Ve sinh moi truong trong chan nuoi

Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 NỘI DUNG CHI TIẾT MÔN HỌC KQHT 1: VỆ SINH MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TRONG CHĂN NI I ĐẠI CƢƠNG Khơng khí yếu tố ngoại cảnh quan trọng vây xung quanh thể gia súc, gia cầm Khơng biến đổi thành phần hố học khơng khí (như O2, CO2, N2 vv) ảnh hưởng đến sống gia súc mà trạng thái vật lý khơng khí (như nhiệt độ, ẩm độ, tốc độ gió, áp suất, xạ mặt trời vv) thay đổi ảnh hưởng tới trạng thái sinh lý, sức khỏe sức sản xuất gia súc II TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHƠNG KHÍ 2.1 Nhiệt độ khơng khí Nhiệt độ đất nhiệt độ khơng khí định phần lượng xạ mặt trời hấp thụ trái đất Vỉ yếu tố nhiệt độ thường xuyên có biến động phụ thuộc vào điều kiện vĩ độ địa lý, mùa năm, mà phụ thuộc vào đặc điểm vật lý vật chất hấp thụ xạ Các đặc trưng nhiệt lượng đất nhiệt dung, hệ số dẫn nhiệt, màu sắc, độ xốp, độ ẩm đất vv, đặc tính truyền nhiệt khơng khí truyền dẫn nhiệt phân tử, dòng đối lưu, mật độ thành phần khơng khí vv, yếu tố tạo thành chế độ nhiệt Chế độ nhiệt có ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống động vật yếu tố mơi trường trực tiếp tác động đến nhịp điệu sống trình sinh trưởng, phát triển Hơn nữa, nhiệt độ khơng khí đóng vai trò quan trọng chu trình nước tự nhiên phân bố khí áp bề mặt trái đất Vì vậy, nhiệt độ biến đổi nguyên nhân gây tượng thời tiết phức tạp địa phương 2.1.1 Sự điều tiết thân nhiệt Nhiệt độ thân thể gia súc ln trì trạng thái tương đối ổn định Quá trình điều tiết thân nhiệt thực điều khiển hệ thống thần kinh trung ương, sinh (sự sản nhiệt) (sự tỏa nhiệt) nhiệt thể 2.1.2 Sản sinh nhiệt Nhiệt sinh q trình trao đổi, oxy hố chất thể động vật Tất tế bào thể trạng thái không ngừng sản sinh nhiệt Sự sản nhiệt quan, tổ chức khác thể không giống Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 nhau, phụ thuộc chủ yếu vào tính chất mức độ làm việc (mức độ sản nhiệt nhiều tập trung chủ yếu bắp thịt, gan, thận, tuyến nội tiết vv ) Ngồi ra, sản nhiệt phụ thuộc vào chế độ ăn, phần ăn (thức ăn giàu nghèo lượng, cho gia súc ăn nhiều hay ít) Ngoại cảnh khơng khí tác động vào trình sản nhiệt chế độ nhiệt, độ ẩm, tốc độ gió đối lưu 2.1.3 Sự tỏa nhiệt Nhiệt thể gia súc tỏa ngồi mơi trường có tác dụng giúp cho q trình giải phóng nhiệt lượng thừa, đồng thời tạo cho thể cân nhiệt lượng Quá trình điều tiết thân nhiệt chịu chi phối hệ thần kinh trung ương (trung khu điều tiết nhiệt nằm mỏm hành não) số nội tiết tố (nội tiết tố tuyến giáp trạng, tuyến thượng thận vv ) Cơ thể động vật có nhiều quan hệ thống tham gia vào trình tỏa nhiệt: tỏa nhiệt qua da niêm mạc, tỏa nhiệt qua hệ hơ hấp, tiêu hố, hệ thống nội tiết, tiết niệu v.v , da quan tỏa nhiệt có vai trò chủ yếu động vật có tuyến mồ hôi phát triển Ngược lại, gia súc có tuyến mồ phát triển (ví dụ lợn, chó) tỏa nhiệt thể qua đường hô hấp chiếm ưu Sự tỏa nhiệt thể gia súc ngồi mơi trường thực chủ yếu theo cách: dẫn truyền, xạ đối lưu a Truyền nhiệt (truyền dẫn đối lƣu) Nguyên lý truyền nhiệt: vật (cơ thể) có nhiệt độ cao tiếp xúc với vật (cơ thể) có nhiệt độ thấp tạo nên chênh lệch nhiệt độ Do vậy, nhiệt truyền từ vật (cơ thể) có nhiệt độ cao sang vật (cơ thể) có nhiệt độ thấp (nên gọi q trình truyền nhiệt ngược chiều) Động vật tỏa nhiệt khắp bề mặt thể ngồi mơi trường tự nhiên Nếu có thêm gió đối lưu gia súc chạy, vận động, tỏa nhiệt tăng lên Ngồi ra, thơng qua q trình hơ hấp, ăn uống, tiêu hoá, tiết, hoạt động giao phối, tiết sữa vv…, thể gia súc bị tiêu hao nhiệt lượng đáng kể Trong mơi trường có hàm lượng nước khơng khí cao, kết hợp với dòng khí chuyển động xung quanh thể lớn hao tổn nhiệt thể tăng lên Vì vậy, mùa đông ngày giá lạnh, nhiệt độ khơng khí hạ thấp cần có biện pháp chống lạnh cho gia súc cách không chăn thả gia súc đồng cỏ hay bãi chăn, chuồng nuôi phải hạn chế độ ẩm che chắn chuồng trại để tránh bị gió lùa b Bức xạ Tất thể người động vật có khả xạ nhiệt, nhiệt độ thể cao nhiệt độ mơi trường nhiệt thể tỏa ngồi hình thức sóng hồng ngoại gọi xạ Nhiệt thể gia súc theo phương thức có liên quan phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ vật thể xung quanh môi trường tự nhiên Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Khi thân nhiệt tăng lên cường độ xạ tăng theo Tường, nền, vách chuồng nuôi gia súc ẩm ướt, lạnh lẽo, nhiệt độ khơng khí thấp tỏa nhiệt qua đường xạ thể tăng c.Bốc Khi nước bốc (qua thở, theo tuyến mồ hôi) lấy nhiệt thể động vật Nếu nhiệt độ khơng khí mơi trường bên ngồi cao, độ ẩm khơng khí lớn bốc nước thể bị trở ngại Khơng khí khơ hanh bốc thể lớn Về mùa hè, nhiệt lượng dư thể tỏa qua da theo phương thức bốc (do tượng tốt mồ hơi) chiếm ưu thế, xấp xỉ khoảng 3/4 toàn nhiệt lượng thể tỏa ngồi mơi trường Gia súc tỏa nhiệt theo phương thức bốc chủ yếu qua da (theo tuyến mồ hôi) đường hô hấp (qua thở) Đối với gia súc khơng có hay có tuyến mồ (ví dụ: lợn, chó, trâu) bốc để tỏa nhiệt phương thức hô hấp chiếm ưu Nói chung, dựa theo diễn biến điều kiện thời tiết, khí hậu vào mùa đông thường xảy truyền nhiệt ngược chiều, xạ lớn Trong mùa hè, bốc lớn Nói chung, động vật sống khoảng từ - 600C đến +600C nhiệt độ thích hợp gia súc trưởng thành khoảng từ 210C đến 260C Trong nhiệt độ cực đoan động vật phải tăng cường hoạt động sinh lý hành vi bảo vệ để sinh tồn Vượt phạm vi giới hạn nóng (>+600C) lạnh (300C); nhiệt độ cao không thay đổi độ ẩm cao (90 - 100%); nhiệt độ cao khơng khí khơng lưu thơng lưu thơng q chậm; nhiệt độ cao kết hợp với mật độ nhốt giữ gia súc lớn, lớp mỡ da dày, lông rậm; mùa hè cho ăn nhiều thức ăn tinh bột, trời nóng, khơng có gió đối lưu, cho gia súc vận động phải làm việc sức v.v Những nguyên nhân cản trở Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 trình tỏa nhiệt làm cho gia súc trạng thái thăng nhiệt dẫn đến xuất phản ứng sinh lý thể b Hậu tích luỹ nhiệt cao phản ứng điều tiết nhiệt thể động vật nóng - Phản ứng sinh lý: Khi thăng nhiệt, thể gia súc bị nhiệt lượng thừa tích lại tác động gây ảnh hưởng đến điều tiết nhiệt, dẫn tới giảm thấp sản sinh nhiệt, đồng thời tăng cường trình tỏa nhiệt qua da đường hơ hấp Biểu dễ nhận thấy mao mạch trương to, máu dồn nhiều, tăng nhiệt độ bề mặt da, tăng tiết mồ hôi, mạch đập tần số hô hấp tăng lên Kết quả: gia súc cử động chậm chạp, khả tiêu hoá hấp thu kém, vật không muốn ăn, sức đề kháng tự nhiên thể giảm mạnh - Phản ứng bệnh lý: Sự điều tiết nói làm giảm tích luỹ nhiệt, chưa đủ để loại trừ nhiệt tích luỹ Mặt khác, hơ hấp tăng cường, mao mạch xung huyết, nhiệt độ máu ngoại vi tăng trình phân giải protein, lipid glucid tăng lên, đồng thời trung khu thần kinh bị nhiệt độ nóng máu kích thích nên tăng sản nhiệt, sau dẫn đến rối loạn Các sản phẩm oxy hố khơng hồn tồn tích luỹ lại, tạo thành chất độc vào máu gây trúng độc cho thể Nếu điều kiện ngoại cảnh (nhiệt độ khơng khí, thơng thống, ẩm độ cao) khơng cải thiện, gia súc phải sống liên tục điều kiện nhiệt độ khơng khí cao, tỏa nhiệt phản ứng sinh lý không đủ để điều tiết nhiệt Sự thăng nhiệt bị phá vỡ, dẫn tới gia súc bị rơi vào trạng thái bệnh lý, hôn mê, tê cứng chết Thân nhiệt tăng cao cách nhanh chóng kết hợp với loạn nhịp tuần hồn, hô hấp triệu chứng lâm sàng rõ tượng cảm nóng (còn gọi bệnh cảm nóng) - Biện pháp đề phòng nhiệt độ khơng khí q nóng: nên tạo điều kiện cho thể gia súc dễ dàng tỏa nhiệt cách cải thiện bầu tiểu khí hậu chuồng trại thống mát, giảm độ ẩm, khí độc vv , cho gia súc nơi yên tĩnh, râm mát, rộng rãi, chuyên chở lưu ý mật độ hợp lý, tránh di chuyển gia súc thời tiết nắng, nóng Khi phát gia súc biểu phản ứng bệnh lý cần có biện pháp can thiệp kịp thời: Hộ lý, chuyển đến nơi râm mát, đắp khăn lạnh vào đầu, tăng cường trợ tim v.v Cần có chế độ sử dụng hợp lý gia súc cày kéo mùa hè ngày nắng nóng Phải vào giống, tính biệt, tuổi, điều kiện khí hậu đặc thù địa phương để quy định chế độ quản lý, chăm sóc ni dưỡng sử dụng gia súc cho hợp lý 2.1.6 Ảnh hưởng nhiệt để thấp thể a Nguyên nhân Do nhiệt độ khơng khí thấp (thấp khu nhiệt điều hòa nhiệt độ giới hạn), Vệ sinh mơi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 tốc độ chuyển động gió ẩm độ khơng khí cao, gia súc ni nhốt thưa, lơng ít, lớp mỡ da mỏng (có thể gia súc gầy), gia súc bị đói thiếu thức ăn, chuồng trại khơng che chắn vv Trong trường hợp vậy, thể gia súc điều chỉnh để giảm tối đa tỏa nhiệt, đứng yên hạn chế vận động, mao mạch ngoại vi co hẹp lại, nhiệt độ bề mặt da giảm thấp b Hậu nhiệt độ khơng khí q thấp phản ứng điều tiết thể động vật lạnh Những nguyên nhân nêu dẫn đến thúc đẩy trình tỏa nhiệt thể, nhiệt bị nhiều, thể phản ứng lại để cố giữ thăng nhiệt Phản ứng thể trải qua hai giai đoạn: - Phản ứng sinh lý: lạnh vừa phải, thể tăng cường trao đổi chất, q trình trao đổi khí nhiệt tăng Q trình tiêu hóa hiệu suất sử dụng thức ăn tăng cao, gia súc tăng cường sức đề kháng tự nhiên Nếu nhiệt độ khơng khí tiếp tục hạ xuống thấp nữa, thể tăng cường sản nhiệt để chống rét, bắp run rẩy nhiệt Q trình trao đổi chất oxy hố cung cấp lượng diễn nhanh nên gia súc chóng đói, mao mạch ngoại vi co hẹp, huyết áp thể tăng, mạch chậm, hô hấp giảm thấp, tăng cường hoạt động tiết niệu (biểu gia súc tiểu nhiều), gia súc bị tê cóng, mao quản phổi xuất huyết, sức đề kháng tự nhiên thể giảm mạnh - Phản ứng bệnh lý: Gia súc phải sống liên tục điều kiện nhiệt độ khơng khí giảm thấp, thể sản nhiệt không đủ để bù vào lượng nhiệt Nhiệt lượng thể bị nhiều, thăng nhiệt bị phá vỡ, gia súc xuất phản ứng bệnh lý Biểu thân nhiệt giảm nhanh, da thiếu máu nhợt nhạt, huyết áp tăng, mạch chậm, hô hấp giảm, tăng tiết nước tiểu vv… Ở giai đoạn cuối, trao đổi chất giảm hẳn, huyết áp hạ thấp, gia súc mệt mỏi, thần kinh rối loạn, vật bị mê chết - Ảnh hưởng cục bộ: Khi bị lạnh cục bộ, lạnh kéo dài dẫn đến phối hoạt động thần kinh bị rối loạn, bắp thịt bị viêm, khớp xương tê cóng, phần chi mẫn cảm, trâu, bò dễ mắc bệnh viêm khớp - Biện pháp đề phòng nhiệt độ khơng khí q lạnh: huấn luyện cho gia súc khả chịu lạnh (ví dụ phản xạ có điều kiện khơng có điều kiện) Cho gia súc ăn uống đầy đủ, phần ăn chế độ dinh dưỡng hợp lý Giữ bầu tiểu khí hậu chuồng ni thích hợp, ấm mùa đông, không để nhiệt độ biến đổi mạnh, che chuồng chống rét, hạn chế gió lùa, ẩm ướt, tránh để gia súc mồ - Sự điều tiết nhiệt độ chuồng nuôi: nguồn nhiệt tự nhiên chuồng nuôi Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 gia súc nhiệt độ khơng khí thân nhiệt gia súc thể gia súc tỏa nhiệt qua da thở Thân nhiệt gia súc trình truyền nhiệt ngược chiều đối lưu không khí bốc lên cao theo phương thẳng đứng Như vậy, chuồng nuôi, lên cao, nhiệt độ khơng khí tăng lên chỗ gia súc nằm lạnh Nhiệt độ mơi trường khơng khí chịu ảnh hưởng nhiệt độ mặt đất Khơng khí trực tiếp hấp thụ nhiệt lượng mặt trời, tác dụng truyền dẫn xạ Ban ngày chỗ thấp nhiệt độ khơng khí tăng cao nhất, lên nhiệt độ giảm Ban đêm, mặt đất trở nên lạnh nhanh, lớp khơng khí gần mặt đất lạnh theo 2.2 Độ ẩm khơng khí Độ ẩm khái niệm để biểu thị hàm lượng nước chứa khơng khí Khi nguồn nước khơng khí chưa đạt điểm bão hòa, nước tiếp tục hấp thu đạt độ lớn tới điểm bão hòa Nếu lượng nước vượt qua điểm bão hòa chuyển thành mù (hơi nước bị ngưng tụ) Độ ẩm không khí có quan hệ với nhiệt độ, tốc độ chuyển động áp suất khơng khí Khi nhiệt độ khơng khí lên cao, khả tiếp thu nước khơng khí tăng, nước bốc tăng, độ ẩm tuyệt đối tăng cường Áp suất khơng khí tỷ lệ nghịch với lượng nước bốc hơi, áp suất thấp nhiệt độ khơng khí tăng, nước bốc nhiều 2.2.1 Phương pháp biểu thị độ ẩm Độ ẩm bão hòa Độ ẩm bão hòa lượng nước tính gam 1m3 khơng khí bão hòa nước nhiệt độ định Độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm tuyệt đối lượng nước tính gam 1m3 khơng khí nhiệt độ định Độ ẩm tuyệt đối cho biết số lượng nước thực có khơng khí nhiệt độ định Độ ẩm chênh lệch Độ ẩm chênh lệch biểu thị chênh lệch độ ẩm bão hòa độ ẩm tuyệt đối điều kiện nhiệt độ khơng khí định Tức điều kiện nhiệt độ đó, khơng khí tự nhiên tiếp thu thêm lượng nước định Điểm sƣơng Khi nước khơng khí chưa đạt độ bão hòa, nhiệt độ tiếp tục xuống thấp, khơng có thêm nước tăng cường nước khơng khí chuyển sang trạng thái bão hòa, thời điểm nhiệt độ gọi điểm sương Khi nhiệt độ khơng khí tiếp Vệ sinh mơi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 tục xuống thấp điểm sương nước đọng lại tạo thành giọt nhỏ li ti, gọi sương mù Độ ẩm tƣơng đối Độ ẩm tương đối tỷ số tính phần trăm (%) độ ẩm tuyệt đối độ ẩm bão hòa nhiệt độ khơng khí định, khoảng thời gian, không gian cụ thể 2.2.2 Độ ẩm khơng khí chuồng ni Nguồn gốc biến đổi nƣớc không khí chuồng ni Hơi nước chuồng ni có khoảng 75% sản sinh từ thể gia súc, 20 25% từ mặt đất (thức ăn, nước uống, chất độn chuồng, tường ẩm v.v , bốc ra), 10 - 15% khơng khí bên ngồi chuồng trại đưa vào Sự biến đổi độ ẩm nhiệt độ không khí chuồng ni tương đối thích ứng với Ban đêm độ ẩm tuyệt đối tăng, buổi sớm ban ngày giảm Càng gần mái chuồng, độ ẩm tuyệt đối lớn phần lớn nước tích tụ cao, nơi có nhiệt độ cao Mặt khác, lại thêm thở gia súc góp phần đẩy khơng khí nóng lên cao Do vậy, dễ xuất giọt nước đọng mái chuồng gây vệ sinh, ảnh hưởng tới sức khỏe gia súc Ảnh hƣởng độ ẩm đến sức khỏe sức sản xuất gia súc Độ ẩm tương đối từ 55 - 85%, mức độ ảnh hưởng đến thể chưa rõ rệt độ ẩm >90% gây ảnh hưởng lớn Bất kỳ nhiệt độ khơng khí cao hay thấp, chuồng trại ẩm ướt không tốt Khi nhiệt độ thấp, ẩm độ cao làm tăng tỏa nhiệt, gia súc bị lạnh Khi nhiệt độ cao, ẩm độ cao gây trở ngại tỏa nhiệt, nhiệt lượng thừa lại thể gây rối loạn chức sinh lý thể Ngồi ra, độ ẩm khơng khí cao ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển vi sinh vật gây bệnh Nói chung, chuồng nuôi gia súc ẩm thấp điều kiện thuận lợi cho dịch bệnh phát sinh Phƣơng pháp loại trừ ẩm ƣớt chuồng nuôi Phải hạn chế bốc nước nhiều chuồng nuôi nhốt gia súc Đề phòng nước bốc đọng lại tường, mái, cần tăng cường biện pháp vệ sinh; quét dọn phân, rác, nước tiểu, nước uống tồn đọng; vệ sinh cống rãnh nước, thay đệm lót, dùng vơi bột để hút ẩm (3kg vơi sống hút lít nước), ý giữ chuồng trại thơng thống khí giúp cho q trình tự điều chỉnh, hạn chế độ ẩm chuồng ni Nói chung, chuồng ni gia súc độ ẩm tương đối không cao; chuồng ngựa khoảng 80%, chuồng trâu, bò khoảng 85%, lợn sinh sản 62 - 75%, lợn vỗ béo 75 80% v.v 2.3 Bức xạ mặt trời Ánh sáng mặt trời có tác dụng kích thích tồn quan thể, làm tăng Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 sinh trưởng, phát dục, tăng trao đổi chất tăng sức đề kháng giúp thể mau phục hồi Tuy nhiên phơi ánh nắng mặt trời thời gian dài, động vật bị cảm nắng, thần kinh trung ương bị kích thích bị tổn thương, hơ hấp tuần hồn bị rối loạn Vì vậy, chuồng trại nên xây dựng có ánh nắng mặt trời chiếu vào không để ánh nắng chiếu trực tiếp vào vật ni Đối với gia súc chăn thả ngồi đồng hay gia súc làm việc, không nên cho chúng lâu trời nắng gắt Trên bãi chăn nuôi có chòi hay bóng mát gia súc nghỉ trưa 2.4 Bụi vi sinh vật không khí 2.4.1 Nguồn gốc tính chất bụi Đất khơ nguồn bụi chủ yếu khơng khí, đặc biệt có gió to điều kiện nhiệt độ cao Tốc độ gió từ - 5m/giây theo hạt đất nhỏ Tốc độ gió nhỏ, khoảng 0,3 - 0,4m/giây tạp chất lơ lửng khơng khí đem xa, thời gian lâu (ví dụ, virus lở mồm long móng bám vào tạp chất mang xa hàng trăm km) Trong chuồng nuôi gia súc, thức ăn khô, tắm chải, dọn chuồng, thay đệm lót vv tạo nên bụi rắn dạng bụi lỏng (là giọt nước nhỏ) gây kích ứng đường hơ hấp (gây ho, hắt hơi) Có hai loại bụi: bụi vơ chiếm khoảng 2/3 khơng khí (bao gồm bụi kim loại, khoáng chất, đất, cát bụi có nguồn gốc nhân tạo chất hố học tổng hợp, hoá chất sát trùng tiêu độc, hoá chất bảo vệ thực vật vv ); bụi hữu (bao gồm bụi có nguồn gốc thực vật rơm, cám, bụi có nguồn gốc động vật lơng, da, sừng, móng); chiếm 1/3 - 1/4, chuồng ni gia súc, gia cầm dạng bụi tăng lên 50% Bụi khơng khí tính theo đơn vị mg/m3 số hạt bụi/m3 khơng khí 2.4.2 Ảnh hưởng bụi gia súc Tác hại bụi phụ thuộc vào kích thước hạt bụi to hay nhỏ tính chất loại bụi Hạt bụi có đường kính  < 5µm xâm nhập vào sâu khí quản, đến phế quản (bao gồm phế quản lớn, phế quản nhỏ), chí đến tận phế nang gây tổn thương nghiêm trọng cho chức sinh lý phổi gia súc Tác hại bụi gây cho thể: - Gây độc: bụi chì (Pb), a sen (As) v.v  - Gây kích thích cục bộ: bụi than, bụi đá, bụi xi măng v.v  - Gây dị ứng: bụi ngũ cốc, gai, sợi, phấn hoa, phấn thể số loại trùng (ví dụ, bướm) v.v  - Gây nhiễm trùng: bụi lông, da gia súc v.v  Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 - Gây ung thư: bụi phóng xạ, bụi khu công nghiệp v.v  2.4.3 Vi sinh vật khơng khí Điều kiện phát sính vi sinh vật khơng khí: Bụi giọt nước nhỏ khơng khí thường mang nhiều loại vi sinh vật, có theo luồng gió truyền xa, sau lại lắng xuống với bụi trạng thái lơ lửng khơng khí Bụi khơng khí khu vực thành thị thường có nhiều vi sinh vật so với đồng cỏ rừng Mùa xn, mùa hè khơng khí chứa nhiều bụi so với mùa thu, mùa đông Càng lên cao, số lượng vi sinh vật đơn vị thể tích khơng khí giảm Ngồi vi sinh vật có lợi khơng gây bệnh, bụi mang theo vi sinh vật gây bệnh, đặc biệt bụi có nguồn gốc trang trại chăn nuôi gia súc từ ổ dịch lưu hành Các vi sinh vật gây bệnh đất, thức ăn thừa, chất tiết v.v , gia súc ốm theo bụi khuếch tán xa Chuồng trại ẩm thấp, thiếu ánh sáng điều kiện thuận lợi để lưu giữ nhiều loại mầm bệnh Vi sinh vật có bụi xâm nhập vào thể gia súc chủ yếu theo đường hơ hấp tiêu hố, gây bệnh cục (ví dụ gây viêm mắt, mũi, họng) tồn thân (ví dụ bệnh virus lở mồm long móng, virus Dịch tả lợn, bệnh nhiễm khuẩn Salmonella) Ngoài ra, vi sinh vật khơng khí dễ nhiễm vào loại thực phẩm (như thịt, cá, rau, củ, quả), nguồn nước sinh hoạt vv , nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm (ngộ độc thực phẩm vi khuẩn Salmonella, E.coli, Cl.botulinum, Cl.perfringens; nấm mốc độc Aspergillus navus, Aspergillus fumigatus v.v ) 2.4.4 Biện pháp ngăn chặn bụi vi sinh vật không khí Loại bỏ có biện pháp khống chế q trình phát sinh giải phóng bụi Thực trồng xanh quanh khu vực chuồng nuôi gia súc để ngăn chặn bụi, đồng thời tăng cường trình trao đổi thu nhận khí cacbonic, cung cấp khí oxy cho mơi trường Ngăn cản q trình lan tỏa bụi mơi trường (bằng biện pháp phun ẩm), có biện pháp giảm nồng độ bụi khơng khí, thực thơng gió hợp lý chuồng ni gia súc, gia cầm Tiêu chuẩn vệ sinh cho phép nồng độ bụi khoảng từ - 10mg bụi/m3 khơng khí Để ngăn chặn bụi vi sinh vật khơng khí, trước hết phải có biện pháp giảm lượng bụi sản sinh Chuồng trại phải đảm bảo vệ sinh thú y, chuồng ni phải có ngăn cách cứng để hạn chế bụi khuếch tán III CÁC CHẤT KHÍ TRONG KHƠNG KHÍ 3.1 Thành phần chất khí khơng khí Vệ sinh môi trường chăn nuôi Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Khơng khí chủ yếu gồm hai thành phần (N2) oxy (O2) Ngoài ra, có thêm số chất khí khác như: Cacbonic (CO2), amoniac (NH3), hydro sulfua (H2S), axit vơ bay hơi, nước, khói v.v Thành phần chất khí chủ yếu lớp khí tầng đối lưu sau: N2: 79,04% O2: 20,93% CO2: 0,03% Trong thiên nhiên, thành phần chất khí nói tương đối ổn định nhờ vòng tuần hồn O2 CO2 tham gia trình quang hợp xanh, nhờ vi khuẩn cố định đạm có đất làm cho tỷ lệ N2 bị biến động Riêng bầu tiểu khí hậu chuồng ni, thành phần chất khí khơng khí có nhiều biến đổi khí thể gia súc thở làm cho hàm lượng nhỏ cacbonic tăng cao, lượng oxy giảm thấp, nước bão hòa Ngồi ra, chất khí độc hại tiết ngồi qua đường tiêu hoá metal (CH4), hydro sulfua (H2S), Indol v.v  Dưới tác dụng số vi khuẩn, phân giải chất hữu có thức ăn thừa, phân nước tiểu gia súc tạo thành khí thể độc hại bay NH 3, H2S, CO2 Đó nguyên nhân gây nhiễm bầu tiểu khí hậu chuồng ni 3.2 Ảnh hƣởng số chất khí đến thể 3.2.1 Amoniac (NH3) Amoniac (NH3): Amoniac chất khí khơng màu, mùi kích thích, độc với quan hô hấp thị giác thể Hàm lượng NH3 khơng khí khơng có (chỉ khoảng l/100mg/m3 khơng khí) Trong khu vực chuồng ni, NH3 sản sinh chủ yếu trình phân huỷ chất hữu có chứa nitơ Khí NH3 kích thích thần kinh gây co thắt khí quản, phổi bị tổn thương, thuỷ thũng NH3 xâm nhập vào máu làm tăng lượng kiềm dự trữ, gia súc rơi vào tình trạng trúng độc kiềm, hệ thần kinh trung ương bị rối loạn, hơ hấp bị tê liệt co giật tồn thân Ảnh hưởng cục bộ: NH3 gây viêm đường hô hấp, tiêu hoá, viêm kết mạc, giác mạc mắt Trúng độc NH3 dễ qua khỏi, sau hít phải NH3, thể gia súc NH3 chuyển thành urea thải Tuy vậy, sau vào thể, NH3 qua tổ chức phổi vào máu, tác động vào hệ thống thần kinh trung ương gây trúng độc cấp tính Ví dụ phản ứng chuyển khí amoniac thành urea thể gia súc sau đào Vệ sinh mơi trường chăn nuôi 10 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 KQHT : XÁC ĐỊNH VIỆC QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI I NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ THUẬN LỢI CỦA VIỆC QUẢN LÝ CHẤT THẢI CHĂN NI 1.1 Khó khăn Sản xuất chăn ni nước ta nhỏ, manh mún, phân bố rãi rác, xí nghiệp chăn ni nằm khu dân cư, nội thành phố Trình độ hiểu biết người dân ảnh hưởng nhân tố gây nhiễm mơi trường thấp, chưa có ý thức đầy đủ việc cần thiết xử lý chất thải ngăn ngừa dịch bệnh trình chăn ni Các tác nhân gây nhiễm mơi trường đa dạng, khó kiểm sốt khó khống chế (nhiều loài vi khuẩn, virus ký sinh trùng gây bệnh chung cho người gia súc có khả tồn lâu môi trường) Luật pháp chưa nghiêm, chưa có biện pháp xử lý thích đáng trường hợp vi phạm, có luật mơi trường thiếu quy định cần thiết xử lý chất thải chăn nuôi 1.2 Thuận lợi Chất thải chăn ni khơng chứa chất độc hại khó phân hủy áp dụng phương pháp sinh học để xử lý nước thải Điều kiện khí hậu nước ta thích hợp cho cơng trình xử lý nước thải phương pháp sinh học Có thể tái sử dụng chất thải sau trình xử lý để làm chất đốt, phân bón, làm thức ăn cho gia súc nuôi trồng thủy sản II XỬ LÝ CHÁT THẢI CHĂN NI 2.1 Mục đích việc xử lý chất thải chăn nuôi Tiêu diệt loại mầm bệnh có chất thải đến mức an tồn, bảo đảm điều kiện vệ sinh cho trại chăn nuôi khu vực dân cư xung quanh trại Hạn chế đến mức thấp thất thoát dưỡng chất N, P, K phân Giảm hàm lượng chất hữu có nước thải đến mức an tồn trước thải dòng tiếp nhận Tái sử dụng chất hữu có chất thải vào mục đích có ích làm chất đốt (biogas), phân bón, làm thức ăn cho gia súc nuôi trồng thủy sản 2.2 Các phƣơng pháp xử lý chất thải chăn nuôi Vệ sinh môi trường chăn nuôi 34 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Xử lý chất thải chăn nuôi chia làm hai phần xử lý chất thải rắn xử lý chất thải lỏng Chất thải rắn chủ yếu phân gia súc, chất lót chuồng, xác gia súc chết Chất thải lỏng nước rửa chuồng bao gồm phân gia súc (phân lỏng phân nguyên), nước tiểu, thức ăn thừa hay rơi vãi, chất lót chuồng nước dùng rửa chuồng Mỗi loại chất thải có phương pháp xử lý riêng dựa chất phương pháp xử lý chất thải, người ta chia chúng thành phương pháp lý học, phương pháp hóa học phương pháp sinh học 2.3 Xử lý chất thải rắn Trong chăn nuôi, người ta thường xử lý riêng xác chết vật nuôi phân Xác chết xử lý cách ủ phân compost, chôn xác hay thiêu xác Phân xử lý cách ủ phân compost hay xử lý hầm ủ khí sinh vật 2.3.1 Ủ phân compost Phương pháp ủ phân compost sử dụng để xử lý chất thải rắn bán rắn phân gia súc, xác chết vật ni, chất lót chuồng Q trình ủ phân compost q trình phân hủy hiếu khí có kiểm sốt thực nhiều nhóm vi sinh vật khác thuộc hai nhóm ưa nấm ưa nhiệt, cho sản phẩm CO2, nước, khoáng chất hữu ổn định Trong thực tế, trình ủ phân compost xảy điều kiện hiếu khí hay yếm khí Ủ phân compost hiếu khí q trình phân giải chất hữu có diện oxy cho CO2, NH3, nước lượng Ủ phân compost yếm khí trình phân giải chất hữu điều kiện khơng có oxy cho CO 2, NH3, CH4, số khí khác số axit hữu phân tử thấp NH3 sau sinh oxi hóa thành NO3 vi khuẩn Nitrosomonas Nitrobactor Quá trình ủ phân compost hiếu khí sinh nhiệt tốc độ phân hủy nhanh sinh mùi Q trình ủ phân compost yếm khí đơn giản Sự phân chia hiếu khí yếm khí có ý nghĩa tương đối, nói lên điều kiện ưu suốt trình Lợi ích hạn chế việc ủ phân compost * Những lợi ích việc ủ phân compost Cố định chất thải: trình ủ phân compost biến đổi chất thải hữu thành chất vô gây nhiễm Vơ hiệu hóa mầm bệnh: trình xảy điều kiện nhiệt độ cao từ 4060 C, nhiệt độ vơ hiệu hóa số loại vi khuẩn, vi rút trứng ký sinh trùng Cải tạo đất cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng: việc bón phân compost cho đất làm giảm q trình rửa trơi khống chất chất thường dạng không Vệ sinh môi trường chăn nuôi 35 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 hòa tan, góp phần giữ nước làm tơi xốp đất Các chất dinh dưỡng N, P, K nước thải tồn dạng hữu mà trồng khó hấp thu, sau ủ chất biến đổi thành chất vơ NO3, PO43- thích hợp cho trồng hấp thu Làm khô chất thải: phân gia súc chứa 80-95% nước việc thu gom, vận chuyển thải bỏ chúng gặp nhiều khó khăn Thông qua bốc nước nhiệt độ cao q trình ủ compost làm cho phân khơ, giảm khối lượng phân phải xử lý * Những hạn chế việc ủ phân compost Quá trình ủ phân compost tạo mùi hôi gây mỹ quan Việc vơ hiệu hố mầm bệnh khơng đảm bảo: yếu tố đặc tính chất thải, thời gian ủ, khí hậu, phương pháp vận hành mẻ ủ, phân bố nhiệt không đồng mẻ ủ Chất lượng phân sau ủ không ổn định Các giai đoạn trình ủ phân compost Quá trình ủ phân compost chia làm giai đoạn: Giai đoạn chậm: thời gian cần thiết để vi sinh vật thích nghi tạo khuẩn lạc mẻ ủ Giai đoạn tăng trưởng: Ở giai đoạn nhiệt độ tăng lên trình sinh học đạt đến giới hạn vi sinh vật ưa nấm 30-400C Giai đoạn Thermophilic: Ở giai đoạn nhiệt độ tăng lên đến mức cao thích hợp cho hoạt động vi sinh vật ưa nhiệt Giai đoạn thuận lợi cho việc ổn định chất thải vơ hiệu hóa vi sinh vật gây bệnh Giai đoan khoáng hoá: Ở giai đoạn nhiệt độ giảm dần xuống mức mesophilic cân với nhiệt độ mơi trường Q trình lên men thứ cấp diễn biến chất thải thành mùn hữu Đồng thời q trình nitrat hóa diễn biến NH3 thành NO3do tác động vi khuẩn Nitrosomonas Nitrobactor Q trình diễn chậm cần có thời gian đủ dài để đạt sản phẩm có chất lượng cao Các phản ứng sinh hóa trình ủ phân compost Sự phân hủy protein chất thải sau: Protein  peptides  aminoacids  NH4  nguyên sinh chất vi sinh vật NH3 Sự phân hủy carbohydrates Carbohydrates  đường đơn  acid hữu  CO2 nguyên sinh chất vi sinh vật Sự chuyển hóa NH4+ Vệ sinh môi trường chăn nuôi 36 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 22 NH4+ + 37 O2 + CO2 + HCO3  21 NO3  C5H7O2N + 20 H2O + 42 H+ vi khuẩn Nitrosomonas Nitrobactor Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình ủ phân compost Quá trình ủ phân compost chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Các yếu tố sau cần phải kiểm soát để đạt kết tốt việc ủ phân compost Thành phần hố học chất thải: thơng số quan trọng chất dinh dưỡng cần thiết cho vi khuẩn tỷ số C/N, thứ hai phospho, lưu huỳnh, canxi nguyên tố vi lượng cần cho q trình đồng hóa tế bào Tỉ lệ C/N có ảnh hưởng đến tốc độ cường độ phân giải phân Tỉ lệ C/N thích hợp 30:1 vi sinh vật cần phải tiêu thụ phần N để công phá 30 phần C Ví dụ : Một loại phân gia súc có tỉ lệ C/N 14:l, để ủ phân hoai ta phải thêm số thực vật khác mạc cưa 511:1 để đạt tỷ lệ C/N 30:1 Bảng Tỉ số C/N số chất thải (Lê Hồng Việt, 1998) Ngun liệu Phân bò Phân gà Phân cừu Phân heo Phân ngựa Rơm (lúa mì) Mạt cưa N (% trọng lƣợng khô) 1,7 6,3 3,8 3,8 2,3 0,3-0,5 0,1 Tỷ số C/N 18 15 25 128-150 200-500 Kích cở ngun liệu: ngun liệu có kích cở nhỏ làm tăng hiệu suất trình thơng khí dễ bị phân hủy vi sinh vật Phân gia súc chứa chất rắn có cở hạt nhỏ, thích hợp cho việc phân hủy vi sinh vật, chúng phải trộn thêm chất độn rơm, rác để tạo khoảng không thông thống thích hợp cho q trình hoạt động mẻ ủ pH: trình ủ compost xảy pH trung tính Trong trường hợp ủ yếm khí, giai đoạn đầu pH giảm xuống việc tạo acid béo, sau pH trở lại trung tính acid béo biến đổi thành CH4 CO2 Nhiệt độ: trình ủ compost xảy điều kiện nhiệt độ từ 40-600C, nhiệt độ mẻ ủ giữ 550C tối ưu cho q trình phân hủy chất hữu vơ hiệu hoá mầm bệnh Nếu nhiệt độ lớn 600C (nhiệt độ thích hợp vi khuẩn ưa nhiệt) tốc độ phân hủy bị suy giảm đáng kể Ẩm độ: ẩm độ thích hợp cho q trình ủ compost 50-70%, nên giữ ẩm độ ổn định suốt trình ủ Ẩm độ 20% cản trở trình sinh học Ẩm độ cao làm rửa trôi thấm rỉ chất dinh dưỡng Trong trường hợp ủ hiếu khí, ẩm độ cao cản trở q trình thơng thống khí làm cho mẻ ủ trở nên yếm khí Vệ sinh mơi trường chăn nuôi 37 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Sự thơng thống: ủ hiếu khí thơng thống khí cần thiết cung cấp lượng oxy vi sinh vật cố định chất thải Thời gian ủ: điều kiện thuận lợi, q trình ủ hiếu khí cần từ 10-30 ngày, q trình ủ yếm khí cần từ 45 - 100 ngày * Những dấu hiệu để nhận biết mẻ ủ hoàn thành - Nhiệt độ mẻ ủ giảm dần đến mức cân với nhiệt độ bên - Hàm lượng chất hữu giảm biểu qua tiêu VS, COD, % cacbon, tro tỷ số C/N - Sự diện NO3 vắng mặt NH3 - Khơng hấp dẫn trùng có phát triển ấu trùng trùng - Khơng mùi - Xuất đốm trắng xám phát triển nấm Actinomycetes Ví dụ: Xử lý xác gà chết cách ủ phân compost Thành phần gồm: - Xác gà chết : 10 - Phân gà: 2-3 : l0 - Rơm (nguồn cung cấp carbon giúp thơng thống khí): : 10 - Nước ( dùng để rới lên phân xác gà) Cách ủ phân: dùng thùng chứa không thấm nước, đáy thùng cứng Ta xếp lớp vào thùng chứa theo thứ tự từ đáy thùng lên mặt thùng sau: 1- Lớp phân gà 30cm 2- Lớp rơm 15cm 3- Lớp xác gà chết 4- Lớp phân gà l5cm 5- Lớp rơm 15cm 6- Lớp xác gà chết 7- Lớp phân gà 15cm 8- Lớp rơm 15cm 9- Lớp xác gà chết 10- Lớp phân gà 30 cm (không thêm nước lớp này) Ủ nhiệt độ 65 – 730C vài ngày nhiệt độ hạ xuống chuyển sang thùng khác để thống khí giúp vi sinh vật hoạt động nhờ nhiệt độ tăng lên trở lại, sau nhiệt độ hạ dần Sau thời gian ủ 60 ngày đem phân bón cho đất Vệ sinh môi trường chăn nuôi 38 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 2.2.2 Chôn lấp Trong việc quản lý chất thải rắn, biện pháp chôn lắp biện pháp chọn cuối biện pháp khác lựa chọn hết Tuy nhiên, thành phần thiếu dù lựa chọn biện pháp xử lý sau q trình xử lý lại số thành phần phải đem chôn Trong chăn nuôi, người ta thường sử dụng biện pháp để xử lý xác gia súc chết tiêu hủy gia súc bệnh Các thuận lợi khó khăn việc áp dụng phƣơng pháp chôn lắp * Thuận lợi: - Chi phí thấp so với phương pháp khác - Khi diện tích đất sử dụng dễ tìm phương pháp kinh tế - Phương pháp có tinh linh động có lượng lớn xác gia súc chết hay liêu hủy thực - Chôn lấp giải pháp triệt để so với phương pháp khác thiêu hủy, ủ compost phương pháp đòi hỏi kết hợp với phương pháp khác, cuối cần phải chơn lấp sản phẩm - Các bãi chơn lấp sau hồn thành nhiệm vụ cải tạo để sử dụng vào mục đích khác * Khó khăn - Ở khu vực đơng dân cư, trại chăn ni nhỏ diện tích đất thích hợp khó tìm - Các khí hơi, độc gây nguy hiểm phiền tối, trở ngại cho việc sử dụng bãi chôn lấp 2.3 Xử lý nƣớc thải 2.3.1 Xử lý nước thải hầm túi ủ biogas * Lợi ích - Giảm ô nhiễm môi trường, lây lan dịch bệnh - Sản xuất gas, hệ thống phát điện - Sử dụng chất thải từ biogas để trồng cây, nuôi cá - Vơ hiệu hóa số mầm bệnh * Hạn chế - Chi phí đầu tư cao - Việc vận hành bảo quản hầm túi biogas tương đối phức tạp Các giai đoạn trình phân hủy kỵ khí Vệ sinh mơi trường chăn ni 39 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Quá trình phân hủy kỵ khí chia làm giai đoạn Tuy nhiên khơng phải ba giai đoạn hồn toàn tách biệt mà đan xen lẫn - Giai đoạn 1: Giai đoạn thuỷ phân Chất hữu nước thải phần lớn chất hữu cao phân tử, vài loại dạng khơng hòa tan Ở giai đoạn này, vi khuẩn lên men thủy phân tiết loại men gọi men hydrodaza phân hủy chất hữu phức tạp, không tan nước thải thành chất hữu đơn giản tan - Giai đoạn 2: Giai đoạn sinh axit Các chất hữu đơn giản sản xuất giai đoạn chuyển hóa thành acetate, H2 CO2 vi khuẩn axit (Acetogenic) Tỷ lệ sản phẩm phụ thuộc vào hệ vi sinh vật hầm ủ điều kiện môi trường - Giai đoạn 3: Giai đoạn sinh metan Các sản phẩm giai đoạn chuyển đổi thành CH4 sản phẩm khác nhóm vi khuẩn sinh metan Vi khuẩn sinh metan vi khuẩn yếm khí bắt buộc có tốc độ sinh trưởng chậm vi khuẩn giai đoạn giai đoạn Các vi khuẩn metan sử dụng axit acetic, methanol, CO2 H2 để sản xuất metan axit acetic ngun liệu với 70% metan sản sinh từ Phần metan lại sản xuất từ CO2 H2, từ axit formic phần khơng quan trọng sản phẩm chiếm số lượng trình lên men yếm khí Những nhóm vi khuẩn tham gia vào q trình phân hủy kỵ khí Theo Bitton (1999) vi sinh vật tham gia vào ba giai đoạn q trình phân huỷ kỵ khí gồm có nhóm: nhóm vi khuẩn thủy phân, vi khuẩn lên men axit, vi khuẩn sinh axit vi khuẩn sinh me tan Q trình phân hủy kỵ khí chất hữu nước thải vi khuẩn thể hình Các chất hữu phức tạp (polysacchaid, dầu mỡ…) Vi khuẩn thủy phân Các chất hữu đơn giản (glucose, amino axit, axit béo…) Vi khuẩn lên men axit Axit, rượu, ceton hữu Vi khuẩn sinh axit Acetat, CO2, H2 Vi khuẩn sinh metan Vệ sinh môi trường chăn nuôi 40 CH4 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Hình Các nhóm vi khuẩn tham gia vào q trình phân hủy kỵ khí nƣớc thải (Cabriel Bitton, 1999) Nhóm vi khuẩn thủy phân lên men (Fermentative and hydrolytic bacteria) gồm Clostridium, Eubacterium, Peptococus, Nhóm vi khuẩn sinh axit (acetoganic bacteria) gồm Syntrophobacter, Syntrophomonas, Desutionbric, Nhóm vi khuẩn sinh metan (methanogens) gồm có nhóm: - Nhóm vi khuẩn chuyển hóa nhóm CO2 H2 (Hydrogenotrophic methanogens): Methanobacteria, Methanobrevribacter, Methanothermus, CO2 + 4H2  CH4 + 2H2O - Nhóm vi khuẩn chuyển hóa nhóm axit acetic thành methane: Methanosarcina, Methanothrix, Methanospirillum, Các yếu tổ ảnh hƣởng đến q trình phân huỷ kỵ khí Q trình phân hủy kỵ khí tạo khí sinh học chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Sau yếu tố quan trọng cần thiết xây dựng vận hành thiết bị, để đảm bảo thiết bị vận hành tốt sản sinh sản lượng khí sinh học người ta mong đợi - Môi trường kỵ khí: Q trình lên men tạo khí sinh học có tham gia nhiều vi khuẩn Trong vi khuẩn sinh metan vi khuẩn quan trọng nhất, chúng vi khuẩn kỵ khí bắt buộc Sự có mặt oxy làm kìm hãm tiêu diệt vi khuẩn kỵ khí, phải đảm bảo điều kiện kỵ khí tuyệt đối mơi trường lên men Sự có mặt oxy hòa tan dịch lên men yếu tố khơng có lợi cho q trình phân hủy kỵ khí - Nhiệt độ biến đổi nhiệt độ ngày mùa ảnh hưởng đến tốc độ sinh khí Thơng thường biên độ nhiệt sau ý đến trình sản xuất biogas 25-400C: khoảng nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa ẩm 50-650C: Nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa nhiệt Nói chung, nhiệt độ tăng tốc độ sinh khí tăng nhiệt độ khoảng 4045 C tốc độ sinh khí giảm khoảng nhiệt độ khơng thích hợp cho hai loại vi khuẩn, nhiệt độ 600C tốc độ sinh khí giảm đột ngột q trình sinh khí bị kìm hãm hoàn toàn nhiệt độ 650C trở lên Ở nhiệt độ thấp 100C thể tích khí sản sinh giảm mạnh trình sinh metan ngừng hẳn (Lê Hồng Việt, 2000) Nhiệt độ q trình phân hủy kỵ khí xảy 30-350C (Bitton, 1999) Theo trang web nhiệt độ lý tưởng là 32-35 C Vệ sinh môi trường chăn nuôi 41 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Q trình phân hủy kỵ khí xảy tốt khoảng pH từ 6,8-8 (theo trang web Biogas) vi khuẩn sinh metan hoạt động khoảng pH từ 6,7-7,4 tốt pH 7-7,2, pH hoạt động vi khuẩn sinh metan bị ức chế (Gabriel Bitton 1999, Lê Hoàng Việt 2000), pH vi khuẩn sinh axit chịu vi khuẩn tạo metan bị ức chế, pH tích tụ độ acid béo hầm ủ bị nạp tải độc tố nguyên liệu nạp ức chế hoạt động vi khuẩn sinh metan Trong trường hợp người ta ngưng nạp cho hầm ủ để vi khuẩn sinh metan sử dụng hầu hết acid thừa, hầm ủ đạt tốc độ sinh khí bình thường trở lại người ta nạp lại nguyên liệu cho hầm ủ theo lượng quy định Ngồi người ta dùng vơi để trung hòa pH hầm ủ - Hóa học nước thải: Theo Bitton (1999) vi khuẩn sinh metan tạo carbohydrat, proteinm lipit hợp chất thơm phức tạp (axit trinillic, axit syringic, ) Tuy nhiên, vài hợp chất lignin n-paraffn khó bị phá huỷ vi khuẩn kỵ khí Nước thải phải cân mặt dinh dưỡng để trì q trình phân hủy kỵ khí đầy đủ Để đảm bảo suất sinh khí hầm ủ tỷ lệ C:N:P có nước thải 70 : : 1, tỷ lệ C : N có thành phần nước thải 25 - 30 : khuẩn kỵ khí tiêu thụ cacbon nhiều nitơ từ 25-30 lần Các nguyên tố khác P, Na, K Ca quan trọng q trình sinh khí, nhiên tỷ lệ C:N coi nhân tố định Theo trang web Biogas Production tỷ lệ C:N tốt 30:1 Sản lượng gas trung bình số hợp chất hữu trình bày qua bảng Bảng Sản lƣợng gas trung bình số hợp chất hữu (theo trang web Anaerobic Digestion.http://www.rentec.ca/basic-anaerobies.html) Chất hữu Cacbohydrat Sản lƣợng gas trung bình 790 l/kg Lipil 1250 l/kg Protein 700 l/kg Tỷ lệ 50% CH4 50% CO2 68% CH4 32% CO2 71% CH4 29% CO2 - Thời gian tồn lưu (Hydraluic Retention Tzme HRT): Thời gian tồn lưu thời gian nước thải chảy qua hầm ủ từ lối vào tới lối Thời gian tồn lưu tuỳ thuộc vào đặc tính nước thải nhiệt độ môi trường Thời gian tồn lưu phải kéo dài đủ để vi khuẩn kỵ khí phân huỷ hồn tồn chất có nước thải Thời gian tồn lưu nước thải tối ưu từ 10 - 60 ngày (Bitton, 1999) Theo Hồ Thị Lan Hương (2003), điều kiện Việt Nam, thời gian lưu phân động vật theo vùng trình bày Bảng Vệ sinh môi trường chăn nuôi 42 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 Bảng Thời gian lƣu phân động vật (Hồ Thị Lan Hƣơng, 2003) Nhiệt độ trung bình mùa đông 10-15 5-20 >=20 Vùng Vùng núi phía Bắc Hầu Nam BỘ Thời gian lưu (ngày) 60 50 40 - Các độc tố: Theo Bilton (1999) hoạt đông vi khuẩn sinh metan chịu ảnh hưởng số độc chất oxy, ammonia, clo, hợp chất vòng benzen, formaldehyde, axit bay hơi, axit béo, kim loại nặng, Khi hàm lượng loại có hầm ủ túi ủ biogas vượt giới hạn định giết chết vi khuẩn Theo Hồ Thị Lan Hương (2003) điều kiện tối ưu cho q trình phân hủy kỵ khí tạo khí sinh học cho bảng Bảng Điều kiện tối ƣu cho trình phân hủy tạo khí sinh học (Hồ Thị Lan Hƣơng 2003) Yếu tố ảnh hƣởng Nhiệt độ (0C) pH Thời gian lưu phân động vật (ngày) Hàm lượng vật chất khô phân động vật (%) Tỷ lệ C : N Giá trị tối ƣu 30-40 6,5-7,5 30-60 7-9 30 : Theo Nguyễn Quang Khải (2004), sản lượng khí sinh học số nguyên liệu lượng phân nạp tính theo vùng khí hậu Việt Nam trình bày bảng bảng Bảng Sản lƣợng khí sinh học số nguyên liệu (Nguyễn Quang Khải 2004) Loại nguyên liệu Phân bò Phân trâu Phân heo Phân gia cầm Sản lƣợng khí hàng ngày (lít/nguyên liệu tƣơi) 20-32 20-32 40-60 50-60 Bảng Lƣợng phân nạp tính theo vùng khí hậu Việt Nam (dự án chƣơng trình khí sinh học cho ngành Chăn ni VN) Vùng Vùng núi phía Bắc Nam Bộ Vệ sinh môi trường chăn nuôi Lƣợng phân nƣớc pha loãng nạp (kg/m3/ngày) 25 33 43 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 2.3.2 Sử dụng ao hồ để xử lý nƣớc thải Sử dụng ao hồ để xử lý nước thải hình thức xử lý nước thải phương pháp sinh học cách ứng dụng trình tự làm ao hồ để xử lý nước thải Trong ao hồ hoạt động vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí, q trình cộng sinh vi khuẩn tảo trình sinh học chủ đạo Các q trình lý học, hóa học gồm tượng pha loãng, lắng, hấp thụ, kết tủa, phản ứng hóa học, diễn Quần thể động thực vật ao hồ đóng vai trò quan trọng q trình vơ hố hợp chất hữu nước thải Đầu tiên, vi sinh vật phân hủy chất hữu phức tạp thành chất hữu đơn giản vô cơ, đồng thời trình quang hợp chúng lại giải phóng oxy cung cấp cho cá Cá bơi lội khuấy trộn nước có tác dụng tăng tiếp xúc oxy với nước, thúc đẩy hoạt động, phân huỷ vi sinh vật Tuỳ theo diện oxy ao hồ mà người ta phân chia loại ao hồ để xử lý nước thải thành ao hiếu khí , ao thục, ao tùy nghi, ao kỵ khí Ngày nay, người ta sử dụng ao hồ để xử lý nước thải đồng thời tái sử dụng chất dinh dưỡng nước thải để sản xuất tảo sản xuất cá Nước thải chăn ni heo thải trực tiếp vào ao hồ xử lý hầm, túi biogas sau cho thải vào ao Trong ao hồ, từ mặt ao xuống đáy ao chia làm vùng: - Vùng hiếu khí: Đặc trưng hệ cộng sinh vi khuẩn tảo, nguồn oxy cho hoạt động cung cấp oxy khí trời thơng qua q trình trao đổi tự nhiên bề mặt ao oxy tạo qua trình quang hợp tảo Vi khuẩn hiếu khí sử dụng oxy để phân hủy chất hữu thành chất dinh dưỡng CO2 cho tảo sử dụng để quang hợp - Vùng ky khí khơng bắt buộc: Đặc trưng hoạt động vi khuẩn kỵ khí khơng bắt buộc Ờ vùng có khu hệ sinh vật phong phú, gồm giống Pseudomonas, Bacillu, Flavobacterium, Achromobacter, Các vi khuẩn phân giải chất hữu thành nhiều chất trung gian khác, cuối CO2 nước, đồng thời tạo tế bào mới, chúng sử đụng O2 tảo loài thực vật nước sinh Các sinh vật nitrat hoá oxy hố amon ammoniac thành nitrat, nhóm khác có lác dụng khử nitrat thành nitơ phân tử (N2) - Vùng kỵ khí: Đặc trưng hoạt động vi khuẩn kỵ khí phân hủy chất hữu lắng đọng đáy ao Các sản phẩm phân huỷ kỵ khí trước tiên axit hữu sau thành NH3, H2S, CH4, H2, CO2 Theo Đinh Thế Lộc (2004), kết hợp chăn nuôi thuỷ sản sử dụng biogas để xử lý chất thải chăn nuôi bã thải biogas để nuôi cá góp phần vào việc phát triển kinh tế người dân, đồng thời hạn chế ô nhiễm môi trường Bã thải lỏng bã thải đặc hầm ủ biogas có hàm lượng đạm, lân ka li cao Nếu kết hợp biogas ni cá diện tích mặt ao phải thích hợp với số lượng heo nuôi để lấy phân nạp vào Vệ sinh môi trường chăn nuôi 44 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 hầm túi biogas Ao nuôi cá bã thải biogas phải có mực nước sâu từ 1,52,5m, mật độ thả cá 5-7 con/m2 Nếu ni khoảng 30-35 heo thịt có trọng lượng trung bình 60 kg phân chúng xử lý hầm biogas tích l2m3 diện lích mặt ao 1.000 m2 - 1500 m2 phù hợp, mật độ thả cá 5-7 con/m2 Nếu bã thải hầm biogas dùng làm nguồn thức ăn chủ yếu cá ăn tinh chiếm 70% cấu loại cá ao, lại cá ăn tạp Vệ sinh môi trường chăn nuôi 45 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 KQHT 7: XÁC ĐỊNH VIỆC TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI CHĂN NUÔI Việc tái sử dụng chất thải vật nuôi thông qua hệ sinh thái tự nhiên hay hoạt động người xem vấn đề quan trọng nhiều trường hợp đóng vai trò định can thiệp vào phát triển lĩnh vực chăn nuôi Chất thải chăn nuôi không xử lý mức gây ô nhiễm môi trường Tuy nhiên chất thải chăn nuôi có chứa lượng lớn lượng, đạm chất khoáng kali, photpho, canxi phân bón có giá trị nơng nghiệp Cho nên việc tái sử dụng giá trị chất thải chăn ni góp phần bảo vệ tài ngun thiên nhiên bảo vệ môi trường Mục tiêu việc tái sử dụng chất thải chăn nuôi xử lý chất thải giữ lại chất dinh dưỡng có giá trị để tái sử dụng Các chất dinh dưỡng gồm Carbon, Nitrogen, Phospho khoáng vi lượng Chúng tái sử dụng để: TRỒNG TRỌT Các chất thải chăn ni sử dụng để làm phân bón cải tạo đất Tuy nhiên, sử dụng chất thải chưa xử lý đạt hiệu khơng cao trồng hấp thu chất dinh dưỡng dạng vô (ví dụ NO3 PO43-), vi khuẩn ký sinh trứng chất thải chưa xử lý lây nhiễm cho người sử dụng tiêu thụ sản phẩm THỨC ĂN GIA SÖC Chất thải chăn nuôii sử dụng làm thức ăn gia súc nhiều phân gà phân gà chứa dưỡng chất cao nhất, việc thu gom dự trữ phân thuận tiện, vi sinh vật phân gà ảnh hưởng đến người heo Phân gà thường dùng làm thức ăn cho bò Việc sử dụng phân gà làm thức ăn cần ý số điểm sau: - Phân gà phải khơng có vật có hại (kim khí, đất cát, ) nên có thức ăn thừa, chất lót chuồng phân Khi thu gom phân nên lấy lớp bên trên, khơng lấy lớp phía Nếu có đất làm tỷ lệ tro phân cao, tro > 20% không sử dụng làm thức ăn gia súc - Nếu đàn gà sử dụng thuốc kháng sinh để ngừa bệnh phải ngưng sử dụng thuốc trước lấy phân 15 ngày - Phân phải xử lý trước cho ăn để diệt mầm bệnh vi khuẩn, trứng ký sinh trùng - Tỷ lệ phân gà thường dùng phần 30% DM thay đổi tùy theo đối tượng vật nuôi Vệ sinh môi trường chăn nuôi 46 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 - Bò sữa cao sản: sử dụng 30% DM, ngày cho ăn -6 kg DM/con - Bò thịt: sử dụng 30% DM - Cừu: phân gà có tỷ lệ đồng cao nên dễ gây ngộ độc cừu nên thường sử dụng 10% DM - Nên thêm vào phân gà thức ăn giàu lượng để gia tăng dưỡng chất mật đường (10-40%), bắp, cám, - Nên bổ sung thêm chất làm gia tăng tính ngon miệng mật đường - Nên tập cho gia súc ăn có phân gà từ từ khoảng - ngày, sau cho ăn phân gà SẢN XUẤT BIOGAS Biogas xem nguồn lượng chỗ thay dầu hỏa, củi, Biogas hỗn hợp khí bao gồm methane (khoảng 65%), CO2 (khoảng 30%) NH3, H2S chất khí khác Năng lượng biogas chủ yếu từ khí methane Chất thải hầm ủ Biogas giàu chất dinh dưỡng nguồn phân bón có giá trị Chất thải lỏng biogas dùng để nuôi tảo phiêu sinh động vật để làm thức ăn cho cá bón thẳng xuống ao cá Chất thải rắn phơi khơ làm phân bón, thức ăn cho cá dùng để nuôi trùng đỏ (perinyx excavatus) Trùng đỏ sử dụng làm thức ăn cho cá gia cầm SẢN XUẤT THỦY SẢN Ở nước ta chất thải chăn nuôi tái sử đụng sản xuất thủy sản để sản xuất tảo, thủy sinh thực vật (bèo, lục bình, ) ni cá Vệ sinh môi trường chăn nuôi 47 Trường đại học Trà Vinh QT 7.1/PTCT - BM7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Đình Vượng, Đặng Xuân Bình, Nguyễn Văn Sửu, Phạm Thị Phương Lan Giáo trình vệ sinh gia súc NXN Nông nghiệp Hà Nội, 2007 Cục Thú y Pháp lệnh Thú y NXB Nông nghiệp Hà Nội, 2004 Đỗ Ngọc Hoè, Nguyễn Minh Tâm Giáo trình vệ sinh vật nuôi NXB Hà Nội, 2005 Lăng Ngọc Huỳnh Vệ sinh môi trường chăn nuôi Đại học Cần Thơ Lê Viết Ly Sinh lý gia súc Giáo trình Cao học Nông nghiệp NXB Nông nghiệp Hà Nội, 1995 Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh Giáo trình vệ sinh môi trường chăn nuôi, Đại học Cần Thơ Châu Bá Lộc, Trần Ngọc Bích Bài giảng vệ sinh gia súc, Đại học Cần Thơ Vệ sinh môi trường chăn nuôi 48 ... quality) III VI SINH VẬT CÓ TRONG NƢỚC Đánh giá vệ sinh nguồn nước phải kết hợp chặt chẽ điều tra thực địa với việc kiểm nghiệm, phân tích mẫu nước Bảng 2.2: Đánh giá vệ sinh nguồn nƣớc tiêu sinh vật... khơi) khoảng 12-13g NaCl/lít ven bờ Do nước biển mặn nên hạn chế phát triển vi sinh vật ký sinh trùng Do nước biển khơng thể sử dụng nước sinh hoạt cho gia súc 4.2 Vệ sinh nƣớc uống cho gia súc... động gia súc có nhu cầu Vệ sinh mơi trường chăn ni 18 Trường đại học Trà Vinh KQHT QT 7.1/PTCT - BM7 VỆ SINH MÔI TRƢỜNG ĐẤT TRONG CHĂN NUÔI I Ý NGHĨA CỦA VỆ SINH ĐẤT TRONG CHĂN NI Đất (hay thổ