Trong quy trình nuôi gia cầm gà thịt, gà đẻ trứng, gia cầm, chim cút… ở quy mô hộ gia đình và trang trại từ vài trăm con đến hàng chục nghìn con, các chủ trang trại phải sử dụng vỏ trấu
Trang 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
BÙI VĂN CÔNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM
VI SINH SAGI BIO-1 TRONG XỬ LÝ CHẤT LÓT
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
THÁI NGUYÊN - 2014
Trang 2Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
BÙI VĂN CÔNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM
VI SINH SAGI BIO-1 TRONG XỬ LÝ CHẤT LÓT
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 60.42.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Tăng Thị Chính
THÁI NGUYÊN - 2014
Trang 3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu dưới đây do tôi và nhóm cộng
sự nghiên cứu phòng Vi sinh vật Môi trường - Viện Công nghệ Môi trường -
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện từ tháng 5 năm
2013 tới tháng 5 năm 2014
Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2014
Học viên
Trang 4Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ƠN
-
-
ơn ThS Nguyễn Thị Hòa và các cán bộ nghiên cứu, các bạn đồng nghiệp trong phòng Vi sinh vật môi trường - Viện công
nghệ môi trường đã giúp đỡ và có những góp ý bổ ích cho tôi khi thực hiện
luận văn này
- ,
tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô giáo
cũng như các bạn để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn
Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2014
Học viên
Trang 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
i
ii
iii
v
vii
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Nội dung nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam và trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc 4
1.1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam 4
úc 5
1.1.3 Hiện trạng môi trường ở Tam Dương - Vĩnh Phúc 9
1.2 Các vấn đề môi trường trong chuồng trại chăn nuôi gà 11
1.2.1 Thành phần chất thải chăn nuôi 11
1.2.2 Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi gà đến môi trường 15
1.3 Vai trò của vi sinh vật trong xử lý ô nhiễm môi trường chăn nuôi gia cầm 16
1.3.1 Vi sinh vật phân giải cellulose 17
1.3.2 Vi sinh vật phân giải tinh bột 19
1.3.3 Vi sinh vật phân giải protein 20
1.3.4 Vi khuẩn lactic sinh tổng hợp axit lactic và bacterioxin 21
1.4 Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam và trên thế giới 21
1.4.1 Công nghệ EM 21
1.4.2 Sử dụng chế phẩm Balasa -N01 làm đệm lót chuồng trong chăn nuôi gà 23 1.4.3 Công nghệ ozon 24
Trang 6Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
1.5 Chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 25
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
27
2.2 Đối tượng nghiên cứu 27
2.3 Thiết bị và hoá chất 27
2.3.1 Thiết bị 27
2.3.2 Hoá chất 27
2.4 Phương pháp nghiên cứu 27
2.4.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật 27
2.4.2 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 32
2.4.3 Phương pháp thu mẫu khí và phân tích các khí NH3 và H2S 32
CHƯƠNG 3 37
3.1 Kết quả khảo sát hiện trạng môi trường trong chăn nuôi gia cầm tại huyện Tam Dương tỉnh Vĩnh Phúc trước khi tiến hành thử nghiệm 37
3.2 Xây dựng quy trình bổ sung chế phẩm vi sinh vật vào chất lót chuồng nuôi gia cầm 40
3.3 Đánh giá hiệu quả chế phẩm vi sinh vật Sagi Bio- 1 41
3.3.1 Đánh giá sự biến động của hệ vi sinh vật trong chất lót chuồng nuôi gia cầm 43
3.3.2 Đánh giá hiệu quả xử lý mùi của chế phẩm vi sinh bổ sung vào chất lót chuồng nuôi gia cầm 52
- 1 57
3.4.1 Hiệu quả về mặt môi trường 57
3.4.2 Hiệu quả về mặt kinh tế 58
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59
t l 59
2 Kiến nghị, đề xuất 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC 63
Trang 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Trang 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của phân gia súc, gia cầm 12Bảng 1.2 Khả năng khử một số hợp chất mang mùi của ozon 25Bảng 3.1 Kết quả phân tích mẫu khảo sát tại các hộ gia đình ở thị trấn Hợp
Hòa, huyện Tam Dương 38Bảng 3.2 Kết quả phân tích mẫu khí khảo sát tại các hộ gia đình ở thị trấn
Hợp Hoà, huyện Tam Dương 39Bảng 3.3 Mật độ vi sinh vật kị khí tổng sốtrong chất thải chăn nuôi gia cầm 49Bảng 3.4 Mật độ vi sinh vật hiếu khí tổng số trong chất thải chăn nuôi
gia cầm 50Bảng 3.5 Nồng độ khí NH3 trong môi trường không khí chăn nuôi gia cầm 52Bảng 3.6 Nồng độ khí H2S trong môi trườngkhông khí chăn nuôi gia cầm 53Bảng 3.7 Kết quả phân tích mẫu khí và VSV trong mẫu chất thải chăn nuôi
ở các chuồng nuôi gà 55
Trang 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
1.1 ở Việt Nam 5
6
, , Tam Dương 7
Hình 1.4 Chu trình chuyển hóa cacbon trong tự nhiên 17
Hình 1.5 Cellulose 18
Hình 1.6 Khả năng sinh bacterioxin ức chế nấm mốc(a) và Samonella(b) của chủng vi khuẩn Lactobacillus LB1 26
Hình 3.1 Một số hình ảnh khảo sát tại các hộ chăn nuôi gà ở Tam Dương 37
Hình 3.2 Quy trình công nghệ bổ sung chế phẩm Sagi Bio- 1 vào chất lót chuồng chăn nuôi gia cầm 41
Hình 3.3 Mật độ xạ khuẩn trong chất thải chăn nuôi gia cầm 44
Hình 3.4 Mật độ vi khuẩn Lactobacillus trong chất thải chăn nuôi gia cầm 44 Hình 3.5 Mật độ nấm mốc trong chất thải chăn nuôi gia cầm 45
Hình 3 46
Hình 3.7 Mật độ Salmonella trong chất thải chăn nuôi gia cầm 47
Hình 3.8 Mật độ Coliform trong chất thải chăn nuôi gia cầm 47
Hình 3.9 Mật độ E coli trong chất thải chăn nuôi gia cầm 48
h 49
1 51
1 51
Hình 3.13 Thao tác lấy mẫu tại khu vực chăn nuôinhà ông Nguyễn Đ c Tô 52
Hình 3.14 Tỷ lệ các loại vi sinh vật trong mẫu TN2 55
2 56
) ) 57
Trang 10Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Đi cùng sự phát triển đô thị, phát triển công nghiệp, dịch vụ đời sống xã hội càng tăng thì nhu cầu lương thực, thực phẩm phục vụ phát triển con người ngày càng tăng, trong đó tăng cao, tất yếu thúc đẩy chăn nuôi phát triển mạnh mẽ Thống kê năm 2013 của Cục Chăn nuôi, tổng đàn gia cầm ở Việt Nam khoảng 314,8 triệu con gia cầm và lượng chất thải là 22,52 triệu tấn Trong quy trình nuôi gia cầm (gà thịt, gà đẻ trứng, gia cầm, chim cút…) ở quy mô hộ gia đình và trang trại (từ vài trăm con đến hàng chục nghìn con), các chủ trang trại phải sử dụng vỏ trấu hoặc mùn cưa lót nền chuồng, để giữ cho nền chuồng được khô và hạn chế sự ô nhiễm môi trường, chất lót chuồng thường nhiều gấp 4 - 5 so với l Việt Nam, các trang trại nuôi gia cầm thường nằm xen kẽ trong khu dân cư, nên chất thải chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường, tác động trực tiếp tới sức khỏe cộng đồng, làm giảm sức đề kháng của vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, năng suất không cao, hiệu quả chăn nuôi thấp Mức độ nhiễm khuẩn trong môi trường không khí tại các khu vực chăn nuôi vượt từ 20 - 25 lần so với tiêu
chuẩn về môi trường (TCN 10) của Bộ NNPTNT
Hiện nay, việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật để xử lý chuồng trại chăn nuôi cũng đã được áp dụng ở Việt Nam Ví dụ như sử dụng chế phẩm vi sinh vật EM phun cho các trang trại chăn nuôi, có tác dụng làm giảm mùi hôi, ngăn chặn ruồi và các côn trùng có hại, tăng chất lượng sản phẩm Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đang nghiên cứu và triển khai thử nghiệm mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật (Balasa) để bổ sung vào chất lót chuồng nuôi lợn, gà (mô hình chăn nuôi sinh thái) đã mang lại hiệu quả về kinh tế và môi trường như: giảm sự phát sinh mùi, chất thải rắn và nước thải trong quá trình chăn nuôi
Trong nhiều năm qua phòng V
Trang 11Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nông nghiệp, rác thải sinh hoạt và nước thải Hiện nay, phòng đang nghiên cứu và hoàn thiện chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 để xử lý chất lót chuồng nuôi gia cầm cho các hộ nông dân Việc đánh giá hiệu quả của chế phẩm Sagi Bio-
1 trong xử lý chất lót chuồng nuôi gà có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ứng dụng các sản phẩm khoa học vào thực tiễn vì vậy, tôi tiến
thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1
trong xử lý chất lót chuồng nuôi gà tại Tam Dương - Vĩnh Phúc”
2 Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 khi sử dụng để
bổ sung chất lót chuồng nuôi gia cầm nhằm hạn chế phát sinh mùi hôi thối và
ức chế các vi sinh vật trong chất thải chăn nuôi gia cầm, góp phần cải thiện môi trường nông thôn
- Phát triển ứng dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 vào xử lý ô nhiễm môi trường chuồng trại chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam
3 Nội dung nghiên cứu
- Điều tra khảo sát tình hình chăn nuôi gia cầm và mức độ ô nhiễm môi trường tại 1 số xã có mật độ chăn nuôi gia cầm cao của huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phúc
- Sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio-
- Phân tích đánh giá chất lượng không khí chuồng nuôi (tổng vi khuẩn hiếu khí, sự phát sinh mùi H2S, NH3) giữa các chuồng nuôi gia cầm sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio-
- Phân tích đánh giá sự biến động của các vi sinh vật hữu ích sử
dụng để sản xuất chế phẩm Sagi Bio- 1 (xạ khuẩn Streptomyces và vi khuẩn Lactobacillus) trong chất lót chuồng nuôi gia cầm giữa các chuồng
nuôi gia cầm sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 và không sử dụng chế
phẩm vi sinh
Trang 12Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
-E.coli, Salmonella, Nấm mốc trong chất lót chuồng nuôi gia cầm giữa các
chuồng nuôi gia cầm sử dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 và không sử dụng
chế phẩm vi sinh
Trang 13Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam và trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc
1.1.1 Hiện trạng chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam
Chăn nuôi gia cầm là nghề chăn nuôi truyền thống ở Việt Nam, sản phẩm gia cầm, đặc biệt là thịt gà không chỉ là nguồn cung cấp thực phẩm có giá trị mà còn in đậm trong đời sống xã hội bởi một nền văn hóa ẩm thực với
cả yếu tố tâm linh, nó được sử dụng nhiều trong những ngày giỗ, ngày tết và
lễ hội Với những lý do đó sản phẩm gia cầm luôn có vị trí trên thị trường tiêu thụ, đã góp phần thúc đẩy chăn nuôi phát triển, tạo thêm việc làm, tăng thu nhập cho người chăn nuôi
, chăn nuôi gia cầm có sự phát triển khá nhanh, tốc
độ tăng trưởng bình quân hàng năm qua các giai đoạn có xu hướng tăng lên rõ rệt Trong các loại gia cầm, gà là loại chính chiếm trên 75% tổng
về số lượng con Thống kê năm 2013 của Cục Chăn nuôi, cả nước có khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình và 18.000 trang trại chăn nuôi tập
Trang 14Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
(Theo số liệu của Cục thống kê tỉnh tại thời điểm 01/10 từ 2006 đến năm
2012; điều tra, khảo sát của Sở Nông nghiệp &PTNT tháng 9/2012 và tháng
01/2013)
Số lượng và sản phẩm
7.375.800 con chiếm 86,2% tổng đàn; thủy cầm (vịt, ngan, ngỗng):
1.190.800 con chiếm 13,8% tổng đàn (vịt có 988.900 con) Giai đoạn
2006-2010 đàn gia cầm liên tục tăng, bình quân 5,85%/năm; trong đó đàn gà đẻ
tăng mạnh, năm 2010 đạt 1.690.000 con tăng 16,2% so với năm 2009; đến
năm 2012 đàn gà đẻ đạt 2.497.780 con chiếm 33,8% tổng đàn gà
- Sản lượng thịt gia cầm giai đoạn 2006-2010 tăng bình quân
11,5%/năm, năm 2012 đạt 22.183 tấn tăng so với năm 2011 là 6,5% (tăng
1.357 tấn)
- Sản lượng trứng gia cầm (2006-2010) tăng bình quân 20,3%/năm;
năm 2012 đạt 333,7 triệu quả, tăng so với 2011 8,5% (tăng 26,3 triệu quả)
Trang 15Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Cơ cấu giống
- Các giống gà công nghiệp hướng thịt nuôi trên địa bàn tỉnh gồm: Isa,
AA, 707, Cob 500, Ross 308,…là những giống được nhập từ các công ty
trong nước, công ty liên doanh với nước ngoài trên địa bàn tỉnh
- Các giống gà công nghiệp hướng trứng chủ yếu là giống: Isa Brow và
Ai cập
- Các hộ chăn nuôi gà thả vườn dùng chủ yếu các giống lai mẹ Lương Phượng hoặc Tam Hoàng lai với bố Mía
Qui mô, phương thức, thức ăn chăn nuôi gia cầm
- Qui mô: Theo kết quả tổng điều tra về nông thôn, nông nghiệp & thủy
sản tháng 7/2012 của Cục Thống kê cho thấy: Toàn tỉnh có 128.509 hộ có chăn nuôi gà Trong đó hộ nuôi 1-19 con chiếm 29,47%; từ 20-49 con chiếm 40,57;…
> 1000 (con)
+ Gà đẻ qui mô từ 1.000 con trở lên có 1.177 hộ, trang trại; quy mô từ 3.000 con trở lên có 93 trang trại (trong đó có 59 cơ
1.3
Trang 16Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
, , Tam Dương
+ Gà thịt qui mô từ 1.000-3.000 con/lứa có 64 hộ, trang trại; qui mô từ 5.000
con/lứa trở lên có 59 trang trại
Chăn nuôi gà thả vườn đã phát triển ở nhiều hộ tại các xã trung du, miền núi, qui mô từ 500 con/lứa trở lên Chiếm tỷ lệ khá lớn là chăn nuôi qui
mô hộ gia đình từ vài chục con đến vài trăm con
- Phương thức và thức ăn chăn nuôi: Đã có nhiều trang trại nuôi gà
xây dựng chuồng kín có hệ thống làm mát, điều tiết nhiệt, sử dụng 100% thức
ăn công nghiệp Chăn nuôi vừa nhốt vừa kết hợp thả vườn và sử dụng thức ăn công nghiệp có kết hợp với sản phẩm nông nghiệp (ngô, thóc) theo từng giai đoạn Chăn nuôi trong nông hộ, nhỏ lẻ sử dụng, tận dụng thức ăn là ngô, thóc
Vùng chăn nuôi
Đã hình thành vùng
, xã Thanh Vân (Tam Dương), xã Tam Quan (Tam Đảo) số lượng gà có thời điểm đạt trên 1 triệu con/xã Khảo sát, thống kê của Sở NN&PTNT tháng 01/2013: Chăn nuôi
gà đẻ qui mô 1.000 con trở lên ở Tam Dương có 661 hộ, trang trại; Tam Đảo
có 132 hộ, trang trại; 2 huyện chiếm 73% tổng số hộ, trang trại nuôi gà đẻ có qui mô 1.000 con trở lên trong toàn tỉnh [30]
Trang 17Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Ứng dụng tiến bộ kỹ thuật và công nghệ
- Giống: Một số giống gà đẻ, gà thịt cao sản đã được nuôi trong các trang trại
- Chuồng trại, thiết bị: Hệ thống chuồng nuôi khép kín, có hệ thống làm mát; máng ăn, máng uống hiện đại đã được nhiều trang trại chăn nuôi gà đẻ,
+ Trang trại chăn nuôi gia cầm phát triển mạnh cả nuôi thịt và đẻ trứng;
đã hình thành vùng chăn nuôi gà tập trung với số lượng lớn ở Tam Dương, Tam Đảo
+ Chuồng trại, thiết bị hiện đại và nuôi công nghiệp đã được nhiều trang trại
áp dụng; chăn nuôi gà thịt quy mô 1.000 con/hộ trở lên có xu hướng phát triển mạnh
- Hạn chế
+ Chăn nuôi, sản xuất con giống gia cầm không có hệ thống (toàn tỉnh
có 84 cơ sở chăn nuôi gia cầm bố mẹ, ấp nở; gà: 59 cơ sở, vịt: 25 cơ sở) nhưng chưa quản lý được chất lượng giống và phát triển tự phát
+ Phát triển chăn nuôi gia cầm chưa có quy hoạch
+ Nhiều hộ chăn nuôi chưa đầu tư được chuồng trại, thiết bị còn chắp
vá và tận dụng
+ Phòng, chống dịch bệnh không chủ động, quy trình chăn nuôi thiếu
an toàn sinh học còn phổ biến
Trang 18Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gia cầm ngày càng tăng, chưa có biện pháp xử lý hiệu quả [30]
1.1.3 Hiện trạng môi trường ở Tam Dương - Vĩnh Phúc
Tam Dương là huyện trung du của tỉnh Vĩnh Phúc
nhiên là 10.718,55 ha, dân số 95.964 người
[24], Những ngày đầu tái lập, huyện Tam Dương còn gặp muôn vàn khó khăn, thách thức do là huyện thuần nông Kết cấu hạ tầng vừa thiếu, vừa yếu Khi đó, cơ cấu kinh tế ngành nông, lâm nghiệp, thủy sản chiếm tỷ trọng chủ yếu với 65,3%; Tiểu thủ công nghiệp chiếm 18,4%; Thương mại - dịch vụ chỉ chiếm 18,4%
Đến nay, Tam Dương trở thành điểm sáng trong phát triển kinh tế của tỉnh Vĩnh Phúc và cả n , cây trồng, được mạnh dạn chuyển đổi; nhân dân tích cực áp dụng các tiến bộ KHKT vào sản xuất
) [24]
Tam Dương có nguồn thực phẩm phong phú, ổn định không những cung cấp cho việc tiêu dùng ở Vĩnh Phúc mà thực phẩm ở đây còn cung cấp tới cả thủ đô Hà Nội Tam
rác thải độc hại phát sinh từ các khu công nghiệp, khu du lịch, nhưng
nhiễm môi trường của Tam Dương chủ yếu phát sinh từ các mô hình kinh tế gắn liền với sản xuất, chế biến nông sản và đặc biệt là chăn nuôi gia súc, gia cầm Huyện hiện có gần 190 trang trại chăn nuôi gia súc, gia
Trang 19Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
cầm với quy mô lớn Tổng số các trang trại hiện đang nuôi khoảng 3.000 con trâu; 89.000 con bò; 9.832 con lợn; 581.250 con gia cầm; Bình quân một trang trại chăn nuôi có quy mô gần 60 đầu lợn và 2.200 con gia cầm Một số
hộ trang trại chăn nuôi có quy mô lớn trên địa bàn huyện như ông Phạm Quang Hải ở xã Kim Long nuôi 1.400 con lợn; ông Bùi Văn Chuyên nuôi
Dương phát triển như vậy, nhưng chỉ có hơn 10% số trang trại áp dụng mô hình biogas và lắng lọc, số còn lại xả thẳng chất thải rắn và lỏng ra môi trường Chính vì không xử lý chất thải, nên các trang trại này gây ảnh hưởng đến cả môi trường không khí Ngoài 190 trại chăn nuôi gia súc, gia cầm này, trên địa bàn huyện còn có hàng ngàn hộ dân chăn nuôi trong khu dân cư với quy mô nhỏ lẻ Tất cả những hộ chăn nuôi nhỏ lẻ này đều không có hệ thống
xử lý chất thải, làm ô nhiễm môi trường trong khu dân cư [30]
Trên địa bàn toàn huyện mới chỉ có 30% số hộ chăn nuôi dân đăng
ký thu gom, xử lý rác thải, 90% các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp, trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm không chịu đầu tư hệ thống xử lý chất thải Công tác quy hoạch khu vực chứa và sử dụng rác thải còn nhiều bất cập Dịch vụ vệ sinh môi trường còn thiếu, chưa đáp ứng nhu cầu xử lý rác thải tại địa phương Bên cạnh đó, ý thức của người dân về bảo vệ môi trường còn yếu, hiện tượng xả rác thải bừa bãi, xác súc vật chết ra các kênh mương… còn phổ biến
Theo kết quả khảo sát năm 2010 tại một số xã có nhiều hộ chăn nuôi đã được Chi cục Thú y tỉnh công bố, nồng độ khí NH3, H2S có trong không khí tại một số nơi đã cao hơn mức cho phép từ 1 -2,3 lần, độ nhiễm khuẩn
coliform cao hơn gấp 3,2 lần TCCP; nước thải nhiễm E Coli và tỷ lệ số mẫu
nước thải nhiễm trứng giun cao Hàm lượng COD trong nước thải từ 314 542mg/l, cao hơn giới hạn cho phép từ 1,57 -2,71 lần, hàm lượng BOD từ 182,5 -406,4mg/l vượt TCCP từ 1,22 -2,7 lần Thực tế, do chưa thực hiện tốt công tác bảo đảm an toàn, vệ sinh môi trường nên tình hình dịch bệnh đã xảy
Trang 20-Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
ra ở nhiều , địa phương trong tỉnh như dịch tai xanh
1.2 Các vấn đề môi trường trong chuồng trại chăn nuôi gà
1.2.1 Thành phần chất thải chăn nuôi
Phân
Phân là sản phẩm loại thải của quá trình tiêu hoá của gia súc, gia cầm
bị bài tiết ra ngoài qua đường tiêu hóa Phân gia súc, gia cầm là sản phẩm dinh dưỡng tốt cho cây trồng hay các loại sinh vật khác như cá, giun… Thành phần hoá học của phân bao gồm:
- Các chất hữu cơ gồm các chất protein, carbonhydrate, chất béo và các sản phẩm trao đổi của chúng
- Các chất vô cơ bao gồm các hợp chất khoáng (đa lượng, vi lượng)
- Nước: là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất, chiếm 65 -80% khối lượng của phân Do hàm lượng nước cao, giàu chất hữu cơ cho nên phân là môi trường tốt cho các vi sinh vật phát triển và phân hủy các c hữu cơ tạo nên các sản phẩm có thể gây độc cho môi trường
Trang 21Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Dư lượng của thức ăn bổ sung cho gia súc, gồm các thuốc kích thích tăng trưởng, các hormone hay dư lượng kháng sinh…
- Các men tiêu hóa của bản thân gia súc, chủ yếu là các men tiêu hóa sau khi sử dụng bị mất hoạt tính và được thải ra ngoài…
- Các mô và chất nhờn tróc ra từ niêm mạc đường tiêu hoá
- Các thành phần tạp từ môi trường thâm nhập vào thức ăn trong quá trình chế biến thức ăn hay quá trình nuôi dưỡng gia súc
- Các yếu tố gây bệnh như các vi khuẩn, ký sinh trùng bị nhiễm trong đường tiêu hoá gia súc hay trong thức ăn [9]
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của phân gia súc, gia cầm
Loại vật nuôi
Thành phần hóa học (% trọng lượng vật nuôi) Nitơ tổng số Phospho tổng số
Nguồn: Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng, 1997
- Trong phân còn chứa nhiều loại vi sinh vật và ký sinh trùng kể cả có lợi
và có hại Trong đó, các vi khuẩn thuộc loại Enterobacteriacea chiếm đa số với các loài điển hình như E.coli, Samonella, Shigella, Proteus,…
Nước tiểu
Nước tiểu gia súc, gia cầm là sản phẩm bài tiết của con vật, chứa đựng nhiều độc tố, là sản phẩm cặn bã từ quá trình sống của gia súc, khi phát tán vào môi trường có thể chuyển hoá thành các chất ô nhiễm gây tác hại cho con người và môi trường
Thành phần chính của nước tiểu là nước, chiếm 99% khối lượng Ngoài
ra một lượng lớn nitơ (chủ yếu dưới dạng urê) và một số chất khoáng, các hormone, creatin, sắc tố, axit mật và nhiều sản phẩm phụ của quá trình trao
Trang 22Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
đổi chất của con vật Thành phần nước tiểu thay đổi tùy thuộc loại gia súc, gia cầm, tuổi, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu
Trong tất cả các chất có trong nước tiểu, urê là chất chiếm tỷ lệ cao và dễ dàng bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện có oxy tạo thành khí amoniac gây mùi khó chịu Amoniac là một khí rất độc và thường được tạo ra rất nhiều
từ ngay trong các hệ thống chuồng trại, nơi lưu trữ, chế biến và trong giai đọan
sử dụng chất thải Tuy nhiên nếu nước tiểu gia súc, gia cầm được sử dụng hợp
lý hay bón cho cây trồng thì chúng là nguồn cung cấp dinh dưỡng giàu nitơ, photpho và các yếu tố khác ở dạng dễ hấp thu cho cây trồng
Nước thải
Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm cả nước tiểu, nước tắm gia súc, rửa chuồng Nước thải chăn nuôi còn có thể chứa một phần hay toàn bộ lượng phân được gia súc, gia cầm thải ra Nước thải là dạng chất thải chiếm khối lượng lớn nhất trong chăn nuôi
Thành phần của nước thải rất phong phú, chúng bao gồm các chất rắn ở dạng lơ lửng, các chất hòa tan hữu cơ hay vô cơ, trong đó nhiều nhất là các hợp chất chứa nitơ và photpho Nước thải chăn nuôi còn chứa rất nhiều
vi sinh vật, ký sinh trùng, nấm, nấm men và các yếu tố gây bệnh sinh học khác Do ở dạng lỏng và giàu chất hữu cơ nên khả năng bị phân hủy vi sinh vật rất cao Chúng có thể tạo ra các sản phẩm có khả năng gây ô nhiễm cho
cả môi trường đất, nước và không khí [9], [15]
Đệm lót chuồng
,… để lót chuồng Sau một thời gian sử dụng, những
Loại chất, chúng là một nguồn gây ô nhiễm quan trọng, do phân, nước tiểu các mầm bệnh có thể bám theo chúng Vì vậy, chúng cũng phải được thu gom và
xử lý hợp vệ sinh, không được vứt bỏ ngoài môi trường tạo điều kiện cho chất
thải và mầm bệnh phát tán vào môi trường
Trang 23Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Xác gia súc, gia cầm chết
Xác gia súc, gia cầm chết là một loại chất thải đặc biệt của chăn nuôi Thường các gia súc, gia cầm chết do các nguyên nhân bệnh lý, cho nên chúng là một nguồn phát sinh ô nhiễm nguy hiểm, dễ lây lan các dịch bệnh Xác gia súc chết có thể bị phân hủy tạo nên các sản phẩm độc Các mầm bệnh và độc tố có thể được lưu giữ trong đất trong thời gian dài hay lan truyền trong môi trường nước và không khí, gây nguy hiểm cho người, vật nuôi và khu hệ sinh vật trên cạn hay dưới nước Gia súc, gia cầm chết có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau Việc xử lý phải được tiến hành Gia súc, gia cầm bị bệnh hay chết do bị bệnh phải được thiêu hủy hay chôn lấp theo các quy định về thú y Chuồng nuôi gia súc bị bệnh, chết phải được khử trùng bằng vôi hay hóa chất chuyên dùng trước khi dùng để nuôi tiếp gia súc Trong điều kiện chăn nuôi phân tán, nhiều hộ gia đình vứt xác chết vật nuôi bị chết do bị dịch ra hồ ao, cống rãnh, kênh mương… đây là nguồn phát tán dịch bệnh rất nguy hiểm
Thức ăn thừa
Thức ăn bị rơi vãi cũng là nguồn gây ô nhiễm, vì thức ăn chứa nhiều chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy trong môi trường tự nhiên Khi chúng bị phân hủy sẽ tạo ra các chất kể cả chất gây mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của gia súc và sức khỏe con người
Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y
Các vật dụng chăn nuôi hay thú y bị loại bỏ như bao bì, kim tiêm, chai
lọ đựng thức ăn, thuốc thú y,… cũng là một nguồn quan trọng dễ gây ô nhiễm môi trường Đặc biệt các bệnh phẩm thú y, thuốc khử trùng, bao bì đựng thuốc có thể xếp vào các chất thải nguy hại cần phải có biện pháp xử lý như chất thải nguy hại
Trang 24Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Khí thải
Chăn nuôi là một ngành sản xuất tạo ra nhiều loại khí thải nhất Theo Hobbs và cộng sự (1995), có tới trên 170 chất khí có thể sinh ra từ chăn nuôi, điển hình là các khí CO2, CH4, NH3, NO2, N2O, NO, H2S, indol, schatol mecaptan…và hàng loạt các khí gây mùi khác Hầu hết các khí thải chăn nuôi có thể gây độc cho gia súc, cho con người và môi trường
Ở những khu vực chăn nuôi có chuồng trại thông thoáng kém thường
dễ tạo ra các khí độc ảnh hưởng trực tiếp , gây bệnh cho chăn nuôi và tới sức khỏe của người dân xung quanh khu vực chăn nuôi điều kiện bình thường, các chất bài tiết từ gia súc, gia cầm như phân và nước tiểu nhanh chóng bị phân giải tạo ra hàng lọat chất khí có khả năng gây độc cho người và vật nuôi nhất là các bệnh về đường hô hấp, bệnh
về mắt, tổn thương các niêm mạc, gây ngạt thở, xẩy thai và ở trường hợp nặng có thể gây tử vong
Tiếng ồn
Tiếng ồn trong chăn nuôi thường gây nên bởi hoạt động của gia súc, gia cầm hay tiếng ồn sinh ra từ hoạt động của các máy công cụ sử dụng trong chăn nuôi Trong chăn nuôi, tiếng ồn chỉ xảy ra ở một số thời điểm nhất định (thường là ở thời gian cho gia súc, gia cầm ăn) Tuy nhiên tiếng
ồn từ gia súc gia cầm là những âm thanh chói tai, rất khó chịu, đặc biệt là trong những khu chuồng kín Người tiếp xúc với dạng tiếng ồn này kết hợp với bụi và các khí độc ở nồng độ cao trong chuồng nuôi hay khu vực xung quanh rất dễ rơi vào tình trạng căng thẳng dẫn tới ảnh hưởng tới trạng thái tâm lý, sức khỏe và sức đề kháng với bệnh tật [9], [17]
1.2.2 Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi gà đến môi trường
Chăn nuôi gà ở Việt Nam chủ yếu sản xuất tập trung tại các hộ quy mô nhỏ lẻ trong nông hộ, thiếu quy hoạch nhất là các vùng dân cư đông đúc đã gây ra ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng Vì vậy, việc hiểu rõ thành
Trang 25Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
phần và các tính chất của chất thải chăn nuôi có biện pháp quản lý và xử
lý thích hợp, khống chế ô nhiễm, tận dụng nguồn chất thải giàu hữu cơ vào mục đích kinh tế là một việc làm cần thiết
Trên thực tế, thực trạng chăn nuôi theo phương pháp truyền thống đã bộc lộ nhiều hạn chế Do thiết kế chuồng hở và việc vệ sinh không đảm bảo, nên mùi hôi của thức ăn và phân gà toả ra môi trường bên ngoài gây tình trạng hôi thối, mất vệ sinh Nghiêm trọng nhất là nạn ruồi, nhặng phát sinh từ trang trại gà ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người Việc thải phân và nước rửa chuồng trực tiếp ra môi trường gây ra mùi hôi thối cũng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người [4]
1.3 Vai trò của vi sinh vật trong xử lý ô nhiễm môi trường chăn nuôi gia cầm
Xử lí chất thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của
vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong chất thải Cho đến nay người ta đã xác định được rằng, các vi sinh vật có thể phân huỷ được tất cả các chất hữu cơ có trong tự nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo VSV sống khắp mọi nơi trên trái đất: trong đất, nước, không khí, tromg hầm mỏ, dưới đáy biển sâu, trên người, động thực vật, hàng hoá, dày, dép, quần áo, Ngay cả ở những nơi mà điều kiện sống tưởng chừng hết sức khắc nghiệt: nhiệt độ cao, áp suất cao, pH rất thấp hoặc rất cao, độ mặn cao (biển chết) vẫn thấy có sự phát triển của VSV VSV tuy nhỏ bé nhất trong sinh giới nhưng năng lực hấp thu và chuyển hoá thức ăn của chúng có thể vượt xa các sinh vật bậc cao
Hệ vi sinh vật trong chất thải chăn nuôi gồm nhiều nhóm VSV có hoạt tính sinh học khác nhau giữ vai trò hết sức quan trọng trong chu trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành các chất mùn mà cây trồng có thể sử dụng được 1.4)
Trang 26Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 1.4 Chu trình chuyển hóa cacbon trong tự nhiên
Dưới đây là các nhóm VSV có khả năng phân huỷ các hợp chất phổ biến, là thành phần chính trong chất thải chăn nuôi gồm cellulose, tinh bột, protein và VSV có khả năng ức chế các vi khuẩn gây bệnh đường ruột, vi
khuẩn gây thối [4]
1.3.1 Vi sinh vật phân giải cellulose
Cellulose là thành phần chủ yếu trong tế bào thực vật, chiếm tới 50% tổng số hydratcacbon trên trái đất Trong vách tế bào thực vật, cellulose tồn tại trong mối liên kết chặt chẽ với các polisaccarit khác; Hemixenlulose,
Pectin và Lignin tạo thành liên kết bền vững
Cellulose thường có mặt ở các dạng sau:
• Phế liệu nông nghiệp: rơm rạ, lá cây, vỏ lạc, vỏ trấu, vỏ thân ngô…
• Phế liệu công nghiệp thực phẩm: vỏ và xơ quả, bã mía, bã cà phê, bã sắn…
• Phế liệu trong công nghiệp chế biến gỗ: rễ cây, mùn cưa, gỗ vụn…
• Các chất thải gia đình: rác, giấy loại…
Trang 27Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Cellulose là một trong những thành phần chủ yếu của tổ chức thực vật Cellulose là hợp chất rất vững bền, đó là loại polysaccharide cao phân tử Trong tự nhiên có nhiều loại vi sinh vật có khả năng sinh ra các enzyme làm xúc tác trong quá trình phân giải cellulose Chúng có ý nghĩa rất lớn đối với việc thực hiện vòng tuần hoàn Cacbon trong tự nhiên Cellulaza là một phức
hệ 3 enzyme (Endo-1,4-glucanaza, Exo-1,4-gluconaza, β-1,4-glucozidaza) hoạt động cùng nhau để thuỷ phân cellulose tạo ra các loại đường có thể đi
Hình 1.5 Cellulose
Trong tự nhiên khu hệ VSV có khả năng sinh tổng hợp enzym cellulaza phân giải cellulose vô cùng phong phú, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn và vi nấm
- VK hiếu khí: Azotobacter, Flavobacterium, Archromobacter,
Pseudomonas, Bacillus, Cellulomonas, Vibrio, Cellvibrio, Cytophaga, Angioccocus, Polyangium, Sporocytophaga, Sorangium, Archangium, Promyxo-bacterium, [6]
- VK kị khí: Người ta thường gọi quá trình phân giải cellulose kị khí là
quá trình lên men cellulose Điển hình là VK trong khu hệ VSV trong dạ cỏ
của động vật nhai lại: Ruminococcus flavofeciens, R albus, R parvum, Bacteroides succinpgenes, Butyrivibrio fibriosolvens, Clostridium cellobioparum, Cillobacterium cellosolvens, [12], [20]
Trang 28Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- XK: Là một nhóm VK đặc biệt, Gram dương, hiếu khí, tế bào đặc
trưng bởi sự phân nhánh, thường có mặt quanh năm trong tất cả các loại đất
XK phân giải cellulose được phân lập từ các mẫu đất, mùn rác, mẫu mùn: ở những nơi có chứa cellulose Các nhóm XK phân giải cellulose:
Micromonospora, Proactinomyces, Nocardia, Actinomyces, Streptomyces, Streptosporangium, Thermomonospora, Thermoactinomyces, [14], [21]
- Nấm: Có rất nhiều loài nấm phân giải cellulose mạnh, nhưng phần
lớn chúng thường phân huỷ cellulose khi độ ẩm cao và ở nhiệt 20 - 300
C, pH trong khoảng từ 3,5-6,6 Các chủng nấm có khả năng sinh tổng hợp cellulaza
cao: Trichoderma, Fusarium, Chaetomium, Aspergillus, Phanerochaete, Penicilium, Verticilium, [22]
Nhiều loại nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn có khả năng phân giải cellulose Các nghiên cứu cho thấy trong điều kiện hiếu khí, nấm thường chiếm ưu thế
và ngược lại trong điều kiện yếm khí vi khuẩn và xạ khuẩn chiếm ưu thế Các loại vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose mạnh mẽ thường thuộc về các
chi sau: Achromobacter, P.Seudomonas, Vibrio, Cellvibrio, Bacillus, Cytophaga, Anginococcus, Micromonospora, Actinomyces, Streptomyces, Streptospotangium, Fusarium, Aspergillus
1.3.2 Vi sinh vật phân giải tinh bột
Đại phân tử tinh bột bao gồm hai cấu tử là amilose và amilopectin, thường tỷ lệ amilose/amilopectin ~ 1/4 Trong phân tử amilose các gốc D-glucose được gắn với nhau bằng liên kết α-1,4 glucozit tạo nên chuỗi dài khoảng 200-1000 gốc glucose và phân tử amylose có một đầu khử Trong phân tử amilopectin các gốc glucose được gắn với nhau không chỉ bằng liên kết α-1,4 glucozit mà còn bằng liên kết α-1,6 glucozit Vì vậy phân tử amilopectin có cấu trúc nhánh, có một đầu khử Tinh bột không tan trong nước lạnh nhưng bị hồ hóa ở nhiệt độ 60 -80o
C
Tinh bột bị thủy phân duới tác dụng của enzym amilase hoặc axit tạo thành phân tử có trọng lượng thấp hơn gọi là dextrin Quá trình thủy phân
Trang 29Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
tinh bột này có sự tham gia của nhiều loại enzym khác nhau và mỗi enzym
có một phương thức tác dụng đặc hiệu riêng Amylase là hệ enzym rất phổ biến đối với VSV Theo tính chất và cách tác dụng lên tinh bột, phân biệt amylase thành các loại: α-amylase, β-amylase, glucoamylase và oligo 1-6 glucozidase [1], [17]
Nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng sinh amilaza như vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn và nấm men
Các vi khuẩn Gram dương đặc biệt là Bacillus thường tạo ra nhiều
amilase hơn các vi khuẩn Gram âm (Forgarty & Kelly, 1990) Ngoài amilase ra vi khuẩn còn tạo ra - amilase ( - amilase trước đây chỉ thấy ở
-thực vật) Ví dụ -amilase từ B polymyxa, khi thủy phân tinh bột có thể
tạo ra 92 - 94% maltose Đây là - amilase đầu tiên được phát hiện ở vi khuẩn Hoạt tính của nó gần giống như - amilase của thực vật Sau này,
người ta tìm thấy - amilase ở một số vi khuẩn khác như Acetobacter, B megaterium, B cereus
Khả năng sinh amilase của nấm mốc là mạnh nhất trong các nhóm vi
sinh vật Các giống nấm mốc điển hình có khả năng phân giải tinh bột
mạnh đó là: Aspergillus (A niger, A awamori, A oryzae) Rhizopus (R delemar, R niveus ) Xạ khuẩn cũng là một nhóm vi sinh vật có khả năng sinh amilase mạnh, trong đó Streptomyces là nhóm giữ vị trí tiên phong sinh amilase (S limosus, S aurefaciens, S praecox ) Nấm men là vi
sinh vật ít thấy có khả năng tổng hợp amilase
(Candida antaritica, lipomyces, ) [5], [19]
1.3.3 Vi sinh vật phân giải protein
Protease được sinh tổng hợp từ nhiều loại vi sinh vật như: vi khuẩn, nấm sợi, Hầu hết protease thương mại hiện nay đều được sản xuất từ vi
khuẩn thuộc chi Bacillus Những protease chịu kiềm, chịu mặn thường được
Trang 30Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
phân lập từ các chủng vi khuẩn ưa kiềm, ưa mặn Nấm mốc cũng là một nguồn cung cấp protease đa dạng, một chủng nấm có thể tổng hợp được nhiều
loại protease khác nhau Ví dụ chủng Aspergillus ozyzae sản sinh protease
kiềm, axit và trung tính Tuy nhiên, protease có nguồn gốc từ nấm mốc lại kém bền so với vi khuẩn [15], [18]
VK có khả năng sinh ra cả hai loại protease (endopeptidase và exopeptidase), do đó protease của VK có tính đặc hiệu cơ chất cao Các VK
có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất Nhiều loại nấm mốc cũng có khả năng tổng hợp một lượng lớn protease còn xạ khuẩn ít được nghiên cứu hơn
1.3.4 Vi khuẩn lactic sinh tổng hợp axit lactic và bacterioxin
Đặc tính của vi khuẩn lactic là Gram dương, oxydase và catalase âm
tính, hình que hay hình cầu, không tạo bào tử (Abee et al., 1999) Vi khuẩn
lactic có khả năng sinh axit lactic làm tăng sự phân hủy các hợp chất hữu
cơ, là chất tiệt trùng được ứng dụng nhiều trong bảo quản, chế biến thực phẩm, trong y, dược và xử lý môi trường Gần đây vi khuẩn lactic còn được đặc biệt quan tâm nghiên cứu về khả năng sinh bacterioxin là các chất diệt khuẩn thế hệ mới có phổ kháng khuẩn đa dạng, tính đặc hiệu tế bào đích cao,
an toàn với người, vật nuôi, cây trồng và môi trường là giải pháp cho vấn
đề kiểm soát các nguồn bệnh Hầu hết vi khuẩn lactic đều tổng hợp được bacteriocin nên thành phần kháng khuẩn này rất đa dạng như Lactacin, Nisin, Acidolin, [12]
1.4 Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam và
Trang 31Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
thời các chất này cũng giải độc các chất có hại do có sự hình thành các Enzyme phân huỷ [17]
Chế phẩm EM là một hỗn hợp chứa các vi sinh vật có ích tồn tại trong
tự nhiên được phân lập ra, có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật có hại và hướng quá trình phân huỷ hữu cơ theo hướng có lợi cho môi trường Sử dụng chế phẩm EM an toàn, không độc hại và cân bằng sinh học, làm cho môi trường không khí, đất và nước trong lành, không bị ô nhiễm, xúc tiến tăng trưởng và tăng sức đề kháng cho gia cầm [8], [27]
EM là chế phẩm được nuôi cấy hỗn hợp gồm 5 nhóm vi sinh vật có ích:
Vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn và nấm sợi
EM được thử nghiệm ở nhều quốc gia: Mỹ, Nam Phi, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Braxin, Nhật Bản, Singapore, Srilanca, Nepal, Việt Nam, Triều Tiên, Belarus,… và cho thấy những kết quả khả quan Trong chăn nuôi, EM có tác dụng:
- Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh
- Tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ các loại thức ăn
- Kích thích khả năng sinh sản
- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi
- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi
Trong bảo vệ môi trường: Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2, NH3,…) nên khi phun EM vào rác thải, cống rãnh, tolet, chuồng trại chăn nuôi,… sẽ khử mùi một cách nhanh chóng Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng Xử lý phân gà bằng EM Bokashi C để khử mùi hôi, ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh, làm phân chóng hoai và trở thành phân bón hữu cơ có chất lượng [3], [8], [27]
Trang 32Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tuy nhiên, chế phẩm EM là sản phẩm được nhập khẩu từ Nhật Bản vào Việt Nam từ những năm cuối thế kỷ 20 Nên khả năng thích ứng với điều kiện
ở Việt Nam không cao bằng các chủng nội địa Hiện nay, chế phẩm đã không còn nguyên bản như khi mới nhập khẩu, đã qua quá nhiều lần nhân nuôi ở các
cơ sở khác nhau, nên tác dụng của chế phẩm không còn hiệu quả như khi mới nhập về Chế phẩm EM có chi phí đắt vì vậy không phổ biến cho người chăn nuôi
1.4.2 Sử dụng chế phẩm Balasa -N01 làm đệm lót chuồng trong chăn nuôi gà
Thành phần của chế phẩm Balasa -N01 là các tế bào sống của các chủng vi khuẩn, nấm men, nấm sợi và các enzym thuỷ phân các chất hữu cơ
Lợi ích của việc sử dụng chế phẩm để xử lý đệm lót:
- Làm tiêu hết phân do đó mùi hôi thối, khí độc trong chuồng nuôi hầu như không còn, tạo môi trường sống tốt, không ô nhiễm
- Sẽ không phải thay chất độn trong suốt quá trình nuôi do đó giảm tối
đa nhân công dọn chuồng và nguyên liệu làm chất độn
- Giảm rõ tỷ lệ mắc bệnh đặc biệt là bệnh tiêu chảy và bệnh hen Vì vậy giảm công và chi phí thuốc trong việc chữa trị bệnh
- Tăng chất lượng đàn gà và chất lượng của sản phẩm
- Hiệu quả của việc sử dụng đệm lót lên men: Tiết kiệm 80% nước trong chăn nuôi, 60% nhân lực, 10% thức ăn, giúp môi trường chăn nuôi không bị ô nhiễm, giúp sản phẩm thịt có màu, mùi, vị gần với chăn nuôi hữu
cơ, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm
- chăn nuôi sẽ lợi: Môi trường không ô nhiễm, giảm được công việc nặng nhọc trong công việc thường xuyên thay chất độn, chi phí chung sẽ ít hơn nên thu nhập tăng lên
Một số chú ý khi sử dụng chế phẩm Balasa -N01:
- Phải chú ý làm tơi xốp bề mặt đệm lót: cứ sau 1 -2 ngày cào trên bề mặt đệm lót một lần để giúp cho đệm lót được tơi xốp, phân sẽ được phân huỷ nhanh hơn
Trang 33Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Tránh để bị nước mưa và nước ở máng uống làm ướt đệm
- Kiểm tra ẩm độ lớp đệm để bổ sung nước cho phù hợp
- Khi phát hiện độn lót có mùi của khí NH3 và thối nhẹ là tác dụng phân giải phân chưa tốt cần phải xử lý kịp thời
Công nghệ chăn nuôi trên đệm lót sinh thái với kỹ thuật làm chuồng, chuẩn bị đệm lót và chăm sóc vật nuôi đơn giản vì vậy người chăn nuôi có thể
dễ dàng áp dụng, mang lại hiệu quả cao trong chăn nuôi mà lại giải quyết được vấn đề về ô nhiễm môi trường [25], [26]
chế phẩm không thích hợp vào mùa nóng (do quá trình phân hủy sinh nhiệt nhiều) Khi sử dụng chế phẩm Balasa- N01 phải làm tơi xốp bề mặt đệm lót chính vì vậy có thể gây xáo trộn đàn ảnh hưởng rất lớn đến gia cầm đẻ trứng và tốn nhân công Nên chế phẩm Balasa -N01 khó áp dụng rộng rãi cho bà con nông dân
1.4.3 Công nghệ ozon
Công nghệ ozon được xem là công nghệ mới trong lĩnh vực chăn nuôi Công nghệ này mới chỉ được áp dụng ở các nước tiên tiến trên thế giới Hiện nay ở Việt Nam ozon đã được ứng dụng trong chăn nuôi để xử lý: nguồn nước, thức ăn, chuồng trại và môi trường xung quanh
Trong chăn nuôi gà, thổi khí ozon trực tiếp vào chăn nuôi đồng thời kết hợp với hệ thống phun sương trực tiếp (nếu có) sẽ có tác dụng:
- Làm mát môi trường, giảm nhiệt độ trong chuồng trại từ 20 -30oC, ngăn ngừa tình trạng nóng lạnh thất thường dễ phát sinh mầm bệnh
- Khử mùi chuồng trại
- Diệt khuẩn nhằm ngăn ngừa dịch bệnh lây lan trong không khí Đặc biệt ruồi, muỗi hầu như bị tiêu diệt
- Phòng chống lây lan dịch bệnh trên diện rộng
- Đồng thời khử mùi các loại khí như NH3, H2S,… phát sinh từ phân của vật nuôi Gây nên cay mắt và nghẹt thở cho người, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Ozon khử một số chất khí thành khí O2, CO2 và hơi nước
Trang 34Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bảng 1.2 Khả năng khử một số hợp chất mang mùi của ozon
Hợp chất mang mùi Nồng độ mùi (ppm) Hiệu suất xử lý
Nguồn: Công ty TNHH Môi trường Phương Nam, 2010
Những ưu điểm khi sử dụng ozone trong chăn nuôi là:
- Hiệu quả xử lý nhanh
- Dễ dàng kết hợp với các phương pháp xử lý khác
- Thao tác xử lý đơn giản, chi phí vận hành thấp
- Giá cả phù hợp với thu nhập người chăn nuôi
- Sau xử lý chuyển hoá thành oxy không để lại dư lượng độc hại
Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ ozon để xử lý môi trường chuồng trại chăn nuôi chỉ phù hợp cho các trang trại nuôi lớn với qui mô hàng chục ngàn con gia cầm, do phải đầu tư kinh phí lớn để sản xuất ozon và không phù hợp với qui mô chăn nuôi còn nhỏ lẻ như hiện nay ở Việt Nam
1.5 Chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1
Chế phẩm sinh học Sagi Bio- 1 dùng cho xử lý ô nhiễm môi trường chuồng trại chăn nuôi gia súc, gia cầm và bãi chôn lấp chất thải Các chủng vi sinh vật sử dụng trong chế phẩm là các chủng vi sinh vật nội địa có khả năng
thích nghi và phát triển mạnh trong môi trường chuồng trại chăn nuôi
Chế phẩm có tác dụng phân hủy nhanh các thải hữu cơ không phát sinh mùi hôi thối, ức chế sự phát triển của nấm mốc, vi sinh vật kị khí, vi sinh vật
gây hại (Coliform, Salmonella) trong chất thải làm giảm thiểu ô nhiễm môi
trường chuồng trại chăn nuôi và các bãi chôn lấp chất thải hữu cơ
Chế phẩm Sagi Bio- 1 gồm có:
Trang 35Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Các chủng vi sinh vật hữu hiệu thuộc nhóm xạ khuẩn Streptomyces ưa
ấm (nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 15 - 370C) sinh tổng hợp mạnh các enzyme ngoại bào (cellulase, amylase và proteinase) có khả năng sinh kháng sinh ức
chế nấm mốc, vi khuẩn Gram âm Vi khuẩn Lactobacillus có tác dụng ức chế
mạnh các vi khuẩn gây bệnh (Coliform, Salmonella)
Phụ gia: chất mang vô cơ hoặc chất mang hữu cơ
Các chủng vi sinh vật này được phân lập, tuyển chọn từ chất thải chăn nuôi ở Vĩnh Phúc, Thanh Hóa, Hà Nội, là các chủng có khả năng thích nghi rất tốt với điều kiện môi trường trong các trại chăn nuôi Ngoài ra, các chủng
Lactobacillus sử dụng trong sản xuất chế phẩm cũng là các chủng vi khuẩn có khả năng sinh bacterioxin - chất có khả năng ức chế các vi sinh vật gây bệnh như Samonella, E coli Ảnh chụp vòng kháng khuẩn của dịch lên men
Lactobacillus đối với nấm mốc và Samonella được thể hiện ở hình 1.6
Hình 1.6 Khả năng sinh bacterioxin ức chế nấm mốc(a) và Samonella(b)
của chủng vi khuẩn Lactobacillus LB1
Trang 36Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Chế phẩm vi sinh Sagi Bio-1 của phòng Vi sinh vật môi trường -Viện
Công nghệ môi trường -Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
được sản xuất từ các chủng vi khuẩn Lactobacillus và xạ khuẩn Streptomyces
- Các hóa chất cần thiết cho phân tích
2.2 Đối tượng nghiên cứu
- , lót chuồng nuôi gà tại Tam Dương, Vĩnh phúc
- Không khí trong khu vực chăn nuôi gà
2.3 Thiết bị và hoá chất
2.3.1 Thiết bị
-Tủ cấy (ClassII Biohazard Safety Cabinet- Esco)
-Máy lắc (Shel lab)
-Tủ ấm (Binder)
-Nồi khử trùng (SA-300VF)
2.3.2 Hoá chất
- Các hoá chất vô cơ khác: NaCl, NaOH, KH2PO4, K2HPO4, KNO3, KCl, MgSO4.7H2O, FeSO4, phenol,
- Tinh bột tan, các loại đường: D-glucose, saccarose,
2.4 Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật
(theo tiêu chuẩn Standards method - USA)
Sử dụng phương pháp đếm khuẩn lạc phát triển trên môi trường thạch
Trang 37Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2.4.1.1 Phương pháp xác định vi sinh vật tổng số
Chuẩn bị môi trường nuôi cấy MPA (phụ lục)
- Môi trường được khử trùng ở 1210C trong vòng 30 phút Môi trường sau khi được khử trùng được phân đều vào các đĩa petri
Pha loãng mẫu và xác định số lượng:
- Cân 10g mẫu cho vào 90ml nước vô trùng ta được dung dịch với nồng
độ pha loãng 10-1 Từ dịch huyền phù ở nồng độ 10-1
hút 1ml cho vào 9ml dung dịch đệm được nồng độ pha loãng 10-2
và làm tương tự đối với các nồng
độ pha loãng tiếp theo cho đến nồng độ thích hợp cho xác định số lượng vi sinh tổng số
- Pha loãng mẫu vật nghiên cứu đến một mức độ nhất định trong các ống nghiệm chứa nước vô trùng
- Lấy 0,1 ml canh trường pha loãng ở 3 nồng độ khác nhau cho vào các hộp peptri chứa môi trường MPA vô trùng đã chuẩn bị trước Dùng que trang, trang đều trên bề mặt thạch, úp ngược hộp thạch Nuôi trong tủ ấm ở 370
C trong vòng 48 giờ
- Quan sát, đếm các khuẩn lạc hình thành trong các hộp thạch ở các nồng độ khác nhau, từ đó tính ra số VSV tổng số có trong mẫu vật ban đầu
Số lượng vi sinh vật tổng số được xác định bằng công thức sau:
X = a x b x 10 (CFU/g và CFU/ml) Trong đó:
- a: Số lượng khuẩn lạc trên đĩa
- b: Nghịch đảo nồng độ pha loãng
2.4.1.2 Phương pháp xác định Salmonella
(theo TCVN 4829:2005/SĐ : 2008), nấm mốc, xạ khuẩn, nấm men)
Chuẩn bị môi trường nuôi cấy XLT - 4 AGAR (phụ lục)
- Môi trường được khử trùng ở 1210C trong 15 phút Môi trường sau
khi khử trùng được phân đều vào các đĩa petri