Luận văn thạc sĩ ứng dụng chế phẩm em bokasi trong xử lý chất thải tại các cơ sở chăn nuôi lợn thuộc thị trấn yên bình huyện yên bình tỉnh yên bái

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng chế phẩm EM Bokashi xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại thị trấn Yên Bình, tỉnh Yên Bái, hiệu quả và bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hồng Thắm
• Người hướng dẫn: T.S Hà Xuân Linh
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Ứng dụng chế phẩm EM – Bokasi trong xử lý chất thải tại các cơ sở chăn nuôi lợn thuộc thị trấn Yên Bình huyện Yên Bình tỉnh Yên Bái
• Loại tài liệu: khoá luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN I: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích của đề tài
• 1.2. Ý Nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 1.3. Yêu cầu của đề tài
• 2. PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Thực trạng ô nhiễm trong môi trường chăn nuôi lợn
• 2.2. Cơ sở của việc ứng dụng chế phẩm trong xử lí chất thải chăn nuôi lợn
• 2.2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2.2. Khái niệm môi trường và ô nhiễm môi trường
• 3. PHẦN III: 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. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2.1. Địa điểm thực hiện
• 3.2.2. Thời gian tiến hành
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của thị trấn Yên Bình huyện Yên Bình tỉnh Yên Bái
• 3.3.2. Khái quát tình hình chăn nuôi tại thị trấn Yên Bình huyện Yên Bình tỉnh Yên Bái
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu thông tin thứ cấp
• 3.4.2. Tài liệu sơ cấp
• 3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu phân tích
• 3.4.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia, cộng đồng
• 4. PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4.1.3. Đánh giá những thuận lợi, khó khăn về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thị trấn Yên Bình
• 4.2. Khái quát tình hình chăn nuôi tại địa phương
• 4.2.1. Khái quát chung
• 4.2.2. Các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi đã và đang được áp dụng
• 4.3. Kết quả sử dụng mô hình ứng dụng chế phẩm E.M – Bokasi vào xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại địa phương
• 4.3.1. Kết quả thực tế xây dựng các mô hình ứng dụng chế phẩm E.M – Bokasi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại địa phương
• 4.3.2. Kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý chất thải chăn nuôi lợn của chế phẩm E
• 4.3.3. Đánh giá hiệu quả mô hình ứng dụng chế phẩm E.M – Bokasi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại địa phương
• 4.3.4. Phân tích chi phí lợi ích
• 5. PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5.1. Đánh giá tình hình chăn nuôi của thị trấn Yên Bình
• 5.2. Đánh giá tiểu khí hậu chuồng nuôi bằng cảm quan
• 5.3. Tồn tại và đề nghị
• Tài Liệu Tham khảo

Tóm tắt

I. Giới thiệu về ứng dụng Chế phẩm EM và Bokashi

Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng Chế phẩm EM và Bokashi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại Yên Bình, Yên Bái. Chế phẩm EM là một công nghệ sinh học hiệu quả, bao gồm các vi sinh vật hữu hiệu giúp phân hủy chất thải hữu cơ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Bokashi là phương pháp lên men kỵ khí, sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa chất thải thành phân hữu cơ. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng Chế phẩm EM và Bokashi trong việc quản lý chất thải chăn nuôi, hướng tới nông nghiệp bền vững và phát triển nông thôn.

1.1. Chế phẩm EM và vai trò trong xử lý chất thải

Chế phẩm EM bao gồm các vi sinh vật hữu hiệu như vi khuẩn lactic, nấm men, và vi khuẩn quang hợp. Chúng có khả năng phân hủy chất thải hữu cơ, giảm mùi hôi, và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. Trong chăn nuôi lợn, Chế phẩm EM được sử dụng để xử lý phân và nước thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và cải thiện điều kiện vệ sinh chuồng trại.

1.2. Bokashi và quy trình lên men kỵ khí

Bokashi là phương pháp lên men kỵ khí sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa chất thải chăn nuôi thành phân hữu cơ giàu dinh dưỡng. Quy trình này không chỉ giúp xử lý chất thải hiệu quả mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị trong nông nghiệp. Bokashi được áp dụng rộng rãi trong các mô hình chăn nuôi lợn tại Yên Bình, góp phần vào việc tái chế chất thải và bảo vệ môi trường.

II. Hiện trạng chăn nuôi lợn và xử lý chất thải tại Yên Bình Yên Bái

Chăn nuôi lợn tại Yên Bình đã phát triển mạnh mẽ, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân. Tuy nhiên, việc quản lý chất thải chăn nuôi vẫn còn nhiều hạn chế, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nghiên cứu đã khảo sát hiện trạng sử dụng các biện pháp xử lý chất thải truyền thống và đánh giá hiệu quả của việc áp dụng Chế phẩm EM và Bokashi trong việc cải thiện tình trạng này.

2.1. Thực trạng ô nhiễm do chất thải chăn nuôi lợn

Chất thải từ chăn nuôi lợn bao gồm phân, nước tiểu, và thức ăn thừa, chứa nhiều chất hữu cơ, N, P, và vi sinh vật gây bệnh. Việc không xử lý đúng cách đã dẫn đến ô nhiễm không khí, nguồn nước, và đất, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và môi trường sống.

2.2. Các biện pháp xử lý chất thải truyền thống

Các biện pháp xử lý chất thải truyền thống như sử dụng hầm biogas và ủ phân thường không đạt hiệu quả cao do thiếu quy trình kỹ thuật và quản lý. Nghiên cứu đã chỉ ra sự cần thiết của việc áp dụng các công nghệ mới như Chế phẩm EM và Bokashi để cải thiện hiệu quả xử lý chất thải.

III. Kết quả ứng dụng Chế phẩm EM và Bokashi tại Yên Bình

Nghiên cứu đã xây dựng các mô hình thí điểm sử dụng Chế phẩm EM và Bokashi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại Yên Bình. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ ẩm, mùi hôi, và số lượng vi khuẩn gây bệnh trong chất thải. Đồng thời, việc sử dụng Chế phẩm EM và Bokashi đã giúp tạo ra phân hữu cơ chất lượng cao, góp phần vào nông nghiệp hữu cơ và phát triển nông thôn.

3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải

Kết quả phân tích cho thấy, sau khi sử dụng Chế phẩm EM và Bokashi, độ ẩm của phân lợn giảm đáng kể, mùi hôi được khử triệt để, và số lượng vi khuẩn E.coli giảm mạnh. Điều này chứng tỏ hiệu quả cao của các chế phẩm sinh học trong việc xử lý chất thải chăn nuôi.

3.2. Lợi ích kinh tế và môi trường

Việc áp dụng Chế phẩm EM và Bokashi không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho người dân. Phân hữu cơ được tạo ra từ quá trình xử lý có thể sử dụng trong nông nghiệp, giúp giảm chi phí đầu vào và tăng năng suất cây trồng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành chăn nuôi giữ vị trí trọng yếu trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp Việt Nam, đóng góp tỷ trọng lớn vào nguồn cung cấp thực phẩm và gia tăng thu nhập cho người dân nông thôn. Theo số liệu của Cục Chăn nuôi được trích dẫn trong văn bản, tổng đàn lợn cả nước tính đến tháng 6 năm 2013 đạt 26,5 triệu con. Tuy nhiên, hoạt động chăn nuôi lợn tại Việt Nam vẫn chủ yếu tồn tại dưới hình thức quy mô nhỏ lẻ, phân tán trong các hộ gia đình nằm xen kẽ giữa các khu dân cư. Tình trạng phát triển tự phát, thiếu quy hoạch, cơ sở vật chất không đồng bộ đã làm phát sinh khối lượng chất thải hữu cơ rất lớn. Trung bình mỗi ngày lượng phân thải ra tương đương 6% đến 8% khối lượng cơ thể của lợn. Lượng chất thải này chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, nitơ, photpho, vi khuẩn gây bệnh cùng các loại khí độc hại ($NH_3$, $H_2S$, $CH_4$, $CO_2$), gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường đất, nước và không khí, đồng thời ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng.

Tại thị trấn Yên Bình (huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái), ngành chăn nuôi lợn đã phát triển từ lâu và có bước chuyển biến từ quy mô nông hộ nhỏ lẻ sang chăn nuôi tập trung có quy mô lớn hơn với tổng đàn lợn đạt 4.235 con. Dù vậy, do tập quán chăn nuôi tận dụng đất ở, các cơ sở chăn nuôi nằm sát khu dân cư với diện tích mặt bằng hạn chế, việc xử lý chất thải chưa được thực hiện triệt để. Mặc dù công nghệ khí sinh học (hầm biogas) đã được triển khai nhưng toàn thị trấn chỉ có khoảng 21,49% số hộ sử dụng do chi phí đầu tư ban đầu cao và điều kiện diện tích đất không cho phép. Đa số các hộ còn lại vẫn áp dụng biện pháp bón phân tươi, ủ phân thủ công hoặc xả trực tiếp ra môi trường tiếp nhận, gây áp lực lớn lên cảnh quan sinh thái và đời sống cư dân xung quanh. Trước thực trạng đó, việc ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM - Bokashi làm đệm lót sinh học nền chuồng là hướng tiếp cận thân thiện với môi trường, chi phí thấp, nguyên liệu sẵn có nhằm giải quyết căn bản chất thải chăn nuôi lợn tại địa phương.

Khóa luận xác định các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Tìm hiểu hiện trạng chăn nuôi tại các cơ sở chăn nuôi lợn ở địa phương về quy mô, số lượng đầu con và các biện pháp xử lý chất thải phát sinh.
2. Xây dựng mô hình thí điểm ứng dụng chế phẩm EM – Bokashi làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn tại địa phương.
3. Đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm qua việc theo dõi thực tế tại các mô hình thí điểm về các chỉ tiêu vật lý, vi sinh vật, dinh dưỡng và vệ sinh môi trường chuồng nuôi.
4. Lập phiếu điều tra khảo sát các hộ gia đình xung quanh mô hình thí điểm, phân tích chi phí - lợi ích và đưa ra các kiến nghị ứng dụng rộng rãi chế phẩm tại địa phương.
5. Đề xuất giải pháp từng bước cải thiện và nâng cao chất lượng môi trường chăn nuôi tại thị trấn Yên Bình.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các hộ gia đình và cơ sở chăn nuôi lợn trên địa bàn thị trấn Yên Bình; hiệu quả xử lý chất thải của chế phẩm EM - Bokashi qua mô hình đệm lót sinh học thông qua các chỉ tiêu vật lý (độ ẩm), vi sinh vật ($E. coli$), hóa học ($N, P, K$) và kết quả điều tra phỏng vấn cộng đồng.
• Phạm vi không gian: Địa bàn thị trấn Yên Bình, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái.
• Phạm vi thời gian: Quá trình nghiên cứu, khảo sát và thực nghiệm diễn ra từ ngày 01/01/2014 đến ngày 30/04/2014 (hoàn thành chuyên đề vào tháng 5/2014).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý luận dựa trên các quy định pháp luật và các nghiên cứu khoa học chuyên ngành:

• Căn cứ pháp lý và khái niệm: Sử dụng định nghĩa chất thải theo khoản 10 Điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2005; khái niệm về môi trường, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất theo định nghĩa của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và ô nhiễm môi trường nước.
• Đặc tính chất thải chăn nuôi lợn: Phân tích thành phần chất hữu cơ chiếm 70% - 80% (acid amin, chất béo, cacbohydrat, xenlulose, protit), chất vô cơ chiếm 20% - 30%; hàm lượng $N$-tổng trong nước thải chăn nuôi dao động 571 - 1026 mg/l, $P$ dao động 39 - 94 mg/l; dẫn dụng số liệu của TS. Trương Thanh Cảnh (1997, 1998) về hàm lượng Nitơ trong phân lợn khối lượng 70 - 100 kg đạt 7,99 - 9,32 g/kg; cơ chế phú dưỡng hóa nguồn nước qua phương trình phân hủy sinh học: $(CH_2O){106}NH{316}H_3PO_4 + 138O_2 \rightarrow 106CO_2 + 122H_2O + 16HNO_3 + H_3PO_4$; đặc điểm độc tính của $NH_3$, $NO_3^-$ và bảng nồng độ giới hạn tiếp xúc của các khí phân hủy kỵ khí ($NH_3$: 20 ppm, $H_2S$: 10 ppm, $CO_2$: 1000 ppm, $CH_4$: 1000 ppm theo Trương Thanh Cảnh, 1999).
• Lý thuyết công nghệ vi sinh EM và đệm lót sinh học: Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) do GS.TS. Teruo Higa (Đại học Ryukyus, Okinawa, Nhật Bản) nghiên cứu từ đầu thập niên 1980 gồm khoảng 80 loài vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn). Công nghệ được TS. Lê Khắc Quảng chuyển giao vào Việt Nam. Dạng bột EM - Bokashi là chế phẩm lên men vi sinh vật hữu hiệu với cơ chất hữu cơ. Cơ chế đệm lót sinh học hoạt động bằng quá trình lên men hiếu khí kết hợp hoạt động đảo trộn của lợn, phân giải nhanh phân và nước tiểu thành sinh khối vi sinh vật, giải phóng $CO_2$, hơi nước, sinh nhiệt và khử mùi hôi qua việc trung hòa $NH_3$ bằng các acid hữu cơ và cạnh tranh sinh thái ức chế vi khuẩn có hại.

Tác giả phối hợp các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và xã hội học:

• Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Thu thập dữ liệu thống kê từ Ủy ban nhân dân thị trấn Yên Bình và Phòng Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn huyện Yên Bình về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất năm 2013 và số liệu phát triển đàn vật nuôi.
• Phương pháp thực nghiệm xây dựng mô hình: Xây dựng 02 mô hình thí điểm đệm lót sinh học sử dụng EM - Bokashi kết hợp chất nền mùn cưa tại 02 hộ chăn nuôi (hộ quy mô lớn và hộ quy mô gia đình): hộ ông Nguyễn Hữu Hảo (Tổ 10) và hộ ông Đào Văn Hậu (Tổ 11, thị trấn Yên Bình).
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Áp dụng phương pháp lấy mẫu hỗn hợp hợp nhất từ 5 - 10 điểm đại diện. Tiến hành lấy 6 mẫu phân tại 2 mô hình theo phương pháp đường chéo (mỗi mô hình lấy 3 vị trí, mỗi vị trí khoảng 200g), băm nhỏ trộn đều trên màng nilon, chia 4 phần theo đường chéo và chọn 2 phần đối diện để tạo mẫu phân tích trung bình. Mẫu được theo dõi độ ẩm qua các thời điểm sau 30 ngày, 40 ngày và 50 ngày nuôi.
• Phương pháp điều tra xã hội học: Thiết kế phiếu điều tra phỏng vấn trực tiếp 30 hộ dân gồm chủ hộ mô hình thí điểm và các hộ dân sinh sống xung quanh khu vực chuồng nuôi để đánh giá cảm quan môi trường không khí và tính khả thi của mô hình.
• Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê, tổng hợp dữ liệu điều tra và số liệu thực nghiệm bằng phần mềm Microsoft Excel.
• Phương pháp tham vấn chuyên gia và cộng đồng: Trao đổi ý kiến khoa học với giảng viên hướng dẫn (TS. Hà Xuân Linh), cán bộ chuyên trách nông nghiệp địa phương và người dân trực tiếp chăn nuôi.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Phần mở đầu tập trung luận giải tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh phát triển chăn nuôi lợn tại thị trấn Yên Bình đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm môi trường do chất thải chưa qua xử lý triệt để. Tác giả trình bày rõ 5 mục đích nghiên cứu trọng tâm, khẳng định ý nghĩa khoa học trong việc làm chủ kỹ thuật ứng dụng vi sinh vật và ý nghĩa thực tiễn trong việc giảm thiểu ô nhiễm chuồng trại. Phần này cũng đề ra 4 yêu cầu mang tính phương pháp luận: số liệu trung thực, khách quan; mô hình xây dựng đúng kỹ thuật vệ sinh; phiếu điều tra dễ hiểu, phản ánh đúng thực tế; các giải pháp đề xuất có tính khả thi cao tại địa bàn.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế về chất thải chăn nuôi và ứng dụng chế phẩm sinh học:

• Phân tích chi tiết đặc điểm lý hóa của chất thải chăn nuôi lợn, tác hại của các hợp chất chứa Nitơ ($NH_4^+$, $NH_3$, $NO_2^-$, $NO_3^-$), quá trình làm suy giảm oxy hòa tan trong nước và độc tính đối với thủy sinh vật.
• Phân loại và phân tích tác động tiêu cực của khí thải chăn nuôi ($NH_3$, $H_2S$, $CO_2$, $CH_4$) theo bảng nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (1999).
• Trình bày lịch sử phát triển của công nghệ EM từ Nhật Bản, sự phân lập hơn 80 loài vi sinh vật hữu hiệu từ 2.000 chủng phổ biến, cũng như khả năng thương mại hóa tại các quốc gia (Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc, Belarus, Triều Tiên...).
• Khảo sát các dòng chế phẩm EM và đệm lót đang lưu hành tại Việt Nam (EM, BIO.EM01, EMIC, EMUNIV, EMC, VEM, EMINA, BIOMIX1, BIOMIX2, MAX.250, ACTIVE CLEANER, BALASA No.1), chứng minh tiềm năng tiết kiệm 80% lượng nước, 60% công lao động và 10% chi phí thức ăn khi áp dụng đệm lót sinh học.

+-----------------------------------------------------------------------------+
|               CÁC CHỦNG LOẠI VI SINH VẬT HỮU HIỆU TRONG EM                  |
+----------------------+----------------------+-------------------------------+
| Nhóm vi sinh vật     | Cơ chế sinh học      | Tác dụng xử lý môi trường     |
+----------------------+----------------------+-------------------------------+
| Vi khuẩn quang hợp   | Chuyển hóa năng lượng| Giảm khí độc, tổng hợp chất   |
| Vi khuẩn lactic      | Lên men tạo acid     | Khử mùi, diệt khuẩn có hại    |
| Nấm men & Nấm mốc    | Phân giải cơ chất    | Tiêu hủy xenlulose, protit    |
| Xạ khuẩn             | Tiết chất kháng sinh | Ức chế mầm bệnh chuồng trại   |
+----------------------+----------------------+-------------------------------+

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

Chương này làm rõ phạm vi không gian thực địa tại thị trấn Yên Bình từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2014. Tác giả thiết lập hệ thống 3 nội dung nghiên cứu lớn:

1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng chăn nuôi lợn tại thị trấn Yên Bình.
2. Quy trình thiết lập 02 mô hình thí điểm đệm lót EM - Bokashi tại 02 hộ dân đại diện (ông Nguyễn Hữu Hảo và ông Đào Văn Hậu).
3. Triển khai phương pháp lấy mẫu phân tích (độ ẩm, $E. coli$, dinh dưỡng $N, P, K$), điều tra 30 hộ dân bằng bảng hỏi và tham vấn ý kiến chuyên gia.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu

Nội dung chương trình bày toàn bộ kết quả phân tích hiện trạng và dữ liệu thực nghiệm:

• Hiện trạng tự nhiên và đất đai: Thị trấn Yên Bình có diện tích tự nhiên 2.530,40 ha, địa hình chuyển tiếp trung du - miền núi với 61% diện tích là đất Feralit đỏ vàng. Khí hậu nhiệt đới gió mùa có nhiệt độ trung bình 18 - 20°C (cao nhất 37 - 39°C, thấp nhất 2 - 4°C), lượng mưa trung bình 1.000 - 2.204 mm/năm.

Nhóm đất	Mục đích sử dụng	Diện tích (ha)
1. Đất nông nghiệp	Tổng diện tích nông nghiệp	1.152,00
	Đất sản xuất nông nghiệp (cây hàng năm, cây lâu năm, cỏ chăn nuôi)	184,63
	Đất lâm nghiệp (rừng sản xuất 700,21 ha; rừng phòng hộ 227,29 ha)	927,50
	Đất nuôi trồng thủy sản	39,33
	Đất nông nghiệp khác	0,54
2. Đất phi nông nghiệp	Tổng diện tích phi nông nghiệp	1.377,50
	Đất chuyên dùng, trụ sở, quốc phòng, kinh doanh, công cộng	506,74
	Đất tôn giáo, nghĩa trang, phi nông nghiệp khác	10,01
	Đất sông suối, mặt nước	1.037,14
3. Đất chưa sử dụng	Đất chưa sử dụng	0,90
Tổng diện tích	Tổng diện tích tự nhiên thị trấn Yên Bình	2.530,40

• Thực trạng chăn nuôi và xử lý chất thải: Toàn thị trấn có đàn lợn 4.235 con. Các hộ sử dụng hầm biogas chỉ chiếm 21,49% tổng số hộ chăn nuôi với các quy mô: 3 nái (diện tích 40 $m^2$), 4 nái (80 $m^2$), 50 lợn thịt (50 $m^2$) và 100 lợn thịt (100 - 125 $m^2$).

Loại hình mô hình	Số lượng lợn nái (con)	Số lượng lợn thịt (con)	Diện tích chuồng trại ($m^2$/hộ)
Hộ chăn nuôi nái kết hợp thịt nhỏ	3	0	40
Hộ chăn nuôi nái quy mô vừa	4	0	80
Hộ chăn nuôi lợn thịt bán công nghiệp	0	50	50
Cơ sở chăn nuôi lợn thịt quy mô lớn	0	100	100 - 125

• Hiệu quả xử lý chất thải của đệm lót EM - Bokashi:
  • Độ ẩm bề mặt đệm lót tại 2 mô hình biến động từ 26% đến 33% (tăng 0,4% - 2,3% hoặc giảm 2,7% tùy mật độ nuôi và thời tiết). Mức độ ẩm tối ưu được xác định duy trì quanh ngưỡng 30% giúp phân hủy phân tốt nhất trong vòng 2 - 3 ngày.
  • Độ ẩm phân lợn trước khi đưa vào đệm lót là 60,2% (do lẫn nước tiểu), sau khi qua đệm lót sinh học xử lý giảm xuống còn 30,3%.
  • Đánh giá sự suy giảm mật độ vi khuẩn $E. coli$, bảo toàn các chỉ tiêu dinh dưỡng ($N, P, K$), cải thiện rõ rệt tiểu khí hậu chuồng nuôi (giảm mùi hôi thối, khô ráo nền chuồng) và ghi nhận ý kiến đồng thuận cao của 30 hộ dân được phỏng vấn.

Chỉ tiêu phân tích	Trước khi xử lý	Sau khi xử lý bằng EM - Bokashi	Mức độ thay đổi
Độ ẩm trung bình phân lợn (%)	60,2%	30,3%	Giảm 29,9% (làm khô nhanh)
Độ ẩm tầng bề mặt đệm lót (%)	Độ ẩm ban đầu nền mùn cưa	26,0% - 33,0% (chuẩn ~30%)	Dao động ổn định phân hủy tốt
Thời gian tiêu hủy phân hoàn toàn	Chưa xử lý (tồn lưu lâu)	2 - 3 ngày	Phân giải triệt để nhờ vi sinh

Phần V: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ kết quả đạt được của mô hình, khẳng định đệm lót sinh học EM - Bokashi đáp ứng tốt tiêu chuẩn kỹ thuật môi trường chăn nuôi tại địa phương. Tác giả nêu bật các tồn tại còn gặp phải trong quá trình thực nghiệm và đề xuất các kiến nghị quản lý, chuyển giao kỹ thuật nhằm nhân rộng mô hình trên địa bàn huyện Yên Bình.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã ghi nhận và lượng hóa các kết quả cụ thể:

• Xử lý độ ẩm và cơ chất phân: Phân lợn trước xử lý có độ ẩm trung bình là 60,2% (chứa nhiều nước tiểu và nhầy), sau khi đưa vào đệm lót EM - Bokashi độ ẩm giảm xuống còn 30,3%. Nền chuồng luôn duy trì trạng thái tơi xốp, khô ráo, bề mặt đệm lót dao động ở mức ẩm 26% - 33%, duy trì tối ưu quanh 30%.
• Thời gian phân giải chất thải: Nhờ hệ enzyme do vi sinh vật tiết ra kết hợp tập tính đào dũi của lợn, toàn bộ phân thải được vùi lấp và phân hủy hoàn toàn chỉ trong 2 đến 3 ngày, hạn chế tối đa sự hình thành mùi khó chịu và ngăn ngừa ruồi muỗi sinh sôi.
• Hiệu quả kinh tế và vận hành: Mô hình đệm lót sinh học giúp cắt giảm 80% lượng nước sử dụng trong chuồng trại (không cần tắm cho lợn và cọ rửa nền), tiết kiệm 60% công lao động vệ sinh chuồng nuôi, đồng thời giảm khoảng 10% chi phí thức ăn do lợn tận dụng nguồn sinh khối vi sinh vật có lợi.
• Đánh giá xã hội: Kết quả điều tra 30 hộ dân xung quanh cho thấy môi trường không khí khu dân cư được cải thiện đáng kể, mùi hăng hắc của $NH_3$ và mùi thối của $H_2S$ giảm rõ rệt so với phương pháp chăn nuôi truyền thống trên nền xi măng.

Các đề xuất và kiến nghị của tác giả:

• Đề nghị Ủy ban nhân dân thị trấn Yên Bình và Phòng Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn huyện Yên Bình tổ chức tập huấn, chuyển giao quy trình kỹ thuật làm đệm lót sinh học EM - Bokashi cho các hộ chăn nuôi.
• Khuyến khích các hộ chăn nuôi không có đủ diện tích đất xây dựng hầm biogas (hiện chiếm tới 78,51% số hộ) chuyển đổi sang mô hình đệm lót sinh học để xử lý chất thải tại chỗ.
• Thường xuyên kiểm tra độ ẩm bề mặt đệm lót: phun bổ sung nước sạch khi đệm quá khô hanh hoặc bổ sung thêm mùn cưa và chế phẩm khi nền chuồng có dấu hiệu quá ẩm ướt do mật độ nuôi quá dày.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận phản ánh một số giới hạn thực tế do điều kiện nghiên cứu của sinh viên:

• Phạm vi mô hình: Nghiên cứu mới dừng lại ở việc thử nghiệm trên 02 mô hình cơ sở chăn nuôi tại Tổ 10 và Tổ 11 thuộc thị trấn Yên Bình, chưa triển khai mở rộng trên nhiều địa bàn đồi núi phức tạp khác của huyện.
• Thời gian theo dõi: Thời gian thực nghiệm kéo dài 4 tháng (từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2014), chủ yếu tập trung vào giai đoạn cuối mùa lạnh sang đầu mùa nóng ẩm, chưa theo dõi được trọn vẹn chu kỳ biến đổi của đệm lót trong điều kiện nắng nóng cực đoan mùa hè (37 - 39°C) hoặc mưa dầm kéo dài liên tục.
• Quy mô điều tra: Dung lượng mẫu khảo sát xã hội học dừng ở mức 30 hộ dân xung quanh mô hình thí điểm.
• Hướng phát triển tiếp theo: Cần tiếp tục theo dõi độ bền sử dụng của đệm lót qua nhiều lứa nuôi liên tiếp, đánh giá sâu hơn chất lượng phân hữu cơ sau khi thải loại đệm lót làm phân bón cho các cây trồng chủ lực của địa phương (cây chè, cây lâm nghiệp).

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu học thuật có giá trị ứng dụng thực tiễn cao:

• Đối tượng thụ hưởng: Phù hợp làm tài liệu tham khảo cho sinh viên, học viên các ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Chăn nuôi - Thú y, Nông học tại các trường đại học nông lâm nghiệp.
• Nội dung giá trị: Cung cấp quy trình từng bước xây dựng đệm lót sinh học từ mùn cưa và chế phẩm EM - Bokashi; phương pháp lấy mẫu hỗn hợp phân chuồng theo đường chéo để đánh giá độ ẩm và vi sinh; dữ liệu tổng quan về đặc tính ô nhiễm chất thải chăn nuôi lợn và hiện trạng đất đai, kinh tế - xã hội tại thị trấn Yên Bình.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận được thực hiện tại địa bàn nào và thời gian khảo sát thực nghiệm trong bao lâu?
Khóa luận được thực hiện tại thị trấn Yên Bình, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái. Quá trình điều tra, xây dựng mô hình thí điểm và lấy mẫu phân tích được tiến hành từ ngày 01/01/2014 đến ngày 30/04/2014.

2. Độ ẩm phân lợn biến đổi như thế nào trước và sau khi sử dụng chế phẩm EM - Bokashi?
Trước khi xử lý, phân lợn có lẫn nước tiểu đạt độ ẩm trung bình là 60,2%. Sau khi được xử lý bằng đệm lót sinh học EM - Bokashi, độ ẩm phân lợn giảm xuống còn 30,3%, nền chuồng được giữ khô ráo và phân bị tiêu hủy sau 2 đến 3 ngày.

3. Tại sao tỷ lệ ứng dụng hầm biogas tại thị trấn Yên Bình chỉ đạt 21,49% và giải pháp EM - Bokashi giải quyết được khó khăn gì?
Do đặc thù các hộ chăn nuôi nằm xen kẽ trong khu dân cư, quỹ đất chật hẹp không đủ mặt bằng xây hầm biogas và chi phí đầu tư xây dựng hầm khá cao nên tỷ lệ sử dụng chỉ đạt 21,49%. Chế phẩm EM - Bokashi làm đệm lót sinh học giúp giải quyết bài toán này vì chi phí thấp, nguyên liệu mùn cưa dễ kiếm, tận dụng trực tiếp diện tích nền chuồng hiện có mà không cần xả nước thải ra ngoài.

4. Quy trình lấy mẫu phân chuồng để phân tích độ ẩm được tác giả thực hiện như thế nào?
Tác giả lấy mẫu theo phương pháp mẫu hỗn hợp hợp nhất. Tại 2 mô hình thí điểm, mỗi mô hình lấy 3 mẫu riêng biệt tại 3 vị trí theo đường chéo (mỗi vị trí khoảng 200g). Sau đó, các mẫu được băm nhỏ, trộn đều trên nilon, dàn mỏng rồi chia 4 phần theo đường chéo, lấy 2 phần đối diện trộn lại thành mẫu hỗn hợp đồng nhất đem đi sấy và phân tích vào các mốc 30 ngày, 40 ngày và 50 ngày.

5. Mô hình đệm lót sinh học đem lại những lợi ích vận hành và kinh tế nào cho người chăn nuôi?
Mô hình giúp tiết kiệm 80% lượng nước sử dụng (không phải tắm cho lợn và rửa chuồng), tiết kiệm 60% công lao động dọn dẹp vệ sinh, giảm 10% lượng thức ăn nhờ nguồn vi sinh vật hữu ích trong đệm lót cung cấp protein vi sinh và men tiêu hóa tự nhiên, đồng thời giảm chi phí thuốc thú y.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Hồng Thắm đã phản ánh toàn diện thực trạng phát triển chăn nuôi và ô nhiễm chất thải tại thị trấn Yên Bình, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái. Qua việc xây dựng thành công 02 mô hình đệm lót sinh học ứng dụng chế phẩm EM - Bokashi, đề tài đã chứng minh hiệu quả làm giảm độ ẩm phân lợn từ 60,2% xuống 30,3%, tiêu hủy phân hoàn toàn trong 2 - 3 ngày và giảm thiểu rõ rệt mùi hôi chuồng trại. Công trình là tài liệu thực nghiệm có giá trị khoa học và thực tiễn cao, cung cấp cơ sở kỹ thuật tin cậy để nhân rộng mô hình chăn nuôi lợn an toàn sinh học và thân thiện với môi trường tại các vùng nông thôn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Chăn nuôi là một bộ phận quan trọng trong nền nông nghiệp Việt Nam. Trong những năm gần đây tình hình chăn nuôi có nhiều cải thiện đáng kể và đã có những bước phát triển mạnh mẽ về số lượng đầu con cũng như sản lượng thịt. Trong đó, sự phát triển của ngành chăn nuôi lợn có sự đóng góp rất lớn về sản lượng thịt của cả nước. Tuy nhiên cũng đi cùng với sự phát triển đó thì vấn đề chất thải trong chăn nuôi cũng đặt ra những thách thức không nhỏ trong việc xử lý môi trường chăn nuôi.

Vấn đề này này đã và đang trở thành vấn đề bức xúc trong chăn nuôi nói chung cũng như chăn nuôi lợn nói riêng. Đó là vấn đề cấp thiết cần được nghiên cứu, xem xét thật kĩ lưỡng để tìm ra phương án giải quyết trong thời gian tới để không trở thành vấn nạn trong chăn nuôi. Chăn nuôi lợn tại thị trấn Yên Bình, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái đã hình thành, phát triển từ lâu và ngày càng được chú trọng, phát triển mạnh mẽ về cả quy mô, số lượng và chất lượng. Bên cạnh những quy mô nhỏ lẻ hộ gia đình, thị trấn Yên Bình đã có rất nhiều hộ gia đình đầu tư chăn nuôi với quy mô lớn như: Các cơ sở chăn nuôi lợn nái, lợn thịt đem lại hiệu quả kinh tế cao, cải thiện chất lượng cuộc sống cho người dân.

Tuy nhiên, do phong tục tập quán, các lao động không có việc làm vẫn sử dụng diện tích đất của gia đình để chăn nuôi tăng hiệu quả kinh tế, các cơ sở này nằm xen kẽ khu dân cư và diện tích không lớn nên việc xử lý chất thải chăn nuôi lợn còn chưa được quan tâm đúng mức, ô nhiễm môi trường, thiệt hại về kinh tế là điều không thể tránh khỏi. Hiện nay, với nền khoa học phát triển, đã có rất nhiều giải pháp hữu hiệu để xử lý chất thải chăn nuôi, điển hình là ứng dụng công nghệ vi sinh vật với những chế phẩm sinh học hiệu quả trong cả xử lý ô nhiễm môi n trường, lại có khả năng phòng bệnh cho gia súc. Với chăn nuôi lợn, giải pháp sử dụng chế phẩm sinh học làm đệm lót, trộn vào thức ăn, nước uống cho lợn đem lại được nhiều lợi ích: chi phí đầu tư thấp, nguyên liệu dễ kiếm, cách làm đơn giản mà hiệu quả cao, sử dụng lâu dài. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, việc áp dụng chăn nuôi theo hướng thân thiện với môi trường này là hết sức có ý nghĩa.

Được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường,khoa Môi Trường - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và hướng dẫn của thầy giáo T.S Hà Xuân Linh, tôi thực hiện chuyên đề:“Ứng dụng chế phẩm EM – Bokasi trong xử lý chất thải tại các cơ sở chăn nuôi lợn thuộc thị trấn Yên Bình huyện Yên Bình tỉnh Yên Bái”. Mục đích của đề tài. - Tìm hiểu hiện trạng chăn nuôi tại các cơ sở chăn nuôi lợn ở địa phương: về quy mô, số lượng và các biện pháp xử lý chất thải phát sinh. - Xây dựng một vài mô hình thí điểm ứng dụng chế phẩm EM – Bokasi làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn - Đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm qua việc theo dõi các mô hình thực tiễntrong việc đảm bảo năng suất chăn nuôi và vệ sinh môi trường - Lập phiếu điều tra các hộ gia đình xung quanh mô hình thí điểm từ đó đưa ra các kiến nghị ứng dụng rộng rãi chế phẩm trong chăn nuôi và xử lý môi trường tại địa phương.

- Từng bước cải thiện và nâng cao chất lượng môi trường chăn nuôi tại địa phương. Ý Nghĩa của đề tài. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học. - Vận dụng và phát huy kiến thức lý thuyết đã học vào thực tiễn.

- Nâng cao sự hiểu biết, đánh giá hiệu quả của chế phẩm EM – Bokasi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn. n - Nâng cao năng lực, rèn luyện kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. Ý nghĩa trong thực tiễn. - Khắc phục tình trạng ô nhiễm do chất thải chăn nuôi theo hướng thân thiện với môi trường.

- là cơ sở để ứng dụng chế phẩm EM – Bokasi trong chăn nuôi lợn tại địa phương. Yêu cầu của đề tài. - Yêu cầu số liệu thu thập phải chính xác, khách quan, trung thực. - Xây dựng mô hình phải đảm bào quy trình, kỹ thuật và đảm bảo vệ sinh.

- Xây dựng bộ phiếu điều tra phải đảm bảo: Phải dễ hiểu, đầy đủ thông tin cần thiết cho việc đánh giá hiệu quả của mô hình đã xây dựng. - Các kiến nghị đưa ra phải phù hợp với tình hình phát triển tại địa phương và có tính khả thi cao. n PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Thực trạng ô nhiễm trong môi trường chăn nuôi lợn. Trong những năm qua, ngành chăn nuôi nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng đang phát triển khá mạnh về cả số lượng lẫn quy mô.

Theo cục Chăn nuôi, số đầu lợn của cả nước tính đến tháng 6/2013 đạt 26,5 triệu con, giảm 0,52 so với cùng kì năm 2012 (Cục chăn nuôi, 2013). Tuy nhiên, đó vẫn là một con số lớn, chăn nuôi lợn ở nước ta vẫn phổ biến là nhỏ, phân tán trong nông hộ. Chăn nuôi trong hộ gia đình rất phổ biến và đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt trong thời gian gần đây. Tuy nhiên do việc phát triển chăn nuôi diễn ra một cách tự phát, nhiều trang trại quy mô nhỏ, thiếu quy hoạch, trang thiết bị không đồng bộ và tập trung trong khu dân cư đã gây tác động xấu đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Không chỉ chăn nuôi nông hộ có tác động tiêu cực đến môi trường mà các cơ sở chăn nuôi lớn, quy mô trang trại cũng gây ra sự ô nhiễm môi trường nếu như không có các biện pháp quản lý và xử lý hữu hiệu. Việc tăng số lượng cũng như quy mô đàn lợn đồng nghĩa với việc tăng chất thải ra môi trường. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học lượng phân thải ra hàng ngày bằng 6-8% khối lượng cơ thể của lợn. Lượng phân thải ra của lợn là khác nhau, tùy vào trọng lượng, độ tuổi và theo mùa khác nhau.

Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi lợn gây nên chủ yếu từ các nguồn chất thải rắn, lỏng, khí ( NH3, CH4, H2S, CO2.) Những chất thải này gây ô nhiễm nghiêm trọng không khí, ảnh hưởng tới môi trường sống của dân cư, nguồn nước, tài nguyên đất và ảnh hưởng chính đến kết quả sản xuất chăn nuôi.2 Cơ sở của việc ứng dụng chế phẩm trong xử lí chất thải chăn nuôi lợn.1 Cơ sở khoa học 2.Khái niệm môi trường và ô nhiễm môi trường. Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản n xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. * Ô nhiễm môi trường: là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật. * "Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)".

* Ô nhiễm môi trường đất là sự đưa vào môi trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng đến mức ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe con người hoặc làm suy thoái chất lượng môi trường. Đất được xem là ô nhiễm khi nồng độ các chất độc tăng lên quá mức an toàn, vượt lên khả năng tự làm sạch của môi trường đất. Theo định nghĩa của Tổ chức Y tế thế giới (WHO). * Ô nhiễm môi trường nước: là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý, hoá học, sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật.

Làm giảm sự đa dạng sinh vật trong nước. Khái niệm chất thải. 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.

Theo khoản 10 Điều 3 của Luật Bảo vệ môi trường 2005 thì: “Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác”. Khái niệm chất thải chăn nuôi. Chất thải chăn nuôi là chất thải được phát ra trong quá trình chăn nuôi như phân,nước tiểu,xác xúc vật. chất thải chăn nuôi được chia làm 3 loại: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí.

Trong chất thải chăn nuôi có nhiều các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng kí sinh trùng có thể gây bệnh tật cho động vật và con người. Chất thải chăn nuôi lợn: Là một trong những loại chất thải rất đặc trưng có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao bằng hàm lượng chất hữu cơ,cặn lơ lửng, N, P và các vi sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường.Thành phần, tính chất của chất thải chăn nuôi lợn: Các chất hữu cơ và vô cơ: Trong chất thải chăn nuôi, thanh phần chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm acid amin, chất béo, hydratcacbon, xenlulose protit và các dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, amonium, muối clorua, SO4 2- … N và P: Khả năng hấp thụ N và P của các loại gia súc, gia cầm rất kém, nên khi thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo đường phân và nước tiểu.

Trong chất thải chăn nuôi lợn thường chứa hàm lượng N và P rất cao, hàm lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi là 571-1026mg/l, P là 39- 94mg/l. Thành phần khí thải từ chăn nuôi còn các chất khí gây mùi như H2S, NH3 và một lượng đáng kể CO2 và CH4 …tất cả các chất này tồn tại trong môi trường không khí và gây ra mùi đặc trưng hôi thối rất khó chịu ở nồng độ cao có thể gây ngạt kích thích niêm mạc, mắt và mũi.