Thử nghiệm một số phương pháp chế biến phân lợn thành phân hữu cơ vi sinh tại trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương

1
Báo cáo khoa học

Thử nghiệm một số phơng pháp chế biến phân lợn thành phân hữu
cơ vi sinh tại Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phơng

Trịnh Quang Tuyên
(1)
, Nguyễn Quế Côi
(1)
, Nguyễn Duy Phơng
(2)
,
Đỗ Thị Mai Phơng
(1)
, Nguyễn Tiến Thông
(1)
, Đàm Tuấn Tú
(1)

Tác giả liên hệ: Trịnh Quang Tuyên, Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phơng;
Email:
; điện thoại: 0989750711
(1) Viện Chăn nuôi; (2) Viện Thổ nhỡng Nông hoá

Abstract
Increasing pig production has let to an increase of environmental polution due to
pig manure, slurry and odour from pig farms. Among manure treatment methods,
selection of an effective method is still questionable for most of pig producers. In this
research, we applied 3 methods: using EM liquid, EM Bokashi and Compostmaker to

treat pig manure in order to find the best treatment options for pig farms.
Temperature of manure pits that are treated by EM liquid, EM Bokashi and
Compost maker increase rapidly since the second day. Then it decreases gradualy at the
fifth day of treatment. This result also observes at the second treatment period after
mixing. Treated manure has no odour, no eggs or occytes of parasites and the N, P, K
contents are still maintained. Using EM liquid is a simple and suitable method for pig
farms.
Đặt vấn đề
Mùi hôi thoát ra từ các trang trại chăn nuôi, nơi chứa phân, quá trình bón phân lợn
cho cây trồng luôn là vấn đề cho cộng đồng dân c và ngời trực tiếp lao động. Ngành
chăn nuôi ngày càng phát triển đã đặt ra một yêu cầu thiết yếu là làm sao tìm ra đợc một
giải pháp thích hợp để giảm thiểu mùi hôi từ phân lợn, giảm ô nhiễm môi trờng. Một số
tác giả trong và ngoài nớc nghiên cứu về xử lý phân nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi
trờng trong chăn nuôi lợn tập trung.
Chantsavang và cs (
1992)
nghiên cứu xử lý chất thải của lợn bằng phơng pháp sử
dụng các vi sinh vật có ích (EM). Các kết quả đã cho thấy EM rất thích hợp cho việc xử lý
chất thải từ quá trình chăn nuôi lợn, khi vệ sinh lợn và chuồng nuôi hàng ngày với EM
pha loãng có thể kiểm soát hiệu quả các mùi hôi thoát ra từ chất thải của lợn.

2
Paul Lessard (1997) sử dụng lọc sinh học BIOSOR để xử lý phân lợn, kết quả đã
làm giảm lợng chất gây ô nhiễm trong phân lợn tới 90% và loại bỏ gần 95% lợng mùi
hôi thoát ra từ chuồng nuôi, kho chứa, từ quá trình vận chuyển và rải phân.
Võ Thị Hạnh (2004) nghiên cứu xử lý phân lợn bằng cách sử dụng Bio-F, sau 3
ngày phân lợn ủ với chế phẩm Bio-F, các vi sinh vật hữu ích phát triển mạnh phân giải và
làm mất mùi phân. Nhiệt độ trong khối ủ cũng tăng lên tới 60-70
0
C, tiêu diệt các vi sinh

vật gây bệnh và trứng giun trong phân. Sau 7-10 ngày, giai đoạn kết thúc và sản phẩm thu
đợc là phân bón hữu cơ vi sinh.
Mặc dù ở nớc ta đã có những nghiên cứu về các biện pháp xử lý phân lợn song vẫn
cha đáp ứng đợc với yêu cầu thực tế đòi hỏi hiện nay, ô nhiễm môi trờng do phân lợn
còn đang phổ biến tại các trại chăn nuôi lợn tập trung, vì vậy cần phải nghiên cứu các
phơng pháp xử lý phân lợn phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trờng.
Mục tiêu của đề tài:
- Xác định đợc phơng pháp xử lý phân lợn thành phân hữu cơ vi sinh giảm thiểu ô
nhiễm môi trờng.
- Tạo đợc sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh an toàn cho cây trồng.
nguyên liệu, Nội dung, phơng pháp

1. Địa điểm: Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phơng.
2. Thời gian: Tháng 8 năm 2007 đến tháng 8 năm 2008.
3. Nguyên liệu: Phân lợn, chế phẩm EM thứ cấp, EM Bokashi, Compos maker.
4. Nội dung:
4.1. Xác định phơng pháp chế biến phân lợn bằng EM thứ cấp.
4.2. Xác định phơng pháp chế biến phân lợn bằng EM Bokashi.
4.3. Xác định phơng pháp chế biến phân lợn bằng Compos maker.
5. Phơng pháp:
5.1. Phơng pháp tiến hành:
Thí nghiệm đợc bố trí 3 lô. Lô thí nghiệm 1: Phân lợn đợc xử lý bằng chế phẩm EM
Bokashi, lô thí nghiệm 2: Phân lợn đợc xử lý bằng chế phẩm EM thứ cấp và lô thí
nghiệm 3: Phân lợn đợc xử lý bằng chế phẩm Compost maker.
LôTN 1: Rải phân thành lớp dày 20-30 cm, rộng 1,5 mét, chiều dài 4 mét. Dùng chế
phẩm EM Bokashi rắc đều trên bề mặt lớp phân với lợng EM Bokashi là 5% so với lợng
phân. Tiếp tục làm nhiều lớp đến khi đống phân cao từ 0,5 đến 1 mét. Dùng bạt dứa che
phủ trên bề mặt. Sau 7 ngày tiến hành đảo đống ủ và rắc EM Bokashi lần 2 liều lợng nh

3

lần 1, để tiếp tục 7 ngày sau đó tiến hành thu sản phẩm. Sản phẩm là phân hữu cơ vi sinh
đợc phơi khô hoặc để tiếp cho đến khi khô thì đóng bao. Tiến hành làm lặp lại 5 lần.
Lô TN 2: Rải phân thành lớp dày 20-30 cm, rộng 1,5 mét, chiều dài 4 mét. Dùng chế
phẩm EM thứ cấp pha loãng theo tỷ lệ 1/100 phun ớt đều đống phân (từ 20-25 lít dung
dịch đã pha loãng/1m
3
). Tiếp tục làm nhiều lớp đến khi đống phân cao từ 0,5 đến 1 mét.
Dùng bạt dứa che phủ trên bề mặt. Sau 7 ngày tiến hành đảo đống ủ và phun EM thứ cấp
lần 2 liều lợng nh lần 1, để tiếp tục 7 ngày sau đó tiến hành thu sản phẩm. Sản phẩm là
phân hữu cơ vi sinh đợc phơi khô hoặc để tiếp cho đến khi khô thì đóng bao. Tiến hành
làm lặp lại 5 lần.
LôTN 3: Phân lợn đợc trộn đều với than bùn theo tỷ lệ phân lợn và than bùn là 1:1,
tiến hành rải hỗn hợp phân thành lớp dày 20-30 cm, rộng 1,5 mét, chiều dài 4 mét. Dùng
chế phẩm Compost maker pha loãng theo tỷ lệ 1/100 phun ớt đều đống phân (từ 20-25 lít
dung dịch đã pha loãng/1m
3
). Tiếp tục làm nhiều lớp đến khi đống phân cao từ 0,5 đến 1
mét. Dùng bạt dứa che phủ trên bề mặt. Sau 7 ngày tiến hành đảo đống ủ và phun
Compost maker lần 2 liều lợng nh lần 1, để tiếp tục 7 ngày sau đó tiến hành thu sản
phẩm. Sản phẩm là phân hữu cơ vi sinh đợc phơi khô hoặc để tiếp cho đến khi khô thì
đóng bao. Tiến hành làm lặp lại 5 lần.
5.2. Các chỉ tiêu theo dõi:
- Nhiệt độ lô ủ phân: Dùng nhiệt kế chuyên dụng đợc cắm liên tục từ ngày ủ đến khi kết
thúc tại vị trí giữa lô ủ, lấy số liệu vào 8 giờ sáng hàng ngày.
- Xác định nồng độ khí độc: Xác định 10 lợt lấy mẫu trên bề mặt các lô ủ phân 1 cm,
với NH
3
; H
2
S bằng phơng pháp quang phổ màu theo 10TCN-676-2006 và 10TCN-677-

2006, khí CO
2
bằng phơng pháp chuẩn độ.
- Xác định tỷ lệ các chất dinh dỡng có lợi cho cây trồng: Phân tích mỗi loại 20 mẫu,
phân tích đạm (N) theo phơng pháp Kjendhal; lân (P) theo phơng pháp so màu phức
chất của photphat và vanado molypdat trên máy Spectrophotometer; kali (K) xác định trên
máy quang phổ kế.
- Xác định tỷ lệ nhiễm ký sinh trùng: Mỗi lô lấy 5 mẫu phân lợn xác định số lợng
trứng, noãn nang trên 1g phân bằng phơng pháp Mcmaster.
5.3. Xử l ý số liệu: Số liệu đợc xử lý bằng phần mềm Minitab version 14.
Kết quả và thảo luận

3.1. Xác định nhiệt độ của các lô chế biến phân

4
Xác định nhiệt độ của các lô chế biến phân bằng các chế phẩm EM thứ cấp, EM Bokashi,
Compost maker, kết quả cho thể hiện tại bảng 1
Bảng 1: Kết quả xác định nhiệt độ của các lô chế biến phân
STT Ngày ủ
LôTN 1 (EM thứ
cấp) (n=5)
X SE
LôTN 2 (EM
Bokashi) (n=5)
X SE
Lô TN 3 (Compost
maker) (n=5)
X SE
1 Ngày ủ 1
45,8 0,74 45,2 1,07 43,4 0,93

2 Ngày ủ 2
56,4 0,68 61,4 2,64 49,0 0,71
3 Ngày ủ 3
62,2 0,86 66,8 1,46 52,0 1,3
4 Ngày ủ 4
63,6 1,17 70,0 1,3 53,8 0,37
5 Ngày ủ 5
58,4 0,68 68,6 1,75 49,6 0,87
6 Ngày ủ 6
55,2 0,8 62,8 2,18 47,2 1,28
7 Ngày ủ 7
51,6 0,81 58,8 2,29 44,8 1,24
8
Ngày đảo lại
9 Ngày ủ 1
48,0 0,55 51,4 1,17 42,6 0,81
10 Ngày ủ 2
51,8 1,24 59,6 1,83 48,6 0,51
11 Ngày ủ 3
55,6 1,96 63,6 0,98 49,8 0,97
12 Ngày ủ 4
54,8 3,06 61,4 1,72 47,6 0,93
13 Ngày ủ 5
53,0 1,22 56,6 1,69 46,0 1,14
14 Ngày ủ 6
49,4 1,03 52,8 2,03 43,8 0,37
15 Ngày ủ 7
45,8 0,97 49,4 1,63 42,8 0,49

Kết quả tại bảng 1 cho thấy: Nhiệt độ lô ủ phân tăng mạnh sau ngày ủ thứ nhất cho đến

ngày ủ thứ 4 và giảm dần đến ngày thứ 7, nhiệt độ cao nhất đo đợc ở lô sử dụng chế
phẩm EM Bokashi (70,0
0
C), thấp nhất ở lô sử dụng chế phẩm Compost maker (53,8
0
C).
Khi tiến hành đảo lại lần 2 diễn biến nhiệt độ cũng tăng lên sau ngày đảo lại và giảm dần
vào ngày thứ 5. Khi so sánh với phơng pháp sử dụng chế phẩm Bio-F của Võ Thị Hạnh
thì nhiệt độ của phơng pháp sử dụng các chế phẩm của chúng tôi đều thấp hơn.
3.2. Xác định hàm lợng một số khí độc của phân trớc khi chế biến và khi kết thúc
Để xác định mức độ giảm thiểu một số khí độc, tiến hành đo trực tiếp tại nơi xử lý phân
trớc khi chế biến và phân hữu cơ vi sinh thành phẩm. Kết quả đợc thể hiện tại bảng 2

5
Bảng 2: Kết quả xác định hàm lợng một số khí độc trớc và sau khi chế biến phân
Lô TN 1 (EM thứ cấp)
(n=10)

X SE
Lô TN 2 (EM Bokashi)
(n=10)

X SE
Lô TN 3 (Compostmaker)
(n=10)

X SE
T
T

Khí độc
Trớc khi
chế biến
Thành phẩm Trớc khi
chế biến
Thành phẩm Trớc khi
chế biến
Thành phẩm
1

NH
3

(mg/m
3
)
2,76a 0,25

0,67b0,12 2,75a0,43 0,69b0,08 2,74a0,34 0,70b0,06
2

H
2
S
(mg/m
3
)
0,18a0,02 0,07b0,01 0,23a0,04 0,07b0,01 0,25a0,03 0,07b0,01
3

CO
2
(%)
0,087a0,005

0,039b0,003

0,085a0,007

0,038b0,002

0,094a0,004

0,040b0,002

Các giá trị có cùng chữ trong hàng ngang là không sai khác (p>0,05)
Ghi chú: Mức cho phép khí độc tại chuồng nuôi với NH
3
: 0,2 mg/m
3
(TCVN 5938/95), H
2
S: 0,08
mg/m
3
(TCVN 5937/95), CO
2
: 1,0 % (505 Bộ y tế QĐ).
Kết quả tại bảng 2 cho thấy hàm lợng khí NH
3

, H
2
S, CO
2
đều giảm đáng kể ở tất cả các
lô thí nghiệm (p<0,05). NH
3
giảm nhiều nhất (giảm 3,9 đến 4,1 lần), H
2
S giảm từ 2,6 đến
3,5 lần, CO
2
giảm từ 2,2 đến 2,3 lần. Cha có tiêu chuẩn về khí độc cho nơi chế biến
phân, nhng khi so với mức khí độc tại chuồng nuôi theo TCVN thì các khí độc tại nơi
chế biến phân có hàm lợng NH
3
còn cao hơn mức cho phép, hàm lợng khí H
2
S và CO
2

đều thấp hơn nhiều so với mức cho phép. Mặc dù phân hữu cơ vi sinh vẫn còn một số khí
độc nhng ở mức rất thấp, ở mức này thì con ngời không cảm nhận đợc mùi hôi, nếu
đem bón phân cho cây trồng thì không còn ảnh hởng của mùi hôi ch
o con ngời.
3.3. Xác định trứng, noãn nang của ký sinh trùng ở phân lợn trớc khi xử lý và phân thành
phẩm
Kết quả xác định trứng, noãn nang ký sinh trùng phân lợn trớc khi xử lý và phân thành
phẩm đợc thể hiện tại bảng 3
Bảng 3 cho thấy: Phân lợn cha chế biến luôn nhiễm trứng, noãn nang ký sinh trùng, tất

cả các mẫu đều đếm đợc các noãn nang của cầu trùng, nhiều nhất ở mẫu số 2 (650 noãn
nang), thấp nhất ở mẫu số 3 và 4 (cùng đếm đợc 100 noãn nang). Toàn bộ mẫu lấy từ
phân hữu cơ vi sinh xử lý bằng bằng EM thứ cấp, EM Bokashi và Compostmaker đều
không còn noãn nang của cầu trùng. Trứng giun Strongyloides tìm đợc ở 3/5 mẫu phân lợn
cha chế biến với cờng độ nhiễm cao nhất ở mẫu số 5 (250 trứng) mẫu số 3 và 4 không
phát hiện đợc trứng giun sán. Số mẫu lấy từ phân hữu cơ vi sinh xử lý bằng bằng EM thứ
cấp, EM Bokashi và Compostmaker đều không còn trứng giun. Nh vậy sử dụng phân
hữu cơ vi sinh sẽ không còn bị ảnh hởng của các mầm bệnh của ký sinh trùng.

6
Bảng 3: Kết quả xác định trứng, noãn nang ký sinh trùng

Mẫu
Lô ĐC (số trứng
hoặc noãn nang/1g
phân) (n=5)
Lô TN 1 (EM thứ
cấp)
(n=5)

X SE
Lô TN 2 (EM
Bokashi)
(n=5)
X SE
Lô TN 3
(Compostmaker)
(n=5)
X SE
1 Ct: 350 noãn nang

St: 50 trứng
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
2 Ct: 650 noãn nang
St: 150 trứng
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
3 Ct: 100 noãn nang
St: Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
4 Ct: 100 noãn nang
St: Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính

Âm tính
5 Ct: 200 noãn nang
St: 250 trứng
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Âm tính
Ghi chú: Ct: Cầu trùng; St: Strongyloides
3.4. Xác định hàm lợng dinh dỡng có lợi cho cây trồng trớc và sau khi chế biến phân
Để xác định các tỷ lệ các chất dinh dỡng có lợi cho cây trồng trong phân lợn cha xử lý
và đã xử lý bằng 3 phơng pháp, kết quả thể hiện ở bảng 4.
Bảng 4: Kết quả xác định tỷ lệ các chất dinh dỡng có lợi cho cây trồng
% khô kiệt
Kí hiệu mẫu
Đạm (%) Lân (%) Kali (%)
Phân lợn cha chế biến (Lô
C) (n=20)
2,112a 6,503a 1,037a
Phân chế biến bằng EM thứ
cấp (Lô TN 1) (n=20)
1,507b 5,614b 0,905a
Phân chế biến bằng EM
Bokashi (Lô TN2) (n=20)
1,612b 5,650b 0,986a
Phân chế biến bằng
Compostmaker (Lô TN3)
(n=20)
1,074c 2,306c 0,657b

Các giá trị có cùng chữ trong hàng dọc là không sai khác (p>0,05)


7
Bảng 4 cho thấy thành phần dinh dỡng có lợi cho cây trồng của phân hữu cơ vi sinh nh
đạm, lân, kali ở các lô thí nghiệm đều thấp hơn phân lợn tơi. Đạm có tỷ lệ thất thoát
nhiều nhất sau khi xử lý, phần trăm đạm ở các lô thí nghiệm đều thấp hơn đáng kể so với
lô đối chứng (p<0,05). Tuy nhiên lô thí nghiệm xử lý bằng Compost maker có phần trăm
đạm giảm nhiều nhất, điều này đợc lý giải là trong quá trình xử lý có trộn một tỉ lệ than
bùn vào phân khi ủ nên ảnh hởng đến tỉ lệ đạm. Tỉ lệ lân ở lô xử lý bằng Compost maker
cũng giảm nhiều nhất so với các lô khác. Kali có tỷ lệ thất thoát thấp hơn, ở lô xử lý bằng
EM thứ cấp và EM Bokashi, tỉ lệ kali không sai khác so với lô đối chứng (p>0,05). Lô xử
lý bằng Compost maker có tỉ lệ kali thấp hơn đáng kể so với lô đối chứng và hai lô thí
nghiệm xử lý bằng EM thứ cấp và EM Bokashi. Trong quá trình xử lý, phân lợn sẽ bị mất
một phần các chất dinh dỡng có lợi cho cây trồng, vì vậy khi xử lý phân lợn bằng các
phơng pháp sinh học cần phải có biện pháp làm giàu dinh dỡng và cân đối dinh dỡng
tùy theo từng loại cây trồng. Đó là mục tiêu cho nghiên cứu tiếp theo của đề tài này.
3.5. Hạch toán giá thành của phân hữu cơ vi sinh sau khi chế biến
Giá thành của 1kg phân hữu cơ vi sinh đợc tính trên cơ sở của 1000 kg phân lợn tơi, giá
thành đợc tính cho thời điểm cuối năm 2007 đến đầu năm 2008. Kết quả đợc thể hiện
qua bảng 5:
Bảng 5: Kết quả giá thành phân hữu cơ vi sinh
TT

Phần chi, thu Đơn vị EM thứ cấp EM Bokashi

Compostmaker

1 Phần chi
Phân lợn đồng 200.000 200.000 100.000

Than bùn đồng 0 0 125.000
Chế phẩm đồng 10.000 55.000 25.000
Phụ gia đồng 5.000 5.000 25.000
Công lao động đồng 210.000 210.000 210.000
Khấu hao tài
sản cố định
đồng 50.000 50.000 50.000
Tổng số tiền chi

đồng 475.000 520.000 645.000
2 Phần thu
Phân hữu cơ vi
sinh
kg 380 420 748
3 Giá thành đồng/kg 1.365 1.477 829


8
Bảng 5 cho thấy giá thành/1kg phân hữu cơ vi sinh biến động từ 829 đồng/1kg đến 1.477
đồng/kg. Giá thành thấp nhất là sản phẩm phân hữu cơ vi sinh sử dụng Compostmaker
(829 đồng/1kg) do phân lợn đợc trộn với than bùn nên khối lợng sản phẩm thu đợc
nhiều nhất đã làm giảm giá thành, nhng có hàm lợng dinh dỡng có lợi cho cây trồng
lại thấp nhất. Giá thành cao nhất là phân hữu cơ vi sinh sử dụng EM Bokashi vì các thành
phần bổ sung trong quá trình chế EM Bokashi có giá thành cao. Bảng giá thành cho thấy
tiền công lao động còn cao, chiếm từ 33% đến 44%, nếu sản xuất theo dây chuyền bằng
máy thì giá thành sẽ giảm hơn.
Kết luận và đề nghị
1. Kết luận
1.1. Phân lợn khi xử lý bằng các chế phẩm sinh học EM thứ cấp, EM Bokashi,
Compost maker có nhiệt độ đều tăng nhanh sau ngày ủ thứ hai và giảm dần sau ngày ủ

thứ 5 và cũng đợc lặp lại nh vậy khi đảo lại.
1.2. Phân hữu cơ vi sinh thơng phẩm không còn mùi hôi, không còn trứng và noãn
nang của ký sinh trùng. Phân hữu cơ vi sinh vi sinh vẫn đảm bảo các chất dinh dỡng có
lợi cho cây trồng.
1.3. Sử dụng các chế phẩm EM thứ cấp, EM Bokashi, Compost maker đều có tác dụng
xử lý phân lợn thành phân hữu cơ vi sinh. Phơng pháp sử dụng chế phẩm EM thứ cấp là
đơn giản, dễ làm nhất phù hợp với các trang trại chăn nuôi lợn tập trung.
2. Đề nghị
2.1. Phổ biến phơng pháp sử dụng chế phẩm EM thứ cấp để xử lý phân lợn trong các trại
chăn nuôi.
2.2. Cho tiếp tục nghiên cứu để sản xuất ra phân hữu cơ vi sinh dạng bột hoặc viên phù
hợp với từng loại cây trồng.
Tài liệu tham khảo
Thị Hạnh, 2005. Dùng chế phẩm sinh học biến phân chuồng thành phân vi sinh.
.
Chantsavang. S, Sinratchatanun. C, Ayuwat. K and Sirirote. P, 1992. Application of
effective microorganisms for Swine waste treament.
www.scdworld.com
Paul Lessard, 1997 . Comprehensive pig treatment using the BIOSOR biofiltration process.