c. Xử lý bằng sinh học
1.3.1. Tiêu hủy phân và mùi hô
Một số vi sinh vật hữu ắch có khả năng phân giải và ựồng hóa các chất thải ựộng vật như phân, nước tiểu. Quá trình phân giải này tạo thành các thành phần trao ựổi chất có tác dụng khử mùi trong chuồng trại như axit hữu cơ (trung hòa và cố ựịnh NH3), rượu (trung hòa mùi lạ và diệt virusẦ), các enzyme, các chất loại kháng sinhẦđặc biệt, vi sinh vật ựồng hóa phân nước tiểu ựể tạo thành protein của chắnh bản thân chúng, nguồn protein vi sinh vật này ựược ựông vật sử dụng.
a. Sự lên men tiêu hóa phân
Các vi sinh vật có ắch trong lớp ựộn lót sẽ bám quanh phân và tiết ra các
enzyme ngoại bào ựể thực hiện quá trình phân giải bằng sự oxi hóa và lên men. Quá trình lên men phân giải phân trong chuồng nuôi là lên men hiếu khắ, với sự tham gia của oxi ựã làm cho các thành phần hydratcacbon và các hợp chất có chứa cacbon bị oxi hóa tạo ra năng lượng thông qua quá trình oxi hóa photphoryl hóa. Năng lượng trong các mạch cacbon ựược giải phóng hoàn toàn và giải phóng ra CO2 và nước.
Như vậy có thể thấy một lượng nhỏ chất dinh dưỡng trong phân cần cho quá trình trao ựổi chất tế bào sẽ ựược vi sinh vật hấp thu làm chất dinh dưỡng cho sự sinh trưởng phát triển của chúng, ựặc biệt trong ựó có sự sinh tổng hợp thành protein của tế bào, còn phần lớn các chất dinh dưỡng bị phân giải tạo năng lượng, giải phóng ra CO2, nước và một số hợp chất hữu cơ khác nhau.
Các chất khắ mà trong ựó chủ yếu là khắ CO2 và nước sẽ bị tán phát vào không khắ. Một lượng nhỏ hợp chất hữu cơ như các axit hữu cơ, rượu, aldehyd, esterẦvà một số chất khoáng hữu cơ sẽ tắch lại trong ựệm lót và dần cũng bị lợi dụng hoặc phân hủy
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 18 Chúng ta thử làm một phép tắnh ựơn giản như sau: Chuồng có diện tắch 12m2 nuôi 10 con lợn, mỗi năm thải trung bình 5kg/con/ngàyx10conx 365ngày = 18.250 kg phân; Lượng phân tươi thải ra lớn nhưng hàm lượng nước cao (90%) nên lượng vật chất khô chỉ là khoảng 10%. Vậy lượng vật chất khô sẽ là 18250kg x 10% =1.825 kg. Khối lượng này sẽ ựược vi sinh vật có ắch hấp thu một phần, phần còn lại sẽ tiến hành sự lên men oxi hóa ựể biến hầu hết các hợp chất hữu cơ có trong phân (chiếm khoảng 94% vật chất khô) thành CO2 và nước, chỉ còn lại khoảng 6% vật chất khô là xơ và hợp chất khoáng hữu cơ. Cho nên, lượng phân sau khi phân hủy còn lại là 1825kg x 6% = 109,5kg/năm. Số lượng này tồn tại trong nền chuồng không lớn, và ở dạng không ô nhiễm, nên chuồng nuôi không có mùi và sạch sẽ.
b. Sự khử mùi hôi và khắ ựộc
Việc khử mùi hôi và khắ ựộc trong ựộn lót là do tác dụng hấp phụ vật lý của ựộn lót và của ánh sáng, nhưng tác dụng khử mùi thối của vi sinh vật hữu ắch sử dụng trong chế phẩm vi sinh tổng hợp mới là chủ yếu.
Vấn ựề khử mùi hôi và khắ ựộc ựược ựặt ra mạnh trong những năm gần ựây khi chăn nuôi phát triển với tốc ựộ nhanh gây ô nhiễm lớn môi trường chăn nuôi. Trong chuồng nuôi tắch tụ nhiều khắ ựộc như NH3, CH4, N2O, H2S, CO2 làm cho vật nuôi dễ sinh các bệnh ựường hô hấp, ảnh hưởng ựến sinh trưởng, tiêu tốn thức ăn lớn, bị tổn thất về kinh tế, làm ảnh hưởng ựến sức khỏe của người chăn nuôi và những người xung quanh (Blanes-Vidal và cs., 2008)[30]. Theo báo cáo, tỷ lệ tăng trọng của lợn giảm 12% khi tiếp xúc với ammonia ở nồng ựộ 50 ppm, tuy nhiên không quan sát thấy bệnh tắch ở ựường hô hấp. Ở nồng ựộ 100 và 150 ppm, tỷ lệ tăng trọng của lợn giảm 30% và làm biến ựổi nhung mao ở khắ quản (Drummond et al., 1980)[38]. Lợn con cho thấy khả năng giảm sức ựề kháng ựối với các vi khuẩn ựường hô hấp (Drummond et al., 1981)[39]. Ammonia còn ựược cho là nguyên nhân gây nên các triệu chứng viêm khớp, apxe và hội chứng stress ở lợn (Donham, 1991)[37].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 19 Cơ chế hình thành chất gây thối: NH3 chủ yếu tạo ra từ sự phân giải ure và axit uric trong nước tiểu của các vi khuẩn và sự khử NH3 từ axit amin trong phân do các vi khuẩn có hại và gây bệnh như các vi khuẩn gam âm có men khử NH3 của các axit amin như E.coli, Salmonella, tụ cầuẦ. H2S ựược hình thành do vi khuẩn khử axit amin lysine, cysteine; Sự hình thành các amin hữu cơ rất ựộc và thối do các vi khuẩn lên men thối rữa ựã khử cacboxin (CO2) một số loại axit amin ựể tạo thành
Sự giải phóng NH3 phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt ựộ, cấu trúc nền, mức ựộ vệ sinh chuồng trại, khẩu phần ănẦ(Bủscher và cs. 1994)[31] Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào ựộ pH, nếu ựộ pH trên 7 sự giải phóng nhanh, dưới 7 giải phóng chậm (ựộ pH phân gà lợnẦkhoảng 8,5 )
Sự khử các chất khắ thối, ựộc trong chuồng nuôi của lớp ựộn lót lên men vi sinh vật là nhờ sự tác ựộng của nhiều nhân tố. Cụ thể là:
- Khống chế nguồn phát sinh khắ: Sử dụng dịch lên men ựể lên men thức ăn gia súc sẽ tăng cường sự tiêu hóa hấp thu thức ăn, nên một mặt làm giảm lượng phân thải ra mặt khác làm giảm thải các chất dinh dưỡng (protein axit amin... ) trong phân, do ựó làm giảm sự hình thành các khắ thối ựộc.
+ Tác dụng khử khử mùi hôi và khắ ựộc quan trọng nhất là do vi sinh vật. Vi sinh vật có ắch thực hiện sự giảm mùi theo hai cách:
+ Ức chế và khử vi khuẩn có hại, lên men gây thối trong ựộn chuồng do tác dụng cạnh tranh của vi sinh vật có lợi.
Trong thành phần của tổ hợp vi sinh vật ựược ựưa vào xử lý ựộn chuồng có những chủng có thể sử dụng các khắ ựộc làm nguồn dinh dưỡng cho sự sinh trưởng phát triển của mình, do ựó mà góp phần làm giảm nhanh khắ ựộc trong ựệm lót (phân mới thải ra ựã có nhiều khắ thối ựộc do sự lên men của các vi khuẩn thối rữa trong ruột già ựộng vật).
Sự lên men oxi hóa của vi sinh vật ựể phân giải phân thành các chất không có mùi. đó là sự oxi hóa triệt ựể các chất dinh dưỡng trong phần ựể thu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 20 năng lượng và tạo ra CO2 và nước. Nhờ ựó mà có thể giảm lượng lớn khắ ựộc trong chuồng nuôi.