Luận văn Các biện pháp xử lý phân trong chăn nuôi heo an toàn sinh học

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG TRẦN THỊ HỮU HẠNH CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHÂN TRONG CHĂN NUÔI HEO AN TOÀN SINH HỌC Luận văn tốt nghiệp Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y Cần Thơ, 2010 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y Tên đề tài: CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHÂN TRONG CHĂN NUÔI HEO AN TOÀN SINH HỌC Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Thông Trần Thị Hữu Hạnh MSSV: 3060587 Lớp: CNTY K32 Cần Thơ, 2010 iii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y Tên đề tài: CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHÂN TRONG CHĂN NUÔI HEO AN TOÀN SINH HỌC Cần Thơ, ngày…..tháng….năm 2010 Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2010 Giáo viên hướng dẫn Duyệt bộ môn Nguyễn Minh Thông Cần Thơ, ngày….tháng…năm….2010 Duyệt khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây. Tác giả luận văn TRẦN THỊ HỮU HẠNH v LỜI CẢM TẠ Trước hết, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô bộ môn Chăn Nuôi – Thú Y, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền thụ cho tôi những kiến thức quí báu. Xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Thông đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm tiến hành luận văn. Chân thành cảm ơn ông Nguyễn Văn Sóc và cô, chú tại Trại Chăn Nuôi của ông Nguyễn Văn Sóc, xã Thạnh Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang, đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Hơn tất cả, tôi luôn luôn cảm tạ những người thân trong gia đình tôi – những người đã sinh thành, dưỡng dục, yêu thương tôi, bồi đắp cho tôi bằng những tình cảm thiêng liêng nhất, họ đã cho tôi thêm niềm tin và sức sống để vào đời. Vô cùng cảm ơn các bạn bè thân hữu của tôi đã an ủi, động viên, chia sẻ buồn vui với tôi trên bước đường học vấn. Với tất cả tấm lòng của mình, tôi xin gởi đến những người thân yêu lời cảm ơn chân thành nhất. Xin chân thành cảm ơn! vi MỤC LỤC Danh mục bảng ....................................................................................................... vi Danh mục biểu đồ .................................................................................................. vii Tóm lược ............................................................................................................... viii CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN .................................................................................................... 2 2.1. AN TOÀN SINH HỌC. .................................................................................... 2 2.1.1.Khái niệm về an toàn sinh học. ....................................................................... 2 2.1.2.Các nguyên tắc xử lý chất thải nhằm đảm bảo an toàn sinh học. ................... 2 2.2.PHÂN LOẠI CÁC TÁC NHÂN Ô NHIỄM. .................................................... 3 2.2.1. Các chất thải hữu cơ. ...................................................................................... 3 2.2.1.1.Các chất dễ bị phân hủy sinh học (tiêu thụ oxy). ......................................... 3 2.2.1.2.Các chất khó phân hủy sinh học. ................................................................. 3 2.2.1.3.Các thông số đánh giá lượng chất hữu cơ trong chất thải. ........................... 3 2.2.2.Các chất rắn. .................................................................................................... 4 2.2.3.Các chất vô cơ. ................................................................................................ 4 2.2.4.Các chất tạo mùi. ............................................................................................. 4 2.3.ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI ĐẾN MÔI TRƯỜNG. ....... 7 2.4.CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI HEO. ...................................................... 8 2.4.1.Phân. ................................................................................................................ 8 2.4.1.1.Lượng phân thải ra. ...................................................................................... 8 2.4.1.2 Đặc điểm của phân heo. ............................................................................... 9 2.4.2.Nước tiểu. ...................................................................................................... 10 2.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI HEO. 11 2.6. PHƯƠNG PHÁP Ủ HIẾU KHÍ. ..................................................................... 13 2.6.1 Nguyên lý cơ bản. ......................................................................................... 13 2.6.2 Các phản ứng sinh hóa trong quá trình ủ phân hiếu khí. .............................. 14 vii 2.6.3 Vi sinh vật trong quá trình ủ. ........................................................................ 15 2.6.4 Các phương pháp ủ phân được áp dụng trong thực tế. ................................ 15 2.7. CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH Ủ PHÂN. ................................................................................................................................ 17 2.7.1 Nhiệt độ. ........................................................................................................ 17 2.7.2 Ẩm độ. .......................................................................................................... 18 2.7.3. Độ pH. .......................................................................................................... 19 2.7.4 Tỷ số C/N. ..................................................................................................... 19 2.6.5 Độ thông thoáng. .......................................................................................... 20 2.7.6.Kích cỡ nguyên liệu. ..................................................................................... 21 2.7.7 Giai đoạn thành thục của việc ủ phân compost. ........................................... 21 2.8. THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA PHÂN HOAI VÀ CÁC SỬ DỤNG. 21 2.8.1. Thành phần dinh dưỡng. .............................................................................. 21 2.8.2.Sử dụng phân hoai. ........................................................................................ 22 2.9.NẤM TRICHODECMA. ................................................................................. 23 2.9.1.Đặc điểm phân loại và hình thái học. ............................................................ 23 2.9.2.Sự phân bố của nấm Trichodecma. ............................................................... 23 2.9.3.Khả năng phân hủy chất hữu cơ của Trichodecma. ...................................... 24 2.9.4.Vai trò nấm đối kháng Trichodecma trong kiểm soát các sinh vật............... 24 2.9.5.Ứng dụng của nấm đối kháng Trichodecma. ................................................ 25 2.10. CHẤT TRỘN YUCCA SCHIDIGERA EXTRACT. ................................... 26 CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ............................................... 28 3.1. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM. ........................................................................... 28 3.2.1. Thời gian. ..................................................................................................... 28 3.2.2. Địa điểm. ...................................................................................................... 28 3.2.3. Vật tư tiến hành thí nghiệm ......................................................................... 28 3.2.4. Bố trí thí nghiệm ........................................................................................... 29 3.2.5. Tổ hợp các nghiệm thức thí nghiệm. ........................................................... 29 3.2.6 Xây dựng hộc ủ phân. ................................................................................... 30 3.3. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI VÀ PHƯƠNG PHÁP LẤY SỐ LIỆU. ............ 31 viii 3.3.1 Cách lấy mẫu. ................................................................................................ 31 3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi. .................................................................................... 31 3.4 Phân tích thống kê. ........................................................................................... 33 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................... 34 4.1. NHIỆT ĐỘ. ..................................................................................................... 34 4.2. ĐỘ LÚN CỦA PHÂN TRƯỚC VÀ SAU KHI Ủ. ......................................... 37 4.3. CHỈ TIÊU KÝ SINH TRÙNG. ....................................................................... 39 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................... 40 5.1. KẾT LUẬN. .................................................................................................... 40 5.2. ĐỀ NGHỊ. ....................................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 41 Phụ lục ..................................................................................................................... ix vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Các chất tạo mùi trong nước thải .............................................................. 5 Bảng 2.2. Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm của nước thải công nghiệp ........................................................................................ 6 Bảng 2.3. Lượng phân và nước tiểu vật nuôi thải ra trong 24 giờ ............................ 9 Bảng 2.4. Thành phần hoá học phân tươi của các loại gia súc tại Nhật ................ 10 Bảng 2.5. Thành phần hóa học của nước tiểu gia súc ............................................. 11 Bảng 2.6. Hàm lượng đạm giữa phân và nước tiểu của heo ................................... 11 Bảng 2.7. Tỷ số C/N của một số chất thải .............................................................. 20 Bảng 2.8. Hàm lượng dinh dưỡng trong phân hoai ở Nhật Bản (%VCK) ............. 22 Bảng 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. .......................................................................... 29 Bảng 3.2. Tổ hợp các nghiệm thức thí nghiệm ....................................................... 30 Bảng 4.1. Bảng biến thiên nhiệt độ (oC) của các nghiệm thức theo các tuần ủ. ..... 34 Bảng 4.2 Biến thiên nhiệt độ của điểm trong và điểm ngoài theo tuần ủ. .............. 36 Bảng 4.3. Sự thay đổi chiều cao (cm) của mẻ ủ theo các tuần ủ. ........................... 38 Bảng 4.4. Số lượng trứng Ascarissuum trước và sau khi ủ. .................................... 39 vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1. Sự biến thiên nhiệt độ (oC) của các nghiệm thức theo các tuần ủ. ....................................................................................................... 35 Biểu đồ 4.2. Sự biến thiên nhiệt độ của điểm trong và điểm ngoài theo các tuần ủ. ........................................................................................................ 37 Biểu đồ 4.3. Sự thay đổi chiều cao của mẻ ủ theo các tuần ủ. ................................ 38 viii TÓM LƯỢC Đề tài “Các biện pháp ủ phân trong chăn nuôi heo an toàn sinh học” được thực hiện tại Trại chăn nuôi của ông Nguyễn Văn Sóc, xã Thạnh Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang từ ngày 17/02/2010 đến 21/4/2010. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Nghiệm thức 1: phân heo thịt+cỏ khô+Trichodecma 1 (20gram/m3). Nghiệm thức 2: phân heo thịt+cỏ khô+Trichodecma 2 (30gram/m3). Nghiệm thức 3: phân heo thịt+cỏ khô. Nghiệm thức 4: phân heo nái+cỏ khô+Yucca trong thức ăn. Nghiệm thức 5: phân heo nái+cỏ khô+Yucca trong thức ăn+Trichodecma1 (20gram/m3). Tất cả các nghiệm thức đều được ủ trong môi trường hiếu khí. Sau hơn 2 tháng tiến hành thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả như sau: - Sự biến thiên của nhiệt độ Nhiệt độ của các nghiệm thức khác nhau ý nghĩa thống kê. Nhiệt độ của cả 5 nghiệm thức đều đạt yêu cầu và nằm trong giới hạn cho phép, đủ khả năng tiêu diệt các loại vi sinh vật gây bệnh và trứng ký sinh trùng. Nghiệm thức đạt nhiệt độ cao nhất là nghiệm thức 5 là 47,4oC, kế đến là nghiệm thức 2 với nhiệt độ 46,5oC, nghiệm thức 4 là 46,3oC, nghiệm thức 1 là 46,1oC, thấp nhất là nghiệm thức 3 là 46oC. - Sự biến thiên độ lún của phân Độ lún của phân khác nhau có ý nghĩa thống kê. Chứng tỏ tốc độ phân hủy của vi sinh vật cũng khác nhau. Tùy thuộc vào lượng vi sinh trong từng mẻ ủ. - Kiểm tra trứng ký sinh trùng Vì nhiệt độ của mẻ ủ lên cao nên sản phẩm sau khi ủ của cả 5 nghiệm thức đều không tìm thấy trứng giun đũa. Vì vậy không sợ lây truyền các bệnh ký sinh trùng từ trại chăn nuôi ra ngoài môi trường. Qua thí nghiệm cho thấy, cả 5 nghiệm thức đều cho kết qua như nhau về thời gian ủ cũng như sản phẩm phân hoai thuần thục đồng nhất, sạch vi sinh vật gây bệnh và ký sinh trùng. 1 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành nông nghiệp là một ngành quan trọng trong tất cả các ngành trên thế giới, vì nó cung cấp thực phẩm cho con người. Ở nước ta, nông nghiệp lại càng quan trọng hơn khi trên 80% dân số cả nước làm nghề nông, và chăn nuôi là một trong những ngành quan trọng trong cơ cấu nông nghiệp của nước ta, trong đó chăn nuôi heo chiếm một vị trí quan trọng, nó cung cấp sản lượng thịt lớn nhất trong các loại vật nuôi, một phần khác do nhu cầu tiêu thụ thịt tính theo đầu người ngày một tăng và sẽ tiếp tục tăng cùng với mức tăng thu nhập của người dân. Những năm gần đây ở nước ta chăn nuôi heo nông hộ đang tăng dần quy mô đầu heo và một bộ phận đang phát triển theo hướng quy mô trang trại. Mặt trái của vấn đề là tăng quy mô đầu gia súc mà chưa đi cùng với các giải pháp kỹ thuật thích hợp thì việc gây ô nhiễm môi trường, giảm năng suất chăn nuôi và gia súc nuôi trong môi trường bị ô nhiễm thì sản phẩm chăn nuôi không đáp ứng được yêu cầu chất lượng sẽ là điều không tránh khỏi. Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng các mô hình chăn nuôi heo trong nông hộ giảm ô nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường cho cộng đồng dân cư ở khu vực nông thôn là hết sức cần thiết. Hạn chế ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi đã và đang rất được quan tâm ở nhiều quốc gia trên thế giới. Môi trường chăn nuôi kém làm giảm năng suất, sức khoẻ vật nuôi, kể cả sức khỏe con người. Phân và nước thải từ các cơ sở chăn nuôi gia súc thải ra là một nguồn chất thải lớn gây ô nhiễm môi trường. Các khí độc, đặc biệt khí NH3 tạo ra trong môi trường chăn nuôi gây ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ người. Bên cạnh hệ thống chuồng trại và xử lý chất thải liên tục được cải tiến, các nước chăn nuôi phát triển đang sử dụng các hoá chất hấp thụ mùi, bổ sung các hợp chất sinh học vào thức ăn nhằm giảm thiểu việc thải Nitơ và hạn chế mùi hôi thối ở phân, ngoài ra còn có thể giảm hàm lượng khí NH3, giảm tỷ lệ chết, nâng tăng trọng và giảm tiêu tốn thức ăn. Và việc nghiên cứu xử lý chất thải bằng công nghệ sinh học cũng đang được quan tâm. Nhằm giúp cho người chăn nuôi có thể giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi như sự ô nhiễm mùi, sự lây truyền bệnh…, chúng tôi tiến hành đề tài “Các biện pháp xử lý phân trong chăn nuôi heo an toàn sinh học”, trong đề tài này chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu về nhiệt độ ủ, độ lún của phân, chỉ tiêu trứng giun sán nhằm tìm phương pháp ủ phân hiệu quả nhất vừa đảm bảo an toàn sinh học, vừa tiết kiệm thời gian. 2 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1. AN TOÀN SINH HỌC. 2.1.1.Khái niệm về an toàn sinh học. An toàn sinh học(biosafety) là khái niệm chỉ sự bảo vệ tính toàn vẹn sinh học. Đối tượng của các chiến lược an toàn sinh học bao gồm biện pháp bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe con người. An toàn sinh học trong chăn nuôi là các biện pháp kỹ thuật nhằm ngăn ngừa và hạn chế sự lây nhiễm của các tác nhân sinh học xuất hiện tự nhiên hoặc do con người tạo ra gây hại đến con người, gia súc và hệ sinh thái. Theo VietGAHP (Thực hành chăn nuôi tốt cho chăn nuôi heo an toàn tại Việt Nam) để đảm bảo tính an toàn sinh học trong chăn nuôi, ta phải đảm bảo an toàn cả một quy trình với nhiều khâu khác nhau như: chọn địa điểm nuôi; thiết kế chuồng trại, nhà kho, thiết bị chăn nuôi; con giống và quản lý giống; vệ sinh chăn nuôi; quản lý thức ăn, nước uống và nước vệ sinh; quản lý đàn heo; xuất bán heo; chu chuyển đàn và vận chuyển đàn; quản lý dịch bệnh; bảo quản và sử dụng thuốc thú y; phòng trị bệnh; quản lý chất thải và vệ sinh môi trường; kiểm soát côn trùng, loài gặm nhắm, động vật khác. Trong các khâu trên, khâu nào cũng góp phần quan trọng không kém nhằm đảm bảo an toàn sinh học, nhưng trong đó khâu quản lý chất thải và vệ sinh môi trường là khâu có ảnh hưởng nhiều nhất đến môi trường sống của con người và vật nuôi nhất. Ngoài ra, còn dễ lây lan mầm bệnh ra ngoài. Nên khâu này thường được chú trọng nhất. 2.1.2.Các nguyên tắc xử lý chất thải nhằm đảm bảo an toàn sinh học. Theo VietGAHP có các nguyên tắc xử lý chất thải sau đây: • Chất thải rắn phải được thu hằng ngày và vận chuyển đến nơi tập trung để xử lý, tránh gây mùi khó chịu cho dân cư lân cận và sinh ruồi nhặng. • Chất thải lỏng phải thải trực tiếp vào khu xử lý chất thải, không được cho chảy qua các khu chăn nuôi khác hay trực tiếp ra môi trường. Nước thải sau khi xử lý phải đạt được tiêu chuẩn hiện hành trước khi thải ra môi trường. • Lắp đặt hệ thống phân loại, tách chất thải rắn và lỏng riêng biệt nhằm giúp cho việc xử lý được dễ dàng và đạt hiệu quả cao. Không thải trực tiếp nước thải chưa xử lý ra môi trường. 3 • Phải xây dựng hệ thống tách nước mưa nhằm tách nước mưa ra khỏi nước thải chăn nuôi heo. • Hạn chế sử dụng nước rửa chuồng, sử dụng khẩu phần cân đối các chất dinh dưỡng, sử dụng các chế phẩm vi sinh để giảm thiểu mùi hôi nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. • Tất cả heo chết do bệnh hoặc không rõ lý do đều không được bán ra ngoài thị trường. 2.2.PHÂN LOẠI CÁC TÁC NHÂN Ô NHIỄM. 2.2.1. Các chất thải hữu cơ. 2.2.1.1.Các chất dễ bị phân hủy sinh học (tiêu thụ oxy). Các chất dễ bị phân hủy sinh học bao gồm các chất như carbohydrate, protein, chất béo…đây là các chất gây ô nhiễm chủ yếu của nước thải khu dân cư, công nghiệp chế biến thực phẩm, lò mổ, chế biến sữa. Chất hữu cơ tiêu thụ oxy khá mạnh gây hiện tượng giảm oxy trong nguồn tiếp nhận dẫn đến suy thoái tài nguyên thủy sản và giảm chất lượng nguồn nước cấp cho sinh hoạt. (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008) 2.2.1.2.Các chất khó phân hủy sinh học. Các chất khó phân hủy sinh học bao gồm các hợp chất carbohydrate, vòng thơm, hợp chất đa vòng, hợp chất có chứa Clo hữu cơ trong các loại hóa chất tiêu độc khử trùng như DDT, Lindan…các chất hóa học này có khả năng lưu tồn trong tự nhiên lâu dài và tích lũy từ từ trong cơ thể các loại sinh vật (rau quả, thủy sản, gia súc và con người). (Lưu Hữu Mãnh, Bùi Thị Lê Minh, 2008) 2.2.1.3.Các thông số đánh giá lượng chất hữu cơ trong chất thải. Các hợp chất hữu cơ chiếm khoảng 50-60% trong tổng số chất rắn, chiếm 65-75% trong hợp chất rắn lơ lững và chiếm 40-50% trong chất rắn hòa tan. COD (chemical oxy demand) là số mg oxy cần thiết để oxy hóa ho