Luận văn đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi bằng chế phẩm em bokashi tại trường đại học nông lâm thái nguyên

Xử lý chất thải chăn nuôi là một vấn đề cấp thiết trong ngành nông nghiệp, đặc biệt tại các khu vực có mật độ… 55 trang · Đại học Nông Lâm Thái Nguyên · 2014.

• Tác giả: Trần Văn Cảnh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Môi trường
• Đề tài: Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi bằng chế phẩm vi sinh vật E.M – Bokashi tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.3. Yêu cầu của đề tài
• 1.4. Ý nghĩa của đề tài
• 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Một số khái niệm cơ bản
• 2.1.1. Khái niệm môi trường
• 2.1.2. Khái niệm đệm lót sinh thái
• 2.1.3. Khái niệm chất thải
• 2.1.4. Khái niệm chất thải chăn nuôi
• 2.2. Khái quát về chế phẩm EM
• 2.2.1. Các nhóm vi sinh vật chính có mặt trong chế phẩm EM
• 2.2.1.1. Nhóm vi khuẩn lactic
• 2.2.1.2. Nhóm vi khuẩn bacillus
• 2.2.1.3. Nhóm vi khuẩn quang hợp
• 2.2.1.4. Nhóm nấm men
• 2.2.1.5. Xạ khuẩn
• 2.2.2. Khái quát về EM2 và EM- BOKASHI
• 2.2.3. Nguyên lý dẫn đến sự ra đời của chế phẩm EM
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Xử lý chất thải chăn nuôi

Xử lý chất thải chăn nuôi là một vấn đề cấp thiết trong ngành nông nghiệp, đặc biệt tại các khu vực có mật độ chăn nuôi cao. Chất thải từ chăn nuôi bao gồm phân, nước tiểu, và các chất độn chuồng, gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Chế phẩm EM Bokashi được nghiên cứu và ứng dụng như một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực của chất thải chăn nuôi. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chứng minh rằng việc sử dụng EM Bokashi không chỉ giảm mùi hôi mà còn cải thiện chất lượng phân bón hữu cơ, góp phần bảo vệ môi trường.

1.1. Phương pháp xử lý chất thải

Phương pháp xử lý chất thải bằng EM Bokashi dựa trên nguyên lý lên men vi sinh vật. Chế phẩm này chứa các vi khuẩn có lợi như vi khuẩn lactic, vi khuẩn quang hợp, và nấm men, giúp phân hủy chất hữu cơ nhanh chóng. Quá trình này không chỉ giảm thiểu mùi hôi mà còn tạo ra phân bón hữu cơ chất lượng cao. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chỉ ra rằng việc sử dụng EM Bokashi giúp giảm 70% lượng khí độc trong chất thải chăn nuôi.

1.2. Công nghệ xử lý chất thải

Công nghệ xử lý chất thải bằng EM Bokashi là một giải pháp thân thiện với môi trường và hiệu quả kinh tế cao. Chế phẩm này dễ dàng sản xuất và sử dụng, phù hợp với quy mô chăn nuôi nhỏ lẻ đến lớn. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chứng minh rằng việc áp dụng EM Bokashi giúp giảm chi phí xử lý chất thải và tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

II. Ứng dụng EM Bokashi trong chăn nuôi

Ứng dụng EM Bokashi trong chăn nuôi đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực, từ việc cải thiện môi trường chuồng trại đến nâng cao hiệu quả kinh tế. Chế phẩm này giúp giảm thiểu mùi hôi, kiểm soát vi sinh vật có hại, và tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chỉ ra rằng việc sử dụng EM Bokashi giúp tăng năng suất chăn nuôi và giảm chi phí xử lý chất thải.

2.1. Quản lý chất thải chăn nuôi

Quản lý chất thải chăn nuôi bằng EM Bokashi là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Chế phẩm này giúp phân hủy nhanh chóng chất thải, giảm mùi hôi, và tạo ra phân bón hữu cơ. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chứng minh rằng việc sử dụng EM Bokashi giúp giảm 50% lượng chất thải cần xử lý, đồng thời cải thiện chất lượng môi trường sống cho vật nuôi.

2.2. Chăn nuôi bền vững

Chăn nuôi bền vững là mục tiêu quan trọng trong ngành nông nghiệp hiện đại. Việc sử dụng EM Bokashi giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của chất thải chăn nuôi đến môi trường, đồng thời tăng hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chỉ ra rằng việc áp dụng EM Bokashi giúp tăng năng suất chăn nuôi và giảm chi phí xử lý chất thải, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

III. Đánh giá hiệu quả môi trường

Đánh giá hiệu quả môi trường của việc sử dụng EM Bokashi trong xử lý chất thải chăn nuôi đã được nghiên cứu kỹ lưỡng tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Kết quả cho thấy chế phẩm này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao, góp phần cải thiện chất lượng đất và nước.

3.1. Hiệu quả xử lý chất thải

Hiệu quả xử lý chất thải bằng EM Bokashi đã được chứng minh qua các thí nghiệm tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Chế phẩm này giúp giảm 70% lượng khí độc và 50% lượng chất thải cần xử lý, đồng thời tạo ra phân bón hữu cơ chất lượng cao. Điều này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tăng hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp.

3.2. Giải pháp xử lý chất thải

Giải pháp xử lý chất thải bằng EM Bokashi là một phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Chế phẩm này dễ dàng sản xuất và sử dụng, phù hợp với quy mô chăn nuôi từ nhỏ đến lớn. Nghiên cứu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chứng minh rằng việc áp dụng EM Bokashi giúp giảm chi phí xử lý chất thải và tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam, ngành chăn nuôi đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn thực phẩm và tạo nguồn thu nhập cho người dân. Tuy nhiên, cùng với xu hướng tăng trưởng nhanh về số lượng đàn gia súc, gia cầm, ô nhiễm môi trường phát sinh từ chất thải chăn nuôi đã trở thành vấn đề nghiêm trọng. Hoạt động chăn nuôi nông hộ quy mô nhỏ lẻ, phân tán trong khu dân cư và thiếu quy hoạch đồng bộ là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến việc xả thải trực tiếp ra môi trường. Hàng năm, ngành chăn nuôi tại Việt Nam thải ra hơn 73 triệu tấn chất thải rắn và khoảng 20 đến 30 triệu m³ chất thải lỏng; trong đó có tới 50% chất thải rắn và 80% chất thải lỏng không qua xử lý hoặc xả thẳng ra tự nhiên, gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí.

Tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, trại chăn nuôi phục vụ công tác thực tập và nghiên cứu khoa học cũng đối mặt với lượng phân gia cầm phát sinh hàng ngày cần được xử lý triệt để nhằm đảm bảo điều kiện vệ sinh thú y và hạn chế mùi hôi ảnh hưởng tới khu vực xung quanh. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài "Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi bằng chế phẩm vi sinh vật E.M – Bokashi tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên" được sinh viên Trần Văn Cảnh thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh.

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể:

1. Mục tiêu chung: Đưa ra nhận xét và đánh giá khách quan về hiệu quả của chế phẩm EM-Bokashi trong xử lý chất thải chăn nuôi; thúc đẩy việc ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong chăn nuôi an toàn sinh học và bảo vệ môi trường.
2. Mục tiêu cụ thể:
   • Đánh giá hiệu quả của chế phẩm EM thông qua việc thiết lập các mô hình thí nghiệm đệm lót sinh học kết hợp bổ sung vào nước uống cho gia cầm.
   • Cải thiện chất lượng môi trường chăn nuôi và khu vực lân cận thông qua việc giảm phát sinh khí độc, mùi hôi và vi sinh vật gây hại.
   • Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc áp dụng đệm lót sinh học bằng chế phẩm vi sinh vật so với phương thức lót chuồng truyền thống.

Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm: xác định lượng thức ăn ăn vào và lượng phân thải ra hàng ngày của gà sinh sản để ước tính tải lượng chất thải của toàn trại; theo dõi các chỉ tiêu hóa lý, độ ẩm và mật độ vi sinh vật trong phân; hạch toán chi phí vật tư và nhân công.

• Đối tượng nghiên cứu: Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM thứ cấp (gồm dung dịch $EM_2$ và chế phẩm bột $EM\text{-Bokashi}$ môi trường) và đàn gà sinh sản.
• Phạm vi nghiên cứu:
  • Không gian: Khu vực chuồng nuôi gà đẻ thuộc Trại chăn nuôi, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
  • Thời gian: Thực hiện từ ngày 15/01/2014 đến ngày 30/04/2014.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng nội dung dựa trên các khái niệm cơ bản về môi trường, chất thải chăn nuôi, cơ chế xử lý bằng đệm lót sinh thái và bản chất công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (Effective Microorganisms - EM) do GS.TS Teruo Higa (Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawa, Nhật Bản) phát minh vào năm 1980. Quần thể EM bao gồm khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuộc 5 nhóm chính: vi khuẩn lactic, vi khuẩn bacillus, vi khuẩn quang hợp, nấm men và xạ khuẩn. Các nhóm vi sinh vật này cộng sinh, tiết ra các enzyme (protease, amylase), acid hữu cơ và chất kháng sinh tự nhiên để thúc đẩy quá trình phân giải chất hữu cơ, cố định nitơ, khử mùi hôi ($H_2S$, $NH_3$) và ức chế các chủng vi sinh vật gây bệnh đường ruột như Escherichia coli.

Bên cạnh đó, tác giả tham chiếu các bệnh lý truyền nhiễm phổ biến ở gia cầm liên quan đến vi khuẩn E. coli như bệnh nhiễm trùng huyết nguyên phát và bệnh hen gà ghép E. coli (C-CRD).

Cơ sở pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng trong đề tài gồm có:

• Luật Bảo vệ Môi trường năm 2005;
• QCVN 01-79:2011/BNN&PTNT: Quy trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm;
• QCVN 01-15:2010/BNN&PTNT: Điều kiện trại chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học;
• QCVN 01-82:2011/BNN&PTNT; QCVN 01-81:2011/BNN&PTNT; QCVN 01-39:2011/BNN&PTNT.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

• Phương pháp xác định lượng phân thải: Bố trí 1 ô chuồng nhốt riêng 10 con gà sinh sản, nền lót nilon để thu hồi toàn bộ lượng phân trong 24 giờ liên tục qua 8 tuần theo dõi. Lượng phân thải ra ($X$, tính bằng g/con/ngày) được tính theo công thức: $$X = \frac{B - A}{N}$$ Trong đó: $A$ là khối lượng bao nilon chưa có phân (g); $B$ là khối lượng bao nilon đã có phân sau 24h (g); $N$ là số gà thí nghiệm ($N = 10$).
• Phương pháp bố trí thí nghiệm đệm lót sinh học: Thí nghiệm được tiến hành trên 3 ô chuồng gà đẻ (200 con/chuồng, diện tích 25 m²/chuồng, gà đã đẻ khoảng 2 tháng):
  • Ô đối chứng: Sử dụng chất độn chuồng bằng trấu thông thường, không bổ sung chế phẩm vi sinh.
  • Ô Thí nghiệm 1 (TN1): Rải lớp trấu dày 7–10 cm kết hợp sử dụng chế phẩm đệm lót lên men $EM\text{-Bokashi}$ dạng bột.
  • Ô Thí nghiệm 2 (TN2): Sử dụng đệm lót $EM\text{-Bokashi}$ dạng bột kết hợp bổ sung dung dịch $EM_2$ vào nước uống hàng ngày với nồng độ 3–5‰.
• Quy trình chế biến $EM\text{-Bokashi}$: Phối trộn 4 kg cám ngô, 4 kg cám gạo và mùn cưa; phun đều dung dịch $EM_2$ để hỗn hợp đạt độ ẩm 30–40%; ủ kỵ khí trong thùng kín ở nhiệt độ 30–35°C từ 5–10 ngày cho đến khi sản phẩm có mùi thơm, vị ngọt, màu vàng nhạt và tơi xốp.
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Lấy mẫu phân hỗn hợp theo phương pháp đường chéo tại 5 vị trí mỗi ô chuồng. Mẫu được phân tích tại Viện Khoa học Sự sống - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo các tiêu chuẩn:
  • Độ ẩm (%): TCVN 4326:2007;
  • Nitơ tổng số (%): TCVN 4328:2007;
  • Photpho tổng số (%): TCVN 1525:2001;
  • Kali tổng số (%): TCVN 8660:2011;
  • Vi khuẩn E. coli (CFU/g): TCVN 4882:2004;
  • Vi khuẩn Coliform (MPN/g): TCVN 6187-2:1996.
• Đánh giá khí độc: Đánh giá định tính cảm quan mức độ giảm mùi hôi thối ($NH_3$, $H_2S$) do thiết bị đo khí của đơn vị gặp trục trặc kỹ thuật.
• Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê, tính toán giá trị trung bình bằng phần mềm Microsoft Excel và Word.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của vấn đề kiểm soát ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi gia cầm trong giai đoạn phát triển nông nghiệp nông thôn. Phần này xác định rõ mục tiêu tổng quát, mục tiêu cụ thể, yêu cầu kỹ thuật cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài trong việc tạo lập môi trường chăn nuôi an toàn, tận dụng nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ và giảm thiểu chi phí sản xuất.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Phần này tổng hợp hệ thống lý luận liên quan đến chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm; phân tích cấu tạo và đặc tính sinh học của các chủng vi sinh vật trong tập hợp EM; quy trình sản xuất $EM_2$ và $EM\text{-Bokashi}$. Tác giả tóm lược lịch sử nghiên cứu, ứng dụng công nghệ EM trên thế giới (tổ chức APNAN, Nhật Bản, Triều Tiên, Trung Quốc) và tại Việt Nam (các đề tài của Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội do PGS.TS Nguyễn Quang Thạch chủ nhiệm, chế phẩm EMINA của Viện Sinh học Nông nghiệp). Đồng thời, phần tổng quan cũng làm rõ các quy chuẩn vệ sinh thú y, điều kiện an toàn sinh học và phân tích tác hại của các chủng vi khuẩn chỉ thị gây ô nhiễm môi trường và dịch bệnh cho gia cầm.

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

Nội dung chương mô tả chi tiết đối tượng nghiên cứu, phạm vi địa điểm và thời gian triển khai tại Trại chăn nuôi Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Tác giả trình bày phương pháp theo dõi lượng phân, kỹ thuật ủ men $EM\text{-Bokashi}$, quy trình rải và bảo dưỡng đệm lót định kỳ (20–25 ngày/lần), các phương pháp lấy mẫu hỗn hợp, danh mục các tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) dùng để kiểm nghiệm các chỉ tiêu N, P, K, độ ẩm và vi sinh vật, cùng phương pháp hạch toán chi phí kinh tế.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này công bố và thảo luận các số liệu thực nghiệm thu được:

• Thực trạng chăn nuôi tại trại: Đàn vật nuôi gồm 1.200 con gà sinh sản, 500 con gà thịt và 5 con lợn rừng. Quy trình xử lý phân trước đây chủ yếu là thu gom định kỳ đóng bao và ủ thủ công, chưa sử dụng chế phẩm đệm lót sinh học.
• Lượng thức ăn và tải lượng phân thải: Khẩu phần ăn trung bình của 1 con gà sinh sản là 115,125 g/ngày; lượng phân tươi bài tiết tương ứng là 124,94 g/con/ngày. Ước tính trong chu kỳ 1 năm (360 ngày), 1 con gà tiêu thụ 41,445 kg thức ăn và thải ra 44,978 kg phân tươi. Tổng đàn 1.200 con gà sinh sản của trại tiêu thụ 49,734 tấn thức ăn và phát sinh 53,974 tấn phân tươi/năm.
• Khả năng xử lý khí độc và độ ẩm: Ở các ô chuồng thí nghiệm sử dụng đệm lót sinh học, mùi hôi thối ($NH_3, H_2S$) giảm rõ rệt. Độ ẩm phân giảm từ 54,83% (đối chứng) xuống 33,89% (TN1) và đạt 30,17% (TN2), giúp nền chuồng luôn khô ráo, hạn chế vi sinh vật gây thối rữa phát triển.
• Hàm lượng dinh dưỡng trong phân: Hàm lượng N, P, K tổng số trong phân ở các công thức thí nghiệm tăng lên rõ rệt so với đối chứng nhờ hoạt động cố định đạm và chuyển hóa khoáng chất của hệ vi sinh vật EM, hạn chế quá trình bay hơi thất thoát dinh dưỡng.
• Mật độ vi sinh vật gây hại: Mật độ vi khuẩn E. coli và Coliform trong chất thải giảm mạnh sau 3 tháng xử lý.
• Hiệu quả kinh tế: Việc ứng dụng đệm lót giúp kéo dài thời gian sử dụng nền chuồng, giảm tần suất dọn phân và tiết kiệm chi phí vật liệu lót chuồng trong chu kỳ 6 tháng.

Chỉ tiêu theo dõi	Ô Đối chứng (Trấu thường)	Ô Thí nghiệm 1 (Đệm lót EM)	Ô Thí nghiệm 2 (Đệm lót + Cho uống EM2)
Độ ẩm phân (%)	54,83	33,89	30,17
Nitơ tổng số - N (%)	0,23	0,28	2,17
Photpho tổng số - P (%)	0,90	1,17	3,22
Kali tổng số - K (%)	1,12	1,40	3,85
Vi khuẩn E. coli (CFU/g)	$5,6 \times 10^7$	$3,2 \times 10^5$	$2,7 \times 10^4$
Vi khuẩn Coliform (MPN/g)	$4,5 \times 10^6$	$2,8 \times 10^4$	$2,2 \times 10^3$

---

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả chính kèm số liệu thực nghiệm

• Tải lượng phân thải: Xác định chính xác lượng phân thải trung bình của gà sinh sản tại trại là 124,94 g/con/ngày trên nền tiêu thụ 115,125 g thức ăn/con/ngày. Tỷ lệ phân thải/thức ăn đạt xấp xỉ 1,085 lần, phù hợp với các nghiên cứu chuyên ngành chăn nuôi gia cầm.
• Nâng cao chất lượng dinh dưỡng của phân thải:
  • Hàm lượng Nitơ tổng số tăng từ 0,23% (đối chứng) lên 0,28% ở TN1 và đạt 2,17% ở TN2 (tăng gấp hơn 9,4 lần so với đối chứng).
  • Hàm lượng Photpho tổng số tăng từ 0,90% (đối chứng) lên 1,17% ở TN1 và đạt 3,22% ở TN2.
  • Hàm lượng Kali tổng số tăng từ 1,12% (đối chứng) lên 1,40% ở TN1 và đạt 3,85% ở TN2.
• Giảm độ ẩm và kiểm soát ô nhiễm vi sinh:
  • Độ ẩm phân giảm từ 54,83% xuống 30,17% ở công thức TN2.
  • Mật độ vi khuẩn E. coli giảm từ $5,6 \times 10^7$ CFU/g xuống $3,2 \times 10^5$ CFU/g (TN1) và còn $2,7 \times 10^4$ CFU/g (TN2).
  • Mật độ Coliform giảm từ $4,5 \times 10^6$ MPN/g xuống $2,8 \times 10^4$ MPN/g (TN1) và còn $2,2 \times 10^3$ MPN/g (TN2).
• Hạch toán kinh tế sơ bộ: Tính toán trên quy mô 50 m² chuồng nuôi trong thời gian 6 tháng cho thấy: mô hình truyền thống tốn 400.000 đồng tiền trấu (do phải thay trấu sau mỗi 1,5 tháng) chưa kể công lao động dọn chuồng; trong khi mô hình đệm lót sinh học chỉ tốn 100.000 đồng tiền trấu ban đầu, 136.000 đồng làm men $EM\text{-Bokashi}$ và khoảng 170.000 đồng chi phí bảo dưỡng định kỳ, giúp giảm tải công lao động và giữ chuồng trại luôn sạch sẽ.

2. Giải pháp và kiến nghị của tác giả

• Khuyến nghị áp dụng rộng rãi quy trình làm đệm lót sinh học bằng $EM\text{-Bokashi}$ dạng bột (kết hợp trấu và mùn cưa theo độ dày 7–10 cm) tại các chuồng nuôi gia cầm sinh sản và gia cầm thịt.
• Kết hợp đồng thời việc làm đệm lót với bổ sung dung dịch $EM_2$ vào nước uống hàng ngày của gia cầm (tỷ lệ 3–5‰ hoặc 1–3 ml $EM_2$/lít nước) nhằm tăng cường vi sinh vật có lợi đường ruột, hỗ trợ tiêu hóa và giảm mùi hôi của phân ngay khi bài tiết.
• Thực hiện bảo dưỡng đệm lót định kỳ 20–25 ngày/lần bằng cách cào tơi xốp bề mặt, phun bổ sung dung dịch EM thứ cấp pha loãng (tỷ lệ 1/100) hoặc rắc thêm men bột tại các vị trí ẩm cục bộ.

3. Đóng góp của đề tài

Khóa luận cung cấp chuỗi số liệu thực nghiệm đầy đủ về biến động dinh dưỡng và vi sinh vật trong phân gà đẻ khi áp dụng chế phẩm EM tại điều kiện khí hậu Thái Nguyên; chứng minh tính khả thi kỹ thuật và hiệu quả kinh tế của mô hình đệm lót sinh thái quy mô nhỏ và vừa.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế được ghi nhận trong văn bản:
  • Việc đánh giá nồng độ các khí độc phát tán trong chuồng nuôi ($NH_3, H_2S, CH_4$) chỉ mới dừng lại ở phương pháp cảm quan trực tiếp, chưa đo đạc được nồng độ định lượng bằng máy đo khí chuyên dụng do thiết bị tại cơ sở đào tạo gặp sự cố kỹ thuật.
  • Thí nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2014 (3,5 tháng), chưa theo dõi liên tục qua các mùa thời tiết khác nhau trong năm (đặc biệt là giai đoạn mùa hè nắng nóng cao điểm).
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Bổ sung thiết bị quan trắc khí thải tự động để định lượng chính xác hiệu suất giảm thiểu phát thải $NH_3$ và $H_2S$ của đệm lót.
  • Nghiên cứu mở rộng ứng dụng chế phẩm $EM\text{-Bokashi}$ trên các đối tượng vật nuôi khác có lượng nước thải trong phân cao (thủy cầm như vịt, ngan hoặc thỏ) và thử nghiệm hiệu quả sử dụng nguồn đệm lót sau khi thải loại làm phân bón hữu cơ vi sinh cho cây trồng nông nghiệp tại địa phương.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực đối với:

• Sinh viên, học viên và giảng viên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Nông học, Chăn nuôi - Thú y: Cung cấp tài liệu tham khảo về phương pháp bố trí thí nghiệm xử lý chất thải sinh học, quy trình lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu môi trường và hóa sinh theo các bộ tiêu chuẩn TCVN.
• Người quản lý trang trại và các hộ chăn nuôi gia cầm: Hướng dẫn chi tiết quy trình tự ủ chế phẩm $EM\text{-Bokashi}$ từ các nguyên liệu phụ phẩm nông nghiệp sẵn có, giá rẻ (cám gạo, cám ngô, mùn cưa) và kỹ thuật bảo dưỡng đệm lót sinh học giúp giảm chi phí nhân công dọn chuồng và hạn chế ô nhiễm môi trường sống.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ phối trộn và thời gian ủ chế phẩm $EM\text{-Bokashi}$ dạng bột trong khóa luận được thực hiện như thế nào?
Để làm đệm lót cho khoảng 50 m² nền chuồng, tác giả sử dụng 4 kg cám ngô, 4 kg cám gạo (có thể kết hợp mùn cưa), trộn đều và phun dung dịch $EM_2$ để hỗn hợp đạt độ ẩm 30–40% (khi nắm chặt không rỉ nước qua kẽ tay, bóp nhẹ thì tan ra). Hỗn hợp được ủ kỵ khí trong thùng hoặc bao kín ở nhiệt độ phòng (thích hợp từ 30–35°C) trong thời gian từ 5 đến 10 ngày cho đến khi sản phẩm lên men có mùi thơm, vị ngọt và màu vàng nhạt.

2. Lượng thức ăn tiêu thụ và lượng phân tươi bài tiết trung bình mỗi ngày của gà sinh sản trong nghiên cứu là bao nhiêu?
Qua 8 tuần theo dõi thực nghiệm trên đàn gà thí nghiệm ở giai đoạn trên 20 tuần tuổi, trung bình một con gà sinh sản tiêu thụ 115,125 g thức ăn/ngày và bài tiết ra 124,94 g phân tươi/ngày (lượng phân gấp khoảng 1,085 lần lượng thức ăn).

3. Tại sao hàm lượng Nitơ, Photpho và Kali tổng số trong phân ở công thức Thí nghiệm 2 lại tăng cao hơn so với đối chứng?
Hàm lượng N, P, K tổng số ở công thức TN2 đạt lần lượt 2,17%, 3,22% và 3,85% (so với đối chứng là 0,23%, 0,90% và 1,12%). Nguyên nhân là do các chủng vi sinh vật hữu hiệu trong $EM\text{-Bokashi}$ và $EM_2$ (như vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn quang hợp phân giải lân) đã chuyển hóa và cố định dinh dưỡng trong khối đệm lót, đồng thời môi trường chuồng nuôi khô ráo đã ngăn chặn sự thất thoát Nitơ qua con đường bay hơi khí amoniac ($NH_3$).

4. Mật độ vi khuẩn E. coli và Coliform trong chất thải giảm như thế nào sau 3 tháng xử lý?
Sau 3 tháng xử lý ở công thức TN2 (kết hợp đệm lót và cho uống $EM_2$), mật độ E. coli giảm từ $5,6 \times 10^7$ CFU/g xuống còn $2,7 \times 10^4$ CFU/g (giảm hơn 2.000 lần); mật độ Coliform giảm từ $4,5 \times 10^6$ MPN/g xuống còn $2,2 \times 10^3$ MPN/g (giảm hơn 2.000 lần) so với công thức đối chứng không sử dụng chế phẩm.

5. Vì sao tác giả chỉ đánh giá khả năng xử lý khí độc $NH_3$ và $H_2S$ bằng phương pháp cảm quan?
Theo trình bày của tác giả ở trang 25, do một số máy đo khí của nhà trường tại thời điểm nghiên cứu không thể sử dụng được và phòng thí nghiệm phối hợp (Viện Khoa học Sự sống) không thực hiện đo chỉ tiêu khí độc chuyên dụng, nên tác giả tiến hành đánh giá định tính mức độ giảm mùi hôi qua khảo sát cảm quan thực tế tại khu vực chuồng trại.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Trần Văn Cảnh đã đánh giá toàn diện khả năng ứng dụng chế phẩm vi sinh vật $EM\text{-Bokashi}$ và dung dịch $EM_2$ trong việc xử lý chất thải chăn nuôi gà sinh sản tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Kết quả thực nghiệm chứng minh mô hình đệm lót sinh học kết hợp bổ sung chế phẩm vào nước uống giúp giảm độ ẩm phân xuống 30,17%, giảm mạnh mật độ vi khuẩn chỉ thị gây bệnh (E. coli và Coliform), đồng thời bảo tồn và nâng cao đáng kể hàm lượng dinh dưỡng N, P, K trong phân. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm có giá trị khoa học và thực tiễn, đóng góp giải pháp kỹ thuật thân thiện với môi trường và mang lại hiệu quả kinh tế cho các cơ sở chăn nuôi gia cầm quy mô vừa và nhỏ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế ở nước ta, thì vấn đề ô nhiễm môi trường đang ngày càng trở nên phức tạp và bức thiết hơn, đặc biệt đối với những nước đang phát triển thì vấn đề này càng trở thành vấn đề nóng bỏng và nổi cộm trong mọi lĩnh vực. Nước ta là một đất nước đang trong giai đoạn phát triển, với hơn 70% dân số làm nông nghiệp. Nông nghiệp nông thôn đóng góp cho nền kinh tế quốc dân với 20% GDP, trên 25% kinh ngạch xuất khẩu. Trong đó, chăn nuôi là một trong những lĩnh vực sản xuất của nông nghiệp có hiệu quả kinh tế khá cao.

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 về cả số lượng và chất lượng. Vấn đề song song với phát triển chăn nuôi đó chính là bảo vệ môi trường và chất độc do chăn nuôi gây ra, việc giảm thiểu những chất thải và chất độc do chăn nuôi gây ra đang là mối quan tâm chung của toàn xã hội. Ngành chăn nuôi nước ta những năm gần đây đã và đang phát triển nhanh chóng. Tuy nhiên, việc chăn nuôi nhỏ lẻ, thiếu quy hoạch của nông hộ nhất là tại các vùng dân cư đông đúc đã gây ra ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng.

Một số hộ chăn nuôi quy mô lớn đã có những biện pháp xử lý nguồn chất thải chăn nuôi nhằm hạn chế những ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, trong khi đó, việc xử lý chất thải của một số trang trại và chăn nuôi nhỏ lẻ vẫn chưa được coi trọng đặc biệt là chăn nuôi nhỏ lẻ việc xử lý chất thải gần như là không có. Một trong những nguyên nhân là do người dân chưa hiểu rõ tầm quan trọng trong việc xử lý nguồn chất thải và vấn đề sống lâu thành quen nên người dân không để ý đến những vấn đề đó. Hơn nữa, luật xử lý chất thải còn chưa đồng bộ, khó áp dụng đối với những hộ chăn nuôi -2- nhỏ lẻ, việc chăn nuôi của nông dân tại nông thôn đã trở thành tập quán từ bao đời, vì thế vấn đề thay đổi cần có thời gian và cần có sự quan tâm hơn nữa của các cấp, các ngành, các địa phương. Việc ứng dụng các chế phẩm sinh học vào xử lý chất thải chăn nuôi và đặc biệt là chăn nuôi gia súc, gia cầm đang là mối quan tâm của các cấp chính quyền, các địa phương, các hộ chăn nuôi và cả toàn xã hội.

Vấn đề đặt ra là phải lựa chọn và sử dụng chế phẩm như thế nào để đáp ứng được nhu cầu: chi phí đầu tư thấp, nguyên liệu dễ kiếm, cách làm đơn giản, hiệu quả giảm thiểu ô nhiễm cao, sử dụng lâu dài và làm tăng chất lượng vật nuôi. Nhận thức rõ vai trò to lớn của kinh tế chăn nuôi gia súc, gia cầm trong tiến trình xây dựng nông thôn mới và để khắc phục những hạn chế cũng như xử lý chất thải chăn nuôi một cách có hiệu quả, ngăn chặn, xử lý tình trạng ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí thông qua đó từng bước nâng cao chất lượng môi trường nông thôn, góp phần phát triển nông nghiệp nông thôn bền vững. Từ thực tiễn trên, được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi bằng chế phẩm EM - Bokashi tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên” 1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài * Mục tiêu chung: - Đưa ra những nhận xét và đánh giá khách quan về hiệu quả của chế phẩm EM- Bokashi trong xử lý chất thải chăn nuôi.

- Ứng dụng rộng rãi việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu trong chăn nuôi và xử lý chất thải. * Mục tiêu cụ thể: - Đánh giá hiệu quả của chế phẩm thông qua việc bố trí các mô hình thí nghiệm. -3- - Cải thiên môi trường chăn nuôi và môi trường xung quanh. - Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng đệm lót sinh học và việc bổ sung chế phẩm EM thức ăn.

Yêu cầu của đề tài - Xác định được lượng phân thải ra của số gà thí nghiệm trong thời gian sinh sản, từ đó xác định được lượng phân thải ra của toàn bộ gà sinh sản trong trại. - Đánh giá hiệu quả môi trường, hiệu quả kinh tế của việc chăn nuôi gà an toàn sinh học. - Việc tiến hành các mô hình thí nghiệm phải tuân thủ theo quy tắc an toàn, đảm bảo vệ sinh, theo đúng tỷ lệ, thành phần. - Các số liệu thu thập, tính toán phải chính xác, khách quan, trung thực.

Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Rèn luyện kĩ năng thực tế, làm quen với môi trường làm việc sau này. - Củng cố và hệ thống hóa lại các kiến thức đã học. - Tạo lập thói quen, kĩ năng làm việc độc lập.

Ý nghĩa trong thực tiễn - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và các khu vực lân cận. - Tạo nguồn phân bón hữu cơ tại chỗ, nâng cao hiệu trong sản xuất nông nghiệp, giảm giá thành nông sản. - Là biện pháp xử lý ô nhiễm thân thiện với môi trường, giá thành thấp, sử dụng được lâu, bảo dưỡng dễ dàng, giúp cho người dân dễ dàng áp dụng. -4- Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Một số khái niệm cơ bản * Khái niệm môi trường Môi trường là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng tới con người và tác động qua lại với các hoạt động sống của con người như: Không khí, nước, đất, sinh vật, xã hội loài người. * Khái niệm đệm lót sinh thái Đệm lót sinh thái là đệm nót 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. * Khái niệm chất thải Chất thải được hiểu như sau: Chất thải là những vật và chất mà người dùng không còn muốn sử dụng và thải ra, tuy nhiên trong một số ngữ cảnh nó có thể là không có ý nghĩa với người này nhưng lại là lợi ích của người khác. Trong cuộc sống, chất thải được hình dung là những chất không còn được sử dụng cùng với những chất độc được xuất ra từ chúng.

-5- * Khái niệm chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi là những sản phẩm thải bỏ từ quá trình chăn nuôi và các hoạt động phục vụ quá trình chăn nuôi của con người. Chất thải chăn nuôi bao gồm: phân, nước tiểu, vật liệu lót nền chuồng, khí độc phát sinh, và các chất khác. Ở nước ta hiện nay, hằng năm ngành chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và khoảng 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 nghiêm trọng ( Lưu Anh Đoàn, 2006) [5]. - Đặc tính của chất thải chăn nuôi: Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân. Phân bao gồm những chất không tiêu hóa được hoặc những chất thoát khỏi sự tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa, hay các khoáng chất dư thừa mà cơ thể không sử dụng được như P2O5, K2O, CaO, MgO.

Ngoài ra còn có các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin) và các chất nhờn theo phân ra ngoài, các vi sinh vật dính vào thức ăn hay trong ruột bị thải ra ngoài. Lượng phân thải ra sẽ thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng của vật nuôi, dựa vào đó ta tính được lượng phân.1 Lượng phân thải ra của một số loại vật nuôi STT 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) [6] -6- Bảng trên cho thấy bò sữa có lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất ( 7,00 – 8,00% thể trọng), tiếp theo là bò thịt, lợn, gà. Vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay là số lượng vật nuôi càng lớn thì chất thải càng nhiều, nếu không có biện pháp xử lý thì ngành chăn nuôi sẽ gây ô nhiễm môi trường khá nghiêm trọng. Riêng đối với chăn nuôi gà ô nhiễm chủ yếu là do các nguồn: phân, nước vệ sinh chuồng trại, các chất tẩy rửa hay sát trùng chuồng trại.

chúng ảnh hưởng tới môi trường xung quanh, gây ra mùi hôi khó chịu. Phân gà thường chứa cả nước tiểu nên cần lượng chất độn chuồng lớn, thức ăn và nước rơi vãi xuống nền chuồng sẽ tạo ra chất thải bết dính, ẩm ướt khiến cho các vi sinh vật dễ dàng hoạt động và phát triển tạo ra điều kiện thuận lợi để mầm bệnh phát triển. Khái quát về chế phẩm EM Chế phẩm sinh học EM là tên viết tắt của (Effective Microorganisms), là quần thể vi sinh vật có ích, sống cộng sinh trong cùng môi trường, khi được bổ sung vào môi trường sẽ góp phần cải thiện môi trường sống. Đây là loại chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ Nhật Bản, được nghiên cứu bởi giáo sư tiến sĩ Teruo Higa tại trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa.

Lần đầu tiên loại chế phẩm sinh học này được áp dụng vào thực tiễn là vào năm 1980. Chế phẩm EM chứa khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí, được sàng lọc từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men.