Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Chất Thải Rắn Trong Chăn Nuôi Bò Sữa Bằng Chế Phẩm Sinh Học Coste - Tv05.Pdf

Untitled BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI *** TRẦN NGỌC LINH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRONG CHĂN NUÔI BÒ SỮA BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC COSTE – TV05 LUẬN[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀTRƢỜNG ĐÀO TẠOĐẠI HỌC BỘTHỦY NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT LỢI TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI -*** -*** - TRẦN NGỌC LINH TRẦN NGỌC LINH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRONG CHĂN NI BỊ SỮA BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC COSTE – TV05 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN TRONG CHĂN Chun NIngành: BỊ SỮA BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG COSTE – TV05 Mã số : 60440301 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ HÒA LUẬN VĂN THẠC SỸ TS NGUYỄN THỊ XUÂN THẮNG HÀ NỘI - 2018 HÀ NỘI - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Trần Ngọc Linh i LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, học viên xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị H a, Trƣởng ph ng Nghiên cứu triển khai – Trung tâm Khoa học Công nghệ Môi trƣờng, Liên minh Hợp tác xã Việt Nam TS Nguyễn Thị Xuân Thắng, Khoa Mơi trƣờng, Trƣờng Đại học Thuỷ lợi tận tình hƣớng dẫn, định hƣớng tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo cán bộ, nghiên cứu viên cơng tác Phịng Nghiên cứu triển khai – Trung tâm Khoa học Công nghệ Môi trƣờng, Liên minh Hợp tác xã Việt Nam tạo điều kiện sở trang thiết bị cho em suốt trình thực đề tài Đặc biệt, em xin cảm ơn giúp đỡ vô to lớn Ban quản lý hợp tác xã chăn nuôi bò tập trung xã Trác Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thí nghiệm thực nghiệm đƣợc hồn thành với kết tốt nhất, định tới thành công đề tài Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn thầy, cô Khoa Môi trƣờng, ph ng Đào tạo Đại học Sau đại học, Trƣờng Đại học Thuỷ lợi Lãnh đạo, đồng nghiệp Viện Công Nghệ Môi Trƣờng - Viện Hàm Lâm Khoa Học Cơng Nghệ Việt Nam động viên, khích lệ đóng góp ý kiến quý báu cho em việc soạn thảo, hƣớng dẫn thủ tục để em hoàn thành Luận văn thuận lợi Trong q trình thực hồn thành luận văn, thời gian kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến, bảo tận tình quý Thầy, cô bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên Trần Ngọc Linh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tƣợng, phạm vi nội dung nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu 3.3 Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn .4 4.1 Ý nghĩa khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiện trạng chăn nuôi b sữa Việt Nam địa bàn tỉnh Hà Nam 1.1.1 Hiện trạng chăn nuôi b sữa Việt Nam 1.1.2 Hiện trạng chăn nuôi b sữa Hà Nam 1.2 Các vấn đề môi trƣờng chuồng trại chăn nuôi b sữa 17 1.2.1 Thành phần chất thải rắn chăn nuôi b sữa .17 1.2.2 Ảnh hƣởng chất thải rắn chăn nuôi b sữa đến môi trƣờng .19 1.3 Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn chăn nuôi b sữa 24 1.3.1 Các phƣơng pháp xử lý giới 24 1.3.2 Các phƣơng pháp xử lý Việt Nam 27 1.4 Cở sở khoa học sử dụng chế phẩm sinh học học COSTE-TV05 xử lý CTR CNBS .30 1.4.1 Lý thuyết ủ phân 30 1.4.2 Các kỹ thuật ủ phân 34 1.4.3 Các phƣơng pháp ủ phân 34 1.4.4 Vai trò vi sinh vật xử lý ô nhiễm môi trƣờng chăn nuôi b sữa .36 iii 1.5 Chế phẩm vi sinh COSTE TV05 40 CHƢƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 Vật liệu nghiên cứu 45 2.1.1 Chế phẩm vi sinh COSTE TV05 .45 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 45 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích vi sinh vật 45 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích tiêu hóa học phân .46 2.2.3 Bố trí thí nghiệm 46 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 Đánh giá hiệu xử lý chất thải rắn quy mơ phịng thí nghiệm 52 3.1.1 Sự biến động chủng vi sinh vật hữu ích đống ủ .52 3.1.2 Sự biến động chủng vi sinh gây bệnh (total colifrom, E.coli, Salmonella) .55 3.1.3 Phân tích thành phần chất thải trƣớc sau ủ 57 3.2 Đánh giá hiệu xử lý phân bò sữa trang trại .58 3.2.1 Sự biến đổi nhiệt độ trình ủ khu vực trang trại .58 3.2.2 Các tiêu hóa sinh q trình ủ xử lý phân bị 61 3.3.3 Các tiêu làm phân bón .64 3.3 Kết khảo nhiệm lúa 64 3.4 Đề xuất quy trình xử lý CTR CNBS chế phẩm sinh học COSTETV05 66 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ .69 Kết luận .69 Kiến nghị, đề xuất .70 PHỤ LỤC 76 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1: Chất thải từ khu CNBS tập trung xã Trác Văn thải kênh tiêu, gây ô nhiễm môi trƣờng 14 Hình 2: Mơ hình xử lý chất thải ủ phân hữu 26 Hình 3: Xây bể KSHcomposite túi khí dự trữ 28 Hình 4: Hầm KSH trùm nhựa HDPE 28 Hình 5: Khu chứa phân số trang trại chăn nuôi b sữa xã Trác Văn 16 Hình 6: Hệ thống tách chất thải rắn trang trại chăn ni b sữa xã Trác Văn 16 Hình 7: Chất thải chăn nuôi b sữa đƣợc sử dụng để ni giun quế .16 Hình 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 45 Hình 2: Bình ủ phân đƣợc sử dụng phịng thí nghiệm 488 Hình 3: Lớp trấu dày 5cm 60 Hình 4: Đống ủ đƣợc che phủ bạt nilon .60 Hình 1: Đo nhiệt độ đống ủ thiết bị đo nhiệt cầm tay 60 Hình 2: Cây lúa 35 ngày sau cấy .65 Hình 3: Đề xuất quy trình xử lý phân bón cho trồng/ lúa 67 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tổng đàn b , sản lƣợng sữa nƣớc Bảng 1.2: Các loại vi khuẩn có phân 187 Bảng 3: Đặc điểm khí sinh phân hủy kị khí 21 Bảng 4: Tác hại amoniac lên ngƣời, gia súc, gia cầm 22 Bảng 1.5: Tác hại H2S lên ngƣời 23 Bảng 1.6 Một số chất men bổ sung 25 Bảng 7: Tỷ lệ Carbon/Nitơ số loại chất thải 33 Bảng 8: Đặc điểm hiệu xử lý trình ủ phân 36 Bảng 1.9: Phân loại Lactobacillus .436 Bảng 2.1: Các thống số theo dõi q trình thực thí nghiệm, tần suất lấy mẫu 61 Bảng 1: Kết mật độ sinh trƣởng nhóm Bacillus đống ủ .52 Bảng 2: Kết mật độ sinh trƣởng xạ khuẩn Steptomyces.sp 54 Bảng 3: Kết mật độ vi khuẩn Lactobacillus đống ủ 55 Bảng 4: Kết đánh giá tác động đến VSV gây bệnh 56 Bảng 5: Kết đánh giá chất lƣợng mẫu phân trƣớc sau ủ đc xử lý chế phẩm vi sinh COSTE TV05 ph ng thí nghiệm .57 Bảng 6: Sự biến đổi nhiệt độ trình ủ 59 Bảng 7: Sự phát triển vi sinh vật có lợi đống ủ (CFU/g) 61 Bảng 8: Sự biến đổi mật độ vi sinh vật gây bệnh đống ủ (CFU/g) 62 Bảng 3.9: Kết phân tích chất lƣợng mùn hữu sau tuần ủ phân 63 Bảng 10: Sự sinh trƣởng lúa thí nghiệm (35 ngày sau cấy) 64 Bảng 11 : Ảnh hƣởng phân bón đến suất lúa .65 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu oxy hóa sinh học COD: Nhu cầu oxy hóa học CNBS: Chăn ni bị sữa CTR: Chất thải rắn ĐC: Đối chứng TN: Thí nghiệm FAO: Tổ chức Liên Hợp Quốc lƣơng thực nông nghiệp EM: Vi sinh vật hữu hiệu KH & CN: Khoa học công nghệ NNPTNT: Nông nghiệp Phát triển nông thôn VK: Vi khuẩn VSV: Vi sinh vật TCTK: Tổng cục Thống kê TCCP: Tiêu chuẩn cho phép TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TCN: Tiêu chuẩn ngành ƠNMT Ơ nhiễm mơi trƣờng QCVN: Quy chuẩn Việt Nam XK: Xạ khuẩn Xoo: Xanthomonas oryzae pv oryzae vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Chăn nuôi b sữa (CNBS) ngành kinh tế kỹ thuật, đóng góp quan trọng cho phát triển kinh tế an sinh xã hội Đây giải pháp xố đói giảm nghèo khu vực nông thôn, với lợi so sánh nhiều so với ngành chăn ni khác, nhờ đặc tính dễ nuôi, tận dụng đƣợc lao động địa phƣơng sản phẩm nông nghiệp, đem lại thu nhập cao… Tuy nhiên, phát triển nhanh chóng số lƣợng quy mô ngành chăn nuôi kéo theo nhiều vấn đề ô nhiễm môi trƣờng liên quan đến chất thải, đặc biệt chất thải rắn Theo thống kê, năm ngành chăn nuôi thải 76 triệu chất thải rắn, bao gồm phân khô, thức ăn thừa 20-30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nƣớc tiểu, nƣớc rửa chuồng trại) Ngoài ra, khoảng 50% lƣợng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20-24 triệu tấn) xả thẳng tự nhiên sử dụng không qua xử lý Đây tác nhân gây ƠNMT nghiêm trọng [1] Có thể nhận thấy, cơng tác đầu tƣ cho kiểm sốt, xử lý chất thải chƣa đƣợc quan tâm mức, tác nhân dễ phát sinh dịch bệnh, tác động tiêu cực đến sức khoẻ cộng đồng ảnh hƣởng trực tiếp đến phát triển ngành chăn nuôi Do vậy, việc tìm giải pháp phù hợp để xử lý chất thải chăn nuôi cần thiết cho phát triển nông nghiệp bền vững Tỉnh Hà Nam số tỉnh miền Bắc triển khai phát triển đàn bò sữa theo Quyết định 167 Thủ tƣớng Chính phủ Mục tiêu phát triển đàn b sữa đến năm 2020 tỉnh đạt 3.000 con, có 1.600 b vắt sữa, 1.400 bê; thực chăn nuôi theo hƣớng bán công nghiệp, sản lƣợng sữa đạt 8.500 tấn/năm, giá trị sản phẩm sữa, thịt đạt 120 tỷ đồng/năm Để đạt đƣợc mục tiêu đó, Hà Nam tập trung triển khai đồng giải pháp gắn với Quy hoạch vùng ni bị tạo điều kiện để nơng dân có đất tổ chức CNBS tập trung, nhƣ huyện Duy Tiên, Kim Bảng, Lý Nhân Các trang trại trƣớc vào hoạt động lắp đặt hệ thống biogas để xử lý chất thải CNBS Tuy nhiên, việc phát triển số lƣợng đàn b tăng nhanh nên hầu hết trang trại rơi vào tình trạng tải Nhiều hộ dân phải đào hố chứa phân cạnh trang trại Mặt khác, khí gas thu đƣợc từ hầm biogas có độ ẩm cao, chứa nhiều tạp chất nên sử dụng thiết bị sinh hoạt hay phát điện nhanh hỏng khơng c n đƣợc ƣa thích Việc nghiên cứu xử lý chất thải chăn nuôi gia súc phế thải ngành chăn nuôi thành nguồn phân hữu chất lƣợng cao phục vụ cho sản xuất nông nghiệp đƣợc quan tâm nghiên cứu Việt Nam từ năm cuối kỷ 20 Tuy nhiên, số lƣợng nghiên cứu chƣa nhiều đa phần tập trung vào việc sử dụng chế phẩm để phân hủy chất thải hữu nhƣ rác thải sinh hoạt, phụ phẩm nông nghiệp nhƣ rơm rạ, phân gia súc, gia cầm Việc tập trung vào nghiên cứu xử lý chất thải rắn cho CNBS chƣa tƣơng xứng với tốc độ phát triển nhanh số lƣợng đàn bò sữa Các chế phẩm sinh học đƣợc sử dụng xử lý chất thải rắn, xử lý mùi phát sinh ngành chăn nuôi kể đến nhƣ: chế phẩm Sagi Bio Sagi Bio-1 Viện Công nghệ môi trƣờng, Banasa No1- Học viện Nông nghiệp 1, Biomix Viện Công nghệ sinh học mạng lại hiệu tích cực việc hỗ trợ xử lý chất thải rắn, xử lý mùi hôi thối chăn nuôi lợn, gia cầm Các chế phẩm sinh học sử dụng chủng vi khuẩn Bacillus sp., Steptomyces sp., Lactobacillus sp… có khả phân hủy hợp chất hữu vừa có khả tiêu diệt vsv gây bệnh, trứng giun sán… Gần đây, Chế phẩm sinh học COSTE TV05 Trung tâm Khoa học Công nghệ Môi trƣờng có chứa chủng vi khuẩn Bacillus Spp Steptomyces Spp Ngồi đặc tính nhƣ chế phẩm sinh học nêu trên, chủng vsv chế phẩm COSTE TV05 đƣợc chứng minh khả sinh enzym phân hủy chất hữu cơ, cịn sinh chất đối kháng với vi khuẩn Xanthomonas gây bệnh bạc lúa Do vậy, sử dụng chế phẩm COSTE TV05 xử lý chất thải chăn nuôi tạo phân hữu có có chứa chất kháng vi khuẩn gây bệnh bạc lúa, tạo môi trƣờng bệnh cho trồng Việc lựa chọn chế phẩm sinh học mới, tiên tiến, phù hợp điều kiện Việt Nam nhằm xử lý hiệu chất thải rắn phát sinh cấp thiết chăn nuôi vừa đảm bảo vệ sinh môi trƣờng vừa tạo sản phẩm phân hữu đạt tiêu vsv gây bệnh theo quy định thông tƣ 41-2014/TT- BNNPTNT 3.3.3 Các tiêu làm phân bón Các kết nghiên cứu cho thấy hiệu phân huỷ chất thải COSTE – TV05 qua tiêu làm phân bón: Trƣớc hết, kết nghiên cứu cho thấy mật độ vsv gây bệnh giảm dần từ tuần thứ tới tuần thứ khơng Trong mẫu đối chứng, tỷ lệ phân huỷ chất thải chậm vsv gây hại còn, chƣa bị tiêu diệt hết Tổng hữu mẫu phân tƣơi, mẫu ĐC TN giảm dần lần lƣợt 65,9%, 55,3%; 52,1% Tổng nitơ, phốt mẫu ĐC TN giảm xuống so với mẫu phân tƣơi Trong tổng hàm lƣợng P giảm lần lƣợt 0,19% 0,37%; tổng hàm lƣợng N giảm lần lƣợt 0,12% 0,26% Tuy nhiên, hàm lƣợng mùn hoà tan mẫu phân ủ tăng so với mẫu phân tƣơi % tăng mùn hoà tan mẫu ĐC 10,31%; % tăng mùn hoà tan mẫu TN 20,21% Đây tính hiệu thứ q trình ủ phân Các tiêu cho thấy mức độ đáp ứng yêu cầu dinh dƣỡng trồng phân hữu cơ, thay phần phân vơ cơ, góp phần phát triển nơng nghiệp an tồn bền vững 3.3 Kết khảo nhiệm lúa Phân sau ủ đƣợc đƣa khảo nghiệm giống lúa BC15 không chứa gen kháng bạc Kết khảo nghiệm đƣợc trình bày Bảng 3.10 Hình 3.2 Bảng 10: Sự sinh trưởng lúa ô thí nghiệm (35 ngày sau cấy) Ký hiệu Số nhánh hữu hiệu Trọng lƣợng tƣơi (g/cây) Chiều cao (cm) Vết bệnh/cây TN1 10,0 106,6 92,3 TN2 9,7 85,6 84,0 TN3 9,3 75,2 83,3 TN4 8,0 59,4 81,1 1,1 ĐC 9.0 65,7 79,6 4,7 64 Ghi chú: - TN: phân hữu cơ: 200 g/sào, ô TN1-4 bón phân hóa học theo tỷ lệ tương ứng: 3/4; 1/2; 1/4; 0; (NPK 20 g/sào, đạm 6kg/sào, kali kg/sào) - ĐC: bón 100% phân hóa học: NPK 20 g/sào, đạm 6kg/sào, kali kg/sào Hình 2: Cây lúa 35 ngày sau cấy Ở TN1, số nhánh hữu hiệu 10 nhánh, trọng lƣợng tƣơi lúa 106,6 g/cây, chiều cao 92,3 cm Trong đó, mẫu đối chứng, số nhánh hữu hiệu nhánh, trọng lƣợng tƣơi lúa 65,7 g/cây, chiều cao 79,6cm thấp nhiều so với TN1 Kết khảo nghiệm cho thấy, sử dụng phân ủ chế phẩm COSTE-TV05 bón cho lúa, lúa sinh trƣởng khỏe mạnh, số nhánh hữu hiệu, chiều cao, trọng lƣợng tăng đáng kể (TN1 TN2) so với ô đối chứng Số vết bệnh bạc không xuất TN1, TN2, TN3 mẫu đối chứng số vết bệnh lên tới trung bình 4,7 vết bệnh/cây Bảng 21 : Ảnh hưởng phân bón đến suất lúa Ký hiệu Số hạt/bông Trọng lƣợng 1000 hạt tƣơi Trọng lƣợng nghìn hạt khơ Năng suất (kg/sào bắc bộ) ĐC 199 22,5308 19,4035 180 TN1 205 23,282 20,3065 200 TN2 231 23,5700 20,3300 220 TN3 220 23,713 20,3134 190 TN4 195 23,4763 20,0835 180 65 Ghi chú: - TN: phân hữu cơ: 200 g/sào, TN1-4 bón phân hóa học theo tỷ lệ tương ứng: 3/4; 1/2; 1/4; 0; (NPK 20 g/sào, đạm 6kg/sào, kali kg/sào) - ĐC: bón 100% phân hóa học: NPK 20 g/sào, đạm 6kg/sào, kali kg/sào Kết quan sát suất lúa cho thấy hiệu việc sử dụng phân bón Trọng lƣợng 1000 hạt tƣơi khơ mẫu thí nghiệm ln cao so với trọng lƣợng số hạt tƣơng ứng mẫu đối chứng Năng suất lúa mẫu đối chứng đạt 180 kg/sào bắc cịn thí nghiệm có sử dụng phân bón, suất dao động từ 180 đến 220 kg/sào bắc Ngoài ra, việc áp dụng tỷ lệ phân bón khác có ảnh hƣởng định tới suất trồng Trong đó, TN2, số nhánh hữu hiệu, trọng lƣợng chiều cao lúa đề thấp so với TN1 nhƣng lại có suất trọng lƣợng hạt cao Cụ thể, TN1 trọng lƣợng 1000 hạt tƣơi 23,282g, 1000 hạt khô 20,3065g, suất lúa đạt 200 kg/sào C n TN2, trọng lƣợng hạt tƣơng ứng 23,57g; 20,33g suất 220 kg/sào 3.4 Đề xuất quy trình xử lý CTR CNBS chế phẩm sinh học COSTETV05 Chất thải rắn chăn nuôi loại chất thải có nồng độ nhiễm cao, đặc biệt BOD, COD, SS, Nitơ, phospho vsv gây bệnh… xả vào nguồn nƣớc làm suy giảm nồng độ oxy h a tan nƣớc vsv sử dụng ôxy h a tan để phân hủy chất hữu Các chất rắn lơ lửng làm cho nƣớc đục có màu, hạn chế độ sâu tầng nƣớc đƣợc ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hƣởng tới trình quang hợp tảo, rong rêu… Các chất dinh dƣỡng (N, P) với nồng độ cao gây tƣợng phú dƣỡng nguồn nƣớc, rong tảo phát triển làm suy giảm chất lƣợng nguồn nƣớc Các vsv đặc biệt vi khuẩn gây bệnh trứng giun sán nguồn nƣớc nguồn ô nhiễm đặc biệt Con ngƣời trực tiếp sử dụng nguồn nƣớc nhiễm bẩn hay qua nhân tố lây bệnh truyền dẫn bệnh dịch cho ngƣời nhƣ bệnh lỵ, thƣơng hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đƣờng tiết niệu, tiêu chảy cấp tính… 66 Qua trình nghiên cứu, khảo sát kỹ thuật chăn nuôi b sữa trại chăn nuôi b sữa xã Trác Văn, huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam, học viên đƣa quy trình xử lý Hình 3.3 CTR chăn ni b sữa Chế phẩm vsv COSTE TV05 Chất thải rắn chăn nuôi b sữa bổ sung chế phẩm vsv COSTE 05 Đống 4-5 tuần Đảo trộn ngày/ lần Mùn hữu Sử dụng làm phân bón cho trồng/ lúa Hình 3: Đề xuất quy trình xử lý CTR từ trang trại CNBS làm phân bón hữu cho trồng/ lúa từ chế phẩm COSTE 05 Các bƣớc tiến hành thực cụ thể nhƣ sau: Bƣớc Thu gom chất thải: phân b đƣợc thu gom từ chuồng chăn nuôi, bùn cặn đƣợc thu từ sân phơi sau trình xử lý đƣợc thu gom tập kết bãi tập kết Bƣớc Bổ sung chế phẩm vsv COSTE TV05 vào cách h a tan phun trực tiếp tung lên bề mặt Bƣớc Ủ đảo trộn: sau bổ sung chế phẩm, chất thải đƣợc cho vào nhà ủ đắp thành đống cao từ 1-1,5 m, dùng nilong phủ kín đống ủ để đảm bảo nhiệt độ cao độ ẩm cho hoạt động vsv COSTE TV05 Sau ngày tiến hành đảo trộn lần để đảm bảo thông thoáng oxy cho vsv hoạt động phân hủy nhanh 67 Bƣớc Thu mùn: sau tuần tiến hành kiểm tra nhiệt độ đống ủ (khi nhiệt độ tƣơng tƣơng với nhiệt độ mơi trƣờng) q trình phân hủy kết thúc, chất thải hoai mục hoàn toàn, mầm bệnh mùn đƣợc tiêu diệt, mùn thu đƣợc sử dụng làm phân bón cho trồng phối trộn thêm vsv hữu ích nguyên tố đa lƣợng để tạo phân hữu vi sinh 68 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ Kết luận Sau trình nghiên cứu, đánh giá sử dụng chế phẩm COSTE TV05 xử lý chất chất thải CNBS xã Trác Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, đề tài thu đƣợc kết sau: Tổng quan đƣợc trạng CNBS Việt Nam địa bàn tỉnh Hà Nam nói chung trang trại CNBS xã Trác Văn, huyện Duy Tiên; Tổng quan vấn đề môi trƣờng chuồng trại CNBS; Tổng quan phƣơng pháp xử lý chất thải rắn CNBS Kết thí nghiệm tuần cho thấy hiệu chế phẩm Coste TV05 nhƣ sau: - Trong mẫu chất thải CNBS ban đầu chƣa sử dụng chế phẩm mật độ vsv gây bệnh mức cao; mật độ Salmonella lên đến 104 CFU/g; mật độ Coliform chịu nhiệt trong bình thí nghiệm lên đến 105 CFU/g; mật độ vi khuẩn khử sulfat vi khuẩn kị khí cao, vƣợt gấp nhiều lần cho phép theo TCVN 10 Bộ NNPTNT - Sau sử dụng chế phẩm chủng Bacillus, xạ khuẩn chủng Lactobacillus chế phẩm thích nghi môi trƣờng đống ủ, với mật độ vi sinh vật đạt đƣợc cao nhiều lần so với mẫu đối chứng Mật độ vsv gây bệnh, Samonella, nấm mốc, Coliform, E coli mẫu thí nghiệm giảm đáng kể, thấp mẫu đối chứng từ 102 – 103 CFU/g Ngồi ra, thí nghiệm khơng bổ sung trấu, mật độ vi khuẩn tối đa đạt đƣợc chậm độ ẩm thí nghiệm cao, độ thống thống kém, vi sinh vật thích ứng sinh trƣởng chậm - Việc bổ sung chủng vi sinh ƣa nhiệt vào trình ủ xử lý chất thải chăn điều kiện nhiệt độ cao làm giảm hẳn trình phát sinh mùi thối, làm tăng hàm lƣợng hịa tan N photpho mùn hữu thu đƣợc sau xử lý Hàm lƣợng hữu mùn giảm nhiều so với không sử dụng chế phẩm vi sinh để ủ Điều cho thấy, việc bổ sung chế phẩm VSV ƣa nhiệt có tác dụng tốt đối 69 với trình xử lý chất thải rắn chăn nuôi vừa đảm bảo vệ sinh môi trƣờng vừa tạo sản phẩm phân hữu đạt tiêu vi sinh vật gây bệnh theo quy định thông tƣ 41- 2014/TT- BNNPTNT Áp dụng cách bố trí tƣơng tự nhƣ phịng thí nghiệm, ứng dụng xử lý phân trang trại, kết thu đƣợc nhƣ sau: - Quá trình phân hủy sinh học xảy mạnh kèm theo tỏa nhiệt nên giai đọan đầu nhiệt độ tăng cao, cao nhiều lần so với nhiệt độ trời Nhiệt độ 60oC đƣợc trì nhiều ngày giúp tiêu diệt vsv gây bệnh, giới hạn chịu nhiệt vsv gây bệnh chủ yếu dƣới 60oC - Sau tuần ủ, mẫu TN khơng cịn mùi thối mẫu ĐC mùi khai nhẹ Tổng hữu cơ, tổng nitơ, phốt mẫu TN ĐC giảm xuống phân hủy hệ vsv đống ủ Tuy nhiên, hàm lƣợng mùn hòa tan mẫu TN tăng gấp nhiều lần so với phân tƣơi ban đầu Hàm lƣợng phốt pho, nitơ dễ tiêu tăng lên mẫu TN ĐC Cụ thể, mẫu TN, hàm lƣợng nitơ, phốt dễ tiêu tăng khoảng lần so với phân tƣơi 1,5 lần so với mẫu ĐC Kết cho thấy mức độ đáp ứng yêu cầu dinh dƣỡng trồng phân hữu cơ, thay phần phân vơ cơ, góp phần phát triển nơng nghiệp an toàn bền vững Việc sử dụng phân sau ủ để bón lúa giúp cho sinh trƣởng khoẻ mạnh, đẻ nhánh tốt khơng thấy có xuất bệnh bạc Năng suất lúa mẫu bón phân cao so với suất lúa mẫu đối chứng Tuy nhiên, tỷ lệ bón phân có vai trị quan trọng suất trồng Mẫu có tỷ lệ bón phân hố học 3/4 cho có số nhánh, chiều cao, trọng lƣợng cao nhƣng lại có suất trọng lƣợng hạt thấp mẫu có tỷ lệ phân bón hố học 1/2 Đề xuất đƣợc quy trình xử lý CTR từ trang trại CNBS làm phân bón hữu cho trồng/ lúa từ chế phẩm COSTE 05, góp phần giảm thiểu ƠNMT CNBS quy mơ trang trại, góp phần phát triển bền vững ngành nông nghiệp chăn nuôi Kiến nghị, đề xuất Do thời gian triển khai ngắn nên chƣa thể đánh giá đƣợc hiệu chế phẩm vsv điều kiện thời tiết khác nên mong muốn đƣợc tạo điều 70 kiện để triển khai mơ hình quy mơ rộng lớn thời gian dài nhằm có đủ sở để đánh giá đƣợc cụ thể hiệu chế phẩm vsv COSTE TV05 khả ph ng trừ giảm dịch bệnh, tăng cƣờng sức đề kháng cho vật ni, đáp ứng đƣợc mơ hình phát triển cơng nghiệp làm tăng lợi ích kinh tế, mơi trƣờng sức khỏe cộng đồng Từ q trình thực đề tài địa phƣơng xã Trác Văn, huyện Duy Tiên tinh Hà Nam, chúng tơi nhận thấy việc xử lý trì môi trƣờng trách nhiệm cấp quyền, mà trách nhiệm ý thức cộng đồng dân cƣ, hộ chăn ni việc bảo vệ giữ gìn vệ sinh môi trƣờng Do vậy, cần nâng cao ý thức hộ chăn ni nói riêng cộng đồng nói chung việc bảo vệ mơi trƣờng Tiếp tục công tác tuyên truyền, phát triền đàn b sữa xã Trác Văn nói riêng huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam nói chung theo hƣớng vận động tăng quy mô đàn hộ CNBS khu chăn nuôi tập trung 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lƣu Anh Đồn, 2006, Phát triển chăn ni gắn với bảo vệ môi trƣờng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội [2] Đinh Văn Cải, Nghiên cứu phát triển chăn ni bị sữa Việt Nam, Viện KHKTNN Miền Nam [3] Đinh Văn Cải, Vƣơng Ngọc Long, 2003 Điều tra trạng sử dụng tinh bò đực giống sữa phía Nam (Trích từ trang web Dairyvietnam, 2009) [4] Cục Chăn nuôi (2006), áo cáo đánh giá tình hình chăn ni bị sữa 2001- 2005, định hướng phát triển 2006-2010 2015 [5] Tổng cục thống kê 2008, Niên giám thống kê 2008 [6] Cục Chăn nuôi, NN&PTNT (2014), Thống ê đàn bò sữa sản xuất sữa (Trích từ trang Web Dairyvietnam) [7] Nguyễn Kim Đƣờng (2011), Ơ nhiễm mơi trường chăn ni: trạng giải pháp khắc phục, (http://www.vusta.vn/vi/news/Thong-tin-Su-kien-Thanh-tuuKH-CN/O-nhiem-moi-truong-do-chan-nuoi-hien-trang-va-giai-phap-khac-phuc43011.html truy cập ngày 22/03/2012) [8] Vũ Duy Giảng (2014), Xử lý ô nhiễm môi trường chăn nuôi - số công nghệ mới, Trƣờng Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội [9] Nguyễn Thành Đạt (1990), Thực hành vi sinh, NXB Nông Nghiệp [10] Trƣơng Thanh Cảnh (2002), Mùi nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi, ĐH Khoa học Tự nhiên – ĐHQG TP Hồ Chí Minh [11] Vũ Duy Giảng, Nguyễn Xuân Bả, Lê Đức Ngoan, Vũ Chí Cƣơng, Nguyễn Xuân Trạch, Nguyễn Hữu Văn (2008), Dinh dưỡng thức ăn cho bò Nhà X NN Hà Nội, 293 trang [12] Đỗ Thành Nam (2009), Khảo sát khả sinh gas xử lý nước thải heo hệ thống biogas phủ nhựa HDPE, Đại học Nông nghiệp Hà Nội 72 [13] Phạm Bích Hiên (2014), Nghiên cứu vi sinh vật để xử lý chất thải chăn nuôi dạng rắn [14] Nguyễn Thị Quý Mùi (1995), Phân bón cách sử dụng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội [15] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Anh Đức, Đỗ Hồng Miên, Nguyễn Văn Phƣớc, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1976), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật [16] Forgaty W M and Kelly C.T (1990) Amylases, amyloglucosidase and related glucanase, in: “Microbial enzym and iotechnology 2nd Ed, ed By W.M Forgaty and C T Kelly, Elsevier Applied Science, London and New York., pp.71-183 [17] Thangam E Berla and Rajkumar G Suseela (2002) Purification and characterization of alkaline protease from alcaligenes faecalis, Biotechonlogycal applied biochemistry, 35, pp 149-154 [18] Nguyễn Lân Dũng (1983), Một số sản phẩm vi nấm, NXB Khoa học Kỹ thuật, tr.5-30 [19] Pradyot Patnaik (1997), Handbook of Environmental Analysis, Lewis Publishers [20] Alois S., et al (1997), Production of hemicelllose and cellulose degrading enzymes by various strains of Sclerotium rolfsii, Applied Biochem Biotech, 63-65, pp 189-201 [21] Lƣơng Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý chất thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục, Hà Nội [22] Hồng Kim Giao (2011), Cơng nghệ khí sinh học quy mơ hộ gia đình, Tài liệu dùng để tập huấn cho Kỹ thuật viên khí sinh học [23] Tăng Thị Chính (2014), Hồn thiện cơng nghệ sản xuất triển khai ứng dụng chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt để xử lý rác thải sinh hoạt sản xuất phân bón hữu 73 vi sinh nhà máy xử lý rác thải Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước, Viện Công nghệ môi trƣờng [24] Bùi Xuân An (2007), Nguy tác động đến môi trường trạng quản lý chất thải chăn nuôi vùng Đông Nam ộ, Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh [25] Kiều Hữu Ảnh (1999), Giáo trình Vi sinh vật học cơng nghiệp, tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [26] Báo cáo tổng quan: Các nghiên cứu ngành chăn nuôi Việt Nam Viện Kinh tế nông nghiệp, 2005 [27] Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (1992), Hóa sinh học, NXB Giáo dục [28] Tăng Thị Chính, Đặng Đình Kim, Phan Thị Tuyết Minh, Lê Thanh Xuân (2006), Nghiên cứu ứng dụng số chế phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải hữu TC khoa học – Đại học Quốc gia Hà Nội [29] Bùi Hữu Đồn, Nguyễn Xn Trạch, Vũ Đình Tơn (2011), Bài giảng Quản lý chất thải chăn nuôi, NXB Nông Nghiệp [30] Tăng Văn Đồn, Trần Đức Hạ (1995), Giáo trình kỹ thuật môi trường, NXB Giáo dục [31] Tăng Văn Đồn, Trần Đức Hạ (2004), Giáo trình sở kỹ thuật môi trường, NXB Giáo dục (Tái lần thứ 3-2013) [32] Hội nghị Phát triển chăn nuôi b sữa tồn quốc ngày 03-01-2002 thành phố Hồ Chí Minh [33] Nguyễn Quang Khải (2001), Cơng nghệ khí sinh học, NXB Xây Dựng, Hà Nội [34] Nguyễn Quang Thạch (2001), Báo cáo tổng kết nghiệm thu đề tài nghiên cứu độc lập cấp nhà nước năm 1998 – 2000, Hà Nội 74 [35] Trần Văn Tựa (2015), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam để xử lý ô nhiễm môi trường kết hợp tận dụng chất thải trang trại chăn nuôi lợn Mã số KC08.04/11-15 [36] Viện Công nghệ Môi trƣờng (2012), Báo cáo trạng chăn nuôi số trang trại lợn phía bắc năm 2012, Hà Nội [37] http://en.wikipedia.org/wiki/Bacillus [38] APHA (American Public Health Association) (1995): Standard Methods for Examination of Water and Waste Water, 19th edn, American Public Health Association, Washington DC, [39] Cross F.L (1973), Handbook on air pollution contro, Technomic, USA 75 PHỤ LỤC 1.1 Môi trƣờng Czapek 1.2 Môi trƣờng Gause NaNO3 : 3,5g Tinh bột tan : 20g K2HPO4 : 1,5g K2HPO4 : 0,5g MgSO4 : 0,5g MgSO4.7H2O : 0,5g KCl : 0,5g KNO3 : 1g FeSO4 : 0,01g NaCl : 0,5g Đƣờng kính : 30g FeSO4 : 0,01g Thạch : 20g Thạch : 20g Nƣớc máy :1000ml Nƣớc máy : 1000ml 1.3 Mơi trƣờng MPA 1.4 Mơi trƣờng MPA kị khí Cao thịt : 3g Cao thịt : 3g Pepton : 5g Pepton : 5g NaCl : 5g NaCl : 5g Thạch : 20g Thạch sịn : 8g Nƣớc máy : 1000ml Nƣớc cất : 1000ml 1.5 Môi trƣờng phân lập salmonella 1.6 Môi trƣờng Hansen Cao thịt : 5g Glucoza : 50g Peptone : 5g Pepton : 10g Lactose : 10g K2HPO4 : 3g Bile salts (rỉ đƣờng) : 8,5g KHPO4 : 3g CH3COONa : 8,5g MgSO4.7H2O : 4g Na2S2O3 : 8,5g Cao nấm men : 1g Ferric citrcite : 1g Thạch : 20g Beilliant green : 0,33mg Nƣớc máy : 1000ml 76 Neutral red (phenol đỏ) : 25mg Thạch : 20g Nƣớc máy : 1000ml 1.7 Môi trƣờng MRS Pepton : 10g Cao thịt : 8g Cao nấm men : 4g Đƣờng glucoza : 20g K2HPO4 :2g Twen 80 : 1ml Diamonium citrate : 2g Axetat natri : 5g MgSO4 : 0,2g Nƣớc : 1000ml pH : – 6,5 Thạch : 20g 1.8 Môi trƣờng phân lập vsv khử sulfat : 1000ml Lactoza : 10g Chỉ thị phenol đỏ : 75ml Nƣớc cất : 2000ml Phân bố ml vào ống nghiệm có đặt sẵn ống Durham khử 1210C 15 phút  Cách pha thị phenol đỏ Phenol đỏ : 0,2g NaOH : 6,3g : 0.5g Pepton : 3g Cao nấm men : 0.2g MgSO4.7H2O : 1.5g Na2SO4 : 1.5g Glucoza : 5g Thạch sịn : 8g Nƣớc máy : 1000ml Fe(NH4)3(SO4)3 : 0.1g ( Muối Mohr đƣợc khử trùng riêng, lọc qua phễu lọc vi khuẩn cho thêm vào môi trƣờng trƣớc cấy.) 1.9 Môi trƣờng phân lập E.coli Coliform Nƣớc thịt peptone Cao thịt 77 Nƣớc cất : 1000ml  Nƣớc muối sinh lý (pha loãng mẫu nƣớc) NaCl : 85g Nƣớc cất : 1000ml  Dung dịch đệm phosphate (pha loãng mẫu rắn) Dung dịch A: Na2HPO4.2H2O : 11,876g Nƣớc cất :1000ml Dung dịch B: K2HPO4 : 9,078g Nƣớc cất : 1000ml Dung dịch đệm = Dung dịch A + Dung dịch B 78