I. Một số biện pháp xử lí chất thải chăn nuôi

Chất thải chăn nuôi bao gồm nhiều loại: chất thải trực tiếp của vật nuôi (phân, nước tiểu, khí thải), nước rửa chuồng, nước tắm cho gia súc, thức ăn dư thừa hoặc rơi vãi, chất thải thú y, đệm lót chuồng… Nếu không được xử lí đúng kĩ thuật, các chất thải này gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước, đất, không khí và ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người, vật nuôi. Ngược lại, khi xử lí đúng cách, chất thải chăn nuôi có thể tạo ra nguồn phân bón hữu cơ tốt cho cây trồng và nguồn khí sinh học làm nhiên liệu, mang lại thêm thu nhập cho người chăn nuôi.

Hiện nay có bốn biện pháp xử lí chất thải chăn nuôi phổ biến:

1. Khí sinh học (biogas) và hồ sinh học

Chất thải chăn nuôi (phân, nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm vật nuôi…) được đưa vào hầm, túi hoặc hồ lên men để thực hiện quá trình lên men kị khí. Trong quá trình này, vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ thành khí sinh học (chủ yếu là methane – CH₄), đồng thời tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh cho con người và vật nuôi.

Vai trò của khí sinh học: Khí biogas tạo ra được sử dụng cho nhiều mục đích: làm chất đốt (bếp biogas), chạy máy phát điện, thắp sáng (đèn biogas), cung cấp nhiệt cho lò hơi, lò sưởi và các ngành công nghiệp cần nhiệt. Chất thải sau hầm biogas có thể sử dụng làm phân bón. Nước thải sau biogas có thể dùng để tưới cây trồng hoặc đưa về hồ sinh học tiếp tục xử lí và tái sử dụng trong trang trại.

Phương pháp này phù hợp với hệ thống chăn nuôi có sử dụng nước để dội chuồng, tắm và làm mát cho gia súc. Đây cũng là phương pháp đơn giản, ít tốn kém và dễ áp dụng ngay cả ở quy mô nông hộ nhỏ.

2. Ủ phân compost

Ủ phân compost là quá trình chuyển đổi các chất thải hữu cơ trong chăn nuôi (phân vật nuôi, chất độn chuồng…) thành phân bón hữu cơ giàu dinh dưỡng phục vụ trồng trọt. Trong quá trình ủ, các chất hữu cơ được phân huỷ nhờ hoạt động lên men của vi sinh vật. Bên cạnh đó, nhiệt độ đống ủ có thể đạt đến 70 °C nên hầu hết các mầm bệnh sẽ bị tiêu diệt.

Phương pháp ủ compost chủ yếu được áp dụng để xử lí chất độn chuồng và phân của động vật. Đây là phương pháp đơn giản, chi phí thấp và có thể áp dụng rộng rãi ở cả nông hộ nhỏ lẫn trang trại lớn.

3. Xử lí nhiệt

Phương pháp xử lí nhiệt (đốt) sử dụng nhiệt độ cao trong các lò đốt để làm giảm kích thước chất thải, phục vụ cho các khâu xử lí tiếp theo. Đốt chất thải rắn có độ an toàn dịch bệnh cao, đảm bảo tiêu diệt được cả bào tử của vi khuẩn.

Phương pháp này khá đơn giản và dễ áp dụng. Năng lượng phát sinh trong quá trình đốt có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sưởi hoặc các ngành công nghiệp cần nhiệt.

4. Lọc khí thải

Không khí trong chuồng nuôi thường chứa bụi, ammonia và các hợp chất gây mùi. Khi vật nuôi được nuôi trong hệ thống chuồng kín, không khí trong chuồng được lọc bụi, mùi và ammonia trước khi xả ra bên ngoài.

Việc giảm thiểu các khí gây mùi trong không khí có thể thực hiện bằng các kĩ thuật tách khí: hấp thụ khí gây mùi bằng các chất hấp thụ thể lỏng, thể rắn và hoá lỏng khí. Tuy nhiên, các giải pháp lọc khí thải thường có chi phí cao nên chủ yếu áp dụng ở các trang trại quy mô lớn.

II. Ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo vệ môi trường chăn nuôi

Bảo vệ môi trường chăn nuôi là giải pháp nhằm phát triển chăn nuôi bền vững, bảo vệ sức khoẻ con người và vật nuôi. Các giải pháp bảo vệ môi trường tập trung vào hai hướng chính: (i) giảm phát sinh chất thải từ chăn nuôi và (ii) xử lí tốt chất thải đã phát sinh.

1. Công nghệ sinh học trong giảm thiểu phát sinh chất thải chăn nuôi

Việc giảm lượng chất thải từ vật nuôi nhờ công nghệ sinh học đang rất được quan tâm. Một số công nghệ sinh học phổ biến đang được ứng dụng:

Sản xuất chế phẩm vi sinh (probiotics): Chế phẩm vi sinh được bổ sung cho vật nuôi nhằm cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, nâng cao tỉ lệ tiêu hoá thức ăn và giảm lượng phát sinh chất thải. Protein thức ăn dư thừa được vi sinh vật lên men và sử dụng để tổng hợp sinh khối, nhờ vậy giảm được lượng nitrogen thải ra môi trường.

Công nghệ sản xuất enzyme: Các enzyme, amino acid được bổ sung vào khẩu phần ăn vật nuôi, giúp tăng hiệu quả tiêu hoá thức ăn và giảm lượng chất thải từ vật nuôi.

Cân đối khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại: Sử dụng thức ăn ủ chua, bổ sung lipid, acid hữu cơ, tannin vào khẩu phần nhằm giảm sinh khí methane từ quá trình lên men dạ cỏ.

2. Công nghệ sinh học trong xử lí chất thải chăn nuôi

Áp dụng chăn nuôi có đệm lót sinh học: Nền chuồng nuôi được lót một lớp đệm có ủ với men vi sinh có lợi. Các loại vi sinh vật này sinh trưởng, sinh sản trong lớp đệm lót và phân giải toàn bộ nước tiểu và phân của vật nuôi, từ đó giảm đáng kể mùi hôi thối và giảm ruồi muỗi trong khu vực chăn nuôi.

Sử dụng các chế phẩm vi sinh trong xử lí chất thải: Một số chế phẩm vi sinh được sử dụng trong quá trình ủ chất thải chăn nuôi, trong công nghệ khí sinh học và hồ sinh học. Các chế phẩm này giúp nâng cao hiệu quả và đẩy nhanh quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong chất thải, giảm lượng chất thải ra môi trường, đồng thời tiêu diệt các mầm bệnh.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám