Tiểu luận môn Công nghệ sinh thái Ứng dụng công nghệ sinh thái trong chăn nuôi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN
***

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ SINH THÁI
Đề tài:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI
TRONG CHĂN NUÔI
* Nhóm thực hiện:
1. Huỳnh Minh Tuấn ------------------------------- 14163305
2. Nguyễn Thị Minh Anh -------------------------- 14163020
3. Lê Nguyễn Đăng Khoa -------------------------- 14163116
4. Nguyễn Quốc Phú ------------------------------- 14163204
5. Dương Thị Mỹ Duyên --------------------------- 14163003
6. Phạm Thị Kim Ngân----------------------------- 14163161
7. Cai Thị Thương Tính ---------------------------- 14163287

Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS Lê Quốc Tuấn
Tháng 5. 2016


MỤC LỤC
MỤC LỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU ................................................. 4
I. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 5
II. HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI CHĂN NUÔI Ở VIỆT NAM ........................... 7
2.1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường chăn nuôi ................................................. 7
.2.1.1. Các loại chất thải chăn nuôi ................................................................ 7
2.1.2. Tình hình phát thải chất thải chăn nuôi................................................ 8

2.1.3. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi ..................................................... 9
2.2. Thực trạng công tác quản lý môi trường chăn nuôi ................................. 10
2.3. Nguyên nhân của thực trạng quản lý môi trường chăn nuôi còn yếu kém
......................................................................................................................... 11
III. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG CHĂN NUÔI ............. 12
3.1. Chế phẩm sinh học ................................................................................... 12
3.1.1. Men sinh học ...................................................................................... 12
3.1.2. Chăn nuôi trên đệm lót sinh học ........................................................ 17
3.2. Ủ compost ................................................................................................. 18
3.2.1. Định nghĩa .......................................................................................... 18
3.2.2. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ compost ................................ 19
3.2.3. Lợi ích và hạn chế của việc ủ compost .............................................. 22
3.3. Hầm ủ khí sinh học (Biogas) .................................................................... 23
3.3.1. Tiềm năng của nguồn nhiên liệu khí biogas từ chất thải chăn nuôi
nước ta .......................................................................................................... 24
3.3.2. Các công nghệ biogas phát triển ở nước ta ........................................ 26
3.3.3. Thuận lợi và khó khăn chương trình nghiên cứu áp dụng biogas gặp
phải ............................................................................................................... 31
3.4. Các mô hình chăn nuôi khép kín .............................................................. 31
3.4.1. Mô hình Vườn - Ao - Chuồng (VAC) ............................................... 31
3.4.2. Biến thể của mô hình VAC ................................................................ 32
3.4.3. Mô hình trang trại khép kín................................................................ 33
2


IV. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ............................................................................ 36
4.1. Kết luận..................................................................................................... 36
4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 37

3


MỤC LỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
Trang
Các hình ảnh
Hình 1: Một số loại chế phẩm sinh học bán trên thị trường

12

Hình 2: Hoạt động nuôi trồng thủy sản

14

Hình 3: Chăn nuôi heo
Hình 4: Nước thải chăn nuôi và rác sinh hoạt

15
16

Hình 5:Chăn nuôi heo trên đệm lót sinh học
Hình 6: Phân gia súc trộn cùng phế phẩm chăn nuôi là nguyên liệu chủ
yếu để ủ compost
Hình 7: Biến thiên nhiệt độ trong quá trình ủ hiếu khí
Hình 8: Sơ đồ lắp đặt bồn biogas composite

18

Hình 9: Hầm biogas nắp cố định kiểu KT.2

27

Hình 10: Lắp đặt thực tế hầm biogas KT.2

27

Hình 11: Hầm biogas nắp nổi

28

Hình 12: Túi biogas nhựa PE

29

Hình 13: Hầm biogas phủ nhựa HDPE

30

Hình 14: Mô hình VAC
Hình 15: Nông trại nuôi tôm trên cát của người dân Quảng Bình

31

Hình 16: Mô hình trang trại kết hợp với sinh thái ở Đà Lạt

34

19
21
23

33

Các bảng biểu
Bảng 1: Tổng lượng phân gia súc, gia cầm thải ra môi trường trong
giai đoạn 2009-2011
Bảng 2: Tổng lượng nước thải chăn nuôi gia súc giai đoạn 2009 –2011

8

Bảng 3: Một số loại chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi
Bảng 4: Số lượng gia súc Việt Nam năm 2016

16
24

Bảng 5: Lượng phân của các gia súc lớn

24

4

9


I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho con người, ngành chăn nuôi đã phát
triển rất nhanh và đạt những thành tựu quan trọng. Trên thế giới, đất phục vụ
cho chăn nuôi chiếm khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% diện tích đát tự
nhiên (không kể phần diện tích đất bị băng bao phủ). Chăn nuôi đóng góp

khoảng 40% GDP nông nghiệp toàn cầu. Tuy nhiên bên cạnh việc sản xuất và
cung cấp nột số lượng sản phẩm quan trọng cho nhu cầu con người ngành chăn
nuôi cũng đã gây ra nhiều hiện tượng tiêu cực cho môi trường, ngoài chất thải
rắn và chất thải lỏng, ngành chăn nuôi đóng góp 18% vào việc tạo hiệu ứng
nóng lên của Trái Đất do thải ra các khí nhà kính cụ thể là: 9% tổng số CO2 sinh
ra, 37% khí mêtan (CH4), 65% N2O. Những chất thải này theo dự báo sẽ tiếp tục
tăng trong thời gian tới.
Theo dự báo nhu cầu về các sản phẩm chăn nuôi trên thế giới sẽ tăng gấp
đôi vào nửa đầu thế kỷ này, nhưng cũng đồng thời trong khoảng thời gian trên
chúng ta sẽ chứng kiến nhiều sự biến đổi môi trường và khí hậu theo chiều
hướng không mong đợi và môi trường sống này càng bị đe dọa bởi chính các
hoạt đọng chăn nuôi. Do vậy chúng ta cần phải hướng tới một ngành chăn nuôi
chất lượng cao không chỉ có thể giúp đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của
con người về các sản phẩm có nguôn gốc từ 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.
Ở nước ta, chất thải chăn nuôi cũng trở thành vấn nạn. Theo báo cáo của
Cục chăn nuôi, hàng năm đàn vật nuôi thải ra khoảng 80 triệu tấn chất thải rắn,
vài chục tỷ khối chất thải lỏng, vài trăm triệu tấn chất thải khí. Do vậy mà việc
xử lý chất thải chăn nuôi ngày càng được quan tâm hơn bởi các cơ quan quản lý
nhà nước, của cộng đồng và chính những người chăn nuôi. Chúng ta đã có một
số chương trình, dự án hợp tác quốc tế về xử lý chất thải chăn nuôi (với FAO,
Hà Lan, Đan Mạch, Pháp, Bỉ...). Nhiều doanh nghiệp cũng đã được cung cấp
5


các dịch vụ xử lý chất thải chăn nuôi. Tuy vậy cho đến nay, các chất thải chăn
nuôi nước ta chưa được xử lý nhiều, hoặc có xử lý nhưng công nghệ chưa triệt
để. quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường trong chăn nuôi còn nhiều bất cập
trong việc phân phối nguồn lực, sự phối hợp các Bộ, ngành liên quan và các cấp

quản lý địa phương để triển khai công tác bảo vệ môi trường trong chăn nuôi
chưa đạt nhiều hiệu quả, các chương trình, dự án quốc tế chưa phát huy rộng rãi
và chưa đạt hiệu quả, chúng ta chưa thu hút được sự đầu tư của các thành phần
kinh tế vào việc bảo vệ môi trường trong chăn nuôi, thậm chí nhận thức của
người chăn nuôi về mặt này còn rất hạn chế.
Do nhận thức được tầm quan trọng của ngành chăn nuôi và việc xử lý
chất thải trong chăn nuôi trong công tác bảo vệ môi trường, nhóm sinh viên
khoa Môi trường & Tài nguyên trường đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh
thực hiện tiểu luận với đề tài “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI
TRONG CHĂN NUÔI” với sự hướng dẫn của TS. Lê Quốc Tuấn nhằm phục
vụ cho mục đích nghiên cứu môn học Công nghệ sinh thái.
Mặc dù có nhiều cố gắng song do khối kiến thức chuyên ngành chưa
vững chải, cộng thêm thời gian nghiên cứu tương đối ngắn, bài làm sẽ khó tránh
khỏi những sai sót, mong thầy và các bạn góp ý để xây dựng bài thêm hoàn
thiện.
Xin cảm ơn!

6


II. HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI CHĂN NUÔI Ở VIỆT NAM
2.1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường chăn nuôi
Hiện trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra ở nước ta đang ngày
một tăng ở mức báo động vì:
- Ngành chăn nuôi luôn tăng trưởng nhanh và mạnh liên tục trong những
năm gần đây nên tạo ra lượng chất thải rất lớn, hàng triệu tấn mỗi năm.
- Trong khi đó, công tác quản lý môi trường chăn nuôi còn nhiều bất cập,
tiêu biểu là ở các mặt sau:
Ě

Việc xử lý chất thải chăn nuôi không triệt để.

Ě

Quản lý từ đầu nguồn đến hết quy trình chăn nuôi chưa kiểm soát
triệt để vấn đề phát thải: Từ khâu quy hoạch, kỹ thuật xây dựng,
nuôi dưỡng, thu hoạch, giết mổ, chế biến, vận chuyển lưu thông,
bảo quản còn chưa tập trung đúng mức đến quản lý môi trường.

Ě

Hệ thống thể chế, chính sách chưa đủ, thiếu đồng bộ, ứng dụng trực
tiếp vào chăn nuôi còn nhiều khó khăn.

Ě

Công tác nghiên cứu khoa học, hợp tác chưa phát huy được thế
mạnh
.2.1.1. Các loại chất thải chăn nuôi

Loại chất thải
Chất thải rắn
-

Chất thải lỏng

-

Mô tả
Phân từ gia súc, gia cầm

Chất độn chuồng
Phế phẩm nông nghiệp: các sản phẩm nông nghiệp dư
thừa như lá cây, cành cây, vỏ, hột, … làm thức ăn, chất
đốt sưởi ấm, thắp sáng, ủ phân,…
Các nguyên liệu chăn nuôi dư thừa: thức ăn thừa, thức ăn
mất phẩm chất.
Xác súc vật chết.
Rác thú y.
Nước tiểu của vật nuôi
Nước tắm vật nuôi
Nước rửa chuồng trại, dụng cụ vệ sinh,…
Nước chảy từ các silo ủ thức ăn gia súc.
7


Chất thải khí

Tiếng ồn

- Khí CO2, CH4, H2S,… từ các hoạt động sinh lý cơ bản
của vật nuôi như ợ hơi, hô hấp, thải phân,…
- Khí ô nhiễm bởi bụi thức ăn chăn nuôi, bụi hóa chất sát
trùng,…
- Mùi hôi tanh của phân, nước tiểu vật nuôi.
- Đa số các loài vật nuôi đều có tập tính sinh hoạt gây
nhiều tiếng ồn mạnh như khi đói đòi ăn, tranh nhau thức
ăn, tập tính bầy đàn với các âm thanh hú, hộc, gáy,…
khác nhau tùy hiện trạng và môi trường sinh thái.
- Tiếng ồn bởi động cơ máy phát điện, máy thái cỏ, máy
bơm nước,…

2.1.2. Tình hình phát thải chất thải chăn nuôi
Với tốc độ phát triển của ngành chăn nuôi như trên, theo tính toán dựa
trên cơ sở khoa học sinh lý vật nuôi và số liệu thống kê có thể thấy lượng phát
thải chất thải rắn của chăn nuôi cũng được tăng tỷ lệ thuận với tốc độ tăng
trưởng của ngành này. Ví dụ:
Tổng lượng phân thải
Tổng
cộng
Lợn
Gia cầm
Trâu
Bò
Dê
15,12
20,45
15,82
33,39
0,25
2009
85,03
14,98
21,62
15,93
32,35
0,23
2010
85,11
15,22
23,72

16,04
30,49
0,25
2011
85,72
Bảng 1: Tổng lượng phân gia súc, gia cầm thải ra môi trường trong giai đoạn
Năm

2009-2011 (đơn vị: triệu tấn)
(nguồn: Bộ Nông nghiệp & PTNT)
Như vậy tính ước lượng với mức thải trung bình 1,5 kg phân
lợn/con/ngày; 15kg phân trâu, bò/con/ngày; 0,5 kg phân dê/con/ngày và 0,2 kg
phân gia cầm/con/ngày thì hàng năm với tổng đàn vật nuôi trong cả nước thì
riêng lượng phân phát thải trung bình đã hơn 85 triệu tấn mỗi năm. Lượng phân
này phân hủy tự nhiên nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm nặng nề đất, nước
và không khí do phát thải nhiều khí độc như CO2 (còn gây hiệu ứng nhà kính),
CH4, ... đặc biệt H2S có mùi trứng thối có thể gây choáng, nôn mửa cho người
hít phải. Ngoài ra còn nhiều kim loại nặng, tồn dư hóa chất trong phân gây ô
nhiễm đất và nước.
8


Đối với chất thải lỏng, tạm tính với nước tiểu của gia súc, gia cầm trong
giai đoạn 2009 – 2011 dựa trên số liệu thống kê và kỹ thuật nuôi dưỡng chăm
sóc cơ bản thì thu được kết quả như sau:
Tổng lượng nước thải
Tổng cộng
Lợn
Trâu
Bò

8,06
9,49
20,03
2009
37,58
7,99
9,55
19,41
2010
36,95
8,11
9,62
18,29
2011
36,02
Bảng 2: Tổng lượng nước thải chăn nuôi gia súc giai đoạn 2009 – 2011
Năm

(đơn vị: triệu tấn)
(nguồn: Bộ Nông nghiệp & PTNT)
Như vậy, chỉ ước tính với lượng nước tiểu bài tiết trung bình ở lợn là 0,8
lít/con/ngày, ở trâu bò là 9 lít/con/ngày thì hàng năm đã có tới khoảng 36 triệu
tấn nước tiểu vật nuôi, chưa kể hàng chục triệu tấn nước thải sau tắm chải và
rửa chuồng trại nữa. Có thể nói chăn nuôi không chỉ có nhu cầu rất lớn về sử
dụng nguồn tài nguyên nước mà còn loại thải ra một khối lượng lớn chất thải
lỏng với nhiều chất gây ô nhiễm như hàm lượng vi sinh vật, hàm lượng chất lơ
lửng, hóa chất hòa tan,...
Đối với ô nhiễm khí và tiếng ồn thì ngành chăn nuôi đóng góp khá tích
cực do đặc thù đối tượng sản xuất là các loài sinh vật có khả năng gây ồn ào,
kêu rống rất to và phát thải chất thải hữu cơ là chính nên dễ bị phân hủy thối rữa

gây mùi hôi tanh rất khó chịu.
2.1.3. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi
Nhiều báo cáo nghiên cứu đều đã khẳng định là hầu hết các chất thải
trong chăn nuôi đều chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường. Số phân
không được xử lý và tái sử dụng lại là nguồn cung cấp phần lớn các khí nhà
kính (chủ yếu là CO2, N2O) làm trái đất nóng lên, ngoài ra còn làm rối loạn độ
phì của đất, gây phì dưỡng, ô nhiễm đất và ô nhiễm nước. Chưa kể nguồn khí
thải CO2 phát tán do hơi thở của vật nuôi.
9


Do không có sự quy hoạch ban đầu, nhiều xí nghiệp chăn nuôi, lò mổ, xí
nghiệp chế biến thực phẩm còn nằm lẫn trong khu dân cư, trong các quận nội
thành, sản xuất chăn nuôi còn nhỏ, manh mún, phân bố rải rác trong khi sản
xuất nông nghiệp có lợi nhuận thấp, giá cả bấp bênh, thị trường không ít ổn
định. Vì vậy, sức đầu tư vào khâu xử lý môi trường trong chăn nuôi còn thấp.
Số lượng các lò mổ đạt yêu cầu vệ sinh chỉ khoảng trên 30%. Hiện tượng giết
mổ lậu, giết mổ gia súc, gia cầm bị bệnh, không qua kiểm soát giết mổ, nước sử
dụng chất thải từ các lò mổ không được kiểm soát cũng là nhân tố tác động làm
tăng ô nhiễm môi trường.
Ô nhiễm do chăn nuôi đặc biệt là chăn nuôi lợn không chỉ làm hôi tanh
không khí mà còn ảnh hưởng nặng tới môi trường sống dân cư, nguồn nước và
tài nguyên đất ảnh hưởng chính 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,... còn khá
phổ biến góp phần làm tăng diện tích xói mòn, suy giảm chất lượng đất, nước,
giảm thiểu khả năng sản xuất nông nghiệp trên vùng rộng lớn.
Khối lượng chất thải rắn trong chăn nuôi ước tính khoảng hơn 85 triệu tấn
mỗi năm nhưng chỉ khoảng 40% số này được xử lý, còn lại là xả thẳng trực tiếp
ra môi trường. Phương pháp xử lý chất thải rắn còn đơn giản: chủ yếu được tận

dụng làm thức ăn cho cá (phân lợn), ủ bán phân hoai mục bón lúa, hoa màu
(phân lợn, trâu, bò, gia cầm), nuôi giun song số lượng không nhiều.
2.2. Thực trạng công tác quản lý môi trường chăn nuôi
Công tác quản lý, chỉ đạo, hướng dẫn của ngành nông nghiệp nói chung
và ngành chăn nuôi nói riêng trong việc bảo vệ môi trường chăn nuôi bước đầu
cũng đã có kết quả đáng ghi nhận. Bộ Nông nghiệp và PTNT đã ban hành
khoảng gần 30 văn bản có nội dung liên quan chi tiết đến công tác bảo vệ môi
trường trong chăn nuôi từ khâu xuất nhập khẩu con giống, chỉ đạo sản xuất,
phòng chống dịch bệnh, ... và nhiều văn bản khác có yêu cầu chú ý đến môi
10


trường trong sản xuất, kinh doanh vật nuôi thông thường và vật nuôi quý hiếm.
Một số Sở Nông nghiệp và PTNT đã ban hành văn bản về quy định hoặc hướng
dẫn bảo vệ môi trường trong chăn nuôi. Nhiều mô hình khuyến nông chăn nuôi
(lợn, gà) được xây dựng có tiêu chí an toàn sinh học và thân thiện với môi
trường được áp dụng ở hầu hết các tỉnh thành trong toàn quốc. Hiện cũng đã có
khoảng vài chục nghiên cứu chuyên sâu về môi trường trong chăn nuôi và đề
xuất các giải pháp thích ứng.
Công tác bảo vệ môi trường trong chăn nuôi (thụ động đối phó) và giảm
thiểu rủi ro cho chăn nuôi do ô nhiễm và sự cố môi trường (chủ động ứng phó)
là công tác đã và đang được nhiều bộ, ngành, các cấp chính quyền và người
chăn nuôi quan tâm.
Tuy nhiên, các hoạt động thiết thực như đẩy mạnh công tác nghiên cứu,
ban hành các tiêu chuẩn, quy chuẩn, thông tư hướng dẫn xây dựng đánh giá tác
động môi trường, bản cam kết bảo vệ môi trường, ... , công tác thanh tra, kiểm
tra, công tác hỗ trợ kỹ thuật, thiết bị xử lý chất thải, cải thiện môi trường cho
các quy mô chăn nuôi, ... còn chưa đáp ứng yêu cầu thực tế. Việc lồng ghép
công tác bảo vệ môi trường trong chăn nuôi với các hoạt động chỉ đạo sản xuất,
quản lý, thanh kiểm tra sản xuất, kinh doanh giống vật nuôi cũng chưa cao.

Chưa xây dựng được đánh giá môi trường chiến lược trong chiến lược phát triển
ngành chăn nuôi. Số lượng trang trại chăn nuôi xây dựng đánh giá tác động môi
trường được phê duyệt và thực hiện nghiêm túc còn ít.
2.3. Nguyên nhân của thực trạng quản lý môi trường chăn nuôi còn yếu
kém
- Trình độ quản lý và kỹ thuật chăn nuôi của người chăn nuôi còn yếu.
- Phương thức và tập quán chăn nuôi ở nước ta còn lạc hậu.
- Quan tâm và đầu tư chưa đúng mức.

11


III. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG CHĂN NUÔI
Nhiều biện pháp xử lý kỹ thuật khác nhau đã được áp dụng nhằm giảm
thiểu những tác động xấu đến trường do ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi và gia
tăng hiệu quả chăn nuôi. Trong đó việc áp dụng công nghệ sinh thái là một lựa
chọn mới và được xem là việc “tiện cả đôi đường”, vừa làm tăng năng suất, tăng
hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi vừa góp phần vào việc ngăn ngừa ô nhiễm,
giảm thiểu hoặc ngừng hẳn các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường từ hoạt động
chăn nuôi. Sau đây là một số công trình ứng dụng công nghệ sinh thái vào chăn
nuôi phổ biến:

3.1. Chế phẩm sinh học
3.1.1. Men sinh học
a. Chế phẩm sinh học E.M
E.M là chế phẩm sinh học tập hợp hơn 80 chủng vi sinh vật khác
nhau. EM (Effective Microorganisms)
có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu.
Chế phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ
Teruo Higa - trường Đại học Tổng

hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản
sáng tạo và áp dụng thực tiễn vào đầu
năm 1980. Trong chế phẩm này có
khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và
Hình 1: Một số loại chế phẩm sinh
học bán trên thị trường
(nguồn: />
hiếu khí thuộc các nhóm : vi khuẩn
quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men,
nấm mốc, xạ khuẩn. 80 loài vi sinh

vật này được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công
nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men. Tiến sĩ Lê Khắc Quảng, Giám đốc
Trung tâm Phát triển công nghệ Việt-Nhật, đã chuyển giao công nghệ này vào
Việt Nam.
12


b. Hiệu quả của E.M
Ở nước ta, người ta đã sử dụng chế phẩm E.M trong trồng trọt để cải
thiện năng suất và chất lượng cây trồng, sử dụng chế phẩm E.M để xử lý ô
nhiễm môi trường nuôi thủy sản rất hiệu quả, đặc biệt là xử lý mùi hôi, ruồi
nhặng và hầm cầu vệ sinh bị nghẹt. Một số nơi đã dùng chế phẩm này để chế
biến phân hữu cơ từ rác thải hoặc phân gia súc, gia cầm do tác dụng thúc đẩy
phân mau hoai và cung cấp thêm vi sinh vật hữu ích cho cây trồng. Điều kỳ diệu
ở đây, E.M có tác dụng đối với mọi loại vật nuôi bao gồm các loại gia súc - gia
cầm và các loài thủy hải sản.
ĐBSCL hiện có nhiều trại chăn nuôi heo, gà, bò, ao nuôi tôm cá đã sử
dụng chế phẩm E.M vào các mục đích này đều thấy hiệu quả. Có nhiều cách sử
dụng chế phẩm E.M trong chăn nuôi như: cho vào thức ăn, nước uống của vật

nuôi; phun xịt xung quanh chuồng trại, cho vào bồn chứa phân...
Chế phẩm sinh học E.M được bổ sung vào ao lắng bùn giúp cho quá trình
xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải diễn ra nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Ngoài ra E.M còn được các hộ kinh doanh chế biến thực phẩm (bún, ấp vịt,…)
dùng xử lý chất thải mang lại hiệu quả cao.
c. Ứng dụng của E.M
1. Trong nuôi trồng thủy sản:
Công dụng:
- Phân hủy nhanh các chất hữu cơ dư thừa trong nước và nền đáy ao nuôi.
- Góp phần gia tăng hàm lượng oxy hòa tan, ổn định pH.
- Hấp thu các chất độc NH3 , NO2, H2S,..
- Tăng tỷ lệ sống của tôm cá.
- Giảm được hệ số thức ăn.
- Giảm sử dụng các hóa chất, kháng sinh.
13


- Bổ sung các vi sinh vật có lợi vào trong ao nuôi.
Cách sử dụng:
Ě

Xử lý ao:

- Định kỳ 7 - 10 ngày/lần với lượng 2 lít E.M/1.000 m3 nước ao (pha loãng
khi tạt).
- Liều lượng và thời gian định kỳ có thể điều chỉnh theo môi trường ao
nuôi.
- Sử dụng vào lúc trời nắng (8 - 9 giờ sáng), sau đó chạy quạt.
Cho ăn

Ě

- Trộn 1 lít E.M/50 - 60 kg thức ăn, luân phiên sử dụng 5 ngày sau đó
ngưng 5 ngày.

Hình 2: Hoạt động nuôi trồng thủy sản (ảnh minh họa)
(Nguồn: />2. Trong chăn nuôi gia súc, gia cầm:
Công dụng:
- Làm tăng sức khỏe vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng chống chịu
đối với các điều kiện ngoại cảnh.
- Tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thu các loại thức ăn. Tăng khả năng
sinh sản.
- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi.
- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, khử mùi hôi chuồng trại, giảm ruồi
nhặng.
14


Cách sử dụng:
- Trộn vào thức ăn: pha 5 ml E.M cho 1 kg thức ăn (hòa 5 ml E.M vào 0,5
lít nước phun đều lên thức ăn.)
- Trộn vào nước uống: pha 3 ml E.M với 1 lít nước cho vật nuôi uống.
- Khử mùi chuồng nuôi và môi trường xung quanh.
- Pha 1 lít E.M với 20 lít nước sạch rồi cho vào bình phun, phun như thuốc
khử trùng thông thường (vào cả không khí, chuồng trại, động vật, môi
trường xung quanh).
- Hoặc pha 1 lít E.M với 100 lít nước phun cho 100 – 200 m2 chuồng nuôi;
cách 3 ngày sau phun lần 2, sau đó cứ khoảng 7 - 10 ngày lại phun một
lần; chuồng trại càng bẩn thì phun lượng E.M càng nhiều với nồng độ
càng cao.

Hình 3: Chăn nuôi heo (ảnh minh họa)
(nguồn: />3. Trong xử lý rác thải, nước thải:
Công dụng:
- Xử lý ô nhiễm môi trường, khử mùi hôi, khử trùng, giảm các chất độc hại
và ruồi muỗi trong môi trường.
Cách sử dụng:
- Xử lý bãi rác: 1 lít E.M pha với 100 lít nước lã phun vào bãi rác. Phun 20
lít dung dịch/1 m3 rác giúp giảm mùi hôi thối, phân hủy rác hữu cơ.

15


- Xử lý nước ao tù: đổ E.M xuống ao tù thành nhiều chỗ (1 lít E.M cho 5
m3 nước ao tù), nước ao sẽ giảm mùi hôi, cải thiện môi trường nước.
- Xử lý hầm cầu: dùng 1 lít E.M đổ vào hầm cầu, sau 10 -15 ngày sử dụng
lại một lần.

Hình 4: Nước thải chăn nuôi và rác sinh hoạt (ảnh minh họa)
(nguồn: />Ngoài E.M, còn có một số chế phẩm sinh học khác được sử sụng rộng rãi
trong chăn nuôi như:
TT

Tên sản phẩm

Bản chất sản phẩm

Tác dụng
Giảm khả năng sinh NH3

Xuất xứ

1

Deodorase

Chất tách từ thảo mộc

2

EM

Tổ hợp nhiều loại vi Tăng hấp thụ thức ăn, giảm bài Nhật Bản
sinh vật
tiết chất dinh dưỡng qua phân

3

EMC

Thảo mộc, khoáng chất Giảm sinh NH3, H2S, SO2, giải Việt Nam
thiên nhiên
độc đường têu hóa.

4

Kemzym

Enzym tiêu hóa

Tăng hấp thụ thức ăn. giảm bài Thái Lan,
tiết chất dinh dưỡng qua phân
Đức

5

Pyrogreen

Hóa sinh thiên nhiên

Giảm khả năng sinh NH3

6

Yeasac

Tế
bào
Sacharomyces

7

Lavedae

Hóa chất

Diệt dòi phân

Thái Lan,
Đức

8

DK,
Sarsapomin 30

Chất chiết từ thảo mộc

Giảm khả năng sinh NH3

Hoa Kỳ

Thái Lan,
Đức

Hàn
Quốc

men Tăng hấp thụ thức ăn. giảm bài Đức,
tiết chất dinh dưỡng qua phân
Thái Lan

Bảng 3: Một số loại chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi
( />16


3.1.2. Chăn nuôi trên đệm lót sinh học
Chăn nuôi trên đệm lót sinh học là sử dụng các phế thải từ chế biến lâm
sản (phôi bào, mùn cưa…) hoặc phế phụ phẩm trồng trọt (thân cây ngô, đậu,
rơm, rạ, trấu, vỏ cà phê… ) cắt nhỏ để làm đệm lót có bổ sung chế phẩm sinh

học. Sử dụng chế phẩm sinh học trên đệm lót là sử dụng “bộ vi sinh vật hữu
hiệu” đã được nghiên cứu và tuyển chọn chọn thuộc các chi Bacillus,
Lactobacillus, Streptomyces, Saccharomyces, Aspergillus…với mong muốn là
tạo ra lượng vi sinh vật hữu ích đủ lớn trong đệm lót chuồng nhằm tạo vi sinh
vật có lợi đường ruột, tạo các vi sinh vật sinh ra chất ức chế nhằm ức chế và tiêu
diệt vi sinh vật có hại, để các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ từ phân gia súc
gia cầm, nước giải giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Trên cơ sở nghiên cứu gốc
chế phẩm E.M của Nhật Bản, tiến sĩ Lê Khắc Quảng đã nghiên cứu, chọn tạo
cho ra các sản phẩm E.M chứa nhiều chủng loại vi sinh vật đã có mặt trên thị
trường. Ngoài ra nhiều cơ sở khác cũng đã nghiên cứu và chọn tạo ra nhiều tổ
hợp vi sinh vật (men) phù hợp với các giá thể khác nhau và được thị trường
chấp nhận như chế phẩm sinh học Balasa No1 của cơ sở Minh Tuấn; EMIC
(Công ty CP Công nghệ vi sinh và môi trường); EMC (Công ty TNHH Hóa sinh
Việt Nam); GEM, GEM-K, GEM-P1 (Trung tâm Tư vấn CTA)…Thực chất của
quá trình này cũng là xử lý chất thải chăn nuôi bảo vệ môi trường bằng men
sinh học.
Công nghệ đệm lót sinh học đầu tiên được ứng dụng vào sản xuất nông
nghiệp ở Nhật Bản từ đầu những năm 1980.Ngày nay đã có nhiều nước ứng
dụng như: Trung Quốc, Hồng Kông, Hoa Kỳ, Anh, Thái Lan, Hàn Quốc… Ở
nước ta từ năm 2010 công nghệ này đã bắt đầu du nhập vào và phát triển. Ngày
22 tháng 5 năm 2014 tại thành phố Phủ Lý, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã tổng
kết 3 năm ứng dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi 2011- 2013và đã có
Thông báo số 2560/TB-BNN-VP ngày 30 tháng 5 năm 2014 ý kiến kết luận của
Thứ trưởng Vũ Văn Tám: “…Công nghệ chăn nuôi trên đệm lót sinh học là
hướng đi mới và thu được những kết quả bước đầu đã được khẳng định là không
17


gây ô nhiễm môi trường, giảm chi phí, giảm bệnh tật, lợn tăng trưởng nhanh,
chất lượng thịt được người ưa chuộng, giá bán cao hơn, vì vậy mà hiệu quả hơn,

phù hợp với quy mô chăn nuôi gà, lợn nông hộ”.
Theo kết luận trên thì chăn nuôi trên đệm lót sinh học giảm gây ô nhiễm
môi trường và phù hợp nhất đối với mô hình chăn nuôi nông hộ. Tuy nhiên điều
đáng lưu ý là đệm lót sinh học kỵ nước, sinh nhiệt nên địa hình cao ráo và việc
làm mát, tản nhiệt khi thời tiết nóng cần phải được quan tâm.

Hình 5:Chăn nuôi heo trên đệm lót sinh học
(nguồn: />3.2. Ủ compost
3.2.1. Định nghĩa
Lịch sử quá trình ủ phân compost đã có từ rất lâu, nhưng mãi đến năm
1943, quá trình ủ phân compost mới được đưa vào nghiên cứu một cách khoa
học. Hiện nay có nhiều định nghĩa về quá trình ủ phân compost, một định nghĩa
thường được sử dụng là định nghĩa của Haug 1993. Theo Haug, quy trình ủ
phân compost được định nghĩa như sau: “Quy trình chế biến compost là quá
trình phân hủy sinh học và ổn định chất hữu cơ dưới điều kiện ưa nhiệt
(thermophilic). Kết quả của quá trình phân hủy sinh học tạo ra nhiệt, sản phẩm

18


cuối cùng ổn định, không mang mầm bệnh và có ích trong việc ứng dụng cho
cây trồng”.
Việc ủ compost từ ác loại chất thải rắn trong chăn nuôi như phân gia súc,
thức ăn (cỏ) rơi vãi rất phổ biến ở các vùng thuần nông nước ta.

Hình 6: Phân gia súc trộn cùng phế phẩm chăn nuôi là nguyên liệu chủ yếu để ủ
compost (nguồn: />3.2.2. Các phản ứng xảy ra trong quá trình ủ compost
Quá trình phân hủy CTR diễn ra rất phức tạp, theo nhiều giai đoạn và tạo
ra nhiều sản phẩm trung gian. Ví dụ như quá trình phân hủy protein sẽ tạo ra các
peptides, các peptides sẽ tiếp tục phân hủy tạo thành amino acids, các amino

acids kết hợp với nhau tạo thành hợp chất ammonium đóng vai trò trong việc
hình thành nguyên sinh chất của vi khuẩn hoặc NH3.

19


Đối với carbonhydrate, quá trình phân hủy sẽ chuyển hóa carbonhydrate
thành CO2 và nguyên sinh chất của vi khuẩn thông qua các giai đoạn phân hủy
trung gian tạo thành đường đơn, acid hữu cơ.
Sự phân hủy của các hợp chất phức tạp như cellulose, hemicellulose
trong mẻ ủ sinh nhiệt cao, sau khi các hợp chất phức tạp phân hủy hết thì nhiệt
độ sẽ giảm dần và cân bằng với nhiệt độ môi trường.
Quá trình ủ phân compost có thể diễn ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kị
khí Nhìn chung, cả 2 quá trình ủ hiếu khí và kị khí đều là sự phân giải các chất
hữu cơ thành các sản phẩm đơn giản hơn, các sản phẩm này được VSV sử dụng
tổng hợp tế bào Một quá trình ủ phân compost hoàn chỉnh gồm có 4 giai đoạn:
Ě Giai đoạn thích nghi (lag phase): đây là thời gian đầu của mẻ ủ tương ứng
với thời gian mà vi sinh vật thích nghi với điều kiện ủ và tạo khuẩn lạc.
Ě Giai đoạn tăng trưởng (log phase): ở giai đoạn này các vi sinh vật đã
thích nghi bắt đầu phát triển nhanh chóng, nhiệt độ của mẻ ủ cũng tăng và
đạt đến giới hạn của vi sinh vật ưa ấm (30 – 40oC) Giai đoạn này chất
hữu cơ trong nguyên liệu bắt đầu phân hủy dưới tác dụng của vi sinh vật.
Ě Giai đoạn ưa nhiệt (thermophilic phase): trong gian đoạn này nhiệt độ
tăng cao và vi sinh vật ưa nhiệt phát triển chủ yếu, đây là giai đoạn thuận
lợi cho sự vô hiệu hóa các mầm bệnh. Phản ứng hóa sinh trong giai đoạn
này có thể biểu diễn như sau:
Chất hữu cơ + O2 + VSV hiếu khí »» CO2 + NH3 + sản phẩm khác + năng
lượng (1)
Chất hữu cơ + VSV kị khí »» CO2 + NH3 + CH4 + sản phẩm khác + H2S
+ năng lượng (2)

Ě Giai đoạn trưởng thành (maturation phase): đây là giai đoạn cuối của quá
trình ủ và khá quan trọng, nhiệt độ giảm xuống bằng với nhiệt độ môi
trường. Giai đoạn này cần thời gian khá dài để cho sản phẩm ổn định và
20


đảm bảo hợp vệ sinh. Quá trình lên men thứ cấp diễn ra biến đổi các chất
thải thành mùn hữu cơ Ngoài ra, còn có phản ứng nitrat hóa xảy ra tạo
sản phẩm là NO3- :
NH4 + + 2O2 »» NO3- + 2H+ + H2O (3)
Mặt khác, trong mô tế bào NH4+ cũng được sử dụng tổng hợp tế bào:
NH4+ + 4CO2 + HCO3- + H2O »» C5H7NO2 + 5O2 (4)
Kết hợp (1) và (2) có phương trình nitrate hóa tổng cộng xảy ra như sau:
22NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3- »» 21NO3 - + C5H7NO2 + 20H2O +
42H+ (5)

Hình 7: Biến thiên nhiệt độ trong quá trình ủ hiếu khí
(nguồn: Nguyễn Thành Long, Trần Hữu Nam Sơn ĐH KHTN Tp.HCM)

Tóm lại, quá trình phân hủy hiếu khí CTR bao gồm 3 giai đoạn chính sau:
- Giai đoạn nhiệt độ trung bình, kéo dài trong một vài ngày.
- Giai đoạn nhiệt độ cao: có thể kéo dài từ một vài ngày đến một vài tháng.
- Giai đoạn làm mát và ổn định: kéo dài vài tháng.

21


3.2.3. Lợi ích và hạn chế của việc ủ compost
1. Lợi ích:
- Ổn định chất thải: quá trình ủ phân compost giúp phân hủy các hợp chất

hữu cơ dễ phân hủy sinh học thành các chất vô cơ ổn định.
- Vô hiệu hóa các mầm bệnh: Nhiệt độ cao trong quá trình ủ (có thể lên tới
60 – 70oC) và kéo dài trong vài ngày có khả năng vô hiệu hóa các mầm
bệnh có trong chất thải như vi khuẩn, nấm, trứng ký sinh trùng… Vì vậy,
sản phẩm của quá trình ủ có độ an toàn cao.
- Cải tạo đất và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng: khoáng hóa các
chất dinh dưỡng, giúp cây trồng dễ hấp thu, cải tạo đất, tăng độ phì nhiêu
cho đất.
- Làm khô bùn: Phân người, phân động vật và bùn chứa khoảng 80 – 95%
nước, do đó chi ph thu gom, vận chuyển và thải bỏ cao.
- Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng: Với hàm lượng dinh dưỡng
cao, dễ hấp thụ và chủng loại vi sinh vật đa dạng, phân hữu cơ không
những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh trên cây
trồng.
2. Hạn chế:
- Chất lượng của sản phẩm ủ không ổn định và hàm lượng chất dinh dưỡng
cần thiết cho cây trồng còn thấp hơn so với nhu cầu của cây trồng.
- Nhiệt độ trong mẻ ủ cao nhưng không đảm bảo được việc vô hiệu hóa
hoàn toàn các mầm bệnh trong sản phẩm.
- Quá trình ủ phân compost phụ thuộc vào điều kiện kinh tế xã hội.
- Hầu hết các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hóa học vì không quá đắt
tiền, dễ sử dụng và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng
- Ngoài ra, việc ủ phân compost từ phân gia súc, bùn thải phát sinh mùi hôi
thối gây mất mỹ quan và ảnh hưởng tới môi trường, sức khỏe con người.

22


3.3. Hầm ủ khí sinh học (Biogas)
Biogas là khí sinh học do một số vi khuẩn phân giải kỵ khí chất hữu cơ

tạo ra. Nguyên liệu cho sản xuất khí sinh học là chất hữu cơ, phân động vật, lá
thân cây cỏ, nước thải, nước. Các nguyên liệu đó được ủ trong bể, túi kín kỵ khí
để hình thành khí CH4 dễ cháy. Đây là một trong những giải pháp nhằm quản lý
bền vững nguồn chất thải chăn nuôi cũng như chất thải sinh hoạt tại nông thôn.
Lợi ích của nó mang lại là tạo nguồn năng lượng để thắp sáng, sưởi ấm, chạy
máy phát điện; chất cặn thải sau quá trình lên men dùng để bón cho cây trồng sẽ
hạn chế được việc sử dụng phân hoá học.
Ngoài ra, trong quá trình lên men trong điều kiện kỵ khí các vi khuẩn gây
bệnh cho con người đã được loại trừ. Như vậy, phát triển biogas không chỉ giải
quyết vấn đề năng lượng mà còn là giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường,
góp phần bảo vệ và nâng cao sức khoẻ cộng đồng dân cư, đồng thời tạo điều
kiện nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Hình 8: Sơ đồ lắp đặt bồn biogas composite
(nguồn: />23


3.3.1. Tiềm năng của nguồn nhiên liệu khí biogas từ chất thải
chăn nuôi nước ta
Vật nuôi

Heo

Trâu

Bò

Số lượng

28,78

5,47

2,53

Bảng 4: Số lượng gia súc Việt Nam năm 2016, ĐVT: Triệu con
(Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam)
Loại vật nuôi
Khối lượng phân (Kg/ngày)
Trâu, bò
14
Heo
2,5
Bảng 5: Lượng phân của các gia súc lớn
(Nguồn: TS. Dương Nguyên Khang, ĐH Nông Lâm Tp.HCM)
* Lượng khí biogas có thể thu được 1 ngày từ trâu và bò:
(5.470.000 + 2.530.000) x 14 x 0,036 = 4.032.000 m3/ngày
(1 kg phân trâu/bò ủ kị khí sinh ra 0,036 m3 gas)
* Lượng khí biogas có thể thu được 1 ngày từ heo:
28.780.000 x 2,5 x 0,045 = 3.237.750 m3/ngày
(1 kg phân heo ủ kị khí sẽ sinh ra 0,045 m3 gas)
Như vậy, tổng lượng khí biogas thu được sẽ là 4.032.000 + 3.237.750
= 7.269.750 m3/ngày
Lượng khí mê-tan thu được mỗi ngày từ 3.634.875 m3 đến 4.361.850 m3
(hàm lượng CH4 trong biogas là 50 - 60%).
Nếu thu gom và tận dụng tốt lượng khí biogas này mỗi ngày cả nước sẽ
tiết kiệm được từ 4.180.106 đến 5.016.127 lít xăng mỗi ngày (1 m3 khí CH4 cho
năng lượng tương đương 1,15 lít xăng).

24

Tính toán trên được tóm tắt bằng sơ đồ sau:

112.00 tấn phân trâu bò
71.950 tấn phân heo
5.470.000 trâu + 2.530.000 bò
28.780.000 heo

1 kg phân trâu/bò sinh 0,036 m3 gas
1 kg phân heo sinh 0,045 m3 gas

Biogas chứa từ
50 - 60% metan
4.032.000 m3/ngày từ heo
3.237.750 m3/ngày từ trâu bò

3.634.875 m3 đến
4.361.850 m3 metan/ngày

1 m3 khí CH4 cho năng lượng
tương đương 1,15 lít xăng

tương đương 4.180.106 đến 5.016.127
lít xăng

Nhiều nhà khoa học dự tính khoảng 100 năm nữa nguồn năng lượng hóa
thạch từ thiên nhiên như dầu mỏ, than đá… sẽ cạn kiệt. Đây thật sự là một thách
thức to lớn đối với toàn thể ngành năng lượng của thế giới, trong đó có Việt
Nam. Vậy làm sao có nguồn năng lượng khác để thay thế cho nguồn năng lượng

truyền thống là điều mà nhiều nhà khoa học trên thế giới đã quan tâm nghiên
cứu ứng dụng. Việt Nam là nước đang phát triển, vì thế cũng chịu ảnh hưởng
mạnh bởi khó khăn này, nhất là trong giai đoạn hiện nay. Do đó việc nghiên cứu
xử lý chất thải vừa tạo ra nguồn năng lượng sạch, rẻ tiền... vừa giải quyết ô
nhiễm môi trường chăn nuôi, góp phần giảm phát thải đã được nêu ra… Do đó
xử lý chất thải nông nghiệp tạo nguồn năng lượng tái tạo, giảm phát thải đã đặt
ra nhiều hứa hẹn.
Xử lý chất thải chăn nuôi bằng hệ thống ủ phân làm chất đốt tạo năng
lượng sạch rẻ tiền đã được triển khai gần 20 năm qua tại các điểm biogas.Triển
25