Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi đến vi sinh vật nước

Chương 1:
GIỚI THIỆU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Con người hiện nay là sinh vật đứng đầu trong các giới. Con người khai thác tài
nguyên, sản xuất thực phẩm, gầy dựng cuộc sống để phục vụ cho nhu cầu của mình. Bên
cạnh việc gây tác hại khơng nhỏ cho mơi trường thì hiện nay chúng ta cũng đang ra sức hồi
phục lại phần nào thiệt hại. Nhưng thời gian qua việc gây ô nhiễm đã ảnh hưởng khơng ít
như: làm biến đối nguồn nước gây nên dịch ung thư ở một số làng nhỏ, ô nhiễm nguồn biến
khiến số lượng cá giảm nặng nề gây thiệt hại cho cư dân miền biến. Và trong số đó, mới nhất
được phát hiện gần đây thì chính là việc vi sinh vật bị biến thế cấu trúc gen trong một con
kênh bị ô nhiễm. Ngày nay, tuy con người đang làm chủ vi sinh vật, sử dụng chúng để xử lý
nguồn nước thải nhưng mặc khác chúng ta cũng không thế lường trứơc được hậu quả một
khi có sự thay đổi xảy ra.
Nhưng nhờ vào sự thay đối đó mà ta có thế kiếm tra đánh giá được mức độ ô nhiễm
của môi trường, mà chủ yếu là mơi trường nước.
Bên cạnh đó, phải kế đến chăn nuôi, vốn là một ngành rất quen thuộc, bởi vì đã có từ
rất lâu trên thế giới. Ban đầu chỉ ở quy mơ gia đình nhằm đảm bảo nguồn thực phẩm động
vật hoặc sức kéo cho hộ hay nhóm gia đình nhỏ. Nhưng hiện nay ngành chăn ni đã phát
triển ở mức độ sản xuất hàng hoá với quy mô ngày càng lớn nhằm cung cấp một số lượng
lớn thực phẩm động vật cho nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Các tiến bộ khoa
học liên tục được áp dụng nhằm tạo ra năng suất và chất lượng cao hơn. Tuy nhiên từ q
trình chăn ni tập trung cao độ này đã nảy sinh một vấn đề thu hút sự quan tâm của xã hội,
đó là ô nhiễm môi trường. Khó khăn trong việc thu gom, tồn trữ và xử lý các chất thải chăn
nuôi là những vấn đề đầu tiên gắn liền với chăn nuôi tập trung.
Chất thải trong chăn nuôi heo bao gồm phân, nước tiểu, chất độn, thức ăn rơi vãi và
nước làm vệ sinh chuồng trại. Khơng giống như phân bị hay phân gia cầm khác, việc xử lý
và quản lý chất thải trong chăn ni gặp rất nhiều khó khăn, Chất thải gia súc còn tác hại ở
phạm vi lớn hơn, thong qua việc gây ơ nhiễm đất, nước, khơng khí, gây ảnh hưởng đến sức
khoẻ con người. Đối với ô nhiễm môi trường nước do chất thải chăn nuôi bao gồm cả hiện
tượng phú dưỡng hoá đối với nước mặt làm cho nước có mùi khó chịu khơng sử dụng được,
bên cạnh đó chính sự phát triển của tảo thường dẫn đến sự tái ô nhiễm.

1


Ớ các nước chăn nuôi công nghiệp, chăn nuôi là một trong những ngành gây ô
nhiễm lớn nhất và đang là mối quan tâm của nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Anh, Hàn
Quốc... Nhiều nghiên cứu đã thực hiện trên các mặt quản lý, xử lý và sử dụng nhằm tái sử
dụng các chất thải chăn nuôi. Tại các nước Ãn Độ, Trung Quốc những nghiên cứu ứng dụng
sản xuất biogas từ phân gia súc làm phân bón đã thực hiện rất nhiều từ những năm 1970
(Broda; Kijne).
Ớ Việt Nam, khía cạnh mơi trường của ngành chăn ni mới chỉ được quan tâm
trong một vài năm trở lại đây khi ngành chăn ni hàng hố đang ngày càng gia tăng. Một số
ít nghiên cứu về sử dụng phân gia súc vào các mục đích kinh tế khác như phân bón, biogas...
đã được thực hiện. Tuy nhiên chưa có những nghiên cứu đánh giá tồn diện hiện trạng ơ
nhiễm mơi trường do chăn ni nhằm xây dựng các chính sách quản lý, các giải pháp kỹ
thuật giảm thiếu ô nhiễm và tái sử dụng hợp lý chất thải gia súc. Do vậy đây là một trong
những vấn đề được quan tâm nhất hiện nay tại nước ta.
Và chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải chăn
nuôi đến vi sinh vật nước” sẽ giúp chúng ta thấy được phần nào khía cạnh đáng ngại của vấn
đề.
1.2.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
+ Tìm hiếu hiện trạng chăn nuôi, hiện trạng ô nhiễm môi trường nước do chất thải
chăn nuôi heo thải ra tại 1 trại chăn nuôi trên địa bàn xã Tân Lâm, huyện cần Đước, tỉnh
Long An.
+ Đánh giá hiện trạng hoạt động của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi tại
trại.
+ Đưa ra nồng độ xả thải thích họp vào mơi trường.
+ Góp phần thúc đầy cải thiện ô nhiễm môi trường từ hoạt đông sản xuất chăn nuôi ở
trại phát triển theo hướng bền vững nhằm hạn chế được những tác hại đế sức khoẻ con
người, gia súc, gia cầm và hạn chế lan truyền dịch bệnh.

1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu
Các phương pháp nghiên cứu chính trong luận vãn là:
+ Điều tra thực địa, lấy mẫu, phân tích trong phịng thí nghiệm.
+ Nghiên cứu, phân tích kinh nghiệm về quản lý và phịng chống ơ nhiễm tại các trại
chăn ni trên thế giới.

2


1.4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
♦♦♦ Ý nghĩa khoa học: Dựa trên kết quả nghiên cứu, xác định được những biến đối xa
hơn của vi sinh vật, xác định được những độc chất gây hại cho môi trường và đời sống con
người.
♦> Ý nghĩa thực tiễn: Do lượng xả thải ngày càng nhiều làm cho môi trường nước ngày
càng ô nhiễm nặng nề hơn, gây ra nhiều tốn thất nặng nề về kinh tế. Do nhu cầu mỹ quan đô
thị và nhu cầu cải thiện nguồn nước.
Dùng đúng phương pháp xử lý vấn đề ô nhiễm, không phải bất cứ phương pháp nào
cũng thích họp.

Chương 2 :
TỔNG QUAN
2.1. VAI TRỊ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA NGÀNH CHĂN NI
2.1.1.

Vai trị:

Các vật ni vốn là các động vật hoang được con người thuần dưỡng, chọn giống, lai
tạo, làm cho chúng thích nghi với cuộc sống gần người.
Chăn nuôi là ngành cố xưa nhất của nhân loại, nó cung cấp cho con người thực phẩm
có dinh dưỡng cao, nguồn đạm động vật như thịt, sữa, các sản phẩm từ sữa, trứng. Sản phẩm

của ngành chăn ni cịn là ngun liệu cho cơng nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng (tơ tằm,
lông cừu,da), cho công nghiệp thực phẩm (đồ hộp), dược phẩm và cho xuất khẩu. Ngành
chăn ni cịn cung cấp sức kéo và phân bón cho ngành trồng trọt, tận dụng phụ phẩm của
ngành trồng trọt. Trồng trọt kết hợp với chăn nuôi tạo ra nền nông nghiệp bền vững.
2.1.2.

Đặc điểm:

Sự phát triển và phân bố ngành chăn nuôi phụ thuộc chặt chẽ vào cơ sở nguồn thức
ăn. Đây là đặc điếm quan trọng nhất. Ngoài nguồn thức ăn ở các đồng cỏ tự nhiên ra thì phần
lớn thức ăn của ngành chăn ni đều do ngành trồng trọt cung cấp.
Cơ sở thức ăn cho chăn ni đã có tiến bộ vượt bậc nhờ những thành tựu khoa học kỹ thuật. Các đồng cỏ tự nhiên được cải tạo, các đồng cỏ trồng với các giống mới cho năng
suất và chất lượng cao ngày càng phố biến. Thức ăn cho gia súc, gia cầm được chế biến bằng
phương pháp công nghiệp.

Trong nền nông nghiệp hiện đại, ngành chăn ni có nhiều thay đối
về hình thức (từ chăn thả, sang chăn nuôi nửa chuồng trại, rồi từ

3


chuồng trại đến chăn nuôi công nghiệp) và theo hướng chun mơn
hố (thịt, sữa, len, trứng...)
2.1.3.

Các ngành chăn ni:

2.1.3.1.

Ngành chăn ni gia súc

Trâu, bị là các loại gia súc lớn được nuôi phổ biến để lấy thịt, sữa, da và các sản
phẩm khác. Ớ các nước đang phát triển, trâu bị là nguồn sức kéo chủ yếu trong nơng nghiệp.
Thịt trâu, bò chiếm khoảng 40% sản lượng thịt sử dụng trên tồn thế giới.
♦♦♦ Chăn ni bị
Bị chiếm vị trí hàng đầu trong ngành chăn nuôi, thường được chuyên môn hoá theo
ba hướng: lấy thịt, lấy sữa hay lấy thịt - sữa. Bị thịt được ni phố biến trên các đồng cỏ
tươi tốt ở châu Âu, châu Mĩ theo hình thức chăn thả. Trước khi đưa vào lò mổ, bò được vỗ
béo ở các chuồng trại với thức ăn chế biến tổng hợp. Bị sữa được ni chủ yếu trong các
chuồng trại, được chăm sóc chu đáo, áp dụng những thành tựu chăn ni hiện đại.
Đàn bị của thế giới vào đầu thế kỉ XXI có trên 1,3 tỉ con, với sản lượng thịt gần 50
triệu tấn/năm. Nước có đàn bị đơng nhất là Ãn Độ, nhưng bị ở nước này được nuôi dưỡng
kém, sức sinh sản thấp. Những nước sản xuất nhiều thịt bò và sữa bò nhất là Hoa Kì, Braxin, các nước EU, Trung Quốc, Ác-hen-ti-na.
♦♦♦ Chăn ni trâu
Trâu là vật ni của miền nhiệt đới nóng ẩm. Hiện nay, người ta nuôi trâu chủ yếu đế
lấy sức kéo, phân bón, da và sữa. Đàn trâu của thế giới hiện có trên 160 triệu con. Khu vực
ni nhiều trâu nhất là Nam Á, Đông Nam Á.
♦♦♦ Chăn nuôi lợn
Lợn là vật nuôi quan trọng thứ hai sau bò, dùng đế lấy thịt, mỡ, da. Sản lượng thịt
lợn hiện nay vượt sản lượng thịt trâu, bò. Đối với các nước đang phát triển, ni lợn cịn tận
dụng được nguồn phân bón mộng.

Thức ăn cho lợn cần nhiều tinh bột. Ngồi ra, lợn có thế được ni
bằng thức ăn thừa của người và phế, phụ phẩm của các nhà máy
chế biến thực phẩm. Vì vậy, SVTH: Dương Huỳnh Anh

4


lợn thường nuôi tập trung ở các vùng trồng cây lương thực thâm canh, các vùng ngoại thành.

Đàn lợn của thế giới hiện nay có trên 900 triệu con, trong đó gần Vz thuộc về Trung
Quốc.
2.1.3.2.

Chăn ni gia cầm

Chăn ni gia cầm có mặt ở tất cả các quốc gia trên thế giới, đế cung cấp thịt, trứng
cho bữa ăn hàng ngày của con người và là nguyên liệu cho công nghiệp chế biến thực phẩm.
Trong các loại gia cầm thì gà là vật ni quan trọng hơn cả.
Số lượng gia cầm của thế giới tăng nhanh, hiện có trên 15 tỉ con. Trung Quốc, Hoa
Kì, các nước EU, Bra-xin, Liên bang Nga, Mê-hi-cơ là những nước có ngành chăn ni gia
cầm phát triển.
2.2. Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG DO NGÀNH CHĂN NI:
2.2.1.

Nguồn phát thải ơ nhiễm:

Chất thải sinh ra do hoạt động chăn nuôi bao gồm ở dạng rắn, lỏng như: phân, thức
ăn rơi vãi, nước tiếu, nước rửa chuồng, ... và khí thải chăn ni thải ra. Mặt khác, khối lượng
chất thải sinh ra từ vật nuôi phụ thuộc vào chủng loại, giống, giai đoạn sinh trưởng, chế độ
dinh dưỡng và phương thức vệ sinh chuồng trại.
Bủng 2.1: Lượng phân gia súc, gia cầm thải ra hàng ngày tính trên phần trăm tỉ
trọng cơ thể (Nguồn: Trương Thanh Cảnh, 2006)
Loại gia súc

Khối lượng phân (% tỉ trọng)

Heo

6-8

Bò sữa

7-8

Bò Thịt

5-8

Gà, vịt

5

2.2.2.

Thành phần chất thải chăn nuôi heo:

2.2.2.1. Chất thải rắn:
♦♦♦ Phân:
Phân là chất thải rắn do heo bài tiết ra mỗi ngày, ở dạng răn hoặc lỏng. Tuỳ vào độ
tuối, chế độ dinh dưỡng mà số lượng, thành phần của phân khác nhau.
Thành phần phân heo chủ yếu gồm nước (56 - 83%) và các chất hữu cơ. Ngoài ra cịn
có các chất dinh dưỡng N, p, K dưới dạng các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Phân heo nói chung
được xếp vào loại phân lỏng hoặc hơi lỏng.
Bảng 2.2: Thành phần hố học của phân heo có trọng lượng từ 70 - lOOkg.
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998)


Đặc tính

Đơn vị

Giá tộ

pH

-

6.47-6.95

Vật chất khơ

g/kg

213-342

NH4-N

g/kg

0.66-0.76

Nt

g/kg

7.99-9.32

Tro

g/kg

32.5 -93.3

Chất xơ

g/kg

151 -261

Carbonates

g/kg

0.23-2.11

Các axit béo mạch ngắn

g/kg

3.83-4.47

Theo nghiên cứu của TS.Trương Thanh Cảnh(1997, 1998) thì Ntàng trong phân heo
70 - 100 kg chiếm từ 7.99 - 9.32 g/kg. Đây là nguồn dinh dưỡng có giá trị, cây trồng dễ hấp
thu và góp phần cải tạo đất nếu sử dụng họp lý. Ngoài ra, trong phân heo cũng như phân gia
súc còn chứa rất nhiều virus, ấu trùng, trứng giun sán... có hại cho sức khoẻ của con người và
gia súc. Các loại này có thế tồn tại vài ngày đến vài tháng trong phân, trong nước thải và trong
đất.
♦♦♦ Xác gia súc:
Chúng có đặt tính phân huỷ sinh học, bốc mùi hơi thối lan nhanh trong khơng khí và

cũng như tác nhân truyền bệnh cho người và vật nuôi. Thông thường heo chết sau 2 ngày là
sinh mùi rất khó chịu, nếu khơng xử lý kịp thời để lâu sẽ gây tác hại rất nghiêm trọng cho mơi
trường. Do đó, chuồng trại nơi có vật nuôi chết cần phải vệ sinh và khử trùng. Một số hộ chăn
ni gia đình xử lý đối với những con heo bị chết đều không đúng theo tiêu chuẩn, họ thường
xử lý bằng cách khi thấy heo có dấu hiệu bị bệnh sắp chết thì đem bán với giá cực rẻ. Điều
này có hại cho sức khoẻ con người khi dùng phải heo bệnh chưa qua kiếm dịch.
♦♦♦ Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y:
Các vật dụng, chăn nuôi hay thú y bị loại bỏ như bao bì, kim tiêm, thuốc thú y, ... cũng
là một nguồn quan trọng dễ gây ô nhiễm môi trường.
♦> Thức ăn thừa, các chất thải khác:
Trong những trường họp chăn nuôi dùng 0 lót như rơm rạ, vải, ... sau một thời gian sử
dụng phải bỏ đi vì những chất thải này có thế mang theo phân, nước tiếu và vi sinh vật gây
bệnh. Thức ăn thừa từ chăn nuôi cũng góp phần gây ơ nhiễm mơi trường vì hầu hết đều là chất
hữu cơ dễ phân huỷ như cám , ngũ cốc, tôm, ... và trong tự nhiên những chất này bị phân huỷ
sinh ra mùi khó chịu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.


2.2.2.2. Nước thải
❖ Nước tiểu:
Nước tiếu heo có thành phần chủ yếu là nước(chiếm trên 90% tống khối lượng nước
tiểu), ngồi ra cịn có một lượng lớn Nitơ(chủ yếu dưới dạng Urê) và photpho. Và khi nước
tiếu được động vật bài tiết ra ngồi, trong điều kiện có oxy ở môi trường , chúng dễ dàng phân
huỷ tạo thành ammoniac gây mùi khó chịu. Tuy nhiên có thế dùng bón cho cây vì đây là
nguồn giàu Nitơ, Photpho và Kali. Thành phần nước tiểu thay đổi tuỳ thuộc vào loại gia súc,
tuổi, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu.
Bảng 2.3: Thành phần hố học của nước tiểu có trọng lượng từ 70 -100 kg
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998)
Đặc tính

Đơn vị

Giá tộ

Vật chất khơ

g/kg

30.9-35.9

NH4-N

g/kg

0.13-0.40

Nt

g/kg

4.90-6.63

Tro

g/kg

8.5-16.3

Urê

mol/1

123-196

Carbonat

g/kg

0.11-0.19

pH

6.77-8.19

♦> Nước rửa chuồng và tắm gia súc:
Có nguồn gốc từ việc tắm rửa heo, vệ sinh chuồng trại, máng ăn uống, .. .Đây là một
nguồn ô nhiễm rất nặng, chứa các hữu cơ, vơ cơ có trong phân, nước tiếu và thức ăn, ... tuỳ
vào cách thức vệ sinh chuồng trại cũng như độ tuối và chế độ ăn của heo mà mức độ ô nhiễm
của nước thải khác nhau.
Bảng 2.4: Tính chất nước thải chăn ni heo


(Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998)
Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá tộ

Độ màu

Pt-Co

350-870

Độ đục

mg/1

420-550

bod5

mg/1

3500 - 8900

COD

mg/1

5000- 12000

ss

680- 1200

Pt

mg/1
mg/1

Nt

mg/1

220-460

Dầu mỡ

mg/1

5-58

pH

mg/1

6.1 -7.9

36-72


Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải công nghiệp(acid,
kiềm, kim loại nặng, chất oxy hoá, ...) nhưng chứa rất nhiều loại ấu trùng, vi trùng, trứng giun
sán có trong phân.
2.2.2.3. Khí thải
Các khí thải ra trong chuồng nuôi, tại các bãi, hầm chứa chất thải như NH 3, H2S, CH4,
C02, Indol, Skatol, ... là sản phẩm của q trình phân huỷ kị khí và hiếu khí các chất hữu cơ
trong chất thải chăn ni(chủ yếu là phân và nước tiếu).
Nồng độ các khí này khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường(nhiệt độ, độ ẩm,

bức xạ, ...) và cách thức thu gom, lưu trữ, vận chuyển và xử lý chất thải. Tuỳ vào nồng độ của
các khí mà tác động của chúng lên gia súc, gia cầm và con người khác nhau.
Quá trình phân huỷ chất và tạo ra các chất khí thải gia súc, gia cầm do vi sinh vật như
sau:
Hydrocacbon mạch ngắn (CH4)
Acid
Lipit

H20, C02 và

NH,
Alcohol

Aldehydes, Ketones

H2S
Protein

Indol. Schatol. Phenol
Acid hữu cơ mạch
Alcohol

Và Ketones
Cacbohydrat
Acid hữu cơ

Aldehyde

H20, C02 và CH4

Hình 2.1: Sơ đơ các khí sinh ra trong q trình phân huỷ chất thải chăn nuôi(
Trương Thanh Cảnh, 1999).


2.2.3.

Vấn đề ơ nhiễm mơi trường:

Với những tính chất đã mô tả như trên, phân. Nước tiểu và nước thải chăn nuôi heo
nếu không được trước khi thải vào môi trường sẽ gây hậu quả rất nghiêm trọng, nhất là trong
trường hợp chăn nuôi ở quy mô lớn. Chất thải chăn nuôi sẽ đe doạ đến cả môi trường đất,
nước và khơng khí.
2.2.3.1. Ơ nhiễm mơi trường nước:
Khí thải chăn nuôi không được xứ lý hay xử lý không triệt đế và được thải vào các ao,
hồ, sông, rạch, ... sẽ làm ơ nhiễm mơi trường nước. Bởi vì chất thải chăn nuôi chứa nhiều chất
hữu cơ, khi thải vào mơi trường nước, các vi sinh vật hiếu khí phải sử dụng oxy hoà tan đế
phân huỷ các chất này, làm giảm lượng oxy hoà tan trong nước, dẫn đến suy giảm chất lượng
nước. Mặt khác chất thải chăn nuôi chứa nhiều chất dinh dưỡng nên chúng gây ra hiện tượng
phú dưỡng ho á gây ảnh hưởng đến đời sống của thuỷ sinh vật trong môi trường tiếp nhận.
Bên cạnh đó, nước là mơi trường thích hợp cho các lồi sinh vật gây bệnh tồn tại trong phân
phát triển. Không những thế chất thải sẽ thấm xuống đất, đi vào nước ngầm làm ô nhiễm môi
trường nước ngầm, nhất là các giếng mạch nông gần chuồng gia súc hay hố chứa chất thải mà
khơng có hệ thống thốt nước an tồn.
Bủng 2.5: Các chỉ tiêu ơ nhiễm của chất thải tính cho 1000 kg trọng lượng của lợn
(Nguồng Trương Thanh Cảnh, 2006)
Chỉ tiêu

Khối lượng (kg)

Tổng lượng phân

84

Tổng lượng nước tiểu

39

TS

11

BOD5

3.1

NH4-N

0.29

ss

0.027

❖ Chất hữu cơ:
Trong thức ăn, một số chất chưa được đồng hố và hấp thụ nên bài tiết ra ngồi theo
phân, nước tiểu cùng các sản phẩm trao đổi chất. Ngồi ra, các chất hữu cơ cịn từ nguồn khác
như thức ăn thừa, ổ lót, xác chết gia súc khơng được xử lý. Sự phân huỷ các chất béo trong
nước còn làm thay đối pH của nước, gây điều kiện bất lợi co hoạt động phân huỷ các chất ô
nhiễm.
Một số chất cacbohydrat, chất btrong nước thải có phân tử lớn nên không thấm qua

màng vi sinh vật. Đe chuyến hoá các phân tử này trước tiên phải qua quá trình thuỷ phân các


chất phức tạp thành các chất giản đơn hơn(đường đơn, axit amin, axit béo mạch ngắn). Quá
trình này tạo các sản phẩm trung gian gây độc cho thuỷ sinh vật.
❖ Nitơ, Photpho:
Khả năng hấp thụ nitơ, photpho của gia súc tương đối thấp nên phần lớn sẽ bài tiết ra
ngoài. Do đó, hàm lượng nitơ, photpho trong chất thải chăn nuôi tương đối cao, nếu không xử
lý sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước.
Hàm lượng nitrat cao trong nước sẽ gây độc hại cho con người. Do trong hệ tiêu hố,
ở điều kiện thích hợp, nitrat sẽ chuyến thành nitrit, có thế hấp thụ vào máu kết hợp với hồng
cầu, ức chế chức năng vận chuyến oxi của hồng cầu.
♦> Vi sinh vật:
Trong phân chứa nhiều loại vi trùng, virus, trứng giun sán gây bệnh. Chúng lan truyền
qua nguồn nước mặt, nước ngầm, đất hay rau quả nếu sử dụng nước ô nhiễm vi sinh vật đế
tưới tiêu. Vi sinh vật từ chăn ni cũng có thế thấm vào đất ảnh hưởng đến mạch nước ngầm.
2.2. Ĩ.2. Ơ nhiễm mơi trường khơng khí:

Mơi trường khơng khí ở khu vực chuồng trại và xung quanh cơ sở
chăn ni ln có mùi rất đặc trưng và đây sẽ là một tác nhân ô
nhiễm rất khó chịu nếu không có biện pháp quản lý đúng cách. Các
khí gây mùi chủ yếu từ quá trình phân huỷ yếm khí chất thải chăn
ni như NH3, H2S, các hợp chất của Mêcartan, ... trong thành SVTH:
Dương Huỳnh Anh

12


phần khí thải ra từ chăn ni cịn có chứa một lượng đáng kể C0 2 và CH4. Tất cả các khí này
tồn tại trong mơi trường khơng khí của khu vực chăn nuôi tạo nên một mùi đặc trưng hơi thối

rất khó chịu, ở nồng độ cao chúng có thể gây ngạt, kích thích niêm mạc mắt và mũi, gây
choáng váng nhức đầu, gây nố, ...
♦♦♦ Ánh hưởng của mùi:
Có gần 200 chất tạo mùi trong chất thải. Mùi thối sinh ra trong hoạt động chăn nuôi
heo là sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất thải. Mùi phụ thuộc vào khẩu phần thức ăn và
quá trình lưu trữ hay xử lý nước thải. Tuy nhiên, sự thối rửa của phân không phải nguồn gốc
duy nhất của mùi, thức ăn thừa thối rửa, phụ phẩm của chế biến thực phẩm dùng cho gia súc ăn
cũng gây mùi khó chịu.
Bảng 2.6: Đặc điểm các khí sinh ra khi phân huỷ kị khí
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh, 1999)
Loại khí

Mùi

Đặc điểm

Giói hạn tiếp xúc

Tác hại

Kích thích mắt và
đường
NH3

Mùi hãng, xốc

Nhẹ hơn
khơng khí

hơ

hấp

trcn, gây ngạt ở
20 ppm

nồng độ cao, dẫn
đến tử vong

Gây uể oải, nhức
đầu, có thể gây
C02

Khơng mùi

Nặng hơn
khơng khí

ngạt dẫn đến tử
1000 ppm

cao.

Nặng hơn
H2S

Mùi trứng thối

khơng khí

vong ở nồng độ

Là khí độc: gây
10 ppm

nhức đầu,


chóng mặt, buồn
nơn, bất tỉnh, tử
vong.
CH4

Khơng mùi

Nhẹ hơn

1000 ppm

Gây nhức đầu, gây
ngạt.

khơng khí

Các chất khí này thường là sản phẩm của q trình phân huỷ kị khí phân rã qua phân
huỷ bởi vi sinh vật không sử dụng oxy, chúng ảnh hưởng rất mạnh đến khướu giác của con
người. Những người dân sống xung quanh có khả năng mắc các chứng bệnh về đường hô hấp
rất cao.
❖ Ảnh hưởng của khí NH3:
Trong chăn ni heo, lượng nước tiếu sinh ra hằng ngày rất nhiều với thành phần khí

NH3 là chủ yếu. Chất khí này có nồng độ cao kích thích mạnh lên niêm mạc, mặt mũi, đường
hô hấp dễ dị ứng tăng tiết dịch, gây co thắt khí quản và gây ho. Neu nồng độ cao sẽ gây huỷ
hoại đường hơ hấp. Trong máu, NH3 bị oxy hố tạo thành NO2 làm hồng cầu trong máu
chuyển động hỗn loạn, ức chế chức năng vận chuyển oxy đến các cơ quan của hồng cầu,
trường họp nặng có thể gây thiếu oxy ở não dẫn đến nhức đầu, mệt mỏi thậm chí có thế gây tử
vong.
Bủng 2.7: Ảnh hưởng của NHỊ lên người và heo
(Nguồn: Barker và cộng tác viên, 1996)
Đổi tượng

Nồng độ tiếp xúc

Tác hại hay triệu chứng
Ngứa mặt, khó chịu ở đường

6 ppm đến 20 ppm trở lên
100 ppm trong 1 giờ

hô hấp.
Ngứa ở bề mặt niêm mạc.
Ngứa ở mặt, mũi và cố họng.

Với người

400 ppm trong 1 giờ
Ho, co giật dẫn đến tử vong.
1720 ppm (dưới 30 phút)

và cổ họng.

700 ppm
60ppm
phút)(vài Gây
Lập tức
5000
ppm-(dưới
10000
khóngứa
thở,ở mặt,
ngẹt mũi
thở, xuất
phút)

huyết phổi, ngất do ngạt, có
thể tử vong.

10000 ppm trà lên

Tử vong.
Năng suất và sức khoẻ giảm,
nếu hít lâu dễ sinh ra chứng

50 ppm

viêm phối và các bệnh khác về
đường hô hấp.

Với heo
Hắt hơi, chảy nước bọt, ăn
100 ppm

không ngon.
Ngứa mũi, miệng, tiếp xúc lâu

300 ppm trở lên

dẫn đến thở gấp.


❖ Ảnh hưởng của H2S:
II2S là khí khơng màu, mùi trứng thối, được sinh ra trong quá trình khử các amin chứa
lưu huỳnh tomg thời ký ủ phân, lưu trữ và xử lý kị khí chất thải. Cơ quan khứu giác của người
có thể cảm nhận H2S ở ngưỡng 0.025 ppm. H2S là khí độc, có thế gây chết khi tiếp xúc với một
lượng nhỏ.
H2S còn gây rối loạn hoạt động một số men vận chuyển điện tử trong chuỗi hô hấp mô
bào gây rối loạn hô hấp mô bào. H 2S cịn chuyến hố Hemoglobin làm ức chế khả năng vận
chuyến oxy của Hemoglobin.
Bủng 2.8: Ảnh hưởng của H2S đến sức khoẻ con người và gia súc
(Nguồn: Barker và cộng tác viên, 1996)
Đổi tượng

Nồng độ tiếp xúc
10 ppm

Với người

20 ppm trở lên trong hơn

Tác hại hay triệu chứng
Ngứa mắt.

Ngứa mắt, mũi, họng.

20 phút
50- lOOppm

Nơn mửa, tiêu chảy.
Chống váng, thần kinh suy

200 ppm/giờ

nhược, dễ gây viêm phổi.

Non mửa trong trạng thái hưng
300 ppm/30 phút
Trên 600 ppm

phấn, bất tỉnh.
Mau chóng tử vong.
Sợ ánh sang, ăn không ngon

Liên tục tiếp xúc với 20
ppm
Với heo

miệng, có biếu hiện thần kinh
khơng bình thường.

Có thế sinh chứng thuỷ chủng
ở phối nên khó thở và có thế
200 ppm

❖ Ảnh hưởng của CH4:

trở nên bất tỉnh, chết.


Khí mêtan là sản phẩm cuối cùng của q trình phân huỷ kị khí các chất hữu cơ dễ
phổ an huỷ trong chất thải chăn ni. CH 4 là khí khơng màu, khơng mùi, có thế cháy. Neu
nồng độ CH4 chiếm từ 45% khơng khí thì sẽ gây ngạt thở do thiếu oxy. Khí mêtan nếu được
thu gom(dạng biogas) có thể sử dụng vào mục đích năng lượng.
❖ Ảnh hưởng của C02:
C02 là khí khơng màu, khơng mùi, khơng cháy. Trong khơng khí nồng độ C0 2 khoảng
0.3 - 0.4%. Nồng độ C02 trong chuồng nuôi phụ thuộc vào nhiệt độ, độ thơng thống và số
lượng vật ni vì nó là sản phẩm của quá trình phân huỷ chất thải. Khi tiếp xúc với khí CO2 ở
nồng độ thấp gây ù tai, trầm uất; ở nồng độ 20 - 30% có thể cịn thêm triệu chứng tim đập yếu
và khi lên đến nồng độ 50% có thể dẫn đến tử vong trong vịng 30 phút tiếp xúc.
2.2.3.3.

Ơ nhiễm mơi trường đất:

Trong chất thải chăn ni có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như nitơ, photpho. Nếu
thải vào đất không họp lý hoặc sử dụng phân tươi để bón cho cây trồng, cây sử dụng khơng hết
sẽ có tác dụng ngược lại.
+ Phú dưỡng hoá đất: lượng chất hữu cơ dư thừa sẽ làm cho đất bão hoà và quá bão
hoà dinh dưỡng, gây mất cân bằng sinh thái và thoái hoá đất. Đây là một trong những nguyên
nhân gây chết cây dẫn đến giảm năng suất và san lượng cây trồng. Ngoài ra, khi trong đất dư
thừa chất dinh dưỡng sẽ dẫn đến hiện tượng rửa trôi và thấm làm ô nhiễm nguồn nước mặt,
nước ngầm.
+ Vi sinh vật và mầm bệnh: phân và nước tiếu của gia súc có chứa rất nhiều loại vi
trùng, trứng giun sán ... gây bệnh cho người và vật nuôi. Các tác nhân gây bệnh này có thế tồn

tại rất lâu trong đất nên chúng có nguy cơ phát tán vào khơng khí, nước ngầm, nước mặt theo
chuỗi thức ăn để gây bệnh.
2.3. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHUNG QUẢN LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG
CHĂN NI
2.3.1. Giảm lượng khí tạo mùi tại nguồn thải
Vệ sinh chuồng trại thường xuyên, tránh ứ đọng chất thải:
Sử dụng chế phẩm visinh trộn vào phân đế làm thay đối q trình phân huỷ phân,
khơng tạo ra sản phẩm khi có mùi hơi.
Thay đối khẩu phần thức ăn, giảm lượng protein thô, thêm các chế phẩm vi sinh trộn
vào thức ăn nhằm làm giảm các chất ô nhiễm gây mùi trong phân nước tiếu và hô hấp của gia
súc.


2.3.2. Thu gom chất thải:
Phân và nước tiểu của gia súc sau khi thải ra được thu gom ra khỏi chuồng càng sớm
càng tốt, tránh gây bẩn xung quanh chuồng trại và gia súc đồng thời tránh các vi sinh phân huỷ
phân và nước tiểu gia súc sinh mùi hôi thối trong chuồng nuôi.
Tuỳ theo từng điều kiện cụ thế, loại hình chăn ni, qui mơ chăn ni hay phương
pháp xử lý chất thải sẽ có phương pháp thu gom chất thải khác nhau. Đối với các cơ sở chăn
nuôi thu gom trước, sau đó dùng nước rửa chuồng, nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải thấp
hơn rất nhiều so với những cơ sở chăn nuôi luôn phân.
Đối với phân gia súc, nếu sử dụng đế bón cho cây trồng thì phân cần thu gom trước khi
rửa chuồng và tăm vật nuôi. Neu sử dụng bể lắng, hầm(túi) biogas để xử lý chất thải thì hệ
thống thu gom phân và nước thải có thế chung, với hệ thống này thì mương dẫn nên rộng và
dốc đủ lớn đế dễ dàng chuyến phân xuống hầm xử lý.
2.3.3.

Lưu trữ chất thải:

Mục đích của việc lưu trữ là đế ốn định thành phần dinh dưỡng trong phân và giảm

lượng vi sinh vật truyền bệnh, cấu trúc thiết bị lưu trữ và thời gian lưu trữ ảnh hưởng đến thay
đối thành phần của phân. Tuỳ theo loại phân , quy mô chăn nuôi và mục đích sử dụng chất thải
của từng nơi mà thiết bị lưu trữ cũng như thời gian lưu trữ khác nhau.
Thông thường nơi lưu trữ phân là hồ chứa và lắng hoặc bãi chứa phân, cần lưu ý nơi
lưu trữ phân thường nên cách biệt với chuồng trại chăn nuôi và xa nhà ở đế không bị ảnh
hưởng đến sức khoẻ của gia súc và phải đậy kín.
2.3.4.

Vận chuyển chất thải:

Một số các trường hợp cần phải vận chuyến chất thải từ trại chăn nuôi như khi chất
thải chăn ni được sử dụng đế bón cho cây trồng hay các mục đích khác hoặc là tại cơ sở
chăn ni khơng có điều kiện xây dựng hệ thống xử lý chất thải, phải vận chuyến đến nơi khác
xử lý. Có hai phương thức vận chuyến chất thải chăn nuôi:
+ Tách riêng phân và nước thải: phân lỏng và nước thải được vận chuyến từ trong
chuồng trại hoặc hồ chứa phân - nước thải đến hệ thống xử lý. Trong trường họp xe chuyên
chở phân lỏng thì thùng chứa phải bằng vật liệu bền, có nắp đậy kín, khơng rị rỉ hoặc chảy tràn
trên đường vận chuyển.
+ Tách riêng phân và nước thải: phân rắn cần được vận chuyển từ trong chuồng trại
hoặc bãi chứa phân đén hệ thống xử lý, trường hợp vận chuyến đi xa, phải có xe và thùng chứa
chuyên dùng. Nước rửa chuồng theo mương và ống dẫn đến hồ lắng nước thải rồi vào hệ thống
xử lý đế làm giảm mức độ ô nhiễm môi trường trước khi xả ra ngoài.


2.3.5.

Các phương pháp xử lý:

2.3.5.1.

Phương pháp xử lý mùi hôi:

+ Phương pháp hấp thu: khí ơ nhiễm được lấy ra khỏi chuồng trại gia súc bằng cái quạt
hút đặt xung quanh chuồng nuôi rồi đưa vào thiết bị hấp thu và khí ơ nhiễm sẽ bị giữ lại.
Thường áp dụng phương pháp đơn giản, ít tốn kém là dùng nước hấp thụ khi gây mùi nhưng vì
khả năng hồ tan các khí cần khử ở điều kiện thường khơng cao nên hiệu quả thấp. Thay vào
đó, có thể sử dụng các dung dịch như Natri carbonat, Amoni carbonat, Kali photphat đế tăng
hiệu quả xử lý.
+ Phương pháp hấp phụ: đây là phương pháp đơn giản, thuận tiện và hiệu quả xử lý
cao đối với nhiều loại chất thải khác nhau, Chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính hay một
số nguyên liệu khác. Hiệu quả hấp phụ phụ thuộc vào nhiệt độ(khơng q 50°C), áp suất, lưu
tốc dịng khơng khím nồng độ chất ơ nhiễm gây mùi và hoạt độ chất hấp phụ thấp, cần lưu ý là
khi chất hấp phụ đã bão hoà, cần phải thay chất hấp phụ mới giải hấp đế tái sinh chất hấp phụ.
+ Phương pháp sinh học: sử dụng một số vi sinh vật có khả năng oxy hố các hợp chất
cị mùi trong khơng khí, tạo các sản phẩm khơng mùi hay có cường độ mùi thấp hơn, dễ chịu
hơn đế làm giảm mức độ khó chịu do các khí có mùi gây ra.
+ Phương pháp cô lập: các hố ủ phân cần có nấp đậy kín nhằm tạo điều kiện cho vi
sinh vật phát triển phân huỷ chất hữu cơ có trong phân, vừa tránh thất thốt Nitơ trong q
trình phân huỷ phân, đồng thời khơng cho các khí có mùi hơi và khí độc thốt ra ngồi. Hệ
thống xử lý nước thải chăn nuôi phải vận hành tốt và đủ dung lượng chứa toàn bộ chất thải từ
số gia súc nuôi, nhằm đảm bảo việc xử lý chất thải đạt hiệu quả và triệt để.
+ Phương pháp pha loãng: là phương pháp đơn giản nhất để làm giảm mùi hôi trong
chuồng trại. Các khí gây mùi được pha lỗng với khơng khí đến nồng độ dưới ngưỡng cảm
nhận sẽ khơng cịn gây cảm giác khó chịu cho người và vật ni. Phương pháp này có thế thực
hiện tự nhiên(thơng gió tự nhiên) hoặc cưỡng bức(quạt). Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp
dụng cho những chng trại có cường độ mùi thấp.
2.3.5.2.

Phương pháp xử lý phân gia súc:

♦> Xử lý sinh học:
• Sản xuất phân bón:
Phương pháp sản xuất phân bón hữu cơ từ phân heo nói riêng và từ phân gia súc nói
chung dựa trên sự phân huỷ các thành phần hữu cơ có trong phân dưới tác dụng của vi sinh vật
có sẵn trong phân. Tuỳ theo chế độ hoạt động của vi sinh vật, ta có 3 phương pháp ủ sau:
+ Phương pháp ủ nóng: nhiệt độ trong đống phân ủ đạt đến 80 - 90°c. Phương pháp
này nhanh chóng, đơn giản nhưng lại mất đi nhiều đạm.


+ Phương pháp ủ nguội: nhiệt độ trong đống phân ủ đạt khoảng 35 -

50°c.

Phương

pháp này có ưu điếm làm đạm ít mất đi nhưng thời gian ủ dài.
+ Phương pháp ủ hỗn hợp: khắc phục được nhược điểm của hai phương pháp trên.
Tiến hành ủ nóng trước nguội sau, phân tươi được đổ đống, không nén, để phân huỷ cho đến
khi nhiệt độ trong đống phân đạt khoảng 50 - 60°c, sau đó nén chặt đống phân lại ủ nguội.
Tuỳ vào quy mơ, diện tích đất sẵn có mà cơng việc ủ phân thực hiện dưới nhiều hình
thức khác nhau. Ớ quy mơ gia đình, ta có thế thực hiện ủ phân ngay trong vườn nhà. Đe tăng
hiệu quả của quá trình ủ bằng các nguyên liệu như rơm rạ, tro bếp, đất, cây xanh, ... Ớ quy mô
công nghiệp, khi xử lý lượng lớn phân ta còn thu được một lượng lớn sản phẩm khí sinh học
đáng kế sinh ra từ q trình phân huỷ kị khí của phân. Lượng biogas này được sử dụng nguồn
nhiệt cho nhiều mục đích khác nhau. Nước ri từ đống phân phải được thu lại đưa qua hệ thống
xử lý nước thải.
Phân heo tươi

Biogas

Hố ủ phân

Sân phơi

Nước rỉ

Hệ thống xử lý nước thải

Thùng sấy
Phân hữu cơ thành phâm

Hình 2.2: Quy trình cơng nghệ xử lý phân heo phương pháp ủ
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh, 2006)
• Sản xuất biogas:
Là q trình sử dụng các vi sinh vật phân huỷ kị khí các họp chất hữu cơ phức tạp
thành các chất hữu cơ đơn giản. Với hệ thống xử lý phân và nước thải chăn ni sản xuất
biogas, ta có thế thu được các sản phẩm hữu ích như: khí đốt, phân bón, thức ăn cho cá.
+ Khí đốt: biogas có thành phần gồm 60 - 75% CH4 và 25 - 40% CO2 là một loại
nhiên liệu truyền thống trước đây như than, củi dầu ... Khi cháy, nhiên liệu biogas không đế
lại muội than và tro nên có hiệu suất sử dụng rất cao. Do đó, việc tận dụng biogas trong đời


sống người dân ở nông thôn cũng như sản xuất với vai trị làm một nguồn năng lượng phụ
trợ thì có ý nghĩa thực tiễn rất lớn.
+ Phân bón: sau khi qua hệ thống biogas, thanh phần của cặn có các chất dinh
dưỡng thích họp đế làm phân bón.
Bảng 2.9: Hiệu quả xử lỷphân của hệ thống Biogas.
(Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994)
Chỉ tiêu

Trước khi xử lý

pH
COD (mg/L)
BOD (mg/L)

Sau khi xử lý

7.4

7.9-8.0

32000

5800 - 6600

10600

3400 - 3900

E.coli (MPN/ml)

15,76.107

12.104 - 15,56.1 o3

Coliform (MPN/ml)

18,97.10iU

12,3.103 - 25,74.10^

54,5.106

0.31.102 - 2,7.102

2750

105 - 175

Streptococcus (MPN/ml)
Trứng kí sinh trùng (trứng /g)

+ Thức ăn cho cá: phân và nước thải chăn nuôi sau khi qua xử lý ở bế biogas vẫn có
thế sử dụng cho cá ăn. Hệ thống biogas cịn góp phần giải quyết vấn đề mùi hơi cho cơ sở chăn
ni.
❖ Xử lý hố lý:
Lượng phân thải ra hằng ngày với số lượng lớn nhất là ở các trại chăn nuôi tập trung.
Neu dùng các giải pháp xử lý sinh học có thế khơng kinh tế lắm vì thời gian xử lý dài, diện tích
đất khu xử lý lớn, chi phí vận hành cao. Qua đó, ta hãy tham khảo các quy trình đã được áp
dụng ở các nước trên thế giới.
+ Quy trình lọc và sấy: sản phẩm thu được là phân hữu cơ có giá trị dinh dưỡng cao.
Tuy nhiên các công đoạn xử lý cần một lượng nhiệt lớn, có thế tận dụng nhiệt từ biogas khi xử
lý nước thải.

Phần bay hơi
Hệ thống xử lý
nước
thải
Nước

thải
đã xử lý


+ Quy trình lọc và thiêu đốt: ngược lại với quy trình trên, ta có thế thu được lượng
nhiệt rất lớn từ quy trình này. Nhưng sản phẩm thu được là tro, có giá trị dinh dưỡng rất thấp.
2.3.5.3.

Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi:

Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải rất đặc trưng có khả năng gây ô
nhiễm môi trường cao do hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng và sinh vật gây bệnh. Trước khi
thải ra môi trường nhất thiết phải qua xử lý.
♦♦♦ Phương pháp cơ học:
Có nhiệm vụ tách bớt các hạt rắn ở dạng vô cơ hoặc hữu cơ ra khỏi nước thải. Tách
phân ra khỏi nước thải bằng phương pháp cơ học như sử dụng song chắn rác, lắng sơ bộ trước
khi đưa nước thải vào các công trình xử lý tiếp theo, nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm.
Ngoài ra đế tách phần rắn và phần nước trong phân heo có thế sử dụng phương pháp ly
tâm hay lọc. Sau khi tách chất lỏng và rắn riêng, nước được đưa vào hệ thống xử lý. chất rắn
dùng đế ủ phân bón. Tuy nhiên, phương pháp này áp dụng đối với cơ sở chăn nuôi qui mô lớn.
trang trại hay các hộ có điêù kiện xây hệ thống SVTH: Dương Huỳnh Anh

23


xử lý.
♦♦♦ Phương pháp hóa lý:
Do trong nước thải chứa 1 chất có kích thước nhỏ, khơng thể tách bằng phương pháp
cơ học. Vì vậy mà đế tách những chất này ra khỏi nguồn nước có thế dùng các chất keo tụ
như: phèn sắt, phèn nhôm, chất trợ keo tụ. Phương pháp với mục đích sử dụng các chất keo tụ

đế tăng tính lắng của các hạt lơ lửng và hạt keo trong nước thải.
♦♦♦ Phương pháp hóa học:
Nguyên tắc của phương pháp này là khử trùng hoặc ơxy hóa các chất độc hại có trong
nước thải bằng các chất hóa học, trong đó có vi sinh vật truyền bệnh.
♦♦♦ Phương pháp sinh học:
Do nước thải chăn ni có tỉ lệ hàm lượng BOD/COD cao, chứa nhiều cặn hữu cơ dễ
phân hủy, tỷ lệ BOD:N:P thích hợp cho các vi sinh vật, nên phương pháp xử lý nước thải chăn
nuôi tốt nhất là xử lý sinh học. Bằng cách sử dụng vi sinh vật 1 các hiệu quả, ta hoàn tồn có
thế xử lý nước thải chăn ni đạt u cầu thải ra mơi trường, đồng thời có thể thu lợi kinh tế
từ hệ thỗng xử lý nước thải này.
Bản chất của phương pháp sinh học xử lý chất thải chăn nuôi là sử dụng khả năng
sống và hoạt động của vi sinh vật đế phân hủy chất hữu cơ. Các vi sinh vật sử dụng một số
hợp chất hữu cơ và 1 số khoáng chất trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng, chúng nhận các
chất kang vật liệu đế xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối. Do vậy, xử lý
chất thải chăn nuôi bằng phương pháp sinh học được áp dụng rộng rái nhất trong thực tế.
Phương pháp này có chi phí đầu tư thấp, dễ áp dụng và tận dụng được thực phẩm sau xử lý.
2.3.6. Một sổ quy trình xử lý phân và nước thải chăn ni
2.3.6.I.

Đổi vói quy mơ hộ gia đình:

Phân và nước thải

Hầm Biogas

Hố lắng

Nước thải đã xử
lý thải ra nguồn

Biogas

2.3.6.2.

Đổi vói Ctf sở chăn ni thương phẩm quy mơ nhỏ:

2.3.6.3.

Đổi vói cơ sở chăn ni thương phẩm quy mơ vừa và lớn:

uBiogas
phân

Phân
Nước thải
chăn ni

Lắng

Nước thải

Phân bón

Thải ra
nguồn

UASB
Hầm Biogas

Hố lắng

chăn ni

Nước thải đã
xử lý thải ra
nguồn

Cặn lắng
Phân

u phân
Phân bón

2.4. TỒNG QUAN VỀ VI SINH VẬT TRONG MƠI TRƯỜNG NƯỚC
2.4.1.

Mơi trường nước:

Tất cả những nơi có chứa nước trên bề mặt hay dưới lịng đất đều được coi là mơi
trường nước. Ví dụ như ao, hồ, sơng, biển, nước ngầm ... Những địa điểm chứa nước đó cịn
gọi là các thuỷ vực. Trong các thuỷ vực khác nhau, tính chất hố học và vật lý rất khác nhau.
Bởi vậy môi trường sống ở từng thuỷ vực đều có đặc trưng riêng biệt và sự phân bố của vi
sinh vật phụ thuộc vào những đặc trưng riêng biệt đó.
Nước ngầm có trong những lóp đất nằm dưới mặt đất do các nguồn nước khác thấm
vào. Nước ngầm có hàm lượng muối khống khác nhau tuỳ từng vùng, có vùng chứa nhiều
CaCƠ3 gọi là nước cứng, có vùng chứa ít CaCƠ3 gọi là nước mềm. Nói chung nước ngầm rất
nghèo chất dinh dưỡng do đã được lọc qua các tầng đất.
Nước bề mặt bao gồm suối, sông, hồ, biển. Suối được tạo thành ở những nơi nước
ngầm chảy ra bề mặt đất hoặc từ khe của các núi đá. Tuỳ theo vùng địa lý nước suối có thế rất

khác nhau về nhiệt độ và thành phần hố học. Có những suối nước nóng chảy ra từ các vùng
núi lửa hoặc từ độ sâu lớn. Có những suối có thành phần chất khống điển hình có tác dụng
chữa bệnh. Tuỳ theo thành phần và hàm lượng chất khoáng mà người ta phân biệt suối mặn,
suối chua, suối sắt, suối lưu huỳnh ... Sơng có lượng nước nhiều hơn suối. Tính chất lý học và
hóa học của sông cũng khác nhau tuỳ thuộc vào vùng địa lý. Sông ở vùng đồng bằng thường
giàu chất dinh dưỡng hơn vùng núi nhưng lại bị ô nhiễm hơn do chất thải công nghiệp và sinh
hoạt.


Hồ là những vùng trũng ngập đầy nước trong đất liền. Tính chất lý học và ho á học của
các loại hồ cũng rất khác nhau. Hồ ở các vùng núi đá có nguồn nước ngầm chảy ra và hồ ở
vùng đồng bằng khác nhau rất lớn về nhiệt độ cũng như thành phần chất dinh dưỡng. Ngay ở
trong một hồ cũng có sự phân tầng, ở mỗi tầng lại có một điều kiện mơi trường khác nhau. Có
những hồ có nồng độ muối cao gọi là hồ nước mặn, nồng độ muối có thể lên tới 28%.
Biến bao phủ gần 3/4 bề mặt trái đất, khác với các thuỷ vực trong đất liền điển hình về
hàm lượng muối cao tới 35%. Ngồi ra biến cịn có thành phần các chất khoáng khác với các
thuỷ vực trong đất liền. Các vùng biến và các tầng của biến cũng có các đặc trưng mơi truờng
khác nhau. Thí dụ như về nhiệt độ, áp lực thuỷ tĩnh, ánh sáng, pH, thành phần hố học ... Tất
cả những yếu tố khác nhau đó đều ảnh hưởng trục tiếp đến sự phân bố của vi sinh vật trong
các môi trường nước.

SVTH: Dương Huỳnh Anh

26


2.4.2.

Sự phân bổ của vi sinh vật trong các môi trường nước:

Vi sinh vật có mặt ở khắp nơi trong các nguồn nước. Sự phân bố của chúng hồn tồn
khơng đồng nhất mà rất khác nhau tuỳ thuộc vào đặc trưng của từng loại môi trường. Các yếu tố
môi trường quan trọng quyết định sự phân bố của vi sinh vật là hàm lượng muối, chất hữu cơ, pH,
nhiệt độ và ánh sáng. Nguồn nhiễm vi sinh vật cũng rất quan trọng vì ngồi những nhóm chun
sống ở nước ta cịn có những nhóm nhiễm tù các mơi trường khác vào. Ví dụ như từ đất, từ chất thải
của người và động vật.
Nước nguyên chất không phải là nguồn môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, vì
nước nguyên chất không phải là môi trường giàu dinh dưỡng. Trong nước có hồ tan nhiều chất hữu
cơ và muối khống khác nhau. Những chất hồ tan này rất thuận lợi cho vi sinh vật sinh trưởng và
phát triển.
Vi sinh vật trong nước được đưa từ nhiều nguồn khác nhau:
+ Có thế từ đất do bụi bay lên, nguồn nước này chủ yếu bị nhiễm vi sinh vật trên bề mặt.
+ Có thế do nước mưa sau khi chảy qua những vùng đất khác nhau cuôns theo nhiều vi sinh
vật nơi nước chảy qua.
+ Do nước ngầm hoặc nguồn nước khác qua những nơi nhiễm bẩn nghiêm
trọng.
+ Số lượng và thành phần vi sinh vật thấy trong nước mang đặc trưng vùng đất bị nhiễm mà
nước chảy qua.
Ớ môi trường nước ngọt, đặc biệt là những nơi ln có sự nhiễm khuẩn từ đất, hầu hết các
nhóm vi sinh vật có trong đất đều có mặt trong nước, tuy nhiên với tỷ lệ khác biệt. Nước ngầm và
nước suối thường nghèo vi sinh vật nhất do ở những nơi này nghèo chất dinh dưỡng. Trong các suối
có hàm lượng sắt cao thường chứa các vi khuẩn sắt như Leptothrix ochracea. Ớ các suối chứa lưu
huỳnh thường có mặt nhóm vi khuẩn lưu huỳnh màu lục hoặc màu tía. Những nhóm này đều thuộc
loại từ dưỡng hoá năng và quang năng. Ớ những suối nước nóng thường chỉ tồn tại các nhóm vi
khuẩn ưa nhiệt như Leptothrix thermalis.
Ớ ao, hồ và sông do hàm lượng chất dinh dưỡng cao hơn nước ngầm và suối nên số lượng
và thành phần vi sinh vật phong phú hơn nhiều. Ngoài những vi sinh vật tự dưỡng cịn có rất nhiều
các nhóm vi sinh vật dị dưỡng có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ. Hầu hết các nhóm vi sinh vật
trong đất đều có mặt ở đây. ở những nơi bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt cịn có mặt các vi
khuẩn đường ruột và các vi sinh vật gây bệnh khác. Tuy những vi khuẩn này chỉ sống trong nước

một thời gian nhất định nhưng nguồn nước thải lại được đố vào thường xuyên nên lúc nào chúng
cũng có mặt. Đây chính là nguồn ơ nhiễm vi sinh nguy hiếm đối với sức khoẻ con người.


Ớ những thuỷ vực có nguồn nước thải cơng nghiệp đố vào thì thành phần vi sinh vật cũng bị
ảnh hưởng theo các hướng khác nhau tuỳ thuộc vào tính chất của nước thải. Những nguồn nước thải
có chứa nhiều axit thường làm tiêu diệt các nhóm vi sinh vật ưa trung tính có trong thuỷ vực.
Tuy cũng là mơi trường nước ngọt nhưng sự phân bố của vi sinh vật ở hồ và sông rất khác
nhau. Ớ các hồ nghèo dinh dưỡng, tỷ lệ vi khuẩn có khả năng hình thành bào tử thường cao hơn so
với nhóm khơng có bào tử. Ớ các tầng hồ khác nhau sự phân bố của vi sinh vật cũng khác nhau. Ớ
tầng mặt nhiều ánh sáng hơn thường có những nhóm vi sinh vật tự dưỡng quang năng. Dưới đáy hồ
giàu chất hữu cơ thường có các nhóm vi khuẩn dị dưỡng phân giải chất hữu cơ. Ớ những tầng đáy
có sự phân huỷ chất hữu cơ mạnh tiêu thụ nhiều ôxy tạo ra những vùng khơng có ơxy hồ tan thì chỉ
có mặt nhóm kỵ khí bắt buộc khơng có khả năng tồn tại khi có oxy.
Ớ mơi trường nước mặn bao gồm hồ nước mặn và biến, sự phân bố của vi sinh vâth khác
hắn so với môi trường nước ngọt do nồng độ muối ở những nơi này cao. Tuỳ thuộc vào thành phần
và nồng độ muối, thành phần và số lượng vi sinh vật cũng khác nhau rất nhiều. Tuy nhiên tất cả đều
thuộc nhóm ưa mặn ít có mặt ở mơi trường nước ngọt. Có những nhóm phát triển được ở những
mơi trường có nồng độ muối cao gọi là nhóm ưa mặn cực đoan. Nhóm này có mặt ở cả các ruộng
muối và các thực phẩm ưóp muối. Đại diện của nhóm này là Halobacterium có thế sống được ở
dung dịnh muối bão hồ. Có những nhóm ưa mặn vừa phải sống ở nồng độ muối từ 5 đến 20%,
nhóm ưa mặn yếu sống được ở nồng độ dưới 5%. Ngồi ra có những nhóm chịu mặn sống được ở
mơi trường có nồng độ muối thấp, đồng thời cũng có thế sống ở mơi trường nước ngọt.
Các vi sinh vật sống trong môi trường nước mặn nói chung có khả năng sử dụng chất dinh
dưỡng có nồng độ rất thấp. Chúng phát triển chậm hơn nhiều so với vi sinh vật đất. Chúng thường
bám vào các hạt phù sa để sống. Vi sinh vật ở biển thường thuộc nhóm ưa lạnh, có thể sống được ở
nhiệt độ từ 0 đến 40C. Chúng thường có khả năng chịu được áp lực lớn nhất là ở những vùng biến
sâu.
Nói chung các nhóm vi sinh vật sống ở các nguồn nước khác nhau rất đa dạng về hình thái
cũng như hoạt tính sinh học. Chúng tham gia vào việc chuyến hoá vật chất cũng như các vi sinh vật

sống trong môi trường đất. Ớ trong môi trường nước cũng có mặt đầy đủ các nhóm tham gia vào
các chu trình chuyến hố các hợp chất cacbon, nitơ và các chất khống khác. Mối quan hệ giữa các
nhóm với nhau cũng rất phức tạp, cũng có các quan hệ ký sinh, cộng sinh, hỗ sinh, kháng sinh như
trong môi trường đất. Có quan điếm cho rằng vi sinh vật sống trong mơi trường nước và đất đều có
chung một nguồn gốc ban đầu. Do q trình sống trong những mơi trường khác nhau mà chúng có
những biến đối thích nghi. Chỉ cần một tác nhân đột biến cũng có thế biến từ dạng này sang dạng
khác do cơ thế và bộ máy di truyền của vi sinh vật rất đơn giản so với những sinh vật bậc cao.