BÀI 6 : XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI
6.2. Ứng dụng công nghệ sinh học và một số phương pháp khác để xử lý chất
lý chất thải
- Mục tiêu của xử lý sinh học nước thải là lọai bỏ các chất ô nhiễm bởi q trình chuyển hóa và tổng hợp sinh khối trong các tác nhân sinh học hay làm đông tụ và loại bỏ các chất rắn dạng keo khơng có khả năng kết tủa. Quá trình phân giải các chất hữu cơ tạo thành các chất đơn giản như CH4, CO2, H2O, NH3, khí NOx… và cuối cùng chúng sẽ bị loại bỏ khỏi dòng nước thải bằng quá trình lắng bùn, chuyển thành dạng bền vững khơng độc của các hợp chất hữu cơ và vơ cơ hịa tan và loại bỏ các chất dinh dưỡng (N, P) trong nước thải.
6.2.1. Hồ sinh học
Trong thực tế, người ta có thể sử dụng các hồ tự nhiên nhờ hệ thống tác nhân sinh vật nước để xử lý nước thải. Các hồ tự nhiên là những hố thóang khí bề mặt ở đó các cộng đồng sinh vật nước như tảo, nấm, vi khuẩn, nguyên sinh động vật… hay các lòai thực vật bậc cao phát triển. Nước thải có thể là một nguồn cung cấp dinh dưỡng cho quá trình phát triển của các sinh vật nước này. Theo chiều sâu của hồ từ trên xuống có thể chia ra thành 3 vùng. Trên cùng, giáp với bề mặt thống khí là vùng hiếu khí. Đây là khu vực cư trú chủ yếu của các sinh vật hiếu khí. Tiếp xuống, ở vùng giữa là vùng kỵ khí tùy nghi, là khu vực của các vi sinh vật kỵ khí linh họat có thể phân giải cơ chất theo kiểu kỵ khí hoặc hiếu khí.
Dưới cùng, đáy hồ là vùng kỵ khí, nơi mà chỉ có các sinh vật kỵ khí phát triển. ở vùng trên, các sinh vật hiếu khí trên bề mặt hồ oxy hóa các chất hữu cơ thành các sản phẩm cuối cùng như CO2, H2O, NH3 nhờ nguồn oxy khơng khí tiếp nhận từ khơng khí thơng qua bề mặt thóang… Oxy khơng khí bổ sung trong hồ sinh vật tự nhiên là do khuếch tán qua mặt thoáng của hồ và do các loại thực vật quang hợp, chủ yếu là tảo tạo nên. Ngồi ra, trong hồ sinh vật có thể sử dụng kết hợp với một số mục đích khác như ni cá, tảo hay lưu trữ nước để tưới cho cây trồng, chính vì vậy hồ sinh vật thường được sử dụng rộng rãi nhất là trong hệ thống kinh tế trang trại VAC. Sử dụng hồ sinh vật, không cần đầu tư vốn cao, quá trình vận hành đơn giản do tận dụng ao hồ tự nhiên và không cần người vận hành thường xuyên. Hồ sinh học có thể phân thành 1 số loại khác nhau như hồ oxy hóa cấp 3 hồ làm sạch lần cuối- Polishing pond), hồ sục khí nhân tạo (Airation pond) hay hồ oxy hố tùy nghi (facultative pond).
39
6.2.2. Khí sinh học
Trong thực tiễn, tùy điều kiện từng nơi, từng quy mơ trang trại có thể sử dụng loại cơng trình khí sinh học (KSH)cho phù hợp. Xử lý chất thải chăn ni bằng cơng trình khí sinh học KSH được đánh giá là giải pháp hữu ích nhằm giảm khí thải methane (Khí có khả
năng gây hiệu ứng nhà kính) và sản xuất năng lượng sạch. Đến năm 2014, với trên
500.000 cơng trình KSH hiện có trên cả nước đã sản xuất ra khoảng 450 triệu m3 khí gas/năm. Theo thơng báo quốc gia lần 2, tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án này khoảng 22,6 triệu tấn CO2, chi phí giảm đối với vùng đồng bằng là 4,1 USD/tCO2, đối với miền núi 9,7 USD/tCO2, mang lại giá trị kinh tế khoảng 1.200 tỷ đồng về chất đốt. Hiện nay, việc sử dụng hầm Biogas đang được người chăn ni quan tâm vì vừa bảo vệ được mơi trường vừa có thể thay thế chất đốt hoặc có thể được sử dụng cho chạy máy phát điện, tạo ra điện sinh hoạt gia đình và điện phục vụ trang trại.
Cơng trình khí sinh học góp phần giảm phát thải theo 3 cách sau:
Thứ nhất: Giảm phát thải khí methane từ phân chuồng;
Thứ hai: Giảm phát thải khí nhà nhà kính do giảm sử dụng chất đốt truyền thống; Thứ ba: Giảm phát thải khí nhà kính do sử dụng phân từ phụ phẩm KSH thay thế
phân bón hóa học. Như vậy nhờ có cơng trình khí sinh học mà lượng lớn chất thải chăn nuôi trong nông hộ sẽ được xử lý tạo ra chất đốt và chính điều đó sẽ góp phần giảm phát thải khí nhà kính rất hiệu quả.
6.2.3. Khử mùi hơi, dùng độn lót sinh thái
♦ Khử mùi hơi
Khống chế ô nhiễm mùi trong chăn nuôi là công việc phải thực hiện thường xuyên. Để khống chế mùi chủ yếu dựa theo 3 hướng giải quyết :
- Ức chế sự hình thành mùi: các chất gây mùi nói chung là sản phẩm của sự phân giải sinh học các chất thải, cho nên về ngun lý, để kiểm sóat ơ nhiễm mùi cần ức chế q trình phân giải vi sinh vật theo hướng giảm các quá trình tạo khí sinh mùi. Kiểm sốt các yếu tố mơi trường như giảm nhiệt độ, độ ẩm... của khu vực chăn nuôi và lưu trữ chất thải hay sử dụng các chất ức chế khác như điều chỉnh pH, bổ sung các men vi sinh, các chủng vi sinh vật....
40
- Giảm sự phát tán mùi vào khơng khí : Biện pháp đơn giản nhất để hạn chế sự phát tán các chất gây mùi là thu gom nhanh chóng và triệt để chất thải ngay sau khi thải ra, tránh sự ứ đọng chất thải trên nền chuồng ni, trên mặt đất. Cần che kín các bể chứa chất thải, giảm mặt thóang giữa 2 pha lỏng và khí trong các thiết bị ưu tữ nước thải nhằm hạn chế sự trao đổi qua lại các chất gây mùi giữa bề mặt hoáng của bể chứa nước thải với mơi trường khơng khí.
- Làm sạch khí, loại bỏ các khí gây mùi ra khỏi khơng khí bằng các kỹ thuật tách khí như hấp phụ, hấp thụ và hóa lỏng khí.
♦ Chăn ni trên nền độn lót lên men vi sinh :
Gần đây người ta đã phát triển thành công một công nghệ chăn ni sinh thái khơng có chất thải dựa trên nền tảng cơng nghệ lên men vi sinh độn lót nền chuồng. Cơng nghệ này có những lợi ích to lớn mà nó mang lại và nhờ sự tiện lợi trong việc áp dụng vào sản xuất ở bất cứ quy mô chăn nuôi nào. Đây thực sự là một cơng nghệ chăn ni khơng chất thải vì tồn bộ phân và nước giải nhanh chóng được vi sinh vật phân giải và chuyển thành nguồn thức ăn protein sinh học cho chính gia súc. Hơn nữa, chăn ni theo cơng nghệ này không phải dùng nước rửa chuồng và tắm cho gia súc nên khơng có nước thải từ chuồng nuôi gây ô nhiễm nguồn nước và mơi trường xung quanh. Trong chuồng ni khơng có mùi hơi thối bởi vì VSV hữu ích trong chế phẩm sử dụng đã cạnh tranh và tiêu diệt hết các vi sinh vật có hại và sinh mùi khó chịu. Vì khơng sử dụng nước rửa và tắm cho gia súc nên trong chuồng khơng có chỗ cho muỗi sinh sơi và vì VSV nhanh chóng phân giải phân nên cũng khơng có chỗ cho ruồi đẻ trứng. Nhờ hệ VSV vật hữu ích tạo được bức tường lửa ngăn chăn các VSV gây bệnh nên chăn nuôi theo công nghệ này hạn chế được tới mức thấp nhất sự lây lan bệnh tật giữa gia súc với nhau cũng như giữa gia súc với người.
Cũng nhờ những lợi thế về mặt vệ sinh và môi trường trên mà sản phẩm chăn ni có độ vệ sinh an tồn thức phẩm rất cao. Hơn nữa chất lượng sản phẩm rất tốt nhờ đảm được các điều kiện tốt nhất về animal welfare, con vật được vận động nhiều, không bị stress hay bệnh tật, lại tiêu hóa và hấp thu được nhiều axit amin. Thịt mềm, có màu, mùi và vị ngọt tự nhiên nên được người tiêu dùng đánh giá cao.
Về mặt kinh tế, đây là một công nghệ đưa lại hiệu quả cao nhờ tiết kiệm được 80% nước dùng (chỉ dùng nước cho uống và phun giữ ẩm), tiết kiệm được 60% sức lao động
41
chăn nuôi (không phải tắm cho gia súc, không phải rửa chuồng và dọn phân), tiết kiệm được 10% thức ăn (nhờ lợn ăn được nguồn VSV sinh ra trong độn lót khơng những cung cấp nguồn protein chất lượng cao về dinh dưỡng và cịn là một nguồn probiotics có tác dụng kích thích tiêu hóa và kích thích VSV có lợi trong đường ruột phát triển), giảm thiểu được chi phí thuốc thú y (do lợn ít khi bị bệnh và chết). Theo tính tốn ở Trung Quốc thì mỗi con lợn thịt chăn nuôi theo công nghệ này tiết kiệm được khoảng 150 tệ (khoảng 400.000 VNĐ). Đó là chưa tính đến khả năng bán được các sản phẩm chăn nuôi sinh thái với giá cao hơn bình thường.