PHẦN 2. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
2.3. Cơ sở khoa học xử lý chất thải chăn nuôi chống ô nhiễm môi trường
2.3.1. Chất thải rắn và lỏng
* Phân
Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ được và thải ra ngoài cơ thể. Trong phân chứa một lượng lớn các chất như Nitơ, Phốt pho, Kali, Kẽm, Đồng. Các khoáng chất dư thừa cơ thể không sử dụng như P2O5, K2O, CaO, MgO phần lớn đều xuất hiện trong phân. Tùy theo loại gia súc, thức ăn, độ tuổi, khẩu phần ăn khác nhau mà lượng phân thải ra cũng sẽ khác nhau cả về khối lượng lẫn thành phần. Gia súc ở những độ tuổi khác nhau có khả năng tiêu hoá và nhu cầu cơ thể khác nhau. Do vậy, lượng phân thải ra trong một ngày đêm sẽ không giống nhau.
Bảng 2.5. Lượng phân trung bình của gia súc trong một ngày đêm
Loại gia súc Phân kg/con.ngđ Nước tiểu kg/con.ngđ
Trâu 18 – 25 8,0 – 12,0
Bò 15 – 20 6,0 – 10,0
Ngựa 12 – 18 4,0 – 6,0
Lợn < 10kg 0,5 – 1,0 0,3 – 0,7
Lợn 15-45kg 1,0 – 3,0 0,7 – 2,0
Lợn 45-100kg 3,0 – 5,0 2,0 – 4,0
Dê 1,5 – 2,5 0,6 – 1,0
Nguồn: Lăng Ngọc Huỳnh (2001) Thành phần hóa học của phân phụ thuộc nhiều vào dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm…
Bảng 2.6. Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc, gia cầm Phân loại gia
súc, gia cầm Mức Nitơ (%) P2O5 (%) K2O (%) C/N
Trâu Tối đa 0,358 0,205 1,600 20
Tối thiểu 0,246 0,115 1,129 18
Trung
bình 0,306 0,171 1,360 19
Bò Tối đa 0,380 0,294 0,992 19
Tối thiểu 0,302 0,164 0,424 17
Trung
bình 0,341 0,227 0,958 18
Lợn Tối đa 1,200 0,900 0,600 22
Tối thiểu 0,450 0,450 0,350 20
Trung
bình 0,840 0,850 0,580 21
Gà Tối đa 2,000 0,950 1,720 17
Tối thiểu 1,800 0,450 1,210 15
Trung
bình 1,900 0,850 1,421 16
Nguồn: Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương (2003)
Ngoài ra, trong thành phần phân gia súc nói chung và phân lợn nói riêng còn chứa các loại vi rút, vi khuẩn, trứng giun sán… và nó có thể tồn tại vài ngày đến vài tháng bên ngoài môi trường gây ô nhiễm đất, nước đồng thời còn gây hại cho sức khỏe của con người và vật nuôi. Theo quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước của Lê Trình đã thống kê các loại vi khuẩn gây bệnh trong phân gia súc, gia cầm như sau:
Bảng 2.7. Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng có trong phân gia súc và điều kiện tiêu diệt
Tên vi trùng, ký sinh trùng
Khả năng gây bệnh
Điều kiện tiêu diệt
Nhiệt độ ( oC) Thời gian (phút)
Salmonella typhi Thương hàn 55 30
Salmonella paratyphi Phó thương hàn 55 30
Shigella spp Lị 55 60
Vibrio Cholera Tả 55 60
Escherichia coli Viêm dạ dày, ruột 55 60
Hepatite A Viêm gan 55 3 - 5
Tenia Soginata Sán 50 3 - 5
Micrococcus var Ung nhọt 54 10
Streptococcus Sinh mủ 50 10
Ascarie cumbricoides Giun đũa 50 60
Mycobacterium Lao 60 20
Tubecudsis Bạch hầu 55 45
Corynerbarterium Bại liệt 65 30
Diptheriac Sởi 45 10
Polio virus Hominis Giun tóc 55 10
Coiardia lomblia Sán bò 60 30
Trichuris trichiura Sán lợn 60 30
Nguồn: Lê Trình (1997)
* Xác súc vật chết
Xác súc vật chết do bệnh luôn là nguồn gây ô nhiễm chính cần phải được xử lý để nhằm tránh lây lan cho con người và vật nuôi.
* Thức ăn thừa, vật liệu lót chuồng và các vật chất khác Loại chất này có thành phần đa dạng gồm: Cám, bột ngũ cốc, bột tôm, bột cá, các khoáng chất bổ sung, rau xanh, các loại kháng sinh, rơm rạ,…
* Nước thải chăn nuôi
Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm nước thải của gia súc, nước vệ sinh gia súc, chuồng trại. Đây là một nguồn chất thải ô nhiễm nặng. Mức độ ô nhiễm chất thải chăn nuôi khác nhau tùy theo cách thức làm vệ sinh chuồng trại khác nhau (Có hốt phân hay không hốt phân trước khi tắm rửa, số lần tắm rửa cho gia súc và vệ sinh chuồng trại trong một ngày…). Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải từ các ngành công nghiệp khác (Axít, kiềm, kim loại nặng, chất ôxy hóa, hóa chất công nghiệp,…) nhưng chứa nhiều vi khuẩn, ấu trùng, giun sán có nguy cơ gây ra nhiều ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ con người. Trong nước thải, chất hữu cơ chiếm 70 – 80% gồm cellulose, protit, axít amin, chất béo, hydrat cacbon. Các chất vô cơ chiếm 20 – 30% gồm cát, đất, muối, urê, amonium (Phạm Thị Ngọc Lan, 2001).
2.3.2. Khí thải
* Mùi hôi chuồng nuôi là do hỗn hợp khí được tạo ra từ quá trình lên men phân hủy phân, nước tiểu gia súc, thức ăn dư thừa…Cường độ của mùi phụ thuộc mức độ thông thoáng của chuồng nuôi, tình trạng vệ sinh, mật độ nuôi, điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm. Thành phần các chất khí trong chuồng nuôi cũng biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy các chất hữu cơ, thành phần thức ăn, hệ thống vi sinh vật và sức khỏe của vật nuôi.
* Sự hình thành khí chuồng nuôi NH3 và H2S được hình thành chủ yếu từ quá trình phân hủy của phân do các vi sinh vật gây mùi hôi, ngoài ra NH3 còn được sinh ra từ sự phân giải urê từ nước tiểu. Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy chất thải hữu cơ, tùy theo thành phần của thức ăn, hệ thống vi sinh vật và tình trạng sức khỏe của vật nuôi. Khí sinh ra chủ yếu là NH3, H2S, CH4 và CO2. Theo Phạm Thị Ngọc Lan, trong từ 3 – 5 ngày đầu, mùi hôi sinh ra rất ít do vi sinh vật chưa phát triển mạnh. Nhóm –NH2 của amin được tách ra để hình thành NH3.
Quá trình khử amin:
Alanine Axít lactic + NH3
Serine Axít pyruvic + NH3 NH3
Protein H2S
Indole Scatole phenol Axít hữu cơ mạch ngắn
Quá trình phân giải urê:
CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3
(NH4)4CO3 ít bền vững nên dễ bị phân hủy tiếp (NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O
* Phân loại khí chuồng nuôi Theo Trương Thanh Cảnh, các khí sinh ra từ chăn nuôi được chia thành các nhóm sau:
+ Nhóm các khí kích thích: Những khí này có tác hại gây tổn thương đường hô hấp và phổi, đặc biệt là gây tổn thương niêm mạc của đường hô hấp.
Nhất là NH3 gây nên hiện tượng kích thích thị giác, làm giảm thị lực.
+ Nhóm các khí gây ngạt: Các chất khí gây ngạt đơn giản (CO2 và CH4):
Những chất khí này trơ về mặt sinh lý. Đối với thực vật, CO2 có ảnh hưởng tốt, tăng cường khả năng quang hợp. Nồng độ CH4 trong không khí từ 45% trở lên gây ngạt thở do thiếu ôxy. Khi hít phải khí này có thể gặp các triệu chứng nhiễm độc như: Co giật, ngạt, viêm phổi.
Các chất khí gây ngạt hóa học (CO): Là những chất khí gây ngạt bởi chúng liên kết với Hemoglobin của hồng cầu máu làm ngăn cản quá trình thu nhận hoặc quá trình sử dụng ôxy của các mô bào.
Nhóm các khí gây mê: Những chất khí (Hydrocacbon) có ảnh hưởng nhỏ hoặc không gây ảnh hưởng tới phổi nhưng khi được hấp thu vào máu thì có tác dụng như dược phẩm gây mê.
Nhóm các chất khí khác: Những chất khí này bao gồm các nguyên tố và chất độc dạng dễ bay hơi. Chúng có nhiều tác dụng độc khác nhau khi hấp phụ vào cơ thể chẳng hạn như khí phenol ở nồng độ cấp tính.