MỞ ĐẦU Phân bón là yếu tố quan trọng hàng đầu trong sản xuất nông nghiệp. Ai cũng biết phân bón có tác dụng to lớn trong việc làm tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên không phải ai cũng biết cách sử dụng phân bón một cách hợp lý, cân đối để vừa đạt năng suất cây trồng cao, vừa thu được hiệu quả kinh tế lớn, vừa bảo vệ được môi trường sinh thái. Hàng năm, nông dân đổ xuống đồng ruộng lượng lớn phân hoá học, thuốc bảo vệ thực vật làm cho cấu trúc đất bị thay đổi.
Nếu cứ tiếp tục như vậy, đồng ruộng sẽ mất dần độ phì nhiêu, môi trường ô nhiễm, sức khoẻ con người bị ảnh hưởng. Chính vì vậy, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng là xu hướng của Việt Nam nói riêng và của thế giới nói chung. Quảng Ninh là vùng có thế mạnh nông nghiệp, sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ lệ cao. Nhiều năm nay người nông dân thường sử dụng phân bón vô cơ là chủ yếu làm cho nguồn dinh dưỡng của đất cạn kiệt và trở nên bạc màu.
Vì vậy chúng ta phải kết hợp bổ sung nguồn phân hữu cơ bón cho đất để phục hồi và tăng độ phì nhiêu. Khác với phân hoá học, phân hữu cơ có chứa rất nhiều nguyên tố dinh dưỡng, từ các nguyên tố đa lượng N, P, K, đến các nguyên tố vi lượng Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo không những có tác dụng tăng năng suất cây trồng mà còn có khả năng làm tăng hiệu lực cho các loại phân hoá học và góp phần cải tạo đất. Phân hữu cơ được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác như: phân chuồng, rác thải hữu cơ, mùn cưa, bã đậu phộng, đậu nành, phế phẩm từ các lò mổ, phân xanh. Theo khảo sát nhiều hộ chăn nuôi gia cầm lớn trên địa bàn tỉnh cho thấy lượng chất thải chăn nuôi và phụ phẩm nông nghiệp rất lớn không được xử lý và sử dụng an toàn cho môi trường gây ô nhiễm môi trường và bức xúc cho người dân xung quanh.
Sinh viên: Phạm Thị Thu Hòa- Lớp MT 1201 Trang 1 Trường ĐHDL Hải Phòng Khoa: Kỹ thuật môi trường Xuất phát từ thực tế đó đề tài thử nghiệm: “Nghiên cứu xử lý phân gà thành phân bón hữu cơ vi sinh ” được tiến hành nhằm cung cấp thông tin và hướng dẫn kĩ thuật cho người dân trong việc tận dụng chất thải trong trồng trọt và chăn nuôi làm phân bón hữu cơ cho cây trồng nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tăng hiệu quả sản xuất. Sinh viên: Phạm Thị Thu Hòa- Lớp MT 1201 Trang 2 Trường ĐHDL Hải Phòng Khoa: Kỹ thuật môi trường CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN TRONG CHĂN NUÔI. Nguồn gốc chất thải rắn chăn nuôi.[1] Chất thải rắn là hỗn hợp các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho người và gia súc khác. Chất thải rắn gồm phân, thức ăn thừa của gia súc, gia cầm vật liệu lót chuồng, xác súc vật chết.
Chất thải rắn có độ ẩm từ 56 - 83% tùy theo phân của các loài gia súc gia cầm khác nhau và có tỉ lệ NPK cao. Xác súc vật chết do bệnh, do bị dẫm đạp, đè chết, do sốc nhiệt, cần được thu gom và xử lý triệt để. Thức ăn dư thừa và vật liệu lót chuồng có thành phần đa dạng gồm cám, bột ngũ cốc, bột cá, bột tôm, khoáng, chất bổ sung, các loại kháng sinh, rau xanh, cỏ, rơm rạ, bao bố, vải vụn, gỗ… 1. Trữ lƣợng và thành phần chất thải rắn chăn nuôi Lượng chất thải rắn rất khác nhau tùy theo loài vật nuôi và phương thức chăn nuôi.
Thông thường, chăn nuôi theo phương thức quảng canh lượng phân thải ra của gia súc gia cầm thường lớn hơn phương thức chăn nuôi thâm canh, nuôi có chất đệm lót cũng sẽ tạo ra lượng chất thải lớn hơn nuôi trên sàn. Lượng phân thải ra ở gia súc, gia cầm hàng ngày được trình bày trong bảng 1- 1 dưới đây. Sinh viên: Phạm Thị Thu Hòa- Lớp MT 1201 Trang 3 Trường ĐHDL Hải Phòng Khoa: Kỹ thuật môi trường Bảng 1-1: Lƣợng phân thải ra ở gia súc, gia cầm hàng ngày. Phân tươi Tổng chất rắn Loại phân gia súc, gia cầm Tổng chất rắn (kg/ngày) (% tươi) Bò sữa (500kg) 35 13 4 Bò thịt (400kg) 25 13 3 Lợn nái (200kg) 16 9 1 Lợn thịt (50kg) 3,3 9 0 Cừu 3,9 32 1 Gà tây 0,4 25 0 Gà đẻ 0,12 25 0 Gà thịt 0,1 21 0 ( Nguồn: New Zealand Ministry of Agriculture & Fisheries Aglink EPP603: 1985) Theo Vũ Đình Tôn và cs, 2010, lợn ở các lứa tuổi khác nhau thì lượng phân thải ra khác nhau.
Trong điều kiện sử dụng thức ăn công nghiệp với lợn từ sau cai sữa đến 15 kg tiêu thụ thức ăn là 0,42 kg/con/ngày lượng phân thải ra là 0,25kg/con/ngày. Lợn từ 15- 30 kg tiêu thụ thức ăn là 0,76 kg/con/ngày lượng phân thải ra là 0,47 kg/con/ngày. Lợn từ 30- 60 kg và từ 60 kg đến xuất chuồng tiêu thụ thức ăn là 1,64- 2,3 kg/con/ngày, lượng phân thải ra là 0,8- 1,07 kg/con/ngày. Theo Lochr (1984), lượng phân thải ra hàng ngày bằng 6- 8% khối lượng cơ thể lợn.
Hill và Tollner (1982), lượng phân thải ra trong một ngày đêm của lợn có khối lượng dưới 10kg là 0,5- 1kg, từ 15- 40kg là 1- 3kg phân, từ 45 – 100 kg là 3 – 5 kg (Lê Thanh Hải, 1997). Theo Vincent Porphyre, Nguyễn Quế Côi, 2006, lợn nái ngoại thải từ 0,94- 1,79 kg/ngày, lợn thịt từ 0,6- 1 kg/ngày tuỳ theo các mùa khác nhau. Như vậy lượng chất thải rắn biến động rất lớn và còn phụ thuộc vào cả mùa vụ trong năm. Sinh viên: Phạm Thị Thu Hòa- Lớp MT 1201 Trang 4 Trường ĐHDL Hải Phòng Khoa: Kỹ thuật môi trường Thành phần hóa học của chất thải rắn chăn nuôi Thành phần hóa học của chất thải rắn phụ thuộc vào nguồn gốc chất thải, điều kiện dinh dưỡng, lứa tuổi và tình trạng sức khỏe gia súc, gia cầm.
Thành phần nguyên tố vi lượng thay đổi phụ thuộc vào lượng thức ăn và loại thức ăn: Bo = 5 - 7ppm, Mn = 30 - 75ppm, Co = 0,2 - 0,5ppm, Cu = 4 - 8ppm, Zn = 20 - 45ppm, Mo = 0,8 - 1 ppm. Trong quá trình ủ phân vi sinh vật công phá những nguyên liệu này và giải phóng chất khoáng dạng hòa tan dễ dàng cho cây trồng hấp thu. Thành phần của phân gia súc gia cầm được trình bày trong bảng 1-2 dưới đây. Bảng 1-2: Thành phần một số nguyên tố đa lƣợng trong phân gia súc, gia cầm (%).
Loại Phân H2 O Nitơ P2O5 K2O CaO MgO Lợn 82 0,6 0,41 0,26 0,09 0,1 Trâu bò 83,1 0,29 0,17 1 0,35 0,13 Ngựa 75,7 0,44 0,35 0,35 0,15 0,12 Gà 56 1,63 0,54 0,85 2,4 0,74 Vịt 56 1 1,4 0,62 1,7 - ( Nguồn: Lê Văn Căn, 1975) Phân lợn, trâu, bò và ngựa được xếp vào loại phân lỏng do có tỷ lệ nước khá cao từ 76-83%. Phần vật chất khô trong phân chủ yếu là các chất hữu cơ và có một tỉ lệ NPK khá quan trọng dưới dạng hợp chất vô cơ. Phân gia cầm có tỷ lệ nước thấp hơn hẳn so với phân lợn và trâu, bò. Hàm lượng nước chỉ chiếm khoảng 56%, phần các hợp chất vô cơ nhất là nitơ có tỷ lệ cao hơn rất nhiều so với phân của các loại gia súc trên.
Về mặt hóa học, những chất trong phân chuồng có thể được chia làm hai nhóm là hợp chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan và không hòa tan. Nhóm hai là hợp chất Nitơ bao gồm hydratcarbon, lignin, lipid…Tỉ lệ C/N có vai trò quyết định đối với quá trình phân giải và tốc độ phân giải các hợp chất hữu cơ có trong phân chuồng. Sinh viên: Phạm Thị Thu Hòa- Lớp MT 1201 Trang 5 Trường ĐHDL Hải Phòng Khoa: Kỹ thuật môi trường Thành phần vi sinh vật, ấu trùng gây bệnh Trong thành phần phân gia súc còn chứa các loại virus, vi trùng, đa trùng, trứng giun sán và nó có thể tồn tại vài ngày tới vài tháng trong phân. Nước thải chăn nuôi có thể gây ô nhiễm cho đất đồng thời gây hại cho sức khỏe con người và vật nuôi.
Theo kết quả quan trắc và kiểm soát môi trường nước đã cho thấy có rất nhiều loại vi trùng gây bệnh trong phân gia súc gia cầm. Bảng 1-3: Các loại vi khuẩn có trong phân. Điều kiện bị diệt Loại vi khuẩn Gây bệnh 0 Thời gian Nhiệt độ ( C) (phút) Sanmonella typhi Thương hàn 55 30 Sanmonella typhi A$B Phó thương hàn 55 30 Shigella spp Lỵ 55 60 Vibrio cholerae Tả 55 60 Escherichia coli Viêm dạ dày ruột 55 60 Hepatite A Viêm gan 55 3-5 Taenia Saginata Sán 50 3-5 Micrococcus Ung nhọt 54 10 Sreptococcus Làm mủ 50 10 Ascaris lumbrucoides Giun Đũa 50 60 Mycobacterium Lao 60 20 Tubercudsis Bạch hầu 55 45 Diptheriac Sởi 45 10 Corynerbavterium Bại liệt 65 30 Giardia lamblia Tiêu chảy 60 30 Tricluris trichiura Run tóc 60 30 ( Nguồn: Vũ Đình Tôn, 2009) Sinh viên: Phạm Thị Thu Hòa- Lớp MT 1201 Trang 6 Trường ĐHDL Hải Phòng Khoa: Kỹ thuật môi trường 1. Tác hại của chất thải rắn chăn nuôi Trong chất thải chăn nuôi luôn tồn tại một lượng lớn vi sinh vật hoại sinh.
Nguồn thức ăn của chúng là các chất hữu cơ, vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy hòa tan trong nước tạo ra những sản phẩm vô cơ: NO2, NO3, SO3, CO2 quá trình này xảy ra nhanh không tạo mùi hôi thối. Nếu lượng chất hữu cơ quá nhiều vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng hết lượng oxy hòa tan trong nước làm khả năng hoạt động phân hủy của chúng kém, gia tăng quá trình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm CH4, H2S, NH3, H2, Indol, Scortol.tạo mùi hôi nước có màu đen và có váng. Những sản phẩm này là nguyên nhân làm gia tăng bệnh đường hô hấp, tim mạch ở người và động vật. Chất thải rắn từ chăn nuôi là nguồn gây ô nhiễm rất lớn cho đất nước không khí.
Từ quá trình dự trữ, xử lý làm phân bón cho đồng ruộng, một lượng lớn CO2, CH4, N2O, NH3. được phát tán vào khí quyển gây hiệu ứng nhà kính. Chất thải rắn có hàm lượng N và P cao, chúng theo dòng nước xâm nhập vào môi trường đất, nước gây ô nhiễm. Từ quá trình phân hủy chất thải rắn phát thải ra các khí độc hại, gây ra mùi hôi thối trong chuồng nuôi.
Các vi sinh vật gây thối phân hủy phân gia súc hình thành các khí NH3, NH2.
