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 Tuấn14163305
2. Nguyễn Thị Minh Anh14163020
3. Lê Nguyễn Đăng Khoa14163116
4. Nguyễn Quốc Phú14163204
5. Dương Thị Mỹ Duyên14163003
6. Phạm Thị Kim Ngân14163161
7. Cai Thị Thương Tính14163287
Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS Lê Quốc Tuấn
Tháng 5. 2016
2
MỤC LỤC
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
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
18
21
Hình 8: Sơ đồ lắp đặt bồn biogas composite
23
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
31
Hình 15: Nông trại nuôi tôm trên cát của người dân Quảng Bình
33
Hình 16: Mô hình trang trại kết hợp với sinh thái ở Đà Lạt
34
16
19
Các bảng biểu
Bảng 1: Tổng lượng phân gia súc, gia cầm thải ra môi trường trong
giai đoạn 20092011
Bảng 2: Tổng lượng nước thải chăn nuôi gia súc giai đoạn 2009 –
2011
Bảng 3: Một số loại chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi
16
Bảng 4: Số lượng gia súc Việt Nam năm 2016
24
Bảng 5: Lượng phân của các gia súc lớn
24
4
8
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.
5
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 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
7
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
-
Chất thải lỏng
-
Chất thải khí
-
Tiếng ồn
-
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.
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
Lợn
Gia cầm
Trâu
Bò
Dê
2009
15,12
20,45
15,82
33,39
0,25
85,03
2010
14,98
21,62
15,93
32,35
0,23
85,11
2011
15,22
23,72
16,04
30,49
0,25
85,72
Năm
8
Tổng cộng
Bảng 1: Tổng lượng phân gia súc, gia cầm thải ra môi trường trong giai đoạn
20092011 (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.
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
Lợn
Trâu
Bò
2009
8,06
9,49
20,03
37,58
2010
7,99
9,55
19,41
36,95
2011
8,11
9,62
18,29
36,02
Năm
Tổng cộng
Bảng 2: Tổng lượng nước thải chăn nuôi gia súc giai đoạn 2009 – 2011
(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
9
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.
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.
10
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 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
11
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.
III. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG CHĂN NUÔI
12
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 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.
b. Hiệu quả của E.M
13
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.
14
-
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.
-
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.
Ě
-
Cho ăn
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:
15
-
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.
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 m 2 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.
16
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.
-
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
17
Bản chất sản phẩm
Tác dụng
Xuất xứ
1 Deodorase
2 EM
3 EMC
4 Kemzym
5 Pyrogreen
Chất tách từ thảo mộc
Giảm khả năng sinh NH3
Thái Lan,
Đ ức
Tổ hợp nhiều loại vi sinhTăng h
ấp thụ thức ăn, giảm bàiNh
ật Bản
vật
tiết chất dinh dưỡng qua phân
Thảo mộc, khoáng chấtGi
ảm sinh NH3, H2S, SO2, giảiVi
ệt Nam
thiên nhiên
độc đường têu hóa.
Enzym tiêu hóa
Tăng hấp thụ thức ăn. giảm bàiThái
Lan,
tiết chất dinh dưỡng qua phân
Đ ức
Hóa sinh thiên nhiên
Giảm khả năng sinh NH3
Hàn Quốc
menTăng h
ấp thụ thức ăn. giảm bàiĐ
ức, Thái
tiết chất dinh dưỡng qua phân
Lan
7 Lavedae
Diệt dòi phân
Thái Lan,
Đ ức
8 DK, Sarsapomin Chất chiết từ thảo mộc Giảm khả năng sinh NH3
Hoa Kỳ
30
6 Yeasac
Tế bào
Sacharomyces
Hóa chất
Bảng 3: Một số loại chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi
( />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
18
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, GEMK, GEMP1
(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/TBBNNVP 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 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.
19
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 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.
20
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.
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.
21
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 đảm bảo hợp vệ sinh. Quá trình lên men thứ cấp diễn ra biến
22
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:
-
23
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.
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.
24
-
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.
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.
25