Chăn nuôi là ngành cung cấp lượng protein động vật chủyếu trong bữa ăn
hàng ngày của mỗi gia đình. Đó là hình thức đang được phát triển rộng rãi nhất là
ởnông thôn, khi mà người dân có thểtận dụng diện tích đất trống quanh nhà cũng
nhưnguồn thức ăn tựnhiên phong phú đểtăng thêm thu nhập cho gia đình. Hiện
nay, hình thức chăn nuôi truyền thống nhưchuồng trại nằm bên cạnh nhà ở, thậm
chí ởmột sốnơi người ta nuôi súc vật trong nhà, hay thải chất bẩn trực tiếp ra sông
không những gây mùi hôi khó chịu, làm mất vẻmỹquan môi trường, làm ô nhiễm
những dòng sông, kênh rạch. Phân và nước thải từcác hộchăn nuôi thải ra chưa
qua xửlý trởthành mối nguy trực tiếp tới sức khoẻcon người và cảvật nuôi, cũng
là môi trường lý tưởng cho ruồi nhặng phát triển. Mật độruồi nhặng cao chẳng
những gây ra những bất tiện trong sinh hoạt, chúng còn là những ký chủtrung gian
truyền nhiều bệnh truyền nhiễm hết sức nguy hiểm cho con người và vật nuôi. Bên
cạnh đó, mùi hôi thối của phân gia cầm, gia súc cũng là mối phiền toái đáng kể
không những cho chính hộchăn nuôi mà còn ảnh hưởng đến các hộdân sống gần
khu vực chăn nuôi. Nhiều nhà khoa học cho biết, mùi hôi thối của phân có thểlàm
ảnh hưởng sức khoẻ, tâm trạng hay căng thẳng, giận dữ, suy nhược, mệt mỏi,
nhầm lẫn và có liên quan tới nhiều triệu chứng bệnh ởngười nhưchảy nước mắt,
đau xoang mũi, ngạt mũi, đau họng, khó thở, viêm da, ngứa, đau khớp.
Trước thực trạng đó, đểngành chăn nuôi phát triển hiệu quảvà bền vững, đòi
hỏi phải có các biện pháp xửlý hữu hiệu. Thực tế, có rất nhiều dựán nghiên cứu
của nhiều tổchức, cá nhân vềviệc giải quyết chất thải từhoạt động chăn nuôi để
giảm nguy cơô nhiễm cũng nhưtận dụng lại chất thải chăn nuôi làm nguồn
nguyên liệu phục vụcho hoạt động nông nghiệp khác. Trong đó, việc tận dụng
chất thải chăn nuôi đểtạo ra biogas là một giải pháp hiệu quảnhất không những
giảm được nguy cơô nhiễm, giải quyết được bài toán năng lượng phục cho sinh
hoạt, mà còn là giải pháp kinh tếcho những người dân ởnông thôn.
Nhận định được ý nghĩa từmô hình biogas, tác giảthực hiện đềtài “ Đánh
giá tiềm năng từmô hình xửlý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủbiogas quy mô
hộgia đình ởtỉnh An Giang”hướng đến mục tiêu xây dựng mô hình hầm ủ
biogas từchất thải chăn nuôi, nhằm góp phần giải quyết vấn nạn ô nhiễm đang đe
dọa môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển nông nghiệp bền vững và xây dựng
nông thôn mới ở địa phương.
97 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 3099 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Đánh giá tiềm năng từ mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủ biogas quy mô hộ gia đình ở tỉnh An Giang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 1
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Chăn nuôi là ngành cung cấp lượng protein động vật chủ yếu trong bữa ăn
hàng ngày của mỗi gia đình. Đó là hình thức đang được phát triển rộng rãi nhất là
ở nông thôn, khi mà người dân có thể tận dụng diện tích đất trống quanh nhà cũng
như nguồn thức ăn tự nhiên phong phú để tăng thêm thu nhập cho gia đình. Hiện
nay, hình thức chăn nuôi truyền thống như chuồng trại nằm bên cạnh nhà ở, thậm
chí ở một số nơi người ta nuôi súc vật trong nhà, hay thải chất bẩn trực tiếp ra sông
không những gây mùi hôi khó chịu, làm mất vẻ mỹ quan môi trường, làm ô nhiễm
những dòng sông, kênh rạch. Phân và nước thải từ các hộ chăn nuôi thải ra chưa
qua xử lý trở thành mối nguy trực tiếp tới sức khoẻ con người và cả vật nuôi, cũng
là môi trường lý tưởng cho ruồi nhặng phát triển. Mật độ ruồi nhặng cao chẳng
những gây ra những bất tiện trong sinh hoạt, chúng còn là những ký chủ trung gian
truyền nhiều bệnh truyền nhiễm hết sức nguy hiểm cho con người và vật nuôi. Bên
cạnh đó, mùi hôi thối của phân gia cầm, gia súc cũng là mối phiền toái đáng kể
không những cho chính hộ chăn nuôi mà còn ảnh hưởng đến các hộ dân sống gần
khu vực chăn nuôi. Nhiều nhà khoa học cho biết, mùi hôi thối của phân có thể làm
ảnh hưởng sức khoẻ, tâm trạng hay căng thẳng, giận dữ, suy nhược, mệt mỏi,
nhầm lẫn và có liên quan tới nhiều triệu chứng bệnh ở người như chảy nước mắt,
đau xoang mũi, ngạt mũi, đau họng, khó thở, viêm da, ngứa, đau khớp...
Trước thực trạng đó, để ngành chăn nuôi phát triển hiệu quả và bền vững, đòi
hỏi phải có các biện pháp xử lý hữu hiệu. Thực tế, có rất nhiều dự án nghiên cứu
của nhiều tổ chức, cá nhân về việc giải quyết chất thải từ hoạt động chăn nuôi để
giảm nguy cơ ô nhiễm cũng như tận dụng lại chất thải chăn nuôi làm nguồn
nguyên liệu phục vụ cho hoạt động nông nghiệp khác. Trong đó, việc tận dụng
chất thải chăn nuôi để tạo ra biogas là một giải pháp hiệu quả nhất không những
giảm được nguy cơ ô nhiễm, giải quyết được bài toán năng lượng phục cho sinh
hoạt, mà còn là giải pháp kinh tế cho những người dân ở nông thôn.
Nhận định được ý nghĩa từ mô hình biogas, tác giả thực hiện đề tài “ Đánh
giá tiềm năng từ mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủ biogas quy mô
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 2
hộ gia đình ở tỉnh An Giang” hướng đến mục tiêu xây dựng mô hình hầm ủ
biogas từ chất thải chăn nuôi, nhằm góp phần giải quyết vấn nạn ô nhiễm đang đe
dọa môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển nông nghiệp bền vững và xây dựng
nông thôn mới ở địa phương.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Khảo sát tiềm năng sử dụng chất thải chăn nuôi xây dựng mô hình hầm ủ biogas
quy mô hộ gia đình cho các hộ chăn nuôi trên địa bàn tỉnh An Giang.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Chất thải chăn nuôi của các loại gia súc, gia cầm và các hình thức tái sử dụng
lượng chất thải này ở tỉnh An Giang.
- Các công trình hầm ủ biogas đang được sử dụng ở tỉnh An Giang.
4. NỘI DUNG THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI
- Tổng quan về chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm.
- Tổng quan về biogas và các dạng hầm ủ biogas.
- Thu thập tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh An Giang.
- Khảo sát thực tế về quy mô, sản lượng chăn nuôi gia súc gia cầm hiện nay
trên địa bàn.
- Thu thập số liệu về số lượng chất thải chăn nuôi và các hình thức sử dụng chất
thải chăn nuôi của các hộ gia đình hiện nay.
- Thu thập số liệu về các loại năng lượng đang được các hộ gia đình sử dụng.
- Khảo sát tình hình sử dụng các công trình biogas hiện có.
- Đề xuất các giải pháp xây dựng mô hình hầm ủ biogas cũng như cải tiến thực
trạng sử dụng hầm ủ hiện có tại tỉnh An Giang.
5. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Quá trình thực hiện đề tài có một số giới hạn sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 3
- Địa bàn khảo sát: Tập trung khảo sát 1 thành phố và 2 huyện trên tổng số
1 thành phố, 2 thị xã: Châu Đốc, Tân Châu và 8 huyện: Thoại Sơn, Chợ Mới, Châu
Thành, Châu Phú, An Phú, Phú Tân, Tịnh Biên, Tri Tôn của tỉnh An Giang.
- Thời gian nghiên cứu từ 01 tháng 04 đến 01 tháng 07 năm 2011.
6. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI
6.1 Phương pháp thu thập tài liệu
Thu thập tài liệu tổng quan về chất thải chăn nuôi, về điều kiện tự nhiên, kinh
tế xã hội tỉnh An Giang.
6.2 Phương pháp điều tra, khảo sát
Lập phiếu điều tra, khảo sát thực tế nhằm thu thập số liệu về tình hình chăn
nuôi, các hình thức tái sử dụng chất thải chăn nuôi ở các hộ gia đình. Tham khảo ý
kiến người dân về phương án sử dụng chất thải chăn nuôi xây dựng hầm ủ biogas
nhằm tiết kiệm năng lượng cho sinh hoạt.
6.2 Phương pháp thống kê, phân tích, tổng hợp, đánh giá
Thống kê, tổng hợp và phân tích các số liệu khảo sát được. Xử lý các số liệu
và đánh giá vấn đề dựa trên các khía cạnh về môi trường và kinh tế. Từ đó đề xuất
những giải pháp cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả mô hình hầm ủ biogas ở địa
phương.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 4
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI
CHĂN NUÔI VÀ HẦM Ủ BIOGAS
1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI
1.1.1 Định nghĩa về chất thải chăn nuôi
Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như
phân, nước tiểu, xác xúc vật,….Chất thải trong chăn nuôi được chia làm ba 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 ký sinh trùng có thể gây bệnh cho
động vật và con người.
1.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi
Chất thải rắn bao gồm chủ yếu là phân, xác xúc vật chết, thức ăn dư thừa
của vật nuôi, vật liệu lót chuồng và các chất thải khác, độ ẩm từ 50% - 83% và
tỷ lệ NPK cao.
Chất thải lỏng ( nước thải) có độ ẩm cao hơn, trung bình khoảng 93%-
98% gồm phần lớn là nước thải của vật nuôi, nước rửa chuồng và phần phân
lỏng hòa tan.
Chất thải khí là các loại khí sinh ra trong quá trình chăn nuôi, quá trình
phân hủy của các chất hữu cơ- ở dạng rắn và lỏng.
1.1.3 Phân loại chất thải chăn nuôi
1.1.3.1 Chất thải rắn
Phân và nước tiểu gia súc
Lượng phân và nước tiểu gia súc thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào
giống, loài, tuổi, khẩu phần thức ăn, trọng lượng gia súc. Theo Nguyễn Thị Hoa
Lý ( 1994), lượng phân và nước tiểu gia súc thải ra trong ngày đêm trung bình
như sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 5
Bảng 1.1: Số lượng chất thải của một số loài gia súc gia cầm
Loài gia súc, gia cầm
Lượng
phân
(kg/ ngày)
Lượng nước
tiểu (kg/ ngày)
Trâu bò lớn 20 - 25 10 - 15
Heo <10 kg 0,5 - 1 0,3 - 0,7
Heo 15 – 45 kg 1 - 3 0,7 - 2
Heo 45 – 100 kg 3 - 5 2 - 4
Gia cầm 0,08
Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý (1994) ĐHNL TPHCM, trích Phạm Trung Thủy
(2002).
Phân heo nói chung được xếp vào loại phân lỏng hoặc hơi lỏng, thành phần
phân heo chủ yếu gồm nước (56- 83%) và các chất hữu cơ, ngoài ra còn có tỉ lệ
NPK dưới dạng các hợp chất vô cơ.
Theo Trương Thanh Cảnh và CTV (1997- 1998) thì thành phần của phân
heo từ 70- 100 kg như sau:
Bảng 1.2: Thành phần của phân heo từ 70 -100 kg
Đặc tính Đơn vị tính Giá trị
Vật chất khô gram/kg 213 - 342
NH4 - N (Ammonia- Nitơ) gram/kg 0,66 - 0,76
Nt (Nitơ tổng số) gram/kg 7,99 - 9,32
Tro gram/kg 32,5 - 93,3
Chất xơ gram/kg 151 - 261
Carbonates gram/kg 0,23 - 2,11
Các acid béo mạch ngắn gram/kg 3,83 - 4,47
pH 6,47 - 6,95
Nguồn: Trương Thanh Cảnh và CTV ( 1997- 1998), trích Phạm Trung Thủy
( 2002).
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 6
Thành phần hóa học của phân phụ thuộc nhiều vào dinh dưỡng, tình trạng
sức khỏe, cách nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm, biện pháp kỹ
thuật chế biến khác nhau.
Bảng 1.3: Thành phần nguyên tố đa lượng trong phân gia súc, gia cầm
Loại gia súc H2O (%) Nitơ (%) P2O5
(%)
K2O (%)
Ngựa 74 0,5 0,4 0,3
Bò 84 0,3 0,2 0,2
Heo 82 0,6 0,6 0,2
Gà 50 1,6 0,2 0,2
Nguồn: Giáo trình phân bón hữu cơ, Khoa Nông Học- Trường ĐHNL TPHCM,
trích Nguyễn Chí Minh (2002).
Thành phần nguyên tố vi lượng này thay đổi phụ thuộc vào lượng thức ăn
và loại thức ăn Bo = 5-7 ppm, Mn= 30 -75 ppm, Co= 0,2 -0,5 ppm, Cu= 4-
8ppm, Zn =20-45ppm, Mo= 0,8 -1 ppm.
Thành phần ( %) của phân gia súc gia cầm đựơc trình bày theo bảng sau:
Bảng 1.4: Thành phần các loại phân gia súc, gia cầm
Loại
phân
Nước Nitơ P2O5 K2O CaO MgO
Heo 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 0,10
Trâu,
bò
83,1 0,29 0,17 1,00 0,35 0,13
Ngựa 75,7 0,44 0,35 0,35 0,15 0,12
Gà 56,0 1,63 0,54 0,85 2,40 0,74
Vịt 56,0 1,00 1,40 0,62 1,70 0,35
Nguồn: Lê Văn Căn. Trích dẫn Nguyễn Thị Quý Mùi ( 1997)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 7
Thành phần dinh dưỡng của phân heo được trình bày trong bảng 1.5
Bảng 1.5: Thành phần hóa học của phân heo
Chỉ số Hàm lượng
Nitơ tổng số (%) 4
P2O5 1,76
K2O 1,37
Ca2 + (mldl/100g) 8,47
Mg2+ (mldl/100g) 84,9
Mùn ( %) 62,26
C/N 15,57
Cu tổng số 81,61
Zn tổng số 56,363
Nguồn: Trần Tấn Việt và CTV (2001). Trích Nguyễn Chí Minh (2002)
Về mặt hóa học, những chất trong phân chuồng có thể được chia làm hai
nhóm:
Hợp chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan và không hòa tan.
Hợp chất không chứa Nitơ bao gồm hydratcarbon, lignin, lipid…
Tỷ 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.
Nước tiểu của heo có thành phần chủ yếu là nước ( chiếm 90% khối
lượng nước tiểu) ngoài ra còn có hàm lượng Nitơ và urê khá cao có thể dung để
bổ sung đạm cho đất và cây trồng. Theo Trương Thanh Cảnh và CTV ( 1997 –
1998) thành phần hóa học của nước tiểu heo là:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 8
Bảng 1.6: Thành phần hóa học của nước tiểu heo từ 70 – 100kg
Đặc tính Đơn vị tính Giá trị
Vật chất khô gram/kg 30,9 - 35,9
NH4 - N gram/kg 0,13 - 0,40
Nt gram/kg 4,90 - 6,63
Tro gram/kg 8,5 - 16,3
Urê M mol/l 123 - 196
Carbonates gram/kg 0,11 - 0,19
pH 6,77 - 8,19
Nguồn: Trương Thanh Cảnh và CTV ( 1997- 1998). Trích Nguyễn Hà Mỹ
(2002).
Trong thành phần gia súc nói chung và phân heo nói riêng còn chứa các
virus, vi trùng, trứng giun sán và nó có thể tồn tại vài ngày, vài tháng trong
phân, nước thải ngoài môi trường gây ô nhiễm cho đất và nước đồng thời gây
hại cho sức khỏe con người và vật nuôi. Theo quan trắc và kiểm soát ô nhiễm
môi trường nước của Tiến sĩ Lê Trình đã thống kê các loại vi trùng gây bệnh
trong phân gia súc gia cầm.
Bảng 1.7: Các loại vi khuẩn có trong phân
Tên ký sinh vật
Lượng ký
sinh trùng
Khả năng
gây bệnh
Điều kiện bị bệnh
T0 (0C)
T. gian
(phút)
Salmonella typhi - Thương hàn 55 30
Salmonella typhi
A & B
- Phó T. hàn 55 30
Shigella spp - Lỵ 55 60
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 9
Vibrio cholerae - Tả 55 60
Escherichia coli 105/100ml Viêm dạ
dày, ruột
55 60
Hepatite A - Viêm gan 55 3 - 5
Taenia saginata - Sán 50 3 - 5
Micrococcus - Ung nhọt 54 10
Streptococcus 102/100ml Làm mủ 50 10
Ascaris
lumbricoides
- Giun đũa 50 60
Mycobacterium - Lao 60 20
Tubecudsis - Bạch hầu 55 45
Diptheriac - Sỏi 45 10
Corynerbacteriu
m
- Bại liệt 65 30
Giardia Lamblia - Tiêu chảy 60 30
Tricluris trichiura - Giun tóc 60 30
Nguồn: Lê Trình. Trích Phạm Trung Thủy (2002)
Xác súc vật chết
Xác súc vật chết do bệnh là nguồn ô nhiễm chính cần phải xử lý triệt để
nhằm tránh lây lan cho người và vật nuôi.
Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng và các chất thải
Loại chất thải này có thành phần đa dạng gồm: cám, bột ngũ cốc, bột tôm,
bột cá, bột thịt, các khoáng chất bổ sung, các loại kháng sinh, rau xanh, rơm
rạ,…Vì vậy nếu không được xử lý tốt hoặc xử lý không đúng phương pháp thì
nó sẽ là tác nhân gây ô nhiễm môi trường tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng
xung quanh và tác hại trực tiếp đến cơ sở chăn nuôi.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 10
1.1.3.2 Chất thải lỏng
Trong các loại chất thải của chăn nuôi, chất thải lỏng là loại chất thải có
khối lượng lớn nhất. Đặc biệt khi lượng nước thải rửa chuồng được hào chung
với nước tiểu của gia súc và nước tắm gia súc. Đây cũng là loại chất thải khó
quản lý, khó sử dụng. Mặt khác, nước thải chăn nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến
môi trường nhưng người chăn nuôi ít để ý đến việc xử lý nó.
Theo Menzi ( 2001) gia súc thải ra từ 70- hơn 90% lượng N, khoáng ( P, K,
Mg) và kim loại nặng, chất này được thải ra môi trường nước hay tồn tại trong
đất sẽ gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Chất thải lỏng còn chưa rất nhiều loài vi sinh vật và trứng ký sinh trùng, làm
lây lan dịch bệnh cho người và gia súc, những vi sinh vật là mầm bệnh trong
chất thải chăn nuôi gồm E. Coli (057.H7). Campylobacter Jejuni, Salmonella
spp, Leptospira spp, Listeria spp, Shigella spp, Proteus, Klebsiella… các nghiên
cứu của Xoxibarovi và Alexandrenis (1978) cho thấy trong 1 kg phân có thể
chứa 2100- 5000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại sau: Ascaris suum,
Oesophagostonum, Trichocephalus.
1.1.3.3 Chất thải khí
Mùi hôi chuồng nuôi là hỗn hợp khí được tạo ta bởi quá trình phân hủy kỵ
khí và hiếu khí của các chất thải chăn nuôi. Quá trình thối rữa các chất hữu cơ
trong phân, nước tiểu gia súc hay thức ăn dư thừa sẽ sinh ra các khí độc hại các
khí có mùi hôi thối khó chịu. Cường độ của mùi hôi phụ thuộc vào điều kiện
mật độ nuôi cao, sự thông thoáng kém, nhiệt độ và độ ẩm không khí cao.
Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy
chất hữu cơ tùy theo thành phần của thức ăn, hệ thống vi sinh vật và tình trạng
sức khỏe của thú. Các khí này có mặt thường xuyên và gây ô nhiễm chính, các
khí này có thể gây hại đến sức khỏe con người và vật nuôi, trong đó NH3, H2S
và CH4 được quan tâm nhất.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 11
Khí NH3 và H2S được hình thành chủ yếu trong quá trình thối rửa của phân
do các vi sinh vật gây thối, ngoài ra NH3 còn được hình thành từ sự phân giải
urê của nước tiểu.
Theo Tô Minh Châu thì cơ chất của quá trình thối rửa là protein trong phân,
để phân giải được protein thì các vi sinh vật phải tiết ra men protease ngoại bào,
phân giải được protein thành các polypeptide, olygopeptid. Các chất này tiếp tục
được phân giải thành các acid amin, một phần acid amin được vi sinh vật sử
dụng trong quá trình sinh tổng hợp protein của chúng, một phần khác được tiếp
tục phân giải theo những con đường khác nhau. Thường là khử amin, khử
carboxyl hoặc khử amin và carboxyl.
Qua quá trình này ngoài NH3 và H2S còn có một số khí trung gian được hình
thành cũng góp phần vào việc tạo mùi hôi cho chuồng nuôi.
* Qua quá trình khử Amin: Nhóm – NH2 của acid amin được tách ra để hình
thành NH3 ( kể từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 21 thì lượng khí này được sản sinh ra
rất nhiều)
Alanine → acid lactic + NH3
Serine → acid pyruvic + NH3
NH3
Protein H2S
Indole Scatole phenole
Acid hữu cơ mạch ngắn
Biogas được hình thành trong môi trường kỵ khí dưới tác dụng của enzym
cellulosase và nhóm vi khuẩn metan, trong đó vai trò của enzym cellulosase là
phân hủy các chất hữu cơ thành các chất có phân tử thấp hơn, các chất này nhờ
nhóm vi khuẩn metan tác dụng với nhau tạo thành khí metan có khả năng đốt
cháy sinh năng lượng.
* Cơ chế của sự tạo thành khí CH4
Cơ chế 2 giai đoạn:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 12
y Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ phân hủy thành các axit hữu cơ, CO2, H2 và các
sản phẩm khoáng hóa khác dưới tác dụng của enzym cellulosase:
CxHyOz → các axit hữu cơ, CO2, H2
y Giai đoạn 2: Các axit hữu cơ, CO2, H2 tiếp tục bị tác động bởi các vi khuẩn
metan:
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
CO + 3H2 → CH4 + H2O
4CO + 2H2 → CH4 + 3CO2
4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 3H2O
4CH3OH → 3CH4 + 2H2O + CO2
CH3COOH → CH4 + H2O
1.1.4 Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi
1.1.4.1. Ô nhiễm không khí
Trong chất thải chăn nuôi luôn tồn tại một lượng lớn vi sinh vật hoại
sinh. Nguồn gốc thức ăn của chúng là các chất hữu cơ. Vi sinh vật hiếu khí sử
dụng oxy hòa tan phân hủy các chất hữu cơ tạo ra những sản phẩm vô cơ: NO2,
NO3, SO3, CO2 quá trình này xảy ra nhanh không tạo mùi thối. Nếu lượng chất
hữu cơ có 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 có váng, là nguyên nhân làm gia tăng bệnh đường hô hấp,
tim mạch ở người và động vật.
* Bụi trong không khí chuồng nuôi
Bụi trong không khí chuồng nuôi có nguồn gốc từ thức ăn, vật liệu lót chuồng
và các chất thải khác. Tác hại của bụi thường kết hợp với các yếu tố khác như vi
sinh vật, endotoxin và khí độc, bụi bám vào niêm mạc và gây kích ứng cơ giới, gây
khó chịu và làm tổn thương niêm mạc đường hô hấp. Bụi cũng gây dị ứng kích
thích tiết dịch và ho, làm tăng sinh các tế bào biểu mô có lông, các tế bào goblet.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 13
Nếu kích thích kéo dài màng nhầy có thể bị teo, các tuyến nhờn suy kiệt, bụi
không được đồng hóa gây kích ứng mãn tính, tổn thương phổi, gây bệnh đường hô
hấp mãn tính trên người và vật nuôi. Các kích thích và tổn thương sẽ làm giảm sức
đề kháng của niêm mạc, mở đầu cho việc nhiễm vi sinh vật gây bệnh hoặc tạo điều
kiện cho vi sinh vật cơ hội gây bệnh. Do đó tác hại của bụi phụ thuộc nhiều yếu tố
như nhiệt độ và ẩm độ không khí, sự di chuyển không khí, sự thông thoáng, mật độ
nhốt vận nuôi và tình trạng vệ sinh nền chuồng.
Theo Jellen 1984, Muller 1987 trích dẫn bởi Hartung 1994. Thì hàm lượng bụi
trong không khí chuồng nuôi gà cao nhất, đặc biệt là gà nuôi trên nền chuồng có
chất độn chuồng, không khí chuồng nuôi trâu bò có hàm lượng bụi thấp nhất
được trình bày trong bảng 1.8.
Bảng 1.8: Hàm lượng bụi trong không khí chuồng nuôi
Vật nuôi Hàm lượng bụi (mg/m3)
Heo 3 - 22
Bò sữa 0,6
Gà đẻ (nuôi chuồng) 1 - 51
Gà thịt (nuôi chuồng) 6,2
Nguồn: Hồ Thị Kim Hoa (2003)
*Ammonia (NH3)
Sinh ra từ sự khử amine của protein trong chất thải, là chất không màu, mùi
khai, dễ tan trong nước và gây kích ứng, NH3 nhẹ hơn không khí (d = 0,59). Nếu
chuồng trại thông thoáng tốt thì ảnh hưởng của nó không đáng kể. NH3 tiếp xúc
với niêm mạc mắt, mũi, đường hô hấp sẽ gây tiết dịch, co thắt khí quản và ho.
Trường hợp NH3 trong không khí cao kéo dài có thể gây viêm phổi, gây hoại tử
đường hô hấp. NH3 từ phổi vào máu đi lên não gây nhức đầu và có thể dẫn đến hôn
mê. Trong máu NH3 bị oxy hóa tạo thành NO2 gây nên hiện tượng Met - Hb.
Nồng độ NH3 trong không khí chuồng nuôi không nên vượt quá 25 – 35 ppm.
Trên heo NH3 có thể làm chậm sự dậy thì và động hớn trên heo nái dự bị. NH3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Trần Thị Tường Vân
SVTH: Trần Thị Hồng Nhung
MSSV: 107108060 Trang 14
được hấp thu trên bụi và di chuyển sâu vào trong đường hô hấp sẽ mở đường cho
các bệnh về đường hô hấp. Trên heo nồng độ NH3 cao trong không khí (< 50 ppm)
làm tăng tỷ lệ bệnh viêm phổi và viêm teo xương mũi trên heo, khi cho gà tiếp xúc
với virus gây bệnh Newcastle trong điều kiện không có NH3 trong không khí thì tỷ
lệ nhiễm bệnh là 40%, khi nồng độ NH3 t