Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Chất thải chăn nuôi Mỗi năm chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20-30 triệu khổi chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu và 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) [5] * Đặc tính của chất thải chăn nuôi Chất thải từ các trại chăn nuôi là nguồn gây ô nhiễm môi trường sống của con người và gia súc. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong phân, nhất là trong điều kiện hiếm khí sản sinh ra mùi hôi thối và lôi kéo ruồi nhặng đến làm mất vệ sinh.
Trong trường hợp gia súc bị bệnh làm lây lan những bệnh truyền nhiễm và giun sán. Đa số các chất thải chăn nuôi đều ở dạng lỏng. Nó là hỗn hợp của phân gia súc, thức ăn thừa, nước tiểu, nước rửa chuồng. * Phân gia súc, gia cầm Phân gia súc gia cầm là những chất liệu từ thức ăn, nước uống mà có thể gia súc, gia cầm không sử dụng đến hoặc không tiêu hóa được mà thải ra ngoài cơ thể.
Phân gồm các thành phần là dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thoát ra khỏi sự tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa (chất sơ, protein không tiêu hóa được, axit amin thoát khỏi sự hấp thụ. Một số chất được thải qua nước tiểu như : axit uric (ở 5 gia cầm), ure (gia súc). Các khoáng chất dư thừa mà cơ thể không sử dụng như P2O5, Cao, MgO, K2O.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 vật chất dinh dưỡng vào thức ăn (tro, bụi.các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột bị tống ra ngoài.Lượng phân mà gia súc, gia cầm thải ra thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào chúng có thể tính được lượng phân.
Lượng phân gia súc thải ra trung bình một ngày được tính như sau: Bảng 1.1: Lượng phân thải ra của các loại gia súc, gia cầm STT Loại gia súc, gia cầm Lượng phân mỗi ngày 1 Lợn 6-8% thể trọng 2 Bò sữa 7-8% thể trọng 3 Bò thịt 5-8% thể trọng 4 Gà 5% thể trọng (Nguồn: Nguyễn Quế Côi, 2006) [4] 1. Một số thông số nghiên cứu trong nước thải chăn nuôi * Độ pH: Là thước đo tính axit hoặc tính bazơ của dung dịch nước. Nhìn chung sự sống tồn tại phát triển tốt nhất trong điều kiện môi trường nước trung tính có pH =7. Tuy nhiên sự sống vẫn chấp nhận một khoảng cách nhất định trên dưới giá trị trung bình (6 <pH<8) đôi khi còn rộng hơn và cá biệt hơn có những sinh vật tồn tại được trong môi trường pH cực tiểu (0<pH<1) hoặc cực đại pH= 14.
* Nhu cầu oxy hóa BOD ( Biochemical Oxygen Demand): là lượng oxy thể hiện bằng gam hoặc mg O2 trên một đơn vị thể tích cần đo cho một vi sinh vật tiêu thụ để oxy hóa sinh học các chất hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ và thời gian xác định. Giá trị BOD phản ánh được các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học có trong mẫu nước. Thông số BOD có tầm quan trọng trong thực tế: BOD là cơ sở để 6 thiết kế và vận hành trạm xử lý nước thải, BOD còn là thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước, giá trị BOD càng lớn nghĩa là mức độ ô nhiễm càng cao, giá trị của BOD phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian. * Chí số COD: nhu cầu ôxy hóa học (COD - Chemical oxygen demand) là lượng oxy có trong Kali bicromat (K2Cr2O7) đã dùng để oxy hoá chất hữu cơ trong nước.
Chỉ số COD được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước. Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt (ví dụ trong các con sông hay hồ), làm cho COD là một phép đo hữu ích về chất lượng nước. Nó được biểu diễn theo đơn vị đo là miligam trên lít (mg/L), chỉ ra khối lượng ôxy cần tiêu hao trên một lít dung dịch. * Chỉ số Nitơ * Chỉ số Phốt pho * Chỉ số vi sinh vật : coliform và coliform phân 1.
Cơ sở thực tiễn Trong những năm qua, ngành chăn nuôi nước ta ngày càng phát triển cả về số luợng và chất luợng, đặc biệt là trong chăn nuôi gia cầm. Số trang trại chăn nuôi gia cầm theo quy mô công nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều. Song song với các tác động của chăn nuôi về bài toán kinh tế cho các hộ gia đình cũng kéo theo môi trường bị ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng. Thế nhưng trong thực tế, vấn đề môi trường chưa được các chủ trang trại chăn nuôi quan tâm đúng mức.
Hầu hết nguồn phân được thải ra từ gia cầm sau khi xuất chuồng được thu dọn thủ công và không có biện pháp xử lý triệt để. Lượng phân đó đuợc chuyên chở từ nơi này đến nơi khác gây ô nhiễm môi trường một cách nghiêm trọng. Việc di chuyển lây lan mầm bệnh trong không khí, từ các trang trại sẽ gây ra những hậu quả đáng tiếc về dịch bệnh cho gia cầm và chính con người. 7 Nghiên cứu được việc xử lý ô nhiễm trong chăn nuôi bằng các chế phẩm VSV hữu hiệu sẽ giúp người chăn nuôi biết được những thực trạng ô nhiễm do chính họ gây ra.
Từ đó tác động đến người chăn nuôi để họ có các biện pháp xử lý chất thải nhằm phát triển sản xuất đi đôi với việc bảo vệ cuộc sống, bảo vệ mội trường sống của chính mình. Nghiên cứu hiện trạng chất thải chăn nuôi gia cầm còn giúp các cơ quan chức năng có cơ sở để đưa ra những giải pháp, những quyết định xử phạt hợp lý nhằm hạn chế, ngăn chặn những tác động gây hại đến môi trường. Như vậy việc nghiên cứu hiệu lực của một số loại vi sinh vật hữu hiệu trong xử lý ô nhiễm môi truờng trong chăn nuôi là quan trọng và hết sức cần thiết 1. Cơ sở pháp lý - Luật bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005… - Nghị định 21//2008/NĐ-CP của chính phủ về việc quy định chi tiết và huớng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo Vệ Môi Trường.
- Thông tư số 07/2007/ TT-BTNMT ngày 03/07/2007 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về hướng dẫn phân loại và quyết định danh mục cơ sở gây ô nhiễm môi trường cần xử lý. - Thông tư 04/2010/TT-BNNPTNT 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. - Thông tư 71/2011/TT-BNNPTNT ngày 25 tháng 10 năm 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/BNNPTNT 8 + 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/BNNPTNT + 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/BNNPTNT + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: Vệ sinh thú y cơ sở ấp trứng gia cầm. Ký hiệu:QCVN 01 - 82: 2011/BNNPTNT + 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/BNNPTNT - Quyết định số 1504/QĐ-BNN-KHCN ngày 15/05/2008 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành quy trình thực hành chăn nuôi tốt cho chăn nuôi gia cầm an toàn. - Quyết định số 64/2003/QĐ-TTG về việc phê duyệt đề án “Kế hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng”. Thực trạng chăn nuôi trên thế giới Đề 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 tường tiêu cực cho 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 CO2 9 chiếm 9%, khí Mêtan (CH4) 37% và ôxít nitơ (N2O) là 65%. Những loại khí này sẽ còn tiếp tục tăng lên trong thời gian tới ( FAO, 2011) [12] 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 cũng 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 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 ) [1] Theo số liệu thống kê của tổ chức nông lương thế giới FAO năm 2011 số lượng đầu gia súc và gia cẩm 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 là 1.8 triệu con, dê 591.7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu con và tổng đàn vịt là 1.
