Luận văn thạc sĩ áp dụng mô hình sử dụng chế phẩm bio tmt trong xử lý chất thải chăn nuôi gà quy mô hộ gia đình tại xã phúc ứng huyện sơn dương tỉnh tuyên quang

Khám phá mô hình Bio TMT xử lý chất thải chăn nuôi gà hiệu quả tại xã Phúc Ứng, Tuyên Quang, giúp bảo vệ môi trường và nâng cao năng suất.

• Tác giả: Phạm Duy Cường
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Huệ
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Ứng dụng mô hình sử dụng chế phẩm BIO – TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi quy mô hộ gia đình tại xã Phúc Ứng - huyện Sơn Dương – tỉnh Tuyên Quang
• Loại tài liệu: khoá luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục đích đề tài
• 1.3. Yêu cầu đề tài
• 1.4. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Khái niệm chất thải
• 2.2. Khái niệm chất thải chăn nuôi
• 2.3. Khái niệm chế phẩm BIO-TMT
• 2.4. Giới thiệu chế phẩm EM
• 2.4.1. Tác dụng của EM
• 2.4.2. Tác dụng trong trồng trọt
• 2.4.3. Tác dụng trong chăn nuôi
• 2.4.4. Tác dụng trong bảo vệ môi trường
• 2.4.5. Nguyên lý của công nghệ EM
• 2.5. Những thành phần cơ bản của chế phẩm EM
• 2.5.1. Vi khuẩn lactic
• 2.5.2. Xạ khuẩn
• 2.5.3. Vi khuẩn quang hợp
• 2.5.4. Nấm men
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
• 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2.2. Thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội xã Phúc Ứng – huyện Sơn Dương – tỉnh Tuyên Quang
• 3.3.2. Khái quát tình hình sản xuất chăn nuôi trên địa bàn xã
• 3.3.3. Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm BIO-TMT để xử lý chất thải chăn nuôi cho các hộ gia đình tại địa bàn xã
• 3.3.4. Đánh giá kết quả áp dụng mô hình sử dụng chế phẩm BIO-TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tại địa phương
• 3.3.5. Ý kiến của người dân và phân tích chi phí lợi ích
• 3.3.6. Những định hướng và giải pháp nhằm mở rộng các mô hình sử dụng chế phẩm sinh học vào xử lý chất thải chăn nuôi
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp thiết kế thí nghiệm
• 3.4.2. Phương pháp kế thừa
• 3.4.3. Phân tích các chỉ tiêu để xác định hiệu quả của đệm lót trong xử lý chất thải chăn nuôi gà
• 3.4.4. Phỏng vấn ý kiến người dân
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội xã Phúc Ứng – huyện Sơn Dương – tỉnh Tuyên Quang
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế – xã hội
• 4.1.3. Cơ sở hạ tầng
• 4.1.4. Quốc phòng an ninh
• 4.2. Khái quát tình hình sản xuất chăn nuôi trên địa bàn xã Phúc Ứng
• 4.2.1. Hiện trạng chăn nuôi tại địa phương
• 4.2.2. Các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi đã được áp dụng tại địa phương hiện nay
• 4.3. Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm BIO-TMT làm đệm lót trong chăn nuôi
• 4.3.1. Quy trình và các bước làm đệm lót từ chế phẩm BIO-TMT
• 4.3.2. Tiến hành xây dựng đệm lót cho 4 hộ gia đình trên địa bàn
• 4.3.3. Những thuận lợi và khó khăn
• 4.4. Đánh giá kết quả ứng dụng mô hình sử dụng chế phẩm BIO-TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi quy mô hộ gia đình
• 4.4.1. Thực tế kết quả xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm BIO-TMT làm đệm lót xử lý chất thải chăn nuôi gà tại địa phương
• 4.4.2. Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi gà của chế phẩm BIO-TMT
• 4.5. Ý kiến của người dân và phân tích chi phí lợi ích
• 4.6. Đề xuất những định hướng và giải pháp nhằm mở rộng các mô hình sử dụng chế phẩm sinh học vào xử lý chất thải chăn nuôi
• 4.6.1. Những định hướng
• 4.6.2. Những giải pháp
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Mô hình Bio TMT và ứng dụng trong xử lý chất thải chăn nuôi

Mô hình Bio TMT là một giải pháp công nghệ sinh học được phát triển bởi Khoa Môi Trường, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Mô hình này dựa trên nguyên lý của chế phẩm EM (Effective Microorganisms), tập hợp các vi sinh vật có ích như vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men và xạ khuẩn. Xử lý chất thải chăn nuôi bằng Bio TMT giúp phân giải nhanh các hợp chất hữu cơ như protein, lipit và tinh bột, đồng thời khử mùi hôi và giảm mật độ ruồi. Tại xã Phúc Ứng, Tuyên Quang, mô hình này được áp dụng để xử lý chất thải từ chăn nuôi gà quy mô hộ gia đình, mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện môi trường và giảm thiểu ô nhiễm.

1.1. Cơ chế hoạt động của Bio TMT

Bio TMT hoạt động dựa trên sự cộng hưởng của các vi sinh vật có ích. Các vi khuẩn quang hợp chuyển hóa chất hữu cơ thành chất dinh dưỡng, trong khi vi khuẩn lactic và nấm men phân giải các hợp chất phức tạp thành đường đơn. Quá trình này không chỉ giảm thiểu mùi hôi mà còn tạo ra các chất có lợi cho đất và cây trồng. Đặc biệt, Bio TMT còn có khả năng khử các khí độc như NH3 và H2S, giúp cải thiện môi trường sống cho vật nuôi và người dân.

1.2. Hiệu quả trong xử lý chất thải chăn nuôi gà

Tại xã Phúc Ứng, việc áp dụng Bio TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi gà đã mang lại kết quả đáng kể. Các chỉ tiêu như độ ẩm, mật độ vi khuẩn E.coli và hàm lượng dinh dưỡng trong phân gà đều được cải thiện rõ rệt. Mô hình này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

II. Thực trạng chăn nuôi gà và quản lý chất thải tại xã Phúc Ứng

Xã Phúc Ứng, thuộc huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang, là một trong những địa phương có nền kinh tế chủ yếu dựa vào nông nghiệp, đặc biệt là chăn nuôi gà. Tuy nhiên, việc quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi tại đây vẫn còn nhiều hạn chế. Chất thải từ các hộ gia đình thường được xử lý thủ công, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Việc áp dụng mô hình Bio TMT đã mở ra hướng đi mới trong việc quản lý chất thải, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống người dân.

2.1. Hiện trạng chăn nuôi gà

Chăn nuôi gà tại xã Phúc Ứng chủ yếu được thực hiện theo quy mô hộ gia đình, với số lượng từ 50 đến 200 con/hộ. Tuy nhiên, việc quản lý chất thải chưa được chú trọng, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Phân gà và nước thải từ chuồng trại thường được thải trực tiếp ra môi trường, gây ra mùi hôi và là nguồn lây lan các bệnh truyền nhiễm.

2.2. Giải pháp quản lý chất thải

Để khắc phục tình trạng này, mô hình Bio TMT đã được áp dụng để xử lý chất thải chăn nuôi. Mô hình này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững. Ngoài ra, việc sử dụng Bio TMT còn giúp giảm chi phí xử lý chất thải và tăng hiệu quả kinh tế cho người dân.

III. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn của mô hình Bio TMT

Việc áp dụng mô hình Bio TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi gà tại xã Phúc Ứng, Tuyên Quang không chỉ mang lại hiệu quả về mặt môi trường mà còn có ý nghĩa lớn trong việc phát triển nông nghiệp bền vững và phát triển nông thôn. Mô hình này đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả cao trong việc quản lý chất thải, đồng thời tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao, góp phần nâng cao năng suất cây trồng.

3.1. Bảo vệ môi trường

Bio TMT giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường bằng cách phân giải nhanh các chất hữu cơ và khử mùi hôi. Điều này không chỉ cải thiện môi trường sống cho người dân mà còn giảm thiểu nguy cơ lây lan các bệnh truyền nhiễm từ chất thải chăn nuôi.

3.2. Phát triển nông nghiệp bền vững

Việc sử dụng Bio TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi đã tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao, góp phần nâng cao năng suất cây trồng và phát triển nông nghiệp bền vững. Đây là một giải pháp hiệu quả để tăng thu nhập cho người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam, ngành chăn nuôi chiếm tỷ trọng đáng kể sau trồng trọt và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo việc làm cũng như ổn định thu nhập cho người dân nông thôn. Tuy nhiên, hình thức chăn nuôi chủ yếu vẫn mang tính chất quy mô nông hộ nhỏ lẻ và phân tán. Việc quản lý và xử lý chất thải chưa được đầu tư đúng mức do hạn chế về nhận thức và kinh phí, dẫn đến nguy cơ bùng phát mầm bệnh, gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng.

Tại xã Phúc Ứng, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang, hoạt động kinh tế phụ thuộc chủ yếu vào nông nghiệp với tổng đàn gia súc, gia cầm ngày càng tăng (năm 2014 đạt 28.520 con gà). Sự gia tăng này kéo theo lượng chất thải chăn nuôi phát sinh hàng ngày rất lớn. Trong khi các hộ chăn nuôi lợn quy mô từ 10 con trở lên đã bắt đầu áp dụng hầm biogas, các hộ nuôi gà hầu như chưa có biện pháp xử lý đạt chuẩn mà thường sử dụng trực tiếp phân tươi bón cho cây trồng, làm phát tán mùi hôi thối, khí độc và vi khuẩn gây bệnh. Xuất phát từ thực trạng đó, tác giả Phạm Duy Cường đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp ngành Khoa học Môi trường nhằm đánh giá khả năng áp dụng mô hình đệm lót sinh học bằng chế phẩm vi sinh BIO-TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi gà quy mô nông hộ tại địa phương.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm:

1. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi gà của chế phẩm BIO-TMT thông qua việc theo dõi các chỉ tiêu lý học, hóa học, sinh học của các mô hình thực nghiệm và điều tra lấy ý kiến người dân tại khu vực nghiên cứu.
2. Tạo tiền đề cho việc ứng dụng rộng rãi chế phẩm sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi, góp phần cải thiện môi trường nông thôn, nâng cao hiệu quả kinh tế và xây dựng niềm tin cho người nông dân đối với các biện pháp công nghệ sinh học xử lý môi trường.

• Đối tượng nghiên cứu: Chất thải phát sinh từ các hộ gia đình chăn nuôi gà và hiệu quả của các mô hình làm đệm lót sinh học sử dụng chế phẩm BIO-TMT.
• Phạm vi không gian: Các hộ chăn nuôi gia cầm tại địa bàn xã Phúc Ứng, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang (tập trung tại thôn Tân Thịnh và thôn Tân Thượng).
• Phạm vi thời gian: Đề tài được tiến hành từ tháng 1/2014 đến tháng 5/2014.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm khoa học

• Chất thải chăn nuôi: Toàn bộ các chất thải phát sinh từ quá trình chăn nuôi và các hoạt động phụ trợ, bao gồm phân, nước tiểu, chất độn chuồng, thức ăn thừa và khí thải độc hại ($NH_3$, $H_2S$, $SO_2$).
• Chế phẩm BIO-TMT: Chế phẩm sinh học do Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nghiên cứu và pha chế, dựa trên nguyên lý vi sinh vật hữu hiệu (Effective Microorganisms - EM) do Giáo sư Teruo Higa (Đại học Ryukyus, Nhật Bản) phát triển. Chế phẩm là tập hợp cộng sinh của 5 nhóm vi sinh vật có ích:
  1. Vi khuẩn Lactic: Thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương, phân giải carbohydrate và đường kỵ khí, sinh axit lactic khử trùng mạnh, ức chế vi sinh vật gây hại và nấm Fusarium, phân cắt hợp chất xenluloza.
  2. Xạ khuẩn (Actinomycetes): Nhóm vi sinh vật dạng sợi, tiết enzym phân giải xenluloza, tinh bột và sinh chất kháng sinh tự nhiên giúp ức chế nấm hoại sinh và vi khuẩn gây bệnh.
  3. Vi khuẩn quang hợp: Nhóm vi khuẩn tự dưỡng sử dụng sắc tố Bacteriochlorophyll chuyển hóa năng lượng mặt trời, tổng hợp axit amin, hormone sinh trưởng và cố định chất nền nitơ cho hệ sinh vật.
  4. Nấm men: Tổng hợp vitamin, axit amin thiết yếu và enzym kích hoạt tế bào, thúc đẩy quá trình chuyển hóa chất hữu cơ và làm thức ăn bổ trợ cho vi khuẩn lactic và xạ khuẩn.
  5. Vi khuẩn Bacillus: Sinh tổng hợp protease và amylase phân giải protein, tinh bột thừa trong phân, cạnh tranh sinh học ức chế các chủng vi khuẩn gây hại như Vibrio.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp thiết kế mô hình thực nghiệm: Xây dựng mô hình đệm lót sinh học sử dụng trấu kết hợp chế phẩm BIO-TMT tại 4 hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi gà:
  • Mô hình 1: Hộ cô Nguyễn Thị Nga (thôn Tân Thịnh) – Diện tích chuồng $20\text{ m}^2$, quy mô 50 con gà, sử dụng 2 kg cám ngô và trấu.
  • Mô hình 2: Hộ bác Hà Văn Minh (thôn Tân Thịnh) – Diện tích chuồng $10\text{ m}^2$, quy mô 50 con gà, sử dụng 1 kg cám ngô và trấu.
  • Mô hình 3: Hộ bác Phạm Văn Việt (thôn Tân Thịnh) – Diện tích chuồng $20\text{ m}^2$, quy mô 60 con gà, sử dụng 2 kg cám ngô và trấu.
  • Mô hình 4: Hộ bác Nguyễn Thị Lựa (thôn Tân Thượng) – Diện tích chuồng $30\text{ m}^2$, quy mô 100 con gà, sử dụng 3 kg cám ngô và trấu.
• Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Tiến hành lấy mẫu phân gà trước và sau khi xử lý bằng đệm lót tại 4 hộ mô hình, thực hiện phân tích tại Phòng Phân tích Hóa học – Viện Khoa học Sự sống (Đại học Thái Nguyên) theo các tiêu chuẩn:
  • Độ ẩm: Phân tích theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4326:2007.
  • Hàm lượng Nitơ tổng số: Phân tích theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4328:2007.
  • Hàm lượng Photpho tổng số: Phân tích theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1525:2001.
  • Hàm lượng Kali tổng số: Phân tích theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8660:2011.
  • Mật độ vi khuẩn E. coli: Phân tích theo phương pháp nuôi cấy đếm khuẩn lạc của Quinn P.
• Phương pháp điều tra xã hội học: Thiết kế phiếu điều tra và thực hiện phỏng vấn trực tiếp 40 hộ chăn nuôi trên địa bàn xã Phúc Ứng (bao gồm 4 hộ tham gia mô hình và các hộ được lựa chọn ngẫu nhiên) để đánh giá nhận thức, hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và mức độ tiếp nhận công nghệ.
• Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu: Thu thập dữ liệu thứ cấp từ báo cáo định kỳ về tình hình kinh tế - xã hội của UBND xã Phúc Ứng năm 2014, các số liệu thống kê nông nghiệp và tài liệu khoa học về công nghệ vi sinh EM.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Đặt vấn đề

Tác giả nêu bật bối cảnh ngành nông nghiệp Việt Nam và những thách thức môi trường tại nông thôn do tập quán chăn nuôi nhỏ lẻ. Nêu rõ tính cấp thiết của việc áp dụng giải pháp sinh học chi phí thấp để kiểm soát ô nhiễm chuồng nuôi gia cầm tại xã Phúc Ứng. Trình bày chi tiết mục đích, yêu cầu và ý nghĩa lý luận cũng như thực tiễn của đề tài khóa luận.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa cơ sở lý luận về chất thải chăn nuôi và bản chất sinh hóa của chế phẩm BIO-TMT dựa trên công nghệ EM của GS. Teruo Higa. Phân tích chức năng sinh lý của 5 nhóm vi sinh vật cốt lõi (vi khuẩn Lactic, Xạ khuẩn, Vi khuẩn quang hợp, Nấm men, Vi khuẩn Bacillus). Tổng quan tình hình ứng dụng EM trên thế giới (Mỹ, Thái Lan, Nhật Bản, Belarus...) và tại Việt Nam (các nghiên cứu tại Bình Định, Thái Nguyên, Tuyên Quang) trong các lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi, xử lý mùi hôi và cải tạo đất.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định rõ đối tượng nghiên cứu là chất thải chăn nuôi gà và mô hình đệm lót sinh học tại xã Phúc Ứng trong thời gian từ tháng 01/2014 đến tháng 05/2014. Trình bày chi tiết 4 nội dung nghiên cứu chính cùng quy trình lấy mẫu, các tiêu chuẩn phân tích lý - hóa - sinh (TCVN 4326:2007, TCVN 4328:2007, TCVN 1525:2001, TCVN 8660:2011, Quinn P.) và phương pháp phỏng vấn 40 hộ dân.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này phản ánh toàn bộ kết quả khảo sát thực địa và dữ liệu thực nghiệm:

• Điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội xã Phúc Ứng: Tổng diện tích tự nhiên 4.000 ha (đất nông nghiệp 1.583 ha, lâm nghiệp 1.279 ha, thủy sản 35 ha). Toàn xã có 2.224 hộ (1.860 hộ nông nghiệp) với 8.706 nhân khẩu thuộc 7 dân tộc anh em. Thu nhập bình quân đạt 14,5 triệu đồng/người/năm; tỷ lệ hộ nghèo 12,3%, cận nghèo 11,2%; xã đạt 6/19 tiêu chí nông thôn mới.
• Hiện trạng chăn nuôi: Tổng đàn gia súc, gia cầm năm 2014 gồm 953 trâu, 62 bò, 2.320 lợn và 28.520 gia cầm. Các biện pháp xử lý hiện tại chủ yếu là hầm biogas (hộ nuôi lợn quy mô $\ge 10$ con) hoặc ủ phân truyền thống, trong khi chất thải chăn nuôi gà hầu như chưa được xử lý.
• Quy trình kỹ thuật làm đệm lót BIO-TMT:
  • Giai đoạn 1 (Lên men chế phẩm): Trộn 100g cám gạo với 100g cám ngô, phun chế phẩm BIO-TMT đạt độ ẩm 30 - 40%, ủ kỵ khí kín ở nhiệt độ phòng 30 - 35°C trong 7 - 10 ngày cho đến khi sản phẩm có mùi thơm, vị ngọt. Sau đó sấy/phơi ở 35 - 40°C và đóng bao kín.
  • Giai đoạn 2 (Làm đệm lót chuồng): Rải trấu dày 7 - 10 cm trên toàn bộ nền chuồng. Sau khi thả gà và phân rải đều mặt chuồng, cào nhẹ bề mặt rồi rắc đều hỗn hợp men đã lên men, xoa đều bề mặt. Định kỳ 1 - 2 ngày cào xới một lần để duy trì độ tơi xốp và thông khí.
• Đánh giá hiệu quả xử lý thực nghiệm:
  • Cảm quan: Mùi hôi thối ($NH_3$, $H_2S$, $SO_2$) giảm rõ rệt, chuồng nuôi thông thoáng, màu phân sáng hơn.
  • Độ ẩm phân: Giảm mạnh từ 76,21% xuống còn 34,09% nhờ nhiệt độ sinh ra từ quá trình lên men vi sinh làm bốc hơi nước.
  • Vi sinh vật gây bệnh: Mật độ E. coli giảm từ $9,6 \times 10^7\text{ CFU/g}$ xuống $2,1 \times 10^6\text{ CFU/g}$, hạn chế các bệnh tiêu chảy và hen suyễn ở gà.
  • Hàm lượng dinh dưỡng: Nitơ tổng số tăng từ 0,26% lên 0,41%; Photpho tổng số tăng từ 0,15% lên 1,57%; Kali tổng số tăng từ 0,21% lên 1,81%, tạo thành nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao.
• Ý kiến người dân và giải pháp: Đa số người dân đánh giá cao khả năng giảm công dọn chuồng, giảm chi phí thuốc thú y và cải thiện môi trường không khí. Tác giả đề xuất các định hướng tập huấn, hỗ trợ kỹ thuật và giải pháp nguồn nguyên liệu trấu, mùn cưa để nhân rộng mô hình.

Phần 5: Kết luận và đề nghị

Khái quát các kết luận khoa học về hiệu quả xử lý chất thải của chế phẩm BIO-TMT và đưa ra các kiến nghị đối với chính quyền địa phương, cơ quan khuyến nông trong việc phổ biến quy trình kỹ thuật cho các hộ chăn nuôi.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng từ thực nghiệm

Quá trình phân tích các chỉ tiêu lý, hóa, sinh học của phân gà trước và sau khi sử dụng đệm lót sinh học BIO-TMT ghi nhận những chuyển biến rõ rệt:

Chỉ tiêu phân tích	Đơn vị tính	Phương pháp / Tiêu chuẩn	Trước xử lý	Sau xử lý	Mức độ thay đổi
Độ ẩm	%	TCVN 4326:2007	76,21	34,09	Giảm 42,12%
Mật độ vi khuẩn E. coli	CFU/g	Quinn P.	$9,6 \times 10^7$	$2,1 \times 10^6$	Giảm hơn 45 lần
Tổng Nitơ (N)	%	TCVN 4328:2007	0,26	0,41	Tăng 0,15%
Tổng Photpho (P)	%	TCVN 1525:2001	0,15	1,57	Tăng 1,42%
Tổng Kali (K)	%	TCVN 8660:2011	0,21	1,81	Tăng 1,60%

Hiệu quả kỹ thuật và kinh tế - xã hội

1. Xử lý môi trường chuồng nuôi: Quá trình phân giải sinh học giúp tiêu hủy phân liên tục, khử triệt để các khí độc sinh mùi hôi ($H_2S$, $SO_2$, $NH_3$), giảm mật độ ruồi muỗi và côn trùng gây hại. Nền chuồng duy trì độ ẩm thấp (34,09%), khô ráo, cải thiện môi trường lao động cho người chăn nuôi.
2. Nâng cao sức khỏe đàn vật nuôi: Mật độ E. coli giảm mạnh giúp hạ thấp tỷ lệ mắc các bệnh tiêu chảy, hen khò khè, viêm khớp và thối bàn chân ở gà. Tỷ lệ chết và loại thải giảm (khoảng 5% đối với gà đẻ và 2% đối với gà thịt), từ đó tiết kiệm chi phí thuốc thú y.
3. Giảm công lao động và tạo nguồn phân bón: Người nuôi không cần dọn chuồng thường xuyên trong suốt chu kỳ nuôi (đệm lót có thể sử dụng từ 6 tháng đến 1 năm). Phân sau khi phân giải có hàm lượng N, P, K tăng cao, có thể sử dụng trực tiếp làm phân bón hữu cơ cho cây trồng mà không cần qua công đoạn ủ hoai mục phức tạp.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của nghiên cứu:
  • Quy mô thực nghiệm mới chỉ triển khai trên 4 hộ gia đình tại 2 thôn (Tân Thịnh và Tân Thượng) với diện tích từ $10\text{ m}^2$ đến $30\text{ m}^2$, chưa bao quát toàn bộ các điều kiện chuồng trại khác nhau trên địa bàn toàn xã.
  • Thời gian theo dõi thực nghiệm trong 5 tháng (từ tháng 1 đến tháng 5/2014) chủ yếu rơi vào vụ Xuân - Hè, chưa phản ánh đầy đủ tác động của nền nhiệt đệm lót sinh thái trong những tháng cao điểm nắng nóng mùa hè.
  • Việc mở rộng mô hình đồng loạt có thể gặp khó khăn về nguồn nguyên liệu trấu và mùn cưa không chứa tinh dầu, dễ đẩy giá thành nguyên liệu độn chuồng cục bộ tại địa phương lên cao.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo:
  • Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật thông gió, làm mát chuồng nuôi nhằm kiểm soát hiện tượng tăng nhiệt của đệm lót trong mùa hè oi bức.
  • Đánh giá khả năng phối trộn các nguồn phế phẩm nông nghiệp sẵn có khác (rơm rạ băm nhỏ, vỏ đậu phụng, bã mía...) để thay thế một phần trấu và mùn cưa.
  • Mở rộng phạm vi thử nghiệm trên các quy mô chăn nuôi gia cầm bán công nghiệp và đàn thủy cầm tại các xã lân cận của huyện Sơn Dương.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với sinh viên và học viên ngành Khoa học Môi trường, Nông nghiệp, Chăn nuôi: Khóa luận cung cấp một quy trình thực nghiệm rõ ràng về cách thức ứng dụng chế phẩm vi sinh hữu hiệu (EM/BIO-TMT) vào xử lý chất thải chăn nuôi quy mô nông hộ. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý - hóa - sinh theo hệ thống TCVN là tài liệu tham khảo chuẩn xác cho các nghiên cứu tương tự.
• Đối với cán bộ khuyến nông và chính quyền địa phương: Cung cấp dữ liệu thực tế về hiệu quả kinh tế - kỹ thuật, làm cơ sở xây dựng các mô hình trình diễn chuyển giao tiến bộ kỹ thuật xử lý môi trường trong chương trình xây dựng nông thôn mới.
• Đối với người chăn nuôi: Hướng dẫn chi tiết quy trình 2 giai đoạn (ủ men và vận hành đệm lót) dễ hiểu, dễ làm với chi phí thấp, giúp cải thiện trực tiếp điều kiện vệ sinh chuồng trại và nâng cao hiệu quả chăn nuôi gia cầm.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Chế phẩm BIO-TMT sử dụng trong đề tài có nguồn gốc từ đâu và hoạt động theo nguyên lý nào?
Chế phẩm BIO-TMT do Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên pha chế dựa trên nguyên lý vi sinh vật hữu hiệu (EM). Cơ chế hoạt động dựa trên sự cộng sinh của 5 nhóm vi sinh vật (vi khuẩn Lactic, Xạ khuẩn, Vi khuẩn quang hợp, Nấm men và Vi khuẩn Bacillus) để phân giải nhanh protein, tinh bột, xenluloza trong phân và ức chế các vi khuẩn gây thối, giảm phát sinh khí độc.

2. Quy trình làm đệm lót sinh học bằng chế phẩm BIO-TMT gồm những bước chính nào?
Quy trình gồm 2 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Lên men chế phẩm (trộn 100g cám gạo + 100g cám ngô, phun chế phẩm BIO-TMT đến độ ẩm 30 - 40%, ủ kỵ khí kín ở 30 - 35°C trong 7 - 10 ngày rồi sấy khô nhẹ bảo quản).
• Giai đoạn 2: Rải trấu dày 7 - 10 cm trên nền chuồng, thả gà đến khi phân rải đều thì cào xới nhẹ, rắc đều men đã ủ lên bề mặt; định kỳ 1 - 2 ngày cào đảo bề mặt một lần để giữ độ xốp.

3. Hiệu quả giảm độ ẩm và ức chế vi khuẩn E. coli trong phân gà đạt mức bao nhiêu?
Theo kết quả phân tích tại Viện Khoa học Sự sống: độ ẩm của phân gà giảm từ 76,21% trước xử lý xuống còn 34,09% sau xử lý; mật độ vi khuẩn E. coli giảm mạnh từ $9,6 \times 10^7\text{ CFU/g}$ xuống còn $2,1 \times 10^6\text{ CFU/g}$ (giảm hơn 45 lần).

4. Vì sao hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P, K trong phân gà sau khi xử lý đệm lót lại tăng lên?
Hàm lượng N tăng từ 0,26% lên 0,41%, P tăng từ 0,15% lên 1,57%, K tăng từ 0,21% lên 1,81%. Sự gia tăng này là do hoạt động của hệ vi sinh vật trong đệm lót đã chuyển hóa các hợp chất hữu cơ khó tiêu thành dạng hòa tan dễ hấp thụ, cố định nitơ từ không khí và hòa tan photpho, đồng thời quá trình mất nước làm tăng nồng độ chất khô của các nguyên tố khoáng.

5. Đệm lót sinh học có thời gian sử dụng trong bao lâu và cần lưu ý gì khi vận hành?
Đệm lót có thể sử dụng liên tục từ 6 tháng đến 1 năm hoặc lâu hơn tùy thuộc vào độ nén và lượng phân. Khi vận hành cần lưu ý: định kỳ 1 - 2 ngày phải cào xới bề mặt một lần để đệm tơi xốp; đặt máng uống trên hành lang láng xi măng/gạch để tránh nước làm ướt đệm; mở cửa thông thoáng hoặc dùng quạt làm mát vào mùa nóng do đệm lót liên tục sinh nhiệt.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Duy Cường đã giải quyết thành công bài toán xử lý chất thải chăn nuôi gà quy mô nông hộ tại xã Phúc Ứng (Sơn Dương, Tuyên Quang) thông qua mô hình đệm lót sinh học BIO-TMT. Các kết quả thực nghiệm chứng minh mô hình giúp giảm độ ẩm phân xuống 34,09%, giảm mật độ E. coli hơn 45 lần, đồng thời làm tăng đáng kể hàm lượng dinh dưỡng N, P, K trong chất thải sau xử lý. Nghiên cứu mang tính thực tiễn cao, cung cấp quy trình kỹ thuật đơn giản, chi phí thấp, phù hợp để nhân rộng nhằm cải thiện môi trường nông thôn và phát triển chăn nuôi bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Nông nghiệp là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam. Hiện nay Việt Nam vẫn là một nước nông nghiệp, ngành nông nghiệp có một đóng góp vô cùng to lớn cho nền kinh tế quốc dân. Và nó được coi nền móng của sự phát triển kinh tế với các hoạt động sản xuất, tiêu thụ tạo việc làm và thu nhập ổn định cho người dân.

Năm 2005 có khoảng 60% lao động trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thủy sản. Sản lượng nông nghiệp xuất khẩu chiếm khoảng 30% trong năm 2005.Trong sản xuất nông nghiệp được chia thành nhiều ngành bao gồm trồng trọt, chăn nuôi, lâm nghiệp, thủy sản, dịch vụ nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Nhất là trong ngành chăn nuôi, chiếm tỷ trọng khá cao sau trồng trọt. Được coi là ngành chính trong sản xuất nông nghiệp nhưng hình thức chủ yếu trong chăn nuôi là theo kiểu hộ gia đình với quy mô nhỏ lẻ, việc xử lý chất thải chưa được quan tâm.

Một trong những nguyên nhân là do người chăn nuôi chưa hiểu rõ tầm quan trọng của việc xử lý nguồn chất thải, kinh phí phục vụ cho việc xử lý chất thải còn thấp. Đó là một trong số nguyên nhân gây ra các mầm bệnh nguy hiểm, ảnh hướng xấu đến sức khỏe và đời sống của người dân. Tại xã Phúc Ứng nền kinh tế chủ yếu là phụ thuộc vào hoạt động sản xuất nông nghiệp, lượng chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi tại các hộ gia đình ngày càng lớn. Để khắc phục được tình trạng trên phải đề ra các biện pháp cải tạo, xử lý chất thải đối với từng hộ gia đình với chi phí đầu tư thấp mà vẫn mang lại hiệu quả cao.

Việc ứng dụng các chế phẩm sinh học vào xử lý chất thải trong chăn nuôi đang là vấn đề được quan tâm của các cấp chính quyền và người dân, n 2 vấn đề là làm sao để lựa chọn và nên xử dụng loại chế phẩm nào để xử lý cho phù hợp. Bên cạnh đó đem lại hiệu quả cao, chi phí đầu tư thấp mà lại sử dụng được lâu dài. Từ thực tiễn việc nghiên cứu thực trạng và đề ra hướng giải pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi hộ gia đình tại xã Phúc Ứng không chỉ giải quyết được vấn đề mà còn đóng góp cho nền kinh tế của địa phương. Nhận thức rõ vai trò to lớn của việc phát triển nền kinh tế địa phương cũng như đề ra các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả.

Được sự đồng ý của ban chủ nhiệm khoa Môi Trường và dưới sự hướng dẫn của cô giáo Th. Nguyễn Thị Huệ, em tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng mô hình sử dụng chế phẩm BIO-TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi gà quy mô hộ gia đình tại xã Phúc Ứng – huyện Sơn Dương – tỉnh Tuyên Quang”. Mục đích đề tài - Đánh giá được hiệu quả của chế phẩm thông qua việc ghi nhận, theo dõi kết quả của các mô hình, kết quả điều tra ghi nhận ý kiến của người dân tại khu vực. - Qua việc thực hiện mô hình thì tạo tiền đề cho việc ứng dụng rộng rãi chế phẩm trong xử lý chất thải chăn nuôi góp phần cải thiện môi trường nông thôn, tạo niềm tin cho người nông dân qua việc thực hiện chế phẩm để xử lý chất thải chăn nuôi, chỉ ra các hiệu quả thiết thực từ việc làm đó đối với cuộc sống.3 Yêu cầu đề tài - Số liệu thu thập phải mang tính khách quan, trung thực, chính xác.

- Bộ câu hỏi phải dễ hiểu, ngắn gọn, xúc tích nhưng bao quát được cả nội dung. - Việc tiến hành làm mô hình phải chính xác theo từng bước, tỷ lệ giữa các nguyên liệu phải đúng theo quy định. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu - Sử dụng những kiến thức đã học để vận dụng vào thực tế. - Rèn luyện các kĩ năng để chau dồi thêm kinh nghiệm khiến cho bản thân dày dặn hơn phục vụ cho công việc sau này.

Ý nghĩa trong thực tiễn - Khắc phục được tình trạng ô nhiễm do chất thải chăn nuôi tại địa phương. - Quảng bá rộng rãi ứng dụng của chế phẩm BIO-TMT trong xử lý chất thải chăn nuôi tại địa phương. - Ngăn ngừa được các loại dịch bệnh có hại cho con người và sức khỏe của vật nuôi. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Khái niệm chất thải Khi nhắc đến chất thải thì chúng ra luôn nghĩ đến đó là những vật và chất mà con người không còn muốn sử dụng và thải ra môi trường và là những chất phát sinh ra từ các hoạt động trong cuộc sống như hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thương mại, dịch vụ, hay từ các khu dân cư, hộ gia đình. Khái niệm chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi là những chất thải ra từ quá trình chăn nuôi hoặc từ các hoạt động phục vụ quá trình chăn nuôi của con người. Nó bao gồm: phân, nước tiểu, đệm lót, khí thải… 2. Khái niệm chế phẩm BIO-TMT Chế phẩm BIO-TMT là chế phẩm do Khoa Môi Trường – Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên pha chế dựa trên nguyên lí của chế phẩm EM.

- Chế phẩm BIO-TMT giúp phân giải nhanh các hợp chất hữu cơ như : protein, lipit, tinh bột…. - Thúc đẩy quá trình phân hủy nhờ sự hoạt động của các loại vi sinh vật. - Chuyển hóa các loại tinh bột, xenluloza thành đường đơn. + Trong chăn nuôi: Có tác dụng khử khí độc, làm giảm mùi hôi, giảm mật độ ruồi.

Có thể trộn với thức ăn, nước uống giúp cải thiện tỉ lệ tiêu hóa, làm giảm mùi hôi của phân tiết kiệm chi phí thuốc thú y. + Trong thủy sản: Dùng xử lý chất hữu cơ tích tụ từ chất thải của tôm, cá, thức ăn dư. Mặt khác, các chế phẩm này cũng giúp giảm mật số vi sinh vật n 5 có hại như Vibrio, Aeromonas, E. và làm tăng thêm hàm lượng dưỡng khí hòa tan trong môi trường nước, giảm các loại khí độc như NH3, H2S.

• Ngoài ra để xử lí các loại phế phẩm nông nghiệp, rác thải sinh hoạt thì chế phẩm BIO-TMT được sử dụng để ủ phân gia súc, chất thải hữu cơ như rơm rạ, rác thải hữu cơ ( đã tách riêng rác vô cơ ). Việc sử dụng chế phẩm có thể rút ngắn thời gian ủ hoai phân chuồng, phân xanh, rác từ 2-3 lần so với cách thông thường. Giới thiệu chế phẩm EM - Khái niệm: Effective microorganisms (EM) là tập hợp các loài vi sinh vật có ích (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn , vi khuẩn Bacillus. Sống cộng sinh trong cùng môi trường.

Có thể áp dụng chúng như là một chất cấy nhằm tăng cường tính đa dạng vi sinh vật đất, bổ xung các vi sinh vật có ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có hại gây ra. Kết quả là có thể cải thiện chất lượng và làm tốt đất, chống bệnh do vi sinh vật và tăng cường hiệu quả của việc sử dụng chất hữu cơ của cây trồng. - Khi được sử dụng trong tự nhiên thì các nhóm vi khuẩn này sẽ tạo ra các mối liên kết bền vững nhằm khống chế các loại vi khuẩn có hại cho cây trồng và vật nuôi, xử lý các mùi hôi thối trong chăn nuôi.[7] - Tác dụng của EM: EM đã được thử nghiệm tại nhiều quốc gia : Mỹ, Nam Phi, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Braxin, Nhật Bản, Singapore, Indonexia, Srilanca, Nepal,Việt Nam, Triều Tiên, Belarus.và cho thấy những kết quả khả quan. Do chế phẩm E.M chứa đựng đồng thời đa chủng VI SINH VẬT mang các tính năng khác nhau - cùng tồn tại trong một thể thống nhất, cộng hưởng lẫn nhau, nên đã tạo ra các tác dụng đa năng, có thể ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp, cũng như xử lý môi trường v v.

[6] n 6 * Tác dụng trong trồng trọt: EM có tác dụng đối với nhiều loại cây trồng (cây lương thực, cây rau màu, cây ăn quả…) ở mọi giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau. Những thử nghiệm ở tất cả các châu lục cho thấy rằng EM có tác dụng kích thích sinh trưởng, làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng, cải tạo chất lượng đất. Cụ thể là: - Làm tăng sức sống cho cây trồng, tăng khả năng chịu hạn, chịu úng và chịu nhiệt. - Kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và làm chín (đẩy mạnh quá trình đường hoá).

- Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng. - Tăng cường khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng. - Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản các loại nông sản tươi sống. - Cải thiện môi trường đất, làm cho đất trở nên tơi xốp, phì nhiêu.

- Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh. * Tác dụng trong chăn nuôi: Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức đề kháng và khả năng chống chịu đối với các điều kiện ngoại cảnh. - Tăng cường khả năng tiêu hoá và hập thụ các loại thức ăn. - Kích thích khả năng sinh sản.

- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi. - Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi gia súc gia cầm. Điều kỳ diệu ở đây là: EM có tác dụng đối với mọi loại vật nuôi, bao gồm các loại gia súc, gia cầm và các loài thuỷ, hải sản. * Tác dụng trong bảo vệ môi trường: Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2,NH3…) nên khi phun EM vào rác thải, cống rãnh, toalet, chuồng n 7 trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng.

Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng. Rác hữu cơ được xử lý EM chỉ sau một ngày có thể hết mùi và tốc độ mùn hoá diễn ra rất nhanh. Trong các kho bảo quản nông sản, sử dụng EM có tác dụng ngăn chặn được quá trình gây thối, mốc. Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym phân huỷ như lignin peroxidase.

Các enzym này có khả năng phân huỷ các hoá chất nông nghiệp tồn dư, thậm chí cả dioxin. Ở Belarus, việc sử dụng EM liên tục có thể loại trừ ô nhiễm phóng xạ. Như vậy, có thể thấy rằng EM có tác dụng rất tốt ở nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất.