Ứng dụng chế phẩm EM trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại huyện phổ yên, tỉnh thái nguyên

i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN ĐỨC HOAN

ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM EM (EFFECTICV - MICROOGANISM)
TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN
TẠI HUYỆN PHỔ YÊN TỈNH THÁI NGUYÊN

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lương Văn Hinh

Thái Nguyên, 2013


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên
cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý
thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS. TS. Lương Văn Hinh.
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để
bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được

ghi rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 10 năm 2013
Người viết cam đoan

Nguyễn Đức Hoan


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc đến PGS.TS. Lương Văn Hinh, người tận tình hướng dẫn tôi hoàn
thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái
Nguyên – tỉnh Thái Nguyên, Viện Khoa học Sự sống Đại học Thái Nguyên.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Nhà trường, Phòng Quản lý
đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Tài nguyên và Môi trường Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên cùng các
thầy, cô giáo đã dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức bổ ích cho tôi trong
suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn sự động viên to lớn mà gia đình và bạn bè đã
dành cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Nguyễn Đức Hoan


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1
4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học ................................................................ 3
4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn .................................................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ...................................... 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ............................................................................... 4
1.1.1. Cơ sở lý luận ............................................................................................... 4
1.1.1.1. Chất thải chăn nuôi ................................................................................... 4
1.1.1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi ................................................. 5
1.1.1.3. Đặc tính của chất thải chăn nuôi .............................................................. 5
1.1.3. Cơ sở thực tiễn ............................................................................................. 8
1.1.3.1. Tình hình chăn nuôi và xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới ................ 8
1.1.3.2. Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam ........... 12
1.1.3.3. Tình hình chăn nuôi và xử lý chất thải chăn nuôi tại Huyện Phổ Yên,
Thái Nguyên ............................................................................................... 19
1.2. Một số chất khí độc hại trong chuồng nuôi .................................................. 22
1.3. Tổng quan về công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM ....................................... 25
1.3.1. Giới thiệu về vi sinh vật hữu hiệu EM........................................................ 25
1.3.2. Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm
EM .............................................................................................................. 25
1.3.2.1. Vi khuẩn quang hợp ................................................................................ 26

iv
1.3.2.2. Vi khuẩn lactic......................................................................................... 27
1.3.2.3. Xạ khuẩn.................................................................................................. 27
1.3.2.4. Nấm men.................................................................................................. 27
1.3.2.5. Nhóm vi khuẩn Bacillus ......................................................................... 28
1.3.3. Các dạng EM và công dụng của chúng ..................................................... 28
1.3.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và tại
Việt Nam .................................................................................................... 30
1.3.4.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới ............. 30
1.3.4.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM tại Việt Nam ............. 31
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 35
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 35
2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành .................................................................... 35
2.3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 36
2.4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 37
2.4.1. Thu thập số liệu sẵn có về tình hình chăn nuôi nói chung trên địa bàn
huyên Phổ Yên ........................................................................................... 37
2.4.2. Điều tra, đánh giá tình hình chăn nuôi lợn, sử dụng và xử lý chất thải
chăn nuôi lợn tại các nông hộ trong huyện ............................................... 37
2.4.3. Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi lợn của các công thức
EM thư cấp................................................................................................. 38
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 42
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu ..................................... 42
3.2. Tình hình chăn nuôi lợn, mục đích sử dụng và xử lý chất thải chăn nuôi
lợn tại các nông hộ trong huyện Phổ Yên.................................................. 49
3.2.1. Tình hình chăn nuôi tại huyện Phổ Yên ..................................................... 49
3.2.2. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường sống ......................... 53
3.2.4. Tình hình sử dụng và xử lý nước thải chăn nuôi lợn tại Phổ Yên.............. 59
3.3. Ảnh hưởng của ứng dụng EM đến khối lượng lợn và tỷ lệ lợn mắc bệnh
tiêu chảy ở các lô thí nghiệm ..................................................................... 62

3.3.1. Khối lượng lợn ở các lô thí nghiệm qua các tuần tuổi .............................. 62


v
3.4. Ảnh hưởng của ứng dụng EM đến khả năng xử lý chất thải chăn nuôi
lợn .............................................................................................................. 66
3.4.1. Đánh giá khả năng xử lý khí độc H2S, NH3 trong chất thải chăn nuôi .... 66
3.4.2. Đánh giá hàm lượng đạm, phốt pho tổng số trong chất thải chăn nuôi................. 68
3.4.2.1. Đánh giá hàm lượng đạm tổng số (N tổng số) trong chất thải chăn nuôi .......... 68
3.4.2.2. Đánh giá hàm lượng phốtpho tổng số (P tổng số) trong chất thải
chuồng nuôi .............................................................................................. 70
3.4.3. Đánh giá hàm lượng vi sinh vật trong chất thải chăn nuôi ....................... 71
3.5. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm trong chăn nuôi lợn ............... 75
3.5.1. Hiệu quả về sản lượng và chi phí trong chăn nuôi .................................... 75
3.5.2. Nhận xét của người dân về hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng
chế phẩm sinh học ..................................................................................... 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 79
4.1. Kết luận ......................................................................................................... 79

4.2. Kiến nghị .............................................................................................. 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 81


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BNN & PTNT

:

Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn

BTN & MT

:

Bộ tài nguyên và môi trường

BVMT

:

Bảo vệ môi trường

DTM

:

Đánh giá tác động môi trường

EM

:

Effective - Microorganism.

FAO

:

HSTP

:

Food and Agriculture Organization of the United
Nations. Tổ chức nông lương thế giới
Hệ số thải phân

KSH

:

Khí sinh học

MTCN

:

Môi trường chăn nuôi

QCVN

:

Quy chuẩn Việt Nam

TCCP

:

Tiêu chuẩn cho phép

TVTS

:

Thực vật thuỷ sinh

UABS

:

UBND

:

Upflow Anaerobic Sludge Blanket. Bể xử lý sinh
học kỵ khí ngược dòng
Uỷ ban nhân dân

VSV

:

Vi vinh vật

XLNT

:

Xử lý nước thải


vii

DANH MC CC BNG
Bng 1.1: Hin trng cht thi rn ca chn nuụi nm 2008...................... 5
Bng 1.2: Lng phõn vt nuụi thi ra mi ngy da theo th trng ........... 6
Bng 1.3: Lng nc tiu gia sỳc thi ra trung bỡnh 1 ngy ...................... 6
Bng 1.4: Kờt qu phõn tớch mt s ch tiờu hoỏ hc ngun nc ............. 13
Bng 1.5: Mt s loi thu sinh vt tiờu biu trong x lý ụ nhim ............ 16
Bng 1.6: Tng n gia sỳc, gia cm Huyn Ph Yờn nm 2012 .............. 19
Bng 1.7: Kt qu cụng tỏc tiờm phũng dch bnh ..................................... 20
Bng 1.8: Kt qu thc hin cụng tỏc 6 thỏng u nm 2013,
ngnh chn nuụi huyn Ph Yờn, Thỏi Nguyờn .......................... 20
Bảng 1.9: nh hởng có hại của các hàm lợng H2S đợc biểu thị nh sau ....... 23
Bng 1.10: Tính chất của một số khí thải độc hại trong chuồng nuôI ........ 24
Bng 1.11: nh hng ca ch phm EM n nng
mt s loi khớ thi ti chung nuụi g ........................................ 33
Bng 3.1: Tng trng kinh t huyn Ph Yờn thi k 2006 2010 ......... 44
Bng 3.2: Chuyn dch c cu kinh t thi k 2001 - 2010 ....................... 45
Bng 3.3: Giỏ tr sn xut ngnh nụng nghip thi k 2007-2011..................... 45
Bng 3.4: S lng gia sỳc, gia cm Ph Yờn 2008 - 2011 ..................... 46
Bng 3.5: Giỏ tr sn xut cụng nghip giai on 2007 2011 ............... 46
Bng 3.6: Thc trng dõn s - lao ng - c cu lao ng Huyn Ph Yờn ..... 48
Bng 3.7: Danh sỏch cỏc trang tri chn nuụi trờn a bn Huyn Ph Yờn ..... 49
Bng 3.8: Danh sỏch cỏc tri ln trong Huyn ........................................... 51
Bng 3.9: ỏnh giỏ chung ca ngi dõn v nh hng ca cht thi
chn nuụi ln n mụi trng sng xung quanh ......................... 53
Bng 3.10: ỏnh giỏ cm quan ca ngi dõn v nh hng ca chn

nuụi gia sỳc ti mt s bnh thng gp trong gia ỡnh ............. 55
Bng 3.11: Tỡnh hỡnh x lý phõn ln ti mt s nụng h trong
huyn Ph Yờn ............................................................................. 57
Bng 3.12: Tỡnh hỡnh s dng v x lý nc thi chn nuụi ln ............... 59
Bng 3.13: ỏnh giỏ cm quan ca ngi dõn v iu kin v sinh
chung tri trong khu vc ............................................................ 61


viii
Bảng 3.14: Bảng thống kê khối lượng lợn ở các lô thí nghiệm
qua các tuần tuổi....................................................................................... 63
Bảng 3.15: Bảng thống kê tỷ lệ lợn mắc bệnh tiêu chảy ở các ô thí nghiệm...... 65
Bảng 3.16: Kết quả xác định hàm lượng khí thải NH3 và H2S
trong chuồng nuôi ........................................................................ 67
Bảng 3.17: Hàm lượng đạm tổng số trong phân lợn tại khu vực chuồng nuôi .... 68
Bảng 3.18: Hàm lượng P tổng số trong phân lợn tại khu vực chuồng nuôi ........ 70
Bảng 3.19: Số lượng Ecoli có trong phân sau các tuần xử lý .................... 72
Bảng 3.20: Số lượng Salmonella có trong phân sau các tuần xử lý .......... 73
Bảng 3.21: Sơ bộ tính toán chi phí cho đàn lợn thí nghiệm ................... 75
Bảng 3.22: Nhận xét của người dân về môi trường xung quanh các hộ
được xử lý bằng chế phẩm EM ............................................... 77


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới ................. 10
Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo bể UASB ............................................................... 12
Hình 1.3: Sơ đồ chức năng của các vi sinh vật trong chế phẩm EM ........... 26
Hình 3.1: Diễn biến một số yếu tố khí hậu huyện Phổ Yên .................... 43

Hình 3.2: Biểu đồ so sánh cơ cấu các trại chăn nuôi trên địa bàn huyện
Phổ Yên ................................................................................. 50
Hình 3.3: Biểu đồ so sánh số lượng lợn trên các xã trong huyện
Phổ Yên ........................................................................ 52
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện mức độ ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi lợn
đến môi trường sống xung quanh ............................................... 54
Hình 3.5: Mức độ ảnh hưởng của chăn nuôi gia súc kém vệ sinh tới một
số bệnh thông thường trong gia đình .......................................... 57
Hình 3.6: Tình hình xử lý phân lợn tại một số nông hộ trong
huyện Phổ Yên ............................................................................ 58
Hình 3.7: Tình hình sử dụng và xử lý nước thải chăn nuôi lợn ................... 60
Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện điều kiện vệ sinh chuồng trại thông qua đánh
giá của người dân trong khu vực ................................................ 62
Hình 3.9: Biểu đồ so sánh tổng khối lượng lợn ở các lô thí nghiệm qua
17 tuần thí nghiệm ...................................................................... 64
Hình 3.10: Biểu đồ thể hiện số lần và tỷ lệ lợn mắc bệnh tiêu chảy ở các
lô thi nghiệm ............................................................................... 66
Hình 3.11: Kết quả xác định hàm lượng khí thải NH3 và H2S
trong chuồng nuôi ....................................................................... 67
Hình 3.12: Diễn biến hàm lượng đạm tổng số trong phân lợn qua các tuần
tuổi tại khu vực chuồng nuôi ............................................................... 69


x
Hình 3.13: Diễn biến hàm lượng photpho tổng số trong phân lợn qua các
tuần tuổi tại khu vực chuồng nuôi ..................................................... 70
Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện số lượng vi khuẩn E.coli có trong phân lợn
sau các tuần xử lý ....................................................................... 73
Hình 3.15: Biểu đồ thể hiện số lượng vi khuẩn Salmonella có trong phân
lợn sau các tuần xử lý ................................................................. 74

Hình 3.16: Biểu đồ so sánh chi phí cho đàn lợn thí nghiệm .................... 76


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, yêu cầu cao hơn. 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 ngày càng trở thành mối
quan tâm chung của toàn xã hội [13].
Cùng với nhịp độ phát triển chung của cả nước, ngành chăn nuôi ở
tỉnh Thái Nguyên đang ngày càng phát triển mạnh cả về số lượng lẫn quy
mô. Tuy nhiên, việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ thiếu quy hoạch cũng
là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường ngày càng
trầm trọng. Mặc dù một số hộ chăn nuôi quy mô lớn đã tích cực vệ sinh
chuồng trại nhằm hạn chế những ảnh hưởng tới môi trường xung quanh
nhưng tình trạng ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường không khí, các
chất khí độc hại như khí NH3, khí H2S được sinh ra trong quá trình chăn
nuôi đã đe dọa trực tiếp đến sức khỏe con người đồng thời còn tạo ra mùi
hôi rất khó chịu. Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi gây nên chủ yếu là
từ các nguồn chất thải rắn, chất thải lỏng, bụi, tiếng ồn, xác gia súc, gia
cầm chết, thiêu hủy không đúng kỹ thuật. Vấn đề nêu trên đang trở thành
một vấn đề nan giải cần có sự quan tâm đồng bộ của các cấp, các ngành,
các địa phương.
Bên cạnh đó, các chất thải từ trong quá trình chăn nuôi cũng là một
trong những nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm cho người tiêu dùng. Do
vậy, công tác vệ sinh môi trường trong chăn nuôi là rất quan trọng. Làm tốt
công tác vệ sinh môi trường sẽ góp phần bảo vệ môi trường sinh thái, bảo

2
vệ sức khoẻ cho con người, tạo ra nguồn thực phẩm sạch đồng thời tạo
thuận lợi cho đầu ra của các sản phẩm chăn nuôi.
Đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm tìm kiếm một giải pháp tốt nhất để
khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường chăn nuôi. Tuy nhiên, dùng một
số biện pháp cổ điển như sử dụng các chất sát trùng thông thường là
Formol, Crezin. Đã gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của gia súc, gia cầm, thậm
chí còn gây độc cho chúng. Do vậy, việc sử dụng một số chế phẩm sinh học
để tạo ra các sản phẩm sạch là một điều cần thiết và đáng được quan tâm.
Ở Việt Nam hiện nay, chế phẩm EM (Effective – Microorganism) một chế phẩm sinh học do giáo sư Teruo Higa của Nhật Bản phát minh ra
đã được đưa vào trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau đặc biệt là lĩnh vực
chăn nuôi và đã có những kết quả rất khả quan. Với mục đích ứng dụng chế
phẩm EM trong việc cải thiện môi trường và xử lý chất thải chăn nuôi, cụ
thể là chăn nuôi lợn chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng chế
phẩm EM (Effective – Microorganism) trong xử lý chất thải chăn nuôi
lợn tại huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
+ Mục tiêu tổng quát: Đánh giá hiện trạng vệ sinh môi trường trong
chăn nuôi lợn tại Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
+ Mục tiêu chi tiết: Nghiên cứu hiệu quả của các công thức chế
phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EM thứ cấp) trong xử lý môi trường chăn
nuôi lợn tại Phổ Yên, tỉnhThái Nguyên.
3. Yêu cầu của đề tài
+ Đánh giá được tình trạng ô nhiễm do chăn nuôi lợn gây ra trên địa
bàn huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên
+ Kết quả cân, đo và phân tích các thông số phải minh bạch chính xác
đúng với quy chuẩn hiện hành.

3
+ Những kiến nghị đưa ra phải mang tính khả thi với điều kiện
của địa phương.
4. Ý nghĩa của đề tài
4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học
Kết quả của đề tài sẽ 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 chăn nuôi
nông nghiệp.
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, dễ dàng áp dụng.
- 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 NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1.1. Chất thải chăn nuôi
Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng được quan tâm
nhiều trong ngành nông nghiệp nhất là trong chăn nuôi. Chất thải trong
chăn nuôi là nguồn gây ô nhiễm nhiều nhất đối với môi trường sống của
con người và vật nuôi. Chất thải chăn nuôi có thành phần phức tạp, giàu
hữu cơ là nguồn ô nhiễm tiềm tàng. Trong quá trình lưu trữ hàng trăm chất
được tạo thành do quá trình phân huỷ vi sinh vật tạo nên các chất ô nhiễm
không khí, đất và nguồn nước. Đây là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật

gây bệnh, truyền bệnh cho người và vật nuôi [17].
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 [7].
Theo Đào Lệ Hằng, (2009) [10] tính đến hết năm 2008 riêng lượng chất
thải rắn của chăn nuôi đã lớn hơn 80 triệu tấn/năm


5
Bảng 1.1: Hiện trạng chất thải rắn của chăn nuôi năm 2008
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Loại vật
nuôi
Bò
Trâu
Lợn

Gia cầm
Dê
Cừu
Ngựa
Hươu, Nai
Chó

Năm 2008
CTR
Tổng CTR/năm
(tr.con)
(kg/con/ngày)
tr.tấn)
6,33
10
23,13
2,89
15
15,86
26,70
2
19,49
247,32
0,2
18,05
1,34
1,5
0,73
0,08
1,5

0,04
0,12
4
0,17
0,04
2,5
0,03
8,07
1
2,95
Tổng cộng
80,45
(Nguồn: Theo Đào Lệ Hằng, 2009) [10].

1.1.1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi
Trong quá trình chăn nuôi, chất thải chăn nuôi phát sinh bao gồm
- Chất thải do bản than vật nuôi: Phân, nước tiểu, lông, vẩy, da,…
- Nước: từ quá trinh tắm rửa gia súc, vệ sinh chuồng trại, vệ sinh vật
dụng chăn nuôi,…
- Thức ăn thừa, thức ăn rơi vãi, vật dụng chăn nuôi, vật phẩm thú y,
vỏ bao đựng thức ăn,…
- Xác vật nuôi chết.
- Khí thải từ chuồng nuôi: từ hố chứa phân, nước thải, nơi chế biến
thức ăn cho gia súc.
- Tiếng ồn phát sinh chủ yếu từ chuồng nuôi gia súc [17].
1.1.1.3. 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

6
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, các mô tróc
ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài, các vi
sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột bị tống ra ngoài… Lượng
phân mà vật nuôi thải ra phụ thuộc vào loại vật nuôi, thay đổi theo lượng
thức ăn và thể trọng cơ thể [5].
Bảng 1.2: Lượng phân vật nuôi thải ra mỗi ngày dựa theo thể trọng

STT

Loại vật nuôi

1
2
3
4

Lợn
Bò sữa
Bò thịt
Gà

Lượng phân thải mỗi ngày
(% thể trọng)
6,00 - 7,00
7,00 - 8,00
5,00 - 8,00

5,00

(Nguồn: Nguyễn Quế Côi, 2006)[5].
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. Như vậy,
trọng lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi
trường càng nhiều.
Nước tiểu của gia súc là một loại phân bón giàu đạm và kali, còn
hàm lượng lân thì ít hơn. Lượng nước tiểu gia súc thải ra trung bình một
ngày được ước tính như sau.
Bảng 1.3: Lượng nước tiểu gia súc thải ra trung bình 1 ngày
STT
Loại gia súc
Lượng nước tiểu (lít)
1
2
3
4
5

Trâu
8,00 - 12,00
Bò
6,00 - 10,00
Ngựa
4,00 - 6,00
Lợn
2,00 - 4,00
Dê

0, 6-1
(Nguồn: Nguyễn Quế Cội, 2006)[5]


7
Bảng 1.2 cho thấy lượng nước tiểu thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ
cao nhất là ở trâu 8,00 - 12,00 lít/ngày; tiếp đến là bò, ngựa, lợn, dê, theo
thứ tự lần lượt là: 6,00 - 10,00 lít/ngày; 4,00 - 6,00 lít/ngày; 2,00 - 4,00
lít/ngày; 0,6 - 1,00 lít/ngày. Nếu lợn được nuôi với quy mô lớn thì lượng
nước tiểu tạo ra là rất lớn đây là mối lo ngại cho các trang trại và đặt ra
thách thức lớn trong công tác xử lý và bảo vệ môi trường.
* Thành phần của phân lợn
Nước chiếm tỷ lệ 56 – 83%, các chất hữu cơ từ 4 - 23,2%, nitơ 0,32 –
1,6%, photphat 0,25 – 1,4%, kali 0,15 – 0,95%, canxi 0,09 – 0,34%. Nói
chung phân lợn được xếp vào loại lỏng, hơi lỏng. Trong phân lợn còn chứa
nhiều loại vi khuẩn, vi trùng, vi rút và trứng kí sinh trùng. Trong đó có vi
trùng thuộc họ Enterobacteria chiếm đa số với các điển hình như:
Escherichia, Salmonella, Shigilla, Klebsiella,… Nhiều loại vi rút gây bệnh
được đào thải qua phân và sống sót từ 5 – 15 ngày trong phân và đất. [17]
Theo nghiên cứu của tác giả (A. Kigirov, 1982; G. Rheiheinmer, 1985
cùng cộng sự) trong phân lợn vi trùng gây bênh đóng dấu Erysipelothris
insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella 74 - 108 ngày, Samonella 6 - 7
tháng… Trứng giun sán có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sao 6 - 8
ngày và tồn tại 5 – 6 tháng [8].
1.1.2. 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.


8
- 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: bệnh động vật - yêu cầu chung lấy
mẫu bệnh phẩm, bảo quản và vận chuyển.
Ký hiệu: QCVN 01 - 83: 2011/BNN & PTNT
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: Điều kiện trại chăn nuôi lợn an toàn
sinh học
Ký hiệu: QCVN 01 - 14: 2010/BNN & PTNT
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: về chất lượng không khí xung quanh.
Ký hiệu: QCVN 05 : 2009/BTNMT
+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: về một số chất độc hại trong không
khí xung quanh.
Ký hiệu: QCVN 06 : 2009/BTNMT
- Quyết định số 64/2003/QĐ - TTG về việc phê duyệt đề án “Kế
hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng”.
1.1.3. Cơ sở thực tiễn
1.1.3.1. Tình hình chăn nuôi và xử lý chất thải 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 nhiều hiện tượng tiêu cực về


9
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 CO2 chiếm 9%, khí mêtan (CH4) 37% và
oxit nitơ (N2O) là 65%. Trong khi đó ngành giao thông chỉ chiếm 13,5%.
Chăn nuôi sinh ra 65% tổng lượng NO, 37% tổng lượng CH4 và 64% tổng
lượng CH3 do hoạt đông của con người tạo nên. Những loại khí này sẽ còn
tiếp tục tăng lên nhanh chóng trong thời gian tới [29].
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 [1].
Theo số liệu thống kê của FAO năm 2011 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 trên 50 triệu con bò [29].
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), thứ 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 [29].
Các cường quốc về chăn nuôi lợn: thứ nhất là Trung Quốc 451,1
triệu con, thứ hai là Hoa Kỳ 67,1 triệu, thứ ba Brazin 37,0 triệu, Việt


10
Nam đứng thứ 4 có 27,6 triệu con và đứng thứ năm là Đức 26,8 triệu
con lợn [29].
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 chăn nuôi lợn 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:
Teruo Higa, (2002); Burton, C. H. and Turner, (2003); Dr. Arux
Chaiyakul, (2007); Sebastiaf Puig Broch, (2008);... Các công nghệ áp
dụng cho xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới chủ yếu là các phương
pháp sinh học [10].
Trang trại lớn quy mô
công nghiệp

Hệ thống nuôi
trên sàn

Cơ sở chăn nuôi
quy mô nhỏ lẻ

Nuôi thả,
chuồng hở

Bể chứa, hồ chứa nước
thải, hệ thống xử lý
yếm khí, bể biogas
dung tích lớn..

Kho chứa
chất thải rắn

ủ phân compost
Kênh mương
tiếp nhận
nước thải
Ruộng, cánh

Dòng nước
thải
Dòng chất
thải rắn

Land
đồng

Hình 1.1: Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới


11
(Nguồn: Trịnh Xuân Lai, 2000) [12].
Như vậy, chất thải chăn nuôi ở các nước tiên tiến trên thế giới được
quản lý rất chặt chẽ, nước thải được đổ vào bể chứa xử lý yếm khí hoặc đổ
vào bể biogas để làm gas, toàn bộ chất thải rắn được đem ủ làm phân vi

sinh trước khi bón cho cây trồng.
Nghiên cứu của (Bell et al, 2008) ở New Zealand cho thấy có thể giảm
lượng khí methan sinh ra trong quá trình chăn nuôi bằng cách thay đổi khẩu
phần ăn, thay thế thức ăn thô bằng thức ăn tinh. Giảm thiểu methan bằng
cách sử dụng một số vi sinh vật, vi khuẩn có lợi thông qua đường tiêu hoá
của gia súc [6].
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 CO2, nhiệt năng và nước, amoni được nitrat hóa thành
nitrit và khí nitơ; giai 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 [30].
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 [2].
Tại Thái Lan, công trình xử lý nước thải sau Biogas là UASB. 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 CH4, CO2 sinh ra trong quá trình phân hủy kỵ khí 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


12
các bông bùn, lượng khí tự do sau khi thoát ra khỏi bể được tuần hoàn trở lại
hệ thống [28].
Tầng pha
nước, pha khí

污泥毯區

Khí Biogas

甲烷氣

Vách ngăn tách khí
氣固液三相分離裝置

出流水
bể UASB

Nước thải sau

Máng
thu
溢流堰
nước quanh
bể

Tầng bùn lơ
污泥床區
lửng

Hệ thống

進流水分配器
phân phối
nước

Nước thải
進流水
vào

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo bể UASB [12]
1.1.3.2. Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam
Tính đến 01/04/2009, Việt Nam có tổng số dân là 85.789.773 người,
là một trong 10 quốc gia có mật độ dân số cao nhất thế giới (khoảng 260
người/km2). Nhu cầu thực phẩm trong điều kiện dân số tăng và đời sống
ngày càng được nâng cao đã và đang đặt ra cho các nhà quản lý nông
nghiệp phải nhanh chóng hiện đại hoá nông nghiệp, phát triển chăn nuôi
theo hướng tập trung, nâng cao quy mô là su thế tất yếu nhằm nâng cao
năng xuất và chất lượng thịt, trứng, sữa cung cấp cho nhân dân và cho xuất
khẩu [8].


13
Theo tác giả Đặng Văn Minh, 2011 cho biết không khí trong chuồng
nuôi chứa khoảng 100 loại hợp chất khí độc hại như NH3, H2S, CO2, 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 [14].
Kết quả khảo sát của nhóm nghiên 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.
“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 đó, ruồi bọ phát triển
mạnh, tăng nguy cơ lây lan bệnh dịch” [14].

Theo nghiên cứu của nhóm tác giả: Vũ Đình Tôn, 2008 thì chất
lượng nước phục vụ cho chăn nuôi chưa được quan tâm đúng mức. Tại các
tỉnh Hải Dương, Bắc Ninh, Hưng Yên, nước dùng cho chăn nuôi là nước
giếng khoan, được khoan gần với khu chăn nuôi và đều chưa được qua xử lý
khi sử dụng. Hàm lượng các chất độc hại có trong nước giếng khoan đều
vượt quá tiêu chuẩn cho phép cụ thể là:
Bảng 1.4: Kêt quả phân tích một số chỉ tiêu hoá học nguồn nước
Chỉ tiêu

Hải Dương

Hưng Yên

Bắc Ninh

CTVSCP*

pH

6.11 – 7.3

5.96 – 7.89

4.2 – 7.13

6.5 – 8

DO(mg/l)

3.84 – 9.14

4.25 – 8.13

1.80 – 8.75

>6

COD(mg/l)

1.8 – 10.55

1.32 – 2.11

3.28 – 9.69

2–4

Khí CO2(mg/l)

2.86 – 36.56

3.25 – 9.47

1.27 – 70.18

0 – 30

NO3-(mg/l)

0.10 – 0.53

0.05 – 0.20

0.31 – 1.66

<3

Cl-(mg/l)

303 – 710

41.33 – 66.01

64 – 906.6

<250

Tổng sắt(mg/l)

0 – 1.52

0.13 – 1.6

0 – 23.03

< 0.6


14
Chỉ tiêu vệ sinh cho phép (theo TCVN 505 - Bộ Y tế 2002) [21]

Nước sạch giúp vật nuôi tránh được sự lây nhiễm các chất độc hại và
các dịch bệnh từ môi trường, giảm tỷ lệ mắc bệnh, tăng năng xuất và chất
lượng sản phẩm, gián tiếp bảo vệ môi trường trong chăn nuôi [21].
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 [2].
Theo tác giả Lưu Anh Đoàn, (2006) 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 [7].
GS.TS Nguyễn Quang Thạch, 2010 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 hộ chăn nuôi nhỏ, không
phải bất kỳ hộ nào cũng có điều kiện để xử lý an toàn bằng phương pháp
Biogas, nhất là ở các vùng mà kinh tế còn nhiều khó khăn [22].
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, hơn nữa cứ một tấn phân chuồng tươi không qua xử lý sẽ phát
thải vào không khí 0,24 tấn CO2 [4].