Các biện pháp xử lý phân trong chăn nuôi heo an toàn sinh học

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG




TRẦN THỊ HỮU HẠNH







CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHÂN
TRONG CHĂN NUÔI HEO AN TOÀN SINH HỌC





Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y

Cần Thơ, 2010
ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG





Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y




Tên đề tài
:

CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHÂN
TRONG CHĂN NUÔI HEO AN TOÀN SINH HỌC

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Minh Thông Trần Thị Hữu Hạnh
MSSV: 3060587
Lớp: CNTY K32




Cần Thơ, 2010
iii



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG



Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y


Tên đề tài
:

CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHÂN
TRONG CHĂN NUÔI HEO AN TOÀN SINH HỌC

Cần Thơ, ngày…..tháng….năm 2010 Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2010
Giáo viên hướng dẫn Duyệt bộ môn



Nguyễn Minh Thông


Cần Thơ, ngày….tháng…năm….2010

Duyệt khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng




iv


LỜI CAM ĐOAN


Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn






TRẦN THỊ HỮU HẠNH



v
LỜI CẢM TẠ

Trước hết, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô bộ môn Chăn Nuôi – Thú
Y, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền thụ
cho tôi những kiến thức quí báu.
Xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Thông đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi
trong suốt quá trình làm tiến hành luận văn.
Chân thành cảm ơn ông Nguyễ
n Văn Sóc và cô, chú tại Trại Chăn Nuôi của ông Nguyễn
Văn Sóc, xã Thạnh Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang, đã quan tâm, giúp đỡ, tạo
điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Hơn tất cả, tôi luôn luôn cảm tạ những người thân trong gia đình tôi – những người đã
sinh thành, dưỡng dục, yêu thương tôi, bồi đắp cho tôi bằng những tình cảm thiêng liêng
nhất, họ đã cho tôi thêm niềm tin và sức sống để vào đời.
Vô cùng cảm ơn các bạn bè thân hữu của tôi đã an ủi, động viên, chia sẻ buồn vui với tôi
trên bước đường học vấn.
Với tất cả tấm lòng của mình, tôi xin gởi đến những người thân yêu lời cảm ơn chân

thành nhất.
Xin chân thành cảm ơn!

vi
MỤC LỤC
Danh mục bảng ....................................................................................................... vi
Danh mục biểu đồ .................................................................................................. vii
Tóm lược ............................................................................................................... viii

CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN .................................................................................................... 2
2.1. AN TOÀN SINH HỌC. .................................................................................... 2
2.1.1.Khái niệm về an toàn sinh học. ....................................................................... 2
2.1.2.Các nguyên tắc xử lý chất thải nhằm đảm bảo an toàn sinh học. ................... 2
2.2.PHÂN LOẠI CÁC TÁC NHÂN Ô NHIỄM. .................................................... 3
2.2.1. Các chất thải hữu cơ. ...................................................................................... 3
2.2.1.1.Các chất dễ bị phân hủy sinh học (tiêu thụ oxy). ......................................... 3
2.2.1.2.Các chất khó phân hủy sinh học. ................................................................. 3
2.2.1.3.Các thông số đánh giá lượng chất hữu cơ trong chất thải. ........................... 3
2.2.2.Các chất rắn. .................................................................................................... 4
2.2.3.Các chất vô cơ. ................................................................................................ 4
2.2.4.Các chất tạo mùi. ............................................................................................. 4
2.3.ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI ĐẾN MÔI TRƯỜNG. ....... 7
2.4.CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI HEO. ...................................................... 8
2.4.1.Phân. ................................................................................................................ 8
2.4.1.1.Lượng phân thải ra. ...................................................................................... 8
2.4.1.2 Đặc điểm của phân heo. ............................................................................... 9
2.4.2.Nước tiểu. ...................................................................................................... 10

2.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI HEO. 11
2.6. PHƯƠNG PHÁP Ủ HIẾU KHÍ. ..................................................................... 13
2.6.1 Nguyên lý cơ bản. ......................................................................................... 13
2.6.2 Các phản ứng sinh hóa trong quá trình ủ phân hiếu khí. .............................. 14
vii
2.6.3 Vi sinh vật trong quá trình ủ. ........................................................................ 15
2.6.4 Các phương pháp ủ phân được áp dụng trong thực tế. ................................ 15
2.7. CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH Ủ PHÂN.
................................................................................................................................ 17
2.7.1 Nhiệt độ. ........................................................................................................ 17
2.7.2 Ẩm độ. .......................................................................................................... 18
2.7.3. Độ pH. .......................................................................................................... 19
2.7.4 Tỷ số C/N. ..................................................................................................... 19
2.6.5 Độ thông thoáng. .......................................................................................... 20
2.7.6.Kích cỡ nguyên li
ệu. ..................................................................................... 21
2.7.7 Giai đoạn thành thục của việc ủ phân compost. ........................................... 21
2.8. THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA PHÂN HOAI VÀ CÁC SỬ DỤNG. 21
2.8.1. Thành phần dinh dưỡng. .............................................................................. 21
2.8.2.Sử dụng phân hoai. ........................................................................................ 22
2.9.NẤM TRICHODECMA. ................................................................................. 23
2.9.1.Đặc điểm phân loại và hình thái học. ............................................................ 23
2.9.2.Sự phân bố của nấm Trichodecma. ............................................................... 23
2.9.3.Khả năng phân hủy chất hữu cơ c
ủa Trichodecma. ...................................... 24
2.9.4.Vai trò nấm đối kháng Trichodecma trong kiểm soát các sinh vật............... 24
2.9.5.Ứng dụng của nấm đối kháng Trichodecma. ................................................ 25
2.10. CHẤT TRỘN YUCCA SCHIDIGERA EXTRACT. ................................... 26
CHƯƠNG 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ............................................... 28

3.1. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM. ........................................................................... 28
3.2.1. Thời gian. ..................................................................................................... 28
3.2.2. Địa điểm. ...................................................................................................... 28
3.2.3. Vật tư tiến hành thí nghiệm ......................................................................... 28
3.2.4. Bố trí thí nghiệm ........................................................................................... 29
3.2.5. Tổ hợp các nghiệm thức thí nghiệm. ........................................................... 29
3.2.6 Xây dựng hộc ủ phân. ................................................................................... 30
3.3. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI VÀ PHƯƠNG PHÁP LẤY SỐ LIỆU. ............ 31
viii
3.3.1 Cách lấy mẫu. ................................................................................................ 31
3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi. .................................................................................... 31
3.4 Phân tích thống kê. ........................................................................................... 33
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................... 34
4.1. NHIỆT ĐỘ. ..................................................................................................... 34
4.2. ĐỘ LÚN CỦA PHÂN TRƯỚC VÀ SAU KHI Ủ. ......................................... 37
4.3. CHỈ TIÊU KÝ SINH TRÙNG. ....................................................................... 39
CHƯƠNG 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................... 40
5.1. KẾT LUẬN. .................................................................................................... 40
5.2. ĐỀ NGHỊ. ....................................................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 41
Phụ lục ..................................................................................................................... ix
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các chất tạo mùi trong nước thải .............................................................. 5
Bảng 2.2. Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm
của nước thải công nghiệp ........................................................................................ 6
Bảng 2.3. Lượng phân và nước tiểu vật nuôi thải ra trong 24 giờ ............................ 9
Bảng 2.4. Thành phần hoá học phân tươi của các loại gia súc tại Nhật ................ 10

Bảng 2.5. Thành phần hóa học của nước tiểu gia súc ............................................. 11
Bảng 2.6. Hàm lượng đạm giữa phân và nước tiểu của heo ................................... 11
Bảng 2.7. Tỷ số C/N của một số chất thải .............................................................. 20
Bảng 2.8. Hàm lượng dinh dưỡng trong phân hoai ở Nhật Bản (%VCK) ............. 22
Bảng 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. .......................................................................... 29
Bảng 3.2. Tổ hợp các nghiệm thức thí nghiệm ....................................................... 30
Bảng 4.1. Bảng biến thiên nhiệt độ (
o
C) của các nghiệm thức theo các tuần ủ. ..... 34
Bảng 4.2 Biến thiên nhiệt độ của điểm trong và điểm ngoài theo tuần ủ. .............. 36
Bảng 4.3. Sự thay đổi chiều cao (cm) của mẻ ủ theo các tuần ủ. ........................... 38
Bảng 4.4. Số lượng trứng Ascarissuum trước và sau khi ủ. .................................... 39
vii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1. Sự biến thiên nhiệt độ (
o
C) của các nghiệm thức
theo các tuần ủ. ....................................................................................................... 35
Biểu đồ 4.2. Sự biến thiên nhiệt độ của điểm trong và điểm ngoài
theo các tuần ủ. ........................................................................................................ 37
Biểu đồ 4.3. Sự thay đổi chiều cao của mẻ ủ theo các tuần ủ. ................................ 38



viii
TÓM LƯỢC
Đề tài “Các biện pháp ủ phân trong chăn nuôi heo an toàn sinh học” được thực hiện tại
Trại chăn nuôi của ông Nguyễn Văn Sóc, xã Thạnh Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu
Giang từ ngày 17/02/2010 đến 21/4/2010.
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần

lặp lại.
Nghiệm thức 1: phân heo thịt+cỏ khô+Trichodecma 1 (20gram/m
3
).
Nghiệm thức 2: phân heo thịt+cỏ khô+Trichodecma 2 (30gram/m
3
).
Nghiệm thức 3: phân heo thịt+cỏ khô.
Nghiệm thức 4: phân heo nái+cỏ khô+Yucca trong thức ăn.
Nghiệm thức 5: phân heo nái+cỏ khô+Yucca trong thức ăn+Trichodecma1 (20gram/m
3
).
Tất cả các nghiệm thức đều được ủ trong môi trường hiếu khí.
Sau hơn 2 tháng tiến hành thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả như sau:
- Sự biến thiên của nhiệt độ
Nhiệt độ của các nghiệm thức khác nhau ý nghĩa thống kê.
Nhiệt độ của cả 5 nghiệm thức đều đạt yêu cầu và nằm trong giới hạn cho phép, đủ khả
năng tiêu diệt các loại vi sinh vật gây bệnh và tr
ứng ký sinh trùng. Nghiệm thức đạt nhiệt
độ cao nhất là nghiệm thức 5 là 47,4
o
C, kế đến là nghiệm thức 2 với nhiệt độ 46,5
o
C,
nghiệm thức 4 là 46,3
o
C, nghiệm thức 1 là 46,1
o
C, thấp nhất là nghiệm thức 3 là 46
o

C.
- Sự biến thiên độ lún của phân
Độ lún của phân khác nhau có ý nghĩa thống kê. Chứng tỏ tốc độ phân hủy của vi sinh
vật cũng khác nhau. Tùy thuộc vào lượng vi sinh trong từng mẻ ủ.
- Kiểm tra trứng ký sinh trùng
Vì nhiệt độ của mẻ ủ lên cao nên sản phẩm sau khi ủ của cả 5 nghiệm thức đều không
tìm thấy trứng giun đũa. Vì vậy không sợ lây truyền các bệnh ký sinh trùng từ trại chăn
nuôi ra ngoài môi trường.
Qua thí nghiệm cho thấy, cả 5 nghiệm thức đều cho kết qua như nhau về thời gian ủ cũng
như sản phẩm phân hoai thuần thục đồng nhất, sạch vi sinh vật gây bệnh và ký sinh
trùng.
1
CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngành nông nghiệp là một ngành quan trọng trong tất cả các ngành trên thế giới,
vì nó cung cấp thực phẩm cho con người. Ở nước ta, nông nghiệp lại càng quan
trọng hơn khi trên 80% dân số cả nước làm nghề nông, và chăn nuôi là một trong
những ngành quan trọng trong cơ cấu nông nghiệp của nước ta, trong đó chăn nuôi
heo chiếm một vị trí quan trọng, nó cung cấp sản lượng thịt lớn nhất trong các loại
vật nuôi, một phần khác do nhu cầu tiêu thụ
thịt tính theo đầu người ngày một tăng
và sẽ tiếp tục tăng cùng với mức tăng thu nhập của người dân. Những năm gần
đây ở nước ta chăn nuôi heo nông hộ đang tăng dần quy mô đầu heo và một bộ
phận đang phát triển theo hướng quy mô trang trại. Mặt trái của vấn đề là tăng
quy mô đầu gia súc mà chưa đi cùng với các giải pháp kỹ thuật thích hợp thì việc
gây ô nhi
ễm môi trường, giảm năng suất chăn nuôi và gia súc nuôi trong môi
trường bị ô nhiễm thì sản phẩm chăn nuôi không đáp ứng được yêu cầu chất lượng
sẽ là điều không tránh khỏi. Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng các mô hình chăn

nuôi heo trong nông hộ giảm ô nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường cho cộng đồng
dân cư ở khu vực nông thôn là hết sức cần thiết.
Hạn chế ô nhiễm môi trường trong chă
n nuôi đã và đang rất được quan tâm ở
nhiều quốc gia trên thế giới. Môi trường chăn nuôi kém làm giảm năng suất, sức
khoẻ vật nuôi, kể cả sức khỏe con người. Phân và nước thải từ các cơ sở chăn nuôi
gia súc thải ra là một nguồn chất thải lớn gây ô nhiễm môi trường. Các khí độc,
đặc biệt khí NH
3
tạo ra trong môi trường chăn nuôi gây ảnh hưởng lớn tới sức
khoẻ người.
Bên cạnh hệ thống chuồng trại và xử lý chất thải liên tục được cải tiến, các nước
chăn nuôi phát triển đang sử dụng các hoá chất hấp thụ mùi, bổ sung các hợp chất
sinh học vào thức ăn nhằm giảm thiểu việc thải Nitơ và hạn chế mùi hôi thối ở
phân, ngoài ra còn có thể
giảm hàm lượng khí NH
3
, giảm tỷ lệ chết, nâng tăng
trọng và giảm tiêu tốn thức ăn. Và việc nghiên cứu xử lý chất thải bằng công nghệ
sinh học cũng đang được quan tâm.
Nhằm giúp cho người chăn nuôi có thể giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường
trong chăn nuôi như sự ô nhiễm mùi, sự lây truyền bệnh…, chúng tôi tiến hành đề
tài “Các biện pháp xử lý phân trong chăn nuôi heo an toàn sinh học”, trong đề
tài này chúng tôi ti
ến hành phân tích các chỉ tiêu về nhiệt độ ủ, độ lún của phân,
chỉ tiêu trứng giun sán nhằm tìm phương pháp ủ phân hiệu quả nhất vừa đảm bảo
an toàn sinh học, vừa tiết kiệm thời gian.
2
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1. AN TOÀN SINH HỌC.
2.1.1.Khái niệm về an toàn sinh học.
An toàn sinh học(biosafety) là khái niệm chỉ sự bảo vệ tính toàn vẹn sinh học. Đối
tượng của các chiến lược an toàn sinh học bao gồm biện pháp bảo vệ môi trường
sinh thái và sức khỏe con người.
An toàn sinh học trong chăn nuôi là các biện pháp kỹ thuật nhằm ngăn ngừa và
hạn chế sự lây nhiễm của các tác nhân sinh học xuất hiện tự nhiên hoặc do con
người tạo ra gây hạ
i đến con người, gia súc và hệ sinh thái.
Theo VietGAHP (Thực hành chăn nuôi tốt cho chăn nuôi heo an toàn tại Việt
Nam) để đảm bảo tính an toàn sinh học trong chăn nuôi, ta phải đảm bảo an toàn
cả một quy trình với nhiều khâu khác nhau như: chọn địa điểm nuôi; thiết kế
chuồng trại, nhà kho, thiết bị chăn nuôi; con giống và quản lý giống; vệ sinh chăn
nuôi; quản lý thức ăn, nước uống và nước vệ sinh; quản lý đàn heo; xuấ
t bán heo;
chu chuyển đàn và vận chuyển đàn; quản lý dịch bệnh; bảo quản và sử dụng thuốc
thú y; phòng trị bệnh; quản lý chất thải và vệ sinh môi trường; kiểm soát côn
trùng, loài gặm nhắm, động vật khác.
Trong các khâu trên, khâu nào cũng góp phần quan trọng không kém nhằm đảm
bảo an toàn sinh học, nhưng trong đó khâu quản lý chất thải và vệ sinh môi trường
là khâu có ảnh hưởng nhiều nhất đến môi trường sống của con ng
ười và vật nuôi
nhất. Ngoài ra, còn dễ lây lan mầm bệnh ra ngoài. Nên khâu này thường được chú
trọng nhất.
2.1.2.Các nguyên tắc xử lý chất thải nhằm đảm bảo an toàn sinh học.
Theo VietGAHP có các nguyên tắc xử lý chất thải sau đây:
• Chất thải rắn phải được thu hằng ngày và vận chuyển đến nơi tập trung để
xử lý, tránh gây mùi khó chịu cho dân cư lân cận và sinh ruồi nhặng.
• Chất thải lỏng phả

i thải trực tiếp vào khu xử lý chất thải, không được cho
chảy qua các khu chăn nuôi khác hay trực tiếp ra môi trường. Nước thải sau
khi xử lý phải đạt được tiêu chuẩn hiện hành trước khi thải ra môi trường.
• Lắp đặt hệ thống phân loại, tách chất thải rắn và lỏng riêng biệt nhằm giúp
cho việc xử lý được dễ dàng và đạt hiệu quả cao. Không thải trực tiếp nước
thải chư
a xử lý ra môi trường.
3
• Phải xây dựng hệ thống tách nước mưa nhằm tách nước mưa ra khỏi nước
thải chăn nuôi heo.
• Hạn chế sử dụng nước rửa chuồng, sử dụng khẩu phần cân đối các chất
dinh dưỡng, sử dụng các chế phẩm vi sinh để giảm thiểu mùi hôi nhằm
giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
•
Tất cả heo chết do bệnh hoặc không rõ lý do đều không được bán ra ngoài
thị trường.

2.2.PHÂN LOẠI CÁC TÁC NHÂN Ô NHIỄM.
2.2.1. Các chất thải hữu cơ.
2.2.1.1.Các chất dễ bị phân hủy sinh học (tiêu thụ oxy).
Các chất dễ bị phân hủy sinh học bao gồm các chất như carbohydrate, protein, chất
béo…đây là các chất gây ô nhiễm chủ yếu của nước thải khu dân cư, công nghiệp
chế biến thực phẩm, lò mổ, chế biến sữa. Chất hữu cơ tiêu thụ oxy khá mạnh gây
hiện tượng giảm oxy trong ngu
ồn tiếp nhận dẫn đến suy thoái tài nguyên thủy sản
và giảm chất lượng nguồn nước cấp cho sinh hoạt. (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê
Minh, 2008)
2.2.1.2.Các chất khó phân hủy sinh học.
Các chất khó phân hủy sinh học bao gồm các hợp chất carbohydrate, vòng thơm,
hợp chất đa vòng, hợp chất có chứa Clo hữu cơ trong các loại hóa chất tiêu độc

khử trùng như DDT, Lindan…các chất hóa học này có khả năng lưu tồn trong tự
nhiên lâu dài và tích l
ũy từ từ trong cơ thể các loại sinh vật (rau quả, thủy sản, gia
súc và con người). (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008)
2.2.1.3.Các thông số đánh giá lượng chất hữu cơ trong chất thải.
Các hợp chất hữu cơ chiếm khoảng 50-60% trong tổng số chất rắn, chiếm 65-75%
trong hợp chất rắn lơ lững và chiếm 40-50% trong chất rắn hòa tan.
COD (chemical oxy demand) là số mg oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các hợp
chất h
ữu cơ có trong một đơn vị thể tích nước.
BOD (biochemical oxy demand) là lượng oxy do vi sinh học tiêu thụ để oxy hóa
sinh học các chất hữu cơ có trong đơn vị thể tích nước tiêu chuẩn (nhiệt độ, thời
gian và không có ánh sáng).
Thông số BOD có tầm quan trọng trong thực tế vì nó là cơ sở để thiết kế và vận
hành công trình xử lý nước thải. Nó cũng là thông số cơ bản để đánh giá mức độ ô
nhiễm của ngu
ồn nước và đánh giá tác động của môi trường..
BOD càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao. Cả hai chỉ số đều xác định lượng chất
hữu cơ có trong nước thải nhưng BOD chỉ thể hiện lượng chất bị phân hủy bởi vi
sinh vật có trong nước còn COD là toàn bộ chất hữu cơ, do đó tỷ số COD/BOD
luôn lớn hơn 1. (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008)
4

2.2.2.Các chất rắn.
Lượng chất rắn cao trong nước gây cản trở cho quá trình xử lý chất thải, giảm sự
phát triển của tảo, thực vật nước và tăng lượng bùn lắng. (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị
Lê Minh, 2008)
2.2.3.Các chất vô cơ.
Trong nước thải chăn nuôi, lò mổ, nhà máy chế biến sản phẩm động vật luôn có
một lượng chất vô cơ đặc trưng như ion SO

4
2-
, NO
3
-
, NH
4
+
, Cl
-
, PO
4
3-
, Na
+
,
K
+
…Các ion có nitrogen như amoni nitrate, nitrite có sẵn trong nước thải với nồng
độ 10-100 mg/l. Hoặc do vi sinh vật có trong nước thải phân hủy các hợp chất hữu
cơ tạo thành acid amin hoặc amin.
(CH
3
NH
2
)
→ NH
4
→ NO
2

→ NO
3

Nitrosomonas Nitrobacter
Các ion này gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận, tăng sự phát triển của tảo, rong rêu ảnh
hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và thủy sản, trẻ em uống nước nhiều nitrate,
nitrite gây chứng MetHb.
Ion PO
4
3-
là chất quan trọng cho sự phát triển của tảo, rong, nó không phải là chất
gây độc cho người và gia súc nhưng nó là chỉ tiêu báo hiệu nguy cơ phì dưỡng
nguồn tiếp nhận. (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008)
2.2.4.Các chất tạo mùi.
Nước thải chăn nuôi thường có mùi hôi do các chất tạo mùi có sẵn trong nước
hoặc do vi sinh vật tạo thành từ các chất hữu cơ. Nói chung, nước thải càng thiếu
oxy thì các chất tạo mùi càng nhiều. Sau đây là một số ch
ất tạo mùi chủ yếu trong
nước thải.
Sản xuất gia súc được định nghĩa như một phần ảnh hưởng chính đến sự ô nhiễm
không khí dựa vào những nguồn lớn. Nó đã chỉ ra rằng không khí trong chuồng
nuôi chứa khoảng 100 hợp chất khí mà đã vượt qua với sự thoát khí vào trong
không khí xung quanh. Những khí đó là những chất khí có mùi và NH
3
được xem
là quan trọng từ khía cạnh bảo vệ môi trường. Sự tăng thải CH
4
và CO
2
là có ý

nghĩa quan trọng liên quan đến việc nóng lên của trái đất. Sự phóng thích H
2
S và
CO từ những nơi chứa phân lỏng dưới đất có thể gây chết vật nuôi.
Những khí chính góp phần làm gia tăng tác động nhà kính CO
2
, CH
4
, N
2
O, chất
hỗn hợp như CFC. Khí CH
4
là khí nhà kính chủ yếu. Nó bao gồm trong sự tạo ra
photo chemical trong tầng đối lưu mà quyết định nồng độ của O
3
và gốc OH
-
đã
đặt tên chất “làm sạch khí quyển” bởi vì chúng có trách nhiệm di chuyển hầu hết
các khí được sản xuất bởi chu trình tự nhiên và hoạt động của con người. (Lưu
Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008)

5
Bảng 2.1. Các chất tạo mùi trong nước thải.
Chất có mùi Công thức Mùi đặc trưng
Amoni NH
3
Khai
Phân C

8
H
5
NHCH
3
Thối
Hydrosulfua H
2
S Thối (trứng)
Sulfit hữu cơ (CH
3
)
2
S, CH
3
SSCH
3
, CH
3
SH Bắp cải rữa
Mercaptan CH
3
NH
2
Hôi
Amin Cá ươn
Diamin NH
2
(CH
2

)
4
NH Thịt thối
(Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008)




















6
Bảng 2.2. Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm của nước thải công
nghiệp (theo TCVN 5945-2005)


7

2.3.ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI ĐẾN MÔI TRƯỜNG.
Phân gia súc được sử dụng rộng rãi để làm phân bón trong trồng trọt vì chúng cần
thiết cho mùa vụ. Tác dụng của phân gia súc là cải thiện điều kiện vật lý đất, tăng
độ phì nhiêu của đất, ổn định và tăng năng suất cây trồng.
Ngày nay, phân hóa học đã trở nên phổ biến và thay thế hầu như hoàn toàn phân
hữu cơ trong trồ
ng trọt. Kết quả của hệ thống chăn nuôi, một lượng lớn chất thải
được thải ra ngoài tự nhiên.
Theo Dr Julia Keenliside (1998), gần đây phương tiện thông tin dấy lên mối quan
tâm rằng một sự tăng trưởng số lượng heo nuôi nhiều có thể gây nên nguy cơ về
sức khoẻ của cộng đồng đặc biệt từ nguồn phân thải ra đồng ruộng. Nhiều trong
những mối quan tâm lo l
ắng này là không hợp lý - con người nhiễm bệnh từ những
ký sinh trùng này nhìn chung chỉ xảy ra khi tiếp xúc trực tiếp với heo nuôi hoặc
phân tươi mà không được đảm bảo vệ sinh, nước uống không được xử lý hay hệ
thống miễn dịch của người không được đảm bảo. Ở Canađa, người bị nhiễm giun
từ heo là rất ít xảy ra, thậm chí ở những gia đình chăn nuôi heo. Tuy nhiên một vài
loại ký sinh trùng liên quan đến nguy c
ơ sức khỏe cộng đồng nếu tiến hành thao
tác nguồn phân kém gây nên hậu quả nhiễm nguồn nước thải nặng.
Tích lũy phân gia súc từ chăn nuôi đã làm tăng nguy cơ ô nhiễm nguồn nước
(nước mặt và nước ngầm), ô nhiễm không khí (ô nhiễm mùi). Ô nhiễm nguồn
nước do chất thải chăn nuôi được báo cáo nhiều nhất là ô nhiễm các hợp chất hữu
cơ (NH
4
, P
2
O
5

, K
2
O) và vi sinh vật (E.coli, Coliform, các trực khuẩn đường ruột
khác hay ký sinh trùng), đặc biệt ở các nước có nền chăn nuôi công nghiệp phát
triển như Nhật Bản, Châu Âu và Thái Lan. (Haga, 1999; Nguyễn Văn Thanh,
2002; Truman et al., 2002).
Có rất nhiều hợp chất mùi được thải ra trong chăn nuôi, theo các nhà khoa học
Nhật Bản thì có khoảng chín hợp chất mùi gần nhất với các chất thải chăn nuôi là:
ammonia, methyl, ercaptan, hydrro sulfide, dimethyl sulfide, propionic acid, n-
butyric acid, n-valeric acid, và iso valeric acid. Trong đó, một số chất có
ảnh
hưởng đến ô nhiễm môi trường không khí chung và hiệu ứng nhà kính.
8
Ô nhiễm chất thải gia súc còn kéo theo một số hệ lụy khác làm cho môi trường
sống của con người và môi trường chăn nuôi gia súc kém bền vững trong tương
lai. Bệnh truyền nhiễm, ký sinh trùng,…biến đổi của các dòng vi sinh vật ký sinh
sống trong môi trường bị ô nhiễm đã trở thành nguồn dịch bệnh ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức khỏe con người.
Hạn chế ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi đã và đang rất đượ
c quan tâm ở
nhiều quốc gia trên thế giới. Bên cạnh hệ thống chuồng trại và xử lý chất thải liên
tục được cải tiến, các nước chăn nuôi phát triển đang sử dụng các hoá chất hấp thụ
mùi, bổ sung các hợp chất sinh học vào thức ăn nhằm giảm thiểu việc thải nitơ và
hạn chế mùi hôi thối ở phân. Bổ sung chế phẩm sinh học De-odorase vào thức ăn
nuôi heo thịt làm giảm hàm lượng khí NH
3
, giảm tỷ lệ chết, nâng tăng trọng và
giảm tiêu tốn thức ăn của Amon et al. (1994); Power and Tuck, (1994); Duffy and
Brooks, (1998); Cole et al. (1998).
Song song với nghiên cứu cải tạo một số mô hình chuồng trại của nước ngoài cho

phù hợp với điều kiện khí hậu của nước ta của Lê Thanh Hải (1999), Phạm Nhật
Lệ et al. (2000), bổ sung chế phẩm Micro-Aid vào thức ăn để giảm mùi hôi thối ở
phân của Nguyễn Đăng Vang et al (2000) thì việ
c nghiên cứu xử lý chất thải
bằng công nghệ sinh học cũng đang được quân tâm. Cho đến nay ước tính cả nước
ta đã phát triển được khoảng 30.000 công trình Biogas bằng du nhập có cải tiến
công nghệ Biogas của một số nước trên thế giới, đã góp phần hạn chế ô nhiễm môi
trường trong chăn nuôi đáng kể của Nguyễn Quang Khải (2002).
Những năm gần đây ở nướ
c ta chăn nuôi heo nông hộ đang tăng dần quy mô đầu
heo và một bộ phận đang phát triển theo hướng quy mô trang trại. Mặt trái của
vấn đề là tăng quy mô đầu gia súc mà chưa đi cùng với các giải pháp kỹ thuật
thích hợp thì việc gây ô nhiễm môi trường, giảm năng suất chăn nuôi và gia súc
nuôi trong môi trường bị ô nhiễm thì sản phẩm chăn nuôi không đáp ứng được yêu
cầu chất lượng sẽ là điề
u không tránh khỏi. Vì vậy việc nghiên cứu xây dựng các
mô hình chăn nuôi heo trong nông hộ, cũng như trong trang trại nhằm làm giảm ô
nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường cho cộng đồng dân cư là hết sức cần thi
ết.

2.4.CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI HEO.
2.4.1.Phân.
2.4.1.1.Lượng phân thải ra.
Theo Lochr (1984) được trích dẫn bởi Lăng Ngọc Huỳnh (2000), lượng phân thải
ra của gia súc thường thay đổi theo lượng thức ăn mỗi ngày như vậy có thể thay
đổi theo thể trọng. Lượng phân heo chiếm 6-8% thể trọng.
Lượng phân cũng có thể thay đổi theo tính chất của thức ăn và số lượng chất pha
vào như nước tiểu, chất lót chuồng,…
9
Lượng phân và nước thải của vật nuôi trong 24 giờ được Lê Văn Căn (1982), ghi

nhận như sau:
Bảng 2.3. Lượng phân và nước tiểu vật nuôi thải ra trong 24 giờ.
Loại gia súc Phân tươi (kg) Nước tiểu (kg)
Trâu
Bò
Ngựa
Heo
Dê, cừu
Gà, vịt
18-25
15-20
12-18
1,2-3,0
1,5-2,5
0,02-0,05
8-12
6-10
4-6
2-4
0,6-1
-
(Lê Văn Căn, 1982).
Với nguồn chất thải lớn như thế, nếu không xử lý thích hợp sẽ phát sinh nhiều mùi
rất hôi thối do hoạt động phân huỷ chất hữu cơ của các loại vi sinh vật có trong
chất thải gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Đồng thời gây ra các bệnh
truyền nhiễm do các loại vi khuẩn gây bệnh như Salmonella, Leptospira,... sống
trong phân có thể tồn tại lâu trong nước.
2.4.1.2 Đặc đ
iểm của phân heo.
Phân heo có chứa các chất dinh dưỡng cho đất có thể dùng phục vụ mùa màng,

làm giàu khoáng chất và cấu tạo của đất. Thành phần chất dinh dưỡng trong phân
heo thay đổi theo khẩu phần thức ăn, số lượng thức ăn, lượng nước uống mỗi
ngày, nhu cầu dinh dưỡng của từng cá thể.
Theo Suzuki Talsushiko, (1968) được trích dẫn bởi Lăng Ngọc Huỳnh, (2000)
thành phần trung bình của các loại phân tươi ở các gia súc được trình bày
ở bảng
sau:
10
Bảng 2.4. Thành phần hoá học phân tươi của các loại gia súc tại Nhật.
(Suzuki Talsushiko, 1968)
Thành phần dưỡng chất của phân còn thay đổi theo loài, do khả năng tiêu hoá khác
nhau và cũng thay đổi theo phân có chất độn chuồng hay không.
2.4.2.Nước tiểu.
Nước tiểu là phần chất dinh dưỡng đã được tiêu hóa, hòa tan vào máu, sau khi trao
đổi chất được bài tiết ra ngoài dưới dạng nước.
Lượng nước tiểu thải ra đã được trình bày trong bảng 2.3
Thành phần của nước tiểu tương đối đơn giản, tất cả đều là chất tan trong n
ước,
chủ yếu là urê, acid uric, acid hipuric và các muối vô cơ như muối của natri, kali,
canxi…
Thành phần dinh dưỡng trong nước tiểu của gia súc thay đổi theo loài, điều kiện
dinh dưỡng và khí hậu. Nước tiểu là một loại phân bón giàu đạm và kali, còn hàm
lượng lân thì ít hoặc không đáng kể. Nước tiểu heo nghèo đạm hơn các loại gia súc
khác.
Loại gia
súc

Nước
(%)
Chất

hữu cơ
(%)
N
(%)
P
2
O
5

(%)
K
2
O (%) CaO (%)
MgO
(%)
Cl
(%)
Trâu,bò
Lừa,ngựa
Heo
Dê,cừu
80
75
82
68
18
23
16
29
0,3

0,5
0,6
0,6
0,2
0,3
0,5
0,2
0,1
0,33
0,4
0,2
0,1
0,23
0,05
0,02
0,18
0,1
0,02
0,24
0,1
0,1
0,1
0,1
11
Theo Suzuki Talsushiko, (1968) thành phần nước tiểu của các loại gia súc ở Nhật
Bản như sau:
Bảng 2.5. Thành phần hóa học của nước tiểu gia súc.
Loại gia
súc
H

2
O (%)
Chất
hữu cơ
(%)
N (%)
P
2
O
5

(%)
K
2
O (%)
CaO
(%)
MgO
(%)
Cl (%)
Trâu,bò 92,5 3,0 1,0 0,01 1,5 0,15 0-0.1 0,1
Ngựa 89,0 7,0 1,2 0,05 1,5 0,02 0,24 0,2
Heo 94,0 2,5 0,5 0,05 1,0 0-0,2 0-0,1 0,1
Dê,cừu 87,0 8b,0 1,5 0,1 1,8 0-3,0 0,25 0,28
(Suzuki Talsushiko, 1968)
Theo Brandjes et al. (1996), sự bài thải đạm phân bố giữa phân và nước tiểu có
liên quan đến giá trị dinh dưỡng của khẩu phần thức ăn. Khẩu phần thức ăn có
hàm lượng đạm cao thì đạm bài thải qua nước tiểu cao, bài thải qua phân thấp.
Khẩu phần có hàm lượng đạm thấp thì đạm bài thải qua nước tiểu thấp, bài thải
qua phân cao. Sự phân bố đạm giữa phân và nước tiểu của heo được trình bày như

sau:
Bảng 2.6. Hàm lượng đạm giữa phân và nước tiểu của heo.
Loại heo % Đạm trong phân % Đạm trong nước tiểu
Heo nái (1) 27 73
Heo nái (2) 36 64
Heo tăng trưởng (1) 22 78
Heo tăng trưởng (2) 41 59
Ghi chú (1) Khẩu phần đạm cao, (2) Khẩu phần đạm thấp
2.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI
HEO.
Theo Nguyễn Quang Khải, (2005), nước thải ở trại chăn nuôi heo bao gồm chất
thải của heo (nước tiểu, phân) là chủ yếu, có lẫn thêm chất độn chuồng, thức ăn dư
thừa hoặc rơi vãi và nước dội rữa chuồng…Sản lượng và đặc tính của nước thải
12
phụ thuộc vào tuổi của heo, khẩu phần thức ăn, chế độ dinh dưỡng, lượng nước
dội rữa chuồng nhiều hay ít…
Mục đích của việc xử lý chất thải chăn nuôi:
• Tiêu diệt các loại mầm bệnh có trong chất thải đến mức an toàn, đảm bảo
điều kiện chăn nuôi trong trại chăn nuôi và khu vực khu dân cư xung quanh
trại.
• Hạn ch
ế đến mức thấp nhất sự thất thoát các dưỡng chất N, P, K trong
phân.
• Giảm hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước thải đến mức an toàn trước
khi thải ra dòng tiếp nhận.
• Tái sử dụng chất hữu cơ trong chất thải vào các mục đích có ích như làm
chất đốt (biogas), phân bón, làm thức ăn cho gia súc và nuôi trồng thủy sản.
Chất thải chăn nuôi bao gồm các chất thải rắ
n và lỏng, để việc xử lý có kết quả tốt
thường người ta phân loại và chọn lọc phương pháp thích hợp để xử lý một cách

có hiệu quả. Các phương pháp bao gồm hai nhóm chính là: xử lý không sinh học
và xử lý sinh học. (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008)
Xử lý không sinh học: bao gồm những cách xử lý bằng vật lý và hóa học
Xử lý vật lý: Phương pháp lắng cặn và thiêu ra tro.
• Sự lắng cặn (sự trầm tích): Ph
ương pháp này được sử dụng rộng
rãi để thu những chất rắn có thể lắng đọng xuống đáy, thường các
bể lắng có hình chữ nhật, hình vuông hay hình tròn.
• Sự thiêu ra tro: sử sụng nhiệt độ cao như lò sưởi để đốt phân, rác,
xác súc vật thành tro.
Xử lý hóa học: Bao gồm sự tiêu độc và sự ngưng kết hóa học
• Sự tiêu độc hay sát trùng: Mục đích làm giảm mật độ vi khuẩ
n và
để loại thải mầm bệnh ra khỏi nước. Có nhiều hóa chất có thể
dùng tiêu độc nước thải như chlorine, iodin, ozone.
• Sự ngưng kết hóa học: Thêm các hóa chất vào trong nước thải để
ngưng kết các particulate va colloisal và vì vậy làm giảm nhu cầu
oxy của chất thải.
Xử lý sinh học: Phương pháp xử lý yếm khí và hiếu khí.
Xử lý hiếu khí: Là quá trình phân giải các chất hữu cơ có sự hiện diện củ
a
oxy cho ra CO
2,
NH
3
, H
2
O, và năng lượng.
Xử lý yếm khí: Là sự phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện không có
oxy cho ra CH

4
, CO
2
, NH
3
.
13
Có rất nhiều biện pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi như: vật lý, hóa học hay vi
sinh được áp dụng trên thế giới. Tuy nhiên, tùy theo hoàn cảnh kinh tế, trình độ
phát triển khoa học kỹ thuật mà ở mỗi nước áp dụng một cách hợp lý.
Các biện pháp quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải có hiệu quả trong chăn nuôi ở
Việt Nam phải bao gồm các biện pháp xử lý thích hợp và sử dụng chúng trong
trồng trọ
t. Để đáp ứng được yêu cầu trên chúng ta nên áp dụng các biện pháp như:
phơi khô, ủ hoai hiếu khí, ủ hoai yếm khí, tạo ra năng lượng bằng biện pháp sinh
học (biogas), hay nuôi trùn đất,…
2.6. PHƯƠNG PHÁP Ủ HIẾU KHÍ.
2.6.1 Nguyên lý cơ bản.
Nguyên lý cơ bản của quá trình ủ phân hiếu khí là các vi sinh vật phân hủy các
chất hữu cơ để tạo ra khí CO
2
, nước, nhiệt độ, ẩm độ và sản phẩm hữu cơ tương
đối đồng nhất. Dưới điều kiện thích hợp thì tiến trình phân hủy này được tiến hành
qua 3 giai đoạn (pha) chính: (1) pha nhiệt độ trung bình (mesophilic phase), giai
đoạn này chỉ kéo dài trong vài ngày, (2) pha nhiệt độ cao (thermophilic phase),
giai đoạn này kéo dài trong vài ngày đến vài tháng, (3) pha thành thục kéo dài
trong nhiều tháng, nhiệt độ giảm dần đến khi bằng với nhiệt độ môi trường và giữ
vữ
ng ở đó trong nhiều tháng. (Nancy et al., 2000).
Trong suốt quá trình phân hủy chất hữu cơ của phân gia súc thì có rất nhiều loại vi

sinh vật tham gia như vi khuẩn ưa ấm (mesophilic), làm tăng nhanh quá trình bẻ
gãy các hợp chất hữu cơ phức tạp và chính quá trình này tạo ra một lượng nhiệt để
làm môi trường sống thích hợp cho các nhóm vi khuẩn ưa nhiệt (thermophilic)
phát triển và tiếp nối tiến trình. Ngoài vi khuẩn là vi sinh vật đóng vai trò chính
trong quá trình làm hoai phân chiếm từ
80-90%, nấm mốc, động vật nguyên sinh
(protozoa) và một số thủy sinh đơn giản (rotifers) như trùng bánh xe hay trùng
lông mao cũng tham gia vào quá trình này, chúng được tìm thấy trong nước vắt
hữu cơ của phân ủ hoai. (Nancy et al., 2000).
Quá trình ủ phân thường là hiện tượng phân hủy sinh học hiếu khí nhưng thực tế
nó có thể xảy ra trong cả điều kiện yếm khí. Ủ phân hiếu khí là quá trình phân giải
các chất hữu cơ có sự hiện diệ
n của oxy cho ra CO
2
, H
2
O, NH
3
và năng lượng. Ủ
phân yếm khí là sự phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy cho ra
CH
4
, CO
2
, NH
4
và một số gas khác, một số axit hữu cơ phân tử thấp, NH
4
sau đó
được oxy hóa thành NO

3
-
bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter.

14
2.6.2 Các phản ứng sinh hóa trong quá trình ủ phân hiếu khí.
Sự phân hủy của Protein trong chất thải như sau:
Protein Peptides aminoacids NH
4
+
nguyên sinh
chất của vi sinh vật hoặc NH
3
.
Sự phân hủy của Carbohydrates như sau:
Carbohydrates đường đơn acid hữu cơ CO
2
và
nguyên dinh chất của vi sinh vật.
Quá trình ủ phân hiếu khí có thể chia ra làm 4 giai đoạn như sau:
• Giai đoạn chậm: Là thời gian cần thiết để vi sinh vật thích nghi và tạo
khuẩn lạc trong mẻ ủ.
• Giai đoạn tăng trưởng: Ở giai đoạn này nhiệt độ tăng lên do nhiệt của các
quá trình sinh học và đạt đến giới hạn của các vi sinh vật ưa ấm.
• Giai đ
oạn ủ nhiệt: Giai đoạn này nhiệt độ tăng lên đến mức cao nhất, thích
hợp cho sự hoạt động của các vi sinh vật ưa nhiệt. Giai đoạn này rất thuận
lợi cho việc cố định chất thải và vô hiệu hóa vi sinh vật gây bệnh.
• Giai đoạn thành thục (giai đoạn kháng hóa): Giai đoạn này nhiệt độ giảm
dần cho đến lúc nhiệt độ ổn

định và bằng với nhiệt độ môi trường. Quá
trình lên men thứ cấp diễn ra biến các chất thải thành mùn hữu cơ. Đồng
thời cũng diễn ra quá trình biến NH
3
thành NO
3
-
do tác động của vi khuẩn
Nitrosomonas và Nitrobacter. Quá trình diễn ra chậm do đó cần có một
thời gian đủ dài để đạt sản phẩm có chất lượng cao.
Nitrosomonas
NO
4
+
+ 3/2 O
2
NO
2
-
+ 2H
+
+ H
2
O (1)
Bacteria
Nitrosomonas
NO
2
-
+ ½ O

2
NO
3
-
(2)


Bacteria

Kết hợp (1) và (2) ta có phương trình:

NH
4
+ 4O
2
NO
3
-
+ 2H
+
+ H
2
O (3)
NH
4
+
tham gia vào quá trình tổng hợp thành tế bào mới của vi khuẩn theo phương
trình sau đây: