nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật ủ hiếu khí vi sinh vật xử lý phân gà tại một số hộ gia đình thuộc tỉnh bắc giang

Chất thải khí là các loại khí sinh ra trong quá trình chăn nuôi, quá trình phân hủy của các chất hữu cơ – chất rắn và lỏng.. và hiếu khí của các chất thải chăn nuôi, quá trình thối rữa c

`BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRƯƠNG THẾ QUYẾT

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT Ủ HIẾU KHÍ

VI SINH VẬT XỬ LÝ PHÂN GÀ TẠI MỘT SỐ HỘ

GIA ĐÌNH THUỘC TỈNH BẮC GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRƯƠNG THẾ QUYẾT

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT Ủ HIẾU KHÍ

VI SINH VẬT XỬ LÝ PHÂN GÀ TẠI MỘT SỐ HỘ

GIA ĐÌNH THUỘC TỈNH BẮC GIANG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, những số liệu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và kết quả nghiên cứu chưa từng được

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô giáo, địa phương, gia đình và đồng nghiệp

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc: TS Phạm Hồng Ngân, Bộ môn Thú y Cộng đồng, Khoa Thú y, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, cùng các thầy cô giáo trong Bộ môn Thú y Cộng đồng, Khoa Thú y, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam Tất cả mọi người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Thú y các thầy, cô giáo

đã tận tình giúp đỡ chỉ bảo tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại Học viện Nông Nghiệp Việt Nam

Tôi xin chân thành cảm ơn 2 trang trại gà nhà ông Nguyễn Văn Du và trang trại gà nhà ông Lê Đình Tuyến – Thôn Gia Tư – Xã Hoàng An – Huyện Hiệp Hòa – Tỉnh Bắc Giang, đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, nghiên cứu tại địa phương

Do thời gian và kiến thức có hạn, đề tài của tôi không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy

cô giáo và toàn thể bạn đọc

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2015

Tác giả

Trương Thế Quyết

1.4 Một số phương pháp quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi 9

1.4.6 Phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật (aerobic compost) 14

2.1.1 Ủ phân hiếu khí vi sinh vật 232.1.2 Bước đầu sử dụng nguyên liệu sau khi ủ (aerobic compost) 23

2.2.2 Môi trường nuôi cấy vi sinh vật, dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 23

2.3.1 Ủ phân hiếu khí vi sinh vật (aerobic compost) 242.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của phân ủ compost đến sinh trưởng,

phát triển của hoa Mào Gà Lùn (Celosia Plumosa) 36

3.1.1 Kết quả xác định nhiệt độ bên trong và lớp vỏ các đống ủ 37

3.2 Ảnh hưởng của phân ủ compost đến sinh trưởng, phát triển và chất

DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD : Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) CFU : Colony Forming Unit (đơn vị hình thành khuẩn lạc) COD : Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

DANH MỤC BẢNG

1.2 Thành phần hóa học của các loại phân gia súc, gia cầm 41.3 Lượng chất thải lỏng của một số loài gia súc, gia cầm 5

3.2 Lượng nước cần thiết theo tính toán lý thuyết để đạt độ ẩm 50 – 60% 41

3.4 Đặc tính lý hóa của của sản phẩm compost sau 14 và 15 ngày ủ 423.5 Đặc tính lý hóa của của sản phẩm compost sau 29 và 30 ngày ủ 433.6 Đặc tính lý hóa của của sản phẩm compost sau 40 ngày ủ 433.7 Đặc tính vi sinh vật của nguyên liệu và sản phẩm compost 453.8 Đặc tính vi sinh vật của nguyên liệu và sản phẩm compost 463.9 Ảnh hưởng của tỉ lệ phân ủ compost đến chất lượng hoa Mào Gà

MỞ ĐẦU

1.Đặt vấn đề

Mỗi năm có hàng triệu tấn rác thải được tạo ra Điều này không chỉ khiến các nhà môi trường phải đau đầu tìm cách giải quyết mà nó đã thu hút được sự quan tâm của hầu hết các quốc gia trên thế giới Nhiều hội nghị cấp cao đã được

tổ chức và nhiều biện pháp đã được đưa ra để giải quyết vấn đề này Trong ngành chăn nuôi cũng thế, lượng lớn chất thải cũng đang là mối nguy hiểm cho sức khỏe con người Trong đó vấn đề dịch bệnh của gia súc, gia cầm lây lan sang con người, vấn đề chất thải chăn nuôi gây ô nhiễm trên diện rộng đã làm cho chúng ta phải suy nghĩ xử lý, ngăn chặn tác động gây ô nhiễm môi trường chúng ta Ở nước ta chất thải chăn nuôi đã 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 triệu tấn chất thải khí

Tỉnh Bắc Giang là một tỉnh trung du phía đông bắc, có nghề chăn nuôi gà khá phát triển Chăn nuôi gà góp phần quan trọng trong việc xóa đói giảm nghèo cho bà con các dân tộc trong tỉnh Nhiều hộ gia đình đã vươn lên làm giàu bằng nghề chăn nuôi gà Tuy nhiên vấn đề xử lý phân trong quá trình chăn nuôi gà cũng là một vấn đề đòi hỏi cần được nghiên cứu để tận dụng nguồn phân này cho trồng trọt

Chúng ta thấy rằng chăn nuôi tập trung không những làm tăng mùi hôi thối trong khu vực mà còn gây ảnh hưởng nặng nề về vệ sinh thú y, vệ sinh nước thải, nguồn nước ngầm cho cộng đồng Đã có nhiều kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi như ủ phân bón cho trồng trọt, ủ phân làm phân đốt, nuôi cá, nuôi bèo Tuy nhiên mỗi giải pháp sẽ tùy thuộc vào điều kiện chăn nuôi ở từng nông

hộ Với những nông hộ chăn nuôi tập trung, lượng phân sinh ra là rất lớn Làm thế nào để xử lý phân nhanh, đạt tiêu chuẩn phân bón, và vệ sinh thú y là rất cần thiết cho việc giải quyết ô nhiễm môi trường cho cộng đồng trong khu vực

Vì vậy để hạn chế ô nhiễm chất thải chăn nuôi trong phạm vi đề tài này chúng tôi muốn đề cập tới phương pháp xử lý phân gia súc, gia cầm Trong những năm gần

đây phương pháp ủ phân compost hiếu khí đã du nhập vào Việt Nam Tuy nhiên việc áp dụng kỹ thuật này vẫn còn nhiều hạn chế Nhằm tìm hiếu kỹ hơn về các bằng chứng và cơ sở khoa học cũng như khả năng áp dụng trong điều kiện Việt

Nam chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật ủ hiếu khí vi sinh vật xử lý phân gà tại một số hộ gia đình thuộc tỉnh Bắc Giang”

2 Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu các cơ sở khoa học của phương pháp compost hiếu khí

- Đánh giá tác dụng tiêu diệt các tác nhân gây bệnh cho người cũng như

động vật của phương pháp compost

- Đánh giá giá trị dinh dưỡng của sản phẩm compost hiếu khí

- Đánh giá hiệu quả của phương pháp compost trong việc phòng chống ô nhiễm môi trường

- Đánh giá hiệu quả quy mô của phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật trong việc xử lý phân gia cầm

- Cung cấp một số tư liệu phục vụ cho việc nghiên cứu về ủ phân compost hiếu khí

- Bước đầu sử dụng phân ủ aerobic compost vào của cây Mào gà lùn trồng chậu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Sơ lược về chất thải chăn nuôi

Chất thải trong chăn nuôi được chia làm ba loại: Chất thải rắn, chất thải lỏng, chất thải khí Trong thành phần của chất thải chăn nuôi có nhiều thành phần hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng kí sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con người

Chất thải rắn bao gồm chủ yếu là phân, xác súc vật chết, thức ăn dư thừa của động vật, vật liệu lót chuồng và các chất thải khác, độ ẩm từ 56 – 83% và tỷ

lệ NPK cao

Chất thải lỏng (nước thải) có độ ẩm cao hơn trung bình khoảng 93 – 98% gồm phần lớn là nước thải của động vật, nước rửa chuồng và phần phân lỏng hòa tan

Chất thải khí là các loại khí sinh ra trong quá trình chăn nuôi, quá trình phân hủy của các chất hữu cơ – chất rắn và lỏng

1.1.1 Chất thải rắn

a Phân gia súc

Chất thải rắn trong chăn nuôi bao gồm phân, thức ăn thừa, xác gia súc, gia cầm chết… Tuy nhiên, để tính toán đồng thời khối lượng chất rắn sinh ra từ hoạt động chăn nuôi thì người ta chỉ xét đến lượng phân vì xét về mặt khối lượng đây

là lượng chất thải rắn lớn nhất được thải ra hàng ngày

Lượng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, lứa tuổi, khẩu phần thức ăn, trọng lượng gia súc, gia cầm

b Xác súc vật chết

Xác súc vật chết do nhiều nguyên nhân khác nhau, đặc biệt là do mắc bệnh luôn là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính cần được xử lý triệt để nhằm tránh lây lan cho con người và vật nuôi Theo Nguyễn Thị Hoa Lý (1994), lượng phân thải ra trong ngày đêm trung bình như sau:

Bảng 1.1 Lượng chất thải của một số loài gia súc, gia cầm

Loài gia súc, gia cầm Lượng phân (kg/ngày)

( Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994)

Thành phần hóa học của phân phụ thuộc nhiều vào dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách thức nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm Thành phần

% của phân gia súc, gia cầm được trình bày trong bảng sau:

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của các loại phân gia súc, gia cầm

( Nguồn: Lê Văn Căn, trích từ Nguyễn Thị Quý Mùi 1997)

Thành phần các nguyên tố vi lượng cũng thay đổi phụ thuộc vào lượng thức ăn và loại thức ăn Bo = 5-7 ppm, Mn = 30-75 ppm, Co = 0,2-0,5 ppm, Cu = 4-8 ppm, Mo = 0.8- 1,0 ppm… Trong quá trình ủ vi sinh vật công phá những nguyên liệu này và giải phóng chất khoáng hòa tan cây trồng dễ dàng hấp thu

c Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng và các chất thải

Loại chất thải này có thành phần đa dạng gồm: Cám, bột ngũ cốc, bột tôm, bột cá, bột thịt, các khoáng chất bổ sung, các loại kháng sinh, rau xanh, rơm rạ, trấu, vải vụn, gỗ… Các chất thải này một số có thành phần dinh dưỡng cao tạo điều kiện thuận lợi cho các loại mầm bệnh phát triển, hoặc thu hút các loại côn trùng, gậm nhấm mang mầm bệnh tới khu vực chăn nuôi Vì vậy nếu không được

xử lý tốt hoặc xử lý không đúng phương pháp nó sẽ là tác nhân gây ô nhiễm môi

trường nghiêm trọng ảnh hưởng đến cơ sở chăn nuôi đồng thời tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng xung quanh

1.1.2 Chất thải lỏng ( nước thải )

Nước thải trong chăn nuôi bao gồm: Nước tiểu, nước tắm, nước rửa chuồng… Lượng nước thải ra trong một ngày đêm phụ thuộc vào giống, loài, lứa tuổi, khẩu phần thức ăn và trọng lượng gia súc, gia cầm Dựa trên các tài liệu tham khảo trong và ngoài nước, các số liệu trên thực tế thu thập được, lượng nước thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi lợn và trâu bò là lớn nhất

Theo Nguyễn Thị Hoa Lý (1994) lượng nước tiểu thải ra trung bình ngày đêm như sau:

Bảng 1.3 Lượng chất thải lỏng của một số loài gia súc, gia cầm

Loài gia súc, gia cầm Lượng nước tiểu (kg/ngày)

(Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994)

Dạng nước thải này rất khó quản lý, khó sử dụng Mặt khác, nước thải chăn nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nhưng người chăn nuôi ít khi để

ý đến việc xử lý nó

Theo Menzi (1996) gia súc thải ra từ 70 – 90% lượng N, khoáng ( N, K, Mg) và kim loại nặng, chất này được thải ra bên ngoài môi trường nước hay tồn tại trong đất sẽ gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường

Chất thải lỏng còn chứa rất nhiều các vi sinh vật và trứng ký sinh trùng, làm lây lan dịch bệnh cho người và gia súc, những vi sinh vật là mầm bệnh trong chất thải chăn nuôi thường bao gồm E.coli, Campylobacter jejuni, Salmonella

spp, Leptospira, Listeria spp, Shigela spp, Proteus, Klebsiella…

1.1.3 Chất thải khí ( khí độc và mùi hôi)

Mùi hôi chuồng là hỗn hợp khí được tạo ra bởi quá trình phân hủy kỵ khí

và hiếu khí của các chất thải chăn nuôi, quá trình thối rữa các chất hữu cơ trong phân, nước tiểu gia súc hay thức ăn dư thừa sẽ sinh ra các khí độc hại, các khí có mùi hôi thối khó chịu Cường độ của mùi hôi phụ thuộc vào điều kiện mật độ vật nuôi cao, sự thông thoáng kém, nhiệt độ và độ ẩm không khí cao

Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy chất hữu cơ, tùy theo thành phần của thức ăn, hệ thống vi sinh vật và tình trạng sức khỏe của động vật Các khí này có mặt thường xuyên và gây ô nhiễm chính, các khí này trực tiếp gây hại đến sức khỏe con người và vật nuôi như NH3,

H2S và CH4 mà người ta thường quan tâm đến

Khí NH3 và H2S được hình thành chủ yếu trong quá trình thối rữa của phân do các vi sinh vật gây thối, ngoài ra NH3 còn được hình thành từ sự phân giải ure của nước tiểu

Theo Briancesco và cs (2008) (Trích dẫn bởi Phạm Hồng Ngân và cs, 2015) quá trình phân protein trong phân nhờ các vi sinh vật Chúng sản sinh enzyme proteaza ngoại bào, phân giải protein thành các polypeptid, olygopeptid các chất này tiếp tục được phân giải thành các acid amin Một phần acid amin này được vi sinh vật sử dụng trong quá trình sinh tổng hợp protein của chúng, một phần khác được tiếp tục phân giải theo những con đường khác nhau Thường

là khử amin và carboxyl Qua quá trình này, ngoài NH3 và H2S còn có một số khí trung gian được hình thành cũng góp phần vào việc tạo mùi hôi chuồng nuôi

1.2 Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi

(CHC)N polypeptide acid amin NH4+ NO2- NO3-

- Ô nhiễm kim loại nặng: Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng là do

bổ sung nguyên tố vi lượng, đa lượng trong thức ăn gia súc gia cầm Vì vậy khi đánh giá tác động của chăn nuôi đối với môi trường đất do tác nhân hóa học người ta thường xét tác động của nguyên tố kim loại nặng có trong chất thải chăn nuôi khi bón trực tiếp cho đất Các kim loại nặng là nguồn chất độc nguy hiểm đối với hệ sinh thái đất, chuỗi thức ăn và con người

+ Ô nhiễm tác nhân sinh học: Chất thải chăn nuôi khi không được xử lý mang đi sử dụng cho trồng trọt như tưới bón cho cây, rau, củ quả, dùng làm thức

ăn cho người và động vật là không hợp lý Nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng tồn tại của mầm bệnh trong đất, cây cỏ có thể gây bệnh cho người và gia súc, đặc biệt là các bệnh về đường ruột như thương hàn, phó thương hàn, viêm gan, giun đũa, sán lá…

Khi dùng nước thải chưa được xử lý người ta thấy có Salmonella trong đất

ở độ sâu 50 cm và tồn tại được 2 năm, trứng ký sinh trùng cũng khoảng 2 năm Mẫu cỏ sau 3 tuần ngưng tưới nước thải có 84% trường hợp có Salmonella và vi trùng đường ruột khác, phân tươi cho vào đất có E.coli tồn tại được 62 ngày Ngoài ra khoáng và kim loại nặng bị giữ lại trong đất với liều lượng lớn có thể gây ngộ độc cho cây trồng

1.2.2 Ô nhiễm nguồn nước

Nguyên nhân ô nhiễm nước do tình trạng ô nhiễm quá trình thâm canh chăn nuôi gây ra, bao gồm ô nhiễm hóa học và ô nhiễm sinh học

Ô nhiễm hóa học: Gây ra hiện tượng phù dưỡng hóa

Các thành phần trong chất chăn nuôi bao gồm nitơ, chất khoáng và kim loại nặng chúng được hấp thu qua trong quá trình ăn, các chất này tập chung trong chất thải khi tích tụ nhiều trong lớp nước bề mặt, chúng có thể gây ra hiện tượng phù dưỡng hóa lớp nước bề mặt trong các ao hồ và trong dòng chảy do quá thừa chất hữu cơ và khoáng

Giảm DO: Khi thải các chất thải sử dụng oxy vào các nguồn nước, quá trình oxy hóa sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong các nguồn này, thậm chí có

thể đe dọa sự sống của các loài cá cũng như vi sinh vật trong nước Thành phần hữu

cơ phân hủy sinh học gồm protein, carbonhydrat và chất béo Các chất hữu cơ này nếu thải vào nước, quá trình ổn định của chúng có thể dẫn đến giảm lượng oxy trong nước tự nhiên và dẫn đến nguyên nhân làm thay đổi mùi vị của nước

Tăng COD và BOD trong nước: Để phân giải các chất hữu cơ phải cần tới một lượng oxy nhất định cho quá trình oxy hóa học các chất hữu cơ

CHC + O2 H2O + CO2 + tế bào mới + sản phẩm cố định

Các chất dinh dưỡng và nitơ, photpho cùng với cacbon là những chất dinh dưỡng thuận lợi cho việc phát triển của vi sinh vật Do đó khi thải vào môi trường nước, chúng có thể dẫn đến sự phát triển của vi sinh vật ngoài ý muốn

Ô nhiễm sinh học

Trong nước thải chăn nuôi chứa một lượng lớn vi sinh vật gây bệnh và trứng kí sinh trùng Thời gian tồn tại của chúng trong nước thải khá lâu tùy thuộc vào loại vi sinh vật Những vi sinh vật tồn tại trong nước thải là nguồn truyền bệnh dịch rất nguy hiểm cho vật nuôi và con người

1.2.3 Ô nhiễm không khí

Trong chất thải chăn nuôi luôn tồn tại một lượng lớn vi sinh vật hoại sinh Nguồn gốc thức ăn của chúng là các chất hữu cơ, vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy hòa tan tạo ra những sản phẩm vô cơ: NO2, NO3-, SO32-, CO2 quá trình này xảy

ra nhanh chóng tạo mùi hôi thối Nếu lượng chất hữu cơ có quá nhiều vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng hết lượng oxy hòa tan trong nước làm khả năng hoạt động phân hủy của chúng kém, gia tăng quá trình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm CH4,

H2S, NH3, H2, indol, Scorton… Tạo mùi hôi nước có màu đen có váng, là nguyên nhân làm gia tăng bệnh đường hô hấp, tim mạch ở người và động vật

1.3 Các tác nhân gây bệnh thường có trong phân

Nước thải chăn nuôi có độ ẩm từ 95 – 98.5% trong đó hợp chất hữu cơ chiếm 70 – 80% cellulozo, protid, axitamin, chất béo, hydratcacbon và dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa Nước thải chăn nuôi có chứa nhiều loài vi

trùng, ấu trùng giun sán gây bệnh

Bảng 1.4 Các tác nhân gây bệnh thường có trong phân

Tên ký sinh vật Số lượng

ký sinh

Khả năng gây bệnh

Điều kiện bị diệt

T o ( o C) T.gian

(phút)

Salmonella typhi A&B - Phó thương hàn 55 30

Escherichia coli 105/100ml Viêm dạ dày ruột 55 60

(Nguồn: Lê Trình, trích từ Phạm Trung Thủy, 2002)

1.4 Một số phương pháp quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi

Ở nước ta trong điều kiện chăn nuôi tự phát, khoảng không gian giữa khu dân cư và chăn nuôi ngày càng bị thu hẹp Để đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người và gia súc Việc xử lý chất thải chăn nuôi phải có một hệ thống phải được thiết kế đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và phải có thiết bị sử dụng phế thải dạng rắn và lỏng ở công đoạn cuối cùng sau khi được thải ra môi trường Tùy theo điều kiện kinh tế của từng cơ sở và các hộ chăn nuôi mà đưa vào áp dụng các biện pháp như: Hồ sinh học, thùng sục khí, sử dụng chế phẩm sinh học, xử lý bằng hệ thống biogas Trong đó việc sử dụng chế phẩm sinh học và xử lý bằng hệ thống biogas

là hai biện pháp được áp dụng nhiều nhất hiện nay

Theo tác giả Đào Lệ Hằng (2009): Chất thải rắn: khoảng 40% - 70% được

ủ (thường chỉ là ủ nóng), đóng gói bán làm phân bón tùy vùng Khoảng 30% - 60% (tùy vùng) chất thải rắn còn lại thường được xả trực tiếp ra ao nuôi cá, ra môi trường ( kênh rạch, mương, đất…) hoặc được ủ cùng nước thải trong hầm biogas Hầu hết các cơ sở chăn nuôi không có nhà máy xử lý phân hoàn chỉnh đạt TCVN 3775 – 83 Các chất thải rắn khác ngoài phân (một số dụng cụ chăn nuôi, vật tư thú y…) hầu như chưa được xử lý trước khi thải vào môi trường Chất thải lỏng: Khoảng 30% qua hầm Biogas, 30% bằng hồ sinh học, 40% dùng trực tiếp

để tưới hoa màu, nuôi cá hoặc đổ thẳng vào các hệ thống thoát nước công cộng

1.4.1 Thùng sục khí

Sau khi nước thải cho qua bể lắng, nước thải được chuyển vào một thùng được sục khí tạo thành quá trình lên men hiếu khí Quá trình này làm giảm các phần lơ lửng trong nước, giảm một số vi sinh vật có hại Ưu điểm là thiết kế gọn, cần diện tích vận hành nhỏ nhưng giá thành lại cao

1.4.2 Hồ sinh học

Các quá trình diễn ra trong hồ sinh học tương tự như quá trình tự rửa sạch

ở sông hồ nhưng tốc độ nhanh hơn và hiệu quả hơn Trong hồ có nhiều loại thực vật nước, tảo, vi sinh vật, nấm,… sinh sống và phát triển Chúng hấp thụ các chất

ô nhiễm quần thể động thực vật này đóng vai trò quan trọng trong quá trình vô cơ hóa các hợp chất hữu cơ của nước thải

Trước tiên vi sinh vật công phá các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản và vô cơ Tảo, thực vật sử dụng chất vô cơ làm nguồn dinh dưỡng, đồng thời quá trình quang hợp chúng lại giải phóng ra oxy cung cấp các phiêu sinh vật và các vi sinh vật, tảo Oxy hòa tan cung cấp cho vi khuẩn hoại sinh tăng phân hủy hợp chất hữu cơ, tảo, phiêu sinh làm thức ăn cho cá Cá bơi lội khuấy động nước có tác dụng tăng sự tiếp xúc của oxy như một tác nhân xúc tác thúc đẩy sự hoạt động, phân hủy của vi sinh vật Cứ như thế trong hồ sinh học tạo ra sự cân bằng vững chắc và cá trong hồ phát triển bình thường tốc độ lớn nhanh, phẩm chất thịt không bị thay đổi

Có ba loại hồ sinh học: Hồ ổn định chất thải kị khí, hồ ổn định chất thải

hiếu khí, hồ ổn định chất thải tùy nghi (là loại hồ hoạt động theo cả hai quá trình yếm khí và kị khí) Trong thực tế hồ tùy nghi được sử dụng nhiều nhất Người ta còn kết hợp ao tùy nghi để nuôi cá, trồng rau kết hợp với nhiều loại với nhau

Quy trình này có ưu điểm là công nghệ và vận hành khá đơn giản giá thành rẻ nhưng có nhược điểm là xử lý không triệt để khí thải có mùi hôi đặc biệt cần diện thích rộng để xử lý đạt hiệu quả

1.4.3 Sử dụng chế phẩm sinh học

Sự hình thành khí chuồng nuôi chủ yếu do quá trình thối rữa của phân do các vi sinh vật gây thối, quá trình này ngoài NH3 và H2S còn có một số khí trung gian được hình thành góp phần vào việc tạo mùi hôi cho chuồng nuôi càng ngày các chế phẩm vi sinh càng được dùng nhiều trong chăn nuôi vì nó khá thân thiện với môi trường

Bảng 1.5 Các loại chế phẩm khử mùi hôi trong chăn nuôi

TT Tên sản phẩm Bản chất sản phẩm Tác dụng Xuất xứ

1 Deodorase Chất trích tử cây

Thái Lan, Đức

5 Kemzym Enzym tiêu hóa Tăng hấp thu thức ăn, giảm

bài tiết dưỡng chất

Thái Lan, Đức

6 Yeasac Tế bào nấm men

Sacchromyces

Tăng hấp thu thức ăn, giảm

Việt Nam

1.4.4 Xử lý bằng hệ thống biogas

Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí CH4 (50-60%) và CO2 (>30%) còn lại là các chất khác như hơi nước N2, O2, H2S, CO… Phát sinh từ sự phân hủy các chất hữu cơ phức tạp trong môi trường yếm khí thành các chất hữu cơ đơn giản hơn dưới tác dụng của vi khuẩn kỵ khí

Ở Việt Nam đến cuối thập niên 70 thì khí sinh học mới được chú ý, do tình hình thiếu hụt năng lượng và xu hướng đi tìm nguồn năng lượng mới, trong

đó sự phát triển khí sinh học từ hầm ủ được đặc biệt chú ý Hiện nay số lượng các hộ chăn nuôi áp dụng công nghệ này còn rất ít, mặt khác kỹ thuật xây hầm biogas của nhiều gia đình hạn chế nên không ít trường hợp xây dựng hầm quá nhỏ so với quy mô chăn nuôi, lựa chọn vật liệu chưa đảm bảo nên hầm nhanh chóng bị ngấm, bị thấm làm cho mùi hôi thoát ra ngoài Không những không cải thiện được môi trường sống mà còn làm cho bầu không khí trở nên khó chịu Tuy nhiên thời gian gần đây việc sử dụng túi ủ khí làm bằng nilon mới thực sự phát triển và áp dụng rộng rãi trong cả nước Ưu điểm là giá thành rẻ dễ lắp đặt và phù hợp với mô hình chăn nuôi hộ gia đình

Theo văn phòng Dự án khí sinh học trung ương cho biết: Trong giai đoạn

2007 – 2010 Chính Phủ Hà Lan đã viện trợ không hoàn lại cho Việt Nam 3,1 triệu euro để xây dựng thêm 140.000 công trình biogas ở 50 tỉnh thành trên cả nước

Ðầu tháng 7 năm 2010, chương trình khí sinh học (KSH) của Việt Nam đã được công nhận là một trong những dự án năng lượng hàng đầu thế giới khi nhận giải thưởng Ashden danh giá tại Luân Ðôn (Anh) Nhưng thiết thực hơn chương trình KSH đã mở hướng cho việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và đem lại lợi ích kinh tế cho người nông dân từ việc sử dụng nguồn năng lượng sạch và rẻ tiền này

Theo ước tính, có khoảng hơn hai triệu hộ chăn nuôi trong cả nước đang chăn nuôi gia súc, tạo ra lượng chất thải vô cùng lớn, mà ở đó đồng thời cũng tiềm ẩn nguy gây ô nhiễm môi trường cho chính các vùng chăn nuôi Năm 2003,

được sự giúp đỡ của Chính Phủ Hà Lan, Cục Chăn Nuôi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) phối hợp với Tổ chức Phát triển Hà Lan (SNV) đã triển khai Chương trình KSH, nhằm cải thiện cuộc sống cho người dân nông thôn Việt Nam thông qua khai thác các lợi ích về kinh tế - xã hội và môi trường của công trình KSH quy mô hộ gia đình Mục tiêu của chương trình tới năm 2012 sẽ xây dựng 166.000 công trình KSH Cho đến nay, 88 nghìn công trình KSH trên địa bàn 45 tỉnh, thành phố đã được hoàn thành

Trải qua rất nhiều lần nghiên cứu và thử nghiệm, Cục Chăn nuôi và SNV

đã thiết lập được hai mô hình thiết kế công trình KSH (còn gọi là hầm biogas) phù hợp với chăn nuôi quy mô hộ ở nông thôn Mỗi hầm bi-ô-ga có thể tích từ 4m3 đến 50m3, nắp đậy cố định hình vòm cầu, phân giải từ nguồn phân chuồng

và các chất thải nhà vệ sinh để sản sinh ra KSH, có thể thay thế khí đốt hóa lỏng, than đá, củi và phụ phẩm nông nghiệp để đun nấu Những công trình KSH có thể tích lớn được sử dụng cho các trang trại chăn nuôi gia cầm với quy mô bán thương mại; còn loại công trình thể tích nhỏ phù hợp với các hộ gia đình có lượng chất thải ít (khoảng sáu con lợn hoặc hai con trâu, bò, và thậm chí được kết nối với nhà vệ sinh) Công trình KSH nạp các nguyên liệu hữu cơ chính là phân động vật đưa vào một bể kín, nơi đó vi khuẩn có thể phân giải và sản sinh ra KSH - một hỗn hợp khí mà thành phần chủ yếu là khí mê-tan và các-bon đi-ô-xít KSH có thể làm nhiên liệu để đun nấu hoặc sử dụng cho các mục đích khác và các chất thải sau khi phân giải có thể được sử dụng làm phân hữu cơ Với một công trình KSH có quy mô nông hộ cũng đủ cung cấp nhiên liệu cho nhu cầu đun nấu và chiếu sáng cho một gia đình, thậm chí một số hộ gia đình còn sử dụng KSH để chạy máy phát điện

1.4.5 Ủ phân xanh

Phương pháp này thường dùng để tiêu độc phân dựa trên cơ sở là: Trong quá trình ủ phân, xảy ra quá trình yếm khí trong đống ủ làm nhiệt độ trong đống phân tăng lên 55 – 60oC và kéo dài trong 10 – 15 ngày nên có thể tiêu diệt được phần lớn vi khuẩn không nha bào, virus, trứng và ấu trùng giun sán Ngoài ra sản phẩm sau khi ủ rất giàu chất dinh dưỡng và tốt cho đất

1.4.6 Phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật (aerobic compost)

a Giới thiệu và phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật

Ủ hiếu khí vi sinh vật được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost Quá trình diễn ra chủ yếu giống như phân hủy trong tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật

Trên thế giới, compost đã có từ rất lâu đời, ngay từ khi khai sinh ra nền nông nghiệp hàng nghìn năm trước công nguyên Tại Ai Cập từ 3000 năm trước công nguyên compost được coi như là một quá trình xử lý chất thải nông nghiệp đầu tiên trên thế giới Người Trung Quốc đã áp dụng phương pháp compost để ủ chất thải từ cách đây 4000 năm Tại Nhật Bản đã sử dụng compost làm phân bón trong nông nghiệp từ nhiều thế kỉ trước Mặc dù được áp dụng từ rất sớm trong hoạt động sản xuất nông nghiệp, quá trình ủ compost mới được nghiên cứu một cách khoa học và báo cáo bởi giáo sư người Anh, Sir Albert Howard thực hiện tại

Ấn Độ vào năm 1943 Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về quá trình ủ compost và nhiều mô hình công nghệ ủ compost quy mô lớn được phát triển trên thế giới (Phạm Hồng Ngân, 2013)

Tại Việt Nam, ủ hiếu khí vi sinh vật đã được ứng dụng để xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp ngành trồng trọt nhằm mục đích sản xuất phân hữu cơ vi sinh Trong thời gian vài năm gần đây đã có một vài nhà máy và các cơ sở sản xuất đã bước đầu ứng dụng phương pháp này vào xử lý rác thải trong sản xuất Một số

mô hình xử lý chất thải rắn đô thị quy mô lớn cũng đã được đầu tư Trong đó có các dự án sử dụng nguồn vốn của nhà nước và ODA, điển hình như tại Cầu Diễn – TP Hà Nội (năm 2002) áp dụng công nghệ của Tây Ban Nha và tại TP.Nam Định (năm 2003) áp dụng công nghệ của Pháp

Sản phẩm của quá trình compost là những chất hữu cơ và hệ vi sinh vật dị dưỡng phong phú, ngoài ra còn chứa các nguyên tố vi lượng có lợi cho đất và cây trồng Sản phẩm compost được sử dụng chủ yếu làm phân bón hữu cơ trong nông

nghiệp hay các mục đích cải tạo đất và cung cấp dinh dưỡng cây trồng Ngoài ra compost còn được biết đến trong nhiều ứng dụng, như là các sản phẩm sinh học trong việc xử lý ô nhiễm môi trường, hay các sản phẩm dinh dưỡng, chữa bệnh cho vật nuôi và cây trồng (Turan, 2009; Trích dẫn bởi Phạm Hồng Ngân, 2012)

b Cơ chế của quá trình compost

+ Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí

Quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện yếm khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

+

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy yếm khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các lớp chất cao phân tử

Giai đoạn 2: Acid hóa

Giai đoạn 3: Acetate hóa

Giai đoạn 4: Methane hóa

Các chất thải hữu cơ chứa các chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, carbonhydrat, cellulose, lignin, … Trong giai đoạn thủy phân sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành aminoaxit, carbonhydrat thành đường đơn, chất béo thành axit béo Trong giai đoạn axit hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại tiếp tục được chuyển hóa thành axitacetic, H2 và CO2 Các axit béo dễ bay hơi chủ yếu là

axit acetic, propionic và lactic axit Bên cạnh đó, CO2 và H2, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch cacbonhydrat Vi sinh vật chuyển hóa methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như

CO2, H2, formate, acetate, methanol, methylamines và CO

+ Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí

Quá trình làm compost xảy ra trong điều kiện hiếu khí có thể biểu diễn theo quy trình sau:

Quy trình trên cho thấy, các sản phẩm cuối chủ yếu là tế bào mới, phần hữu cơ không bị phân hủy: CO2 + NH3 + SO2 + SO42- Compost là phần chất hữu

cơ bền không bị phân hủy còn lại, thường là chứa nhiều lignin là thành phần khó bị phân hủy sinh học trong một khoảng thời gian ngắn Lignin có chứa nhiều trong giấy in báo, là một tập hợp chất hữu cơ cao phân tử có trong thành phần keo liên kết các sợi cellulose của các loại cây lấy gỗ và các loại thực vật khác

+ Vai trò của vi sinh vật

Các vi sinh vật phụ thuộc vào quá trình hô hấp hiếu khí để đạt được nhu cầu năng lượng của mình đồng thời nó chỉ tồn tại được trong điều kiện có oxy gọi là vi sinh vật hiếu khí Các vi sinh vật này vận chuyển điện tử trung gian từ các enzyme của chất cho điện tử sang chất nhận điện tử (oxy) tạo ra quá trình hô hấp hiếu khí và sản sinh một nhiệt lượng lớn

Chất hữu cơ chậm phân hủy

Tế bào

mới

Nhiệt (Q)

Các vi sinh vật tổng hợp năng lượng bằng cách lên men đồng thời chỉ tồn tại được trong điều kiện không có oxy gọi là các vi sinh vật yếm khí Nhiệt lượng chúng tạo ra từ quá trình lên men yếm khí thường thấp hơn nhiều so với quá trình

hô hấp hiếu khí

Các vi sinh vật có thể tồn tại trong điều kiện có oxy và không có oxy gọi

là vi sinh vật yếm khí tùy tiện Tùy theo điều kiện sống chúng có thể chuyển hóa qua lại thành dạng hiếu khi hay yếm khí

c Phân loại

Dựa theo quá trình phân hủy tự nhiên người ta chia phương pháp ủ vi sinh vật làm:

• Ủ phân hiếu khí vi sinh vật

• Ủ phân yếm khí vi sinh vật

+ Ủ phân yếm khí vi sinh vật

Quá trình phân hủy các chất diễn ra trong điều kiện thiếu oxy hay lượng oxy cung cấp bị hạn chế Ở phương pháp này lượng vi sinh vật yếm khí chiếm ưu thế, chúng sản sinh ra một lượng lớn các hợp chất trung gian bao gồm: Metan, các axit và các chất khác Trong tình trạng thiếu oxy các hợp chất này không chuyển hóa được và bị tích lũy lại Rất nhiều hợp chất trong số chúng nặng mùi

và rất độc, phương pháp này thường sản sinh ra nhiệt độ thấp Do đó nó không tiêu diệt hết các tác nhân gây bệnh và phân hủy triệt để các vật chất Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này so với phương pháp ủ hiếu khí vi sinh vật là lượng chất dinh dưỡng mất trong quá trình ủ là ít hơn so với phương pháp ủ phân hiếu khí đồng thời chúng đòi hỏi ít công lao động hơn

+ Ủ phân hiếu khí vi sinh vật

Quá trình compost diễn ra trong điều kiện có mặt oxy Trong quá trình này vi khuẩn hiếu khí phá vỡ hầu hết các thành phần vật chất và tạo ra cacbondioxit, ammoniac, nước, nhiệt lượng và mùn Trong quá trình này vi sinh vật hiếu khí cũng

có thể tạo ra các hợp chất trung gian như các axit nhưng chúng lại tiếp tục bị chuyển hóa thành các chất khác Nhiệt sinh ra sẽ thúc đẩy quá trình phân giải protein, chất béo và các hợp chất hydratcacbon phức tạp khác như cellulose và hemicelluloses

Ưu điểm:

- Thời gian diễn ra ngắn hơn

- Quá trình này tạo ra nhiệt độ cao do đó tiêu diệt được hầu hết các tác nhân có hại cho con người, động vật và cây trồng

- Giảm mùi

- Hạn chế ô nhiễm môi trường nước, đất và không khí

- Tạo ra nguồn phân bón giàu dinh dưỡng

Quy trình ủ phân hiếu khí vi sinh vật (aerobic composting)

Qúa trình compost được chia làm 4 pha chính:

Pha 1: Pha sản nhiệt (nhiệt độ tăng lên rất nhanh trong vòng 24h)

Pha 2: Pha nhiệt (nhiệt độ ổn định 700C – 500C)

Pha 3: Pha nguội (nhiệt độ giảm dần xuống xấp xỉ 400C)

Pha 4: Pha chín (nhiệt độ ổn định xấp xỉ nhiệt độ môi trường)

nhiệt

Nhiệt độ sản sinh ra = Nhiệt độ compost + Nhiệt mất cho không khí + Nhiệt mất do vật chất xung quanh + Nhiệt mất để

làm bốc hơi nước.

Điểm đảo nhiệt Đỉnh nhiệt

Hình 1.1 Các pha nhiệt của quá trình compost

Sau khi chúng ta tạo đống ủ, nhiều trường hợp nhiệt độ có thể tăng rất nhanh tới 70 – 800C trong một hai ngày đầu (pha sản nhiệt) Trước tiên các vi sinh vật trung gian (khoảng chịu nhiệt lý tưởng nhất là 20 – 450C) sẽ nhân lên rất nhanh trong điều kiện có đường và amino axit Chúng chuyển hóa các chất

và tạo ra nhiệt tới điểm nhiệt ức chế hoạt động của chính chúng Sau đó thì một

số ít nấm chịu nhiệt và vi khuẩn chịu nhiệt (khoảng chịu nhiệt là 50 – 700C) tiếp tục quá trình và đưa nhiệt độ lên tới 700C hoặc cao hơn Điểm nhiệt cao nhất đóng vai trò rất quan trọng trong việc tiêu diệt các tác nhân có hại và phân hủy vật chất

Sau khi nhiệt độ lên tới đỉnh điểm nó bắt đầu giảm xuống dần dần Khi nhiệt độ giảm xuống gần 400C (pha nguội) ta tiến hành đảo phân nhằm cung cấp tiếp oxy, độ ẩm, và điều chỉnh lại tỉ lệ cacbon và nitơ để thúc đẩy nhiệt độ tăng trở lại Quá trình compost kết thúc (pha chín) khi sản phẩm cuối cùng có cấu trúc đồng nhất, có màu nâu đen và lượng chất cũng như kích thước đống phân sẽ giảm xuống đồng thời lượng mùn sẽ tăng lên, tỉ lệ cacbon và nitơ giảm, pH giảm

- Các yếu tố ảnh hưởng

Sự lưu thông khí

Quá trình ủ phân hiếu khí đòi hỏi một lượng lớn oxy, đặc biệt là ở giai đoạn đầu, sự lưu thông khí giúp cung cấp oxy Chính vì thế mà nó không thể thiếu được Khi lượng oxy cung cấp bị thiếu thì sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí sẽ bị hạn chế dẫn tới việc làm chậm quá trình phân hủy vật chất Hơn nữa sự lưu thông không khí còn giúp loại bỏ lượng nước thừa, mùi trong phân và nhiệt lượng dư thừa Trong thực tế việc điều chỉnh lượng nhiệt đóng vai trò rất quan trọng, đặc biệt trong điều kiện thời tiết khô hanh nguy cơ cháy hoàn toàn có thể xảy ra Chúng ta có thể khống chế nhiệt độ bằng cách điều chỉnh kích thước và

độ ẩm đống phân ủ đồng thời thiết kế các hệ thống giúp thông khí riêng tùy điều kiện từng nơi

Độ ẩm

Độ ẩm là yếu tố thiết yếu để duy trì hoạt động của hệ vi sinh vật Nguyên

liệu dùng khí phát triển đồng thời ức chế sinh vật hiếu khí Ở giai đoạn đầu ta nên duy trì độ ẩm vào khoảng 50 – 60% và ở giai đoạn kết thúc là 30%

Chất dinh dưỡng

Hệ vi sinh vật trong phương pháp ủ này đòi hỏi các chất cacbon, nitơ, kali,

là những chất dinh dưỡng cơ bản không thể thiếu được Trong thực tế tỷ lệ cacbon và nitơ là quan trọng nhất Tỷ lệ cacbon và nitơ lý tưởng trong phạm vị 25/1 đến 30/1 Tuy vậy tỷ lệ cacbon/nitơ trong khoảng 20/1 và 40/1 vẫn có thể chấp nhận được Khi mà tỷ lệ này vượt quá 40/1 sẽ làm hạn chế sự phát triển của

vi sinh vật Ngược lại tỷ lệ này dưới ngưỡng 20/1 thì sinh mùi trong đống phân ủ

Tỷ lệ cacbon/nitơ ở sản phẩm cuối cùng thường nằm trong khoảng 10/1 - 15/1

Nhiệt độ

Quá trình compost đòi hỏi 2 giới hạn nhiệt đó là: Giới hạn nhiệt của hệ vi sinh vật ưa nhiệt ôn hòa (mesophilic microorganism) và hệ vi sinh vật chịu nhiệt (thermophilic) Nhiệt độ lý tưởng ở giai đoạn đầu là 20 – 450C Giai đoạn kế tiếp

hệ vi sinh vật chịu nhiệt bắt đầu phát triển do đó nhiệt độ thích hợp sẽ và khoảng

50 – 700C Nhiệt độ cao là dấu hiệu đặc trưng cho hoạt động của vi sinh vật hiếu khí Hầu hết các tác nhân gây bệnh đều bị tiêu diệt ở 550C đồng thời giới hạn nhiệt để phân hủy các vật chất làm nguyên liệu là 620C Đảo phân nhằm lưu thông khí và bổ sung nước là 2 điều kiện hữu hiệu để điều chỉnh nhiệt độ

pH

pH đóng vai trò quan trọng làm giảm lượng NH3 bay hơi qua đó giảm mùi

và giữ được nitơ đóng vai trò dinh dưỡng cho cây Giá trị pH tối ưu từ 5,5 đến 8

Hàm lượng lignin

Lignin là một trong những thành phần chính của tế bào thực vật, cấu trúc hóa học của nó rất phức tạp Nhờ đó mà nó có thể chống lại các tác động của vi sinh vật Do vậy nó sẽ ảnh hưởng tới quá trình compost Chúng ta có thể điều chỉnh hàm lượng lignin thông qua việc điều chỉnh thành phần nguyên liệu đem ủ hiếu khí vi sinh vật

Tần suất đảo

Đảo phân đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình compost Khi đống ủ được hình thành thì quá trình phân hủy diễn ra ngay lập tức Quá trình này tiêu tốn một lượng oxy đáng kể cùng với đó là việc chuyển hóa các chất làm thay đổi

tỉ lệ cacbon/nitơ Đảo phân không những góp phần cung cấp lượng oxy đã mất, cân bằng lại tỉ lệ cacbon/nitơ mà còn giúp điều chỉnh độ ẩm cần thiết Qua đó giúp tái duy trì nhiệt độ của đống phân ủ Tần suất đảo thích hợp là vấn đề quan trọng cần đề cập Tùy từng phương pháp và nguyên liệu mà ta lựa chọn thời điểm đảo thích hợp bởi nếu đảo thường xuyên có thể làm giảm nhiệt độ trong đống phân ủ gây ra hiệu quả trái ngược Thông thường khi nhiệt độ giảm xuống khoảng 400C ta tiến hành đảo lần thứ nhất Sau đó nhờ việc theo dõi nhiệt độ thường xuyên ta sẽ biết được thời điểm đảo thích hợp Trong quá trình đảo ta có thể tiến hành bổ sung thêm nước, các chất cần thiết khác để cân bằng độ ẩm và tỉ

lệ cacbon/nitơ cũng như thúc đẩy hệ vi sinh vật phát triển bằng các chất sinh học Qúa trình này tiến hành cho tới khi ta thu được sản phẩm cuối cùng là một chất đồng nhất có màu nâu đen, mịn, giàu chất mùn

Lưu ý: Nếu nguyên liệu dùng để ủ bao gồm xác động vật bệnh và chất thải của chúng để đảm bảo an toàn chúng ta chỉ tiến hành đảo khi toàn bộ các mô mềm đã bị phân hủy hết

Chất bổ sung

Để giúp tăng cường hoạt động của các vi sinh vật cũng như tăng khả năng phân hủy vật chất và rút ngắn thời gian ủ của quá trình ủ ta tiến hành bổ sung các chất sinh học có chứa thành phần chủ yếu là nấm trong đó điển hình là nấm Trichoderma sp và Pleurotus sp Các chất này chúng ta có thể dễ dàng mua ở nhiều nơi và chi phí rất thấp Ngoài ra ta có thể tự tạo ra bằng cách nhân chúng lên từ giống gốc

Sơ chế nguyên liệu

Là một trong những bước ít nhiều ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình compost Trước khi tiến hành ủ phân ta cần tính toán lượng nguyên liệu cần dùng cho từng loại theo công thức ủ nhất định đã chọn để đạt được tỉ lệ cacbon/nitơ

thích hợp từ đó đem lại hiệu quả cao nhất Sau đó tiến hành các bước sơ chế tùy từng loại nguyên liệu Đối với nguyên liệu có kích thước lớn ta cần làm nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với bề mặt không khí và nước qua đó tăng cường hoạt động vi sinh vật tại nguyên liệu Những nguyên liệu giàu nước ta phải làm héo trước khi ủ Với những nguyên liệu giàu chất xơ và có độ cứng cao ta nên đập nát trước khi tiến hành ủ

Một số yếu tố khác

Người ta có thể dùng vôi để phá vỡ cấu trúc lignin của tế bào thực vật qua

đó giúp quá trình phân hủy chung diễn ra thuận lợi hơn Tuy nhiên trong một số trường hợp khuyến cáo dùng vôi bột có thể làm mất hàm lượng nitơ cao