ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐÀO VĂN BIÊN
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM
VI SINH VẬT HỮU HIỆU (EM THỨ CẤP)
TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CHĂN NUÔI GÀ
TẠI HUYỆN TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TR ƯỜNG
Thái Nguyên, năm 2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐÀO VĂN BIÊN
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM
VI SINH VẬT HỮU HIỆU (EM THỨ CẤP)
TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CHĂN NUÔI GÀ
TẠI HUYỆN TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC
Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Mã số : 60.44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Đỗ Thị Lan
PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh
Thái Nguyên, năm 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam, đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đã đưa trong luận văn
này là trung thực và chưa được sử dụng trong bất cứ một công trình nghiên cứu
khoa học nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện đề tài này đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đề tài đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái nguyên, ngày 15 tháng 10 năm 2014
Học viên
Đào Văn Biên
ii
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, đến nay em đã hoàn thành bài luận
văn tốt nghiệp theo kế hoạch của trường Đại học nông lâm Thái Nguyên với đề tài
“Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EM thứ cấp) trong
xử lý môi trường chăn nuôi gà tại huyện Tam Đảo, tỉnhVĩnh Phúc”.
Có được kết quả này đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô
giáo: PGS.TS. Đỗ Thị Lan, PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh đã hướng dẫn em
trong quá trình hoàn thành luận văn. Các thầy cô đã chỉ bảo và hướng dẫn tận
tình cho em những kiến thức lý thuyết, thực tế cũng như các kỹ năng trong
viết bài, đồng thời cũng chỉ rõ những thiếu sót và hạn chế để em hoàn thành
bài báo cáo với kết quả tốt nhất. Các thầy cô luôn là người truyền động lực
giúp em hoàn thành tốt giai đoạn thực tập tốt nghiệp và viết luận văn.
Cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các phòng ban của UBND huyện Tam
Đảo, UBND xã Tam Quan đã nhiệt tình giúp đỡ em, cung cấp cho em các thông tin, số
liệu để phục vụ cho bài báo cáo. Đã tạo mọi điều kiện giúp em hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành biết ơn sự tận tình dạy dỗ của các thầy cô trong Trường Đại học
nông lâm Thái Nguyên, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Môi truờng, phòng quản lí và
đào tạo sau đại học.
Lời cảm ơn chân thành và sâu sắc, em xin gửi đến gia đình, bạn bè đã luôn sát
cánh và động viên em trong những giai đoạn khó khăn nhất.
Thái Nguyên, ngày 15 tháng 10 năm2014
Học viên
Đào Văn Biên
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
MỞ ĐẦU 1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
2.MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 2
3. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 2
4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3
4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học 3
4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 4
1.1.1. Chất thải chăn nuôi 5
1.1.2. Đặc tính của chất thải chăn nuôi 5
1.2. Cơ sở thực tiễn 6
1.2.1. Thực trạng chăn nuôi trên thế giới 6
1.2.2. Thực trạng chăn nuôi tại Việt Nam 11
1.3. Cơ sở pháp lý 4
1.4. Tổng quan về công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM 18
1.4.1. Giới thiệu về vi sinh vật hữu hiệu EM 18
1.4.2. Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM.20
1.4.3. Các dạng EM và công dụng của chúng 23
1.4.4.Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và tại
Việt Nam 26
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 36
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 36
2.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN TIẾN HÀNH 36
iv
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 36
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37
2.4.1. Phương pháp điều tra phỏng vấn 37
2.4.2. Phương pháp xác định lượng phân thải ra của hai giống gà: gà siêu trứng
và gà broiner trong các thí nghiệm nghiên cứu 37
2.4.3. Phương pháp đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn gà bằng đệm lót
sinh học 39
2.4.4. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm trong
chăn nuôi 41
2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu 42
2.4.6. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 42
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43
3.1. Tình hình chăn nuôi gia cầm, mục đích sử dụng và xử lý chất thải chăn nuôi
gà tại các nông hộ trong tỉnh Vĩnh Phúc 43
3.1.1.Tình hình chăn nuôi gia cầm của tỉnh vĩnh phúc 43
3.1.3. Tình hình sử dụng phân gia cầm tại các nông hộ 53
3.1.4. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi gà ở Vĩnh Phúc 53
3.2. Kết quả xác định lượng phân thải ra của hai giống gà: gà siêu trứng và gà
Broiler trong các thí nghiệm nghiên cứu 54
3.2.1. Lượng phân của số gà trong thí nghiệm 54
3.2.2. Lượng phân gà ước tính cho cả huyện Tam Đảo 59
3.3. Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn gà bằng đệm lót sinh học 61
3.3.1. Đánh giá khả năng xử lý khí độc H
2
S, NH
3
trong chất thải chăn nuôi 61
3.3.2. Đánh giá hàm lượng đạm, phốt pho, kali tổng số và độ ẩm trong chất
thải chăn nuôi 64
3.3.3. Đánh giá hàm lượng vi sinh vật trong chất thải chăn nuôi 69
3.4. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm trong chăn nuôi gà đẻ 71
3.4.1. Hiệu quả đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu tốn 71
3.4.2. Hiệu kinh tế của việc chăn nuôi trên nền đệm lót 72
3.4.3. Nhận xét của người dân về hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi bằng đệm
sinh học 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
EM : Các vi sinh vật hữu hiệu
: Dung dịch được chế xuất tứ EM gốc
FAO : Agricultural Commodity Projections
N : Nitơ
P : Phốt pho
K : Kali
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TVTS : Thực vật thủy sinh
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
XLNT : Xử lý nước thải
VSMT : Vệ sinh môi trường
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi 5
Bảng 1.2. Một số loại thuỷ sinh vật tiêu biểu 15
Bảng 1.3. Diễn biến củađộ pH trong phân theo thời gian 31
Bảng 1.4. Ảnh hưởng của chế phẩm EM đến nồng độ một số loại khí thải tại
chuồng nuôi gà 33
Bảng 3.2. Đánh giá chung của người dân về ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi
gà đến môi trường sống xung quanh 50
Bảng 3.3. Đánh giá cảm quan của người dân về môi trường không khí xung
quanh các khu vực trại chăn nuôi trong huyện Tam Đảo, Vĩnh Phúc 51
Bảng 3.4. Tình hình sử dụng phân gà tại một số nông hộ 53
Bảng 3.5. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi gà 54
Bảng 3.6. Lượng thức ăn ăn vào và phân tươi thải ra trong ngày của gà sinh sản 54
Bảng 3.7. Lượng thức ăn ăn vào và phân tươi thải ra trong ngày của gà Broiler 56
Bảng 3.8. Hệ số thải phân thực nghiệm (K) của gà sinh sản và gà Broiler 58
Bảng 3.9. Ước tính lượng phân thải ra trong một vòng đời của gà sinh sản và gà
Broiler (X =K.C) 59
Bảng 3.10. Ước tính lượng phân gà thải ra trong một đời gà tại các trang trạigà
trên địa bàn huyện Tam Đảo, Vĩnh Phúc 2013 60
Bảng 3.11. Hàm lượng khí NH
3
tại khu vực chuồng nuôi 61
Bảng 3.12. Hàm lượng khí H
2
S tại khu vực chuồng nuôi 63
Bảng 3.13. Hàm lượng đạm tổng số trong phân gà tại khu vực chuồng nuôi 64
Bảng 3.14. Hàm lượng P tổng số trong phân gà tại khu vực chuồng nuôi 66
Bảng 3.15. Hàm lượng Kali tổng số trong phân gà tại khu vực chuồng nuôi 67
Bảng 3.16. Độ ẩm của phân gà tại khu vực chuồng nuôi 68
Bảng 3.17. Số lượng một số loại vi sinh vật có trong phân sau 30 tuần xử lý 69
Bảng 3.18. Kết quả tỷ lệ đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu thụ của gà trong
các tuần tuổi 71
Bảng 3.19. Tính toán chi phí cho đàn gà đẻ 200 con từ 20 - 40 tuần tuổi 72
Bảng 3.20. Nhận xét của người dân về môi trường xung quanh các trại đã xử lý
bằng chế phẩm EM 74
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới 9
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo bể UASB 10
Hình 1.3. Sơ đồ chức năng của các vi sinh vật 21
Hình 3.1. Đánh giá cảm quan của người dân về môi trường không khí xung
quanh khu vực các trại chăn nuôi gà 52
Hình 3.2. Tình hình sử dụng phân gà tại một số nông hộ trong huyện Tam
Đảo, Vĩnh Phúc 53
Hình 3.3. Lượng thức ăn ăn vào trong ngày của gà sinh sản 55
Hình 3.4. Lượng thức phân thải ra trong ngày của gà sinh sản 55
Hình 3.5. Lượng phân tươi thải ra trong ngày của gà Broiler 57
Hình 3.6. Hệ số thải phân thực nghiệm (K) của gà sinh sản và gà Broiler 58
Hình 3.7. Hàm lượng khí NH
3
tại khu vực chuồng nuôi 62
Hình 3.8. Hàm lượng khí H
2
S tại khu vực chuồng nuôi 63
Hình 3.10. Hàm lượng Đạm tổng số trong phân gà tại khu vực chuồng nuôi 65
Hình 3.11. Hàm lượng P tổng số trong phân gà tại khu vực chuồng nuôi 66
Hình 3.12. Hàm lượng K tổng số trong phân gà tại khu vực chuồng nuôi 67
Hình 3.13. Độ ẩm của phân gà tại khu vực chuồng nuôi 69
Hình 3.14. Số lượng một số loại vi sinh vật có trong phân sau 30 tuần xử lý 70
Hình 3.14. Sơ bộ tính toán chi phí cho đàn gà từ 20 - 40 tuần tuổi 72
1
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì
nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chăn nuôi ngày càng đòi hỏi cao
hơn không những về số lượng mà cả về chất lượng. Đi đôi với việc phát triển chăn
nuôi, một vấn đề cần quan tâm giải quyết đó là bảo vệ môi trường, giảm thiểu
những chất thải và chất độc do chăn nuôi gây ra đang trở thành mối quan tâm chung
của toàn xã hội (Nguyễn Thị Liên và cộng sự, 2010) [14].
Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước trong những năm qua tỉnh Vĩnh Phúc
đã có những bước tiến vượt bậc. Sự phát triển sản xuất các ngành nói chung, sản
xuất nông nghiệp nói riêng trong đó có ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia
cầm ở tỉnh Vĩnh Phúc đã có nhiều sụ thay đổi, góp phần to lớn vào sự phát triển
kinh tế chung của tỉnh nhà. Trong thời gian qua các vấn đề bảo vệ môi trường nông
thôn đã được các cấp chính quyền quan tâm nhiều hơn, tuy nhiên việc quản lý và xử
lý chất thải trong nông nghiệp vẫn còn nhiều hạn chế.
Hầu hết các hộ chăn nuôi đều cho gà thịt, gà đẻ trứng ăn cám công nghiệp, gà
lớn nhanh, khoảng 60 - 90 ngày là được 1 lứa gà thương phẩm, một năm nuôi 4 - 5 lứa.
Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích về kinh tế thì vấn đề ô nhiễm môi trường trong các trang
trại chăn nuôi gia cầm đang trở thành vấn đề bức xúc đòi hỏi phải có những biện pháp
xử lý để kiểm soát được dịch bệnh và an toàn cho sản xuất. Bình quân cứ 1.000 con gà
thải ra từ 2-2,5 tấn phân tươi/tháng. Lượng phân thải ra hàng ngày kết hợp với mùi cám
từ kho chứa, mùi cám thừa gây ô nhiễm nặng cho môi trường khu vực. Phần lớn các hộ
nuôi thường không sử dụng bảo hộ lao động vì vậy đã xuất hiện nhiều bệnh về đường
hô hấp như: viêm phổi, ung thư phổi, viêm xoang, viêm gan Việc bón phân tươi trực
tiếp cho rau màu là nguy cơ gây ra và lây nhiễm các bệnh dịch như cúm gia cầm, bệnh
truyền nhiễm, các vi rút, vi khuẩn có hại rất nguy hiểm đối với sức khoẻ con người. Sự
thờ ơ, thiếu quan tâm đến môi trường, coi thường sức khoẻ chính mình và cộng đồng
của phần lớn các hộ nông dân chăn nuôi gia cầm, các hộ trồng rau màu sử dụng phân
gà không qua xử lý là điều đáng lo ngại.
2
Tam o l mt huyn trung du min nỳi ca tnh Vnh phỳc, cú s a dng
v a hỡnh, cú t l dõn s lm nụng nghip cao nht trong tnh v cú phong tro
chn nuụi gia cm cụng nghip phỏt trin sm v nhanh nht trong c nc, do
c tip cn sm vi ngnh ny nh cú Trung tõm ging gia cm Quc gia trờn a
bn huyn. Bờn cnh ú, ngnh chn nuụi gia cm ca huyn cũn chu tỏc ng tiờu
cc ca nhiu yu t nh dch bnh thng xuyờn e da, giỏ c tht thng lm
cho ngnh chn nuụi gia cm trong huyn phỏt trin khụng mang tớnh bn vng dn
ti tỡnh trng ụ nhim mụi trng trong chn nuụi g. Tỡm kim gii phỏp cho vic
gim thiu nh hng mụi trng gõy ụ nhim ngun khụng khớ ti cỏc h chn nuụi
gia sỳc, gia cm quy mụ nh trong cỏc khu dõn c ang l mt vn c t ra i
vi ton th xó hi (Bựi Xuõn An, 2007) [1].
Với mục đích ứng dụng chế phẩm EM trong việc cải thiện môi trờng và xử lý
chất thải chăn nuôi, cụ thể là chăn nuôi gà chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
Nghiờn cu hiu qu ca mt s ch phm vi sinh vt hu hiu (EM th cp)
trong x lý mụi trng chn nuụi g ti huyn Tam o, tnh Vnh Phỳc.
2.MC TIấU CA TI
2.1 Mc tiờu tng quỏt ti
Vi mc tiờu ngn chn, x lý tỡnh trng ụ nhim mụi trng nc, khụng
khớ thụng qua ú tng bc nõng cao cht lng mụi trng nụng thụn gúp phn
phỏt trin nụng nghip nụng thụn bn vng.
2.2. Mc tiờu c th cu ti
- ỏnh giỏ hin trng v sinh mụi trng ti khu vc chn nuụi.
- ỏnh giỏ hiu qu ca ch phm vi sinh vt hu hiu EM th cp trong x lý
mụi trng chn nuụi g.
- T cỏc kt qu nghiờn cu trờn s l tin m rng cỏc mụ hỡnh chn
nuụi theo phng phỏp sinh hc trờn ton huyn Tam o, tnh Vnh Phỳc v cỏc
huyn, cỏc tnh khỏc.
3. YấU CU CA TI
- Tin hnh iu tra, ỏnh giỏ tỡnh hỡnh chn nuụig, cỏc mc ớch s dng, x
lý cht thi chn nuụi g trờn a bn tnh Vnh Phỳc
- Tớnh toỏn xỏc nh c lng phõn thi ra ca hai ging g siờu trng v g
Broiler qua cỏc tun tui v trong c mt chu k sng.
3
-Đánh giá hiệu quả môi trường, hiệu quả kinh tế của việc chăn nuôi gà an toàn sinh học.
- KÕt qu¶ ph©n tÝch c¸c th«ng sè ph¶i minh b¹ch chÝnh x¸c, so s¸nh víi TCVN.
4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học
Kết quả của đề tài là nền móng cho các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng của
chế phẩm sinh học trong xử lý các vấn đề về môi trường.
4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
- Đây là biện pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường, giá thành xử lý
thấp, bà con nông dân có thể dễ dàng áp dụng
- Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ. Nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông
nghiệp, giảm giá thành của nông sản.
-Giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu vực chăn nuôi.
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở pháp lý
- Luật bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa
Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005.
- Nghị định 21//2008/NĐ - CP của Chính phủ về việc quy định chi tiết và
huớng dẫn thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường.
- Thông tư số 07/2007/ TT - BTN & MT ngày 03/07/2007 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường về hướng dẫn phân loại và quyết định danh mục cơ sở gây ô nhiễm
môi trường cần xử lý.
- Thông tư 04/2010/TT - BNN & PTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông nghiệp
và Phát triển Nông thôn về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia điều kiện chăn nuôi gia cầm
an toàn sinh học QCVN01 - 15: 2010/BNN & PTNT
Thông tư 71/2011/TT - BNN & PTNT ngày 25 tháng 10 năm 2011 của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia lĩnh vực thú y.
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm - quy trình
kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y.
Ký hiệu: QCVN 01 - 79: 2011/BNN & PTNT
+Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: cơ sở nuôi trồng thủy sản thương phẩm - Điều
kiện vệ sinh thú y.
Ký hiệu: QCVN 01 - 80: 2011/BNN & PTNT
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: cơ sở sản xuất, kinh doanh thủy sản giống -
điều kiện vệ sinh thú y.
Ký hiệu: QCVN 01 - 81: 2011/BNN & PTNT
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: vệ sinh thú y cơ sở ấp trứng gia cầm.
Ký hiệu: QCVN 01 - 82: 2011/BNN & PTNT
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: bệnh động vật - yêu cầu chung lấy mẫu bệnh
phẩm, bảo quản và vận chuyển.
Ký hiệu: QCVN 01 - 83: 2011/BNN & PTNT
5
- Quyết định số 1504/QĐ - BNN & PTNT ngày 15/05/2008 của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành quy trình thực hành chăn nuôi tốt cho
chăn nuôi gia cầm an toàn.
- Quyết định số 64/2003/QĐ - TTG vềviệc phê duyệt đề án “Kế hoạch xử lý
triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng”.
1.2. Cơ sở khoa học của đề tài
1.2.1. Chất thải chăn nuôi
Ở nước ta hiện nay, mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải
rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng,
nước tiểu, chất rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu
tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả thẳng ra tự nhiên hoặc sử dụng không qua
xử lý. Một phần không nhỏ trong số đó là chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm. Đây là
những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (Lưu Anh Đoàn, 2006) [8].
1.2.2. Đặc tính của chất thải chăn nuôi
Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân. Phân gồm các thành phần là những
dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự tiêu hóa vi
sinh hay men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được, axit amin thoát khỏi
sự hấp thu…). Các khoáng chất dư thừa mà cơ thể không sử dụng được như P2O5,
K2O, CaO, MgO… phần lớn xuất hiện trong phân. Ngoài ra, còn có các chất cặn bã
của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin…) các mô tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa
và chất nhờn theo phân ra ngoài, các chất dính vào thức ăn (tro, bụi…) các vi sinh
vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột bị tống ra ngoài… Lượng phân mà vật
nuôi thải ra thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào thức ăn và thể trọng
mà ta tính được lượng phân.
Bảng 1.1. Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi
STT
Loại vật nuôi
Lượng phân thải mỗi ngày (% thể trọng)
1
Lợn
6,00 - 7,00
2
Bò sữa
7,00 - 8,00
3
Bò thịt
5,00 - 8,00
4
Gà
5,00
(Nguồn: Nguyễn Quế Côi, 2006) [7]
6
Bảng 1.1 cho thấy lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất là ở bò
sữa 7,00 - 8,00% thể trọng; tiếp đến là bò thịt, lợn, gà theo thứ tự lần lượt là:
5,00 - 8,00%; 6,00 - 7,00%; 5,00% thể trọng. Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi
càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi trường càng nhiều. Đây cũng chính
là vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay.
* Đối với chăn nuôi gà
Khác với hình thức chăn nuôi lợn, ô nhiễm môi trường chăn nuôi gà chủ yếu
là do các nguồn: phân, nước vệ sinh chuồng trại, các loại thuốc sử dụng để sát
trùng, tẩy rửa chuồng trại… chúng gây ra mùi hôi, ảnh hưởng tới môi trường không
khí xung quanh. Đặc biệt, đối với các trại chăn nuôi gà hậu bị, lượng nước thải được
thải ra sau mỗi lần dọn rửa chuồng trại, máng ăn, máng uống chưa được các chủ
trang trại chú ý đến việc lưu trữ để xử lý mà thải bỏ tự nhiên ra môi trường xung
quanh. Phân gà thường chứa cả nước tiểu nên cần một hàm lượng lớn chất độn
chuồng, thức ăn và nước rơi vãi sẽ tạo ra chất thải có sự bết dính. Quá trình gà vận
động và sinh trưởng còn có lông gà và các tế bào chết có thêm trong phân. Vào
những mùa thời tiết ấm và ẩm các vi sinh vật dễ ràng hoạt động tạo ra lượng mùi
hôi ra môi trường. Thêm vào đó nữa trong quá trình thu dọn phân của các chủ trang
trại tưới cho phân đạt độ ẩm nhất định để chống bụi lại là môi trường cho vi sinh vật
phân hủy cho nên khi phân đã được đóng bao kín vẫn phát tán mùi hôi. Phân của gà
có hàm lượng uric nên tạo ra mùi của khí NH
3
rất lớn (Nguyễn Duy Hoan và cộng
sự, 1999) [10].
1.3. Cơ sở thực tiễn
1.3.1. Thực trạng chăn nuôi trên thế giới
Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm của con người, ngành chăn nuôi trên thế giới
đã phát triển rất nhanh và đạt được nhiều thành tựu to lớn. Trên thế giới, chăn nuôi
hiện chiếm khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% tổng diện tích đất tự nhiên (không
kể diện tích bị băng bao phủ). Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông
nghiệp toàn cầu. Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một số lượng lớn
sản phẩm quan trọng cho nhu cầu của con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên
7
nhiều hiện tượng tiêu cực về môi trường. Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng, chăn
nuôi hiện đóng góp khoảng 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất (global warming) do
thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính: khí CO
2
chiếm 9%, khí mêtan (CH
4
) 37% và
oxit nitơ (N
2
O) là 65%. Những loại khí này sẽ còn tiếp tục tăng lên trong thời gian
tới (FAO, 2011) [31].
Theo dự báo của FAO, 2011 về nhu cầu sử dụng các sản phẩm chăn nuôi của
thế giới dự kiến sẽ còn tiếp tục tăng gấp đôi trong nửa đầu của thế kỷ này. Nhưng
cũng đồng thời trong thời gian trên con người sẽ phải chứng kiến nhiều sự biến đổi
môi trường và khí hậu theo chiều hướng không mong đợi, môi trường sống ngày càng
bị đe dọa bởi chính các hoạt động chăn nuôi. Do vậy, việc hướng tới một ngành chăn
nuôi chất lượng cao không chỉ giúp đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con
người về các sản phẩm có nguồn gốc động vật mà đồng thời phải chịu trách nhiệm
với chính con người về mặt môi trường và xã hội khi sản xuất ra những sản phẩm đó
(Bùi Xuân An, 2007) [1].
Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới FAO năm 2011 số
lượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: tổng đàn trâu là 182,2
triệu con và phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con, dê
591,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu con và
tổng đàn vịt là 1.008,3 triệu con Tốc độ tăng về số lượng vật nuôi hàng năm của
thế giới trong thời gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1% năm (FAO,2011) [31].
Về số lượng, đàn bò nhiều nhất là Brazin 204,5 triệu con, thứ hai là Ấn
Độ 172,4 triệu con, thứ ba là Hoa Kỳ 94,5 triệu con, thứ tư là Trung Quốc 92,1
triệu con, thứ năm Ethiopia và thứ sáu Argentina có trên 50 triệu con bò
(FAO,2011) [31].
Ấn Độ là một quốc gia đứng đầu về chăn nuôi trâu, hiện nay số lượng trâu của
Ấn Độ có khoảng 106,6 triệu con (chiếm trên 58% tổng số trâu của thế giới), hứ hai
là Pakistan 29,9 triệu con, thứ ba là Trung Quốc 23,7 triệu con, thứ tư là Nepan 4,6
triệu con, thứ năm Egypt 3,5 triệu con, thứ sáu Philippine 3,3 triệu con và Việt Nam
đứng thứ 7 thế giới đạt 2,8 triệu con trâu (FAO,2011) [31].
8
Các cường quốc về chăn nuôi lợn của thế giới: số đầu lợn hàng năm số
một là Trung Quốc 451,1 triệu con, thứ hai là Hoa Kỳ 67,1 triệu, thứ ba Brazin
37,0 triệu, Việt Nam đứng thứ 4 có 27,6 triệu con và đứng thứ năm là Đức 26,8
triệu con lợn.
Về chăn nuôi gà thì Trung Quốc là một quốc gia có nền chăn nuôi gia cầm phát
triển nhất thế giới, hiện nay số lượng gà của Trung Quốc đứng vị trí số một trên
thế giới là 4.702,2 triệu con, tiếp đến thứ hai là Indonesia 1.341,7 triệu con, thứ
ba là Brazin 1.205,0 triệu con, thứ bốn làẤn Độ 613 triệu con và thứ năm là
Iran 513 triệu con gà. Việt Nam về chăn nuôi gà có 200 triệu con đứng thứ 13
thế giới (FAO,2011) [31].
Chăn nuôi vịt đứng thứ nhất vẫn là Trung Quốc có 771 triệu con, thứ hai là Việt
Nam 84 triệu, thứ ba là Indonesia 42,3 triệu, thứ tư là Bangladesh 24 triệu và cuối cùng
đứng thứ năm là Pháp có 22,5 triệu con vịt (FAO,2011) [31].
Xét về tổng số lượng vật nuôi của thế giới, các nước Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn
Độ, Brazin, Indonesia, Đức là những cường quốc, trong khi đó Việt Nam cũng là
nước có tên tuổi về chăn nuôi: đứng thứ hai về số lượng vịt, thứ tư về lợn, thứ sáu
về số lượng trâu và thứ mười ba về số lượng gà(FAO,2011)[31].
Bên cạnh số lượng vật nuôi lớn, mỗi năm môi trường thế giới phải hứng chịu
một khối lượng rất lớn chất thải từ các hoạt động chăn nuôi. Việc xử lý chất thải
chăn nuôi nói chung và chất thải gia cầm nói riêng cũng đã được nghiên cứu triển
khai ở các nước phát triển từ cách đây vài chục năm. Các nghiên cứu của các tổ
chức và các tác giả như: Burton, C. H. and Turner, C (2003); Dr. Arux Chaiyakul,
(2007); McDonald P, J. F. D. Greenhalgh and C. A. Morgan (1995); Sebastià Puig
Broch, (2008); Teruo Higa, (2002) Các công nghệ áp dụng cho xử lý nước thải
chăn nuôi trên thế giới chủ yếu là các phương pháp sinh học. Ở các nước phát triển,
quy mô trang trại rộng hàng trăm hecta, trong trang trại ngoài chăn nuôi gia cầm
quy mô lớn (trên 10.000 con), phân gia cầm và chất thải gia cầm chủ yếu làm phân
vi sinh và năng lượng Biogas cho máy phát điện còn nước thải chăn nuôi được sử
dụng cho các mục đích nông nghiệp (Đỗ Ngọc Hòe, 1974) [11].
9
Hình 1.1. Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới
(Nguồn: Trịnh Xuân Lai, 2000) [13]
Tại Trung Quốc, người ta tính toán rằng cứ 3 triệu con gà “sản xuất” ra 212 tấn
phân và số phân này được dùng để sản xuất điện. Phân gà ở chuồng sẽ đi vào máng,
sau đó được chuyển xuống một băng chuyền để đến một nhà máy xử lý. Nhà máy xử
lý sẽ tách methane ra khỏi phân gà để tạo ra điện, và điện sẽ được bán cho lưới điện
quốc gia. Sau khi tách methane xong, phân gà sẽ được xử lý thành phân bón (Đỗ
Ngọc Hòe, 1974) [11].
Ông Pan Wenzhi - Phó chủ tịch công ty Công nghệ Nông nghiệp Deqingyuan cho
biết: “Lượng than đá để tạo ra điện cho Trung Quốc có thể khan hiếm trong vài thập kỷ
tới. Vì thế, phân gà có thể là một trong số những nguồn nguyên liệu thay thế để sản xuất
điện hiệu quả, tiết kiệm và bảo vệ môi trường”. Hiện nay, nhiệt điện sử dụng than đá vẫn
chiếm 70% sản lượng điện của Trung Quốc (Đỗ Ngọc Hòe, 1974) [11].
Tại Hà Lan, nước thải chăn nuôi được xử lý bằng công nghệ SBR (Sequencing
batch reactor) qua 2 giai đoạn: giai đoạn hiếu khí chuyển hóa thành phần hữu cơ
thành CO
2
, nhiệt năng và nước, amoni được nitrat hóa thành nitrit và khí nitơ; giai
Cơ sở chăn nuôi
quy mô nhỏ lẻ
Nuôi thả,
chuồng hở
Hệ thống nuôi trên
sàn
Kho chứa chất thải
rắn
ủ phân compost
Bể chứa, hồ chứa nước thải, hệ
thống xử lý yếm khí, bể biogas
dung tích lớn
Kênh mương tiếp
nhận nước thải
Land Application
Trang trại lớn quy mô công
nghiệp
Dòng nước thải
Dòng chất
thải rắn
Ruộng, cánh đồng
10
đoạn kỵ khí xảy ra quá trình đề nitrat thành khí nitơ. Phốtphat được loại bỏ từ pha
lỏng bằng định lượng vôi vào bể sục khí (Sebastià Puig Broch, 2008) [29].
Tại Tây Ban Nha, nước thải chăn nuôi được xử lý bằng quy trình VALPUREN
(được cấp bằng sáng chế Tây Ban Nha số P9900761). Đây là quy trình xử lý kết
hợp phân hủy kỵ khí tạo hơi nước và làm khô bùn bằng nhiệt năng được cấp bởi hỗ
hợp khí sinh học và khí tự nhiên (Lê Văn Cát, 2007) [3].
Tại Thái Lan, công trình xử lý nước thải sau Biogas là UASB (Upflow
Anaerobic Sludge Blanket). Đây là công trình xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng.
Nước thải được đưa vào từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng các
bông bùn mịn. Quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ diễn ra khi nước thải tiếp xúc
với các bông bùn này. Một phần khí sinh ra trong quá trình phân hủy kỵ khí (CH
4
,
CO
2
và một số khí khác) sẽ kết dính với các bông bùn và kéo các bông bùn lên lơ
lửng trong bùn, tạo sự khuấy trộn đều giữa bùn và nước. Khi lên đến đỉnh bể, các bọt
khí được giải phóng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống. Để tăng tiếp xúc giữa nước
thải với các bông bùn, lượng khí tự do sau khi thoát ra khỏi bể được tuần hoàn trở lại
hệ thống (Dr. Arux Chaiyakul, 2007) [27].
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo bể UASB
(Nguồn: Trịnh Xuân Lai, 2000) [12]
進流水分配器
出流水
甲烷氣
進流水
氣固液三相分離裝置
污泥床區
污泥毯區
溢流堰
Nước thải vào
Hệ thống phân
phối nước
Tầng bùn lơ
lửng
Nước thải sau
bể UASB
Khí Biogas
Máng thu nước
quanh bể
Tầng pha
nước, pha khí
Vách ngăn tách khí
11
1.3.2. Thực trạng chăn nuôi tại Việt Nam
Tại Việt Nam, mỗi năm đàn vật nuôi thải ra khoảng trên 73 triệu tấn chất thải
rắn, 25 - 30 triệu khối chất thải lỏng và hàng trăm triệu tấn chất thải khí. Trong đó,
khoảng 50% tổng lượng chất thải rắn và 80% tổng lượng chất thải lỏng bị xả thẳng
ra môi trường mà không qua xử lý (Lưu Anh Đoàn, 2006) [8].
Theo tác giả Đặng Văn Minh, 2011 [16] cho biết không khí trong chuồng nuôi
chứa khoảng 100 loại hợp chất khí độc hại như NH
3
, H
2
S, CO
2
, tổng số vi khuẩn
cao gấp 30 - 40 lần so với không khí bên ngoài. Nếu hít nhiều và thường xuyên có
thể gây ngộ độc cấp tính hoặc mãn tính. Ở nồng độ cao có thể gây nôn mửa, ngạt
thở, ngất xỉu hoặc tử vong cho người và vật nuôi.
Kết quả khảo sát của nhóm nghiên cứu của trường Đại học Nông lâm Thái
Nguyên, cho thấy có trên 80% cơ sở chăn nuôi ở một số tỉnh miền núi phía Bắc như
Lào Cai, Tuyên Quang… xây dựng chuồng nuôi ngay trong khu dân cư xen lẫn với
nơi ở của người, chuồng nuôi đa số là tạm bợ hoặc bán kiên cố.
Cũng theo PGS.TS Đặng Văn Minh cho biết ngành chăn nuôi sẽ gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng, nếu không có biện pháp xử lý chất thải phù hợp. “Chỉ cần
một gia đình nuôi vài con lợn, không vệ sinh chuồng trại, xử lý phân nước thải không
hợp lý thì tất cả các hộ sống xung quanh phải gánh chịu hậu quả từ nguồn nước đến
không khí hôi thối, ruồi bọ phát triển mạnh, tăng nguy cơ lây lan bệnh dịch”.
Nguồn gây ô nhiễm môi trường từ các cơ sở chăn nuôi bao gồm chất thải rắn
như lông, phân gia súc, rác, thức ăn thừa, xác gia súc, gia cầm tiêu hủy không đúng
kỹ thuật và chất thải lỏng như: nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm gia súc.
Những loại chất thải này, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, làm giảm sức
đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, năng suất chăn nuôi giảm, hiệu quả kinh tế
không cao (Lê Văn Cát, 2007) [3].
Theo tác giả Lưu Anh Đoàn, 2006 [8] cho rằng: phần lớn người trồng rau hiện
nay đều sử dụng phân chuồng trong chăm bón, trong khi các vật nuôi này được nuôi
bằng những loại thức ăn tổng hợp. Thức ăn dạng này chứa rất nhiều khoáng đa lượng,
vi lượng. Hàm lượng kim loại nặng trong phân của vật nuôi sẽ xâm nhập vào đất trồng,
rau và tồn lưu trong các nông sản. Đặc biệt là đối với các loại rau ăn lá như cải ngọt, cải
xanh, bắp cải, xà lách… Người ăn phải thì hậu quả thật khó lường.
12
GS.TS Nguyễn Quang Thạch, trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội cho biết:
sử dụng hầm Biogas để xử lý chất thải chăn nuôi không những cải thiện rất đáng kể
ô nhiễm môi trường mà còn cung cấp một nguồn năng lượng sạch và quan trọng,
phục vụ việc đun nấu, thắp sáng. Tuy nhiên, đối với các trang trại hay hộ chăn nuôi
lớn, áp dụng các biện pháp xử lý chất thải là điều cần thiết, song đối với các hộ chăn
nuôi nhỏ, không phải bất kỳ hộ nào cũng có điều kiện để xử lý an toàn chất thải
chăn nuôi bằng phương pháp Biogas, nhất là ở các vùng mà kinh tế còn nhiều khó
khăn (Nguyễn Quang Thạch, 2001) [22].
Bà Trần Thị Bíp, một hộ chăn nuôi nhỏ tại xã Thanh Lâm, Mê Linh, Hà Nội cho
biết, để xây dựng một hầm Biogas đạt chuẩn như hiện nay, kinh phí không dưới 10
triệu đồng. Hoàn cảnh gia đình còn khó khăn nên chưa thể làm được, chấp nhận phải
thải thẳng ra hệ thống thoát nước xung quanh (Nguyễn Quang Thạch, 2001) [22].
“Ngoài việc tuyên truyền tạo ý thức cho người dân thu gom và có biện pháp
xử lý chất thải phù hợp, rất cần có sự hỗ trợ của Nhà nước, sự phối hợp của chính
quyền địa phương. Có như thế mới thúc đẩy ngành chăn nuôi phát triển vừa đáp
ứng nhu cầu thực phẩm vừa đảm bảo vệ sinh môi trường” GS.TS Nguyễn Quang
Thạch nhận định [22].
Theo thống kê hiện nay, Việt Nam có khoảng 8,5 triệu hộ có chăn nuôi với
trên 5 triệu con bò; 2,8 triệu con trâu; 27,6 triệu con lợn; 220 triệu gia cầm. Ước
tính lượng chất thải rắn mà các vật nuôi trưởng thành mỗi ngày có thể thải ra: bò
10kg/con, trâu 15kg/con, lợn 2kg/con, gia cầm 0,2kg/con. Một tấn phân chuồng
tươi không qua xử lý sẽ phát thải vào không khí 0,24 tấn CO
2
(Trần Minh Châu,
1984) [6].
Vì vậy, nghiên cứu việc xử lý ô nhiễm trong chăn nuôi bằng các biện pháp
sinh học sẽ giúp người chăn nuôi biết được thực trạng ô nhiễm do chính họ gây ra.
Từ đó, có các biện pháp xử lý chất thải nhằm phát triển sản xuất đi đôi với việc bảo
vệ cuộc sống, bảo vệ mội trường sống của chính mình. Nghiên cứu hiện trạng chất
thải chăn nuôi gia cầm còn giúp các cơ quan chức năng có cơ sở để đưa ra những
giải pháp, những quyết định xử phạt hợp lý nhằm hạn chế, ngăn chặn những tác
động gây hại đến môi trường. Một số giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi hiện nay:
13
1. Giải pháp xây dựng hầm Biogas
Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công trình khí sinh học (KSH) được đánh giá là
giải pháp hữu ích nhằm giảm khí thải methane và sản xuất năng lượng sạch. Với
trên 500.000 công trình KSH hiện có trên cả nước (336.000 công trình KSH thay
thế than đun nấu vùng đồng bằng và 224.000 công trình KSH thay thế củi đun nấu
vùng miền núi), sản xuất ra khoảng 450 triệu m
3
khí gas/năm. Theo thông báo quốc
gia lần 2, tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án này khoảng
22,6 triệu tấn CO
2
, chi phí giảm đối với vùng đồng bằng là 4,1 USD/tấn CO
2
, đối
với miền núi 9,7 USD/tấn CO
2
, mang lại giá trị kinh tế khoảng 1.200 tỷ đồng về
chất đốt. Do đó, khả năng giảm thiểu khí phát thải của công trình khí sinh học sẽ
tăng lên trong tương lai và tầm quan trọng của việc tận dụng nguồn năng lượng tái
tạo này, không chỉ nhằm chống việc nóng lên của khí hậu toàn cầu, mà còn giúp
Việt Nam đi theo hướng phát triển nền kinh tế có hàm lượng carbon thấp mà không
ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững. Mặc dù vậy, phát triển khí sinh học tại Việt
Nam còn gặp một số khó khăn vì mức đầu tư cao so với khả năng tài chính của
người nông dân, hỗ trợ của nhà nước thấp và phụ thuộc nhiều vào quy mô và tính
ổn định của ngành chăn nuôi (Đỗ Thành Nam, 2008) [18].
2. Xử lý bằng sử dụng thực vật thủy sinh
Trong xử lý nước thải (XLNT), thực vật thủy sinh (TVTS) có vai trò rất quan
trọng. TVTS tham gia loại bỏ các chất bẩn hữu cơ, chất rắn lơ lửng, nitơ, phốtpho, kim
loại nặng và VSV gây bệnh. Trong quá trình XLNT thì sự phối hợp chặt chẽ giữa TVTS
và các sinh vật khác (động vật phù du, tảo, vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh,
nhuyễn thể, ấu trùng, côn trùng…) có ý nghĩa quan trọng. Vi sinh vật tham gia trực tiếp
vào quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ và tạo nguyên liệu dinh dưỡng (N, P và các
khoáng chất khác…) cho thực vật sử dụng. Đây chính là cơ chế quan trọng để TVTS loại
bỏ các hợp chất vô cơ N, P. Hiện nay việc sử dụng TVTS trong công tác bảo vệ môi
trường ngày càng được chú ý hơn vì chúng có những ưu điểm nổi bật:
- Xử lý được nhiều tác nhân gây ô nhiễm
- Thân thiện với môi trường
14
- Tốc độ tăng trưởng sinh khối nhanh: sinh khối của TVTS sau xử lý có thể sử
dụng làm thức ăn chăn nuôi, sản xuất khí mêtan, phân bón…
- Giá thành xử lý thấp hơn so với các phương pháp sinh học khác (Vũ Thụy
Quang, 2009) [20].
* Xử lý nước thải bằng tảo: tảo có khả năng quang hợp, chúng có tốc độ sinh
trưởng nhanh, chịu được các thay đổi của môi trường, có khả năng phát triển trong
nước thải, có giá trị dinh dưỡng cao. Do đó, người ta đã lợi dụng các đặc điểm này
của tảo để: chuyển đổi năng lượng mặt trời và chất dinh dưỡng trong nước thải
thành năng lượng sinh khối tảo. Thông thường, người ta kết hợp việc XLNT với sản
xuất và thu hoạch tảo để loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải.
Các yếu tố cần thiết cho quá trình xử lý nước thải bằng tảo:
Dưỡng chất: amoni là nguồn đạm chính cho quá trình tổng hợp nên protein
của tế bào thông qua quá trình quang hợp của tảo. Các nguyên tố vi lượng ảnh
hưởng đến sự phát triển của tảo, trong tế bào tảo tỷ lệ N: P: K là 1,5:1:0,5.
Độ sâu của tảo: độ sâu của tảo được lựa chọn trên cơ sở tối ưu hóa khả năng
sử dụng ánh sáng trong quá trình quang hợp của tảo, độ sâu thường là 40 - 50cm.
Thời gian lưu chất thải trong ao: thường chọn lớn hơn 2 - 8 ngày.
Lượng BOD nạp cho hồ tảo: ảnh hưởng đến năng suất tảo vì nếu lượng BOD nạp
quá cao môi trường sẽ trở nên yếm khí ảnh hưởng đến quá trình cộng sinh của tảo và vi
khuẩn. Một số thí nghiệm ở Thái Lan cho thấy trong điều kiện nhiệt đới thì lượng BOD
nạp vào là 336 kg/ha ngày (33,6 gam/m
2
/ngày) (Vũ Thụy Quang, 2009) [20].
* Xử lý bằng thực vật thủy sinh có kích thước lớn: thực vật thủy sinh kích
thước lớn có thể sử dụng trong xử lý nước thải chia làm 3 nhóm:
- Nhóm nổi: bèo tấm (Lemna minor), bèo Nhật bản (Eichhornia crassipes),
loại này có thân, lá nổi trên mặt nước, chỉ có phần rễ là chìm trong nước.
- Nhóm nửa chìm, nửa nổi: sậy (Pharagmites communis), lau (Cirpus
lacustris). Loại này có bộ rễ cắm vào đất, bùn còn phần thân chìm trong nước, phần
còn lại và lá ở phía trên. Mực nước thích hợp của cây là >1,5m.
-Nhóm chìm: rong xương cá (Potamogeton crispus), rong đuôi chó (Littorella
umiflora), thực vật loại này chìm hẳn trong nước, rễ của chúng bám chặt vào bùn
đất, còn thân và lá ngập trong nước (Vũ Thụy Quang, 2009) [20].
15
Bảng 1.2. Một số loại thuỷ sinh vật tiêu biểu
Loại
Tên thông thường
Tên khoa học
Thuỷ sinh vật sống chìm
Hydrilla
Hydrilla verticilata
Water milfoil
Myriophyllum spicatum
Blyxa
Blyxa aubertii
Thuỷ sinh vật sống trôi nổi
Lục bình
Eichhornia crassipes
Bèo tấm
Wolfia arrhiga
Bèo tai tượng
Pistia stratiotes
Salvinia
Salvinia spp
Thuỷ sinh thực vật sống nổi
Cattails
Typha spp
Bulrush
Scirpus spp
Sậy
Phragmites communis
(Vũ Thụy Quang, 2009) [20]
3. Xử lý bằng phương pháp sinh học khác
Chăn nuôi sinh thái là hệ thống chăn nuôi không có chất thải, không gây ô
nhiễm môi trường, tiết kiệm nguyên vật liệu, sử dụng tài nguyên và kỹ thuật rẻ tiền,
chăn nuôi không lạm dụng thuốc kháng sinh và hóa chất hóa học, sử dụng công
nghệ vi sinh làm nền tảng. Sử dụng công nghệ vi sinh trong chăn nuôi hiện nay đã
và đang là một trong những hướng đi mới mẻ được nghiên cứu và phát triển ở nhiều
nơi. Với những hộ chăn nuôi tập trung, lượng phân sinh ra rất lớn vì thế để xử lý
phân hiệu quả, nhanh đạt tiêu chuẩn phân bón và vệ sinh là rất cần thiết cho việc
giải quyết ô nhiễm môi trường cho cộng đồng khu vực. Việc sử dụng các chế phẩm
sinh học như chế phẩm EM có tác dụng làm tăng cường khả năng xử lý phân, rút
ngắn thời gian ủ, thỏa mãn các yêu cầu về vệ sinh môi trường tái sử dụng chất thải
chăn nuôi (Nguyễn Hoài Châu, 2007) [5].
Một số công trình nghiên cứu về xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam:
1. Đề tài “Phát triển nuôi giun quế (Perionyx excavatus) tạo nguồn thức ăn
giàu protein cho gia cầm và hạn chế ô nhiễm môi trường” của tác giả Vũ Đình
Tônvà cộng sự (2009) [23]cho thấy:
16
Giun quế có khả năng xử lý rất hiệu quả các chất thải hữu cơ, nhất là phân gia súc
và phụ phẩm nông nghiệp, tạo thành nguồn phân bón rất giàu dinh dưỡng với hàm
lượng cao các khoáng chất thiết yếu và dễ hấp thu đối với cây trồng (P, K, Ca, Mg,
NH
4
+
,…). Hơn nữa, xử lý chất thải bằng giun quế còn giúp hạn chế ô nhiễm môi
trường nhờ việc giảm đáng kể hàm lượng NH
3
trong phân (giảm khoảng 9,17 lần ở
công thức 50% phân trâu bò + 50% phân lợn, giảm 14,98 lần so với phân trâu bò tươi
và 50,61 lần so với phân lợn tươi).
Giun quế sinh trưởng và phát triển tốt trên các loại chất thải khác nhau. Trong
đó, nuôi giun bằng phân trâu bò cho kết quả cao nhất về tăng sinh khối (713 gam
sau 45 ngày, tương đương tốc độ sinh trưởng là 2,43%. Bên cạnh đó, chúng ta cũng
có thể trộn phân trâu bò với các loại chất thải khác với các tỷ lệ khác nhau đều cho
tốc độ tăng sinh khối cao ở giun. Với đặc điểm sinh trưởng nhanh, chúng ta có thể
nuôi giun với quy mô thâm canh hay bán thâm canh để sản xuất nguồn thức ăn giàu
dinh dưỡng cho chăn nuôi.
Bổ sung giun quế vào khẩu phần ăn đã góp phần làm tăng khả năng tăng trọng
của gà, cải thiện được đáng kể tiêu tốn thức ăn và do đó làm giảm chi phí thức ăn
cho 1kg tăng trọng của gà. Đồng thời việc bổ sung giun quế đã làm tăng tỷ lệ thân
thịt và tỷ lệ các phần thịt có giá trị của gà và không làm thay đổi chất lượng cảm
quan của thịt (màu sắc, pH, tỷ lệ mất nước sau bảo quản và chế biến). Mức bổ sung
2% giun cho kết quả tốt nhất làm tăng trọng của gà cao hơn hẳn so với lô đối chứng,
đặc biệt ở các tuần tuổi cuối trước khi giết thịt, giúp làm giảm 0,21kg thức ăn cho
mỗi kg tăng khối lượng gà, tương ứng với 6,8% so với ở lô đối chứng. Bổ sung 2,00
% cho tỷ lệ thân thịt và tỷ lệ thịt lườn, thịt đùi cao hơn hẳn so với ở lô đối chứng
(Vũ Đình Tôn và cộng sự, 2009) [23].
2. Đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau dừa
nước” của tác giả Vũ Thụy Quang - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố
Hồ Chí Minh”. Kết quả đề tài cho thấy:
- Rau dừa nước có khả năng sống và phát triển tốt trong môi trường nước thải.
Khả năng lọc nước thải của chúng rất mạnh qua sự thay đổi các chỉ tiêu lý-hoá học
của nước thải, đặc biệt là ở nước thải 100% (không pha loãng). Rau dừa nước làm
biến đổi các chỉ tiêu như sau: