Tiểu luận ứng dụng công nghệ sinh thái trong chăn nuôi

MỤC LỤC


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 ni trồng thủy sản

14

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

15

Hình 5:Chăn ni 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 q trình ủ hiếu khí
Hình 8: Sơ đồ lắp đặt bồn biogas composite
Hình 9: Hầm biogas nắp cố định kiểu KT.2
Hình 10: Lắp đặt thực tế hầm biogas KT.2
Hình 11: Hầm biogas nắp nổi
Hình 12: Túi biogas nhựa PE
Hình 13: Hầm biogas phủ nhựa HDPE
Hình 14: Mơ hình VAC
Hình 15: Nơng trại ni tơm trên cát của người dân Quảng Bình

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

18

16

19
21
23
27
27
28
29
30
31
33
34

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
Bảng 3: Một số loại chế phẩm sinh học dùng trong chăn nuôi
Bảng 4: Số lượng gia súc Việt Nam năm 2016
Bảng 5: Lượng phân của các gia súc lớn

2

8
9

16
24
24


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 (khơng kể phần diện tích đất bị băng bao phủ). Chăn ni đóng góp
khoảng 40% GDP nơng nghiệp tồn 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 mơi trường, ngồi chất thải
rắn và chất thải lỏng, ngành chăn ni 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 mơi 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 ni
chất lượng cao khơng chỉ có thể giúp đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của
con người về các sản phẩm có ngn 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 ni 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 ni. Chúng ta đã có một
số chương trình, dự án hợp tác quốc tế về xử lý chất thải chăn nuôi (với FAO,
3


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
ni nước ta chưa được xử lý nhiều, hoặc có xử lý nhưng công nghệ chưa triệt
để. quản lý nhà nước về bảo vệ mơi trường trong chăn ni cịn 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 mơi trường trong chăn ni, thậm chí nhận thức của
người chăn ni về mặt này cịn rất hạn chế.
Do nhận thức được tầm quan trọng của ngành chăn nuôi và việc xử lý
chất thải trong chăn nuôi trong cơng tác bảo vệ mơi trường, nhóm sinh viên
khoa Mơi 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 mơn học Cơng 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!

4


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, cơng tác quản lý mơi trường chăn ni cịn 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 ni 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 thơng,
bảo quản cịn 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 ni cịn nhiều khó khăn.
Ě Cơng 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

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.

5


- Rác thú y.
- Nước tiểu của vật nuôi

Chất thải lỏng

- 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, hơ hấp, thải phân,…
Chất thải khí

- Khí ơ nhiễm bởi bụi thức ăn chăn ni, bụi hóa chất sát

trùng,…

- Mùi hôi tanh của phân, nước tiểu vật nuôi.
- Đa số các lồi vật ni đều có tập tính sinh hoạt gây

Tiếng ồn

nhiều tiếng ồn mạnh như khi đói địi 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 ni như trên, theo tính tốn 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
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
Bảng 1: Tổng lượng phân gia súc, gia cầm thải ra môi trường trong giai đoạn
Năm

2009-2011 (đơn vị: triệu tấn)
6


(nguồn: Bộ Nơng 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 ni 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 khơng khí do phát thải nhiều khí độc như CO 2 (cịn gây hiệu ứng nhà kính),

CH4, ... đặc biệt H2S có mùi trứng thối có thể gây chống, nơn mửa cho người
hít phải. Ngồi ra cịn 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 ni dưỡng chăm
sóc cơ bản thì thu được kết quả như sau:
Tổng lượng nước thải
Tổng cộng
Lợn
Trâu
Bị
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
Bảng 2: Tổng lượng nước thải chăn ni gia súc giai đoạn 2009 – 2011
(đơn vị: triệu tấn)
(nguồn: Bộ Nông nghiệp & PTNT)

Năm

Như vậy, chỉ ước tính với lượng nước tiểu bài tiết trung bình ở lợn là 0,8
lít/con/ngày, ở trâu bị 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 ni khơng 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,...

7


Đối với ơ nhiễm khí và tiếng ồn thì ngành chăn ni đóng góp khá tích
cực do đặc thù đối tượng sản xuất là các lồi 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 hơi tanh rất khó chịu.
2.1.3. Tình hình xử lý chất thải chăn ni
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, ngồi ra cịn làm rối loạn độ
phì của đất, gây phì dưỡng, ơ nhiễm đất và ơ nhiễm nước. Chưa kể nguồn khí
thải CO2 phát tán do hơi thở của vật ni.
Do khơng có sự quy hoạch ban đầu, nhiều xí nghiệp chăn ni, lị mổ, xí
nghiệp chế biến thực phẩm còn nằm lẫn trong khu dân cư, trong các quận nội
thành, sản xuất chăn ni cịn nhỏ, manh mún, phân bố rải rác trong khi sản
xuất nơng nghiệp có lợi nhuận thấp, giá cả bấp bênh, thị trường khơng ít ổn
định. Vì vậy, sức đầu tư vào khâu xử lý mơi trường trong chăn ni cịn 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, khơng qua kiểm sốt giết mổ, nước sử
dụng chất thải từ các lò mổ khơng được kiểm sốt cũng là nhân tố tác động làm
tăng ơ nhiễm mơi trường.
Ơ nhiễm do chăn ni đặc biệt là chăn nuôi lợn không chỉ làm hôi tanh
không khí mà cịn ảnh hưởng nặng tới mơi 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 ni thả rông, chăn thả trên đất dốc, đầu nguồn nước,... cịn 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.

8


Khối lượng chất thải rắn trong chăn ni 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, bị, gia cầm), ni 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 nơng nghiệp nói chung
và ngành chăn ni nói riêng trong việc bảo vệ mơi trường chăn ni 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 ni. Nhiều mơ hình khuyến nơng chăn ni
(lợn, gà) được xây dựng có tiêu chí an tồn 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 chun sâu về mơi trường trong chăn ni 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 ni do ô nhiễm và sự cố môi trường (chủ động ứng phó)
là cơng tác đã và đang được nhiều bộ, ngành, các cấp chính quyền và người
chăn ni 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
9


các quy mơ chăn ni, ... cịn 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 cịn ít.
2.3. Ngun nhân của thực trạng quản lý mơi trường chăn ni cịn yếu
kém
-

Trình độ quản lý và kỹ thuật chăn nuôi của người chăn ni cịn yếu.
Phương thức và tập qn chăn ni ở nước ta còn lạc hậu.
Quan tâm và đầu tư chưa đúng mức.

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 ni. 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 ơ 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 cơng nghệ sinh thái vào chăn
ni phổ biến:

3.1. Chế phẩm sinh học
3.1.1. Men sinh học
a. Chế phẩm sinh học E.M

10


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 lồi vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí
thuộc các nhóm : vi khuẩn quang hợp,

Hình 1: Một số loại chế phẩm sinh
học bán trên thị trường
(nguồn: />
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
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 lồi thủy hải sản.
ĐBSCL hiện có nhiều trại chăn ni heo, gà, bị, ao ni tơm cá đã sử
dụng chế phẩm E.M vào các mục đích này đều thấy hiệu quả. Có nhiều cách sử
11


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 q trình
xử lý các chất ơ 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 ni.
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 m 3 nước ao (pha loãng

khi tạt).
- Liều lượng và thời gian định kỳ có thể điều chỉnh theo mơi 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.

12


Hình 2: Hoạt động ni 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 hơi 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 ni uống.
- Khử mùi chuồng ni và mơi trường xung quanh.
- Pha 1 lít E.M với 20 lít nước sạch rồi cho vào bình phun, phun như thuốc
khử trùng thơng thường (vào cả khơng khí, chuồng trại, động vật, mơi
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.

13


Hình 3: Chăn ni 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 ni và rác sinh hoạt (ảnh minh họa)
(nguồn: />Ngồi E.M, cịn 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

14

Tác dụng

Xuất xứ


1

Deodorase

Chất tách từ thảo mộc

Giảm khả năng sinh NH3

Thái Lan,
Đức

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 dịi phân

Thái Lan,
Đức

8

DK,
Sarsapomin 30

Chất chiết từ thảo mộc

Giảm khả năng sinh NH3

Hoa Kỳ

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
( />3.1.2. Chăn nuôi trên đệm lót sinh học
Chăn ni 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

15


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 ni 2011- 2013và đã có
Thơng 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 ni trên đệm lót sinh học là
hướng đi mới và thu được những kết quả bước đầu đã được khẳng định là khơng
gây ơ nhiễm mơi 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 nơng hộ”.
Theo kết luận trên thì chăn ni trên đệm lót sinh học giảm gây ơ nhiễm
mơi trường và phù hợp nhất đối với mơ hình chăn ni nơng 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.

16

Hình 5:Chăn ni 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.

17


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 q 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 trị trong việc
hình thành nguyên sinh chất của vi khuẩn hoặc NH3.
Đối với carbonhydrate, q 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.

18


Q trình ủ phân compost có thể diễn ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kị
khí Nhìn chung, cả 2 q 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 hồn 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 – 40 oC) 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 vơ 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 đổi các chất
thải thành mùn hữu cơ Ngồi ra, cịn 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)
19


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, q 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.
3.2.3. Lợi ích và hạn chế của việc ủ compost
1. Lợi ích:

-

Ổn định chất thải: q trình ủ phân compost giúp phân hủy các hợp chất

hữu cơ dễ phân hủy sinh học thành các chất vô cơ ổn định.
- Vơ hiệu hóa các mầm bệnh: Nhiệt độ cao trong q trình ủ (có thể lên tới
60 – 70oC) và kéo dài trong vài ngày có khả năng vơ hiệu hóa các mầm

bệnh có trong chất thải như vi khuẩn, nấm, trứng ký sinh trùng… Vì vậy,
sản phẩm của q trình ủ có độ an tồn cao.
20


-

Cải tạo đất và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng: khống 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 vơ hiệu hóa
hồn tồn 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 khơng q 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 thơn.
Lợi ích của nó mang lại là tạo nguồn năng lượng để thắp sáng, sưởi ấm, chạy
máy phát điện; chất cặn thải sau q trình lên men dùng để bón cho cây trồng sẽ
hạn chế được việc sử dụng phân hoá học.

21


Ngồi ra, trong q 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 ơ nhiễm mơi 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 nơng nghiệp.

Hình 8: Sơ đồ lắp đặt bồn biogas composite
(nguồn: />3.3.1. Tiềm năng của nguồn nhiên liệu khí biogas từ chất thải
chăn ni nước ta
Vật ni

Heo

Trâu

Bị

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 ni
Khối lượng phân (Kg/ngày)
Trâu, bị
14
Heo
2,5
Bảng 5: Lượng phân của các gia súc lớn
(Nguồn: TS. Dương Nguyên Khang, ĐH Nơng Lâm Tp.HCM)
* Lượng khí biogas có thể thu được 1 ngày từ trâu và bò:
22


(5.470.000 + 2.530.000) x 14 x 0,036 = 4.032.000 m3/ngày
(1 kg phân trâu/bị 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).

Tính tốn 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
23


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 tồn 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 ni, góp phần giảm phát thải đã được nêu ra… Do đó
xử lý chất thải nơng 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
khai ứng dụng phát triển theo qui mô chăn ni và nhu cầu của trang trại. Đã có
3 dạng thiết kế hầm xử lý yếm khí biogas: túi nylon, hầm xây KT1 của Trung
quốc, phủ nhựa HDPE. Mô hình túi ủ nylon đã thực hiện từ những năm 1989.
Đến nay đã có trên 70.000 hệ thống cho cả nước, phát triển nhiều nhất là miền
Đông Nam Bộ, nơi có qui mơ chăn ni lớn. Ước tính sơ bộ, 1 hệ thống sản
xuất 4 m3 gas ngày thì tổng lượng gas của 70.000 túi biogas đã tạo ra tới
280.000 m3 gas/ngày, tương đương với 148.000 m3 CH4 (mêtan). Một m3 mêtan
khi đốt cháy toả ra một nhiệt lượng tương đương với 1,3 kg than đá; 1,15 lít
xăng; 1,17 lít cồn; hay 9,7 kW điện. Điều này đã cho thấy sự tiết kiệm rất lớn
nguồn nhiên liệu từ xử lý chất thải chăn nuôi gia súc. Người ta ghi nhận rằng
nhiệt năng tạo ra từ 1 lít dầu HFO là 40,9 MJ/lít, trong lúc của khí mêtan là 35,9
24


MJ/m3 . Như vậy 1,1 m3 mêtan có thể thay thế 1 lít dầu HFO. Tuy nhiên, trong
thực tế do hiệu suất đốt lớn hơn trong lò đốt dầu nên chỉ cần 1 m 3 mêtan là đủ

thay thế cho 1 lít dầu HFO. Hiện nay, ở các trang trại lớn nhà chăn nuôi lựa
chọn công nghệ biogas phủ nhựa HDPE lấy gas chạy máy phát điện cung cấp đủ
cho nhu cầu năng lượng tại trang trại này với mức chi phí hồn trả vốn đầu tư
trong vịng 1 – 2 năm tùy theo nhu cầu sử dụng tối đa nguồn năng lượng tái tạo
này, chưa tính đến việc xây dựng qui trình CDM (Clean development
mechanism: Cơ chế phát triển sạch) để bán tín chỉ giảm phát thải. Ví dụ: Ở trại
heo 8.000 con, sử dụng 25 triệu đồng tiền điện; đầu tư trang bị hệ thống biogas,
máy phát điện để xử lý phân tạo biogas khoảng 200 triệu… trong vịng 10
thángđã hồn trả vốn đầu tư cho hệ thống này.
3.3.2. Các công nghệ biogas phát triển ở nước ta
1. Hầm biogas nắp cố định hình vịm Trung Quốc
Đây là loại hầm được nghiên cứu và xây dựng rộng rãi ở Trung Quốc từ
năm 1936, sau đó ở nhiều nơi khác cho tới nay. Vật liệu xây dụng chủ yếu là
gạch và xi măng. Hầm có cấu trúc vững, độ bên cao, áp suất gas cao. Nhược
điểm chủ yếu là cần phải có kỹ thuật viên tay nghề cao để xay dựng và bảo trì,
giá thành cao.

Hình 9: Hầm biogas nắp cố định kiểu KT.2
(nguồn: mientayvn.com)

25