Bài giảng Chăn nuôi và môi trường - Chương 4: Quản lý chất thải chăn nuôi thú y

Chương 4ng 4: Quản lý chất thải chăn n lý chất thải chăn t thản lý chất thải chăn i chăn ni thú y Tính chất thải chăn t nước thải chăn nuôi thú yc thản lý chất thải chăn i chăn nuôi thú y  Chỉ tiêu nhiễm bẩn cao: COD, BOD, chất hữu cơ, hợp chất chứa nitrogen Vi sinh vật  Có thể chứa mầm bệnh (vi sinh vật & trứng ký sinh trùng)  Có mùi thối  Sự đào thải trực tiếp (không qua xử lý) gây tác hại: Aûnh hưởng sức khoẻ cộng đồng Lan truyền mầm bệnh Aûnh hưởng đến hệ sinh thái (thuỷ sinh vật) THỜI GIAN TỒN TẠI CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT TRONG PHÂN (Strauch, 1987) • Salmonella cao 286 ngày phân trâu bị • B abortus tháng phân trâu bị • Mycobacterium cao 155 ngày phân trâu bị • Mycobacterium cao năm đất • Leptospira sinh sản phân xử lý hiếu khí • Virus Aujeszky tồn phân -15 tuần • Virus Marek ngày • Virus Teschen - 25 ngày • Virus gây African swine fever 60 - 160 ngày • Virus FMD 21 -103 ngày Ơ nhiễm từ nước thải chăn nim từ nước thải chăn nuôi nước thải chăn nuôi thú yc thản lý chất thải chăn i chăn nuôi  Đất, nước ngầm : Vi sinh vật Nitrate Chất hữu  Nước bề mặt (sông, suối, ao, hồ, hệ sinh thái) nitrogen and phosphorus - tảo  Khơng khí Bụi Khí từ q trình phân hủy phân Khí độc Hiệu ứng nhà kính (CH4) Xử lý phân/nước thải pp hóa học lý phân/nước thải chăn ni thú yc thản lý chất thải chăn i pp hóa họcng pp hóa họcc khơng đạt u cầu hiệu kinh tế - Một trại nuôi 5000-10000 heo, cần -6 chất sát trùng/ ngày - Trong trường hợp có dịch: xử lý phân hố học biện pháp bắt buộc Những lưu ý dùng hoá chất xử lý phânng lưu ý dùng hoá chất thải chăn t xử lý phân/nước thải pp hóa học lý phân - Trộn đều, trước thêm chất sát trùng - Thời gian trộn thuốc sát trùng không - Thời gian ủ tuần - Không thêm phân vào phân ủ - Thể tích khốùi phân tốt 300 m3 - pH thích hợp - nhiệt độ cao làm giảm lượng thuốc sát trùng cần dùng - tách phân rắn &ø lỏng - xử lý riêng tiết kiệm chất sát trùng - xử lý hố học hại trồng & hệ sinh thái môi trường Xử lý phân/nước thải pp hóa học lý phân/nước thải chăn nuôi thú yc thản lý chất thải chăn i pp hóa họcng pp hóa họcc - Trong trường hợp có dịch: xử lý phân hố học biện pháp bắt buộc Có thể dùng hoá chấùt sau: - Formaldehyde: 72 ủ, pH 6.5 -6.9, kg/m3 cho phân rắn, kg/m3 cho phân lỏng (2% vật chất khô), kg/m3 phân lỏng (0.5% vật chất khô) - Các hợp chất chlorine bị giảm hiệu protein cần dùng hàm lượng cao, thời gian ủ dài - Vôi 30 kg/m3/7 ngày, an toàn - NaOH - Acid peracetic Xử lý phân/nước thải pp hóa học lý phân/nước thải chăn nuôi thú yc thản lý chất thải chăn i pp hóa họcng pp vật lýt lý Tách riêng phần rắn & lỏng (bằng máy ép phân hay ly tâm) Sau đó,  xử lý nhiệt hiệu caou quản lý chất thải chăn cao tốn  xử lý phân rắn tia UV  xử lý chất phóng xạ Tuy nhiên, phương pháp không phổ biến thực tế Ủ kỵ khí (anaerobic digestion) - Biogas kỵ khí (anaerobic digestion) - Biogas khí (anaerobic digestion) - Biogas Thủy phân Lên men (fermentation) Sinh khí methane - chuỗi trình vi sinh vật - chủ yếu vi khuẩn thực hiện, - chuyển chất hữu phức tạp thành CH4 khí CO2, - làm giảm 35-60 % khối lượng chất rắn bay (volatile solids) Các yếu tố kiểm sốt q trình ủ biogasu tố kiểm sốt q trình ủ biogas kiểm sốt q trình ủ biogasm sốt q trình ủ biogas biogas - Nhiệt độ: 30-35oC - Thời gian lưu trữ : 10-60 ngày hệ thống tốt 10-20 ngày (càng lâu có lợi tiêu diệt mầm bệnh) - pH: 6,7-7,4, tối ưu khoảng 7,0-7,2 - Thành phần hoá học nước thải: Để bể yếm khí hoạt động tốt: C, N, P, S phải cân tỷ lệ C:N = 25-30 : bổ sung thêm chất xơ rơm hay trấu để đạt tỷ lệ Tỷ lệ vật chất khơ nên trì khoảng 9-10% (tỷ lệ pha lỗng nước : phân 1:1 hay 2:1) - Các chất độc: 10 Biogas: Energy or hot air??? Methane is  21 times more powerful a greenhouse gas than CO2  responsible for nearly as much global warming as all other nonCO2 greenhouse gases put together It has many sources & lots of potential to cause major damage 12 Where does it come from?  Animal agriculture  produced in the digestive processes of cattle (account for 16 % of the world's annual methane emissions to the atmosphere)  released from the large stores of untreated farm animal waste  Biogenic methane (Biogas) generated by the fermentation of organic matter including manure, wastewater sludge, municipal solid waste (including landfills), or any other biodegradable feedstock, under anaerobic conditions  Fossil fuel production (natural gas field), anaerobic decay of organic matter deep under the Earth's surface  Farming 13 Methane emissions (Tg/a = teragrams per year) Origin CH4 Emission Mass (Tg/a) Type (%/a) Total (%/a) Natural Emissions Wetlands (incl Rice agriculture) 225 83 37 Termites 20 Ocean 15 Hydrates 10 270 100 45 Natural Total Anthropogenic Emissions (derived from human activities) Energy 110 33 18 40 12 115 35 19 Waste treatment 25 Biomass burning 40 12 330 100 55 14 Landfills Ruminants (Livestock) Anthropogenic Total (Wikipedia) http:// www.ruralcostarica.com/ biodigester.html http://www.flotech.com/biogas.htm 15 http://www.ctrade.org/project.html Ủ kỵ khí (anaerobic digestion) - Biogas phân hiếu tố kiểm soát trình ủ biogasu khí (COMPOSTING)  Chi phí đầu tư thấp  Phân sau ủ dùng làm phân bón  Men khởi đầu (starter) có bán thị trường, thường cho hiệu thấp  Tiêu diệt mầm bệnh (nhiệt độ cao) * Các giai đoạn - nhĩm vsv tham gia khác nhau:  Mesophiles phân giải chất hữu cơ, sinh nhiệt, 40-45oC;  Nhiệt độ cao & acid hữu kích thích thermophiles (vi khuẩn dị dưỡng, tự dưỡng, vi khuẩn xy hố sulfur, hydrogen), sinh nhiệt, 60-80 oC (khoáng hoá)  Khi nhiệt độ > 70 oC, thermophiles bị ức chế, trình xy hố bị giảm, nhiệt độ giảm, & trình phân huỷ bắt đầu trở lại 16 Ủ kỵ khí (anaerobic digestion) - Biogas (composting) – thơng số kiểm sốt q trình ủ biogas mơi trườngng  Tỷ lệ C/N = 30 : (25 - 40)  Nhiệt độ cao lớp mặt phải < 70 oC; nhiệt độ cao ức chế VSV, làm giảm hiệu phân huỷ  pH: biến động cao, pH khác nguyên liệu g/đoạn đầu pH thấp, tạo thành acid hữu g/đoạn sau pH cao, tiêu thụ acid hữu thermophiles  Thống khí (yếm khí cao), khống hố giảm, tạo mùi thối cao  Độ ẩm thường giảm 50-60% Độ ẩm cao: q trình yếm khí tăng Độ ẩm thấp (