Phương pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi

NƯỚC THẢI TRONG CHĂN NUÔI LỢNNước thải trong chăn nuôi heo bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống… •HÀM LƯỢNG : - Hàm lượng chất hữu cơ chiếm khoản

Các phương pháp cơ bản

xử lý chất thải chăn nuôi

I Các loại chất thải trong chăn nuôi

Chất thải trong chăn nuôi được phân ra làm 3 loại:

-Chất thải rắn : phân và một số phụ phẩm khác

-Chất thải khí bao gồm CO 2 , NH 3 , CH 4 , H 2 S… đây đều là những loại khí chính gây hiệu ứng nhà kính;

-Chất thải lỏng bao gồm nước tiểu, nước tắm, nước rửa

chuồng

Phân bố chất thải vật nuôi ở Việt Nam như sau:

NƯỚC THẢI TRONG CHĂN NUÔI LỢN

Nước thải trong chăn nuôi heo bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống…

•HÀM LƯỢNG :

- Hàm lượng chất hữu cơ chiếm khoảng 70- 80 % bao gồm Protein, lipid, hydrocacbon và các dẫn xuất như cellulose, acid amin

- Hàm lượng các chất vô cơ chiếm từ 20 -30% bao gồm đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl - , SO 4  2- , PO 4  3-

Nước thải trong chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật Các

vi sinh vật bao gồm các nhóm:

 Vi khuẩn như : E.coli,Streptococcus sp, Salmonella

sp, Shigenla sp, Proteus, Clostridium vv

Các loại virus : corona virus , polio virus, aphtovirus vv

Ký sinh trùng : các loại trứng và ấu trùng, ký sinh trùng đều được thải qua phân, nước tiểu

Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả

II.CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ CHẤT THẢI

Có 4 biện pháp sau :

1 Giảm thiểu nguồn phát sinh

2 Tái sử dụng – tái chế

3 Thu hồi năng lượng từ chất thải rắn

4 Chôn lấp hợp vệ sinh

I MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT

THẢI CHĂN NUÔI TRUYỀN THỐNG

1 Phương pháp ủ phân :

Ủ hoai mục là phương pháp chuyển phân từ trạng thái hữu cơ thành vô cơ

PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

1.Vị trí làm nơi ủ phân

• Nếu gia đình nuôi nhiều gia súc: Nên chọn vị trí ở gần chuồng

để đỡ công chuyên chở, tốt nhất là ở phía sau chuồng, trên nền đất được nện kỹ hay có thể lát bằng gạch nếu có điều kiện

•Nếu gia đình nuôi ít gia súc: Có thể không cần làm nền ủ phân

bên ngoài mà tốt nhất là làm chuồng lợn 2 bậc: Bậc cao để lợn nằm và máng ăn, còn bậc thấp để chứa phân

Kỹ thuật ủ phân :

1 Kỹ thuật ủ nổi

Tốt nhất là ủ kết hợp với 1 trong 3 loại phân sau:

- Super lân Lâm Thao hoặc phân vi sinh Sông Gianh (tỷ lệ 2-3%),

-Chế phẩm EM thứ cấp (tỷ lệ 1,5 lít dung dịch nồng độ 5% tưới cho 1-2 tạ phân chuồng),

1 Có bổ sung thêm chế phẩm Penac P (gói màu vàng, 11 2 gói/tấn phân, có tác dụng kích thích vi sinh vật có ích phát triển, hạn chế vi sinh vật có hại).

- Hoặc rải một lớp phân 10 - 15 cm rắc một lớp lân hoặc vôi bột nén chặt đống phân rồi trát một lớp bùn dày 1 - 2cm chỉ chừa một lỗ ở đỉnh

Ủ 3- 4 tháng hoai là dùng được (ủ nóng).

2  Nén chặt, trát một lớp bùn nhão kín toàn bộ đống phân, trên đỉnh đống phân để chừa một lỗ hình tròn có đường kính 20-25cm để đổ nước tiểu,

• Nước phân bổ sung (15-20 ngày/lần),

3 Làm mái che mưa cho đống phân ủ

•Sau 40-50 ngày (vụ hè) hoặc 50-60 ngày (vụ đông) đống phân chuồng hoàn toàn hoai mục, phân tơi xốp, không có mùi hôi thối, đem bón cho cây trồng rất tốt.

2 Kỹ thuật ủ chìm

•Chọn đất nơi cao ráo, đào hố ủ sâu: 1,0-1,5m, đường kính hố ủ: 1,5-3m (tuỳ lượng phân cần ủ)

•Đáy và phần chìm của hố ủ được lót bằng nilon hay lá

chuối tươi để chống nước ngầm xâm nhập hoặc nước phân chảy đi,

•Tiến hành ủ phân chuồng, phân xanh vào hố đã chuẩn bị, như đã trình bày ở phần trên

II.Một số phương pháp xử lý phân và nước thải chăn nuôi tiên tiến

1 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG VI KHUẨN HỮU ÍCH

Các chế phẩm sinh học là các vi sinh vật

probiotics

 Chế phẩm probiotic là tập hợp các chủng vi sinh vật

có ích Đó là các tế bào sống của các chủng vi sinh vật, sống hợp sinh và sinh sản ra một số hợp chất có tác dụng đến đời sống cây trồng, vật nuôi và cải thiện

môi trường Thành phần Chế phẩm probiotic thường

có những nhóm vi sinh vật sau:

 Các nhóm vi sinh vật cơ bản: (1) Vi khuẩn lactic; (2)

Vi khuẩn Bacillus; (3) Nấm men (Saccharomyces);(4)

Vi khuẩn quang dưỡng khử H2S (vi khuẩn tía có lưu huỳnh, vi khuẩn tía không có lưu huỳnh và vi khuẩn xanh).

 Các nhóm vi sinh vật phụ: (5) Nhóm vi khuẩn Nitrat

hoá (Nitrosomonas, Nitrobacter); (6) Nhóm xạ khuẩn; (7) Nhóm nấm mốc.

Các nhóm vi sinh vật sử dụng trong sản xuất CPSH phục vụ xử lý môi trường :

Nhóm vi sinh vật dị dưỡng hoại sinh: Một số loài của nhóm vi khuẩn Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus

sp, Bacillus megaterium…) dùng để làm sạch môi trường nhờ khả năng sinh các enzyme (protease, amylase, xenlulase,

kitinase)

Nhóm vi sinh vật khử amoni và nitrat: Các loài thuộc chi

Nitromonas, Nitrobacter chúng amoni hóa NH 3 và nitrat hóa

NO 3- thành nitơ phân tử làm giảm độc cho môi trường.

 Các nhóm vi sinh vật dùng để sản xuất thức

ăn và kiểm soát vi sinh vật gây bệnh gồm:

Enterococcus faecium, Streptomyces cinnamonensis, Bacillus subtilis, Lactobacillus sp., Acetobacteria sp., Saccharomyces sp., Pediococcus acidilatici, Lactobacillus acidophilus, L

sporogenes

2 Công nghệ chăn nuôi sinh thái không chất thải

•Chăn nuôi sinh thái là hệ thống chăn nuôi không có chất thải,

•Không gây ô nhiễm môi trường,

• Tiết kiệm nguyên vật liệu,

•Chăn nuôi không lạm dụng thuốc kháng sinh và hóa chất,

•Sử dụng công nghệ vi sinh làm kỹ thuật nền tảng.

• Không phải dùng nước rửa chuồng và tắm cho gia súc nên không có nước thải từ chuồng nuôi gây ô nhiễm nguồn nước

và môi trường xung quanh

• Trong chuồng nuôi không có mùi hôi thối bởi vì vi sinh vật (VSV) hữu ích trong chế phẩm sử dụng đã cạnh tranh và tiêu diệt hết các vi sinh vật có hại và sinh mùi khó chịu.

• Không có chỗ cho muỗi sinh sôi

• không có chỗ cho ruồi đẻ trứng

• Nhờ hệ VSV vật hữu ích tạo được bức tường lửa ngăn chăn các VSV gây bệnh nên

• Hạn chế được tới mức thấp nhất sự lây lan bệnh tật giữa gia súc với nhau cũng như giữa gia súc với người.

LỢI ÍCH KINH TẾ :

  Độn lót sinh thái cho phép lợn vận động, chơi, vui đùa, dũi đất gần với bản năng vốn có của loài này.

•   Tăng tiêu hóa và hấp thu axit amin

•   ít bị stress, ít bị bệnh tật

•   Điều kiện vệ sinh tốt sẽ tạo ra thịt vệ sinh an toàn thực phẩm

•   Mang lại vị ngọt tự nhiên cho thịt lợn

•   Tăng độ mềm của thịt

•   Tăng  5% khối lượng so với lợn nuôi thông thường

•   Tiết kiệm 10% chi phí thức ăn

•   Tiết kiệm 80% nước

•   Tiết kiệm 60% chi phí lao động

•   Giảm chi phí thuốc thú y

•         Giảm bệnh tật và tử vong cho lợn

• Phương pháp cụ thể có thể tóm tắt như sau:

- Chuẩn bị chuồng trại, nguyên vật liệu

+Trấu, mùn cưa với tỷ lệ 50 : 50.

+ Chế phẩm vi sinh (BALASA-N 01)

- Các bước làm đệm lót lên men:

+Độ dầy đệm lót là 50 cm

+ Chế dịch lên men

+ Rải chất đệm  thành 3 lớp, mỗi lớp đầy 20 cm

+  Mỗi một lớp tưới một lần dịch lên men, đảm bảo độ ẩm 50%, để yên cho thảm độn lên men đều trong 3-7 ngày.

- Đệm lót lên men đạt tiêu chuẩn là đệm đạt độ tơi xốp, lên men tốt, phân hủy phân triệt để sau 2-3 ngày.

-  Nhiệt độ bề mặt vào mùa hè 25oC, mùa đông 20oC

-   Nhiệt độ ở phía sâu 10-20cm vào mùa hè 40-50 oC , mùa đông 30-40 0 C

-   Độ ẩm bề mặt của đệm lót từ 30-40%

• VÍ DỤ Với 10m 2 bề mặt chuồng ,nền đất bình thường,

nếu là nền xi măng thì cần đục lỗ để vi sinh vật có thể

tiếp xúc với đất và phát triển tốt:

- Đổ mùn cưa dày khoảng 40 cm lên rồi sử dụng một gói men

vi sinh (125g) trộn đều với 10 kg bột ngô rồi rải đều lên nền mùn cưa,

- Dùng cào đảo trộn thật kỹ sau đó tưới nước cho hỗn hợp đủ ẩm Lưu ý độ ẩm của hỗn hợp độn lót rất quan trọng,

không được quá khô cũng không được quá ướt, chỉ cần hơi

có độ dính là được

- Công đoạn cuối cùng là phủ ni lông lên trong 3- 5 ngày cho

vi sinh vật ổn định và phát triển số lượng phù hợp là có thể thả lợn

- Trong quá trình sử dụng chỉ cần để ý khi lớp mùn cưa khô thì tưới thêm chút nước để giữ ẩm là được, hoàn toàn không phải tắm rửa cho lợn, không phải dọn chuồng, sau 4 năm sử dụng mới phải thay thế lớp độn lót khác

- Lớp độn lót này sau khi sử dụng sẽ trở thành phân bón sạch rất tốt cho cây trồng.

3 Công nghệ biogas

•Công nghệ biogas sẽ vừa giải quyết nạn ô nhiễm môi trường,

vừa giúp chủ hộ có khí gas đun nấu sinh hoạt hàng ngày.

•Ngoài túi biogas bằng chất dẻo PE ra, còn có các dạng hầm

biogas xây gạch

•Mô hình biogas dạng hầm xây gạch có các ưu điểm là ít tốn diện tích, có thời hạn sử dụng ổn định lâu dài, có thể bố trí cho cả

hầm cầu vệ sinh gia đình

•Hạn chế là giá thành còn cao gấp 1,5 - 2 lần so với dạng túi

nhựa PE có cùng sức chứa.

QUI MÔ :

•Mỗi túi hay hầm xây được nạp phân hàng ngày của 4 - 6 con lợn

có trọng lượng từ 60kg trở lên thì lượng gas sinh ra đủ cho một gia đình có 5 - 6 người đun nấu hàng ngày

•Hệ thống 03 hộ gia đình, xây dựng 01 hầm biogas cỡ lớn, dung tích 280 m 3 , theo kiểu hồ yếm khí (Covered lagoon);

•Hệ thống 01 hộ gia đình, xây dựng 01 hầm cỡ nhỏ 15 m 3 , theo

mô hình biogas hình tròn cho hộ gia đình nhỏ

 Nước thải được thu gom về bể biogas

 Các hợp chất hữu cơ trong nước thải là dễ phân hủy nên khi qua bể biogas, khoảng 50 – 60% COD và 70 – 80% cặn lơ lững bị loại bỏ

 Từ bể biogas, nước thải được dẫn vào ao lọc sinh học

kị khí có giá thể xơ dừa làm lớp đệm sinh học Trong quá trình màng, vi sinh vật cố định dính bám và phát triển trên bề mặt vật liệu đệm rắn và tạo thành các

lớp màng sinh học

 Ở đây xảy ra quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh kị khí, chuyển hóa những hợp chất phức tạp

thành những chất đơn giản, dễ phân hủy hơn, hoặc tạo thành các sản phẩm cuối cùng như CO2, CH4,

H2S, NH3…

 Xơ dừa ngoài ưu điểm có khả năng chứa nhiều vi

sinh vật trong một đơn vị thể tích còn đóng vai trò giữ cặn vì vậy cho phép tăng hiệu quả xử lý BOD, COD.

Sau khi ra khỏi ao lọc sinh học kị khí, nước thải được đưa vào ao tùy nghi với thời gian lưu khoảng 10 ngày Quá

trình khử chất ô nhiễm trong hồ được tiến hành bởi hoạt

động của vi sinh hiếu khí, kị khí và tùy nghi

Nước thải chảy thủy tĩnh và ao lọc sinh học bậc 1 và bậc 2,

pH sau quá trình này thường đạt giá trị trung tính (pH = 7)

Tại ao lọc sinh học bậc 1, hiệu quả khử COD đạt 50 –

68% Ao lọc sinh học bậc 2 cho hiệu quả khử COD đạt 15 – 50%.

 Như vậy, áp dụng ao sinh học hiếu khí (bậc 1 và bậc 2)

cho phép khử 80% đến 90% COD, 50-78% COD, 80-86% Nitơ.

4 Xử lý chất thải lỏng từ chăn nuôi lợn bằng thực vật thuỷ sinh

KỸ THUẬT NÀY CHO XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG Thực vật Thủy sinh là gì :

•Thực vật Thủy sinh là các loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, phát triển nhanh và phân bố rộng của

chúng

•Lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức

ăn cho người, gia súc

Các thực vật thủy sinh có khả năng xử lý chất thải chăn nuôi tốt đợc phân thành 3 nhóm chính sau:

-Thủy thực vật sống chìm:

loại thủy thực vật này phát triển dưới mặt nước và chỉ phát triển được ở các nguồn nước có đủ ánh sáng ,các loài thủy sinh thực vật này không hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải.

Thủy thực vật sống trôi nổi:

Rễ của loại thực vật này không bám vào đất mà lơ lửng trên mặt nước, thân và lá của nó phát triển trên mặt nước Nó trôi nổi trên mặt nước theo gió và dòng nước Rễ của chúng tạo điều kiện cho

vi khuẩn bám vào để phân hủy các chất thải.

Thủy thực vật sống nổi:

loại thủy thực vật này có rễ bám vào đất nhưng thân và lá phát triển trên mặt nước Loại này thường sống ở những nơi có chế độ thủy triều ổn định.

Bèo tây, còn được gọi là lục bình, lộc bình, phù bình hay bèo Nhật Bản, tên khoa học là Eichornia, loài thực vật thủy sinh thân thảo, sống nổi theo dòng nước, ưa mọc ở vùng nhiệt đới Bèo tây có nguồn gốc từ Venezuala, Nam Mỹ Ở Việt Nam, bèo tây được người dân dùng làm thức ăn cho lợn.

Do cây bèo tây có bộ rễ rất dài (khoảng 1 mét), có khả năng hút các chất kim loại nặng và phân giải xyanua rất mạnh, nên phần lớn chất cặn bã và mùi hôi có trong chất thải sinh hoạt được bèo tây xử lý

Thí nghiệm chứng tỏ rằng 1ha mặt nước thả bèo tây có thể làm sạch đến 3 tấn nước thải mỗi ngày Cụ thể, nó có thể hút được 34kg Na, 22kg Ca, 17 kg P, 4kg Mn, 2,1kg Phenol, 89g Hg,

104g Al, 297g kền, 321g Stronti, trong 24 giờ Ngoài ra, bèo tây còn có  khả năng phân giải phenol và cyanua.

Thông số Số liệu thiết

kế

Chất lượng nước thải

sau xử lý

• Thời gian lưu tồn nước > 50 ngày BOD5 < 30mg/L

• Lưu lượng nạp nước thải 200 m3/(ha.day) TSS < 30 mg/L

• Độ sâu tối đa < 1,5 m  

• Diện tích một đơn vị ao 0,4 ha  

• Lưu lượng nạp chất hữu cơ < 30kg BOD5/(ha.day)  

• Tỉ lệ dài : rộng của ao > 3 : 1  

Nước thải qua xử lý cấp I    

• Thời gian lưu tồn nước > 6 ngày BOD5 < 10mg/L

• Lưu lượng nạp nước thải 800 m3/(ha.day) TSS < 10 mg/L

• Độ sâu tối đa 0,91 m TP < 5 mg/L

Loại Tên thông

spicatum Blyxa Blyxa aubertii

Thuỷ sinh thực vật

sống trôi nổi trôi nổi

Lục bình Eichhornia

crassipes Bèo tấm Wolfia arrhiga Bèo tai tượng Pistia stratiotes Salvinia Salvinia spp

Thuỷ sinh thực vật

sống nổi

Cattails Typha spp Bulrush Scirpus spp Sậy Phragmites

communis

Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu

Làm giảm ảnh hưởng của gió lên

bề mặt xử lý Làm giảm sự trao đổi giữa nước

và khí quyển Chuyển oxy từ lá xuống rễ

Nhiệm vụ của thủy sinh thực vật trong các hệ thống xử lý

Ví dụ, Xây dựng bể xử lý chất thải của 10 con gia súc

(vào khoảng 456 lít) :

- Bể mỗi cạnh 6m, sâu 0,5m.

-Bể phải có tổng khối lượng 18m 3 và diện tích bề mặt 36m 2

-Bể có thể chứa nước thải chuồng nuôi khoảng 30 ngày.

-Nước thải được giữ trong bể xử lý 10 ngày

Hiệu quả xử lý :

-Lượng phospho trong nước giảm khoảng 57-58%

-44% lượng nitơ được loại bỏ

- BOD 5 giảm khoảng 80-90%

( BOD 5 là phương pháp xác định mức độ vật chất hữu cơ trong nước)

Xử lý nước thải bằng tảo

-Tảo là nhóm vi sinh vật có khả năng quang hợp, chúng có thể ở dạng đơn bào (vài loài có kích thước nhỏ hơn một số vi khuẩn), hoặc đa bào (như các loài rong biển, có chiều dài tới vài mét) -Tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được các thay đổi của môi trường, có khả năng phát triển trong nước thải, có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng protein cao,

ƯU ĐIỂM :

1 Xử lý nước thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng

2 Biến năng lượng mặt trời sang năng lượng trong các cơ thể sinh vật

 Các yếu tố cần thiết cho quá trình xử lý nước thải bằng tảo:

Dưỡng chất:

- Ammonia là nguồn đạm chính cho tảo tổng hợp nên protein.

- Phospho, Magnesium và Potassium Tỉ lệ P, Mg và K trong các

tế bào tảo là 1,5 : 1 : 0,5.

Độ sâu của ao tảo:

- Độ sâu của ao tảo khoảng 12,5cm , có thể 40 ¸ 50 cm

- Thời gian lưu tồn của nước thải trong ao (HRT): lớn hơn 1,8 ngày và nhỏ hơn 8 ngày

Lượng BOD nạp cho ao tảo: BOD nạp là 336 kg/ha/ngày là tối

ưu cho các ao tảo và năng suất tảo đạt được là 390 kg /

Tảo Chlamydomonas

Tảo Ceratium

5 Xử lý chất thải khí trong chăn nuôi

•Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) đã thừa nhận, chăn nuôi đang được coi là một ngành gây ô nhiễm lớn, thậm chí lớn hơn mức gây ô nhiễm của ngành vận tải Chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra tới 65% lượng Nitơôxít (N 2 O) trong khí quyển.

•Đây là loại khí có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO 2

•Động vật nuôi còn thải ra 9% lượng khí CO 2 toàn cầu, 37%

lượng khí Methane (CH 4 ) – khí có khả năng giữ nhiệt cao gấp 23 lần khí CO 2

•Điều này có nghĩa là chăn nuôi gia súc đã được khẳng định là một tác nhân chính làm tăng hiệu ứng nhà kính

•Chăn nuôi gia súc còn đóng góp tới 64% khí Amoniac (NH 3 ) – thủ phạm của những trận mưa axit