Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
Công nghệ mới quản lý chất thải chăn nuôi
Theo số liệu thống kê của Tổng Cục thống kê Việt Nam năm 2018, số lượng vật nuôi ở Việt Nam là 28.15 triệu con lợn, 8.23 triệu bò và trâu, 408,97 triệu con gia cầm. Số trang trại quy mô lớn ngày càng tăng, tổng chất thải chăn nuôi trong cả nước tăng cao, khoảng hơn 85 triệu tấn/năm, khiến ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng.
Chăn nuôi tại nước ta phát sinh nhiều chất thải, trong khi đó việc xử lý chất thải chăn nuôi chưa hiệu quả do chưa áp dụng công nghệ hoặc công nghệ lạc hậu. Vì vậy, chăn nuôi hiệu quả và an toàn phải đi cùng với việc xử lý hiệu quả chất thải phát sinh trong chăn nuôi.
Nhiều biện pháp xử lý kỹ thuật khác nhau đã được áp dụng nhằm giảm thiểu những tác động xấu đến trường do ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi. Trong đó, việc quy hoạch và giám sát quy hoạch cả tổng thể và chi tiết chăn nuôi theo quốc gia, miền, vùng sinh thái, cụm tỉnh cho từng chủng loại gia súc, gia cầm, với số lượng phù hợp để không quá tải gây ô nhiễm môi trường là biện pháp quan trọng có tầm chiến lược. Kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi là áp dụng các phương pháp lý học, hóa học và sinh học để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thông thường người ta kết hợp giữa các phương pháp với nhau để xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả và triệt để hơn.
Quy hoạch chăn nuôi.
Chăn nuôi gia súc, gia cầm phải được quy hoạch phù hợp theo vùng sinh thái cả về số lượng, chủng loại để không bị quá tải gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt là những khu vực có sử dụng nguồn nước ngầm hoặc nguồn nước sông hồ cung cấp cho nhà máy nước sinh hoạt thì công tác quy hoạch chăn nuôi càng phải quản lý nghiêm ngặt. Khi xây dựng trang trại chăn nuôi cần phải đủ xa khu vực nội thành, nội thị, khu đông dân cư đồng thời đúng thiết kế và phải được đánh giá tác động môi trường trước khi xây dựng trang trại. Người chăn nuôi phải thực hiện tốt quy định về điều kiện chăn nuôi, ấp trứng, vận chuyển, giết mổ, buôn bán gia súc, gia cầm và sản phẩm của chúng. Các cấp chính quyền và cơ quan chức năng cần hướng dẫn người chăn nuôi thực hiện đúng theo quy hoạch, đúng theo Pháp lệnh giống vật nuôi, Pháp lệnh thú y và các quy chuẩn trong chăn nuôi. Việc quy hoạch chăn nuôi và rà soát lại quy hoạch phải thực hiện định kỳ vì đây là biện pháp vĩ mô quan trọng góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm Biogas
Trong thực tiễn, tùy điều kiện từng nơi, từng quy mô trang trại có thể sử dụng loại công trình khí sinh học (KSH) cho phù hợp. Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công trình khí sinh học KSH được đánh giá là giải pháp hữu ích nhằm giảm khí thải methane (Khí có khả năng gây hiệu ứng nhà kính) và sản xuất năng lượng sạch. Đến năm 2014, với trên 500.000 công trình KSH hiện có trên cả nước đã sản xuất ra khoảng 450 triệu m3 khí gas/năm. Theo thông báo quốc gia lần 2, tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án này khoảng 22,6 triệu tấn CO2, chi phí giảm đối với vùng đồng bằng là 4,1 USD/tCO2, đối với miền núi 9,7 USD/tCO2, mang lại giá trị kinh tế khoảng 1.200 tỷ đồng về chất đốt. Hiện nay, việc sử dụng hầm Biogas đang được người chăn nuôi quan tâm vì vừa bảo vệ được môi trường vừa có thể thay thế chất đốt hoặc có thể được sử dụng cho chạy máy phát điện, tạo ra điện sinh hoạt gia đình và điện phục vụ trang trại.
Công trình khí sinh học góp phần giảm phát thải theo 3 cách sau: Thứ nhất: Giảm phát thải khí methane từ phân chuồng; Thứ hai: Giảm phát thải khí nhà nhà kính do giảm sử dụng chất đốt truyền thống; Thứ ba: Giảm phát thải khí nhà kính do sử dụng phân từ phụ phẩm KSH thay thế phân bón hóa học. Như vậy nhờ có công trình khí sinh học mà lượng lớn chất thải chăn nuôi trong nông hộ sẽ được xử lý tạo ra chất đốt và chính điều đó sẽ góp phần giảm phát thải khí nhà kính rất hiệu quả.
Xử lý chất thải bằng chế phẩm sinh học.
a, Xử lý môi trường bằng men sinh học:
Từ đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước người ta đã sử dụng các chất men để giảm ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được gọi là “Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu”. Ban đầu các chất này được nhập từ nước ngoài nhưng ngày nay các chất men đã được sản xuất nhiều ở trong nước. Các men nghiên cứu sản xuất trong nước cũng rất phong phú và có ưu điểm là phù hợp hơn với điều kiện tự nhiên, khí hậu nước ta. Người ta sử dụng men sinh học rất đa dạng như: Dùng bổ sung vào nước thải, dùng phun vào chuồng nuôi, vào chất thải để giảm mùi hôi, dùng trộn vào thức ăn…
Dưới đây là một vài trong số những chất men bổ sung làm giảm ô nhiễm trong chăn nuôi được sản xuất và nhập khẩu.
Một số sản phẩm men bổ sung
Nhiều biện pháp xử lý kỹ thuật khác nhau đã được áp dụng nhằm giảm thiểu những tác động xấu đến trường do ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi. Trong đó, việc quy hoạch và giám sát quy hoạch cả tổng thể và chi tiết chăn nuôi theo quốc gia, miền, vùng sinh thái, cụm tỉnh cho từng chủng loại gia súc, gia cầm, với số lượng phù hợp để không quá tải gây ô nhiễm môi trường là biện pháp quan trọng có tầm chiến lược. Kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi là áp dụng các phương pháp lý học, hóa học và sinh học để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thông thường người ta kết hợp giữa các phương pháp với nhau để xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả và triệt để hơn.
Quy hoạch chăn nuôi.
Chăn nuôi gia súc, gia cầm phải được quy hoạch phù hợp theo vùng sinh thái cả về số lượng, chủng loại để không bị quá tải gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt là những khu vực có sử dụng nguồn nước ngầm hoặc nguồn nước sông hồ cung cấp cho nhà máy nước sinh hoạt thì công tác quy hoạch chăn nuôi càng phải quản lý nghiêm ngặt. Khi xây dựng trang trại chăn nuôi cần phải đủ xa khu vực nội thành, nội thị, khu đông dân cư đồng thời đúng thiết kế và phải được đánh giá tác động môi trường trước khi xây dựng trang trại. Người chăn nuôi phải thực hiện tốt quy định về điều kiện chăn nuôi, ấp trứng, vận chuyển, giết mổ, buôn bán gia súc, gia cầm và sản phẩm của chúng. Các cấp chính quyền và cơ quan chức năng cần hướng dẫn người chăn nuôi thực hiện đúng theo quy hoạch, đúng theo Pháp lệnh giống vật nuôi, Pháp lệnh thú y và các quy chuẩn trong chăn nuôi. Việc quy hoạch chăn nuôi và rà soát lại quy hoạch phải thực hiện định kỳ vì đây là biện pháp vĩ mô quan trọng góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm Biogas
Trong thực tiễn, tùy điều kiện từng nơi, từng quy mô trang trại có thể sử dụng loại công trình khí sinh học (KSH) cho phù hợp. Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công trình khí sinh học KSH được đánh giá là giải pháp hữu ích nhằm giảm khí thải methane (Khí có khả năng gây hiệu ứng nhà kính) và sản xuất năng lượng sạch. Đến năm 2014, với trên 500.000 công trình KSH hiện có trên cả nước đã sản xuất ra khoảng 450 triệu m3 khí gas/năm. Theo thông báo quốc gia lần 2, tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án này khoảng 22,6 triệu tấn CO2, chi phí giảm đối với vùng đồng bằng là 4,1 USD/tCO2, đối với miền núi 9,7 USD/tCO2, mang lại giá trị kinh tế khoảng 1.200 tỷ đồng về chất đốt. Hiện nay, việc sử dụng hầm Biogas đang được người chăn nuôi quan tâm vì vừa bảo vệ được môi trường vừa có thể thay thế chất đốt hoặc có thể được sử dụng cho chạy máy phát điện, tạo ra điện sinh hoạt gia đình và điện phục vụ trang trại.
Công trình khí sinh học góp phần giảm phát thải theo 3 cách sau: Thứ nhất: Giảm phát thải khí methane từ phân chuồng; Thứ hai: Giảm phát thải khí nhà nhà kính do giảm sử dụng chất đốt truyền thống; Thứ ba: Giảm phát thải khí nhà kính do sử dụng phân từ phụ phẩm KSH thay thế phân bón hóa học. Như vậy nhờ có công trình khí sinh học mà lượng lớn chất thải chăn nuôi trong nông hộ sẽ được xử lý tạo ra chất đốt và chính điều đó sẽ góp phần giảm phát thải khí nhà kính rất hiệu quả.
Xử lý chất thải bằng chế phẩm sinh học.
a, Xử lý môi trường bằng men sinh học:
Từ đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước người ta đã sử dụng các chất men để giảm ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được gọi là “Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là vi sinh vật hữu hiệu”. Ban đầu các chất này được nhập từ nước ngoài nhưng ngày nay các chất men đã được sản xuất nhiều ở trong nước. Các men nghiên cứu sản xuất trong nước cũng rất phong phú và có ưu điểm là phù hợp hơn với điều kiện tự nhiên, khí hậu nước ta. Người ta sử dụng men sinh học rất đa dạng như: Dùng bổ sung vào nước thải, dùng phun vào chuồng nuôi, vào chất thải để giảm mùi hôi, dùng trộn vào thức ăn…
Dưới đây là một vài trong số những chất men bổ sung làm giảm ô nhiễm trong chăn nuôi được sản xuất và nhập khẩu.
Một số sản phẩm men bổ sung
| TT | Tên sản phẩm | Bản chất sản phẩm | Tác dụng | Xuất xứ |
| 1 | Deodorase | Chất tách từ thảo mộc | Giảm khả năng sinh NH3 | Thái Lan, Đức |
| 2 | DK, Sarsapomin 30 | Chất chiết từ thảo mộc | Giảm khả năng sinh NH3 | Hoa Kỳ |
| 3 | EM | Tổ hợp nhiều loại vi sinh vật | Tăng hấp thụ TA. giảm bài tiết chất DD qua phân | Nhật Bản |
| 4 | EMC | Thảo mộc, khoáng chất thiên nhiên | Giảm sinh NH3, H2S, SO2, giải độc đường TH | Việt Nam |
| 5 | Kemzym | Enzym tiêu hóa | Tăng hấp thụ TA. giảm bài tiết chất DD qua phân | Thái Lan, Đức |
| 6 | Pyrogreen | Hóa sinh thiên nhiên | Giảm khả năng sinh NH3 | Hàn Quốc |
| 7 | Yeasac | Tế bào men Sacharomyces | Tăng hấp thụ TA. giảm bài tiết chất DD qua phân | Đức, Thái Lan |
| 8 | Lavedae | Hóa chất | Diệt dòi phân | Thái Lan, Đức |
b, Chăn nuôi trên đệm lót sinh học
Chăn nuôi trên đệm lót sinh học là sử dụng các phế thải từ chế biến lâm sản (Phôi bào, mùn cưa…) hoặc phế phụ phẩm trồng trọt (Thân cây ngô, đậu, rơm, rạ, trấu, vỏ cà phê… ) cắt nhỏ để làm đệm lótcó bổ sung chế phẩm sinh học.Sử dụng chế phẩm sinh học trên đệm lót là sử dụng “bộ vi sinh vật hữu hiệu” đã được nghiên cứu và tuyển chọn chọn thuộc các chi Bacillus, Lactobacillus, Streptomyces, Saccharomyces, Aspergillus… với mong muốn là tạo ra lượng vi sinh vật hữu ích đủ lớn trong đệm lót chuồng nhằm tạo vi sinh vật có lợi đường ruột, tạo các vi sinh vật sinh ra chất ức chế nhằm ức chế và tiêu diệt vi sinh vật có hại, để các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ từ phân gia súc gia cầm, nước giải giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Trên cơ sở nghiên cứu gốc chế phẩm EM của Nhật Bản, tiến sĩ Lê Khắc Quảng đã nghiên cứu, chọn tạo cho ra các sản phẩm EM chứa nhiều chủng loại vi sinh vật đã có mặt trên thị trường. Ngoài ra nhiều cơ sở khác cũng đã nghiên cứu và chọn tạo ra nhiều tổ hợp vi sinh vật (men) phù hợp với các giá thể khác nhau và được thị trường chấp nhận như chế phẩm sinh học Balasa No1 của cơ sở Minh Tuấn; EMIC (Công ty CP Công nghệ vi sinh và môi trường); EMC (Công ty TNHH Hóa sinh Việt Nam); GEM, GEM-K, GEM-P1 (Trung tâm Tư vấn CTA)… Thực chất của quá trình này cũng làxử lý chất thải chăn nuôi bảo vệ môi trường bằng men sinh học.
Công nghệ đệm lót sinh học đầu tiên được ứng dụng vào sản xuất nông nghiệp ở Nhật Bản từ đầu những năm 1980. Ngày nay đã có nhiều nước ứng dụng như: Trung Quốc, Hồng Kông, Hoa Kỳ, Anh, Thái Lan, Hàn Quốc… Ở nước ta từ năm 2010 công nghệ này đã bắt đầu du nhập vào và phát triển. Ngày 22 tháng 5 năm 2014 tại thành phố Phủ Lý, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã tổng kết 3 năm ứng dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi 2011-2013 và đã có Thông báo số 2560/TB-BNN-VP ngày 30 tháng 5 năm 2014 ý kiến kết luận của Thứ trưởng Vũ Văn Tám: “…Công nghệ chăn nuôi trên đệm lót sinh học là hướng đi mới và thu được những kết quả bước đầu đã được khẳng định là không gây ô nhiễm môi trường, giảm chi phí, giảm bệnh tật, lợn tăng trưởng nhanh, chất lượng thịt được người ưa chuộng, giá bán cao hơn, vì vậy mà hiệu quả hơn, phù hợp với quy mô chăn nuôi gà, lợn nông hộ”.
Theo kết luận trên thì chăn nuôi trên đệm lót sinh học giảm gây ô nhiễm môi trường và phù hợp nhất đối với mô hình chăn nuôi nông hộ. Tuy nhiên điều đáng lưu ý là đệm lót sinh học kỵ nước, sinh nhiệt nên địa hình cao ráo và việc làm mát, tản nhiệt khi thời tiết nóng cần phải được quan tâm.
Xử lý chất thải bằng ủ phân hữu cơ (Compost).
Xử lý chất thải bằng ủ hữu cơ (Compost) là sử dụng chủ yếu bã phế thải thực vật, phân của động vật mà thông qua hoạt động trực tiếp hay gián tiếp của vi sinh vật phân hủy và làm tăng cao chất lượng của sản phẩm, tạo nên phân bón hữu cơ giàu chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng. Người ta chọn chỗ đất không ngập nước, trải một lớp rác hoặc bã phế thải trồng trọt dầy khoảng 20cm, sau đó lót một lớp phân gia súc, gia cầm khoảng 20-50% so với rác (Có thể tưới nếu phân lỏng, mùn hoai), tưới nước để có độ ẩm đạt 45-50% rồi lại tiếp tục trải một lớp rác, bã phế thải trồng trọt lên trên… đến khi đống ủ đủ chiều cao (Không sử dụng cỏ tranh, cỏ gấu để ủ). Cuối cùng dùng tấm ni lông, bạt… đủ lớn để che kín đống phân ủ. Người ta cũng có thể bỏ vào cùng các lớp rác ở giữa đống ủ một lượng xác động vật chết. Cứ khoảng một tuần thì đảo đều đống phân ủ và bổ xung nước cho đủ độ ẩm khoảng 45-50%, che ni lông, bạt kín lại như cũ. Ủ phân bằng phương pháp này hoàn toàn nhờ sự lên men tự nhiên, (Tuy nhiên nếu được bổ xung thêm tổ hợp vi sinh vật hoặc men vào đống ủ thì sẽ tốt hơn).
Nhờ quá trình lên men và nhiệt độ tự sinh của đống phân ủ sẽ tiêu diệt được phần lớn các mầm bệnh nguy hiểm, thậm chí ủ phân có thể phân hủy được cả xác động vật chết khi lượng phế thải thực vật đủ lớn. Trong phân ủ có chứa chất mùn làm đất tơi xốp, tăng dung lượng hấp thụ khoáng của cây trồng, đồng thời có tác dụng tốt đến hệ vi sinh vật có ích trong đất. Phân ủ còn có tác dụng tốt đối với tính chất lý hoá học và sinh học của đất, không gây ảnh hưởng xấu đến người, động vật và giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường sinh thái.
Chương trình được tổ chức FAO tài trợ đã hợp đồng với Công ty cổ phần công nghệ vi sinh và môi trường tổ chức mô hình trình diễn ở 3 tỉnh thành đại diện cho 3 vùng (Bắc, Trung, Nam) trong năm 2012 (Khu vực Nam bộ mô hình trình diễn tại thành phố Cần Thơ).
Xử lý bằng công nghệ ép tách phân.
Đây là công nghệ hiện đại được nhập vào nước ta chưa lâu nhưng rất hiệu quả và đang được nhiều nhà chăn nuôi quan tâm áp dụng. Dựa trên nguyên tắc “lưới lọc” máy ép có thể tách hầu hết các tạp chất nhỏ đến rất nhỏ trong hỗn hợp chất thải chăn nuôi, tùy theo tính chất của chất rắn mà có các lưới lọc phù hợp. Khi hỗn hợp chất thải đi vào máy ép qua lưới lọc thì các chất rắn được giữ lại, ép khô và ra ngoài để xử lý riêng còn lượng nước theo đường riêng chảy ra ngoài hoặc xuống bể KSH xử lý tiếp. Độ ẩm của sản phẩm (Phân khô) có thể được điều chỉnh tùy theo mục đích sử dụng. Quá trình xử lý này tuy đầu tư ban đầu tốn kém hơn nhưng rất hiện đại, nhanh, gọn, ít tốn diện tích và đang là một trong những biện pháp hiệu quả nhất đối với các trang trại chăn nuôi lợn, trâu bò theo hướng công nghiệp hiện nay.
Xử lý nước thải bằng ô xi hóa.
Phương pháp này thường được dùng đối với các bể lắng nước thải.
a, Xử lý bằng sục khí.
Ở các bể gom nước thải (Không phải là công trình KSH) người ta dùng máy bơm sục khí xuống đáy bể với mục đích làm cho các chất hữu cơ trong nước thải được tiếp xúc nhiều hơn với không khí và như vậy quá trình ô xi hóa xảy ra nhanh, mạnh hơn. Đồng thời kích thích quá trình lên men hiếu khí, chuyển hóa các chất hữu cơ, chất khí độc sinh ra trở thành các chất ít gây hại tới môi trường. Sau khi lắng lọc nước thải trong hơn giảm ô nhiễm môi trường và có thể dùng tưới cho ruộng đồng.
b, Xử lý bằng ô-zôn (O3).
Để xử lý nhanh, triệt để các chất hữu cơ và các khí độc sinh tra trong các bể gom nước thải, bể lắng, người ta đã bổ sung khí ô-zôn (O3) vào quá trình sục khí xử lý hiếu khí nhờ các máy tạo ô-zôn công nghiệp. Ô-zôn là chất không bền dễ dàng bị phân hủy thành ôxy phân tử và ôxy nguyên tử: O3 → O2 + O. Ô xy nguyên tử tồn tại trong thời gian ngắn nhưng có tính ô xi hóa rất mạnh làm cho quá trình xử lý chất thải nhanh và rất hữu hiệu. Ngoài ra quá trình này còn tiêu diệt được một lượng vi rút, vi khuẩn, nấm mốc và khử mùi trong dung dịch chất thải. So với phương pháp sục khí thì phương pháp này có tốn kém hơn nhưng hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên, cần chú ý thận trọng khi sử dụng ô-zôn trong xử lý môi trường là phải có nồng độ phù hợp, không dư thừa vì chính ô-zôn cũng là chất gây độc.
C, Xử lý bằng Hiđrô perôxit (H202)
Hiđrô perôxit H202 (Ô-xi-già) thường được ứng dụng rộng rãi như: Tẩy rửa vết thương trong y tế, làm chất tẩy trắng trong công nghiệp, chất tẩy uế, chất oxy hoá… Người ta cũng có thể bổ sung Ô-xi-già vào trong nước thải để xử lý môi trường. Ô-xi-già là một chất ô xi hóa-khử mạnh, thông thường ô-xi-già phân hủy một cách tự nhiên theo phản ứng toả nhiệt thành nước và khí oxy như sau: 2H2O2 → 2H2O + O2 + Nhiệt lượng. Trong quá trình phân hủy (Phản ứng xảy ra mạnh mẽ khi có xúc tác), đầu tiên ôxi nguyên tử được tạo ra và tồn tại trong thời gian rất ngắn rồi nhanh chóng thành khí ôxi (O2). Ôxi nguyên tử có tính ôxi hóa rất mạnh vì vậy đã ôxi hóa các chất hữu cơ, diệt khuẩn, khử mùi hiệu quả trong dung dịch chất thải. Bổ sung ô-xi-già vào nước thải xử lý môi trường tuy có tốn kém chút ít nhưng hiệu quả cao. Cần chú ý khi bổ sung ô-xi-già xử lý môi trường là phải tìm hiểu cách bảo quản ô-xi-già, liều lượng, chất xúc tác… và nồng độ đủ thấp để an toàn. Nếu nồng độ cao dễ xảy ra cháy, nổ hoặc ngộ độc nguy hiểm.
Bùi Văn Chính
Hiệp hội Khí sinh học Việt Nam
Hiệp hội Khí sinh học Việt Nam
Ý kiến bạn đọc
Danh mục
Thống kê truy cập
- Đang truy cập45
- Hôm nay1,370
- Tháng hiện tại97,363
- Tổng lượt truy cập2,044,377