Tài liệu Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tập trung tại huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang

HỌC VIÊN NÔNG NGHIÊP VIÊT NAM NGÔ THỊ AN TRANG NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA CHÊẾ PHẨM VI SINH VẬT HỮU HIỆU TRÊN NÊỀN ĐỆM LÓT SINH HỌC TRONG XỬ LÝ CHẤẾT THẢI CHĂN NUÔI GÀ TẬP TRUNG TẠI HUYỆN HIỆP HÒA, TỈNH BĂẾC GIANG Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã sôố: 60 44 03 01 Người hướng dẫẫn khoa học: TS. Trẫần Danh Thìn NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Trần Danh Thìn. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Ngô Thị An Trang i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Trần Danh Thìn đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Sau Đại học Học viện Nông Nghiệp Việt Nam cùng các Cô, Chú, các Anh, Chị lãnh đạo Ủy ban nhân dân huyện Hiệp Hòa, phòng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, phòng Tài Nguyên và Môi Trường, Trạm thú y, Trạm khí tượng, Chi cục Thống kê huyện cùng toàn thể bà con nông dân 26 xã, thị trấn trong huyện Hiệp Hòa đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập, nghiên cứu cũng như trong thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Ngô Thị An Trang MỤC LỤC ii Lời cam đoan......................................................................................................................i Lời cảm ơn.........................................................................................................................ii Mục lục.............................................................................................................................iii Danh mục các chữ viết tắt.................................................................................................v Danh mục các bảng..........................................................................................................vi Danh mục các hình..........................................................................................................vii Trích yếu luận văn..........................................................................................................viii Thesis abstract...................................................................................................................x Phần 1. Mở đầu................................................................................................................1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài.........................................................................................1 1.2. Mục đích nghiên cứu.............................................................................................2 1.3. Yêu cầu của đề tài..................................................................................................2 1.4. Ý nghĩa của đề tàı..................................................................................................2 1.4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học.......................................................................2 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn..........................................................................................2 Phần 2. Tổng quan tài liê êu..............................................................................................3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tàı......................................................................................3 2.1.2. Chất thải chăn nuôi................................................................................................3 2.2. Cơ sở pháp lý.........................................................................................................4 2.3. Cơ sở thực tiễn.......................................................................................................6 2.3.1. Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới..........................6 2.3.2. Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam..........................9 2.4. Tổng quan về công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM..............................................15 2.4.1. Giới thiệu về vi sinh vật hữu hiệu EM.................................................................15 2.4.2. Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM 16 2.4.3. Các dạng EM và công dụng của chúng...............................................................19 2.4.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và tại Việt Nam .........................................................................................................22 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.............................................................31 3.1. Địa điểm nghiên cứu............................................................................................31 3.2. Thời gian nghiên cứu...........................................................................................31 3.3. Đối tượng/vật liệu nghiên cứu.............................................................................31 3.4. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................31 3.5. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................32 iii 3.5.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp.................................................................32 3.5.2. Phương pháp thu thập tài liệu sơ cấp...................................................................32 3.5.3. Phương pháp xác định lượng phân thải ra của hai giống gà: gà siêu trứng và gà siêu thịt trong các thí nghiệm nghiên cứu..................................................32 3.5.4. Phương pháp đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi gà bằng đệm lót sinh học sử dụng chế phẩm VSV hữu hiệu..........................................................34 3.5.5. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong chăn nuôi...............................................................................36 3.5.6. Phương pháp xử lý số liệu...................................................................................36 Phần 4. Kết quả và thảo luâ ên........................................................................................37 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang...............37 4.1.1. Điều kiện tự nhiên...............................................................................................37 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội....................................................................................39 4.2. Tình hình chăn nuôi gà, mục đích sử dụng và xử lý chất thảı chăn nuôı gà tạı các nông hộ trong huyện hıệp hòa..................................................................42 4.2.1. Tình hình chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa........................................................42 4.2.2. Ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến môi trường sống...................................44 4.2.3. Tình hình sử dụng phân gia cầm tại các nông hộ................................................45 4.2.4. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi gà ở huyện Hiệp Hòa..................................46 4.3. Kết quả xác định lượng phân thải ra của giống gà siêu trứng và gà siêu thịt trong các thí nghiệm nghiên cứu...................................................................47 4.3.1. Lượng phân của số gà trong thí nghiệm..............................................................47 4.3.2. Lượng phân gà ước tính cho cả huyện Hiệp Hòa................................................49 4.4. Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi gà bằng đệm lót sinh học.............51 4.5. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong chăn nuôi gà....................................................................53 4.5.1. Hiệu quả đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu tốn.......................................................53 4.5.2. Hiệu quả kinh tế của việc chăn nuôi gà trên nền đệm lót sinh học......................54 Phần 5. Kết luận và kiến nghị.......................................................................................56 5.1. Kết luận................................................................................................................56 5.2. Kiến nghị.............................................................................................................56 Tài liệu tham khảo.........................................................................................................58 Phụ lục............................................................................................................................60 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt BOD Nghĩa Tiếng Anh Biochemical oxygen Demand Nghĩa Tiếng Việt Nhu cầu ôxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Effectiver Microoganisms Đệm bột Đệm bột + uống Đối chứng Đệm lỏng Đệm lỏng + uống Chế phẩm vi sinh vật ĐB ĐBU ĐC ĐL ĐLU EM EMRO KSH NĐ - NQ QCVN SBR TCVN EM Research Organization Sequencing Batch Reactor TT - BNN & PTNT triển Nông thôn Thông tư Bộ Tài nguyên và Môi TT - BTT & MT TVTS TVTS UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket trường Thực vật thủy sinh Thực vật thủy sinh Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hướng lên Ủy ban nhân dân UBND VMC hữu hiệu Tổ chức nghiên cứu về EM Khí sinh học Nghị định - Nghị quyết Quy chuẩn Việt Nam Phản ứng sinh học theo mẻ Tiêu chuẩn Việt Nam Thông tư Bộ Nông nghiệp và Phát Veterinary Medicine an Nutrition for Animals Thức ăn gia súc Vi sinh vật Xử lý nước thải VSV XLNT DANH MỤC CÁC BẢNG 2.1. Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi..............................................4 2.2. Một số những chất men bổ sung...................................................................12 2.3. Diễn biến của độ pH trong phân theo thời gian............................................27 2.4. Ảnh hưởng của chế phẩm EM đến nồng độ một số loại khí thải tại chuồng nuôi gà..............................................................................................28 v 4.1. Dân số trung bình phân theo giới tính và phân theo thành thị, nông thôn ......................................................................................................................42 4.2 Tình hình phát triển chăn nuôi gia cầm tại huyện Hiệp Hòa trong những năm gần đây.......................................................................................43 4.3. Đánh giá cảm quan của người dân về môi trường không khí xung quanh các khu vực trại chăn nuôi trong huyện Hiệp Hòa.............................45 4.4. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi gà.........................................................47 4.5. Lượng thức ăn ăn vào và phân tươi thải ra trong ngày của gà sinh sản ......................................................................................................................47 4.6. Ước tính lượng phân thải ra trong một vòng đời của gà sinh sản................49 4.7. Ước tính lượng phân gà thải ra trong một đời gà tại các trang trại gà trên địa bàn huyện hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang năm 2015..............................50 4.8. Hàm lượng một số chỉ tiêu sau khi xử lý chất thải chăn nuôi gà..................52 4.9. Kết quả tỷ lệ đẻ trứng và lượng thức ăn tiêu thụ của gà...............................53 4.10. Tính toán chi phí cho đàn gà đẻ trứng 200 con............................................54 vi DANH MỤC CÁC HÌNH 2.1. Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới.........................................7 2.2. Sơ đồ cấu tạo bể UASB.......................................................................................8 2.3. Sơ đồ chức năng của các vi sinh vật..................................................................17 4.1. Đánh giá chung của người dân về ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi gà đến môi trường sống xung quanh......................................................................44 4.2. Tình hình sử dụng phân gà tại một số nông hộ trong huyện Hiệp Hòa.............46 4.3. Hệ số thải phân thực nghiệm (K) của gà sinh sản.............................................48 4.4. Sơ bộ tính toán chi phí cho đàn gà đẻ trứng 200 con........................................55 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Ngô Thị An Trang Tên luận văn: “Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tập trung tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang” Chuyên ngành: Khoa học môi trường Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mã số: 60.44.03.01 1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu - Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý môi trường chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang, từ đó đề xuất giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi gà có hiệu quả, bảo vệ môi trường tại địa phương. - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Chất thải chăn nuôi gà tập trung và các loại chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh bắc Giang 2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng - Sử dụng phương pháp điều tra khảo sát thực địa kết hợp với bố trí thí nghiệm và phân tích trong phòng thí nghiệm. - Áp dụng các phương pháp phân tích thống kê toán học để bố trí thí nghiệm, lấy mẫu, xử lý số liệu và đánh giá kết quả đảm bảo yêu cầu khách quan và độ chính xác với sự hỗ trợ của một số phần mềm Excel và phần mềm IRRISTAT 4.0 3. Các kết quả chính 3.1. Tình hình chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa Tính đến thời điểm tháng 10/2015 toàn huyện Hiệp Hòa hiện nay có tổng cộng 272 nông hộ chăn nuôi gà quy mô lớn trên dưới 1000 con/nông hộ với tổng số gà trên 360.000 con. Trong đó, tập trung nhiều nhất là ở hai xã là Châu Minh và Lương Phong. 3.2. Kết quả xác định lượng phân thải ra của các loại gà trong thí nghiệm - Căn cứ vào lượng thức ăn ăn vào và lượng phân thải ra chúng tôi tính toán được hệ số thải phân thực nghiệm K và lượng phân thải ra của mỗi đời gà: gà sinh sản thải ra 65,32 kg phân. viii - Dựa vào lượng phân trung bình của các loại gà và số liệu các trại gà trong huyện chúng tôi thấy Tổng lượng thải thải ra là 23.319 tấn chất thải. Trong đó xã thải ra cao nhất là xã Châu Minh với tổng lượng thải là hơn 3.396 tấn chất thải và thấp nhất là Xã Hoàng An với khoảng 326 tấn. 3.3. Đánh giá hiệu quả môi trường của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong việc khử mùi hôi tại các chuồng chăn nuôi gà - Bổ sung chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong chăn nuôi gà có tác dụng làm giảm mùi hôi của chuồng nuôi. Lượng khí thải NH 3 giảm 4,86 - 5,89 lần; khí H2S giảm từ 3,02 - 3,83 lần so với đối chứng. - Hàm lượng các chất dinh dưỡng như N,P,K có xu hướng tăng lên: N tổng số tăng 1,88 – 2,62 lần; P tổng số tăng 1,6 – 1,78 lần; K tổng số tăng 1,45 - 1,58 lần. Ngoài ra, hàm lượng các chủng vi sinh vật trong chuồng nuôi cũng có xu hướng giảm mạnh. 3.4. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phâm sinh học vi sinh vật hữu hiệu EM thứ cấp trong chăn nuôi gà Sau 5 tháng nuôi nhốt nếu nuôi theo phương pháp thông thường không sử dụng chế phẩm thì thu được tiền lãi là 11.483.000 đồng và nếu sử dụng chế phẩm làm đệm lót kết hợp cho uống sẽ thu được tiền lãi cao hơn so với nuôi thông thường là 5.372.000 đồng. 4. Ý nghĩa của đề tài 4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng của chế phẩm sinh học trong xử lý các vấn đề về môi trường chăn nuôi nông nghiệp. 4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Đây là biện pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường, giá thành xử lý thấp, bà con nông dân có thể dễ dàng áp dụng. - Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ, nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp, giảm giá thành của nông sản. - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu vực chăn nuôi. 5. Những đề nghị sử dụng kết quả Bạn đọc có thể tham khảo kết quả đề tài tại thư viện và Khoa Sau đại học Học viện Nông nghiệp Việt Nam. ix THESIS ABSTRACT Name author: Ngo Thi An Trang Thesis title: Research on the effectiveness of microbial inoculants based sealings effective biological waste treatment in poultry production concentrated in Hiep Hoa district, Bac Giang province Specialization: Environmental Science Code: 60.44.03.01 Training institutions: Institute of Agriculture Vietnam 1. The aim and object of study - Objectives of the study: The study efficiency of microbial inoculants efficient bio-based padding in environmental remediation chicken in Hiep Hoa district, Bac Giang province, which proposed waste treatment solutions chicken production efficiency, protect the local environment. - Object and scope of the study: Waste concentration and chicken preparations effective microbial bio-based padding in Hiep Hoa district, Bac Giang province 2. The method of research was used - Using field surveys combined with laboratory layout and analysis in the laboratory. - Application of statistical analysis methods to layout mathematical experiments, sampling, data processing and evaluation of the results against the requirements of objectivity and precision with the help of some software Excel and software IRRISTAT 4.0 3. The main results 3.1. Chicken situation in Hiep Hoa district As at May 10/2015 Hiep Hoa district now has a total of 272 farmers raising chickens on a large scale under 1000 individuals / households with a total of 360,000 chickens on a child. Of these, most are concentrated in two communes of Luong Phong Chau Minh. 3.2. The results determined by the amount of manure produced in experimental chickens - Based on the amount of feed and manure we calculate the empirical coefficients K and manure fertilizer lifetime emissions of each chicken: chicken breeding 65,32 kg of emissions. x - Based on the average of the amount of chicken and chicken farms in the district, whether we see total emissions are discharged 23,319 tons of waste. In the commune there is the highest emissions Chau Minh City with a total of more than 3,396 tons of waste is the lowest waste and commune with about 326 tons Hoang An. 3.3. Effective environmental assessment of microbial preparations effective in eliminating odors in the chicken coop - Additional compositions useful microorganisms in chicken may work to reduce the smell of the barn. NH3 emissions decreased from 4.86 to 5.89 times; H2S decreased from 3.02 to 3.83 times compared to the control. - Concentrations of nutrients such as N, P, K tends to increase: N total increased from 1.88 to 2.62 times; P total increased from 1.6 to 1.78 times; K total increased from 1.45 to 1.58 times. In addition, the concentration of microorganisms in the barn also has a strong downtrend. 3.4. Economic effect of using probiotics EM effective microorganisms in chicken secondary After 5 months in captivity if fed a normal method does not use the obtained preparation is 11.483 million VND interest and if using sealings preparations for oral combinations will earn higher interest than farming typically 5.372 million dong. 4. Meaning of topics 4.1. Meaning of scientific research The results of the research will be the basis for further studies on the application of probiotics in the treatment of environmental problems of agricultural livestock. 4.2. Meaning in Practice - This is the pollution treatment measures environmental friendliness, low cost processors, farmers can easily apply. - Creating organic fertilizer in place, improving the efficiency of agricultural production, lowering the cost of agricultural products. - Reduce the environmental pollution in the livestock sector. 5. These results suggest using Readers can refer to the results of the subject at the library and the Graduate School of Agricultural Academy of Vietnam. xi PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chăn nuôi ngày càng đòi hỏi cao hơn không những về số lượng mà cả về chất lượng. Đi đôi với việc phát triển chăn nuôi, một vấn đề cần quan tâm giải quyết đó là bảo vệ môi trường, giảm thiểu những chất thải và chất độc do chăn nuôi gây ra đang trở thành mối quan tâm chung của toàn xã hội (Nguyễn Thị Liên và cs, 2010). Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước trong những năm qua huyện Hiệp Hòa đã có những bước tiến vượt bậc. Sự phát triển sản xuất các ngành nói chung, sản xuất nông nghiệp nói riêng trong đó có ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia cầm ở huyện Hiệp Hòa đã có nhiều sụ thay đổi, góp phần to lớn vào sự phát triển kinh tế chung của tỉnh nhà. Trong thời gian qua các vấn đề bảo vệ môi trường nông thôn đã được các cấp chính quyền quan tâm, tuy nhiên việc quản lý và xử lý chất thải vẫn còn nhiều hạn chế. Hầu hết các hộ chăn nuôi đều cho gà thịt, gà đẻ trứng ăn cám công nghiệp, gà lớn nhanh, khoảng 60 - 90 ngày là được 1 lứa gà thương phẩm, một năm nuôi 4 - 5 lứa. Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích về kinh tế thì vấn đề ô nhiễm môi trường trong các trang trại chăn nuôi gia cầm đang trở thành vấn đề bức xúc đòi hỏi phải có những biện pháp xử lý để kiểm soát được dịch bệnh và an toàn cho sản xuất. Bình quân cứ 1.000 con gà thải ra từ 2-2,5 tấn phân tươi/tháng. Lượng phân thải ra hàng ngày kết hợp với mùi cám từ kho chứa, mùi cám thừa gây ô nhiễm nặng cho môi trường khu vực. Hiện nay, đệm lót sinh học nói riêng hay chế phẩm sinh học nói chung đã được sử dụng rất phổ biến trong ngành chăn nuôi bởi những lợi ích to lớn mang lại cho người chăn nuôi để giải quyết những vấn đề nan giải từ trước tới nay như gây ô nhiễm môi trường, bệnh tật, chi phí làm vệ sinh chuồng trại, chi phí xử lý chất thải...Tuy rằng đệm lót sinh học đã phổ biến trong ngành chăn nuôi nhưng cũng chỉ phổ biến ở một mức độ nhất định hoặc chỉ phổ biến với chăn nuôi quy mô công nghiệp, do đó với những quy mô nhỏ, phân bố rộng khắp ở các vùng nông thôn – khu dân cư vẫn chưa được áp dụng kỹ thuật chăn nuôi mới nên hiệu 1 quả chăn nuôi quy mô nhỏ hoạt động chưa cao. Chính vì sự hạn chế này mà khu vực chăn nuôi nhỏ khó mạnh dạn đầu tư lớn cho việc phát triển chăn nuôi. Từ những yêu cầu cấp bách trên, chúng tôi thấy cần thiết phải nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong chăn nuôi gia súc, gia cầm tại địa phương. Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đã tiến hành: “Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tập trung tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang”, nhằm tìm ra giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi gà có hiệu quả, bảo vệ môi trường tại địa phương. 1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong xử lý môi trường chăn nuôi gà tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang, từ đó đề xuất giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi gà có hiệu quả, bảo vệ môi trường tại địa phương. 1.3. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và phát triển chăn nuôi tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang. - Tìm hiểu thực trạng chăn nuôi gà tập trung tại địa phương. - Đánh giá thực trạng quản lý chất thải trong chăn nuôi gà tập trung tại địa phương. - Đánh giá hiệu quả môi trường, hiệu quả kinh tế của chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trên nền đệm lót sinh học trong chăn nuôi gà tập trung tại địa phương. 1.4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng của chế phẩm sinh học trong xử lý các vấn đề về môi trường chăn nuôi nông nghiệp. 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Đây là biện pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường, giá thành xử lý thấp, bà con nông dân có thể dễ dàng áp dụng. - Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ, nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp, giảm giá thành của nông sản. 2 - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu vực chăn nuôi. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIÊêU 2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 2.1.1. Đệm lót sinh học Đệm lót sinh học là đệm lót trên nền chuồng chăn nuôi. Đệm này đang được khuyến cáo là mùn cưa. Mùn cưa được thu gom từ các cơ sở sản xuất, chế biến gỗ. Mùn cưa này được đưa vào nền chuồng nuôi, sao đó được rải lên trên mặt một lớp hệ men vi sinh vật có ích. Hệ men này có tác dụng chủ yếu: - Phân giải phân, nước tiểu do vật nuôi thải ra, hạn chế sinh khí hôi, thối; - Ức chế và tiêu diệt sự phát triển của hệ vi sinh vật có hại, khống chế sự lên men sinh khí hôi thối; - Phân giải một phần mùn cưa; - Giữ ấm cho vật nuôi do đệm lót luôn luôn ấm bởi nhiệt từ hoạt động của hệ men vi sinh vật (Nguyễn Thị Liên và cs, 2010). 2.1.2. CHẤT THẢİ CHĂN NUÔİ Ở nước ta hiện nay, mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra trên 76 triệu tấn chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu, chất rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả thẳng ra tự nhiên hoặc sử dụng không qua xử lý. Một phần không nhỏ trong số đó là chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm. Đây là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (Lưu Anh Đoàn, 2006). 2.1.3. Đặc tính của chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân. Phân gồm các thành phần là những dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được, axit amin thoát khỏi sự hấp thu…). Các khoáng chất dư thừa mà cơ thể không sử dụng được như P2O5, K2O, CaO, MgO… phần lớn xuất hiện trong phân. Ngoài ra, còn có các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin…) các mô tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài, các chất dính vào thức ăn (tro, bụi…) các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột bị tống ra 3 ngoài… Lượng phân mà vật nuôi thải ra thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào thức ăn và thể trọng mà ta tính được lượng phân. Bảng 2.1. Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi ST T Loại vật nuôi Lượng phân thải mỗi ngày (% thể trọng) 1 Lợn 6,00 - 7,00 2 Bò sữa 7,00 - 8,00 3 Bò thịt 5,00 - 8,00 4 Gà 5,00 Nguồn: Nguyễn Quế Côi (2006) Bảng 2.1 cho thấy lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất là ở bò sữa 7,00 - 8,00% thể trọng; tiếp đến là bò thịt, lợn, gà theo thứ tự lần lượt là: 5,00 - 8,00%; 6,00 - 7,00%; 5,00% thể trọng. Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi trường càng nhiều. Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay. Khác với hình thức chăn nuôi lợn, ô nhiễm môi trường chăn nuôi gà chủ yếu là do các nguồn: phân, nước vệ sinh chuồng trại, các loại thuốc sử dụng để sát trùng, tẩy rửa chuồng trại… chúng gây ra mùi hôi, ảnh hưởng tới môi trường không khí xung quanh. Đặc biệt, đối với các trại chăn nuôi gà hậu bị, lượng nước thải được thải ra sau mỗi lần dọn rửa chuồng trại, máng ăn, máng uống chưa được các chủ trang trại chú ý đến việc lưu trữ để xử lý mà thải bỏ tự nhiên ra môi trường xung quanh. Phân gà thường chứa cả nước tiểu nên cần một hàm lượng lớn chất độn chuồng, thức ăn và nước rơi vãi sẽ tạo ra chất thải có sự bết dính. Quá trình gà vận động và sinh trưởng còn có lông gà và các tế bào chết có thêm trong phân. Vào những mùa thời tiết ấm và ẩm các vi sinh vật dễ dàng hoạt động tạo ra lượng mùi hôi ra môi trường. Thêm vào đó, trong quá trình thu dọn phân của các chủ trang trại tưới cho phân đạt độ ẩm nhất định để chống bụi lại là môi trường cho vi sinh vật phân hủy cho nên khi phân đã được đóng bao kín vẫn phát tán mùi hôi. Phân của gà có hàm lượng uric nên tạo ra mùi của khí NH 3 rất lớn (Nguyễn Duy Hoan và cs., 1999). 4 2.2. CƠ SỞ PHÁP LÝ - Luật bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23 tháng 6 năm 2014. - Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ về việc quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường. - Thông tư 04/2012/TT-BTNMT ngày 08/05/2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định tiêu chí xác định cơ sở gây ô nhiễm môi trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. - Thông tư 04/2010/TT-BNN & PTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia điều kiện chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học QCVN 01 - 15: 2010/BNN & PTNT. - Thông tư 71/2011/TT-BNN & PTNT ngày 25/10/2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia lĩnh vực thú y. + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm - quy trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y. Ký hiệu: QCVN 01 - 79: 2011/BNN & PTNT + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: cơ sở nuôi trồng thủy sản thương phẩm Điều kiện vệ sinh thú y. Ký hiệu: QCVN 01 - 80: 2011/BNN & PTNT + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: cơ sở sản xuất, kinh doanh thủy sản giống điều kiện vệ sinh thú y. Ký hiệu: QCVN 01 - 81: 2011/BNN & PTNT + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: vệ sinh thú y cơ sở ấp trứng gia cầm. Ký hiệu: QCVN 01 - 82: 2011/BNN & PTNT + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: bệnh động vật - yêu cầu chung lấy mẫu bệnh phẩm, bảo quản và vận chuyển. Ký hiệu: QCVN 01 - 83: 2011/BNN & PTNT 5 - Quyết định số 1948/QĐ-BNN-CN ngày 23/8/2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành quy trình thực hành chăn nuôi tốt cho chăn nuôi gà an toàn trong nông hộ. - Quyết định số 1788/QĐ-TTg ngày 01/10/2013 về việc phê duyệt Kế hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đến năm 2020. 2.3. CƠ SỞ THỰC TIỄN 2.3.1. Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm của con người, ngành chăn nuôi trên thế giới đã phát triển rất nhanh và đạt được nhiều thành tựu to lớn. Trên thế giới, chăn nuôi hiện chiếm khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% tổng diện tích đất tự nhiên (không kể diện tích bị băng bao phủ). Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu. Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một số lượng lớn sản phẩm quan trọng cho nhu cầu của con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên nhiều hiện tượng tiêu cực về môi trường. Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng, chăn nuôi hiện đóng góp khoảng 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất (global warming) do thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính: khí CO 2 chiếm 9%, khí mêtan (CH4) 37% và oxit nitơ (N2O) là 65%. Những loại khí này sẽ còn tiếp tục tăng lên trong thời gian tới (Teruo Higa, 2002). Theo dự báo của FAO, 2011 về nhu cầu sử dụng các sản phẩm chăn nuôi của thế giới dự kiến sẽ còn tiếp tục tăng gấp đôi trong nửa đầu của thế kỷ này. Nhưng cũng đồng thời trong thời gian trên con người sẽ phải chứng kiến nhiều sự biến đổi môi trường và khí hậu theo chiều hướng không mong đợi, môi trường sống ngày càng bị đe dọa bởi chính các hoạt động chăn nuôi. Do vậy, việc hướng tới một ngành chăn nuôi chất lượng cao không chỉ giúp đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người về các sản phẩm có nguồn gốc động vật mà đồng thời phải chịu trách nhiệm với chính con người về mặt môi trường và xã hội khi sản xuất ra những sản phẩm đó (Bùi Xuân An, 2007). Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới FAO năm 2011 số lượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: tổng đàn trâu là 182,2 triệu con và phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con, dê 591,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu con 6 và tổng đàn vịt là 1.008,3 triệu con... Tốc độ tăng về số lượng vật nuôi hàng năm của thế giới trong thời gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1% năm (Dr. Arux Chaiyakul, 2007). Về chăn nuôi gà thì Trung Quốc là một quốc gia có nền chăn nuôi gia cầm phát triển nhất thế giới, hiện nay số lượng gà của Trung Quốc đứng vị trí số một trên thế giới là 4.702,2 triệu con, thứ hai là Indonesia 1.341,7 triệu con, thứ ba là Brazin 1.205,0 triệu con, thứ tư là Ấn Độ 613 triệu con và thứ năm là Iran 513 triệu con gà. Việt Nam về chăn nuôi gà có 200 triệu con đứng thứ 13 thế giới (Dr. Arux Chaiyakul, 2007). Bên cạnh số lượng vật nuôi lớn, mỗi năm môi trường thế giới phải hứng chịu một khối lượng rất lớn chất thải từ các hoạt động chăn nuôi. Việc xử lý chất thải chăn nuôi nói chung và chất thải gia cầm nói riêng cũng đã được nghiên cứu triển khai ở các nước phát triển từ cách đây vài chục năm. Các nghiên cứu của các tổ chức và các tác giả như: Burton, C. H. and Turner, C (2003); Dr. Arux Chaiyakul, (2007); McDonald P, J. F. D. Greenhalgh and C. A. Morgan (1995); Sebastià Puig Broch, (2008); Teruo Higa, (2002)... Các công nghệ áp dụng cho xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới chủ yếu là các phương pháp sinh học. Ở các nước phát triển, quy mô trang trại rộng hàng trăm hecta, trong trang trại ngoài chăn nuôi gia cầm quy mô lớn (trên 10.000 con), phân gia cầm và chất thải gia cầm chủ yếu làm phân vi sinh và năng lượng Biogas cho máy phát điện còn nước thải chăn nuôi được sử dụng cho các mục đích nông nghiệp (Đỗ Ngọc Hoè, 1974). Cơ sở chăn nuôi quy mô nhỏ lẻ Trang trại lớn quy mô công nghiệp Hệ thống nuôi trên sàn Nuôi thả, chuông hở Bể chứa, hồ chứa nước thải, hệ thống xử lý yếm khí, bể biogas dung tích lớn.. Kho chứa chất thải rắn ủ phân compost Kênh mương tiếp nhận nước thải 7