Chất thải chăn nuôi

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế ở nướ c ta, vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề bức 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.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chất thải chăn nuôi

GVHD: Ths Dương Thị Nam Phương SVTH: Vương Văn Minh

MSSV: 0707081 Lớp: 04SH02

Mở đầu

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế ở nướ c

ta, vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề bức 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, chăn nuôi hộ gia đình nhỏ lẻ cũng như trại chăn nuôi lớn việc quản lý và sử dụng các nguồn chất thải từ chăn nuôi còn nhiều bất cập

Một số trang trại lớn đã có những biện pháp xử lý nguồn chất thải chăn nuôi Trong khi đó, việc xử lý chất thải ở một số trang trại chưa được quan tâm Đặc biệt, chăn nuôi nhỏ lẻ hộ gia đình 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 cũng là một trong những nguyên nhân làm việc quản lý và xử lý chất thải

Hiện trạng các trang trại ở nước ta

-Hiện nay, phát triển chăn nuôi của thành phố Hà Nội chiếm trên 50% tỷ trọng trong nông nghiệp và đang trên đà tăng trưởng khá, góp phần không nhỏ vào sự phát triển kinh tế -

xã hội, cải thiện đời sống của bà con nông dân

- 80% cơ sở chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường

- Các trang trại chăn nuôi chủ yếu là chăn nuôi tự phát, tận dụng, phân tán, nhỏ lẻ Trong đó, đến 80% cơ sở chăn nuôi xây dựng chuồng trại ngay trong khu dân cư, gây ô nhiễm môi trường, tăng nguy cơ dịch bệnh cho đàn gia súc, gia cầm và con người Tuy nhiên, hiện nay việc đáng lo ngại nhất là dù chăn nuôi ở quy mô nhỏ hay lớn các loại chất thải trong chăn nuôi đa phần vẫn chưa được xử lý

Chỉ cần một gia đình

nuôi 5-10 con lợn

không vệ sinh chuồng

trại, xử lý phân không

hợp lý thì tất cả các hộ

xung quanh phải cùng

chịu hậu quả: nguồn

nước, không khí bị ô

nhiễm và nguy hiểm

hơn là việc lây lan dịch

bệnh rất nhanh

Hình : Xả nước thải sau chăn nuôi ra ao

Trong những năm gần đây, sự xuất hiện và diễn biến phức tạp của nhiều loại dịch bệnh trên vật nuôi như cúm gia cầm, dịch heo tai xanh, lở mồm long móng…cùng với sự ảnh hưởng trầm trọng của ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi đã làm cho cả ngành chăn nuôi lao đao, đặc biệt những cơ sở không cầm cự vượt qua được thì đã xóa sổ hoặc đang bên bờ vực thẳm.

Hình : Bể tập trung nước thải, chất thải

Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi

-Chất thải trong chăn nuôi được phân ra làm 3 loại: chất thải rắn, chất thải lỏng, chất thải khí bao gồm CO2, NH3… trong khi đó ước tính ở Hà Nội có khoảng 1 triệu tấn/năm chất thải rắn được thải ra môi trường Chỉ một phần nhỏ của chất thải rắn được ủ để làm phân bón, một phần được dùng trực tiếp tưới cho hoa màu và nuôi cá Chất thải lỏng bao gồm nước tiểu, nước tắm cho vật nuôi, nước rửa chuồng đa phần đều chảy trực tiếp ra hệ thống cống thoát nước chung trong khu dân cư

- tiềm ẩn nguy cơ gây bệnh tật, ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người dân

-Chất thải chăn nuôi làm nguy hại tới độ phì đất, có thể gây ô nhiễm đất do nhiễm các kim loại nặng

Nguyên nhân

- Phần lớn các trại chưa xây dựng được hệ thống xử lý chất thải khép kín (hệ thống hầm biogas) nên tình trạng ô nhiễm môi trường từ các hộ chăn nuôi ngày càng trở nên phổ biến

Trang trại này đã nằm tách biệt với khu dân cư nhưng công nghệ xử lý chất thải phần lớn vẫn là chôn lấp do thiếu kinh phí và công nghệ Bên cạnh đó, nhận thức của người dân về các quy định pháp luật bảo vệ môi trường trong chăn nuôi còn rất hạn chế.

Nguyên nhân

Đa số quy mô trang trại chăn nuôi còn nhỏ; thiếu sự quy hoạch tổng thể và lâu dài của các địa phương dẫn đến sự phát triển manh mún, thiếu sự đầu tư, thậm chí gây ô nhiễm môi trường

Nguyên nhân

Tính liên kết trong phát triển kinh tế trang trại chưa cao, trình độ chuyên môn, kinh nghiệm sản xuất, quản lý kể

cả thông tin thị trường của hầu hết các chủ trang trại còn nhiều hạn chế

Nguyên nhân

Các biện pháp khắc phục

1 Lựa chọn vị trí xây dựng chuồng trại hợp lý:

Chuồng nuôi xây dựng phải được đảm bảo mỹ quan, tách biệt với nơi sinh hoạt của con người, không bị gió lùa; thuận tiện cho quá trình chăm sóc, nuôi dưỡng và phải giữ ấm vào mùa đông, mát về mùa hè, thuận tiện về nguồn nước và tiện cho công tác thu gom xử lý chất thải Chuồng trại phải được xây xa đường giao thông chính, tránh được tiếng ồn và những hoạt động qua lại của con người

Hình : chuồng trại thoáng mát

2 Mật độ và diện tích chuồng nuôi:

Mật độ nuôi là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất và sức đề kháng bệnh của vật nuôi, song hầu như ít được tuân thủ một cách nghiêm ngặt trong tổ chức bố trí sản xuất, do đó đã tạo ra một môi trường kém về

độ thông thoáng, dễ phát sinh dịch bệnh và khả năng lây nhiễm bệnh cao

Hình : trang trại heo

3 Bố trí, sắp xếp các dãy chuồng nuôi hợp lý

- Xây dựng chuồng trại cần đảm bảo khoảng cách tối thiểu giữa các dãy chuồng từ 5 - 7m, như vậy sẽ thuận tiện trong quá trình sản xuất, dễ áp dụng các biện pháp chăm sóc nuôi dưỡng, thuận tiện cho việc cách ly để điều trị khi có dịch bệnh xảy ra và phân tách được các lứa tuổi vật nuôi theo từng dãy chuồng

- Quy mô nhỏ thì chuồng nuôi nên chia thành các ngăn để thuận tiện cho việc thực hiện các biện pháp chăm sóc, nuôi dưỡng và công tác phòng trị bệnh

3 Bố trí, sắp xếp các dãy chuồng nuôi hợp lý

Hình: dãy chuồng sắp xếp hợp lý

4 Xây dựng công trình xử lý chất thải

- Đối với chăn nuôi quy mô lớn và theo phương thức công nghiệp nên xây hầm Biogas là biện pháp hữu hiệu để xử lý chất thải và tận dụng được nguồn chất đốt cho sinh hoạt

- Đối với chăn nuôi quy mô nông hộ nhỏ lẻ thì trong quy hoạch chuồng nuôi phải xây dựng bể chứa chất thải lỏng và ủ phân Hàng ngày tiến hành thu gom phân rác để tập trung về hố ủ hoai mục trước khi sử dụng bón cho cây trồng

- Nền chuồng nuôi và hố xử lý chất thải phải được xây và láng

xi măng để dễ dàng cho quá trình cọ rửa vệ sinh và tránh được

sự thẩm thấu chất lỏng ra ngoài môi trường, tạo được độ yếm khí của hố ủ, giúp phân chóng hoai mục

4 Xây dựng công trình xử lý chất thải

Đối với chất thải lỏng tiến hành xử lý tại bể chứa bằng vôi bột hoặc các chất hoá học sát trùng trước khi dẫn ra

ao nuôi các hoặc tưới nước cho cây trồng (ngoài ra có thể xây dựng hệ thống bể lắng lọc có trồng cỏ thuỷ sinh

và bèo tây để xử lý)

4 Xây dựng công trình xử lý chất thải

5 Công tác vệ sinh chuồng trại

Ngoài việc hàng ngày tiến

hành dọn vệ sinh phân rác và

nước tiêu vật nuôi, thì cần

định kỳ hàng tuần quy định 1

ngày thực hiện tổng vệ sinh

chuồng trại và khu vực chăn

nuôi, thu gom rác về nơi quy

định để đốt và phun khử trùng

khu vực chăn nuôi bằng thuốc

sát trùng để tiêu diệt nguồn

mầm bệnh cư trú hoặc tiềm

ẩn trong môi trường

Hình : vệ sinh chuồng trại

6 Trồng cây xanh

Xung quanh khu vực chăn nuôi tiến hành trồng cây xanh để tạo bóng mát và chắn được gió lạnh, gió nóng, ngoài ra cây xanh còn quang hợp hút khí CO2 và thải khí O2 rất tốt cho môi trường chăn nuôi Nên trồng các loại cây như: nhãn, vải, keo dậu, muồng…

Hình : trại chăn nuôi thoáng mát, gần gũi thiên nhiên

BIOGAS

Việc xây dựng hầm biogas để xử lý chất thải từ chăn nuôi là biện pháp mang lại hiệu quả lớn

BIOGAS

- Khái niệm : Biogas là nguồn năng lượng tái sinh chứa methane và khí carbonic được sinh ra từ sự phân huỷ kỵ khí hay sự lên men của chất hữu cơ của chất thải gia súc trong điều kiện thiếu không khí

- Thành phần Biogas : CH4, CO2, N2 ,H2, H2S …, trong đó CH4, CO2 là chủ yếu

BIOGAS

Chất hữu cơ phức tạp

VI SINH VẬT TRONG BIOGAS

Quá trình sản sinh khí sinh học không thể xảy ra nếu không có các vi sinh vật

Có 3 nhóm vi sinh vật chủ yếu:

 Vi khuẩn thủy phân (VK lên men)

 Vi khuẩn sinh axetat và hidro.

 Vi khuẩn sinh mê tan

Vi khuẩn thủy phân là một nhóm vi khuẩn rất phức tạp và gồm nhiều loài khác nhau Chức năng của chúng là thuỷ phân các chất hữu cơ phức tạp và không tan thành các hợp chất hữu cơ đơn giản và tan được Tuỳ theo thành phần các hợp chất bị chúng phân huỷ mà người ta chia thành vi khuẩn phân huỷ celluloza, VK phân huỷ protein, VK phân huỷ axit béo ;

Vi khuẩn lên men yếm khí hầu hết là trực khuẩn có bào tử nằm rải rác ở các họ: Clostridium, Plectridium, Cacduccus, Endosponus, Terminosporus…

Nhóm vi sinh vật tạo acid bao gồm các loài Clostridium spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus và Escherichia coli có chức năng phân huỷ các chất sinh ra ở giai đoạn đầu như axit propionic, các axit béo bậc cao ;

Nhóm vi sinh vật sinh methane gồm

(Methanobacterium, Methanobacillus), dạng hình cầu (Methanococcus, Methanosarcina) VK sinh mêtan có chức năng chuyển hóa các axit axetic, axit fomic thành khí mêtan, CO2, O2,

N, H2S

LỢI ÍCH CỦA BIOGAS

Việc sử dụng các công trình khí sinh học góp phần quan trọng giảm ô nhiễm môi trường do chất thải (ước tính xử

lý được 7,5 - 8 triệu tấn chất thải chăn nuôi)

Phụ phẩm khí sinh học được sử dụng làm phân bón cho đồng ruộng và hoa màu có tác dụng cải tạo đất, nâng cao

độ phì chống bạc màu và xói mòn đất, góp phần bảo vệ và cải tạo nguồn tài nguyên đất canh tác, giúp cho cây trồng tăng sản lượng từ 20 đến 30%

Sử dụng khí sinh học làm chất đốt nhằm giảm tiêu thụ gỗ củi phục vụ các mục đích khác nhau và cũng góp phần giảm các bệnh về mắt và phổi do khói bụi gây ra khi đun nấu

3 GIAI ĐỌAN CỦA BIOGAS

Thuỷ phân (phân hủy các chất hũu cơ cao phân tử)= (giai đọan lên men).

Sinh axít và H2

Sinh mêtan

Giai đoạn I Giai đoạn II Giai đoạn III

Acid propionic , Acid butyric ,Các rượu khác

và các thành phần khác

Khối Vi khuẩn

H 2 , CO 2 Acid acetic

Khối Vi Khuẩn

CH 4 ,

CO 2

Tác dụng của vi khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn sinh khí lên men và thủy phân acetogenic Metan

Giai đoạn I :

 Chất hữu cơ phức tạp:

 Chất hữu cơ đơn giản

(PROTEIN, A.AMIN, LIPID)

Vi khuẩn closdium bipiclobacterium, bacillus gram âm không sinh

bào tử, staphy loccus

(ALBUMOZ PEPIT,GLYXERIN, A.BÉO)

Giai đoạn II : hình thành acid (pha acid)

Nhờ vào vi khuẩn acetogenic bacteria (vi khuẩn

tổng hợp acetat), các hydrates carbon  acid có phân tử lượng thấp (C 2 H 5 COOH, C 3 H 7 COOH,

CH 3 COOH …) và pH môi trường ở dưới 5 nên gây thối.

Các vi khuẩn tham gia trong pha này :

Vi khuẩn Sản phẩm (acid) tạo được

A.acetic, A.sucinic

A.formic, A acetic A.lactic, Etanol, CO 2

A.formic, A.acetic A.lactic, A.sucinic, Etanol

A.formic, A.acetic, A.lactic, A.sucinic, Etanol

A.formic, A.acetic,A.sucinic

Giai đoạn III : hình thành khí Metan

 Sản phẩm của pha acid là nguyên liệu để phân huỷ ở giai đoạn này, tạo ra hỗn hợp khí : CH 4 , CO 2 , H 2 S, N 2 , H 2 , và muối khoáng (pH của môi trường chuyển sang kiềm).

 Các vi khuẩn tham gia :

CƠ CHẾ HỌAT ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH BIOGAS

Bể BIOGAS hoạt động theo chu trình gồm 2 giai đoạn:

giai đoạn tích khí và giai đoạn sử dụng khí

 Giai đoạn tích khí: lúc bắt đầu, áp suất khí bằng 0 khí bắt đầu sinh ra và tích lại ở phần trên của bể phân giải Khối không khí được tích ngày càng nhiều và đẩy dịch phân giải dâng lên ở bể điều áp và ống lối vào Bề mặt dịch phân giải trong bể phân giải dần hạ xuống còn bề mặt dịch trong bể điều áp tăng lên Nếu khí không được sử dụng, dịch phân giải sẽ tiếp tục tăng và đến một lúc nào đó sẽ tràn khỏi bể điều áp qua đường xả tràn;

 Giai đoạn sử dụng khí: Khi khí được lấy đi sử dụng, bể mặt dịch ở bể điều áp giảm xuống và bề mặt dịch phân giải ở bể phân giải tăng dần lên Khi độ chênh giữa 2 bề mặt dịch này bằng 0, thiết bị sẽ trở lại trạng thái ban đầu của chu trình hoạt động.

CÁC KIỂU HẦM Ủ BIOGAS

Loại hấm sinh khí kiểu vòm cố định

Loại hầm sinh khí có nắp đậy di động

Loại hầm sinh khí kiểu túi

Hình : biogas

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sinh khí sinh học :

Ứng dụng sản phẩm biogas

Sử dụng chế phẩm sinh học (EM -

Effective Microoganisms)

- EM là chế phẩm sinh học bao gồm 87 chủng vi sinh vật khác nhau, trong đó 5 nhóm vi khuẩn lên men là Lactic, lên men rượu, vi khuẩn quang hợp, xạ khuẩn và nấm men Năm nhóm vi khuẩn này tạo ra a xít amin tự do, a xít hữu cơ, vitamin hòa tan trong nước, kháng sinh tự nhiên và tạo ra các hoóc môn tự nhiên Vì thế khi các vi khuẩn này được sử dụng vào trong tự nhiên sẽ tạo ra mối liên kết nhằm khống chế các vi khuẩn gây hại đối với các loại cây trồng và vật nuôi

- Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng và

khả năng chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh

- Tăng cường khả năng tiêu hoá và hập thụ các loại

thức ăn,

- Tích thích khả năng sinh sản,

- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi,

- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi

Điều kỳ diệu ở đây là : EM có tác dụng đối với mọi loại vật nuôi, bao gồm các loại gia súc, gia cầm và các loài thuỷ, hải sản

Tác dụng của chế phẩm EM:

- Có nhiều cách sử dụng chế phẩm EM trong chăn nuôi như: Cho vào thức ăn, nước uống của vật nuôi; phun xịt xung quanh chuồng trại, cho vào bồn chứa phân

-Nếu sử dụng để khử mùi hôi thì dùng 20 – 30ml EM hòa vào 8 lít nước sạch phun trực tiếp vào chuồng trại, cách 7 ngày một lần

Hình : dùng Em xử lý nước thải chăn nuôi

Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2,NH3…) nên khi phun EM vào rác thải, cống rãnh, toalet, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng Rác hữu cơ được xử lý EM chỉ sau một ngày có thể hết mùi và tốc độ mùn hoá diễn ra rất nhanh Trong các kho bảo quản nông sản, sử dụng EM

có tác dụng ngăn chặn được quá trình gây thối, mốc

- Nước thải rửa chuồng và nước tiểu của động vật nên tách riêng với phân và dẫn vào bể chứa riêng Để xử lý nước này

ta cho EM thứ cấp trực tiếp vào bể theo tỷ lệ 1 lít EM thứ cấp/1000 lít nước thải Nên cho hàng ngày theo lượng nước thải chảy vào bể để bổ xung kịp thời VSV EM đủ để xử lý nước thải Và có thể sử dụng để tưới cây hoặc cho vào ao nuôi cá

- EM thứ cấp được sản xuất từ EM gốc Có 5 loại chế phẩm

Sử dụng Zeolit (SiO2)

- Zeolit là loại vật liệu không gây độc đối với người và vật nuôi có ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, nông nghiệp, chăn nuôi, bảo vệ môi trường

Hình : vật liệu Zeolite nuôi trồng thủy sản