9%/năm; Đông Nam Bộ 2,62
triệu con, tăng 9,1%/năm; Đồng Bằng Sông Cửu Long 3,83 triệu con, tăng 7,1%/năm. Mười
tỉnh có số đầu lợn lớn là Thanh Hoá 1,36 triệu con; Hà Tây 1,32 triệu; Nghệ An 1,24 triệu;
Thái Bình 1,13 triệu; Đồng Nai 1,14 triệu; Bắc Giang 0,93 triệu; Hải Dương 0,86 triệu; Nam
Định 0,77 triệu; Bình Định 0,66 triệu; ĐăkLăk 0,64 triệu.[34]
Đàn lợn nái năm 2005 đạt 3,88 triệu con, chiếm 14,2% tổng đàn. Trong tổng đàn nái có
khoảng 372 ngàn con nái ngoại, chiếm 9,6%; nái lai khoảng 2.990 ngàn con và nái nội khoảng
520 ngàn con. Các tỉnh có tỷ lệ lợn nái ngoại cao là thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai , Bình
Dương, Long An, Bến Tre...[33]
Hiện nay, hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn, hay còn gọi là bệnh “tai xanh” vẫn
đang tiếp tục xảy ra ở một số tỉnh trong cả nước. Đây là một loại dịch bệnh truyền nhiễm rất
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
nguy hiểm, có tốc độ lây lan nhanh Virus có trong dịch mũi, nước bọt, tinh dịch (trong giai

đoạn nhiễm trùng máu), phân, nước tiểu và phát tán ra môi trường. Ở lợn mẹ mang trùng, virus
có thể lây nhiễm cho bào thai từ giai đoạn giữa thai kỳ trở đi và virus cũng được bài thải qua
nước bọt và sữa. Lợn trưởng thành có thể bài thải virus trong vòng 14 ngày trong khi đó lợn
con và lợn choai bài thải virus tới 1-2 tháng. Virus có thể phát tán thông qua các hình thức: vận
chuyển lợn mang trùng, theo gió (có thể đi xa tới 3 km), bụi, bọt nước, dụng cụ chăn nuôi và
dụng cụ bảo hộ lao động nhiễm trùng, thụ tinh nhân tạo, do người chăn nuôi, mua bán lợn từ
vùng có dịch tới vùng chưa có dịch và có thể do một số loài chim hoang.[ 30]
Các giải pháp nhằm xử lý dịch bệnh và hạn chế sự lây lan của dịch bệnh ra các vùng chưa
có dịch của nhà nước ta là:
• Thực hiên tiêu hủy lợn đã bị nhiễm bệnh bằng các hố chôn tập chung và tiến hành trợ
cấp cho các hộ gia đình có lợn bị nhiễm bệnh với giá là 25000đ/1kg.
• Thực hiện công tác phòng chống dịch, tuyên truyền cho người dân hiểu và biết cách
phòng và trị bệnh khi có dịch sảy ra
• Ngày 22-4, Bộ NN&PTNT đã liên tiếp ra 2 công điện về việc hạn chế xuất khẩu lợn tiểu
ngạch qua biên giới và tạm thời dừng việc vận chuyển lợn từ Bắc vào Nam. Theo đó, kể từ
ngày 26- 4 tới đây, chỉ xuất khẩu tiểu ngạch lợn sống qua biên giới khi đáp ứng đủ các điều
kiện: Lô hàng lợn sống có xuất xứ từ những tỉnh, thành không có dịch “tai xanh" và có giấy
kiểm dịch của cơ quan thú y tại gốc xuất đi xác nhận lợn không bị bệnh. Lộ trình vận chuyển
của lô hàng đến biên giới không đi qua các tỉnh, thành có dịch “tai xanh"….[32 ]
Dịch lan nhanh và rộng trong thời gian ngắn do có một số nguyên nhân: Khí hậu khắc
nghiệt hơn so với mọi năm; nhu cầu thực phẩm càng ngày càng lớn khiến việc vận chuyển diễn
ra phức tạp và công tác kiểm soát dịch bệnh của chúng ta chưa sát sao, đôi khi bị buông lỏng.
Cùng với đó, việc chăn nuôi không đảm bảo vệ sinh hay nói cách khác là nuôi trong môi
trường “bẩn” như nước ta hiện nay cũng là một trong những yếu tố làm dịch bệnh bùng phát,
lây lan. Chính vì vậy việc thực hiện vệ sinh phòng chống dịch bệnh trong các trang trại chăn
nuôi lợn là một vấn đề hết sức cần thiết đối với ngành chăn nuôi ở nước ta hiện nay nhằm đảm
bảo số lượng và chất lượng lợn được xuất chuồng.
I.1.2. Đăc trưng của ngành chăn nuôi lợn
Việt Nam là một nước có nền kinh tế chủ yếu dựa vào nông nghiệp,trong đó chăn nuôi
chiếm 1 vị trí rất quan trọng, nó cung cấp thực phẩm cho nhu cầu trong nước và cung cấp cho

Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
nhu cầu xuất khẩu, trong đó ngành chăn nuôi lợn chiếm 70% GDP của toàn ngành. Mỗi năm
ngành chăn nuôi cung cấp cho thị trường khoảng 2,8 triệu tấn thịt lợn thương phẩm[ 29]. chăn
nuôi ở nước ta còn phân tán nhỏ lẻ, tận dụng, xen kẽ trong khu dân cư với một phần lớn chiếm
80% số hộ chăn nuôi, việc phát triển chăn nuôi chủ yếu vẫn là tự phát theo tư duy, tập quán cũ,
chưa gắn với quy hoạch cụ thể lâu dài theo vùng phù hợp; năng suất, chất lượng sản phẩm chăn
nuôi thấp, vấn đề dịch bệnh, ô nhiễm môi trường luôn thường trực đe dọa tới người chăn nuôi,
đây là những trở ngại lớn trước sự đòi hỏi cao, rất khắt khe của thị trường về chất lượng, vệ
sinh an toàn thực phẩm trong những năm tới. Các sản phẩm chăn nuôi vẫn chủ yếu được tiêu
thụ dưới dạng thô hoặc giết mổ thủ công, phân tán, các cơ sở giết mổ, chế biến còn ít, do đó
không nâng cao được chất lượng, giá trị kinh tế của sản phẩm, chưa xây dựng được thương
hiệu hàng hóa cũng như thương hiệu cơ sở sản xuất nên không thâm nhập được các thị trường
có sức tiêu thụ lớn, ổn định. Tiến bộ khoa học công nghệ về con giống, thức ăn, phòng ngừa
dịch bệnh... chưa được áp dụng một cách đồng bộ, rộng rãi do đó năng suất và chất lượng chăn
nuôi thấp
Trong những năm gần đây, Tại những vùng nông thôn Việt Nam số lượng trại chăn nuôi lợn
quy mô lớn ngay càng tăng. Hiện tại đã có nhiều tỉnh có các trại chăn nuôi tư nhân với trên 20
nghìn đầu lợn và cũng có nhiều hộ cá thể nuôi trên 100 con. chăn nuôi lợn ở nước ta đã tăng
trưởng khá về tổng đàn, chất lượng đàn cũng như quy mô sản xuất, kim ngạch xuất khẩu... Tuy
nhiên so với yêu cầu và khả năng thì kết quả này còn quá khiêm tốn. Để nâng cao sức cạnh
tranh, mở rộng thị trường cho sản phẩm thịt lợn xuất khẩu theo các chuyên gia thì có rất nhiều
vấn đề đang đặt ra đòi hỏi chúng ta cần nhanh chóng giải quyết một cách triệt để như tăng
cường sử dụng các giống mới, kỹ thuật chăn nuôi tiên tiến, mở rộng quy mô sản xuất, xúc tiến
thị trường, phát triển công nghiệp chế biến, tạo thế chủ động về nguyên liệu phục vụ chế biến
thức ăn chăn nuôi…
Tuy nhiên, hiện nay tồn tại một loạt vấn đề liên quan đến quá trình phát triển ngành chăn
nuôi lợn cần giải quyết. Đó là ô nhiễm môi trường tại các trại chăn nuôi, tỉ số lợn nhiễm bệnh
và tỉ lệ lợn chết còn cao, dẫn đến tăng chi phí thức ăn và thuốc chữa bệnh (chiếm khoảng 70%

tổng chi phí). Đây chính là một trong những nguyên nhân dẫn đến nguy cơ rủi ro trong sản
xuất mặt khác nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có thể thường xuyên xảy ra
các ổ dịnh như; lở mồm long móng,tụ huyết trùng, phó thương hàn, hội chứng bệnh tiêu chảy,
hô hấp và sinh sản, dịch tả lợn và gần đây nhất là dịch lợn tai xanh (hội chứng rối loạn hô hấp
và sinh sản ở lợn). Đây là một loại dịch bệnh truyền nhiễm rất nguy hiểm, có tốc độ lây lan
nhanh. dịch lan nhanh và rộng trong thời gian ngắn do có một số nguyên nhân: Khí hậu năm
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
nay khắc nghiệt hơn so với mọi năm; nhu cầu thực phẩm càng ngày càng lớn khiến việc vận
chuyển diễn ra phức tạp và công tác kiểm soát dịch bệnh của chúng ta chưa sát sao, đôi khi bị
buông lỏng.hơn nữa việc vệ sinh phòng chống dịch bệnh ở các cơ sở sản xuất vẫn chưa được
quan tâm đúng mức khiến cho dịch bệnh có thể lan nhanh và gây thiệt hại rất lớn đối với người
chăn nuôi
Vì vậy chăn nuôi lợn ở nước ta cần phải lưu ý cả việc phát triển đàn, tăng năng xuất và vệ
sinh môi trường phòng chống dịch bệnh, như vậy mới có thể đảm bảo sản lượng và chất lượng
sản phẩm khi xuất chuồng.
I.2.QUY TRÌNH CHĂN NUÔI VÀ CÁC YẾU TỐ GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
I.2.1. Quy trình chăn nuôi của các trang trại chăn nuôi lợn
Ở nước ta hiện nay chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại thường được xác lập theo số đầu
lợn được nuôi trong một cơ sở sản xuất, nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường, đồng thời đảm bảo
cân đối giữa yêu cầu của đàn lợn và khả năng của cơ sở về nhu cầu tài chính, giống, thức ăn,
chuồng trại, cơ sở vật chất kỹ thuật và năng lực quản lý của cơ sở đó . cũng có thể hiểu là số
đầu lợn sau khi cai sữa có mặt thường xuyên trong một cơ sở chăn nuôi. Nếu ở cơ sở sản suất
giống thì chúng là lợn nái sinh sản và lợn đực giống. Ở cơ sở chăn nuôi tổng hợp bao gồm lợn
nái sinh sản, lơn đực giống, lợn con sau cai sữa là lợn thịt. sau đây là quy mô được đề xuất
trong chăn nuôi lợn công nghiệp; [ 25]

Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn

Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Quy mô lớn 200 - 500 nái
1000 - 2000 lợn thịt (có thể lớn hơn)
Quy mô vừa 50 - 100 nái
500 – 1000 lợn thịt
Quy mô nhỏ 30 – 50 nái
100 – 300 lợn thịt
Trước khi thả lợn con thì chuồng trại được dọn rửa, làm khô và khử trùng hợp vệ sinh. Trong
quá trình chăn nuôi phân và nước tiểu của lợn thải trực tiếp xuống nền chuồng và được công
nhân dọn rửa theo định kỳ, phân lợn được công nhân dọn và được đem trưc tiếp ra khu ủ phân
sau đó sử dụng bón ruộng, bán cho nông dân, các công ty chế biến phân vi sinh hoặc chuyển
xuồng hầm biogas theo đường ống nối với mương dẫn nước thải. Như vậy chất thải rắn phát
sinh trong quá trình chăn nuôi chỉ bao gồm; bao bì đựng thức ăn, vỏ chai lọ, túi linon đựng hóa
chất, thuốc thú y… các chất thải này co số lượng nhỏ dễ thu gom và xử lý. Hệ thống cấp nước
của trang trại phải bố trí xây dựng sao cho đủ để cung cấp cho đàn lợn với tiêu chuẩn là; [25 ]
• Lợn nái 100 lít/ngày đêm/1 con
• Lợn thịt 50 lít/ngày đêm/1 con
• Lợn con 25 lít/ngày đêm/1 con
Từ đó ta tính chung cho nhu cầu toàn trại để có lượng nước đáp ứng cho nhu cầu đàn lợn và
các hoạt động khác của trại. Nước thải của chăn nuôi lợn chủ yếu là nước tiểu của lợn và nước
vệ sinh chuồng trại vì vậy nên có hàm lượng chất hữu cơ cao do chứa cả phân chuồng.
Quá trình chăn nuôi một lứa lợn thịt khoảng từ 5-6 tháng, sau khi xuất chuồng thì chuồng
trại được dọn dẹp và để trống từ 7-15 ngày. Chuồng trại được bố trí và xây dựng sao cho
thoáng mát vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông, trong chuồng nuôi có hệ thống thông gió bằng
quạt hút để điều hòa không khí. Nhiệt độ bên trong chuồng được làm ấm bằng các bóng đèn
hoặc các bếp than trong mùa lạnh. Hệ thống làm mát được bố trí bằng các vòi phun mưa ở trên
mái chuồng trong mùa hè. Toàn bộ quy trình chăn nuôi được thể hiện theo sơ đồ tông quát ở
hình 1.1.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn

Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Hình 1.1; sơ đồ quá trình chăn nuôi lợn treo mô hình trang trại
I.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình gây ô nhiễm
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gây ô nhiễm cúa các trang trại chăn nuôi lợn là các
hoạt động sản xuất, các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sản xuất, các chính sách quản lý và việc
thực thi pháp luật;
• Quy mô sản xuất; quy mô sản xuất liên quan trực tiếp đến sự phát thải ô nhiễm của trang
trại, muốn tăng hiệu quả chăn nuôi thì phải tăng quy mô sản xuất,điều này có nghĩa là lượng
phát thải ô nhiễn của trang trại sẽ tăng lên theo quy mô của sản xuất.
• Vốn đàu tư; do vốn đầu tư của các trang trại không nhiều, chủ yếu là vào xây dựng
chuồng trại và con giống, hầu như không có nguồn vốn đầu tư vào việc bảo vệ môi trường nên
không giảm được phát thải. đối với các trang trai có nguồn vốn lớn hoặc đã bị nhân dân hoặc
cơ quan nhà nước nhăc nhở, kiến nghị họ sẽ quan tâm hơn trong việc xử lý chất thải và bảo vệ
môi trường.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Thả lợn con
Quá trình chăn
nuôi lợn
(5-6tháng)
-Thức ăn
-Nước uống
-Nước tắm rửa
chuồng trại
-Thuốc thú y
-Hóa chất khử
trùng
Lợn thịtNước rửa Dọn, rửa
chuồng
Nước thải
- Phân lợn

- Nước tiểu
- Nước thải tắm rửa
chuồng trại
- Thức ăn rơi vãi
- Lượng dư hóa chất
khử trùng
- Bao bì đựng thức ăn
và hóa chất
- Lượng dư hóa
chất khử trùng
- Không khí ẩm
- Làm khô chuồng
- Khử trùng chuồng
nuôi
-Không khí khô
-Hóa chất khử
trùng
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
• Trình độ lao động; ở các hộ gia đình và ở các trang trại vừa và nhỏ thì hầu hết là của
nông dân, kiến thức về chăn nuôi đa số là do tự tìm tòi và học tập, không qua trường lớp
chuyên môn nào cả, do đó nhận thức về công tác bảo vệ môi trường và các tác hại của ô nhiễm
tới chất lượng vật nuôi, sức khỏe cộng đồng rất thấp. đối với các trang trại có quy mô lớn thì
dược đầu tư cả về vốn và kỹ thuật nên vấn đề môi trường được quan tâm nhiều hơn và triệt để
hơn, có nhiều trang trại đã xây dựng hệ thống xử lý chất thải và hệ thống khử mùi nhằm giảm
thiểu ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi tới cộng đồng
• Sự quan tâm của các cấp chính quyền; sự xây dựng tràn lan các trang trại chăn nuôi
không theo một quy hoạch nào cùng với sự buông lỏng quản lý của chính quyền đã tạo điều
kiện cho các trang trại phát thải vào môi trường mà không cần qua xử lý
• Thực thi chinh sách và luật bảo vệ môi trường; do chưa có các văn bản về luật quy định

riêng cho lĩnh vưc này nên các trang trại không chú ý đến bảo vệ môi trường. Một mặt do các
hoạt động chăn nuôi từ xa xưa ít ảnh hưởng đến môi trường, các chất thải được xả và pha
loãng ngay trong môi trường xung quanh nên khi chăn nuôi với quy mô lớn gây ô nhiễm thì cả
chính quyền, cơ quan quản lý môi trường và người chăn nuôi đều lúng túng trong việc giải
quyết và áp dụng luật trong xử lý vi phạm
I.2.3 . Các vấn đề ô nhiễm trong trang trại chăn nuôi lợn
Trong những năm gần đây ở nước ta đã xuất hiện nhiều trang trại chăn nuôi với quy mô
vừa và nhỏ nhưng không tập chung mà phân bố phân tán nên chưa đáp ứng đủ các tiêu chuẩn
kỹ thuật về chăn nuôi và chuồng trại dẫn đến môi trường xung quanh đang bị ô nhiễm nghiêm
trọng không những ảnh hưởng tới năng suất chăn nuôi, sức khỏe của vật nuôi mà còn ảnh
hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh.
Nguồn gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi chủ yếu là các loại chất thải và mùi hôi từ
chuồng trại, được phân ra làm hai loại là chất thải lỏng (nước tiểu của gia súc) và chất thải nửa
rắn (nước phân chuồng và phân gia súc). Hàm lượng cao của các hợp chất nitơ, phốt pho,
BOD, COD và vi sinh vật (VSV) là các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường.
Hàng năm 1 con lợn trưởng thành có thể sản xuất ra 600-730 kg phân 1 năm.Phân lợn là
những chất liệu từ trong thức ăn, nước uống mà cơ thể lợn không sử dụng hay không tiêu hóa
được và thải ra ngoài cở thể. Phân gồm những thành phần: là những dưỡng chất không tiêu
hóa được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự tiêu hóa của vi sinh hay men tiêu hóa (chât xơ,
protein không tiêu hóa được, axit amin thoát khỏi sự hấp thụ đựơc thải qua nước tiểu(urea).
Các chất khoáng dư thừa cơ thể không sử dụng như P205, K2O, CaO, MgO,… Phần lớn xuất
hiện trong phân. Ngoài ra còn có các chất như;[25]
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
• Các chất căn bã của dịch tiêu hóa ( trypsin, pepsin …)
• Các mô tróc ra từ các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài
• Vật chất dính vào thức ăn: tro, bụi, cát sỏi …
• Các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn bị tống ra ngoài
Lượng phân thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng của vật nuôi, dựa vào thể trọng và lượng

thức ăn của lợn mà ta có thể tính được lượng phân mà chúng thải ra hàng ngày. Ngoài ra nước
tiểu của lợn cũng là một vấn đề hết sức quan trọng, một ngày lợn có thể thải ra 2-4 kg nước
tiểu,nước tiểu của chúng giàu đạm và thường bị trộn lẫn với phân nên là một trong những
nguyên nhân chính để gây ra ô nhiễm môi trường chăn nuôi lợn.[ 25 ]
I.2.3.1 Chất thải rắn.
Trong quá trình chăn nuôi lợn thì chất thải rắn phát sinh ở khá nhiều công đoạn nhưng chủ
yếu là phân lợn còn các chất thải rắn khác như Bao bì đựng thức ăn, dụng cụ lao động bị hỏng,
vỏ chai lọ, túi linon đựng hóa chất, thuốc thú y… các chất thải này có số lượng nhỏ dễ thu gom
và xử lý.
Do đặc tính sinh trưởng của lợn trong qúa trình sinh trưởng chúng cần một lượng lớn thức
ăn, tùy vào từng giai đoạn phát triển mà nhu cầu thức ăn của chúng khác nhau và lượng chất
thải hàng ngày cũng khác nhau. Thông thường trong một ngày một con lợn cần một lượng
thức ăn bằng khoảng 2,2-4 % trọng lượng cơ thể và thải ra lượng phân bằng khoảng 1,4-2 %
trọng lượng cơ thể. [27] Vì vậy nếu Lợn được chăn nuôi với quy mô lớn thì lượng phân thải ra
sẽ rất lớn. Nếu không được xử lý đúng cách và hợp vệ sinh thì sẽ gây ra ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng, làm ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của lợn, tới sức khỏe của người lao động và
cộng đồng dân cư xung quanh.
I.2.3.2 Ô nhiễm mùi.
Trong quá trình chăn nuôi lợn thì mùi sinh ra do quá trình phân hủy lượng thức ăn dư thừa,
bị rơi vãi và các chất cặn bã có trong phân và nước tiểu, mùi sinh ra trong quá trình chăn nuôi
lợn ở các trang trai chăn nuôi lợn thì vấn đề xử lý mùi là một vấn đề hết sức khó khăn.
Mùi tạo thành do một cơ chế phức tạp của các hợp chất vô cơ và hữu cơ mà ba thành phần
chủ yếu là NH3, H2S, và VOCs từ đó hình thành hơn 400 chất gây mùi [ 21 ]. Các khí sinh ra
từ phân và các chất thải khác của vật nuôi như CO2, NH3, CH4, H2S từ khu vực chôn ủ chất
thải chăn nuôi là các chất gây mùi và sinh ra một lượng mùi lớn chúng gây nguy hiểm tới sức
khỏe của người và vật nuôi.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Khi con người hít phải khí NH3 trên mức nồng độ cho phép là 25 mg/m3 sẽ có triệu chứng

chóng mặt, rát mắt, đau đầu. Nếu hít phải nhiều sẽ gây viêm và tổn thương đường hô hấp. Cụ
thể là bị viêm phổi và các bệnh về phổi, mức độ từ nhẹ đến nặng như sau: lưỡi khô và phồng
rộp; bỏng trong cổ họng, ho; ho co giật; khó thở một phần do co thắt phản xạ họng; mù từng
phần hoặc toàn phần; phù phổi; tử vong do xuất huyết phổi hoặc do mất phản xạ vì khó thở.
Đối với H2S, nồng độ cho phép là 15 mg/m3, đó là loại khí gây kích ứng các niêm mạc, kết
mạc và đường hô hấp khi con người hít phải. Tùy theo mức độ từ nặng đến nhẹ mà người
nhiễm khí này sẽ bị mất tri giác bất ngờ, co giật và dãn đồng tử; động kinh, ho khạc ra máu; ứ
tiết phế quản, cảm giác yếu mệt và dễ tử vong do ngạt.
Phân gồm những thành phần: là chât xơ, protein không tiêu hóa được, các chất béo, axit
amin thoát khỏi sự hấp thụ đựơc thải qua nước tiểu(urea), NH3 và H2S. Các chất khoáng dư
thừa cơ thể không sử dụng như P205, K2O, CaO, MgO,… Trên cơ sở đó mùi sinh ra do quá
trình chăn nuôi được hình thành theo cơ chế sau:
• Protein  NH3, các axít hữu cơ dễ bay hơi, H2S
• Các hợp chất hữu cơ  H2S, CO2, CH4…
• Các hợp chất chứa Nitơ  axit hữu cơ, NH3 …
Mùi trong chăn nuôi được hình thành theo nhiều cơ chế khác nhau và rất phức tạp, đi theo
những phản ứng hóa học và chu trình sinh học nhất định.
Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) vừa thừa nhận, chăn nuôi đang được coi là một ngành
gây ô nhiễm lớn, thậm chí lớn hơn mức gây ô nhiễm của ngành vận tải. Chất thải của gia súc
toàn cầu tạo ra tới 65% lượng Nitơôxít (N2O) trong khí quyển. Đây là loại khí có khả năng
hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO
2
. Động vật nuôi còn thải ra 9%
lượng khí CO
2
toàn cầu, 37% lượng khí Methane (CH
4
) – khí có khả năng giữ nhiệt cao gấp 23
lần khí CO
2

. Điều này có nghĩa là chăn nuôi gia súc đã được khẳng định là một tác nhân chính
làm tăng hiệu ứng nhà kính. Chăn nuôi gia súc còn đóng góp tới 64% khí Amoniac (NH
3
) – thủ
phạm của những trận mưa axit. [ 33 ]
Theo nghiên cứu của viện chăn nuôi về thực trạng môi trường chăn nuôi lợn quy mô nhỏ
(trong nông hộ) ở xã Trực Thái huyện Trực Ninh tỉnh nam Định (có 91,13% số hộ chăn nuôi
lợn) và xã Trung Châu thuộc huyện Đan Phượng của tỉnh Hà Tây (có 93,33 % số hộ chăn nuôi
lợn) thì nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí vượt mức cho phép rất nhiều lần.[33]
Bảng 1.1 mức độ ô nhiễm khí thải chăn nuôi
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Chỉ tiêu Đơn vị tính Trực Thái
(n=5)
Trung Châu
(n=5)
TCVN 5939-2005
NH3
mg/m3
0,90 0,98 0,2
H2S
mg/m3
0,044 0,032 0,0075
Bụi lơ lửng
mg/m3
0,138 0,032 0,2
Tổng số vsv vsv/m3 26788 10562 1500 – 1800 (1)
1250 - 1563 (2)
Nấm mốc Số bào tử/m3 1450 716 130 – 313 (2)

(1) Quy phạm tam thời của Trung tâm kiểm tra vệ sinh thú y Trung ương
(2) Tiêu chuẩn của Nga. 1991
Nồng độ NH3 và H2S ở cả 2 cơ sở đều cao hơn mức cho phép khá nhiều:
• Đối với Trực Thái là : NH3 (0,90 mg/m3) cao hơn TCVN 5938-2005 là 4,5 lần, H2S
(0,044 mg/m3) cao hơn TCVN 5939-2005 là 5,8 lần.
• Đối với Trung Châu là: NH3 (0,98 mg/m3) cao hơn TCVN 5938-2005 là 4,9 lần, H2S
(0,032 mg/m3) cao hơn TCVN 5939-2005 là 4,3 lần.
Mật độ tổng vi sinh vật và bào tử nấm tại các địa điểm nghiên cứu cao hơn nhiều lần so
với tiêu chuẩn cho phép của Trung tâm kiểm tra vệ sinh thú y Trung ương và Tiêu chuẩn của
Nga năm 1991
I.2.3.3 Nước thải.
Trong chăn nuôi lợn, nguồn nước đóng vai trò rất quan trọng nếu nguồn nước cấp cho lợn
bị nhiễm bẩn thì sẽ ảnh hưởng tới khả năng tăng trưởng của lợn. theo thống kê thì bình quân
một ngày: một con lợn nái cần sử dụng 100 lít nước/ngày đêm/1 con , Lợn thịt 50 lít/ngày
đêm/1 con, Lợn con 25 lít/ngày đêm/1 con. Lựơng nước này chủ yếu sử dụng vào việc tắm
rửa và dọn chuồng vì vậy nếu chăn nuôi lợn với quy mô lớn thì lượng nước thải hàng ngày của
trang trại sẽ rất lớn. Nước thải bao gồm nước rửa chuồng, nước tiểu và phân lợn, thức ăn rơi
vãi trôi theo nước rửa nên có hàm lượng BOD5 và COD cao
Theo nghiên cứu của viện chăn nuôi về thực trạng môi trường chăn nuôi lợn quy mô nhỏ
(trong nông hộ) ở xã Trực Thái huyện Trực Ninh tỉnh nam Định và xã Trung Châu thuộc huyên
Đan Phượng của tỉnh Hà Tây thì nồng độ các chất ô nhiễm và vi sinh vật trong môi trường đều
vượt mức cho phép rất nhiều lần đăc biệt là đối với nước thải: kết quả nghiên cứu được thể
hiện trên bảng 1.2
Bảng 1.2 mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi [ 33 ]
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Chỉ tiêu Đơn vị tính Trực thái
(n=10)
Trung châu

(n=10)
TCVN 5945-2005
Tổng số vsv cfu/ml 0,396x10
7
0,35 x 10
7
Colifrom cfu/ml 0,13 x 10
6
0,21 x 10
6
E.coli cfu/ml 1,3 x 10
3
1,0x 10
3
COD mg/l 3787 4044 80
BOD5 mg/l 1092 833,7 50
Từ bảng kết quả cho thấy nồng độ COD cao hơn mức cho phép đối với nồng độ COD
cho phép trong nước thải công nghiệp loại B (80 mg/l) là 47 lần đối với ở Trực Thái và
50.5 lần đối với ở Trung Châu. còn nồng độ BOD5 cũng vượt mức cho phép trong nước
thải công nghiệp loại B (50) là 22 lần đối với ở Trực Thái và 50.5 lần đối với ở Trung
Châu. Ngoài ra còn có các vi sinh vật như Colifrom, E.coli, và một số vi sinh vật gây bệnh
khác cũng đều trên mức cho phép nhiều lần. Nếu nước thải không được xử lý mà thải ra
ngay môi trường thì sẽ gây lên ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, các chất hữu cơ trong
nước thải sẽ bị vi sinh vật phân hủy và tạo thành các hợp chất không mong muốn như
mecaptan, NH3, H2S, CH4,…( trong môi trường yếm khí) các chất này là nguyên nhân
chính gây ra ô nhiễm môi trường không khí khu vực chăn nuôi đồng thời cũng làm gia
tăng hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
Nhưng trong phạm vi của đồ án này thì vấn đề nước thải chưa được đề cập để xử lý các
thông số như BOD5 và COD… mà chỉ nghiêng về xử lý vi sinh trong nước thải trước khi
thải ra môi trường.

I.2.3.4. Vi sinh vật.
Vi sinh vật có mặt ở khắp nơi trong môi trường: đối với ngành chăn nuôi lợn do đặc
tính sinh trưởng nên trong môi trường có rất nhiều vi sinh vật nguy hiểm có thể gây ảnh
hưởng tới sức khỏe con người và vật nuôi như: Coliform, Ecoli, Salmonella …
Khi cơ thể bị nhiễm các vi khuẩn trên sẽ bị một số bệnh như: Nhiễm Ecoli sẽ bị tiêu
chảy cấp tính, đau bụng, sốt nhẹ, thận có thể bị hỏng nghiêm trọng, triệu chứng tiểu ra
máu ở trẻ em. Nhiễm Salmonella sẽ bị sốt rét, tiêu chảy, đau bụng, đau đầu, kiết lỵ,
thương hàn.
Vi sinh vật tập trung chủ yếu ở phân lợn, nước thải, nền chuồng, máng ăn và phát tán
vào không khí.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Từ kết quả ở bảng 1.1 và 1.2 ta thấy mật độ vi sinh vật có trong môi trường chăn nuôi
lớn hơn mức cho phép rất nhiều lần vì vậy cần phải thường xuyên khử trùng nhằm đảm
bảo vệ sinh chuồng trại phòng chống sự lây nhiễm và phát tán dịch bệnh gây nguy hiểm
cho vạt nuôi, người lao động và cộng đồng dân cư xung quanh.
I.2.4 Các phương pháp xử lý các vấn đề ô nhiễm trong trang trại chăn nuôi lợn
I.2.4.1Các phương pháp quản lý và xử lý chất thải rắn
• Thu thập phân: cách thu thập phân thay đổi tùy vào từng loại gia súc và tuỳ thuộc vào
phương thức chăn nuôi cũng như kiểu dáng thiết kế chuồng trại. Có thể hốt phân trực tiếp (sâu
khoảng 5cm).
• Có thể đem phân ra ngoài dự trữ bằng cách chứa vào hố phân, hố phân thường được
xây bằng xi măng, kích thước tuỳ thuộc vào lượng phân muốn dự trữ. Từ những hố phân này
có thể bơm thẳng ra cánh đồng bón hoa màu.
• Bể lắng: có thể đặt giữa chuồng và ao để chứa phần nước thải dư thừa. Bể lắng có đáy
nghiêng và cạn, đầu sâu của bể lắng có những khe hở (phân cứng bị giữ lại ở bể lắng để xử lý
bằng cách khác, nước thải chảy xuống ao.
Xử lý nước rửa chuồng: dựng bể lắng là biện pháp khả thi nhất.
• Đống khô trong nhà ủ phân: Xây mái nhà có mái che chỗ cao, nước mưa không chảy

tới được, xa các nguồn nước, nền nhà có thể bằng xi măng hoặc bằng đất nện. Nếu dự trữ phân
hơn một tháng thì nền nên làm bằng xi măng để tránh sự thẩm lậu làm mất chất bổ dưỡng. Nhà
ủ phân có thể có vách hoặc không. Trong thời gian ủ 10% NH3 mất sau 2 tháng. Nếu mặt trên
phân được lén chặt hay phủ kín sẽ không mất.
• Ao chứa: Có thể cho phân, nước rửa chuồng đi thẳng xuống ao. Đáy ao và xung quanh
thường bằng đất, không có mái che và có thể dự trữ phân đến đầy. Dự trữ cách này sẽ gây ra
mùi, nếu có mưa có thể bị tràn và nếu thẩm lậu vào nguồn nước sẽ gây ngộ độc.
Bằng cách quản lý và xử lý chất thải rắn như trên đã giảm thiểu rất nhiều mùi hôi thối từ
các trang trại chăn nuôi.
I.2.4.2 Các phương pháp xử lý mùi.
• Phương pháp khử mùi bằng khí Ozon
Công nghệ này được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị sản xuất Ozon đặt trong
chuồng nuôi và được hoạt động định kỳ tùy thuộc vào cơ sở chăn nuôi, Phương pháp này rất
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
hữu hiệu trong việc giảm thiểu mùi trong trại chăn nuôi, đặc biệt là những tháng mùa đông khi
mà các trang trại thường xuyên phải đóng bớt cửa lại.
• Bộ lọc sinh học (Biofilter)
Đây là bộ lọc dựng để xử lý không khí thóat ra từ quạt thông gió trong trang trại. Qua các
kết quả nghiên cứu thì lượng mùi giảm từ 23% đến 70%.
Lượng H
2
S qua xử lý bằng bộ lọc sinh học giảm từ 47% tới gần 100%.
Lượng NH
3
qua xử lý bằng bộ lọc sinh học giảm từ 47% tới gần 100%.
• Sử dụng dung dịch anôlít làm hoá chất khử mùi không khí chuồng nuôi
Dung dịch anôlít được sử dụng có nồng độ clo hoạt tính >250mg/l (thường nằm trong
khoảng 280÷300mg/lít).

Dùng máy phun áp lực phun sương đều dung dịch anôlít vào toàn bộ không gian chuồng
nuôi, từ mặt nền cho tới trần. Liều lượng 300ml/m
2
(tính theo diện tích bề mặt chuồng nuôi).
Kết quả sau khi khử mùi bằng dung dịch anôllít nồng độ NH
3
trong chuồng nuôi
giảm 6; 2,5; 1,5 lần ở các khu lợn nái, lợn con và lợn thịt, nồng độ H
2
S trong chuồng nuôi giảm
1,5; 2,5; 2 lần ở các khu lợn nái, lợn con và lợn thịt.
• Sử dụng các chất hóa học khử mùi: là các chất khử trùng rất mạnh, ví dụ như
Orthodichlorobenzene và chlorine, formaldehyde paraformaldehyde…
Tiến hành hòa tan hóa chất vào nước và dùng máy phun áp lực phun sương vào
không gian chuồng nuôi.
• Giảm thiểu H
2
S bằng hóa chất
7 loại hoá chất sau được sử dụng cho việc giảm thiểu H
2
S bằng cách cho một trong các
hóa chất dưới đây vào trong quá trình bơm chất thải của trang trại ra ngoài. Theo nghiên cứu
thì cứ mỗi loại hóa chất có thể làm giảm được từ 20 đến 90% lượng khí H
2
S được phát tán ra
ngoài không khí.
+ Calcium hydroxide (lime) (Ca(OH)
2
)
+ Ferric chloride (FeCl

3
)
+ Ferrous chloride (FeCl
2
)
+ Ferrous sulfate (FeSO
4
)
+ Hydrogen peroxide (H
2
O
2
)
+ Potassium permanganate (KMnO
4
)
+ Sodium chlorite (NaClO
2
I.2.4.3 Các phương pháp xử lý ô nhiễm vi sinh vật
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Hiện nay ở nước ta sử dụng khá nhiều loại hóa chất để thực hiện vệ sinh chuồng trại .
• Sử dụng vôi bột: Dùng vôi bột rắc lên bề mặt chuồng trại và các khu vực xung
quanh. Phương pháp này đơn giản, dễ làm, chi phí thấp nhưng hiệu quả không cao.
• Sử dụng các hóa chất khử trùng như: Crezine, Cloamin, Formalin,, NaOH, Ca(OH)
2
.
BKA, Benkocid, Virkon, dung dịch iốt v.v… Các hóa chất trên được pha vào nước rồi dùng
máy bơm áp lức hoặc bơm tay phun lên khắp không gian chuồng nuôi. Những hoá chất này đều

gây ô nhiễm nguồn nước, đất, không khí và nếu được sử dụng nhiều, chúng sẽ gây ảnh hưởng
xấu đến sức khoẻ con người. Trong các hóa chất trên thì có một số hóa chất có giá thành rẻ
như: Cloamin, Ca(OH)2, NaOH… nhưng hiệu quả khử trùng lại thấp, còn một số hóa chất có
hiệu xuất xử lý cao như: BKA, Benkocid, virkon.. thì lại co giá thành rất cao
• Sử dụng Ôzôn làm hóa chất khử trùng. Nắp đặt các thiết bị sinh ôzôn trong chuồng nuôi
sau đó cho thiết bị hoạt động tự động. Khí ôzôn được sinh ra sẽ từ từ lắng xuống nền chuồng
và thực hiện vai trò khử trùng cho toàn bộ chuồng nuôi. Phương pháp này có hiệu quả cao
nhưng phải sử dụng nhiều thiết bị đăt trong 1 chuồng nuôi nên tốn nhiều chi phí đầu tư
• Sử dụng dung dịch anonit làm hóa chất khử trùng. Sử dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa
có nồng độ clo hoạt tính nằm trong khoảng 280÷300mg/lít. Dùng bơm áp lực phun dung dịch
lên toàn bộ không gian chuồng nuôi.

Hàng năm ở nước ta sử dụng hàng trăm ngàn tấn hoá chất trong thú y để tiêu trùng khử
độc. Những hoá chất này đều gây ô nhiễm nguồn nước, đất, không khí và nếu được sử dụng
nhiều, chúng sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người.
Nhiều loại hoá chất khử trùng tiêu độc trong chăn nuôi rất đắt (BKA, Virkon v.v.) làm
tăng chi phí trong chăn nuôi. Nhiều loại hóa chất khử trùng khử mùi kém hiệu quả đã làm
giảm đáng kể công tác vệ sinh chuồng trại, vi trùng, vi khuẩn gây bệnh vẫn có điều kiện tồn
tại, luôn tiềm ẩn và có nguy cơ bùng phát dịch bệnh. Chính vì vậy nhiều giải pháp khoa học,
công nghệ đã được áp dụng nhằm tăng hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm chăn nuôi.
Trong số các giải pháp đó, nổi bật là việc sử dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa ECA (Anôlít
và Catôlít) với các ưu điểm như: giá thành rẻ, dễ sử dụng, không gây độc hại đối với cơ thể
vật nuôi và người lao động để thay thế các hóa chất, thuốc sát trùng và giảm sử dụng kháng
sinh để vệ sinh chuồng trại, khử mùi, tẩy uế… Dung dịch này đã được Trung tâm Phát triển
Công nghệ cao và Viện Công nghệ môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
nghiên cứu và sản xuất thiết bị điều chế dung dịch hoạt hóa điện hóa. Dung dịch này đã
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
đượcđưa vào ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Y tế, chăn nuôi, trồng trọt, nuôi

trồng thủy sản…

Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
CHƯƠNG II . GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ HOẠT HÓA ĐIỆN HÓA
II.1 CÔNG NGHỆ HOẠT HÓA ĐIỆN HÓA VÀ DUNG DỊCH ANÔNÍT
II.1.1 lịch sử phát triển
Việc tìm kiếm các chế phẩm mới có hoạt tính sinh học với hiệu quả khử trùng cao, an toàn
về mặt sinh thái là một vấn đề ngày càng mang tính thời sự của ngành thú y. Công nghệ HHĐH
là một thể hiện thành công trong sự tìm kiếm đó. Kết quả nghiên cứu được thực hiện tại nhiều
nơi trên thế giới trong hơn 30 năm qua đã chứng tỏ triển vọng to lớn của việc ứng dụng các
dung dịch HHĐH trong ngành thú y. Tại LB Nga vào những thập kỷ cuối của thế kỷ trước các
nhà chăn nuôi đã xây dựng hoàn chỉnh các chế độ và công nghệ khử trùng bắt buộc và khử
trùng dự phòng chuồng trại chăn nuôi, nông cụ và các thiết bị chăn nuôi, rửa và khử trùng các
vật dụng sử dụng trong vắt sữa và chế biến sữa, xử lý vệ sinh chuồng trại và các thiết bị dùng
trong xí nghiệp giết mổ, kể cả việc bảo quản nguyên con gia cầm đã bị giết mà không cần làm
lạnh, rửa và khử trùng trứng gà ấp và thực phẩm, rửa và khử trùng bao bì, quần áo chuyên
dụng... [1.7].
Hiện tượng hoạt hóa điện hóa (ECA) được nhà khoa học người Nga V. Bakhir phát
hiện năm 1972. Cho đến nay đã có trên 50 nước trên thế giới (đặc biệt là Nga, Nhật, Đức,
Mỹ, Hàn Quốc... ) triển khai mạnh ứng dụng công nghệ này trong các ngành như: y tế,
chăn nuôi, trồng trọt, nuôi trồng và chế biến thủy sản, chế biến thực phẩm... Năm 1999,
Trung tâm Phát triển Công nghệ cao thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc
gia đã tiếp nhận chuyển giao công nghệ điện hoạt hóa từ Nga. Từ đó đến nay Trung tâm Phát
triển Công nghệ cao đã nghiên cứu chế tạo thành công các thiết bị ECAWA sản xuất dung dịch
điện hoạt hoá và đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng công nghệ này để khử trùng trong y tế, khử
trùng nước cấp sinh hoạt, bảo quản quả tươi, nuôi trồng và chế biến thuỷ sản, chăn nuôi
II.1.2 Giới thiệu công nghệ Hoạt Hóa Điện Hóa
Hiện tượng hoạt hóa điện hóa (electrochemical activation), được kỹ sư người Nga V.

Bakhir phát hiện năm 1972, là kết quả của sự tác động điện hóa và điện lý lên nước, ion và
phân tử của các chất tan trong dung dịch nước muối loãng tại vùng cận kề bề mặt điện cực
trong buồng điện hóa, mà ở đó quá trình vận chuyển điện tích qua mặt phân cách “điện cực -
dung dịch điện ly” diễn ra một cách không cân bằng [8]. Quá trình HHĐH đã chuyển nước
sang trạng thái kích thích giả bền được đặc trưng bởi các tham số vật lý và hóa học dị thường
với hoạt tính cao khác thường trong khoảng thời gian kéo dài hàng chục giờ. Nước được hoạt
hóa gần vùng catốt thể hiện hoạt tính dư điện tử với tính năng khử cao. Tương tự như vậy,
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
nước được hoạt hóa gần vùng anốt được đặc trưng bởi hoạt tính thiếu điện tử với tính năng ôxy
hóa cao. Để có thể đưa nước và các thành phần hoà tan trong nước lên trạng thái kích thích giả
bền, các nhà khoa học Nga đã chế tạo ra một môđun điện hóa dòng chảy có màng ngăn gọi là
FEM (flow-through diaphragm electrochemical modular reactor). Quá trình HHĐH phải đạt tới
điều kiện sao cho toàn bộ khối lượng dung dịch trong buồng phản ứng được tiếp xúc với điện
trường đơn cực với cường độ mạnh nhất nhưng đồng thời sự toả nhiệt được hạn chế ở mức tối
đa. Đòi hỏi này rất khó thực hiện về mặt kỹ thuật, bởi vì tác động điện vật lý chỉ có thể đạt tới
cường độ tối đa khi nó xảy ra tại vùng cận kề lớp điện kép. Kết cấu đặc biệt của bộ FEM (xem
hình 1) cho phép khắc phục trở ngại kỹ thuật nêu trên và tạo các điều kiện điện hóa thích hợp
để có thể thu nhận dung dịch thể hiện tính năng nhận điện tử (được gọi là Anôlít) và dung dịch
thể hiện tính năng cho điện tử (được gọi là Catôlít).
Hình 1. Buồng hoạt hóa điện hóa FEM

Trạng thái hoạt hóa của dung dịch muối sau khi trải qua quá trình điện hóa dưới một
điện trường đơn cực trong buồng FEM được đặc trưng bằng những khả năng dị thường của
chúng trong các phản ứng ôxy hóa khử, trong hoạt tính xúc tác, trong các biểu hiện tính chất lý-
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551

Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
hóa dị thường diễn ra trên bề mặt phân pha mà không có một sự tương quan rõ ràng nào với
các thông số đo như pH, ORP, sức căng bề mặt, hằng số điện môi, độ dẫn điện ...
II.1.2.1 Các phản ứng xảy ra trong điện cực và dung dịch Anônít
Do điện cực trong thiết bị ECAWA là loại điện cực trơ đặc biệt không bị hòa tan mà chúng
đóng vai trò tạo điện thế và trao đổi điện tử với dung dịch nên hàng loạt phản ng điện hóa sau
đây xảy ra trong buồng điện phân anot:
OH
-
- e → HO*
H
2
O - e → HO* + H
+
3OH
-
- 2e → HO
2
-
+ H
2
O
3OH
-
- 2e → HO
2
-
+ H

2
O
2H
2
O - 2e → 2H
+
+ H
2
O
2
O
2
+ H
2
O - 2e → O
3
+ 2H
+
O
2
+ 2OH
-
- 3e → O
3
+ H
2
O
Cl
-
+ H

2
O - 2e → HClO + H
+
Cl
-
+ H
2
O - 2e → HClO + H
+
Cl
-
+ 2OH
-
- 2e → ClO
-
+ H
2
O
Các hợp chất được tạo thành trong dung dịch Anolyte: H
2
O
2
, O
3
, HO
*
, HO
2
-
, HClO, ClO

-
…
II.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của dung dịch
Có 3 yếu tố cơ bản ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt tính của Anôlít và Catôlít [7,8,9]. Yếu tố
thứ nhất là sự hình thành các dung dịch kiềm và axit bền vững và một số chất bền vững khác
mà các hóa chất truyền thống có thể thay thế. Yếu tố thứ hai là sự hình thành các sản phẩm giả
bền với hoạt tính cao khác thường, trong đó các gốc tự do với thời gian sống được tính bằng
đơn vị giờ; các sản phẩm giả bền này có khả năng làm tăng đáng kể các chỉ số kiềm, axit và
ôxy hóa khử của Anôlít và Catôlit, mà nếu chỉ bằng cách pha các hóa chất tương ứng vào nước
sẽ không thể nhận được. Yếu tố thứ ba là sự xuất hiện và tồn tại trong một thời gian tương đối
dài các cấu trúc phân tán (được hình thành tại vùng điện tích không gian trên bề mặt điện cực)
của các ion, các phân tử hoặc nguyên tử hoặc các gốc tự do hoặc dưới dạng hydrat hóa, mà nhờ
đó các dung dịch Anôlít và Catôlít trở thành chất xúc tác cho rất nhiều loại phản ứng hóa học
và hóa sinh khác nhau do khả năng giảm ngưỡng năng lượng hoạt hóa giữa các thành phần
tương tác của các phản ứng.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
ORP phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố thứ hai - nghĩa là phụ thuộc vào sự hình thành và tồn tại
trong một thời gian nhất định các hợp chất siêu hoạt tính với thế ôxy hóa trong Anôlít cao khác
thường và thế khử thấp trong Catôlít. Về bản chất chỉ số ORP không ổn định, đặc biệt là đối
với Catôlít, và phụ thuộc nhiều vào các điều kiện bên ngoài (vật liệu bình chứa, nhiệt độ, bề
mặt tiếp xúc với không khí, ánh sáng mặt trời…). Trong quá trình hoạt hóa điện hóa các đại
lượng pH và ORP có mối quan hệ tương hỗ tương đối chặt chẽ, thí dụ tại pH =1 ORP có giá trị
+1180 - +1200mV, còn tại pH = 12 ORP nằm trong khoảng -900 - -950mV. Mặc dù ở chừng
mực nào đó tham số đặc trưng cho yếu tố thứ ba cho đến nay vẫn chưa được xác lập, nhưng
những biến đổi của cấu trúc nước giả bền trong điện trường gần bề mặt điện cực với cường độ
tới vài triệu von/cm có thể là nguyên nhân của sự hoạt hóa làm cho các phần tử vật chất trong
nước được kích hoạt lên trạng thái giả bền.
II.1.2.3 Đặc tính ứng dụng và cơ chế diệt khuẩn của dung dịch Anônít

• Đặc tính ứng dụng của các dung dịch hoạt hóa điện hóa
Từ những kết quả nghiên cứu thu được trong quá trình áp dụng công nghệ HHĐH để khử
trùng các đối tượng khác nhau tại nhiều quốc gia trên thế giới có thể rút ra những kết luận cơ
bản sau đây về các dung dịch HHĐH [10, 11,12,13]:
Các dung dịch Anôlít với nồng độ clo hoạt tính khác nhau có khả năng tiêu diệt tất cả các
loài vi sinh vật đã được khảo sát như: S. aureus, S. choleraesuis, S. epidermis, S. typhimurium,
P. aeruginosa, E. coli, H. pylori, Salm. Enteritidis, S. clubline, V. cholerae, Pr. Vulgaris, P.
inirabilis, E. hirae, L. pneumophyla, S. marcencens, B. cepasia, Listeria, Shigella, Neiseria,
Corinbacterium, Acinetobacter, K. pneumoniae, S. fecalis, M. morganii; các loài vi khuẩn hiếu
khí gram – dương, nấm và nha bào.
Các dung dịch Anôlít khử trùng hiệu quả ngay cả khi ở nồng độ thấp. Thí dụ, theo số liệu
công bố của hãng Johnson-Johnson[9] , thì dung dịch 5% hypoclorit natri hoặc cloramin chỉ có
thể sử dụng để khử trùng nhưng không thể sử dụng cho mục đích tiệt trùng, trong khi đó dung
dịch Anôlít trung tính với nồng độ các chất ôxy hóa 0,03% có thể được sử dụng đồng thời cho
cả hai mục đích :
Các dung dịch Anôlít diệt vi sinh vật nhưng không làm tổn hại các tế bào của động vật có
vú và của người, bởi vì trong suốt quá trình lịch sử tiến hóa của mình các tế bào động vật máu
nóng đã sản sinh ra một hệ thống bảo vệ rất hữu hiệu chống lại tác động độc hại của các chất
ôxy hóa:
Các vi sinh vật không có khả năng “nhờn thuốc” đối với Anôlít, bởi vì các chất ôxy hóa
trong dung dịch Anôlít tồn tại ở trạng thái giả bền, tại mỗi một thời điểm xác định đều có một
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
thành phần xác định, vì vậy dưới tác dụng của chúng giả sử có một con vi khuẩn nào đó đã kịp
thiết lập được một cơ chế bảo vệ đặc hiệu chống lại thành phần tác nhân ôxy hóa đó, thì con vi
khuẩn đó sẽ trở thành mục tiêu tấn công của một thành phần ôxy hóa mới luôn thay đổi trong
dung dịch Anôlít:
Các dung dịch Anôlít thân môi trường được sản xuất trên thiết bị HHĐH không đắt tiền,
chỉ đòi hỏi một ít muối ăn, nước máy và một lượng tối thiểu điện năng. Thí dụ, tại Việt

nam, để sản xuất một lít dung dịch Anôlít có nồng độ clo hoạt tính 300mg/lít đòi hỏi chi phí
không quá 287,9 đồng/lít (tính cả hao mòn thiết bị). Hiệu quả kinh tế của Anôlít ANK trong
việc khử trùng chuồng trại bằng kỹ thuật phun sương so sánh với các chất khử trùng khác tại
LB Nga [14] dẫn ra trên bảng 1 cho thấy chi phí khử trùng bằng Anôlít thấp hơn khoảng 400
lần so với các thuốc sát trùng đắt tiền như Clorhexidin hoặc Virkon; trong khi chi phí
hypoclorit cao hơn 6-7 lần so với Anôlít nhưng lại gây mùi khó chịu ảnh hưởng đến sức khỏe
của vật nuôi.
Bảng II.1. Hiệu quả kinh tế của anôlit ANK so sánh với các loại thuốc khác trong quá
trình khử trùng chuồng trại chăn nuôi lợn bằng kỹ thuật phun sương . Nồng độ các dung dịch
được tính sao cho hiệu quả khử trùng của chúng tương đương nhau.
Tên chất khử trùng
Nồng độ dung dịch
khử trùng, (%)
Giá tiền,
(rúp/ lít)
Giá tiền khử trùng,
(rúp/m
2
)

(200ml/m
2
)
Clorhexidin 1 34,4 6,88
Virkon 2 31,1 6,43
Clorramin B 5 8,62 1,72
Precept 0.1 4,13 0,82
Hypoclorit 0.25 0,61 0,12
Anôlít ANK 0.03 - 0.045 0,082 0,016
Khái toán giá thành sản xuất 1 lít dung dich Anôlít trên thiết bị ECAWA

- Công suất thiết bị :--------------------------- 60lít/giờ
- Nồng độ clo hoạt tính: ----------------------- 300mg/lít
- Lượng muối NaCl tiêu hao: ----------------- ~5g/lit Anôlít (muối sạch Thái Lan 6000đ/kg)
(5g x 6đ/g = 30đ/lít)
- Tiêu hao điện năng: ----------------------------- 8wh/lít (2000đ/kwh)
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
(8wh/lít x 2đ/wh = 16đ/lít)
- Chi phí nước: ----------------------------------- 1,2lít/lít (4000đ/m
3
)
(1,2lít/lít x 4đ/lít = 4,8đ/lít)
- Công lao động:--------------------------------- 6250đ/giờ
(6250đ/giờ : 60lít/giờ = 62,5đ/lít)
Chi phí thiết bị: ------------------------------ 80 triệu (10 000giờ)
(80 000 000đ : 10 000 giờ : 60lít/giờ = 133đ/lít
Tổng cộng: 287,9 đ/lít
• Cơ chế diệt khuẩn của dung dịch anôlít.
Thành phần của anôlít ANK gồm nhiều hoạt chất ôxy hoá. Các tế bào của cơ thể của
động vật máu nóng và của người ngay trong quá trình hoạt động sống cũng tham gia vào
các phản ứng ôxy hoá khử, chúng sản sinh ra và sử dụng có mục đích các chất ôxy hoá
hoạt tính cao như HO
*
, HO
2
-
, H
2
O

2
, O
3
, HClO, ClO
-
. Các tế bào này có hệ thống cấu tạo
bảo vệ chống ôxy hoá, ngăn ngừa tác dụng độc hại của các chất tư ơng tự đến cấu trúc tế
bào sống nhờ sự có mặt của các cặp Lipoproteit 3 lớp có chứa các cấu trúc nối đôi (- C =
C -) có khả năng nhận electron[16]. Các vi khuẩn, virus thì không có hệ thống bảo vệ để
chống ôxy hoá nên dung dịch anôlít ANK là chất cực độc đối với chúng. Thêm nữa, mức
độ khoáng hoá thấp của anôlít ANK và khả năng hydrat hoá cao của nó làm tăng mức độ
thẩm thấu của màng tế bào vi khuẩn đối với các chất ôxy hoá. Các vi bọt khí mang điện
được tạo ra trong vùng tiếp xúc với polyme sinh học cũng góp phần làm chuyển dịch
mạnh mẽ các chất oxy hoá vào trong tế bào vi khuẩn. Vì thế, anôlít ANK có tác dụng diệt
khuẩn mạnh nhưng lại ít gây hại cho tế bào cơ thể người.
II.1.3 Thiết bị hoạt hóa điện hóa (ECAWA) và chất lượng của dung dịch Anôlít
II.1.3.1 Thiết bị hoạt hóa điện hóa (ECAWA)
Như đã nói ở trên, Trung tâm PTCNC và Viện Công nghệ Môi trường thuộc Viện Khoa
học và Công nghệ Việt Nam từ năm 2001 đã sản xuất các thiết bị điều chế dung dịch HHĐH
trên cơ sở chuyển giao công nghệ từ Liên bang Nga (thiết bị ECAWA) và đã đưa vào ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực tại nhiều địa phương khác nhau.
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của
Thiết bị ECAWA cho phép thu nhận dung dịch ANK
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn
Lê Viết Thiện – Lớp CNMT K26 _ QN
Một kiểu bố trí sơ đồ hệ thống điều chế dung dịch HHĐH cho phép thu nhận dung dịch
Anôlít trung tính ANK (có hoạt tính khử trùng cao nhất trong số các dạng Anôlít) được trình
bày trên hình 1. Theo sơ đồ này nước muối ( nồng độ 5g/lít) trước hết được xử lý trong buồng
catốt để cho ra sản phẩm có pH 10 - 11 và chứa các vi bọt khí hydro. Sau khi được tách một

phần khí và thải khoảng 20 - 25% lưu lượng, dung dịch được dẫn quay trở lại vào buồng anốt
để thu nhận Anôlít trung tính ANK. Các chất ôxy hóa tạo ra trong buồng anốt được dẫn ra
phía bên phải hình vẽ. Trong dung dịch Anôlít ANK các vi bọt khí hydro với kích thước từ 0.1
- 50 µm và mang điện tích trên bề mặt được phân bố đều trong thể tích và có thể được lưu giữ
đến 150 giờ. Trong quá trình khử trùng các vi bọt hydro này có tác dụng như một chất xúc tác
cho các phản ứng sinh hóa diễn ra trên tế bào vi sinh vật, tạo điều kiện cho các chất ôxy hóa
của Anôlít có hệ số hydrat hóa cao xâm nhập qua màng tế bào dễ dàng hơn. Sơ đồ lắp đặt và
cách bố trí hệ thống thiết bị ECAWA được thể hiện trên hình 3 và 4. Các dung dịch ANK có
tính năng diệt khuẩn đặc biệt cao chủ yếu là do những nguyên nhân sau: ở khoảng pH trung
tính hàm lượng axit hypoclorơ HOCl và ion hypoclorit ClO
-
trong dung dịch ANK là gần bằng
nhau, có nghĩa là các thành phần này thể hiện tính chất axit-bazơ liên hợp:
HOCl + H
2
O = H
3
O + ClO
-

Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681986 – Fax:(84.4) 8693551
Nước muối
FEM
Anôlít
Các phản ứng anốt cơ bản
2Cl
-
- 2e → Cl
2
2H

2
O - 4e → 4H
+
+ O
2
Cl
2
+ H
2
O → HClO + HCl
HCl + H
2
O - 5e

→
ClO
2
+ 5 H
2
Cl
-
+ 2OH
-
- 2e → ClO
-
+ H
2
O
3OH
-

- 2e → HO
2
-
+ H
2
O
HO
2
-
- e → HO
2
OH
-
- e → HO
*

OH
*
+ OH
*
→ H
2
O
2

HClO + H
2
O
2
- 2e → HCl +

1
O + H
2
O
2ClO
-
+ H
2
O
2
- 4e →
1
O
2
+ 2Cl
-
+ H
2
O
O
2
+ H
2
O - 2e → O
3
+ 2H
+