Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio xử lý chất thải rắn trong chăn nuôi bò sữa qui mô gia trại tại Ba Vì (LV thạc sĩ)

Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

PHÙNG ĐỨC HIẾU

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU ÍCH
SAGI BIO XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRONG CHĂN NUÔI BÒ SỮA
QUI MÔ GIA TRẠI TẠI BA VÌ

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

Hà Nội, 2017


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

PHÙNG ĐỨC HIẾU

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU ÍCH
SAGI BIO XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRONG CHĂN NUÔI BÒ SỮA
QUI MÔ GIA TRẠI TẠI BA VÌ
Chuyên ngành: Vi Sinh vật học

Mã số:

60420103

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
PGS.TS. TĂNG THỊ CHÍNH

Hà Nội, 2017


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu
MỤC LỤC

MỤC LỤC ............................................................................................................. i
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................. iv
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... vi
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... vii
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................... 3
1.1. Tình hình chăn nuôi bò sữa .................................................................... 3
1.1.1. Tình hình chăn nuôi bò sữa trên thế giới ...................................... 3
1.1.2. Tình hình chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam ..................................... 3
1.1.3. Tình hình chăn nuôi bò sữa tại Ba Vì, Hà Nội ............................. 4
1.2. Tình hình ô nhiễm môi trường do chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam .......... 5
1.3. Một số biện pháp xử lý chất thải rắn trong chăn nuôi ........................... 9
1.3.1. Xử lý bằng biện pháp sử dụng hầm Biogas (hệ thống khử Biogas)... 9
1.3.2. Xử lý bằng công nghệ ép tách phân ............................................ 10

1.3.3. Xử lý chất thải bằng ủ phân hữu cơ (composting)...................... 11
1.3.4. Xử lý chất thải bằng chế phẩm sinh học ..................................... 14
1.4. Tình hình nghiên cứu sản xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý
chất thải chăn rắn nuôi bò ở Việt Nam ....................................................... 15
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ................. 19
2.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................ 19
2.2. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................. 19
2.3. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 19
2.4. Các thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu .................................. 19
2.5. Các phuơng pháp phân tích .................................................................. 19
2.5.1. Phương pháp xác định nitơ tổng ................................................. 19
2.5.2. Xác định Photpho tổng................................................................ 21
2.5.3. Phương pháp xác định tổng chất hữu cơ..................................... 21
2.5.4. Phương pháp xác định khí H2S và NH3 phát sinh từ quá trình ủ
xử lý chất thải rắn.................................................................................. 23
i


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

2.5.5. Phương pháp vi sinh vật.............................................................. 23
2.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm............................................................. 26
2.6.1. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn chăn nuôi bò sữa thành phân
bón hữu cơ của chế phẩm vi sinh vật hữu ích Sagi Bio quy mô pilot........ 26
2.6.2. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn chăn nuôi bò sữa thành phân
bón hữu cơ của chế phẩm vi sinh vật hữu ích Sagi Bio quy mô gia trại .... 26
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 28
3.1. Điều tra khảo sát hiện trạng chất thải rắn và xử lý chất thải rắn trong

chăn nuôi bò sữa tại các nông hộ huyện Ba Vì ........................................... 28
3.2. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn chăn nuôi bò sữa thành phân bón
hữu cơ của chế phẩm vi sinh vật hữu ích Sagi Bio quy mô pilot ............... 30
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động
của nhiệt độ trong quá trình ủ xử lý quy mô pilot ................................ 30
3.2.2. Biến động vi sinh vật trong quá trình ủ ...................................... 33
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio sự biến động của khí
NH3 và H2S trong quá trình ủ xử lý chất thải rắn bò sữa quy mô pilot..... 37
3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio lên sự biến động
của các chỉ tiêu hóa lý trong quá trình ủ xử lý chất thải rắn bò sữa quy
mô pilot ................................................................................................. 40
3.3. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn chăn nuôi bò sữa thành phân bón
hữu cơ của chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio quy mô gia trại ........................ 44
3.3.1. Sự biến động của nhiệt độ trong quá trình ủ xử lý chất thải rắn
của bò sữa quy mô gia trại .................................................................... 44
3.3.2. Sự biến động của các nhóm vi sinh vật hữu ích trong quá trình ủ
xử lý chất thải rắn của bò sữa quy mô gia trại ...................................... 45
3.3.3. Sự biến động của nhóm vi sinh vật gây bệnh trong quá trình ủ xử
lý chất thải rắn của bò sữa quy mô gia trại ........................................... 46
3.3.4. Sự biến động của khí NH3 và H2S trong quá trình ủ xử lý chất
thải rắn của bò sữa quy mô gia trại ....................................................... 47
ii


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

3.3.4. Đánh giá chất lượng mùn hữu cơ thu được từ quá trình ủ xử lý
chất thải rắn của bò sữa quy mô gia trại ............................................... 49

3.4. Đề xuất quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio để ủ chất thải rắn
chăn nuôi bò sữa thành phân bón quy mô gia trại ...................................... 51
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 57
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN VĂN
PHỤ LỤC

iii


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu
DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Biểu đồ tổng số đàn bò của các xã thuộc huyện Ba Vì năm 2015 [5] ........ 5
Hình 1.2. Bể khí sinh học composite và túi khí dự trữ ....................................... 10
Hình 2.1. Mô hình ứng dụng chế phẩm Sagi Bio để xử lí chất thải rắn chăn nuôi
bò sữa quy mô pilot ............................................................................. 26
Hình 2.2. Quy cách đống ủ xử lý chất thải rắn từ chăn nuôi bò sữa ................... 27
Hình 3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nhiệt độ
trong quá trình ủ xử lý......................................................................... 33
Hình 3.2. Biểu hiện khuẩn lạc vi khuẩn Samonella trong môi trường SS agar sau 1 tuần ủ (vi khuẩn Samonella có mầu đen ánh kim) .................... 36
Hình 3.3.Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ khí
NH3 trong quá trình ủ xử lý ................................................................ 38
Hình 3.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ khí
H2S trong quá trình ủ xử lý ................................................................. 39
Hình 3.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ
tổng hữu cơ (OM) trong quá trình ủ xử lý .......................................... 41

Hình 3.6. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của độ ẩm của
chất thải rắn trong quá trình ủ xử lý .................................................... 42
Hình 3.7. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ Ntổng trong chất thải rắn trong quá trình ủ xử lý .................................. 42
Hình 3.8. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ Ptổng chất thải rắn trong quá trình ủ xử lý ........................................... 43
Hình 3.9. Sự biến động của nhiệt độ của các đống ủ xử lý chất thải rắn của bò
sữa quy mô gia trại .............................................................................. 44
Hình 3.10. Sự thay đổi nồng độ NH3 trong quá trình ủ xử lý chất thải rắn của bò
sữa quy mô gia trại .............................................................................. 47
Hình 3.11. Sự thay đổi nồng độ H2S trong quá trình ủ xử lý chất thải rắn của bò
sữa quy mô gia trại .............................................................................. 48
Hình 3.12. Sơ đồ quy trình xử lý chất thải rắn từ chăn nuôi bò sữa ................... 51
iv


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

Hình 3.13. Nhà chứa phân có mái che ................................................................ 52
Hình 3.14. Tập kết chất thải rắn về khu vực ủ .................................................... 52
Hình 3.15. Đống ủ hoàn thành sau khi phủ bạt ................................................... 53
Hình 3.16. Vi sinh vật phát triển trong đống ủ sau 2 tuần ủ ............................... 53
Hình 3.17. Phân hữu cơ sau khi kết thúc quá trình ủ ......................................... 54

v


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Tổng số đàn bò quý II năm 2015 trên địa bàn huyện Ba Vì,
Hà Nội [5] ............................................................................................. 4
Bảng 1.2. Một số chế phẩm vi sinh sử dụng trong xử lý môi trường trong chăn
nuôi gia súc, gia cầm ........................................................................... 14
Bảng 3.1. Lượng chất thải rắn trung bình của 1 con bò sữa trong 1 ngày tại các
hộ nuôi bò sữa ..................................................................................... 28
Bảng 3.2. Các hình thức xử lý chất thải rắn chăn nuôi bò sữa qua điều tra của
các hộ chăn nuôi tại huyện Ba Vì ....................................................... 29
Bảng 3.3. Kết quả phân tích thành phần của chất thải rắn chăn nuôi bò sữa ..... 29
Bảng 3.4. Sự biến động của nhiệt độ trong quá trình ủ xử lý chất thải rắn ở qui
mô pilot ............................................................................................... 31
Bảng 3.5. Sự biến động của vi khuẩn Bacillus và xạ khuẩn Streptomyces ưa
nhiệt trong quá trình xử lý ở quy mô pilot .......................................... 33
Bảng 3.6. Mật độ vi sinh tổng số kỵ khí trong quá trình ủ, (CFU/g) .................. 35
Bảng 3.7. Biến động mật độ vi sinh vật gây bệnh trong quá trình ủ .................. 35
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ khí
NH3 trong quá trình ủ xử lý ................................................................ 37
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của nồng độ khí
H2S trong quá trình ủ xử lý ................................................................. 38
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của chế phẩm Sagi Bio đến sự biến động của các chỉ tiêu
hóa lý trong quá trình ủ xử lý.............................................................. 40
Bảng 3.11. Sự biến động của vi khuẩn Bacillus và xạ khuẩn Streptomyces ưa
nhiệt trong quá trình ủ xử lý quy mô gia trại ...................................... 45
Bảng 3.12: Sự biến động của nhóm vi sinh vật gây bệnh trong quá trình ủ xử lý
chất thải rắn của bò sữa quy mô gia trại ............................................. 46
Bảng 3.13. Chất lượng mùn hữu cơ thu được từ quá trình ủ xử lý chất thải rắn
của bò sữa quy mô gia trại sau 5 tuần ủ .............................................. 49
vi

Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu
LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Tăng Thị Chính – Nguyên Trưởng
phòng Vi sinh vật môi trường – Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi hoàn thành
luận văn tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ nghiên cứu, các bạn đồng nghiệp trong
phòng Vi sinh vật môi trường – Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ và có những góp ý bổ ích cho tôi trong
suốt quá trình nghiên cứu tại Viện.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Viện Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình
giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tại đây.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và
tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành quá trình nghiên cứu và học tập.
Tôi xin chúc các thầy cô giáo và các bạn mạnh khỏe, học tập, công tác thật
tốt, cống hiến phục vụ trong lĩnh vực bảo vệ môi trường nhiều hơn nữa, góp
phần cải thiện cuộc sống, bảo vệ môi trường sống cho hôm nay và mai sau.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Học viên

PHÙNG ĐỨC HIẾU

vii

Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu
LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Phùng Đức Hiếu - Học viên lớp Cao Học K19-Viện Sinh thái và
Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cam đoan
những kết quả nghiên cứu trong luận văn tốt nghiệp là kết quả do chính tôi thực
hiện trong quá trình thí nghiệm theo hướng dẫn của PGS. TS. Tăng Thị Chính
có đượcvà không sao chép từ bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học khác đã
được công bố.
Hà nội, ngày tháng

năm 2017

Học viên thực hiện

Phùng Đức Hiếu

viii


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu
MỞ ĐẦU

Chăn nuôi bò sữa giữ một vai trò quan trọng đối với ngành nông nghiệp
của nước ta. Trong những năm gần đây, do tác động của nền kinh tế thế giới,

nền kinh tế Việt Nam đang chuyển sang giai đoạn phục hồi và tác động tốt đến
Chương trình phát triển bò sữa của nước ta ở giai đoạn mới. Đàn bò sữa của
nước ta hiện nay đang tăng nhanh cả về số và chất lượng. Theo số liệu thống kê
tính đến ngày 01/10/2016 đàn bò sữa cả nước đạt khoảng 282.990 trong đó Hà
Nội đạt khoảng15385 chiếm gần 5,4% đàn bò sữa cả nước.
Huyện Ba Vì là một trong những vùng có điều kiện thuận lợi để phát triển
chăn nuôi gia súc, gia cầm nói chung và chăn nuôi bò sữa nói riêng. Với quy mô
tổng đàn bò sữa năm 2010 là 2.950 con đến tháng 6/2015 đạt 9.300 con. Toàn
huyện có 20 xã chăn nuôi bò sữa, trong đó, tập trung chủ yếu ở 3 xã Vân Hòa,
Yên Bài, Tản Lĩnh. Chất lượng đàn bò sữa Ba Vì từng bước được cải tiến, giống
bò chủ yếu là bò lai HF, bò trưởng thành chiếm 75% tổng đàn, trong đó số bò
đang cho sữa chiếm 64% và năng suất bình quân 14-15kg sữa/ngày. Việc chăn
nuôi bò sữa trên địa bàn huyện chủ yếu theo hình thức chăn nuôi nông hộ gia
đình, với khoảng 1.600 hộ chăn nuôi bò sữa, bình quân mỗi hộ nuôi 5-6 con,
một số hộ có quy mô từ 20-30 con. Chăn nuôi bò sữa những năm qua đã trở
thành nghề cho thu nhập khá, nhiều hộ có thu nhập từ 300-500 triệu đồng/năm,
giúp nhiều hộ xóa đói, giảm nghèo và làm giàu trên chính quê hương mình.
Đàn bò sữa tăng nhanh cả về số lượng và chất lượng đã thải ra khối lượng
chất thải rắn rất lớn gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường tại địa phương.
Tại Ba Vì, Hà Nội hiện nay hầu hết các hộ gia đình và trang trại chăn nuôi
đều sử dụng hầm Biogas để xử lý chất thải chăn nuôi, nhưng do lượng chất thải
từ bò sữa quá nhiều nên hầm Biogas đã không còn là biện pháp khả thi nữa.
Chất thải từ chăn nuôi bò sữa sau khi qua bể tách rắn lỏng thường được đưa ra
bón cho đồng cỏ. Lượng lớn chất thải không qua xử lý gây ra mùi hôi thối, ảnh
hưởng đến môi trường và chất lượng sữa của đàn bò. Mặt khác chất thải chăn
nuôi bò sữa nếu được xử lý đúng cách sẽ tạo ra nguồn phân sạch, giàu dinh
1


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

dưỡng cung cấp cho nhu cầu sử dụng tại địa phương.
Xuất phát từ các lý do trên tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu:
“Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio xử lý chất thải rắn
trong chăn nuôi bò sữa qui mô gia trại tại Ba Vì” vừa xử lý mùi phát sinh
trong chuồng nuôi và xử lý chất thải rắn thành phân bón trong các hộ chăn nuôi
bò sữa ở Ba Vì, nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra sản phẩm phân
bón an toàn cho nông nghiệp.
2. Mục tiêu
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật Sagi Bioxử lý chất
thải rắn trong chăn nuôi bò sữa qui mô gia trại, từ đó đề xuất giải pháp phù hợp
sử dụng chế phẩm Sagi Bio để xử lý chất thải chăn nuôi bò sữa có hiệu quả, bảo
vệ môi trường tại địa phương.
3. Nội dung nghiên cứu
+ Điều tra khảo sát hiện trạng chất thải rắn và xử lý chất thải rắn chăn nuôi
bò sữa tại các nông hộ huyện Ba Vì
+ Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải rắn chăn nuôi bò sữa thành phân bón
hữu cơ của chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio quy mô pilot vàtại gia trại
+ Đề xuất quy trình sử dụng chế phẩm Sagi Bio để xử lý chất thải rắn
trong chăn nuôi bò sữa quy mô gia trại.

2


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.Tình hình chăn nuôi bò sữa
1.1.1.Tình hình chăn nuôi bò sữa trên thế giới
Hiện nay trên thế giới có khoảng 264 triệu con bò sữa nhưng được phân bố
không đều giữa các châu lục. Sự phân bố này phụ thuộc vào điều kiện kinh tế và
địa lý tự nhiên mỗi nước và tập trung chủ yếu ở Châu Âu, Bắc Mỹ và Châu
Úc.Các nước có nền kinh tế kém phát triển ở Châu Phi và Châu Á chủ yếu chăn
nuôi bò hướng thịt và cày kéo (FAOSTAT, 2012) [23].
Trong những năm gần đây, một số nước đã chú trọng và có nhiều dự án để
phát triển chăn nuôi bò sữa, đặc biệt một số nước Châu Á như Trung Quốc, Đài
Loan, Triều Tiên, Thái Lan và Việt Nam. Trong đó, một số nước đã thành công
với các dự án phát triển này như Trung Quốc tổng sản lượng sữa sản xuất đã đáp
ứng 70-80% tiêu dùng trong nước, Đài Loan tự sản xuất và đáp ứng được trên
70% nhu cầu về sữa, Thái Lan đã đáp ứng được 40% nhu cầu tiêu dùng sữa
trong nước….
1.1.2.Tình hình chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam
Là một quốc gia đông dân và mức tăng dân số cao khoảng 1,2%/năm, tỷ lệ
tăng trưởng GDP 6 – 8%/năm, thu thập bình quân đầu người tăng 14,2%/năm,
kết hợp với xu thế cải thiện sức khỏe và tầm vóc của người Việt Nam khiến cho
nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm sữa luôn giữ mức tăng trưởng cao.Theo đánh giá
của Euromonitor International, năm 2014, doanh thu ngành sữa Việt Nam đạt
92.000 tỷ đồng, tăng trưởng 23%. Trong những năm tới, ngành sữa vẫn có tiềm
năng lớn, khi nhu cầu tiêu thụ được dự báo tăng trưởng 9%/năm.Chính vì vậy,
tiềm năng phát triển của thị trường sữa tại Việt Nam vẫn còn rất lớn (Luc Thi
Thu Huong, 2016) [10].
Số liệu thống kê của Cục chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông
thôn) cho thấy trong hơn 10 năm gần đây, ngành chăn nuôi bò sữa của Việt Nam
có bước phát triển vượt bậc so với dự kiến ban đầu. Tính đến hết năm 2014, số
lượng bò sữa cả nước là 227.600 con (tăng hơn 22% so với năm 2013).Sản
3

Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

lượng sữa trong nước sản xuất ước tính là 549.533 tấn. Đến năm 2015, cả nước
có khoảng 260,8 nghìn con bò sữa (tăng 24,48 % so với cùng kì năm trước). Sản
lượng sữa tươi đạt 645,6 nghìn tấn, tăng 21,02% so với cùng kỳ năm 2014 [Cục
chăn nuôi, 2015) [5].
1.1.3. Tình hình chăn nuôi bò sữa tại Ba Vì, Hà Nội
Ba Vì có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm
nói chung, chăn nuôi bò sữa nói riêng. Ngoài điều kiện về đất đai, thổ nhưỡng,
khí hậu thuận lợi trên địa bàn huyện còn có Trung tâm nghiên cứu bò và đồng cỏ
(trước đây là Nông trường Ba Vì) hỗ trợ, hướng dẫn người dân về kĩ thuật chăn
nuôi bò sữa; có nhà máy chế biến sữa (Nestlé, IDP, công ty cổ phần sữa Ba Vì)
đồng hành cùng người chăn nuôi, tạo đầu ra ổn định để người dân phát triển sản
xuất. Chính vì vậy, ngay từ những năm 1990 Huyện uỷ- UBND huyện Ba Vì đã
xác định phát triển chăn nuôi bò sữa là một hướng đi mới của huyện, giúp các
hộ xoá đói giảm nghèo và có thể vươn lên làm giàu. Năm 1990, đàn bò sữa của
huyện mới có khoảng 350 con; năm 2000 có 1.200con, đến hết năm 2015 đàn bò
sữa của huyện đạt 8.800 con; sản lượng sữa đạt 67 tấn/ngày.
Đàn bò sữa của huyện chiếm khoảng 65% tổng đàn bò sữa toàn thành phố.
Toàn huyện, có 20 xã có hộ nông dân chăn nuôi bò sữa, tập trung chủ yếu ở các
xã Vân Hoà, Yên Bài, Tản Lĩnh (chiếm 85% tổng đàn của huyện).
Bảng 1.1: Tổng số đàn bò quý II năm 2015 trên địa bàn huyện Ba Vì, Hà
Nội [5]
Tổng đàn (con)

Phần trăm (%)

STT

Tên xã

1

Tản Lĩnh

2.454

30

2

Vân Hoà

3.471

43

3

Yên Bài

1.599

20

4

Các xã còn lại

535

7

8.732

100

Tổng

4


Luận văn thạc sỹ - 2017

Yên Bài
20%

Các xã còn
lại
7%

Học viên: Phùng Đức Hiếu
Tản Lĩnh
30%

Vân Hoà

43%

Hình 1.1: Biểu đồ tổng số đàn bò của các xã thuộc huyện Ba Vì năm 2015 [5]
Hình thức chăn nuôi: Chăn nuôi bò sữa trên địa bàn huyện chủ yếu theo
hình thức nông trại hộ gia đình. Tổng số hộ chăn nuôi bò sữa toàn huyện là
1.700 hộ. Năm 2010 bình quân mỗi hộ nuôi 2-3 con, đến nay đã có sự liên kết, đầu
tư phát triển chăn nuôi, bình quân nuôi 5-6 con/hộ; một số hộ quy mô từ 20-30 con,
một số hộ quy mô trang trại chăn nuôi lớn. Chăn nuôi bò sữa trở thành một nghề
thu nhập khá, nhiều hộ có thu nhập từ 300-500 triệu đồng/năm từ nuôi bò sữa.
Chất lượng đàn bò sữa được cải tiến, giống bò chủ yếu là bò lai HF; bò
trưởng thành chiếm 75% tổng đàn, trong đó bò đang vắt sữa chiếm 63%. Năng
suất sữa bình quân/ tổng đàn bò khai thác năm 2010 đạt 10,5kg/con/ngày đến
nay đã được nâng lên đạt 14-15 kg/con/ngày.
1.2. Tình hình ô nhiễm môi trƣờng do chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam
Tại Việt Nam phương thức chăn nuôi bò sữa nhỏ và phân tán. Tính đến
2015, theo số liệu thống kê của Cục chăn nuôi, hơn 95% số bò sữa được nuôi
phân tán trong các nông hộ. Cả nước có khoảng 19.639 hộ chăn nuôi bò sữa,
trung bình 5,3 con/hộ. Trong đó phía nam là 12.626 hộ, trung bình khoảng 6,3
con/hộ và phía Bắc có 7.013 hộ, trung bình khoảng 3,7 con/hộ. Các khu vực
chăn nuôi bò sữa tập trung chủ yếu ở miền Nam, chiếm tỷ lệ khoảng 83% tổng
5


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

số đàn bò trong cả nước. Trong đó, thành phố Hồ Chí Minh với khoảng 69.500
con, chiếm 64% tổng số đàn bò cả nước. Tiếp theo đó là các tỉnh như Long An
(5.157 con); Sơn La (4.496 con) và Hà Nội (3.567 con). Nước ta có 5 địa bàn

chăn nuôi bò sữa trọng điểm là: huyện Ba Vì (Hà Nội); huyện Mộc Châu (Sơn
La); Đà Lạt (Lâm Đồng), xã Phù Đổng (huyện Gia Lâm – Hà Nội) và ngoại ô
thành phố Hồ Chí Minh. Quy mô chăn nuôi còn nhỏ khi chỉ có 384 hộ gia đình
và công ty chăn nuôi có quy mô đàn từ 20 con trở lên (chiếm 1,95%). Tuy nhiên,
hiện đang có sự dịch chuyển về quy mô theo đó quy mô đàn dưới 5 con đang
giảm dần và quy mô từ 5-10 con trở lên đang tăng (Cục chăn nuôi, 2015) [5].
Cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi bò sữa kéo theo một loạt các
vấn đề về môi trường.Theo tính toán của Viện Môi trường Nông nghiệp, hoạt
động chăn nuôi bò sữa mỗi năm gây phát sinh trên 85 triệu tấn chất thải rắn
(phân, lông, da) và hàng trăm triệu tấn nước thải (nước tiểu, nước rửa chuồng).
Mặc dù có lượng phát sinh chất thải lớn nhưng mới chỉ có 8,7% hộ chăn nuôi có
sử dụng hầm khí sinh học, tổng lượng chất thải rắn chăn nuôi được xử lý chiếm
chưa đầy 10%. Kết quả khảo sát của Viện Môi trường Nông nghiệp cũng cho
thấy chỉ có 10% chuồng trại chăn nuôi của bà con đạt yêu cầu về vệ sinh và chỉ
0,6% số hộ chăn nuôi có cam kết bảo vệ môi trường và còn nhiều hộ, ước tính
trên 40% không áp dụng bất kỳ hình thức hoặc phương pháp xử lý chất thải nào
trong chăn nuôi(Chung Anh Dũng, 2014) [6].
Chất thải chăn nuôi bò sữa là nguyên nhân gây ô nhiễm lớn cho môi
trường tự nhiên do lượng lớn các khí thải và chất thải từ vật nuôi. Các khí thải từ vật
nuôi cũng chiểm tỷ trọng lớn trong các khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Theo báo cáo
của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO), chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra 65%
lượng Nitơ oxit (N2O) trong khí quyển. Đây là loại khí có khả năng hấp thụ năng
lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO2. Độngvật nuôi còn thải ra 9% lượng
khí CO2 toàn cầu, 37% lượng khí Methane (CH4) – loại khí có khả năng giữ nhiệt
cao gấp 23 lần khí CO2. Theo số liệu ước tính của Cục Chăn nuôi, tổng số chất thải
rắn hằng năm từ đàn gia súc, gia cầm ở Việt Nam khoảng 73 - 76 triệu tấn. Phần lớn
6


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

chất thải chăn nuôi được sử dụng làm phân bón. Tuy nhiên trước khi đưa vào sử
dụng, việc xử lý chất thải chăn nuôi có sự khác nhau theo quy mô chăn nuôi. Với
quy mô chăn nuôi trang trại và gia trại thì việc xử lý chất thải được coi trọng
hơn, còn tại các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ gắn với sản xuất nông nghiệp, chất thải
chăn nuôi chủ yếu được vận chuyển trực tiếp từ chuồng nuôi ra ngoài đồng bón
cho cây trồng, số lượng được xử lý rất ít(Trần Viết Cường, 2014) [2].
Hiện nay, nhiều trang trại, gia trại chăn nuôi bò hàng ngày thải ra một
lượng lớn chất thải không được xử lý và đổ trực tiếp vào hệ thống thoát nước,
kênh mương trong vùng làm nhiều hộ dân không có nước sinh hoạt (nước giếng
trong vùng có váng, mùi hôi tanh), tỷ lệ người dân bị mắc bệnh tiêu chảy, mẫn
ngứa và ghẻ lở cao. Ô nhiễm do chất thải chăn nuôi không chỉ ảnh hưởng nặng
tới môi trường sống dân cư mà còn gây ô nhiễm nguồn nước, tài nguyên đất và
ảnh hưởng lớn đến kết quả sản xuất chăn nuôi. Các hoạt động gây ô nhiễm do
chăn nuôi vẫn đang tiếp tục diễn ra ở nhiều nơi trên cả nước. Tình trạng chăn
nuôi thả rông, chăn thả trên đất dốc, đầu nguồn nước v.v... còn khá phổ biến đã
làm tăng diện tích đất xói mòn, suy giảm chất lượng nước, giảm thiểu khả năng
sản xuất nông nghiệp trên vùng rộng lớn. Ô nhiễm môi trường còn làm phát sinh
dịch bệnh, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả chăn nuôi (Nguyễn Khoa Lý, 2008) [13].
Điển hình như trang trại chăn nuôi bò của Công ty cổ phần Chăn nuôi Gia
Lai (thuộc Tập đoàn Hoàng Anh Gia Lai) tại địa bàn xã Thành An-thị xã An
Khê ( Gia Lai) bắt đầu nuôi bò từ tháng 3/2015 với số lượng 7500 con, trên diện
tích 70ha, nhưng chưa có hệ thống xử lý chất thải, toàn bộ nước tải từ quá trình
chăn nuôi được thu gom về hồ chứa có dung tích 1500m3 sau đó xả thải trực
tiếp ra sông Ba gây ô nhiễm nghiêm trọng. Từ khi trang trại đi vào hoạt động,
đã nảy sinh nhiều vấn đề bất cập, nhất là tình trạng ô nhiễm, ảnh hưởng rất lớn
đến đời sống người dân. Ruồi xanh ngày càng nhiều và nhiều hộ gia đình sống
gần trang trại phải mắc màn mới có thể ăn cơm [28].

Các nguồn gây ô nhiễm trong chăn nuôi bò (Nguyễn Khoa Lý, 2008;
Phùng Đức Tiến và cộng sư, 2009)[13, 19]:
7


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

+ Chuồng trại và sử dụng nước
Trong chăn nuôi bò chuồng trại kiên cố còn rất thấp: nông hộ 17,42%; gia
trại 20,69% và trang trại 27,24%. Chủ yếu là chuồng trại bán kiên cố: nông hộ
51,61%, gia trại 58,62% và trang trại 58,62%. Chuồng trại đơn giản vẫn chiếm
một tỷ lệ khá cao tương ứng là 24,97; 20,69 và 20,4%. Nước dùng trong chăn
nuôi bò cũng chủ yếu dùng nước giếng khoan với tỷ lệ: nông hộ 74,19%, gia trại
75,86% và trang trại 86,21%. Vẫn còn tỷ lệ nước ao hồ cho bò: nông hộ 11,29%,
gia trại 6,9% và trang trại 6,9%. Như vậy chuồng trại vẫn đa phần là bán kiên
cố, diện tích chuồng hẹp nên khó khăn cho công tác vệ sinh xử lý môi trường.
+ Xử lý chất thải
Tỷ lệ hộ có khu xử lý chất thải thấp ở cả 3 phương thức nuôi: nông hộ đạt
48,39%; gia trại đạt 55,17% và trang trại đạt 51,72%. Trong đó khu xử lý
thường liền kề khu chăn nuôi: nông hộ 91,94%, gia trại 89,66% và trang trại
96,85%. Trong đó chăn nuôi bò xử lý chất thải bằng biogas rất thấp. Với chất thải
rắn: nông hộ 32,23%, gia trại 6,9% và trang trại 69%. Với chất thải lỏng tương ứng
là 15,42; 17,24 và 13,79%. Ủ phân tươi chiếm một tỷ lệ khá lớn: nông hộ 38,71%,
gia trại 34,48% và trang trại 24,14%. Lượng nước thải trực tiếp ra môi trường xung
quanh nông hộ: 76,51%, gia trại: 65,52% và trang trại 75,86%. Như vậy chăn nuôi
bò tuy mật độ không lớn nhưng phương thức xử lý chất thải là ít nhất trong 3
loại chăn nuôi nên cũng gây ô nhiễm môi trường xunh quanh.
+Ô nhiễm không khí chuồng nuôi

Chăn nuôi bò sữa góp phần gây ô nhiễm môi trường không khí. Tiến hành đo
nồng độ NH3 tại các gia trại chăn nuôi bò cho thấy nồng độ NH3 khoảng 0,11
mg/m3, cao hơn 11 lần mức cho phép, trang trại đạt 0,13 mg/m3 cao hơn mức cho
phép 13 lần. Độ nhiễm khuẩn không khí: nông hộ đạt: 36.722 VK/m3 cao hơn 22,4
lần mức cho phép; gia trại đạt: 38.800 VK/m3 cao hơn mức cho phép là 20,71 lần.
+ Nước thải
Trong nước thải chăn nuôi bò sữa, trừ độ pH còn lại tất cả các chỉ tiêu phân
tích đều cao hơn mức cho phép. Hàm lượng Coliform: nông hộ đạt 390500
8


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

MPN/100ml cao gấp 78,1 lần mức cho phép; gia trại đạt 935.133 MPN/ 100ml cao
gấp 187,02 lần mức cho phép và trang trại đạt 779.000 cao hơn mức cho phép là
155,8 lần. E.coli: nông hộ đạt 30 MPN/100ml; gia trại đạt 28.855 MPN/100ml cao
gấp 57,71 lần mức cho phép; trang trại đạt 79.232 cao hơn mức cho phép 158,46 lần.
Trong gia trại và trang trại có 20% và 33,33% mẫu dương tính với Salmonella.
+ Nước cấp
Nướccấp trong chăn nuôi bò cũng bị ô nhiễm. Nhu cầu oxi hoá học
(COD): nông hộ đạt 15,50 mg/l cao hơn 1,55 lần cho phép, trang trại đạt 94,60
mg/l gấp 9,46 lần cho phép. Nhu cầu oxi sinh học (BOD): nông hộ đạt 62,61
mg/l cao hơn 10,43 lần cho phép, gia trại đạt 50,70 mg/l cao hơn 8,45 lần cho
phép, trang trại đạt 135,27 gấp 22,54 lần cho phép. Coliform: nông hộ đạt
382.784 MPN/100 ml cao hơn 12759 lần cho phép, gia trại đạt 64320 MPN/100
ml cao hơn 2144 lần cho phép, trang trại đạt 47960 gấp 1598 lần cho phép.
1.3. Một số biện pháp xử lý chất thải rắn trong chăn nuôi
1.3.1. Xử lý bằng biện pháp sử dụng hầm Biogas (hệ thống khử Biogas)

Trong thực tiễn, tuỳ vào điều kiện từng nơi, từng quy mô trang trại mà ta có
thể sử dụng các loại hầm khí sinh học cho phù hợp.Xử lý chất thải chăn
nuôi bằng công trình khí sinh học được đánh giá là giải pháp hữu ích nhằm giảm khí
thải methane (khí có khả năng gây hiệu ứng nhà kính) và sản xuất năng lượng
sạch.Đến năm 2014, với trên 500.000 công trình khí sinh học hiện có trên cả nước đã
sản xuất ra khoảng 450 triệu m3 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 CO2,
chi phí giảm đối với vùng đồng bằng là 4,1USD/tCO2, đối với miền núi
9,7USD/tCO2, mang lại giá trị kinh tế khoảng 1200 tỷ đồng về chất đốt. Hiện nay,
việc sử dụng hầm Biogas đang được người chăn nuôi quan tâm vì vừa bảo vệ
được môi trường vừa có thể thay thế chất đốt hoặc có thể được sử dụng cho chạy
máy phát điện, tạo ra điện sinh hoạt gia đình và điện phục vụ trang trại.

9


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

Hình 1.2. Bể khí sinh học composite và túi khí dự trữ
Công trình khí sinh học góp phần giảm phát thải theo 3 cách sau: thứ nhất
giảm phát thải khí methane từ phân chuồng, thứ hai giảm phát thải khí nhà nhà
kính do giảm sử dụng chất đốt truyền thống, thứ ba giảm phát thải khí nhà kính
do sử dụng phân từ phụ phẩm khí sinh học thay thế phân bón hóa học. Như vậy
nhờ có công trình khí sinh học mà lượng lớn chất thải chăn nuôi trong nông hộ
sẽ được xử lý tạo ra chất đốt và chính điều đó sẽ góp phần giảm phát thải khí
nhà kính rất hiệu quả.
1.3.2. Xử lý bằng công nghệ ép tách phân
Đây là công nghệ hiện đại được nhập vào nước ta chưa lâu nhưng rất hiệu

quả và đang được nhiều nhà chăn nuôi quan tâm áp dụng. Dựa trên nguyên tắc
“lưới lọc” máy ép có thể tách hầu hết các tạp chất nhỏ đến rất nhỏ trong hỗn hợp
chất thải chăn nuôi, tùy theo tính chất của chất rắn mà có các lưới lọc phù hợp. Khi
hỗn hợp chất thải đi vào máy ép qua lưới lọc thì các chất rắn được giữ lại, ép khô
và ra ngoài để xử lý riêng còn lượng nước theo đường riêng chảy ra ngoài hoặc
xuống hầm khí sinh học xử lý tiếp. Độ ẩm của sản phẩm (phân khô) có thể được
điều chỉnh tùy theo mục đích sử dụng. Phần rắn sau khi phân tách có thể tiếp tục
được xử lý bằng phương pháp sinh học (60%), bằng phương pháp hóa lý (25%) và
phương pháp nhiệt (15%) để làm phân bón cho cây trồng hoặc để sản sinh năng
lượng. Phương pháp này được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới, trong đó ở Hà
Lan có khoảng 80 nhà máy, ở Pháp có khoảng 600 trang trại [7, 8, 20].
10


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

Quá trình xử lý này tuy đầu tư ban đầu tốn kém hơn nhưng rất hiện đại,
nhanh, gọn, ít tốn diện tích và đang là một trong những biện pháp hiệu quả nhất
đối với các trang trại chăn nuôi lợn, trâu bò theo hướng công nghiệp hiện nay.
1.3.3. Xử lý chất thải bằng ủ phân hữu cơ (composting)
Kỹ thuật ủ compost đã được ghi nhận tại Ai Cập từ 3000 năm trước Công
nguyên như là một quá trình xử lý chất thải nông nghiệp đầu tiên trên thế giới.
Người Trung Quốc đã ủ chất thải cách đây 4000 năm, người Nhật đã sử dụng
compost làm phân bón trong nông nghiệp từ nhiều thế kỷ trước. Tuy nhiên, đến
năm 1943 quá trình ủ compost mới được nghiên cứu một cách khoa học và báo
cáo bởi Giáo sư người Anh, Sir Albert Howard thực hiện tại Ấn Độ (Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, 2005) [1]. Đến nay đã có nhiều tài liệu viết về
quá trình ủ compost và nhiều mô hình công nghệ ủ compost quy mô lớn được

phát triển trên thế giới. Compost là sản phẩm giàu chất hữu cơ và có hệ vi sinh
vật dị dưỡng phong phú, ngoài ra còn chứa các nguyên tố vi lượng có lợi cho đất
và cây trồng. Sản phẩm compost được sử dụng chủ yếu làm phân bón hữu cơ trong
nông nghiệp hay các mục đích cải tạo đất và cung cấp dinh dưỡng cây trồng. Ngoài
ra, compost còn được biết đến trong nhiều ứng dụng như: các sản phẩm sinh học
trong việc xử lý ô nhiễm môi trường, các sản phẩm dinh dưỡng chữa bệnh cho vật
nuôi và cây trồng. Trong kỹ thuật ủ compost, hệ vi sinh vật đóng vai trò rất quan
trọng, kiểm soát tốt các điều kiện môi trường ảnh hưởng tới hoạt động của vi sinh
vật chính là nhân tố quyết định sự thành công của quá trình ủ compost, giúp giảm
phát sinh mùi ô nhiễm và loại bỏ các mầm vi sinh vật gây bệnh [7].
Để rút ngắn thời gian ủ cũng như hạn chế tối đa các ảnh hưởng không có lợi
của quá trình chế biến phân ủ đến môi trường, kỹ thuật ủ nhanh (Rapid
Composting) đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi tại Ấn Độ, Philipin, Mỹ,
Canada,…. Ngoài các yếu tố cân bằng tỉ lệ C/N, điều khiển nhiệt độ, độ thông khí
của khối ủ, các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến vai trò của lượng vi sinh vật bổ
sung thêm vào môi trường (Vi sinh vật hoạt hóa – microbial activator), vi sinh vật
này còn có vai trò làm giàu thêm dinh dưỡng cho phân ủ. Kết quả nghiên cứu của
11


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

các nhà khoa học cho thấy, việc bổ sung các loại vi sinh vật có khả năng phân giải
cellulose, protein, tinh bột, phosphat hữu cơ, v.v,cùng các nguyên tố dinh dưỡng
như đạm dạng hữu cơ, lân dạng quặng phosphorit và một số điều kiện môi trường
khác đã giúp rút ngắn thời gian ủ phân chuồng từ 4-6 tháng xuống còn 2-4 tuần,
giảm lượng H2S, NH3 phát thải vào môi trường không khí [12].
Quá trình ủ sẽ cho phân bón có giá trị hơn, giảm thiểu mùi phát tán trong

không khí và giảm chi phí vận chuyển phân vì phân sau ủ nhẹ hơn phân tươi.
Thời gian ủ không những phụ thuộc vào vòng đời sinh học của vi sinh vật trong
đống ủ mà còn phụ thuộc vào các yếu tố môi trường và trạng thái di truyền của
vi sinh vật. Trong quá trình ủ phân, vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ thành các
axit hữu cơ, các khí CO2, H2O và NH3. Đặc biệt trong quá trình ủ, nhiệt độ tăng
50-600C trong nhiều ngày có thể tiêu diệt vi sinh vật gây hại và làm ung trứng
giun [11] .
* Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ủ compost:
Vi sinh vật khởi động và vi sinh vật làm giàu dinh dưỡng: việc lựa chọn
các chủng vi sinh vật khởi động cần dựa vào các nguyên tắc như các chủng vi
sinh vật phải có hoạt tính sinh học mạnh (khả năng sinh phức hệ enzym phân
hủy các hợp chất hữu cơ cao và ổn định, sinh trưởng tốt trong điều kiện đống ủ,
có ưu thế cạnh tranh được với vi sinh vật có sẵn trong đống ủ, có khả năng chịu
nhiệt, không gây độc với người, vật nuôi và vi sinh vật hữu ích, nuôi cấy dễ
dàng, sinh trưởng tốt trên môi trường tự nhiên, thuận lợi cho quá trình nhân
giống thu sinh khối [3].
Độ ẩm: Nước là yếu tố rất cần thiết cho quá trình chuyển hóa của vi sinh
vật. Nếu độ ẩm của nguyên liệu khô quá, quá trình phân hủy của các hợp chất
hữu cơ sẽ diễn ra chậm, nếu độ ẩm quá cao thì trong đống ủ sẽ diễn ra quá trình
phân giải yếm khí. Nên điều chỉnh độ ẩm ban đầu từ 50-60%, sản phẩm sau quá
trình ủ sẽ đạt khoảng 30%.
Nhiệt độ: Quá trình ủ compost luôn gắn liền với việc giải phóng năng
lượng. Nhiệt độ đống ủ tăng nhanh hay chậm phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu
12


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

và sự hoạt động của vi sinh vật. Nhiệt độ phù hợp nhất cho quá trình ủ được
nghiên cứu xác định khoảng 550C. Khi nhiệt độ tăng quá 600C quần thể vi sinh
vật trong đống ủ sẽ giảm mạnh. Với nhiệt độ trên 70 0C độ hoạt động của vi sinh
vật sẽ giảm 10-15% so với ở nhiệt độ 600C và không xác định được sự hoạt
động của vi sinh vật ở nhiệt độ 75-820C.
pH môi trường đống ủ: Khoảng pH thích hợp cho quá trình ủ compost rất
rộng, tuy nhiên đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu cho thấy giá trị pH
trong quá trình ủ compost không nên cao hơn 8. pH cao là nguyên nhân làm bay
hơi khí NH3 dẫn đến tình trạng thất thoát đạm ra không khí.
Kích cỡ nguyên liệu, nồng độ oxy và quá trình thông khí: Oxy rất cần
thiết cho các vi sinh vật hiếu khí. Để đảm bảo oxy cung cấp cho vi sinh vật, thể
tích khí trong đống ủ phải đạt 20-30%. Điều này phụ thuộc vào tính chất vật lý
của nguồn nguyên liệu, khoảng cách giữa các đơn vị nguyên liệu với nhau và áp
suất khí trao đổi. Kích thước nguyên liệu nhỏ có tác dụng làm tăng khả năng
phân giải của vi sinh vật song lại hạn chế lưu lượng khí trao đổi, vì vậy phải cân
đối sao cho hai yếu tố này không đối nghịch nhau. Cung cấp khí trong quá trình
ủ có tác dụng ổn định nhiệt độ khối ủ và làm khô nguyên liệu, đồng thời tăng
cường oxy cho vi sinh vật hoạt động. Lượng khí cần thiết được xác định khoảng
2,5l/1kg nguyên liệu khô.
Thành phần dinh dưỡng: vi sinh vật có nhu cầu sử dụng C, N, P, K như
những nguồn dinh dưỡng cơ bản. Tỉ lệ C/N tốt nhất là từ 25: 1 đến 30:1. Nếu tỉ lệ
cao hơn 40:1 sẽ hạn chế sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, làm cho quá
trình ủ bị kéo dài. Nếu tỉ lệ C/N thấp hơn 20:1 sẽ dẫn đến sự bay hơi đạm trong quá
trình ủ. Tỉ lệ tốt nhất khi kết thúc quá trình ủ là 10:1 đến 15:1. Tỉ lệ C/P phù hợp
trong quá trình phân giải được xác định là 75:1 đến 150:1. Để tạo thuận lợi cho các
chủng vi sinh vật phát triển, thông thường người ta bổ sung thêm rỉ mật vào đống ủ
nhằm cung cấp nguồn đường và axit amin cần thiết cho các chủng vi sinh vật.
Đảo trộn: khi quá trình phân giải trong đống ủ bắt đầu thì sự đảo trộn
được xem như một quá trình cung cấp không khí cho vi sinh vật phát triển. Sự
13

Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu

đảo trộn không những cung cấp không khí cho quá trình ủ mà còn tạo ra hiệu
ứng làm giảm nhiệt độ của đống ủ. Nhiệt độ cao sẽ hạn chế sự sinh trưởng và
phát triển của vi sinh vật và làm gián đoạn quá trình chuyển hóa nguyên liệu.
1.3.4. Xử lý chất thải bằng chế phẩm sinh học
a. Xử lý môi trường bằng chế phẩm sinh học
Từ đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước người ta đã sử dụng các chất men để
giảm ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được gọi là “Chế phẩm EM (Effective
Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu”. Ban đầu các chất này được
nhập từ nước ngoài nhưng ngày nay các chế phẩm sinh học đã được sản xuất
nhiều ở trong nước. Các chế phẩm sinh học nghiên cứu sản xuất trong nước
cũng rất phong phú và có ưu điểm là phù hợp hơn với điều kiện tự nhiên, khí
hậu nước ta. Người ta sử dụng men sinh học rất đa dạng như: dùng bổ sung vào
nước thải, dùng phun vào chuồng nuôi, vào chất thải để giảm mùi hôi, dùng trộn
vào thức ăn…. Dưới đây là một vài trong số những chế phẩm sinh học bổ sung
làm giảm ô nhiễm trong chăn nuôi được sản xuất và nhập khẩu.
Bảng 1.2. Một số chế phẩm vi sinh sử dụng trong xử lý môi trƣờng trong
chăn nuôi gia súc, gia cầm
STT

1

Tên sản
phẩm
Deodorace

Bản chất sản phẩm
Tách từ thảo mộc

Tác dụng
Giảm khả năng sinh NH3

Xuất xứ
TháiLan,
Đức

Tăng hấp thụ thức ăn,
2

EM

Tổ hợp nhiều loại VSV giảm bài tiết các chất Nhật
dinh dưỡng qua phân

3

EMC

4

Kemzym

Thảo mộc khoáng chất
thiên nhiên

Giảm sinh NH3, H2S, SO2 Việt Nam
Tăng hấp thụ thức ăn, Thái Lan,

Enzym tiêu hoá

giảm bài tiết các chất Đức
14


Luận văn thạc sỹ - 2017

Học viên: Phùng Đức Hiếu
dinh dưỡng qua phân

5

6

7

8

Pyrogreen

Yeasac

Lavedae
Sarsapomn
30, DK

Hoá sinh thiên nhiên
Tế

bào

men

Shaccharomyces

Giảm khả năng sinh NH3 Hàn Quốc
Tăng hấp thụ thức ăn,
giảm bài tiết các chất
dinh dưỡng qua phân

Hoá chất

Diệt dòi phân

Thái Lan,
Đức
Thái Lan,
Đức

Chất chiết từ thảo mộc Giảm khả năng sinh NH3 Hoa Kì

1.4. Tình hình nghiên cứu sản xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý
chất thải rắn chăn nuôi bò ở Việt Nam
Ở Việt Nam thường sử dụng phương pháp compost để xử lý chất thải hữu
cơ dạng rắn. Phương pháp này bao gồm các loại như: ủ nóng, ủ nguội và phối
hợp ủ nóng trước, ủ nguội sau [12]. Nguyên lý của quá trình ủ phân chuồng là

dưới tác động của các vi sinh vật hiếu khí và yếm khí ở điều kiện tối ưu, các
chất hữu cơ phân tử lớn sẽ chuyển thành chất hữu cơ phân tử nhỏ, các khoáng
chất khó tiêu chuyển thành dễ tiêu, nhờ đó cây trồng tăng khả năng sử dụng
nhanh các chất dinh dưỡng cần thiết. Thông thường để chất thải chăn nuôi hoai
mục hoàn toàn đòi hỏi thời gian ủ từ 3-6 tháng [11].
Từ năm 1998-2000, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã nghiên cứu
thử nghiệm và tiếp thu công nghệ sản xuất chế phẩm EM ứng dụng trong nông
nghiệp và vệ sinh môi trường. Khi chăn nuôi quy mô lớn thì lượng phân thải tập
trung nhiều, tạo ra mùi hôi đặc trưng là môi trường thuận lợi hấp dẫn loài ruồi
đến sinh sôi, nảy nở. Sử dụng chế phẩm EM trong chăn nuôi có thể giảm thiểu
mùi hôi của các chuồng trại, giảm ô nhiễm môi trường [18].
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã giới
thiệu phương pháp ủ phân tại chỗ quy mô hộ gia đình giúp tận dụng nguồn phân
gia súc, phế phụ phẩm chăn nuôi tại địa phương, sản xuất thành phân bón giúp
tăng năng suất cây trồng, giảm chi phí sản xuất nông nghiệp, đồng thời góp phần
15