Nghiên cứu mô hình sử dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi gia cầm để giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại tỉnh hà nam

Đây là một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm và lây truyền các dịch bệnh cho người, vật nuôi và cây trồng[4,5] Trong qui trình nuôi gà tập trung ở các trang trại, phải sử dụng vỏ trấu ho

cac ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

1 Thông tin chung

Học viên: Trần Hồng Nhung

Đơn vị công tác: Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ và

kiểm định, kiểm nghiệm Hà Nam

Lớp: K22 Cao học môi trường - Bộ môn Sinh thái môi trường

Người hướng dẫn: PGS-TS Nguyễn Kiều Băng Tâm

Đơn vị công tác: Khoa Môi trường, Trường ĐHKHTN

Tên đề tài: Nghiên cứu mô hình sử dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi gia cầm để giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại tỉnh Hà Nam

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp ngành Khoa học môi trường

với đề tài” Nghiên cứu mô hình sử dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi gia cầm tại tỉnh Hà Nam” đã được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân cùng với

sự giúp đỡ nhiệt tình, tâm huyết của các thầy cô và bạn bè

Luận văn này trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa môi trường và các thầy cô giáo trong bộ môn sinh thái môi trường- Trường đại học khoa học Tự nhiên- Đại học quốc gia Hà Nội.Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS-TS Nguyễn Kiều Băng Tâm đã nhiệt tình trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Vì thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên trong luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định.Kính mong thầy cô giáo và các bạn góp ý

Tôi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, tháng 12 năm 2016

Sinh viên

Trần Hồng Nhung

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ……… …… 1

CHƯƠNG I - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Hiện trạng chăn nuôi gà ở thế giới và Việt Nam 4

1.1.1 Hiện trạng chăn nuôi gà trên thế giới 4

1.1.2 Tình hình chăn nuôi gia cầm tại tỉnh Hà Nam 6

1.2 Chất thải trong chăn nuôi và vấn đề ô nhiễm môi trường 6

1.2.1.Thành phần chất thải chăn nuôi gia cầm 6

1.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới sự phát thải khí ô nhiễm từ chăn nuôi 9

1.2.3 Tác động của các chất thải chăn nuôi gia cầm đến môi trường, sức khỏe vật nuôi và con người 12

1.3 Các giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi 18

1.3.1 Giải pháp cơ học 18

1.3.2 Giải pháp lý học 19

1.3.3 Giải pháp hóa học 20

1.3.3.1 Xử lý bằng sục khí 20

1.3.3.2 Xử lý bằng ô-zôn (O 3 ) 20

1.3.3.3 Xử lý bằng Hiđrô perôxit (H 2 0 2 ) 20

1.3.4 Xử lý chất thải bằng chế phẩm sinh học 21

1.3.4.1 Xử lý môi trường bằng men sinh học 21

1.3.4.2 Chăn nuôi trên đệm lót sinh học 21

1.4 Giới thiệu về đệm lót sinh học và chức năng 22

1.4.1 Thành phần và chức năng của đệm lót sinh học 22

1.4.2 Chế phẩm Balasa N01 25

CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 26

2.2 Đối tượng nghiên cứu 26

2.3 Nội dung nghiên cứu 27

2.4 Phương pháp nghiên cứu 27

2.4.1 Phương pháp lấy mẫu các chỉ tiêu vi sinh 27

2.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh 28

2.4.3 Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu khí NH 3 , H 2 S 28

2.4.4 Hướng dẫn sử dụng chế phẩm Balasa- N01 28

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 32

3.1 Điều tra khảo sát tình hình chăn nuôi gia cầm và mức độ ô nhiễm môi trường 3.1.1.Tình hình chăn nuôi gà trên địa bàn huyện Lý Nhân năm 2015 32

3.1.2.Tình hình chăn nuôi gà trên địa bàn huyện Bình Lục năm 2015 33

3.2 Đánh giá một số chỉ tiêu vi sinh và chất lượng không khí khu chăn nuôi gia cầm 35 3.2.1 Đánh giá khả năng cải thiện môi trường chăn nuôi gà thịt của đệm lót sinh học (mô hình 1-MH1) 37

3.2.1.2 Đánh giá một số chỉ tiêu về không khí 39

3.2.2 Đánh giá khả năng cải thiện môi trường chăn nuôi gà đẻ của đệm lót sinh học (mô hình 2-MH2) 43

3.2.2.1 Đánh giá một số chỉ tiêu về vi sinh vật 43

3.2.2.2 Đánh giá một số chỉ tiêu về không khí 44

3.2.3 Đánh giá khả năng cải thiện môi trường chăn nuôi gà con hậu bị của đệm lót sinh học (mô hình 3-MH3) 48

3.2.3.1 Đánh giá một số chỉ tiêu vi sinh vật 48

3.2.3.2 Đánh giá một số chỉ tiêu về không khí 49

3.3 Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng chế phẩm vi sinh trong xử lý môi trường 53

3.3.1 Hiệu quả về xã hội và môi trường 53

3.3.2 Sự phù hợp của công nghệ 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

Kết luận: 55

Kiến nghị: 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng1.1: Tình hình chăn nuôi gia cầm trên địa bàn tỉnh Hà Nam ………6

Bảng1.2: Các khí gây mùi được tạo ra do quá trình phân giải phân và nước tiểu 12

Bảng 3.1: Tình hình chăn nuôi gà trên địa bàn huyện Lý Nhân năm 2015 33

Bảng 3.2 :Tình hình chăn nuôi gà trên địa bàn huyện Bình Lục năm 2015 33

Bảng 3.3: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vi sinh và chất lượng không khí khảo sát tại các hộ gia đình ở xã Công Lý, huyện Lý Nhân và xã Mỹ Thọ, huyện Bình Lục 35

Bảng 3.4: Chỉ tiêu Fecal Coliforms và Salmonella trong mô hình thí nghiệm gà thịt 38 Bảng 3.5 Chỉ tiêu Fecal Coliforms và Salmonella trong mô hình thí nghiệm gà đẻ 43

Bảng 3.6 Chỉ tiêu Fecal Coliforms và Salmonella trong mô hình thí nghiệm gà con hậu bị 47

Biểu đồ 3.1 Nhiệt độ trung bình tháng theo dõi thí nghiệm ở mô hình nuôi gà thi ̣t 39

Biểu đồ 3.2 Nồng độ khí H 2 S (ppm) mô hình gà thịt 40

Biểu đồ 3.3: Nồng độ NH 3 (ppm) mô hình gà thịt 41

Biểu đồ 3.4 Nhiệt độ trung bình tháng theo dõi thí nghiệm ở mô hình nuôi gà đẻ 44

Biểu đồ 3.5: Nồng độ H 2 S (ppm) mô hình gà đẻ 45

Biểu đồ 3.6: Nồng độ NH 3 (ppm) mô hình gà đẻ 46

Biểu đồ 3.7 Nhiệt độ trung bình tháng theo dõi thí nghiệm ở mô hình nuôi gà con hậu bị ……….49

Biểu đồ 3.8: Nồng độ H 2 S (ppm) mô hình gà con hậu bị 50

Biểu đồ 3.9: Nồng độ NH 3 (ppm) mô hình gà con hậu bị 51

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Các yếu tố ảnh hưởng tới sự tạo thành và phát tán khí thải chăn nuôi 10 Hình 2.1: Chế phẩm sinh học BALASA – N01 27 Hình 3.1: Một số hình ảnh khảo sát tại các hộ chăn nuôi gà ở Lý Nhân và Bình Lục 36

1

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế ở nước ta, ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề cấp thiết hiện nay Một trong những nguồn chất thải gây ô nhiễm môi trường là từ chăn nuôi Ngành chăn nuôi ở nước ta những năm gần đây

đã và đang phát triển nhanh chóng về cả chất lượng và quy mô

Tuy nhiên, việc quản lý và sử dụng các nguồn chất thải trong chăn nuôi còn nhiều bất cập Do chỉ tập trung đầu tư nâng cao năng suất và chất lượng vật nuôi, phần lớn các trang trại chưa chú trọng đến công tác kiểm soát, quản lý chất thải nên làm phát sinh dịch bệnh, tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng và ảnh hưởng trực tiếp đến việc phát triển bền vững của ngành chăn nuôi Một số trang trại lớn đã có những biện pháp xử lý nguồn chất thải chăn nuôi, bên cạnh đó một số trang trại chưa quan tâm đến việc xử lý nguồn chất thải và đặc biệt trong chăn nuôi nhỏ lẻ hộ gia đình 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 việc xử lý chất thải hầu như còn bị thả nổi Một trong những nguyên nhân là do người chăn nuôi chưa hiểu rõ tầm quan trọng của việc xử lý nguồn chất thải; kinh phí phục vụ cho việc xử lý chất thải còn thấp; luật xử lý chất thải còn chưa đồng bộ và khó áp dụng; chăn nuôi nhỏ lẻ là một trong những nguyên nhân làm việc quản lý và xử lý chất thải còn gặp nhiều khó khăn Đây là một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm và lây truyền các dịch bệnh cho người, vật nuôi và cây trồng[4,5]

Trong qui trình nuôi gà tập trung ở các trang trại, phải sử dụng vỏ trấu hoặc mùn cưa để lót nền chuồng để giữ cho nền chuồng được khô và hạn chế sự ô nhiễm môi trường.Huyện Lý Nhân và Bình Lục, tỉnh Hà Nam đang phát triển mạnh các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm lớn cung cấp cho thị trường trong tỉnh và phần

2

lớn cho thị trường Hà Nội Đối với các cơ sở chăn nuôi, các chất thải gây ô nhiễm môi trường có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, làm giảm sức đề kháng của vật nuôi, tăng tỉ lệ mắc bệnh, năng suất bị giảm, tăng các chi phí phòng trị bệnh, hiệu quả kinh tế của chăn nuôi không cao.Nhiều biện pháp xử lý kỹ thuật khác nhau

đã được áp dụng nhằm giảm thiểu những tác động xấu đến trường do ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi như: phương pháp cơ học, phương pháp lý học, phương pháp hóa học và phương pháp sinh học Thông thường người ta kết hợp giữa các phương pháp với nhau để xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả và triệt để hơn.Trong các công nghệ áp dụng cho chăn nuôi ở Việt Nam thì công nghệ vi sinh là lĩnh vực được phát triển nhanh và có tính ứng dụng caovà việc thử nghiệm thành công mô hình đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn, gia cầm sẽ góp phần giải quyết được một lượng lớn các chất ô nhiễm và giảm đáng kể mùi hôi thối từ chất thải chăn nuôi, nâng cao chất lượng môi trường sống, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi[8] Tuy nhiên, công nghệ sinh học ứng dụng để xử lý chất thải trong chăn nuôi có điều đáng lưu ý là đệm lót sinh học kỵ nước, sinh nhiệt nên địa hình cao ráo

và việc làm mát, tản nhiệt khi thời tiết nóng cần phải được quan tâm

Hiện nay, tại Hà Nam đã ứng dụng thành công mô hình chăn nuôi lợn trên nền đệm lót sinh học, các mô hình đi vào chăn nuôi cho hiệu quả cao Qua mô hình này

đã huy động được sự tham gia của nhiều thành viên trong gia đình cùng thực hiện, cải thiện được môi trường trong chăn nuôi, giảm chi phí lao động Từ việc chăn nuôi lợn trên nền đệm lót sinh học đạt kết quả cao, làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường thì tỉnh đã có chủ trương nghiên cứu và xây dựng các mô hình chăn nuôi gia cầm trên nền đệm lót sinh học Chăn nuôi gia cầm trên nền đệm lót sinh học, con vật được vận động nhiều, khả năng tiêu hóa và hấp thu nhiều thức ăn hơn, gia cầm nhanh lớn hơn, đã mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người chăn nuôi Một yếu tố nữa được đánh giá cao là cung cấp tăng thêm nguồn thực phẩm an toàn ra thị trường, tận dụng được nền đệm lót sau khi được thay thế để phục vụ sản xuất cây trồng tốt, đem lại năng suất cao[2,3]

Vấn đề đặt ra ở đây là chúng ta phải tìm ra giải pháp làm giảm thiểu ô nhiễm

3

môi trường do chăn nuôi gia cầm gây ra mà không ảnh hưởng đến vật nuôi Phương pháp phải đơn giản, dễ áp dụng và chi phí rẻ hơn so với các phương pháp mà các hộ chăn nuôi đang áp dụng Để giải quyết các yêu cầu bức thiết trên tôi tiến hành thực

hiện đề tài: “ Nghiên cứu mô hình sử dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi gia

cầm để giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại tỉnh Hà Nam”

4

CHƯƠNG I - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hiện trạng chăn nuôi gà ở thế giới và Việt Nam

1.1.1.Hiện trạng chăn nuôi gà trên thế giới

Lương thực, thực phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm là vấn đề sống còn của nhân loại Ngày nay, nông nghiệp có vai trò quan trọng cung cấp lương thực và các loại thực phẩm nuôi sống cả nhân loại trên trái đất Ngành chăn nuôi không chỉ có vai trò cung cấp thịt, trứng, sữa là các thực phẩm cơ bản cho dân số của cả hành tinh

mà còn góp phần đa dạng nguồn gen và đa dạng sinh học trên trái đất

Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới – FAO, năm 2009 số lượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: tổng đàn trâu 182,2 triệu con và phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con, dê 591,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu con và tổng đàn vịt là 1.008,3 triệu con [19]

Tốc độ tăng về số lượng vật nuôi của thế giới trong thời gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1% năm Về chăn nuôi gà: số một là Trung Quốc với 4702,2 triệu con, thứ hai là Indonesia với 1341,7 triệu con, thứ ba là Braxin với 1205,0 triệu con, thứ tư là Ấn Độ với 613 triệu con và thứ năm Iran với 513 triệu con [19]

Về số lượng vật nuôi của thế giới: các nước Trung quốc, Hoa kỳ, Ấn Độ, Braxin, Indonesia, Đức là những cường quốc, trong khi đó Việt Nam cũng là nước

có tên tuổi về chăn nuôi: đứng thứ 2 về số lượng vịt, thứ 4 về lợn, thứ 6 về số lượng trâu và thứ 13 về số lượng gà

Phương thức chăn nuôi hiện nay của các nước trên thế giới có ba hình thức cơ bản: Thứ nhất chăn nuôi quy mô công nghiệp thâm canh công nghệ cao,thứ hai chăn nuôi trang trại bán thâm canh và chăn nuôi nông hộ quy mô nhỏ và quảng canh

Chăn nuôi thế giới đang từng bước chuyển dịch từ các nước đã phát triển sang các nước đang phát triển Các nước đã phát triển xây dựng kế hoạch chiến lược phát triển ngành chăn nuôi duy trì ở mức ổn định, nâng cao quá trình thâm canh, các biện pháp an toàn sinh học, chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm Các nước đang phát triển ở châu Á và châu Nam Mỹ được nhận định sẽ trở thành khu vực chăn

5

nuôi chính và cũng đồng thời là khu vực tiêu thụ nhiều sản phẩm chăn nuôi Các nước đã phát triển chỉ duy trì ổn định sản lượng chăn nuôi của họ để đảm bảo an toàn thực phẩm, phần thiếu hụt sẽ được nhập khẩu từ các nước xuất khẩu vượt qua được hàng rào kỹ thuật về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm của họ Đây là cách tiếp cận để giảm thiểu rủi ro về dịch bệnh ở động vật, đặc biệt là các dịch bệnh

có khả năng lây nhiễm sang người(như dịch cúm gia cầm)[20]

Chăn nuôi gia cầm là nghề chăn nuôi truyền thống ở Việt Nam, các 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 lao động

Trong 20 năm qua, chăn nuôi gia cầm 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 gia cầm Bên cạnh đó, trong những năm qua, một số loại gia cầm khác cũng khá phát triển như ngan, vịt Nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm này khá lớn và là yếu tố thúc đẩy sản xuất phát triển Thời gian gần đây, việc đưa các giống gà mới như Tam Hoàng, Rốt Ri về hộ nông dân phát triển thả vườn đem lại hiệu quả tốt, góp phần tăng thu nhập cho người chăn nuôi [4,5]

Sản xuất chăn nuôi ở Việt Nam có 3 cách thức chăn nuôi chính: chăn nuôi nông hộ nhỏ lẻ, chăn nuôi bán công nghiệp và chăn nuôi công nghiệp

Việt Nam với khoảng 73% dân số sống ở vùng nông thôn, do vậy phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn là một trong những mục tiêu được Đảng và Nhà nước hết sức chú trọng, trong đó có phát triển kinh tế hộ gia đình thông qua các hoạt động phát triển chăn nuôi Theo báo cáo của 60/64 tỉnh thành tính đến 01/10/2006 có tổng số 16.012 trang trại, trong đó miền Bắc có 6.101 trang trại, miền Nam có 9.911

Trang trại Chăn nuôi gia cầm chiếm 15,4% trang trại chăn nuôi[4] Chăn nuôi gà Trong giai đoạn 2001 – 2005 đạt 2,74% về số lượng con, trong đó giai đoạn trước dịch cúm tăng 9,02% và giảm trong dịch cúm gia cầm 6,67% Sản lượng đầu con tăng từ

6

158,03 triệu con năm 2001 và đạt cao nhất vào năm 2003: 185,22 triệu con Do dịch cúm gia cầm, năm 2004, đàn gà giảm còn 159,23 triệu con bằng 86,2% năm 2003; năm 2005, đàn gà đạt 159,89 triệu con, tăng 0,9% so với năm 2004[5]

Theo thống kê năm 2010 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 trungvới tổng đàn 300 triệu con gia cầm và hơn 37 triệu con gia súc

1.1.2 Tình hình chăn nuôi gia cầm tại tỉnh Hà Nam

Theo thống kê thì tổng các đàn gia cầm chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Hà Nam qua các năm 2012, 2013, đầu năm 2014 ta thấy số lượng chăn nuôi gia cầm là lớn

và đi cùng là chất thải, mùi hôi trong chăn nuôi gia cầm là rất lớn

Bảng 1 1: Tình hình chăn nuôi gia cầm trên địa bàn tỉnh Hà Nam Năm

2014 (tính đến 1/4)

1.2 Chất thải trong chăn nuôi và vấn đề ô nhiễm môi trường

1.2.1.Thành phần chất thải chăn nuôi gia cầm

Chất thải chăn nuôi là chất thải ra trong quá trình chăn nuôi, gồm ba dạng

chủ yếu: chất thải rắn (bao gồm chủ yếu là phân, chất độn chuồng, thức ăn thừa và đôi khi là xác gia súc, gia cầm chết hàng ngày), chất thải lỏng (bao gồm nước rửa

7

chuồng, nước tắm cho vật nuôi, nước tiểu, một phần phân) và chất thải bán lỏng (gồm cả chất thải rắn và chất thải lỏng)

Phân là sản phẩm loại thải của quá trình tiêu hóa ở gia súc, gia cầm bị bài tiết

ra ngoài qua đường tiêu hóa Chính vì vậy 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, carbonhydrat, 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 hữu cơ cho nên phân là môi trường tốt cho các

vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất hữu cơ tạo nên các sản phẩm có thể gây độc cho môi trường

- 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 cầm

- Các yếu tố gây bệnh như những vi khuẩn hay ký sinh trùng bị nhiễm trong đường tiêu hoá gia súc hay trong thức ăn

- 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,… [5]

Nước tiểu gia súc, gia cầm là sản phẩm bài tiết của vật nuôi, chứa đựng nhiều

độc tố; là sản phẩm cặn bã từ quá trình sống của gia súc, khi phát tán vào môi trường chúng có thể chuyển hóa thành các chất ô nhiễm, gây tác hại cho con người

và môi trường xung quanh

8

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, axít mật và nhiều sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất của con vật,

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 hệ thống chuồng trại, nơi lưu trữ, chế biến và trong giai đoạn sử dụng chất thải[5]

Thức ăn thừa, đệm lót chuồng và các chất thải khác: trong các chuồng trại chăn

nuôi, người chăn nuôi thường dùng rơm, rạ hay các chất độn khác, để lót chuồng Sau một thời gian sử dụng, những vật liệu này sẽ được thải bỏ Loại chất thải này tuy chiếm khối lượng không lớn, nhưng chúng cũng là một nguồn gây ô nhiễm quan trọng, do phân, nước tiểu và các mầm bệnh có thể bám theo chúng.Ngoài ra, 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[5]

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 các bệnh nghề nghiệp cho công nhân chăn nuôi và ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân xung quanh khu vực Trừ khi chất thải chăn nuôi được thu gom sớm, lưu trữ và xử lý hợp quy cách, ở 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 loạt 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[5]

9

Nguồn phát sinh khí thải chăn nuôi

Khí thải chăn nuôi phát sinh từ 3 nguồn chính:

Khí thải từ hệ thống chuồng trại chăn nuôi:

Lượng phát thải các khí ô nhiễm từ chuồng nuôi phụ thuộc một số yếu tố: loại hình chăn nuôi (ví dụ: chăn nuôi lợn sinh sản, lợn thịt hay bò sữa, bò cày kéo, gia cầm, thủy cầm, …), trình độ quản lý, cách thu gom (thu phân rắn chung hay tách khỏi chất thải lỏng) và dự trữ phân (mương dẫn, hầm chứa chất thải,…), mức độ thông gió của hệ thống chuồng nuôi (chuồng kín hay mở), Nhìn chung, các khí ô nhiễm có thể phát sinh khắp mọi nơi, từ chuồng chăn nuôi, quá trình thu gom, dự trữ và sử dụng chất thải Ô nhiễm không khí đặc biệt là ô nhiễm mùi từ chăn nuôi đang là vấn đề được quan tâm và gây ra những phiền phức tới dân cư những vùng

có ngành chăn nuôi phát triển.Các khí thải chăn nuôi chủ yếu hình thành từ quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong chất thải [5,21]

1.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới sự phát thải khí ô nhiễm từ chăn nuôi

Có nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự hình thành và phát tán cáckhí ô nhiễm hay khí gây mùi trong chăn nuôi

10

Hình 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới sự tạo thành và phát tán khí thải

chăn nuôi Thức ăn và nước uống

Thức ăn là nguồn nguyên liệu gốc đầu tiên để tạo nên hầu hết các khí thải đặc

biệt là khí gây mùi trong chất thải chăn nuôi Theo nghiên cứu của Spoestra (1980)

trong quá trình lưu trữ chất thải chăn nuôi khí metan được sản sinh ra tỷ lệ nghịch

với sự tạo thành các khí gây mùi Khi ức chế quá trình sinh metansẽlàm tăng sự tạo

các sản phẩm khí gây mùi.Nếu quá trình sinh metan không bị ức chế, các hợp chất

tạo khí gây mùi sẽ được oxy hóa triệt để tới sản phẩm cuối cùng là CO2 và CH4.Các

yếu tố làm ức chế quá trình sinh metan là nhiệt độ thấp, kim loại nặng hay nồng độ

cao của các khí H2S, NH3

Nước thải Vật nuôi

Thức ăn,

Nước uống

Nước tiểu

Nước tắm gia súc, rửa chuồng…

Phân

-Giống -Sức khỏe -Tập tính

-Bề mặt phát tán -pH

-Lượng thức ăn và

nước uống ăn vào

-Thành phần thức ăn

-Dạng chất thải -Thời gian lưu trữ -Hoạt động của vi sinh

vật -pH

-Phương pháp lưu trữ

Môi trường: Nhiệt độ, tốc độ trao đổi khí, vân tốc gió, lót chuồng, bụi,…

11

Bản thân con vật

Các loại gia súc, gia cầm khác nhaucómứcđộ tác động gây ô nhiễm khác nhau.Một số loài gia súc, gia cầm có thể gây mùi khó chịu hơn loài khác Trong đó chăn nuôi lợn là loại tạo nhiều khí gây mùi nhiều nhất so với các loại gia súc , gia cầm khác (Hardwick 1985) Trạng thái sức khỏe và giai đoạn phát triển của gia súc, gia cầm cũng là những yếu tố ảnh hưởng tới sự sản sinh ra các khí ô nhiễm và gây mùi Sự ảnh hưởng này chủ yếu liên quan từ quá trình sử dụng thức ăn dẫn tới tăng hay giảm thải các chất thức ăn chưa được tiêu hóa theo phân hay nước tiểu Ngoài

ra hoạt động của con vật ở các loài khác nhau, ví dụ tập tính bài tiết lung tung hay nằm lên trên phân…có thể làm tăng sự phát tán chất thải hay sựtạo thànhvà phát tán các khí thải

Phân và nước tiểu

Phân và nước tiểu là những nguồn phát sinh ô nhiễm chủ yếu của chăn nuôi Nhiều hợp chất gây mùi là sản phẩm của quá trình phân giải enzymecủa vi sinh vật

các chất trong phân hay nước tiểu Thí dụ trong nước tiểu quá trình khử các hợp

tăng mạnh sự tạo thành các sản phẩm khí nhất là các khí gây mùi do hoạt động của các vi sinh vật có mặt trong phân Hầu hết các khí gây mùi được tạo thành chủ yếu

từ quá trình phân giải kỵ khí các hợp chất hữu cơ được bài tiết từ gia súc, gia cầm qua phân Các khí H2S, phenol có thể sinh ra nhanh hơn.Đặc biệt cáckhí gây mùi nặng sinhra bởi sự mất cân bằng giữa quá trình sinh axit và sinh metan.Trong điều kiện cân bằng các hợp chất dễ bay hơi có thể bịchuyển hóa hoàn toàn thành CO2 và CH4 là những chất khí ít gây mùi Bảng 1.2cho thấy các sản phẩm khí gây mùi chủ yếu được tạo ra bằng quá trình phân giải vi sinh vật từ phân hay nước tiểu của gia súc[21,23]

Ure Glucoronic Axit hipuric Sulphat

Amoniac Axit glucoronic Axit bezoic Sulphurhydro

Các axit béo dễ bay hơi Alcohol

với không khí ô nhiễm

Phân gia súc, gia cầm thải ra trong và ba ngày đầu, mùi sinh ra ít do tốc độ phân hủy vi sinh vật chưa cao, số lượng vi sinh vật còn thấp Những ngày tiếp sau

đó, cùng với việc tăng sinh các loại vi sinh vật, quá trình phân hủy chất thải diễn ra nhanh chóng, nồng độ mùi sẽ tăng thêm nhiều do các loại khí gây mùi được tạo ra ngày càng tăng, đặc biệt là ở những chuồng ẩm thấp, kém thông thoáng, có điều kiện cho vi sinh vật hoạt động Các khí này gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của gia súc, gia cầm và sức khỏe của con người Tác hại của chúng ngày càng lớn khi các khí này tồn tại lâu trong môi trường không khí chuồng nuôi hay khu vực xung

13

quanh, do làm tăng thời lượng phơi nhiễm (thời gian tiếp xúc) các khí độc của vật nuôi hay con người Mỗi khí sinh ra có một mùi đặc trưng để nhận biết và có một ngưỡng tiếp xúc gây kích ứng cho cơ thể.Sau đây là một số đặc điểm của một số khí thải chính chiếm tỷ trọng lớn trong các khí chăn nuôi[21,24]

- Khí dioxit carbon (CO 2 )

Trong chăn nuôi, CO2 được tạo thành do hô hấp của bản thân con vật và do quá trình oxy hoá các chất hữu cơ có trong chất thải Chúng là khí gây hiệu ứng nhà kính quan trọng, nguyên nhân chính của sự tăng nhiệt độ trái đất cho nên chăn nuôi cũng là nguồn tiềm tàng góp phần làm suy thoái môi trường toàn cầu[21]

Metan là sản phẩm khí của quá trình oxy hóa kỵ khí các chất hữu cơ trong chất thải chăn nuôi Các chất hữu cơ nhất là các polysaccharit được chuyển hoá thành các axít béo mạch ngắn (axetic, propionic và butyric) và một số khí khác Các hợp chất trung gian này bị oxy hoá thành CO2 và nước.CO2 cuối cùng sẽ bị khử thành metan.Metan cũng là một khí nhà kính như CO2.Tuy nhiên khả năng gây hiệu ứng nhà kính của khí metan cao gấp 21 lần (tính cùng 1 mol) so với CO2 Metan còn là một chất khí có tác dụng phá hủy mạnh tầng ozone (một lớp áo bảo vệ trái đất khỏi ảnh hưởngcủa các tia tử ngoại từ ánh sáng mặt trời) Metan không màu, không mùi,dễ cháy,nồng độ metan trong không khí trên 45% sẽ gây mê, gây ngạt thở cho người, ở nồng độ 40000 mg/m3 metan sẽ gây tai biến cấp tính cho người với triệu chứng co giật, nhức đầu, ói mửa Tuy nhiên khí metan nếu được thu gom (dạng biogas) có thể sử dụng vào mục đích cung cấp năng lượng[21]

Trong khẩu phần thức ăn của gia súc và gia cầm, lượng protein và các hợp chất chứa Nitơ chiếm một tỷ trọng tương đối lớn Ở lợn, chỉ có khoảng 30 % lượng

N được giữ lại trong sản phẩm, còn lại phần lớn nitơ sẽ được thải ra qua phân và nước tiểu Amoniac là sản phẩm của quá trình phân giải các hợp chất chứa nitơ trong phân và nước tiểu gia súc, gia cầm, đặc biệt là từ sự phân giải urea của nước tiểu.Urea là sản phẩm loại thải của quá trình trao đổi nitơ của động vật Khi ra ngoài

Ammonia trong chuồng nuôi được sinh ra từ sự khử amine của protein trong chất thải.Khí này có mùi khai và có thể được phát hiện ở nồng độ 0.15 ppm (114 mg/m3) (Taiganides, 1992).Khí này nhẹ, dễ dàng bốc lên không khí và vật nuôi dễ dàng hít phải Ẩm độ không khí cao sẽ làm tăng tác hại của khí ammonia, do hơi nước giữ nó lại lâu hơn trong không khí chuồng nuôi, đồng thời làm nó dễ dàng thấm vào niêm mạc, gây kích ứng, và đi vào máu Theo Humphreys (1988) nồng độ ammonia trong chuồng gà không nên vượt quá 30 ppm, và trong chuồng bò là 35 ppm Theo Viện Quốc Gia về AnToàn và Sức Khoẻ Của Người Lao động Hoa Kỳ (Barker và ctv., 2000) và luật về Kiểm soát các chất có hại cho sức khoẻ của Anh quốc - COSHH (Bourne, 1991), nồng độ ammonia cho phép trong không khí chuồng heo là 25 ppm đối với chế độ lao động 8 giờ/ngày, và cao nhất là35ppm trong tối đa 10 phút Ammonia dễ hoà tan trong nước nên dễ dàng gây kích ứng màng nhầy niêm mạc, gây chảy nước mắt, nước mũi, co thắt thanh quản, và ho Trong trường hợp tiếp xúc lâu ngày, nó có thể gây viêm phổi và hoại tử đường hô hấp NH3 dễ dàng được hấp thu vào máu, tác động lên thần kinh, gây nhức đầu; trong trường hợp nặng, có thể gây hôn mê Tác hại của NH3 thường kết hợp với bụi

và vi sinh vật trong không khí NH3 được hấp thu trên bụi, cùng bụi được hít vào đường hô hấp, gây kích ứng và mở đường cho các bệnh đường hô hấp cũng như sự tấn công của vi sinhvật

Trên gà, nồng độNH3 trong không khí vượt quá 30ppm có thể làm giảm sản lượng trứng và thịt; làm gia cầm sợ ánh sáng, ngứa mắt và có thể gây viêm mắt; và chứng bệnh phổi trên gia cầm (Norén, 1987) Nồng độ ammonia trong không khí cao làm cho gia cầm dễ nhạy cảm với virus Newcastle Một thí nghiệm cho thấy, khi cho gà tiếp xúc với virus gây bệnh Newcastle trong môi trường không có khí

15

ammonia, chỉ có 40% vật nuôi bị nhiễm bệnh; nhưng tỷ lệ này là 100% khi nồng

độ khí này là 20 ppm trong không khí Nồng độ cao hơn 30 ppm có thểlàm tăng khả năng nhiễm virus Marek và mycoplasma Sự hiện diện của NH3 cũng làm tăng

tính gây bệnh của E coli trên đường hô hấp[21]

H2S là khí không màu, có mùi trứng thối, được sinh ra trong quá trình khử cáchợp chất chứa lưu huỳnh trong chất thải Cơ quan khứu giác của người có thể cảm nhận H2S ở ngưỡng 0,01-0,7 ppm và gây mùi nặng khi đạt nồng độ 3-5 ppm H2S là khí độc, có thể gây chết khi tiếp xúc với một lượng nhỏ Khi tiếp xúc với H2S sẽ gây tác động toàn thân, ức chế men hô hấp dẫn đến ngạt và gây tử vong ở nồng độ150 ppm (Bruce, 1981) H2S kết hợp với chất kiềm trên niêm mạc tạo thành các loại sulfur dễ đi vào máu Trong máu, H2S được giải phóng trở lại và theo máu đến não, phá hủy tế bào thần kinh, làm suy nhược hệ thần kinh trung ương H2S còn chuyển hóa hemoglobin, làm ức chế khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin

Hydrogen sulfide là khí rất độc, sinh ra từ sự phân huỷ yếm khí phân Khí này

có mùi trứng thối được nhận ra ở nồng độ 1ppm trởlên[21]

Các yếu tố gây mùi từ chất thải chăn nuôi

Phần lớn các chất khí tạo mùi là sản phẩm của quá trình phân giải kỵ khí các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ protein, lipid và hydratcarbon ởchất thải.Trong điều kiệnhiếu khí, các hợp chất hữu cơ trong chất thải có thểđược nhóm vi sinh vật hiếu khí phân giải hoàn toàn tạo thành các sản phẩm đơn giản cuối cùng như NH3, CO2và H2O

Tuy nhiên, quá trình phân giải bởi vi khuẩn kỵ khí diễn ra không triệt để đến sảnphẩmđơn giản cuối cùng mà chúng tạo nên các sản phẩm trung gian, chính các chất trung gian này sẽ tạo ra mùi Kaufmann (1986)và Drochner (1987) cho rằng việcthiếu các polysaccharide phi tinh bột dễ lên men hoặc protein thừa trong ruột già của động vật làm tăng pH ởruột tịt và dịch sữa trong ruột kết của gia súc có tác dụng làm tăng hợp chất có mùi và làm giảm hiệu suất sử dụng chất dinh dưỡng

16

Vídụnhư, ở mức thừa 3% của axit amin tyrosine sẽlàm tăng thêm sự kết hợp giữa axít phydroxyphenylacetic và p-cresol trong nước tiểu của lợn (Lumanta và cộng tác viên,1988; Radecki và cộng tác viên,1988) Việc ngấm skatole trong ruột hồi làm tăng sự bài tiết skatole và indole trong phân lợn (Hawe và cộng tác viên, 1993) Việc thêm trực tiếp tyrosine và tryptophan vào phân hoặc phân bón làm tăng lượng sản sinh 2 khí gây mùi nặng là phenol và indole (Spoelstra,1977) Khoảng hơn 40 hợp chất hữu cơ dễ bay hơi đã được phân tích có chứa trong ruột tịt của lợn trưởng thành, so với từ 15 đến 20 hợp chất trong phân ướt (hỗn hợp của phân và nước tiểu) và 10 đến 15 hợp chất trong phân lên men kỵ khí Thời gian lưu trú dài hơn của các chất không được tiêu hóa trong ruột kết sẽ được các vi khuẩn trong ruột kết sử dụng kết hợp với sự hấp thu gia tăng các acid béo dễbay hơi trong ruột kết sẽ làm giảm tổng số hợp chất dễ bayhơiđược bài tiết trong phân tươi Như vậy, chế độ dinh dưỡng của gia súc, gia cầm liên quan đến khả năng tạo chất gây mùi trong chất

thải [5]

Các vấn đề môi trường từ việc chăn nuôi gà

Đi cùng sự phát triển đô thị, phát triển công nghiệp, dịch vụ đời sống xã hội ngày càng tăng thì nhu cầu lương thực, thực phẩm phục vụ phát triển con người ngày càng tăng, trong đó nhu cầu thịtsữa trứng ngày càng tăng cao, tất yếu thúc đẩy chăn nuôi phát triển mạnh mẽ Trong sự phát triển chung ấy, nếu không đi kèm các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm sẽ làm cho môi trường sống ngày càng xuống cấp nhanh chóng Do vậy, đã đến lúc ngành chăn nuôi cũng cần sự cảnh báo ô nhiễm môi trường như những ngành khác và phải tập trung một số giải pháp bảo vệ, xử lý môi trường có tính chiến lược lâu dài, giải quyết thực trạng chăn nuôi nhỏ lẻ hiện nay và sự phát triển chăn nuôi trang trại công nghiệp có qui mô đàn lớn trong thời gian tới Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây nên chủ yếu từ các nguồn chất thải rắn, chất thải lỏng, bụi, tiếng ồn, xác gia cầm chết chôn lấp, tiêu huỷ không đúng kỹ thuật[6,18]

-Ô nhiễm kim loại nặng có thể do nhiều nguồn: chất thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón, các chất hoá nông, … Trong đó các nguyên tố vi lượng,

-Vấn đề thải NH3 vào không khí của chăn nuôi: ammoniac có trong không khí trước hết là từ sự phân huỷ và bốc hơi các chất thải vật nuôi Các hoạt động sản xuất nông nghiệp (chăn nuôi, sử dụng phân bón) được xác định là nguồn thải khí NH3 ra môi trường.NH3 thoát ra gây ảnh hưởng xấu đến môi trường, như làm axit hoá đất,

và gây phì nhiêu hoá nước mặt giúp thực vật(tảo độc hại) phát triển sẽ tiêu diệt động vật nước làm giảm lượng oxy.Đồng thời NH3 có thể ảnh hưởng xấu lên sức khỏe con người, dù chỉ ở mức thấp cũng có thể gây sưng phổi, sưng mắt Nồng độ cao NH3 trong không khí ảnh hưởng đáng kể tới hô hấp và tim mạch của con người -Ô nhiễm do khí độc: Trong phân, nước thải của lợn có khoảng 40 loại khí độc khác nhau sinh ra từ quá trình thối rữa thức ăn thừa và xác động thực vật do hoạt động sống của vi khuẩn yếm khí Các khí thải H2S, NH3, CH4, CO2, N2O gây mùi hôi thối khó chịu, kích thích trung khu hô hấp của người và vật nuôi, có thể gây ngộ độc hoặc tử vong

-Ô nhiễmdo vi sinh vật và ký sinh trùng gây bệnh:Theo tài liệu của FAO có khoảng 90 loại bệnh liên quan giữa người và gia súc mà phần lớn do các vi sinh vật

và ký sinh trùng (KST) lan truyền từ chất bài tiết của vật nuôi bị bệnh vào không khí, nguồn nước, đất, nông phẩm, trong đó phổbiến và nguy hiểm nhất là nhóm vi

khuẩn gây bệnh đường ruột (E.coli, Salmonella, S.aureus )

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 phần và các tính chất của chất thải chăn nuôi nhằm có biện pháp quản lý và xử lý thích hợp, khống chế ô

18

nhiễm, tận dụng nguồn chất thải giàu hữu cơ vào mục đích kinh tế là một việc làm cần thiết.[19]

1.3 Các giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi

Một số kết quả trình nghiên cứu trên thế giới:

-Việc sử dụng vi sinh vật thân thiện trong lên men thực phẩm tốt cho sức khỏe

và phòng bệnh lần đầu tiên được công bố bởi Metchnikoff vào cuối thế kỷ trước Các lợi ích này đã được minh chứng bằng các nghiên cứu hiện tại Các nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng việc nâng cao thành phần vi sinh vật đường ruột có ích như là sử

dụng probiotic có thể duy trì sức khỏe con người và điều trị rối loạn tiêu hóa

-F.J.Angnlo: Con người có thể hạn chế sự lây nhiễm một số bệnh từ vi sinh vật khi sử dụng các sản phẩm chăn nuôi có bổ sung vi sinh vật kháng vi sinh vật gây bệnh vào thức ăn Kết quả nghiên cứu cho thấy, nếu ăn các loại thực phẩm có bổ sung vi sinh vật có ích có thể hạn chế một sự lây nhiễm vi sinh vật có hại tới 80% -T Kuhbacker: Sử dụng chế phẩm sinh học từ vi khuẩn và nấm có thể kiểm soát một số bệnh đường ruột và giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột[22]

-Ohyavàcs.:SP Probiotic chứa Streptococcus bovis LCB6và Lactobacillus

gallinasum LCB12 có thể loại bỏ sự lây nhiễm E.coli O157 ở bê khi bổ sung vào

thức ăn[25]

-Shafiquar và cs.: Sử dụng chế phẩm probiotic trong nuôi trồng thủy sản có thể hạn chế sự lây truyền bệnh và nâng cao chất lượng sản phẩm Giảm lượng kháng sinh trong các sản phẩm thủy sản[26]

1.3.1 Giải pháp cơ học

Chất thải rắn bao gồm chủ yếu là phân, chất độn chuồng, thức ăn thừa và đôi khi là xác gia súc gia cầm chết hàng ngày Chất thải rắn được thu gom đem ủ hoặc đóng vào bao tải để bán cho người tiêu thụ làm phân bón hoặc nuôi cá

Xử lý chất thải bằng ủ phân hữu cơ (Compost)

Xử lý chất thải bằng ủ hữu cơ (Compost) là sử dụng chủ yếu bã phế thải thực

vật, phân của động vật mà thông qua hoạt động trực tiếp hay gián tiếp của vi sinh vật phân hủy và làm tăng cao chất lượng của sản phẩm, tạo nên phân bón hữu cơ

19

giàu chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng Người ta chọn chỗ đất không ngập nước, trải một lớp rác hoặc bã phế thải trồng trọt dầy khoảng 20cm, sau đó lót một

lớp phân gia súc, gia cầm khoảng 20-50% so với rác (Có thể tưới nếu phân lỏng,

mùn hoai), tưới nước để có độ ẩm đạt 45-50% rồi lại tiếp tục trải một lớp rác, bã

phế thải trồng trọt lên trên… đến khi đống ủ đủ chiều cao (Không sử dụng cỏ tranh,

cỏ gấu để ủ) Cuối cùng dùng tấm ni lông, bạt… đủ lớn để che kín đống phân ủ

Người ta cũng có thể bỏ vào cùng các lớp rác ở giữa đống ủ một lượng xác động vật chết Cứ khoảng một tuần thì đảo đều đống phân ủ và bổ xung nước cho đủ độ ẩm khoảng 45-50%, che ni lông, bạt kín lại như cũ Ủ phân bằng phương pháp này hoàn toàn nhờ sự lên men tự nhiên

Nhờ quá trình lên men và nhiệt độ tự sinh của đống phân ủ sẽ tiêu diệt được phần lớn các mầm bệnh nguy hiểm, thậm chí ủ phân có thể phân hủy được cả xác động vật chết khi lượng phế thải thực vật đủ lớn Trong phân ủ có chứa chất mùn làm đất tơi xốp, tăng dung lượng hấp thụ khoáng của cây trồng, đồng thời có tác dụng tốt đến hệ vi sinh vật có ích trong đất Phân ủ còn có tác dụng tốt đối với tính chất lý hoá học và sinh học của đất, không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật

và giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường sinh thái

vì tốn nhiều thời gian và hiệu quả không cao Ta có thể áp dụng phương pháp keo tụ

để loại bỏ chúng Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, phèn bùn,…kết hợp với các polymer trợ keo tụ để tăng quá trình keo tụ

Phương pháp này loại bỏ được hầu hết các chất bẩn có trong nước thải chăn nuôi Tuy nhiên chi phí xử lý cao.Áp dụng phương pháp này để xử lý nước thải chăn nuôi là không hiệu quả về mặt kinh tế.Ngoài ra, tuyển nổi cũng là một phương pháp để tách các hạt có khả năng lắng kém nhưng có thể kết dính vào các bọt khí

Ở các bể gom nước thải (Không phải là công trình khí sinh học) người ta dùng

máy bơm sục khí xuống đáy bể với mục đích làm cho các chất hữu cơ trong nước thải được tiếp xúc nhiều hơn với không khí và như vậy quá trình ô xi hóa xảy ra nhanh, mạnh hơn.Đồng thời kích thích quá trình lên men hiếu khí, chuyển hóa các chất hữu cơ, chất khí độc sinh ra trở thành các chất ít gây hại tới môi trường.Sau khi lắng lọc nước thải trong hơn giảm ô nhiễm môi trường và có thể dùng tưới cho ruộng đồng

vi rút, vi khuẩn, nấm mốc và khử mùi trong dung dịch chất thải So với phương pháp sục khí thì phương pháp này có tốn kém hơn nhưng hiệu quả cao hơn.Tuy nhiên, cần chú ý thận trọng khi sử dụng ô-zôn trong xử lý môi trường là phải có nồng độ phù hợp, không dư thừa vì chính ô-zôn cũng là chất gây độc

1.3.3.3.Xử lý bằng Hiđrô perôxit (H 2 0 2 )

Hiđrô perôxit H202 (Ô-xi-già) thường được ứng dụng rộng rãi như: Tẩy rửa vết

thương trong y tế, làm chất tẩy trắng trong công nghiệp, chất tẩy uế, chất oxy hoá… Người ta cũng có thể bổ sung Ô-xi-già vào trong nước thải để xử lý môi trường Ô-

21

xi-già là một chất ô xi hóa-khử mạnh, thông thường ô-xi-già phân hủy một cách tự

nhiên theo phản ứng toả nhiệt thành nước và khí oxy như sau: 2H 2 O 2 → 2H 2 O +

tác), đầu tiên ôxi nguyên tử được tạo ra và tồn tại trong thời gian rất ngắn rồi nhanh

chóng thành khí ôxi (O 2 ).Ôxi nguyên tử có tính ôxi hóa rất mạnh vì vậy đã ôxi hóa

các chất hữu cơ, diệt khuẩn, khử mùi hiệu quả trong dung dịch chất thải Bổ sung xi-già vào nước thải xử lý môi trường tuy có tốn kém chút ít nhưng hiệu quả cao Cần chú ý khi bổ sung ô-xi-già xử lý môi trường là phải tìm hiểu cách bảo quản ô-xi-già, liều lượng, chất xúc tác… và nồng độ đủ thấp để an toàn Nếu nồng độ cao

ô-dễ xảy ra cháy, nổ hoặc ngộ độc nguy hiểm

1.3.4.Xử lý chất thải bằng chế phẩm sinh học

1.3.4.1 Xử lý môi trường bằng men sinh học

Từ đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước người ta đã sử dụng các chất men để giảm

ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được gọi là “Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu” Ban đầu các chất này được nhập

từ nước ngoài nhưng ngày nay các chất men đã được sản xuất nhiều ở trong nước Các men nghiên cứu sản xuất trong nước cũng rất phong phú và có ưu điểm là phù hợp hơn với điều kiện tự nhiên, khí hậu nước ta.Trong bảo vệ môi trường: Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí NH3, H2S…) nên khí phun EM vào rác thải cống rãnh, tolet, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử 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 vi khuẩn gây bệnh, làm phân chóng hoai mục và trở thành phân bón hữu cơ có chất lượng[6,11]

1.3.4.2 Chăn nuôi trên đệm lót sinh học

Chăn nuôi trên đệm lót sinh học là sử dụng các phế thải từ chế biến lâm sản (Phôi bào, mùn cưa…) hoặc phế phụ phẩm trồng trọt (Thân cây ngô, đậu, rơm, rạ, trấu, vỏ cà phê… ) cắt nhỏ để làm đệm lótcó bổ sung chế phẩm sinh học.Sử dụng chế phẩm sinh học trên đệm lót là sử dụng “bộ vi sinh vật hữu hiệu” đã được nghiên

22

cứu và tuyển chọn chọn thuộc các chi Bacillus, Lactobacillus, Streptomyces, Saccharomyces, Aspergillus…với mong muốn là tạo ra lượng vi sinh vật hữu ích đủ lớn trong đệm lót chuồng nhằm tạo vi sinh vật có lợi đường ruột, tạo các vi sinh vật sinh ra chất ức chế nhằm ức chế và tiêu diệt vi sinh vật có hại, để các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ từ phân gia súc gia cầm, nước giải giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Trên cơ sở nghiên cứu gốcchế phẩm EM của Nhật Bản, tiến sĩ Lê Khắc Quảng đã nghiên cứu, chọn tạo cho ra các sản phẩm EM chứa nhiều chủng loại vi sinh vật đã có mặt trên thị trường Ngoài ra nhiều cơ sở khác cũng đã nghiên cứu và chọn tạo ra nhiều tổ hợp vi sinh vật(men)phù hợp với các giá thể khác nhau và được thị trường chấp nhận như chế phẩm sinh học Balasa N01 của cơ sở Minh Tuấn; EMIC(Công ty CP Công nghệ vi sinh và môi trường); EMC (Công ty TNHH Hóa sinh Việt Nam); GEM, GEM-K, GEM-P1 (Trung tâm Tư vấn CTA)…Thực chất của quá trình này cũng làxử lý chất thải chăn nuôi bảo vệ môi trường bằng men sinh học Theo Thông báo số 2560/TB-BNN-VP ngày 30 tháng 5 năm 2014 ý kiến kết luận của Thứ trưởng Vũ Văn Tám: “…Công nghệchăn nuôi trên đệm lót sinh học là hướng đi mới và thu được những kết quả bước đầu đã được khẳng định là không gây ô nhiễm môi trường, giảm chi phí, giảm bệnh tật, lợn tăng trưởng nhanh, chất lượng thịt được người ưa chuộng, giá bán cao hơn, vì vậy mà hiệu quả hơn, phù hợp với quy mô chăn nuôi gà, lợn nông hộ”

Theo kết luận trên thì chăn nuôi trên đệm lót sinh học giảm gây ô nhiễm môi trường vàphù hợp nhất đối với mô hình chăn nuôi nông hộ Tuy nhiên điều đáng lưu

ý là đệm lót sinh học kỵ nước, sinh nhiệt nên địa hình cao ráo và việc làm mát, tản nhiệt khi thời tiết nóng cần phải được quan tâm

1.4 Giới thiệu về đệm lót sinh học và chức năng

1.4.1 Thành phần và chức năng của đệm lót sinh học

Thành phần lớp độn lót

Thành phần lớp độn lót gồm 2 phần chính: Chất độn chuồng, bao gồm nguyên liệu có độ trơ cao như trấu, mùn cưa của các loại gỗ cứng, vỏ lạc, lõi ngô, thân cây ngô, bã mía…; và chế phẩm sinh học và bột ngũ cốc (ngô, cám gạo…)

23

Vai trò và chức năng của đệm lót sinh học

Tiêu hủy phân và mùi hôi

* Sự lên men tiêu hóa phân

-Các vi sinh vật có ích trong lớp đệm lót sẽ bám quanh phân và tiết ra các enzyme ngoại bào để thực hiện quá trình phân giải tạo năng lượng, giải phóng ra CO2, nước và một số hợp chất hữu cơ khác nhau

- Các chất khí mà trong đó chủ yếu là khí CO2 và nước sẽ bị tán phát vào không khí Một lượng nhỏ hợp chất hữu cơ như các axit hữu cơ, rượu, aldehid, este…và một số

chất khoáng hữu cơ sẽ tích lại trong đệm lót và dần cũng bị phân hủy

* Sự khử mùi hôi và khí độc

-Việc khử mùi hôi và khí độc trong đệm lót là do tác dụng hấp phụ vật lý của đệm lót và của ánh sáng, nhưng tác dụng khử mùi hôi thối của vi sinh vật hữu ích sử

dụng trong chế phẩm vi sinh tổng hợp mới là chủ yếu

-Vấn đề khử mùi hôi và khí độc được đặt ra mạnh trong những năm gần đây khi chăn nuôi phát triển với tốc độ nhanh gây ô nhiễm lớn môi trường chăn nuôi Trong chuồng nuôi tích tụ nhiều khí độc như NH3, CH4, N2O, H2S, CO2 làm cho vật nuôi dễ sinh các bệnh đường hô hấp, ảnh hưởng đến sinh trưởng, tiêu tốn thức

ăn lớn, gây tổn thất về kinh tế, làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người chăn nuôi và

những người xung quanh

-Sự khử các chất khí thối, độc trong chuồng nuôi của lớp độn lót lên men vi

sinh vật là nhờ sự tác động của nhiều nhân tố Cụ thể là:

-Khống chế nguồn phát sinh khí: Sử dụng dịch lên men để lên men thức ăn sẽ tăng cường sự tiêu hóa hấp thu thức ăn, nên một mặt làm giảm lượng phân thải ra mặt khác làm giảm thải các chất dinh dưỡng (protein axit amin ) trong phân, do đó

làm giảm sự hình thành các khí thối độc

-Tác dụng khử mùi hôi và khí độc quan trọng nhất là do vi sinh vật Vi sinh

vật có ích thực hiện sự giảm mùi theo hai cách:

+ Ức chế và khử vi khuẩn lên men gây thối trong độn chuồng do tác dụng

cạnh tranh của vi sinh vật có lợi

24

Trong thành phần của tổ hợp vi sinh vật được đưa vào xử lý độn chuồng có những chủng có thể sử dụng các khí độc làm nguồn dinh dưỡng cho sự sinh trưởng phát triển của mình, do đó mà góp phần làm giảm nhanh khí độc trong đệm lót (phân mới thải ra đã có nhiều khí thối độc do sự lên men của các vi khuẩn thối rữa

trong ruột già động vật)

+ Sự lên men oxi hóa của vi sinh vật để phân giải phân thành các chất không có mùi Đó là sự oxy hóa triệt để các chất dinh dưỡng trong phân để thu năng lượng và tạo

ra CO2 và nước Nhờ đó mà có thể giảm lượng lớn khí độc trong chuồng nuôi

Duy trì sự cân bằng sinh thái vi sinh vật trong chuồng nuôi

-Chế phẩm vi sinh sử dụng để xử lý phân và rác thải động vật bao gồm một tập hợp các vi sinh vật được chọn lọc rất nghiêm ngặt theo các tiêu chí về đặc điểm sinh hóa học cụ thể Một trong những tiêu chí quan trọng là giữa chúng phải có được mối quan hệ cộng sinh và hỗ sinh để từ đó tạo ra sự cân bằng sinh thái trong môi trường mà chúng tồn tại

-Nếu giữa các chủng vi sinh vật không có được mối quan hệ tương hỗ thì chắc chắn tổ hợp vi sinh vật được chọn lọc và tập hợp sẽ bị phá vỡ trong một thời gian ngắn Bởi lẽ sự phát triển độc lập của từng chủng trong môi trường nhiều chất thải

sẽ chịu sự tác động của nhiều yếu tố, trong đó có cả sự canh tranh ngay trong các chủng của tổ hợp với nhau và sự cạnh tranh của nhiêu vi khuẩn có hại có mặt trong chất thải Sự cân bằng sinh thái vi sinh vật trong chuồng nuôi sẽ ức chế các vi khuẩn gây thối, vi khuẩn gây bệnh trong chuồng nuôi, làm giảm mùi hôi trong chuồng và giảm bệnh cho gia súc

Tiêu diệt vi khuẩn có hại và gây bệnh trong chuồng nuôi

• Sự tăng cường sức kháng bệnh và khả năng miễn dịch của vật nuôi

Môi trường sạch sẽ, không bị các phản ứng stress do tâm lý hay do môi trường, con vật có môi trường sống tự nhiên, khôi phục được bản năng sống nguyên thủy…nên sống khỏe mạnh tăng cường sức kháng bệnh và khả năng miễn dịch bên cạnh đó là sự lên men của các sinh vật có ích đã ức chế các vi trùng gây bệnh

• Sự không thích ứng của các vi sinh vật có hại và gây bệnh, các virus trong môi trường đệm lót lên men: