Ứng dụng công nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi ở quy mô trang trại tại huyện vĩnh bảo hải phòng đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi cho 1

Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển vượt bậc về kinh tế, trong thời gian qua Việt Nam
đã thu được nhiều kết quả đáng mừng. Bên cạnh đó Việt Nam cũng đang đứng
trước một vấn đề bức xúc, đó là tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trở
nên nghiêm trọng. Nông nghiệp là nghề chiếm chủ yếu ở Việt Nam. Trong
những năm trở lại đây với việc áp dụng những tiến bộ khoa học vào sản xuất
nông nghiệp đã đem lại hiệu quả rất cao. Tuy nhiên cũng như các ngành nghề
khác như công nghiệp, dịch vụ, giao thông vận tải… các chất thải từ ngành
nông nghiệp đang là nguyên nhân làm ô nhiễm môi trường sống của chúng ta,
trong đó chất thải từ chăn nuôi chiếm một phần không nhỏ. Chăn nuôi ở quy
mô trang trại đang thu hút sự quan tâm lớn của các doanh nghiệp cũng như các
hộ gia đình do những hiệu quả kinh tế đạt được từ ngành này rất cao. Tuy
Nhiên mặt trái của nó là nó, là lượng chất thải lớn được tạo ra làm ô nhiễm môi
trường. Nhận thức được tầm quan trọng của việc xử lý nguồn chất thải này,
những năm gần đây nhà nước đã cùng các chủ hộ trang trại áp dụng nhiều biện
pháp vào xử lý nguồn thải này, trong đó việc xây dựng các công trình khí sinh
học là biện pháp xử lý hữu hiệu nhằm làm giảm thiểu tác động xấu của ngành
chăn nuôi tới môi trường.
Công nghệ khí sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng ở Việt Nam từ
những năm 1960, nhưng chỉ vài năm gần đây công nghệ khí sinh học mới được
phát triển mạnh. Công nghệ khí sinh học không những làm giảm thiểu tình
trạng ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn năng lượng mới, năng lượng
khí sinh học bổ sung cho nguồn năng lượng không thể tái tạo ( dầu mỏ, than
đá), riêng tiền tiết kiệm chất đốt đã có thể thu hồi vốn đầu tư trong vòng 2-3
năm.
Xuất phát từ thực tiễn trên, trong quá trình làm khoá luận tốt nghiệp tôi
đã chọn đề tài " Ứng dụng công nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi ở

quy mô trang trại tại huyện Vĩnh Bảo- Hải Phòng. Đề xuất giải pháp giảm
thiểu ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi cho 1 số huyện trên địa bàn
Hải Phòng", nhằm mong muốn phổ biến rộng rãi công nghệ đa lợi ích này, góp

Đào Công Chính

1

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

phần vào việc xử lý môi trường cho ngành chăn nuôi nói riêng và môi trường
sống nói chung.
Trong phần này tôi tập trung các vấn đề
+ Chương I: Tổng quan về công nghệ biogas
+ Chương II: Hiện trạng xử lý chất thải chăn nuôi
+ Chương III: Ứng dụng công nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn
nuôi ở quy mô trang trại tại địa bàn huyện Vĩnh Bảo
+ Chương IV: Đề xuất ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải chăn
nuôi ở một số huyện trên địa bàn thành phố Hải Phòng
+ Kết luận

Đào Công Chính

2

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS
1.1 Lịch sử ra đời và phát triển công nghệ biogas trên thế giới và ở Việt
Nam
Trải qua một quá trình phát triển lâu dài, đến nay công nghệ Biogas đã
trở nên quen thuộc hơn với người nông dân, với các quốc gia có nền nông
nghiệp phát triển. Với lợi ích thiết thực mà công nghệ biogas đem lại (xử lý
được chất thải, cung cấp gas cho sinh hoạt…) công nghệ này đang giành được
sự quan tâm và được phổ biến rộng rãi trong quá trình sản xuất nông nghiệp.
Công nghệ biogas đã và đang được ứng dụng ở các nước phát triển cũng
như các nước đang phát triển, đặc biệt là khu vực Châu Á.
Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước đứng đầu về mức độ phát triển công
nghệ biogas trong xử lý chất thải hữu cơ. Năm 1990, Trung Quốc có khoảng
trên 5 triệu công trình cỡ gia đình và trên 2000 công trình cỡ lớn, cung cấp khí
cho trên 25 triệu người sử dụng, mỗi năm sản xuất khoảng 1 tỉ m 3 khí tương
đương 1,9 triệu tấn than. Tại Ấn Độ, có trên 1 triệu công trình đang hoạt động
để xử lý và sản xuất ra một lượng khí tương đối lớn. Cả hai quốc gia có dân số
đông nhất thế giới này đều đầu tư cho việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí
sinh học toàn diện (công nghệ biogas) và thu được những kết quả rất tốt trong
việc xử lý chất thải và việc sử dụng khí.
Ở Việt Nam công nghệ biogas đã được ứng dụng thử nghiệm từ những
năm 1960. Tới nay trên toàn quốc có khoảng 100.000 công trình được xây
dựng trong đó có gần 30.000 công trình là túi nilon. Tỉnh dẫn đầu về công trình

dạng túi nilon là Tiền Giang với 5000 túi, và dẫn đầu về công trình nắp cố định
là tỉnh Hà Tây với khoảng 7000 công trình, nhiều nhất ở huyện Đan Phượng.
Ở Hải Phòng trước tình trạng ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi
gây ra, từ năm 1997 trung tâm Khuyến Nông Hải Phòng đã chuyển giao công
nghệ khí sinh học bể biogas và đã làm thử nghiệm 7 hệ thống túi nilon, năm
1998 và 1999 kết hợp hệ thống túi nilon với xây bằng gạch, năm 2000 - 2004
xây hoàn toàn bằng gạch theo công nghệ của Viện Khoa Học - Bộ Công
Nghiệp. Trong khoảng 7 năm từ năm 1997 tới tháng 8/2004 toàn thành phố đã
Đào Công Chính

3

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

xây dựng được 1468 công trình trong đó xây dựng từ năm 2001 - 2004 chiếm
70% - 80%, riêng huyện Thuỷ Nguyên phát triển nhanh và mạnh nhất với 721
công trình, chiếm 49,1% công trình toàn thành phố. Mô hình ứng dụng công
nghệ khí sinh học xử lý chất thải chăn nuôi tại Hải Phòng là một trong nhiều
loại mô hình khuyến nông đạt hiệu quả kinh tế cao và bền vững. Với vốn đầu
tư ban đầu ít, loại thể tích phù hợp nhất hiện nay chỉ hết 3,5 triệu đồng có độ
bền sử dụng từ 20 –25 năm, một năm trung bình tiết kiệm được 1 triệu đồng
tiền chất đốt. Như vậy, giá trị thu được từ khí gas sinh học gấp khoảng 7 lần
vốn đầu tư ban đầu. Ngoài ra bã thải sinh học là nguồn phân bón sạch, có giá
trị dinh dưỡng cao cho cây trồng và nuôi thuỷ sản, nếu xử lý và chế biến tốt nó
còn là nguồn thức ăn tốt cho gia súc gia cầm, cá nuôi ít bị bệnh và không bị

chết như bón phân tươi. Công nghệ khí sinh học góp phần giảm thiểu ô nhiễm
môi trường, thúc đẩy chăn nuôi phát triển theo hướng bền vững, có hiệu quả
theo mô hình kinh tế V.A.C.B (Vườn - Ao - Chuồng - Biogas), chuyển đổi cơ
cấu nông nghiệp và phát triển kinh tế nông thôn. Giải quyết một phần chất đốt
và nguyên liệu phục vụ sinh hoạt đời sống, bảo vệ môi sinh, góp phần làm thay
đổi diện mạo nông thôn văn minh, sạch đẹp, nâng cao đời sống tinh thần và vật
chất cho nông dân.
Kết quả ứng dụng cho thấy với những trang trại chăn nuôi nhiều, lượng
phân dồi dào, công trình bể biogas không những giải quyết vấn đề xử lý phân
để đảm bảo vệ sinh mà còn cung cấp khí để thỏa mãn các nhu cầu đun nấu và
thắp sáng, riêng tiền tiết kiệm chất đốt cũng đủ thu hồi vốn trong khoảng từ 2–
3 năm.
1.2 Công nghệ biogas
Công nghệ biogas là công nghệ xử lý chất thải hữu cơ do các loại vi sinh
vật phân huỷ trong điều kiện kỵ khí, công nghệ biogas không những giải quyết
vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải hữu cơ mà còn sinh nguồn năng lượng
mới( khí sinh học).
1.2.1 Cấu tạo bể biogas
Trong thực tế hầu hết các bể biogas được áp dụng ở những nước phát
triển là những thiết bị đơn giản, hoạt động theo chế độ nạp nguyên liệu bổ sung
thường xuyên hàng ngày, các thiết bị này gồm 5 bộ phận chính như sau:
Đào Công Chính

4

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

* Bộ phận phân hủy: Là nơi chứa nguyên liệu và đảm bảo những điều kiện
thuận lợi cho quá trình phân hủy kị khí xảy ra. Đây là bộ phận chủ yếu của
thiết bị. Ta gọi thể tích phân hủy của bể (VD) là thể tích của bộ phận này.
* Bộ phận chứa khí: Khí sinh ra từ bộ phận phân hủy được thu và chứa ở đây.
Yêu cầu cơ bản của bộ phận chứa khí là phải kín khí. Gọi thể tích chứa khí của
thiết bị (VG) là thể tích của bộ phận này.
* Lối vào: Là nơi để nạp nguyên liệu bổ sung vào bể phân hủy.
* Lối ra: Nguyên liệu sau khi được phân hủy được lấy ra qua đây để nhường
chỗ cho nguyên liệu mới bổ sung vào.
* Lối lấy khí: Khí được đưa từ bộ tích khí tới nơi sử dụng qua lối lấy khí này.

8
7

6

2

5

VD
1

4

VG

3

Chú giải:
Hình 1.1 - Cấu tạo bể biogas
1. Phần bể phân hủy
2. Phần chứa khí trong bể phân hủy
3. Lối ra
4. Bể điều áp
5. Ống dẫn nguyên liệu
6. Bể nạp nguyên liệu
Đào Công Chính

5

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

7. Van và ống dẫn khí
8. Chuồng nuôi
1.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống bể biogas
Chất thải

Hố nạp

Bể phân huỷ

Bộ phận chứa khí

Bể điều áp

Nước thải

Ao nuôi

Trong quá trình thu gom phân thường kết hợp với rửa chuồng nuôi nên
kéo theo một lượng nước đủ để khuấy đảo. Hỗn hợp này sau khi tập trung về
hố nạp, ở đây hỗn hợp được máy khuấy đảo thành dịch (có thể dùng thủ công
để khuấy đảo). Dịch được đưa vào bể phân huỷ qua lối vào.
Trong bể phân huỷ các sinh vật yếm khí hoạt động sẽ xử lý dịch đưa
vào.
Dịch thải
Các chất tan
axit hữu cơ
CH4 + CO2

Đào Công Chính

6

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Các vi sinh vật hoạt động trong điều kiện yếm khí, do đó cần cung cấp

mọi điều kiện cho vi sinh vật hoạt động như là nhiệt độ, các chất độc hại. Nếu
có hiện tượng thiếu vi sinh vật cần cấy thêm vi sinh vật cho quá trình xử lý đạt
kết quả cao.
Quá trình phân huỷ trong bể nguyên liệu luôn được nạp bổ sung hàng
ngày do đó sau bể phân huỷ là bể điều áp. Ở đây, nước thải ra trong bể phân
huỷ tương đối sạch không còn vi khuẩn được đưa xuống ao. Ngoài ra hàng
ngày một lượng lớn khí sinh học thải ra được đưa vào bộ phận chứa khí.
Cơ chế hoạt động của bể biogas: Bể biogas hoạt động theo chu trình gồm 2 giai
đoạn, giai đoạn tích khí và giai đoạn sử dụng khí.
- Giai đoạn tích khí : Lúc bắt đầu khí sinh học chưa sinh ra, áp suất khí
bằng 0, khí bắt đầu sinh ra được tích lại ở bộ phận chứa khí. Khối không khí
được tích lại càng ngày càng nhiều làm cho áp suất tăng lên và đẩy dịch phân
huỷ dâng lên bể điều áp và ống lối vào. Bề mặt dịch phân huỷ trong bể phân
huỷ giảm xuống còn bề mặt dịch trên bể điều áp tăng lên. Đến một lúc nào đó
khí sinh ra lớn dịch phân huỷ dâng lên cao dẫn đến tràn dịch ở bể điều áp,
nhưng do trang trại áp dụng mô hình VAC nên lượng nước thải ra ở bể điều áp
đưa thẳng xuống ao. Nếu trang trại không sử dụng mô hình VAC thì lượng
nước được thải ra cần được xử lý thêm giai đoạn sục khí làm giảm lượng COD
và BOD lắng đọng các cơ chất, nếu muốn xử lý triệt để có thể cho chảy qua hồ
sinh học, lọc qua than đá, khử bằng clo.
- Giai đoạn sử dụng khí: Khí được lấy đi sử dụng, bề mặt ở bể điều áp giảm
xuống, khi chênh lệch giữa dịch ở bể điều áp và bể phân huỷ bằng 0 thì thiết bị
lại trở về trạng thái ban đầu của qua trình hoạt động.
* Qúa trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ trong bể biogas.
Qúa trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ trong bể biogas trải qua 3 giai
đoạn chính:
•

Giai đoạn hóa lỏng.

•

Giai đoạn tạo axit.

•

Giai đoạn tạo khí CH4.

Đào Công Chính

7

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

+ Giai đoạn hóa lỏng.
Vi sinh vật phân hủy
Chất béo
Chất béo
Các chất tan
Vi sinh vật phân hủy
Hidrocacbon
Xenluloza
Vi sinh vật phân hủy
Protein
Protein

+ Giai đoạn tạo axit
Các chất tan
các axit hữu cơ
+ Giai đoạn tạo khí
Các axit hữu cơ
CH4 + CO2
Axit hữu cơ thành CH4 theo phản ứng
Vi sinh vật kỵ khí
CnHmCOOH
CO2 + CH4
1.3 Khí sinh học
1.3.1 Định nghĩa khí sinh học
Các chất hữu cơ như phân động vật xác động vật, thực vật thường bị thối
rữa và chuyển hóa thành các chất khác quá trình này được gọi là quá trình phân
hủy xảy ra do tác động của rất nhiều sinh vật nhỏ bé mà chủ yếu là các vi
khuẩn.
Quá trình phân hủy xảy ra trong môi trường không có oxi được gọi là
quá trình phân hủy kị khí (hoặc yếm khí) sản phẩm khí thu được là hỗn hợp khí
gọi là khí sinh học (biogas). Thành phần chủ yếu của khí sinh học là khí CO 2
và CH4, và một số khí khác... Khí mêtan chiếm từ 50-70% trong hỗn hợp khí,
khí CO2 chiếm khoảng 30-45%, còn lại là các khí tạp như H 2S…Khí mêtan có
thể cháy được nên khí sinh học là chất khí cháy được.
Khí đốt thiên nhiên cũng có bản chất như khí sinh học. Khí này được hình
thành qua nhiều thời kỳ địa chất nên có hàm lượng mêtan rất cao.
Đào Công Chính

8

Ngành kỹ thuật môi trường

Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Quá trình sản xuất kị khí cũng xảy ra trong đường tiêu hóa của các động
vật. Khí này được tích tụ lại có thể dẫn tới bệnh đầy hơi ở động vật.
1.3.2 Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học
Mọi chất hữu cơ đều có thể phân hủy trong điều kiện thực tế nguyên liệu
dùng để sản xuất khí sinh học được chia làm 2 loại chính: nguyên liệu có
nguồn gốc động vật và nguyên liệu có nguồn gốc thực vật.
* Nguyên liệu có nguồn gốc động vật
Thuộc loại này, phân người và phân gia súc, gia cầm là phổ biến vì đã
được xử lý trong bộ máy tiêu hóa nên phân dễ phân hủy và nhanh chóng cho
khí sinh học. Tuy vậy, thời gian phân hủy của phân không dài (khoảng 2–3
tháng) và tổng lượng khí thu được từ 1kg phân không lớn lắm. Hiệu suất tính
theo chất khô từ 0,2 - 0,3 m3 khí/1kg phân.
Phân trâu bò, phân lợn phân hủy nhanh hơn, phân người và phân gà vịt
phân hủy chậm hơn nhưng cho năng suất khí lớn hơn.
* Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật
Các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật gồm phụ phẩm cây trồng như
rơm rạ, thân lá ngô, khoai, đậu... và các loại cây xanh hoang dại như bèo, các
cây cỏ sống ở dưới nước, các loại cây phân xanh...
Các nguyên liệu thực vật có lớp vỏ cứng rất khó phân hủy vì vậy để cho
quá trình phân hủy kị khí xảy ra thuận lợi, những nguyên liệu này cần được xử
lý trước khi đưa vào bể biogas (chặt, băm, đạp nhỏ và ủ sơ bộ hiếu khí) để phá
vỡ lớp vỏ cứng và tăng tiết diện bề mặt cho vi khuẩn tấn công. Quá trình phân
hủy của nguyên liệu có nguồn gốc thực vật lâu hơn so với phân, kéo dài từ 3– 6
tháng.

Đào Công Chính

9

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Bảng1.1 - Đặc tính và sản lượng khí sinh học của một số nguyên liệu
Hàm lương
Hàm lượng
Loại nguyên chất thải hàng
Tỉ lệ
chất
liệu
ngày (kg/đầu
(C/N)
khô(%)
động vật)
Phân:
Bò
15-20
18-20
24-25
Trâu
18-25
16-18

24-25
Lợn
1,2-4,0
24-33
12-13
Gia cầm
0,02-0,05
25-50
5-15
Người
0,18-0,34
20-34
2,9-10
Thực vật:
Bèo tây tươi
4-6
12-25
Rơm, rạ khô
80-85
48-117

Sản lượng khí
hàng ngày
(lít/kg nguyên
liệu tươi)
15-32
15-32
40-60
50-60
60-70

0,3-0,5
1,5-2,0

1.4 Lợi ích khi sử dụng công nghệ biogas
1.4.1 Lợi ích sử dụng khí
a. Đun nấu
Sử dụng khí sinh học để đun nấu rất tiện lợi, sạch sẽ dễ sử dụng. Mỗi gia
đình 4–5 người chỉ cần một bể biogas cỡ 3–5 khối với 10-20 kg nguyên liệu
nạp hàng ngày có thể thu được 300–500 lít khí đủ đun nấu thức ăn và nước
uống. Bếp khí sinh học gia đình thường tiêu thụ khoảng 200 lít khí trong 1 giờ
đạt hiệu quả 60– 65%.

Đào Công Chính

10

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Hình 1.2 – Sử dụng khí sinh học cho mục đích sinh hoạt.
Bảng 1.2. Lượng chất đốt tương đương với khí sinh học khi dùng để đun
nấu.
Chất đốt
Khí sinh học
Rơm rạ
Củi

Than củi
Than cám
Phân trâu bò
Dầu hỏa
Điện
Khí hóa lỏng

Đơn
vị
m3
g
g
g
g
g
lít
Wh
g

Nhiệt trị
(kcal)
4700
3300
3800
6900
5000
2100
9100
860
10900

Loại bếp
Bếp khí sinh học
Bếp kiềng
Bếp kiềng
Bếp lò
Bếp lò
Bếp kiềng
Bếp bấc
Bếp điện
Bếp gas

Hiệu suất
(%)
60
11
17
28
28
11
45
70
60

Lượng tương
đương
1m3
6,10kg
4,37kg
1,46kg

2,01kg
12,21kg
0,68lit
4,68kwh
0,43kg

b. Thắp sáng
Khí sinh học cháy cho ngọn lửa xanh lơ nên không phát sáng. Để phát
sáng người ta dùng những đèn mạng (măng sông). Đèn mạng tiêu thụ khoảng
80–120lit/h, cho ánh sáng cao hơn bóng đèn điện 80w, đèn sử dụng khí sinh
học sử dụng dễ dàng. Sử dụng khí sinh học không những phục vụ sinh học mà
còn phục vụ sản xuất. Ở Trung Quốc người ta dùng đèn khí sinh học để nuôi tằm vì
chúng đòi hỏi ánh sáng và điều kiện thích hợp
Bảng 1.3. Khí sinh học sử dụng thắp sáng
Lương phân thải
Đào Công Chính

Thể tích bể

Lượng khí thu
11

Thời gian

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

ra (kg/ngày)
(m3)
được (m3/ngày)
tiêu thụ (h)
10 – 20
3-5
0,3 - 0,5
3–5
20 – 30
5-6
0,5 - 0,7
5–7
30 – 40
6-7
0,7 - 0,9
7–9
40 – 50
7-8
0,9 - 1,1
9 -11
Bảng 1.4. So sánh năng suất tiêu thụ của đèn khí sinh học và đèn đầu hoả
Loại đèn
Đèn khí sinh học
Đèn Thăng long

Suất tiêu thụ(l/h)
70
0,05

Hình 1.3. Sử dụngkhí sinh học để thắp sáng
c. Chạy động cơ đốt trong
Khí biogas là kết quả phân hủy các chất hữu cơ trong môi trường thiếu
không khí. Động cơ sử dụng khí biogas là sáng chế không mới đối với các
nước trên Thế Giới. Tại các nước phát triển (Mỹ, Pháp, Đức, Đan Mạch...) khí
biogas sử dụng để sản xuất điện năng. Ở Việt Nam hiện nay máy phát điện sử
dụng khí biogas đã xuất hiện nhiều trên thị trường, tuy nhiên các loại máy này
có một nhựơc điểm đó là không có bộ điều tốc phù hợp nên khi chế độ tải bên
ngoài tăng đột ngột động cơ bị chết máy và hỏng. Mới đây đã sản xuất thành
công hệ thống lọc biogas và bộ điều tốc cho các loại động cơ chạy bằng biogas
với những tính năng lọc H2S và CO2 bằng hệ thống lọc đơn giản, rẻ tiền nhưng
đạt hiệu quả cao, hệ thống gồm động cơ đánh lửa cưỡng bức chạy bằng biogas

Đào Công Chính

12

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

với bộ phận phụ kiện GA–7, động cơ diesel chạy bằng biogas với bộ phận
khống chế tốc độ tác động trên đường nạp gas.
Bảng 1.5 - Lượng khí sinh học dùng để chạy động cơ đốt trong.
Mục đích sử dụng
Chạy động cơ đốt trong
Chạy động cơ diezen

Phát điện

Lượng khí tiêu thụ
0,40 – 0,50 m3/mã lực
0,45 m3/mã lực
0,60 – 0,70 m3/kwh

d. Bảo quản hoa quả ngũ cốc
Khí sinh học có thể dùng để bảo quản hoa quả thực phẩm. Tại Trung
Quốc, người ta dùng khí sinh học để bảo quản cam trong 150 ngày với hiêụ
suất đạt 91%, trọng lượng quả giảm 5–7%. Các chỉ tiêu về đường, axit vượt so
với phương pháp bảo quản thông thường. Dùng khí sinh học để tiêu diệt sâu bọ
nhằm bảo quản ngũ cốc mà vẫn giữ được chất lượng hạt, không làm hạt nhiễm
độc ảnh hưởng tới sức khỏe của người sử dụng.
1.4.2 Lợi ích khi sử dụng bã thải
a. Cung cấp phân hữu cơ cho cây trồng
Các chất hữu cơ như phân động vật, các loại cây xanh sau khi qua quá
trình phân hủy trong bể biogas lại trở thành một loại phân hữu cơ giàu chất
dinh duỡng. Các nguyên tố N, P, K của nguyên liệu sau khi phân hủy hầu như
không bị tổn thất mà lại chuyển hóa sang dạng phân mà cây trồng dễ hấp thụ.
Qua thí nghiệm cho thấy, phân được phân hủy trong bể biogas so với phân
trong bể chứa để hở có hàm lượng nitơ tổng số cao hơn là 14% và hàm lượng
nitơ amoni cao hơn là 19,4%. Bã thải của bể cả phần lỏng và phần đặc khi sử
dụng bón cho cây trồng đều cho năng suất cao.
Ở Trung Quốc bã thải lỏng dùng để ngâm thóc trước khi gieo cho kết
quả tốt: tỉ lệ nảy mầm tăng 8,6–10,2%, tỉ lệ cây sống tăng 21,4–4,5% mạ cao
khỏe cây phát triển tốt chống chịu rét và sâu bệnh khỏe hơn.
b. Cung cấp thức ăn bổ sung cho chăn nuôi
Khi các chất hữu cơ phân hủy kỵ khí, phần quan trọng được chuyển
thành các axit amin do quá trình tăng trưởng sinh khối của các vi khuẩn. Với

phân trâu bò, người ta đo được toàn bộ các axit amin đã tăng 230% sau khi
Đào Công Chính

13

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

phân huỷ. Ngoài ra một lượng B12 đáng kể được tổng hợp trong quá trình phân
hủy. Vì vậy bã thải khí sinh học là một nguồn thức ăn bổ sung cho chăn nuôi
rất có giá trị.
Việc sử dụng bã thải làm nguồn thức ăn bổ sung cho chăn nuôi được ứng
dụng phổ biến ở Trung Quốc. Hầu hết các kết quả đều cho thấy lợn được nuôi
với khẩu phần có bổ sung bã thải khí sinh học ăn và ngủ nhiều hơn, vận động ít
hơn, chúng nhanh lớn và lông óng mượt hơn. Đối với lợn to khẩu phần ăn
thông thường có bổ sung 20– 25% bã thải đạt tỉ trọng 15,8 – 16,7% cao hơn
nhóm đối chứng. Với lợn con khẩu phần có tỷ trọng bổ sung 15 - 18% đạt tỉ lệ
tăng trọng 11,2% so với nhóm đối chứng.
Ngoài ra bã thải còn dùng để nuôi thủy sản. Khi bã thải được đưa vào
các ao cá chất dinh dưỡng kích thích sự phát triển của các loại thực vật phù du
lẫn các động vật phù du là nguồn thức ăn cho cá do vậy sản lượng cá tăng. (Ví
dụ ở Philippin, sản lượng cá rô phi trung bình đạt 25kg/m3).
1.4.3 Lợi ích về môi trường
Lợi ích chính khi sử dụng bể biogas là để xử lý một lượng lớn chất hữu
cơ phát sinh trong quá trình chăn nuôi như: Phân, nước thải của vật nuôi, nước
thải khi rửa chuồng trại, một số rác thải sinh hoạt dễ phân hủy. Sau quá trình

xử lý các chất thải này sẽ không còn mùi hôi thối, không có nơi cho ruồi nhặng
phát triển. Trong môi trường của bể biogas do điều kiện không thuận lợi các
trứng kí sinh trùng và các trùng gây bệnh sau thời gian lưu 30– 50 ngày sẽ bị
tiêu diệt gần như hoàn toàn. Ngoài ra khí sinh học khi sử dụng đun nấu không
có khí bụi, nhờ vậy hạn chế các bệnh về mắt và hô hấp, cải thiện sức khỏe
người sử dụng.
Lượng khí thu được là nguồn năng lượng mới thay thế cho nguồn năng
lượng không tái tạo được (than, dầu).

1.4.4 Lợi ích xã hội
Sử dụng khí sinh học trong đun nấu sẽ giải phóng phụ nữ và trẻ em khỏi
công việc bếp núc nóng nực, khói bụi, tiết kiệm thời gian để nghỉ ngơi giải trí,
làm cho cuộc sống của người dân nông thôn văn minh và tiện nghi hơn. Công
Đào Công Chính

14

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

cụ khí sinh học cũng góp phần đắc lực vào việc tạo ra ngành nghề mới, tạo
công ăn việc làm tăng cơ hội thu nhập cho người dân nông thôn. Sử dụng toàn
diện khí sinh học sẽ góp phần thúc đẩy kinh tế nông thôn, hạn chế dùng phân
hoá học và hóa chất bảo vệ thực vật phải nhập khẩu.

Đào Công Chính

15

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

CHƯƠNG II
HIỆN TRẠNG XỬ LÝ CHẤT THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI TẠI
VIỆT NAM
2.1 Quá trình phát triển ngành chăn nuôi Việt Nam
Chăn nuôi là một trong những ngành được hình thành và phát triển lâu
đời, giữ vị trí rất quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp trên thế giới cũng
như tại Việt Nam.
Cùng với trồng trọt, chăn nuôi là nền tảng để thúc đẩy sản xuất nông
nghiệp phát triển. Ngay từ khi mới ra đời, ngành đã góp phần cung cấp lượng
thực phẩm cho cả nước, đã đáp ứng đủ nhu cầu về thực phẩm trong nước với
mức tăng dân số 1,2 triệu người/năm và xuất khẩu nông sản ngày càng tăng.
Trong suốt quá trình đổi mới, cơ cấu công-nông-dịch vụ cả nước chuyển
đổi đúng quy luật, nông nghiệp luôn làm tròn vai trò nền tảng cho công nghiệp
và dịch vụ phát triển. Trước đổi mới, tăng trưởng nông nghiệp rất thấp. Trong
suốt thời kỳ đổi mới (1986-2003), nông nghiệp (cả nông, lâm, ngư nghiệp) liên
tục tăng trưởng giá trị sản lượng với tốc độ bình quân 5,55%/năm và tăng GDP
là 3,63%/năm. Trong gần hai mươi năm qua, chính sách kinh tế đã từng bước
thay đổi theo hướng tạo điều kiện hoạt động thị trường ngày càng thuận lợi và
phù hợp hơn với cơ chế thị trường, với yêu cầu hội nhập kinh tế quốc tế. Sự
thay đổi đó đã giúp nền nông ngiệp Việt Nam đạt đựơc nhiều kết quả đáng

mừng trong đó ngành chăn nuôi cũng được khởi sắc. Ngành không chỉ tăng lên
về số lượng mà chất lượng cũng tăng lên, hằng năm kim gạch xuất khuẩu đều
tăng.
Từ chỗ ngành chăn nuôi chỉ mang tính tự phát, nhỏ lẻ đáp ứng nhu cầu
của gia đình cho đến nay ngành đã được mở rộng, phát triển theo hướng cơ
giới hoá, đầu tư, áp dụng nhiều tiến bộ khoa học kĩ thuật đem lại bộ mặt mới
cho nền nông nghiệp. Ở quy mô hộ gia đình tình hình chăn nuôi cũng có nhiều
biến đổi theo hướng tích cực, theo phương thức bán công nghiệp (sử dụng một
phần thức ăn dư thừa trong trang trại kết hợp với thức ăn tổng hợp). Ở quy mô
trang trại, các trang trại chăn nuôi theo mô hình VAC (bán công nghiệp) và

Đào Công Chính

16

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

trang trại chăn nuôi công nghiệp. Trong chăn nuôi theo phương thức công
nghiệp, lượng phân ít hơn so với chăn nuôi theo phương thức cũ.
Hiện nay, trên cả nước có 17.721 trang trại chăn nuôi tăng gấp 10 lần so
với 2001. Miền Nam chiếm 64,4% và miền Bắc chiếm 35,6%. Chăn nuôi trang
trại phát triển nhanh cả về số lượng, chủng loại và quy mô đã nâng cao năng
suất, chất lượng tạo ra khối lượng sản phẩm hàng hóa đảm bảo vệ sinh, an toàn
thực phẩm và nâng cao khả năng cạnh tranh trên tiến trình hội nhập kinh tế Thế
giới. Trong những năm qua phương thức chăn nuôi đã mang lại hiệu quả đáng

kể, tạo điều kiện cho việc áp dụng những khoa học kỹ thuật mới trong lĩnh vực
chăn nuôi, nhất là xử lý bệnh dịch và giải quyết ô nhiễm môi trường. Hiện nay
loại hình này có xu hướng ngày càng phát triển, trong đó chăn nuôi lợn chiếm
tỉ lệ lớn nhất với 7475 trang trại (chiếm 42,2% tổng số trang trại) kế đến là
chăn nuôi bò với 6405 trang trại, chăn nuôi gia cầm đứng vị trí thứ 3 với 2838
trang trại chiếm 16%...
Ngành chăn nuôi được phát triển rất mạnh ở các vùng nông thôn, ở đó
đất rộng người thưa là một điều kiện thuận lợi cho ngành phát triển. Nhưng
trong thành thị hiện nay cũng có một phần nhỏ người dân tham gia vào hoạt
động chăn nuôi.
*Chăn nuôi ở khu vực thành thị: Ở thành thị diện tích chuồng nuôi nhỏ hẹp,
thường chuồng nuôi nằm sát nhà ở của dân hoặc trong nhà ở của dân. Người
dân ở khu vực này chăn nuôi nhỏ lẻ nhằm tận dụng nguồn thải từ các nhà xung
quanh, hoặc gia đình có nguồn thức ăn thừa lớn (nhà bán hàng cơm, nấu rượu
bia…). Như vậy chăn nuôi trong khu vực thành thị không tập trung và chăn
nuôi với quy mô nhỏ lẻ, không tập trung các trang trại.
*Chăn nuôi ở khu vực nông thôn: Ở nông thôn với điều kiện thuân lợi như (đất
rộng, tận dụng sản phẩm phụ, tận dụng thời gian dảnh dỗi của nhà nông…). Đa
số các gia đình ở khu vực nông thôn đều chăn nuôi với một số lượng nhất định,
chăn nuôi với quy mô lớn hay nhỏ tuỳ điều kiện của mỗi gia đình. Trong
những năm gần đây ngành này đã thu hút rất nhiều nhà đầu tư xây dựng trang
trại nuôi với số lượng lớn.

Đào Công Chính

17

Ngành kỹ thuật môi trường

Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Một số trang trại chăn nuôi đã đầu tư hệ thống xử lý chất thải bằng công
nghệ biogas hoặc bể sinh học hiện đại đảm bảo vệ sinh môi trường và tận dụng
khí gas để đun nấu, thắp sáng, sưởi ấm cho lợn con.
Ở Hải Phòng năm 2006 cũng là năm chăn nuôi trang trại phát triển mạnh
nhất từ trước đến nay, tăng 118 trang trại so với năm 2005, báo hiệu một sự
khởi sắc trong chuyển dịch cơ cấu sản xuất chăn nuôi, hướng tới thực hiện
phương hướng, nhiệm vụ của Đại hội Đảng bộ thành phố khoá XIII đề ra. Tuy
nhiên, để phát triển chăn nuôi ổn định, bền vững và đủ sức hội nhập kinh tế
quốc tế trong thời gian tới, thành phố sớm có quy hoạch cụ thể về sử dụng đất
dành cho phát triển chăn nuôi cũng như ban hành các cơ chế chính sách phù
hợp tạo điều kiện cho kinh tế trang trại, sản xuất hàng hoá phát triển.
Năm 2007, nông nghiệp Hải Phòng tiếp tục chuyển dịch theo hướng
nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả. Giá trị sản xuất nông nghiệp đạt hơn
2.481,6 tỷ đồng, đạt 100,67% kế hoạch, tăng 3,96% so với năm 2006.
Sự phát triển của ngành chăn nuôi Hải Phòng trong những năm vừa qua
đã đạt được nhiều kết quả rất đáng mừng tuy sự tăng trưởng là không đều,
được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Tình hình phát triển ngành chăn nuôi theo mô hình trang trại
trên địa bàn Hải Phòng trong giai đoạn (6/2000- 4/2006)

6/2000
6/2002
6/2004
6/2006
4/2008

121
173
190
318
472

483000
562000
568000
597000
510000

2.2. Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi
Những năm gần đây, ô nhiễm môi trường đã trở thành vấn đề bức xúc
của nhiều địa phương. Nếu như người dân đô thị phải đối mặt với tình trạng
tồn ứ rác thải sinh hoạt, rác thải công nghiệp, ô nhiễm không khí do khói bụi...
thì người dân ở khu vực nông thôn lại đang phải “sống chung” với tình trạng ô
Đào Công Chính

18

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu, rác thải nông nghiệp, bức xúc hơn cả là ô
nhiễm môi trường do chất thải từ chăn nuôi.

Chất thải từ chăn nuôi chủ yếu gây ô nhiễm môi trường nước và môi
trường không khí.
- Ô nhiễm môi trường nước: Nước thải từ chuồng nuôi thải qua bể thu
gom được công nhân trong trang trại tưới trực tiếp cho cây, do nước thải không
được xử lý nên khi tưới cho cây trồng nước thải ngấm xuống đất gây ô nhiễm
mạch nước ngầm, ảnh hưởng tới nguồn nước sinh hoạt của công nhân cũng
như những người dân sống trong khu vực gần trang trại. Bên cạnh đó, lượng
nước thải trong trang trại lớn không được sử dụng hết và do không có thiết bị
chứa nên nước thải chảy tràn luôn xuống ao nuôi gây ô nhiễm môi trường nước
của ao nuôi.
- Ô nhiễm môi trường không khí: Nước ao bị ô nhiễm gây mùi cho
không khí tại trang trại cũng như khu vực xung quanh, chất thải được thải liên
tục không được thu dọn kịp thời gây mùi khó chịu cho chuồng nuôi cũng như
cho trang trại.
* Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi ở hộ gia đình
Ở các hộ gia đình, chuồng nuôi được đặt xa khu nhà ở nhưng vẫn không
tránh khỏi tình trạng ô nhiễm do mùi hôi thối phát ra từ chuồng nuôi và bể
chứa, nước thải thường bị chảy tràn qua bể chứa gây ô nhiễm nguồn nước xung
quanh trang trại, nguồn nước ngấm xuống mạch nước ngầm ảnh hưởng tới
nước sinh hoạt của người dân. Ở nông thôn, người dân không quan tâm nhiều
tới chăn nuôi khi vào vụ, lượng phân thải không được thu gom kịp thời gây ô
nhiễm mùi nghiêm trọng, kéo theo đó là nguy cơ gây bệnh cho vật nuôi và con
người.
Một số hộ chăn nuôi mặc dù có đầu tư xây dựng hệ thống thu gom và xử
lý chất thải nhưng xây dựng không đúng quy cách, hoặc quá tải nên việc thu
gom chất thải chưa triệt để, mùi hôi gây ảnh hưởng trong phạm vi rộng, chủ hộ
không biết cách bảo trì và vận hành thiết bị. Chất thải sau hầm tự hoại không
có các bước tiếp theo mà để chảy tràn ra mương vườn và kênh rạch, gây ô
nhiễm thứ cấp và mất mỹ quan.
* Ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi ở trang trại

Đào Công Chính

19

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Với trang trại có quy mô chăn nuôi nhỏ chất thải thường không được xử
lý tốt, do trang trại thường sử dụng chất thải trực tiếp bón cho cây trồng hoặc
thải trực tiếp xuống ao nuôi cá.
Trang trại áp dụng theo mô hình VAC vào sản xuất nhưng còn nhiều hạn
chế về việc xử lý nguồn chất thải nên việc xử lý chưa đem lại hiệu quả. Lượng
chất thải của vật nuôi chưa có biện pháp xử lý kịp thời làm cho lượng phân bị ứ
lại phát mùi hôi thối rất khó chịu, đặc biệt đây còn là môi trường lý tưởng để
cho các vi khuẩn phát triển gây ra nhiều bệnh dịch ảnh hưởng trực tiếp đến sức
khoẻ của người chăn nuôi và vật nuôi. Bên cạnh đấy lượng chất thải được đưa
xuống ao nuôi hoặc tưới trực tiếp cho cây trồng với một lượng lớn chưa qua xử
lý đã làm môi trường nước bị ô nhiễm.
Một số trang trại bán lượng chất thải thì môi trường trong trang trại ít bị
ô nhiễm xong các trang trại này chỉ nhận thấy lợi ích trước mắt đó là thu được
một khoản tiền phục vụ cho chăn nuôi mà chưa nhận thấy được lợi ích lâu dài
của nguồn chất thải này đem lại.
Xã Cảnh Hưng (Tiên Du - Bắc Ninh) là một trong những xã đang bị ảnh
hưởng nặng nề bởi chất thải chăn nuôi. Cả xã có tới 90% số hộ chăn nuôi,
trong đó mật độ lớn nhất ở thôn Rền, bình quân mỗi hộ có 200m 2 đất nhưng
nuôi tới 50-60 con lợn và bò. Bởi chung sống với mùi xú uế ô nhiễm, dân thôn

Rền và xã Cảnh Hưng hiện canh cánh nỗi lo “bóng đen bệnh tật”. Theo ông
Nguyễn Hữu Ngôn (Trưởng thôn Rền), gần đây số người mắc bệnh ung thư
ngày một tăng.
Với sự phát triển trong những năm vừa qua, ngành chăn nuôi đã đóng
góp phần không nhỏ trong sự phát triển của kinh tế Việt Nam, song nó cũng
đang đặt ra vấn đề cần giải quyết ngay là nguồn thải của ngành chăn nuôi gây ô
nhiễm môi trường. Trước tình hình, đó nhiều biện pháp đã được đưa vào để
góp phần giải quyết tình trạng này.
2.3 Hiện trạng xử lý chất thải chăn nuôi
2.3.1 Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi
Chăn nuôi ở nước ta dù nhỏ lẻ hay quy mô lớn đều gây ô nhiễm môi
trường. Vấn nạn ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi hiện bức xúc nhất ở các

Đào Công Chính

20

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

vùng ven đô nơi có mật độ chăn nuôi lớn. Tuy nhiên lượng chất thải này hiện
nay chưa được xử lý tốt.
Theo số liệu Cục Chăn nuôi (Bộ NN -PTNT), cả nước hiện có 220 triệu
con gia cầm, 8,5 triệu con trâu - bò, 27 triệu con lợn, trên 1,3 triệu con dê và 11
vạn con ngựa. Mỗi năm chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn (phân
khô, thức ăn thừa) và từ 25 tới 30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước

tiểu và nước rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5
triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu m 3) xả thẳng ra tự nhiên, hoặc
không xử lý hết là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Trước tình hình đó, Vụ Môi trường mới được Bộ Tài nguyên - Môi
trường giao chủ trì thực hiện dự án quản lý chất thải chăn nuôi ở 2 địa bàn
“điểm” của Hà Tây và Đồng Nai trong 5 năm (2006-2010). Qua bước đầu khảo
sát, ông Nguyễn Văn Tài, Phó vụ trưởng Vụ Môi trường cho biết: “Hiện nay,
phần lớn bà con chăn nuôi theo kiểu phân tán và ít đầu tư đúng mức việc xử lý
môi trường. Bên cạnh chủ trương lớn là quy hoạch lại chăn nuôi theo hướng
quy mô tập trung thì vấn đề đặt ra là gắn tổ chức chăn nuôi tập trung với công
nghệ hầm biogas và tạo lập thị trường phân bón có giá trị cao sau xử lý; nhưng
mũi nhọn vẫn là ứng dụng hầm biogas bởi vừa xử lý triệt để chất thải, vừa tạo
ra nguồn năng lượng khí gas làm chất đốt, chạy máy phát điện vừa có phân bón
phục vụ sản xuất rau quả an toàn”.
Ông Hoàng Kim Giao, Phó cục trưởng Cục Chăn nuôi (Bộ NN -PTNT)
cho rằng: “Có 3 nhóm biện pháp cơ bản hạn chế ô nhiễm do chăn nuôi. Thứ
nhất cần quy hoạch lại, đưa chăn nuôi ra xa đô thị, khu dân cư, khu công
nghiệp và nhất thiết phải thực hiện quy định chăn nuôi an toàn gắn với bảo vệ
môi trường. Thứ hai là sử dụng kỹ thuật cho vào thức ăn và chất thải chăn nuôi
các men, các chế phẩm sinh học nhằm hạn chế khí độc hại và vi sinh vật có hại.
Thứ 3 là ứng dụng tiến bộ kỹ thuật thân thiện với môi trường. Tuỳ điều kiện cụ
thể từng nơi để lựa chọn một trong 3 quy trình kỹ thuật xử lý chất thải như: bể
lắng - hầm biogas - ao sinh học, hầm biogas - ao sinh học và hầm biogas thùng sục khí - ao sinh học; trong đó việc định hướng chăn nuôi theo mô hình
sinh thái VAC và sử dụng hầm biogas đang được người chăn nuôi quan tâm
nhất”.
Đào Công Chính

21

Ngành kỹ thuật môi trường

Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Hiện nay, việc ứng dụng biogas đã xuất hiện ở nhiều nơi và bước đầu có
hiệu quả rõ rệt nhưng thực tế số hộ có hầm chưa đáng kể. Theo thống kê của
Trung tâm Nghiên cứu – Phát triển cộng đồng nông thôn (Hội làm vườn Việt
Nam), tất cả các chương trình Nhà nước và các tổ chức hỗ trợ phát triển biogas
đến nay mới triển khai được khoảng vài ba vạn hầm, so với gần 10 triệu hộ
chăn nuôi.
Trước thực trạng báo động ô nhiễm môi trường do chăn nuôi, các nhà
quản lý và chuyên môn đều khẳng định hướng phát triển chăn nuôi lồng ghép
với các mô hình kinh tế VAC, đồng thời ứng dụng công nghệ làm hầm khí
biogas đang là giải pháp đa tiện ích, vừa khả thi trước mắt và bền vững lâu dài.
2.3.2 Các biện pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi
Trải qua một quá trình phát triển lâu dài ngành chăn nuôi trong những
năm qua đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng cũng như về chất
lượng, đã đóng góp không nhỏ vào quá trình phát triển kinh tế của đất nước,
thay đổi diện mạo của nông thôn Việt Nam. Song bên cạnh đó nó cũng đặt ra
một vấn đề rất lớn đó là lượng chất thải thải ra từ chăn nuôi đang gây ô nhiễm
môi trường. Trước vấn đề này nhiều biện pháp đã được đưa vào để xử lý và
cũng đã đạt được kết quả tốt.
2.3.2.1 Phương pháp ủ phân
Nông dân ta thường dùng rơm rạ, thân lá cây họ đậu, cây phân xanh, lá
cây, cỏ khô… để làm chất độn chuồng khi ủ phân.
- Ủ phân: Là biện pháp cần thiết trước khi đem phân chuồng ra bón
ruộng. Bởi vì trong phân chuồng tươi còn có nhiều hạt cỏ dại, nhiều kén nhộng
côn trùng, nhiều bào tử, ngủ nghỉ của nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và tuyến trùng

gây bệnh. Ủ phân vừa có tác dụng sử dụng nhiệt độ tương đối cao trong quá
trình phân huỷ chất hữu cơ để tiêu diệt hạt cỏ dại và mầm mống côn trùng,
bệnh cây vừa thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu cơ, đẩy nhanh quá trình
khoáng hoá để khi bón vào đất, phân hữu cơ có thể nhanh chóng cung cấp chất
dinh dưỡng cho cây.
Mặt khác trong phân tươi có tỷ lệ C/N cao, là điều kiện thuận lợi cho các
loài vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ ở các giai đoạn đầu hoạt động mạnh.

Đào Công Chính

22

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Chúng sẽ sử dụng nhiều chất dinh dưỡng nên có khả năng tranh chấp chất dinh
dưỡng với cây.
Ủ phân làm cho trọng lượng phân chuồng có thể giảm xuống, nhưng
chất lượng phân chuồng tăng lên. Sản phẩm cuối cùng của quá trình ủ phân là
loại phân hữu cơ được gọi là phân ủ, trong đó có mùn, một phần chất hữu cơ
chưa phân huỷ, muối khoáng, các sản phẩm trung gian của quá trình phân huỷ,
một số enzym, chất kích thích và nhiều loài vi sinh vật hoại sinh.
Nước ta với khí hậu nhiệt đới độ ẩm cao, nắng nhiều, nhiệt độ tương đối
cao, quá trình phân huỷ các chất hữu cơ diễn ra tương đối nhanh… Sử dụng
phân chuồng bán phân giải là tốt nhất, bởi vì ủ lâu phân ủ sẽ mất nhiều đạm.
Chất lượng và khối lượng phân ủ thay đổi nhiều tuỳ thuộc vào thời gian

và phương pháp ủ phân. Thời gian và phương pháp ủ phân ảnh hưởng đến
thành phần và hoạt động của tập đoàn vi sinh vật phân huỷ và chuyển hoá chất
hữu cơ thành mùn, qua đó mà ảnh hưởng đến chất lượng và khối lượng phân ủ.
Để đảm bảo cho các quá trình hoạt động của vi sinh vật được tiến hành
thuận lợi, nơi ủ phân phải có nền không thấm nước, cao ráo, tránh ứ đọng nước
mưa. Đống phân ủ phải có mái che mưa và để tránh mất đạm. Cạnh nơi ủ phân
cần có hố để chứa nước từ đồng phân chảy ra. Dùng nước phân ở hố này tưới
lại đống phân để giữ độ ẩm cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho tập đoàn vi
sinh vật hoạt động mạnh.
- Các phương pháp ủ phân : Có 3 phương pháp ủ phân:
a. Ủ nóng: Khi lấy phân ra khỏi chuồng để ủ, phân được xếp thành từng lớp ở
nơi có nền không thấm nước, nhưng không được nén. Sau đó tưới nước phân
lên, giữ độ ẩm trong đống phân 60 – 70%. Có thể trộn thêm 1% với bột (tính
theo khối lượng) trong trường hợp phân có nhiều chất độn. Trộn thêm 1-2%
supe lân để giữ đạm. Sau đó trát bùn bao phủ bên ngoài đống phân. Hàng ngày
tưới nước phân lên đống phân.
Sau 4 – 6 ngày, nhiệt độ trong đống phân có thể lên đến 60 oC. Các loài
vi sinh vật phân giải chất hữu cơ phát triển nhanh và mạnh. Các loài vi sinh vật
háo khí chiếm ưu thế. Do tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh cho nên nhiệt độ
trong đống phân tăng nhanh và đạt mức cao. Để đảm bảo cho các loài vi sinh
vật háo khí hoạt động tốt cần giữ cho đống phân tơi, xốp, thoáng.
Đào Công Chính

23

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Phương pháp ủ nóng có tác dụng tốt trong việc tiêu diệt các hạt cỏ dại,
loại trừ các mầm mống sâu bệnh. Thời gian ủ tương đối ngắn. Chỉ 30 – 40
ngày là ủ xong, phân ủ có thể đem sử dụng. Tuy vậy, phương pháp này có
nhược điểm là để mất nhiều đạm.
b. Ủ nguội: Phân được lấy ra khỏi chuồng, xếp thành lớp và nén chặt. Trên
mỗi lớp phân chuống rắc 2% phân lân. Sau đó ủ đất bột hoặc đất bùn khô đập
nhỏ, rồi nén chặt. Thường đống phân được xếp với chiều rộng 2 – 3 m, chiều
dài tuỳ thuộc vào chiều dài nền đất. Các lớp phân được xếp lần lượt cho đến độ
cao 1.5 – 2.0 m. Sau đó trát bùn phủ bên ngoài.
Do bị nén chặt cho nên bên trong đống phân thiếu oxy, môi trường trở
nên yếm khí, khí cacbonic trong đống phân tăng. Vi sinh vật hoạt động chậm,
bởi vậy nhiệt độ trong đống phân không tăng cao và chỉ ở mức 30 – 35 oC. Đạm
trong đống phân chủ yếu ở dạng amôn cacbonat, là dạng khó phân huỷ thành
amôniac, nên lượng đạm bị mất giảm đi nhiều.
Theo phương pháp này, thời gian ủ phân phải kéo dài 5 – 6 tháng phân ủ
mới dùng được. Sử dụng phương pháp này cho chất lượng phân tốt hơn ủ
nóng.
c. Ủ nóng trước, nguội sau: Phân chuồng lấy ra xếp thành lớp không nén chặt
ngay. Để như vậy cho vi sinh vật hoạt động mạnh trong 5 – 6 ngày. Khi nhiệt
độ đạt 50 – 60oC tiến hành nén chặt để chuyển đống phân sang trạng thái yếm
khí.
Sau khi nén chặt lại xếp lớp phân chuồng khác lên, không nén chặt. Để
5- 6 ngày cho vi sinh vật hoạt động. Khi đạt đến nhiệt độ 50 – 60 oC lại nén
chặt.
Cứ như vậy cho đến khi đạt được độ cao cần thiết thì trát bùn phủ chung
quanh đống phân. Quá trình chuyển hoá trong đống phân diễn ra như sau: ủ
nóng cho phân bắt đầu ngấu, sau đó chuyển sang ủ nguội bằng cách nén chặt
lớp phân để giữ cho đạm không bị mất.

Để thúc đẩy cho phân chóng ngấu ở giai đoạn ủ nóng, người ta dùng một
số phân khác làm men như phân bắc, phân tằm, phân gà, vịt… Phân men được
cho thêm vào lớp phân khi chưa bị nén chặt.

Đào Công Chính

24

Ngành kỹ thuật môi trường


Khoá luận tốt nghiệp

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Ủ phân theo cách này có thể rút ngắn được thời gian so với cách ủ nguội,
nhưng phải có thời gian dài hơn cách ủ nóng.
Tuỳ theo thời gian có nhu cầu sử dụng phân mà áp dụng phương pháp ủ
phân thích hợp để vừa đảm bảo có phân dùng đúng lúc vừa đảm bảo được chất
lượng phân.
- Ưu điểm: + Xử lý được chất thải chăn nuôi, tận dụng vào làm phân bón cho
cây trồng.
+ Không mất chi phí cho xử lý.
- Nhược điểm: + Xử lý không triệt để, chỉ xử lý được phân thải mà không xử lý
được nước thải.
+ Không xử lý được mùi hôi thối
2.3.2.2 Phương pháp sử dụng trùn quế
Hiện nay phương pháp dùng trùn quế để xử lý chất thải chăn nuôi được
sử dụng rất rộng rãi vì nó không những giúp xử lý được chất thải, bổ sung đạm
cho gia xúc, gia cầm mà nó còn cung cấp một lượng phân vi sinh để bón cho

cây trồng.
Trùn quế còn gọi là trùn đất có tên khoa học là Peryonyx excavatus.
Trùn quế là một loại giun có khả năng phân huỷ chất hữu cơ. Tập tính ăn của
chúng là trên bề mặt đất với tất cả các loại chất hữu cơ, rác thải, xác và chất
thải các loại động vật.
Lượng phân thải từ đàn gia súc, gia cầm được tập trung về một chỗ cao
ráo và được lợp mái che sau đó đưa trùn vào. Sau khoảng một tháng sinh khối
trùn được nhân lên gấp đôi, lúc này trùn được bắt ra để làm thức ăn bổ sung
đạm cho đàn gia xúc, gia cầm của chúng ta và sau một tuần lượng trùn mới lại
xuất hiện. Sau khi ăn các loại chất thãi hữu cơ, trùn quế sẽ cho ra nguồn phân
hữu cơ (vermicompost) sạch và đồng nhất; Phân trùn có màu nâu sẫm, dạng đất
mùn, có lẫn trứng và ấu trùng của trùn quế. Phân trùn là loại phân hữu cơ tự
nhiên duy nhất hiện nay có chứa đầy đủ hàm lượng các chất cần thiết cho các
loại cây trồng, đặc biệt cho các loại cây ngắn ngày như đậu, bắp, hay các loại
cây lá – ghim khác.
Vermicompost được coi là phần sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý
rác thải hữu cơ với tác nhân phân giải chính là trùn quế nên chúng còn có tên là
Đào Công Chính

25

Ngành kỹ thuật môi trường