ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
,
--------------------------
NGUYỄN THỊ MAI PHƯƠNG
ẢNH HƯỞNG CỦA BỔ SUNG CHẤT PHỤ GIA TỰ NHIÊN
ĐẾN KHẢ NĂNG SẢN SINH KHÍ SINH HỌC (BIOGAS)
CỦA PHÂN LỢN VÀ CHẤT LƯỢNG
NƯỚC THẢI SAU BIOGAS
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------
NGUYỄN THỊ MAI PHƯƠNG
ẢNH HƯỞNG CỦA BỔ SUNG CHẤT PHỤ GIA TỰ NHIÊN
ĐẾN KHẢ NĂNG SẢN SINH KHÍ SINH HỌC (BIOGAS)
CỦA PHÂN LỢN VÀ CHẤT LƯỢNG
NƯỚC THẢI SAU BIOGAS
Chuyên ngành: Chăn nuôi
Mã số: 60.62.01.05
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Trần Thanh Vân
TS. Phạm Hùng Cường
THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
Luận văn được hoàn thành với sự trợ giúp kinh phí của:
1. Đề tài cấp Nhà nước:
“Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học công nghệ trong chăn nuôi
lợn công nghiệp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường”
Thời gian thực hiện: từ năm 2011 đến năm 2014
Chủ trì đề t i: P S TS
h
ư ng
quan chủ trì: Viện Chăn nuôi
2.
ự án H p tá quố t với Đ n Mạ h:
Tối ưu hóa sản xuất khí sinh học thân thiện với môi trường từ phân gia súc
nhằm giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính - SUSANE II
Thời gian thực hiện: từ năm 2011 đến năm 2014
iám đốc dự án: PGS TS
h
ư ng
quan chủ trì: Viện hăn nuôi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây l công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các tài liệu, kết quả
trong luận văn l trung thực ngu n gốc r r ng v chưa c ai từng công bố trong bất
kỳ công trình nào./.
Thái Nguyên, ngày
tháng
năm 2015
Tác giả
Nguyễn Th M i Phư ng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
ii
LỜI C M ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết n sâu sắc tới thầy giáo: PGS.TS. Trần Thanh Vân,
người thầy hướng dẫn khoa học đã hết sức quan tâm và tận tình hướng dẫn em để có
thể hoàn thành luận văn n y;
Em xin chân th nh cám n tới TS. Phạm Hùng
ường đã tận tình hướng dẫn
em trong suốt quá trình l m đề tài và cán bộ, nhân viên của Viện hăn Nuôi Quốc Gia,
đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại Viện;
Tôi c ng xin chân th nh cám n tập thể cán bộ, nghiên cứu viên và kỹ thuật
viên của Bộ môn Môi trường hăn nuôi; Trung tâm Thực nghiệm và Bảo t n vật nuôi
- Viện hăn nuôi đã giúp đỡ cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài;
Em xin trân trọng cám n tới Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, các
thầy giáo cô giáo Khoa hăn nuôi thú y Phòng Quản lý đ o tạo sau đại học Trường
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn n y
Nhân dịp n y tôi c ng xin gửi lời cám n tới lãnh đạo, bạn bè v đ ng nghiệp
đang công tác tại Viện
hăn nuôi Quốc gia; Bộ môn Môi trường
hăn nuôi; n i tôi
đang l m việc đã động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian làm
việc, học tập và nghiên cứu khoa học tại c quan;
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết n tới gia đình của tôi luôn bên cạnh động
viên và hỗ trợ để tôi hoàn thành khóa học./.
Trân trọng cám n!
Thái Nguyên, ngày
tháng
năm 2015
Tác giả
Nguyễn Th M i Phư ng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI C M ƠN ............................................................................................................... ii
ANH MỤC CH
VIẾT TẮT V
HIỆU ...........................................................v
ANH MỤC ẢNG .................................................................................................... vi
ANH MỤC HÌNH .................................................................................................... vii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG
TỔNG QUAN T I LIỆU ......................................................................3
1 1 Tình hình chăn nuôi lợn trên thế giới v
iệt Nam..................................................3
1 1 1 Tình hình chăn nuôi lợn trên thế giới ....................................................................3
1 1 2 Tình hình chăn nuôi lợn ở iệt Nam .....................................................................3
1 2 Đ c điểm của chất thải chăn nuôi lợn.......................................................................5
1 3 Hiện trạng v dự báo về quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại iệt Nam ...................6
1 4 Một số biện pháp quản lý chất thải chăn nuôi lợn ....................................................9
1.4.1. Sử dụng chất thải rắn để nuôi giun ........................................................................9
1.4.2. Xử lý chất thải bằng dung dịch vi sinh vật hữu ích .............................................10
1.4.3. Xử lý chất thải rắn bằng phư ng pháp ủ phân hữu c ........................................10
1.4.4. Xử lý chất thải bằng hệ thống hầm biogas ..........................................................10
1.5. Sử dụng công nghệ h sinh học để quản lý chất thải chăn nuôi lợn .....................11
1 5 1 Khái quát về công nghệ h sinh học ..................................................................11
1.5.2. C sở lý thuyết của công nghệ
sản xuất biogas ...............................................12
1.5.3. Những yếu tố ch nh ảnh hưởng tới quá trình sinh h methane ..........................12
154
ác công nghệ biogas phát triển ở iệt Nam ......................................................13
1 5 5 Một số biện pháp nâng cao hả năng xử lý bằng biogas .....................................15
1 5 6 Đ c điểm v mục đ ch sử dụng chất thải sau biogas ...........................................16
1.6. C sở hoa học của việc b sung một số chất phụ gia tự nhiên .............................18
161
ịch dạ cỏ ............................................................................................................18
162
ùn ao tù ..............................................................................................................19
1.6.3. Nước thải sau biogas ...........................................................................................20
1 7 Tình hình nghiên cứu trong nước v ngo i nước ...................................................20
1 7 1 Tình hình nghiên cứu ngo i nước........................................................................20
1 7 2 Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................................21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
iv
CHƯƠNG
N I UNG V PHƯƠNG PH P NGHI N CỨU...........................24
2 1 Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................24
2.2. Thời gian địa điểm nghiên cứu ..............................................................................24
2.3. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................24
2.4. S đ nghiên cứu ....................................................................................................24
2.5. Phư ng pháp nghiên cứu ........................................................................................25
251
ố tr th nghiệm ..................................................................................................25
2 5 2 Lấy mẫu v bảo quản mẫu nước thải ...................................................................27
2.5.3. Phư ng pháp phân tích mẫu nước thải ................................................................27
2.5.4. Phư ng pháp xác định thể t ch h biogas ...........................................................28
2.5.5. Phư ng pháp xác định n ng độ h methane v th nh phần h biogas .............28
2.5.6. Phư ng pháp xử lý số liệu ...................................................................................28
CHƯƠNG
ẾT QUẢ NGHI N CỨU V THẢO LUẬN ..................................29
3 1 Khả năng sinh h biogas hi b sung một số chất phụ gia hác nhau ..................29
3 2 Khả năng sinh h methane hi b sung một số chất phụ gia hác nhau ...............31
3 3 Kết quả phân t ch một số th nh phần trong nước thải sau biogas ..........................33
3 3 1 Nhiệt độ nước thải đầu v o v đầu ra ..................................................................33
3.3.2. pH nước thải đầu v o v đầu ra ...........................................................................34
3.3.3. Vật chất khô nước thải đầu v o v đầu ra ...........................................................36
3.3.4. Chất rắn dễ bay h i nước thải đầu v o v đầu ra ................................................37
3.3.5. Oxy hóa học nước thải đầu v o v đầu ra ...........................................................38
3.3.6. Oxy sinh học nước thải đầu v o v đầu ra ..........................................................39
3.3.7. Nit nước thải đầu v o v đầu ra.........................................................................40
3.3.8. Phospho nước thải đầu v o v đầu ra ..................................................................41
3.3.9. Coliform nước thải đầu v o v đầu ra .................................................................42
3 4 Tiềm năng sinh h còn lại của nước thải sau biogas .............................................44
3.4.1. Hàm lượng chất rắn dễ bay h i của nước thải sau biogas ............................................44
3.4.2. Tiềm năng sinh h biogas v methane trong mùa đông v mùa hè ...................44
ẾT LUẬN V Đ NGHỊ .........................................................................................49
T I LI U THAM
HẢO...........................................................................................50
PHỤ LỤC
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
v
ANH MỤC CH
VIẾT TẮT V
HIỆU
TS (Total Solid)
T ng h m lượng chất rắn
COD (Chemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxy hóa học
BOD (Biological Oxygen Demand)
Nhu cầu oxy sinh học
VS (Volatile Solid)
Chất rắn dễ bay h i
SS (Suspended Solid)
Chất rắn l lửng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
vi
ANH MỤC ẢNG
Bảng 1 1 Số lượng lợn được nuôi trên thế giới .............................................................. 3
Bảng 1 2 Số lượng lợn được nuôi tại các quốc gia trong hu vực Đông Nam .......... 4
Bảng 1.3. Lượng dinh dưỡng c trong 1m3 chất thải ................................................... 5
Bảng 1 4 Đ c điểm chất thải chăn nuôi lợn.................................................................... 6
Bảng 1 5 Một số th nh phần trong chất thải sau biogas của một số loại phân............. 16
Bảng 1 6 Một số th nh phần của dịch dạ cỏ của cừu ăn h u phần hác nhau ........... 18
Bảng 2.1. T lệ phối trộn phân nước tiểu phụ gia v nước của các công thức ........... 25
Bảng 3 1 Khả năng sinh h biogas trong điều iện mùa hè ........................................ 29
Bảng 3 2 Khả năng sinh h biogas trong điều iện mùa đông .................................... 30
Bảng 3 3 Khả năng sinh h methane trong điều iện mùa hè ..................................... 32
Bảng 3 4 Khả năng sinh h methane trong điều iện mùa đông ................................. 32
Bảng 3 5 Nhiệt độ nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè ................................ 33
Bảng 3 6 Nhiệt độ nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông ............................ 34
Bảng 3.7. pH nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè ......................................... 35
Bảng 3.8. pH nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông ..................................... 35
Bảng 3.9. Vật chất khô nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè .......................... 36
Bảng 3.10. Vật chất khô nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông.................... 36
Bảng 3.11. Chất rắn dễ bay h i nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè l t g ........ 37
Bảng 3.12. Chất rắn dễ bay h i nước thải trước biogas v sau biogas mùa
đông l t g ............................................................................................. 37
Bảng 3.13. Oxy hóa học nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè mg l ............. 38
Bảng 3.14. Oxy hóa học nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông mg l ......... 39
Bảng 3.15. Oxy sinh học nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè mg l ............ 39
Bảng 3.16. Oxy sinh học nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông mg l ........ 40
Bảng 3.17. Nit nước thả
i trước biogas v sau biogas mùa hè mg l ...................... 40
Bảng 3.18. Nit nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông mg l ...................... 41
Bảng 3.19. Phospho nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè mg l ................... 41
Bảng 3.20. Phospho nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông mg l ............... 42
Bảng 3.21. Coliform nước thải trước biogas v sau biogas mùa hè 1000 cfu ml ...... 43
Bảng 3.22. Coliform nước thải trước biogas v sau biogas mùa đông 1000 cfu ml .. 43
Bảng 3.23. Kết quả phân t ch chất rắn dễ bay h i (%) của nước thải sau biogas ......... 44
Bảng 3 24 Khả năng sinh h biogas v methane mùa đông ........................................ 45
Bảng 3 25 Khả năng sinh h biogas v methane mùa hè ............................................ 46
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
vii
ANH MỤC HÌNH
Hình 1 1
iễn biến số lượng lợn được nuôi tại iệt Nam từ năm 2009 đến 2013 ........4
Hình 1.2. Lượng CO2 phát thải từ sản xuất nông nghiệp tại
iệt Nam năm 2011 v dự
báo đến năm 2030 30 .....................................................................................8
Hình 1 3 Phát thải h
O2 từ hâu quản lý chất thải của một số động vật nuôi tại iệt
Nam năm 2012 30 ..........................................................................................9
Hình 1 4 Phát thải h
O2 từ quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại
iệt Nam trong giai
đoạn từ năm 2009 - 2012, dự báo đến năm 2030 v 2050 30 .......................9
Hình 1.5. S đ quá trình lên men tạo h methane ......................................................12
Hình 2.1. S đ nghiên cứu cho nội dung 1 ..................................................................24
Hình 2.2. S đ nghiên cứu cho nội dung 2 ..................................................................25
Hình 3 1 Đ thị t ch l y biogas mùa đông ml ............................................................45
Hình 3 2 Đ thị t ch l y biogas mùa đông ml g S ..................................................45
Hình 3 3 Đ thị t ch l y H4 mùa đông ml ...............................................................46
Hình 3 4 Đ thị t ch l y H4 mùa đông ml g S ......................................................46
Hình 3 5 Đ thị t ch l y biogas mùa hè ml ................................................................47
Hình 3 6 Đ thị t ch l y biogas mùa hè ml g S ........................................................47
Hình 3 7 Đ thị t ch l y H4 mùa hè ml ...................................................................48
Hình 3 8 Đ thị t ch l y H4 mùa hè ..................................................................................48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
1
MỞ ĐẦU
1. Đ t vấn ề
Một trong những thách thức quan trọng nhất m thế giới của chúng ta s phải
đối m t trong tư ng lai gần đ l nhu cầu sử dụng năng lượng ng y c ng nhiều cho
sinh hoạt v hoạt động sản xuất Điều đ đã gây ra sức p rất lớn đến chất lượng môi
trường sống v đòi hỏi con người tìm ra những ngu n năng lượng c
hả năng tái tạo
mang t nh bền vững v thân thiện với môi trường Một ngu n nguyên liệu s n c lại r
tiền m từ đ chúng ta c thể tạo ra năng lượng để đáp ứng cho nhu cầu trong tư ng lai
l xử lý yếm h sinh hối v dụ như chất thải của gia súc để tạo ra h đốt sinh học
Ở nước ta việc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi công nghệ khí sinh học (biogas)
là một giải pháp chủ yếu để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường, cung cấp ngu n
chất đốt, tiết kiệm năng lượng rất hiệu quả ở các vùng nông thôn. Nhu cầu sử dụng
công nghệ biogas cho các hộ gia đình nông dân l rất cao Theo số liệu thống ê năm
2012 thì
iệt Nam c trên 26 4 triệu con lợn v lượng phát thải từ phân lợn t nh theo
hối lượng O2 tư ng đư ng l h n 3500 tấn (Food and Agricultual Organization of
the United Nations (2014) [30]). Vì thế việc quản lý chất thải từ chăn nuôi lợn cần c
một giải pháp t ng thể trong đ xây dựng hệ thống biogas là một giải pháp xử lý tốt
nhất và hiệu quả nhất Tuy nhiên trong thực tế quá trình vận h nh v sử dụng hệ thống
biogas đã g p phải hông t h
hăn nên sau quá trình xử lý n y một số th nh phần
gây ô nhiễm môi trường vẫn còn ở mức rất cao (
Thị Khánh Vân và cs., (2013)
[19]; Thien Thu và cs., (2012) [54]).
Hiện nay đã c nhiều nghiên cứu về giải pháp l m tăng hả năng xử lý chất
thải hữu c trong bể biogas được công bố tiêu biểu như: xử lý nguyên liệu trước hi
nạp v o bể (Günther Bochmann (2013) [35]); tối ưu h a quá trình xử lý (Shanmugam
và cs., (2009) [52]); b sung một số chất phụ gia (Yu Gu và cs., (2014) [60])
với đ
l
ùng
những nghiên cứu sử dụng nước thải sau biogas để l m phân b n
(Alburquerque và cs., (2012) [21]); nuôi tảo tạo sinh hối (Mason Erkelens và cs.,
(2014) [43]); chăn nuôi v nuôi tr ng thủy sản (Marianna Garfí và cs., (2011) [41])
Tuy vậy việc nghiên cứu b sung vi sinh vật sinh h methane c ngu n gốc tự nhiên
v o bể biogas c ng như xác định tiềm năng sản sinh khí sinh học còn lại của chất thải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
2
sau biogas vẫn chưa c t i liệu n o được công bố
thực hiện đề t i:
nh hư ng c a
sinh h sinh học
M
tiêu củ
uất phát từ đ
sung chất phụ gia t nhiên
chúng tôi tiến h nh
n hả năng sản
iogas c a phân lợn và chất lượng nước thải sau biogas.
ề tài
- Nghiên cứu ảnh hưởng của b sung chất phụ gia tự nhiên đến khả năng sản sinh
khí sinh học (biogas) của phân lợn.
- Nghiên cứu xác định tiềm năng sản sinh khí sinh học còn lại của chất thải sau
biogas (digestate) của phân lợn được b sung các chất phụ gia tự nhiên.
2.
nghĩ kho học và thực tiễn củ
ề tài
Đây l một nghiên cứu có hệ thống hoàn chỉnh lần đầu tiên được triển khai ở
Việt Nam với mục tiêu tìm ra giải pháp khoa học và công nghệ phù hợp nhằm nâng
cao năng suất sinh khí biogas và giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở các c sở chăn nuôi
lợn công nghiệp. Kết quả nghiên cứu là tài liệu khoa học có giá trị giúp cho công tác
nghiên cứu và giảng dạy sau này.
Kết quả đề tài góp phần thúc đ y việc phát triển chăn nuôi sạch trong nước, có
sức cạnh tranh với các sản ph m nước ngoài, giảm thiểu tác động đến môi trường.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
3
CHƯƠNG
1.1. T nh h nh hăn nuôi
TỔNG QUAN T I LIỆU
n trên th giới và Việt N m
nh h nh chăn nuôi lợn trên th giới
1.1.1.
ùng với đ tăng dân số trên to n cầu nên nhu cầu thực ph m cung cấp cho
cuộc sống h ng ng y của con người c ng tăng lên Trong đ lợn l lo i vật nuôi cung
cấp sản ph m thịt chủ yếu ngo i việc tăng năng suất thì số lượng lợn được nuôi c ng
hông ngừng được tăng lên Số lượng lợn được nuôi trên thế giới phân theo các hu
vực trong giai đoạn 5 năm trở lại đây từ 2009 đến 2013 được trình b y trong bảng 1 1
Bảng
Số ư ng
n ư
Năm
hu vự
2009
Thế giới
nuôi trên th giới
2010
2011
2012
2013
940664638 973065753 967973596 969882338 977020798
Châu Phi
29650523
31520900
32754822
34157129
35098077
hâu Mỹ
160707152 162936468 165761961 165864509 164464254
hâu
557657633 584092285 576533805 580601443 588225048
Châu Âu
hâu Đại
ư ng
187346928 189164194 187531206 183974633 184051948
5302402
5351906
5391802
5284624
5181471
(Nguồn: Food and Agricultual Organization of the United Nations (2014) [30])
T nh đến năm 2013 số lượng lợn được nuôi trên thế giới đã đạt mức xấp xỉ 1
t con
hâu
hâu Mỹ
l vùng c số lượng lợn được nuôi nhiều nhất sau đ đến hâu
hâu Phi v
hâu Đại
ư ng Số lượng lợn tại
hông ngừng tăng lên trong hi tại hâu Mỹ
hâu
ch số lượng lợn còn giảm đi ở hâu Đại ư ng
hâu
1.1.2.
hâu
v
u
hâu Phi
u c xu hướng n định thậm
ới t ng số trên 588 triệu con lợn
l vùng chiếm h n một nửa số lượng lợn được nuôi trên to n thế giới
nh h nh chăn nuôi lợn
iệt Nam
hăn nuôi đ ng một vai trò quan trọng trong hệ thống sản xuất nông nghiệp
của
iệt Nam h ng năm đ ng g p trên 25
t ng giá trị to n ng nh nông nghiệp
Từ lâu nghề chăn nuôi lợn đã gắn b với đời sống của người nông dân nước ta v t
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
4
trọng giá trị của chăn nuôi lợn chiếm 78
của ng nh chăn nuôi năm 2010 Thống
ê từ năm 2009 đến năm 2013 số lượng lợn được nuôi tại
iệt Nam c xu hướng
giảm xuống hình 1 1 Nguyên nhân một phần do giá cả trên thị trường hông c
lợi cho người chăn nuôi v dịch bệnh trên đ n lợn c diễn biến phức tạp
Hình 1.1. iễn i n số ư ng
Số ư ng
Bảng
Quố gi
Brunei
n ư
2009
n ư
nuôi tại Việt N m t năm
n
nuôi tại á quố gi trong khu vự Đông N m
2010
2011
2012
2013
1250
1200
1150
1100
1225
2126304
2057431
2099332
2120000
2150000
Indonesia
6975000
7477000
7525000
7900000
8246000
Lào
2554000
2752000
2650000
2794000
2280000
Malaysia
1831308
1922321
1801247
1798686
1725000
Myanma
8496240
9416208
10497493
10500000
10530000
Philippine
13596400
13397800
12303100
11863021
11843051
Singapo
260000
270000
270000
272000
272000
Thái Lan
7480530
7623730
7785525
7800000
7850000
403218
330435
345635
350000
360000
27627700
27373300
27056000
26493922
26261400
ăm Pu hia
Đông Ti Mo
iệt Nam
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
5
Nguồn: EUROPEAN COMMUNITIES9 (2010) [28]
M c dù số lượng lợn được nuôi đã giảm trong 5 năm trở lại đây nhưng
Nam vẫn l quốc gia c đ n lợn nhiều nhất trong hu vực Đông Nam
iệt
bảng 1 2
Năm 2013 nước ta c số lượng lợn chiếm gần 1 3 so với t ng số lợn của hu vực
Đây vừa l một lợi thế tiềm năng cung cấp sản ph m từ lợn cho các quốc gia xung
quanh nhưng đ ng thời c ng tạo ra sức p to lớn đối với môi trường sinh thái trong
việc đảm bảo phát triển chăn nuôi lợn bền vững
1.2. Đ
i m ủ
hất thải hăn nuôi
Theo ước t nh của
y ban
hâu
n
u (European Communities (2010) [28])
một lợn nái v các thế hệ con của chúng s thải ra 87 g N năm; trong 1m 3 phân lợn
c chứa 4 2 g N t ng số 0 8 g phospho t ng số v 2 2 g ali t ng số
ì thế trong một năm mỗi lợn nái v
thế hệ con của chúng s
20,7m3phân năm Theo ước t nh của T chức Nông Lư ng thế giới
ảng 1 3
thải ra
O [30] mỗi
năm ng nh chăn nuôi lợn của iệt Nam thải ra ngo i môi trường xấp xỉ 110 000 tấn
N
ới một ngu n chất thải lớn như vậy nếu như hông được xử lý phù hợp s gây
ra tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng
Bảng
Lư ng inh ư ng
trong m3 hất thải
Nit tổng số
(kg)
Phospho tổng số
(kg)
ò
5,0
0,8
-
Lợn
4,2
0,8
2,2
ừu
10,2
1,5
-
đ
13,7
2,9
-
Loại gi s
i tổng số
(kg)
(Nguồn: EUROPEAN COMMUNITIES (2010)[28])
ng
t nh v i giả thi t t ong 1m3 h t thải
1 t n inh hối
Đ c điểm của chất thải chăn nuôi lợn được t m lược trong bảng 1 4 Tùy
thuộc v o từng nghiên cứu cụ thể m một số th nh phần s biến động t hay nhiều
hất rắn t ng số dao động trong phạm vi từ 1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
đến 10
với h m lượng cao các
http://www.lrc.tnu.edu.vn
6
acid b o dễ bay h i nit t ng số nit ammonia phospho
ali v
O
iá trị pH
của chất thải chăn nuôi lợn trung bình l 7 5
Bảng 1.4. Đ
i m hất thải hăn nuôi
Ch tiêu
n
Phạm vi giá tr
hất rắn t ng số
i n
ng
0,78 ~ 9,95
T ng số acid b o dễ bay h i
0,30 ~ 8,16
Nit t ng số mg l
1217 ~ 6698
Nit ammonium NH4+-N), mg/l
540 ~ 3875
Nhu cầu oxy h a học
O
mg l
Nhu cầu oxy sinh học 5 ng y
O
7138 ~ 174300
5),
mg/l
1112 ~ 74700
Phospho t ng số mg l
702 ~ 23600
Kali t ng số mg l
790 ~ 3530
pH
7,01 ~ 7,91
(Nguồn: Martínez-Suller L., Azzellino A., Provolo G.(2008) [42]
Massé D.I.,Croteau F., Masse L. (2007) [44])
1.3. Hiện trạng và ự áo về quản
hất thải hăn nuôi
n tại Việt N m
Hiện nay tình trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi n i chung v chăn nuôi
lợn n i riêng gây ra ở nước ta đang ng y một tăng ở mức báo động vì ng nh chăn
nuôi hiện đang tạo ra lượng chất thải rất lớn, hàng triệu tấn mỗi năm Trong hi đ
công tác quản lý môi trường chăn nuôi còn nhiều bất cập, tiêu biểu là ở các m t sau:
- Việc xử lý chất thải chăn nuôi hông triệt để.
- Quản lý từ đầu ngu n đến hết quy trình chăn nuôi chưa iểm soát triệt để
vấn đề phát thải: từ khâu quy hoạch, kỹ thuật xây dựng nuôi dưỡng, thu hoạch, giết
m , chế biến, vận chuyển lưu thông bảo quản còn chưa tập trung đúng mức đến
quản lý môi trường.
- Hệ thống thể chế, chính sách chưa đủ, thiếu đ ng bộ, ứng dụng trực tiếp
v o chăn nuôi còn nhiều h
hăn
- Công tác nghiên cứu khoa học, hợp tác chưa phát huy được thế mạnh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
7
Nhiều báo cáo nghiên cứu đều đã hẳng định là hầu hết các chất thải trong
chăn nuôi đều chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường. Số phân hông được
xử lý và tái sử dụng lại là ngu n cung cấp phần lớn các khí nhà kính (chủ yếu là
CH4, CO2 và N2O l m trái đất nóng lên, ngoài ra còn làm rối loạn độ phì của đất, gây
phì dưỡng, ô nhiễm đất và ô nhiễm nước. Chưa ể ngu n khí thải CO2 phát tán do h i
thở của vật nuôi.
Ô nhiễm do chăn nuôi đ c biệt l chăn nuôi lợn không chỉ làm hôi tanh
không khí mà còn ảnh hưởng n ng tới môi trường sống dân cư ngu n nước và tài
nguyên đất ảnh hưởng ch nh đến kết quả sản xuất chăn nuôi
ác hoạt động gây ô
nhiễm do chăn nuôi vẫn đang tiếp tục diễn ra ở nhiều n i trên cả nước Phư ng
pháp xử lý chất thải rắn còn đ n giản: chủ yếu được tận dụng làm thức ăn cho cá
(phân lợn), ủ bán phân hoai mục bón lúa, hoa màu (phân lợn, trâu, bò, gia cầm),
nuôi giun song số lượng không nhiều (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
(2013) [2]).
Trong những năm qua
iệt Nam đang t ch cực chuyển đ i dần t trọng
trong nông nghiệp theo hướng tăng dần t trọng chăn nuôi nên vấn đề môi trường
trong chăn nuôi s ng y c ng trở nên bức thiết cần phải c những chiến lược nghiên
cứu v quản lý phù hợp Theo ước t nh của
O năm (2011) [30] lượng O2 phát
thải từ một số hoạt động ch nh trong sản xuất nông nghiệp tại
iệt Nam l h n
58 000 tấn v dự báo đến năm 2030 con số n y s lên đến trên 70 000 tấn Trong đ
các hoạt động từ chăn nuôi đ ng g p từ h n 18 000 tấn v o năm 2011 chiếm
31,03%) dự báo s đạt tới gần 29 300 tấn chiếm 41 86
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
v o năm 2030 Hình 1.2).
http://www.lrc.tnu.edu.vn
8
Hình
Lư ng CO2 phát thải t sản uất nông nghiệp tại Việt N m năm
và ự áo
n năm
[30]
hỉ t nh lượng O2 phát thải từ hâu quản lý chất thải của một số loại
động vật nuôi ch nh tại iệt Nam năm 2012 thì chất thải từ lợn c mức đ ng g p
cao nhất trên 3500 tấn năm chiếm 62 6
t ng lượng O 2 phát thải từ quản lý
phân trong chăn nuôi Riêng đối với chất thải từ chăn nuôi lợn từ năm 2009 đến
2013 số lượng lợn được nuôi c giảm đi nên lượng O 2 phát thải c ng giảm
xuống Năm 2012 hoạt động quản lý chất thải từ chăn nuôi lợn đã thải ra h n
3500 tấn O2 dự báo con số n y s l 4300 tấn v o năm 2030 v trên 4700 tấn
v o năm 2050 (Hình 1.3).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
9
Phát thải kh CO2 t kh u quản
hất thải ủ m t số
tại Việt N m năm
[30]
Hình
Hình
Phát thải kh CO2 t quản
trong gi i oạn t năm
-
1.4. M t số iện pháp quản
ng vật nuôi
hất thải hăn nuôi
n tại Việt N m
ự áo
và
hất thải hăn nuôi
n năm
[30]
n
1.4.1. Sử dụng chất thải rắn ể nuôi giun
Giun đất là ngu n thức ăn gia súc rất tốt với h m lượng protein thô chiếm
70% trọng lượng hô H n nữa giun đất có thể xử lý chất thải hữu c
phân g
phân lợn, phân bò và chuyển hóa thành phân bón hữu c c chất lượng, và bằng
cách đ
cải thiện môi trường sinh thái các vùng nông thôn. Thậm chí, phân của
giun đất c ng c thể dùng để xử lý nước thải
iun đất c ng cung cấp nguyên vật
liệu thô tốt nhất cho công nghiệp. Một số enzyme và hoạt chất được chiết xuất từ
giun đất để làm thuốc, thức ăn mỹ ph m. Sản ph m thừa và xác chết còn lại góp
phần cải tạo, phục h i đất
iun đất là một nhà máy sản xuất hoá chất tự nhiên mà
chúng ta phải quan tâm, bảo vệ.
Giun quế (Perrionyx excavatus
chất hữu c đang phân hủy
thường sống trong môi trường có nhiều
húng được sử dụng rộng rãi trong việc chuyển hóa
chất thải, cứ 1000 giun đất với các thế hệ nối tiếp có thể tiêu thụ hết 1000kg rác
phế thải 1 năm (Nguyễn Xuân Giao (2008) [4]) Ngo i ra giun c ng dùng để xử lý
chất thải ở một số nước hác như:
anada Mỹ, Úc, Nhật... Giun từng được coi
như “thợ cày nguyên thủy” l m t i xốp đất, thoáng khí, giữ độ m tốt, ở mật độ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
10
200 con/m2 trong một năm chúng c y xới 80 tấn đất m t ha
iun được nuôi
nhiều trên thế giới như: Ấn Độ, Úc, Phillipines... Hiện nay, theo các chuyên gia,
nuôi trùn quế có 4 tác dụng:
- Giải quyết môi trường tốt h n tác dụng xử lý chất thải.
- Thợ c y giúp đất thông thoáng.
- Cung cấp phân trùn (phân hữu c vi sinh
- Cung cấp đạm làm thức ăn cho gia súc gia cầm, kể cả thức ăn cho thủy sản.
1.4.2. Xử lý chất thải ằng dung dịch vi sinh vật hữu ích
Thông thường những vi sinh vật hữu ích trên sử dụng những chất thải như
NH3 (mùi khai), H2S (mùi thối) và những sản ph m hữu c trung gian gây ô nhiễm
môi trường Thông thường người chăn nuôi lợn định kỳ xịt hàng tuần sau khi vệ
sinh hàng ngày góp phần tích cực làm giảm mùi hôi một cách đáng ể và góp phần
tích cực làm sạch nước độ trong của nước tăng lên Ngo i ra việc sử dụng những
cây như lục bình, bèo, cỏ vetiver... thả hay tr ng ao xử lý nước góp phần tích cực
làm sạch môi trường nước.
1.4.3. Xử lý chất thải rắn ằng phương pháp
phân hữu cơ
Tất cả phân gia súc gia cầm đều được thu dọn chứa trong hu vực xử lý sau
hi đủ lượng phân tiến h nh xây đống phân ủ oai, có thể thực hiện theo hai phư ng
pháp ủ nóng hay ủ nguội Phư ng pháp ủ nguội phân chu ng được nén ch t xen k
chất độn chu ng với độ m 70 sau đ dùng đất hay nylon che phủ cả đống phân,
sau 6-8 tháng phân đã oai mục ho n to n còn phư ng pháp ủ n ng như việc ủ nguội
nhưng hông cần nén ch t đống phân v định kỳ 2 tháng dùng dụng cụ xáo đống
phân lại, cứ l m như thế khoảng 2 lần là phân oai mục, 4-6 tháng phân hoai mục Khu
vực ủ phân phải n v nếu đ t trong nh thì phải c ống thoát h i ở trên n c để hạn
chế mùi hôi phát tán.
1.4.4. Xử lý chất thải ằng hệ thống hầm iogas
Về nguyên lý, biogas (khí sinh học) là một loại h được sinh ra từ chất thải
động vật v xác động thực vật (gọi là chất hữu c bị lên men trong điều kiện yếm
khí. Vi sinh vật phân hủy các chất hữu c v h được sinh ra. Biogas là hỗn hợp
các khí methane (CH4), carbonic (CO2 nit N2) và sulfua hydro (H2S). Thành
phần chủ yếu là khí methane (60-70
h n y đốt cháy được, 1m3 khí với mức
6000 calo có thể tư ng đư ng với 1 lít c n 0 8 l t xăng hay 2 2 Wh điện. Có thể nói
rằng, biogas s là một trong những ngu n năng lượng ch nh trong tư ng lai nhằm giải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
- Xem thêm -
.PDF 
69 
97 
121 
