
8446



Hà Nội, 5/2010


1
Báo cáo tổng kết kết quả thực hiện đề tài
“Nghiên cứu chế phẩm vi sinh vật xử lý nhanh phế thải chăn nuôi”
TS. Bùi Huy Hiền và cộng sự
I. THÔNG TIN CHUNG
Tên đề tài: “Nghiên cứu chế phẩm vi sinh vật xử lý nhanh phế thải chăn
nuôi”
Chủ nhiệm đề tài: TS. Bùi Huy Hiền
Năm sinh: 11 tháng 8 năm 1956
Nam/Nữ: Nam
Học vị: Tiến sĩ Năm đạt học vị: 1985
Ch
ức danh khoa học: Nghiên cứu viên chính.
Điện thoại: Nhà riêng: 04.8216892; Mobile: 0913238171
E-mail:
Tên cơ quan đang công tác: Bộ Nông nghiệp và PTNT
Địa chỉ nhà riêng: Số nhà 35, Tuệ Tĩnh, Hai Bà Trưng, Hà Nội
Tên cơ quan chủ trì đề tài: Viện Thổ nhưỡng Nông hoá
Điện thoại: 04. 8362379; Fax: 04.8389924
E-mail:
Địa chỉ: Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng cơ quan: Hồ Quang Đức

3
4
5
3. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài
- Viện Chăn nuôi Quốc gia;
- Viện Công nghệ Sinh học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam;
- Viện Vi sinh vật và Công nghệ Sinh học – Đại học Quốc gia Hà Nội;
- Viện Môi trường Nông nghiệp – Viện KHNN Việt Nam;
- Trung tâm Ứng dụng KH&CN Nghệ AN;
- Trung tâm Ứng dụng KH&CN Đắk Lắk.

3
4. Cán bộ chính tham gia thực hiện đề tài:

STT Họ và tên Đơn vị công tác Chữ ký
1 Bùi Huy Hiền Bộ NN&PTNT
2 Nguyễn Thu Hà Viện Thổ nhưỡng Nông hóa

3 Cao Thị Thanh Tâm Viện Thổ nhưỡng Nông hóa

4 Lương Hữu Thành Viện Môi trường Nông nghiệp

5 Vũ Thúy Nga Viện Môi trường Nông nghiệp

6 Nghiêm Thị Minh Thu TT Ứng dụng KHCN Đắk Lắk

7 Ngô Hoàng Linh TT Ứng dụng tiến bộ KHCN Nghệ An

8 Đào Văn Thông
Viện Môi trường Nông nghiệp

ợn
hơi đạt 1,79 triệu tấn, tăng 4,7%; thịt gia cầm hơi đạt 330,7 nghìn tấn, tăng 17%;
trứng gia cầm 3278,8 triệu quả, tăng 7,1%. Tính đến ngày 27/6/2010, dịch bệnh chưa
qua 21 ngày còn ở các tỉnh/thành phố trực thuộc trung ương là: Dịch cúm gia cầm
còn ở Thái Nguyên; dịch tai xanh trên lợn ở Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Nam
Định, Hà Nam, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Nghệ An, Quảng Ninh, Cao Bằng và Sơn
La. Giá trị sản xuất chăn nuôi năm 2009
đạt mức tăng trưởng 5,3%, so với cùng kỳ
năm 2008, chiếm một tỷ trọng đáng kể trong toàn ngành nông nghiệp.
Những chính sách phát triển kinh tế, xã hội trong thời kỳ đổi mới đã khuyến
khích các doanh nghiệp tư nhân, các hộ cá thể mạnh dạn đầu tư để phát triển chăn
nuôi thành một ngành sản xuất hàng hoá. Mô hình chăn nuôi trang trại tập trung quy
mô vừa và nhỏ đang được nhân rộng trên cả nước,
đáp ứng phần lớn nhu cầu tiêu
dùng trong nước và xuất khẩu. Tuy nhiên, do chỉ tập trung đầu tư để nâng cao năng
suất và chất lượng vật nuôi nên vấn đề kiểm soát lượng phế thải thải ra trong quá

5
trình chăn nuôi chưa được quan tâm đúng mức. Đây là một trong những nguyên nhân
gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí, ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng.
Việt Nam là một nước nông nghiệp có hơn 70% dân số làm nông nghiệp, nhu
cầu phân bón hữu cơ rất cao. Những năm gần đây, ngành chăn nuôi nói chung, chăn
nuôi lợn, gà nói riêng đã có những tiến bộ đáng kể về chất lượng con giống, k
ỹ thuật
chăn nuôi, cơ sở chuồng trại, quản lý dịch bệnh, v.v Hình thức chăn nuôi nhỏ lẻ,
phân tán, mang tính tận dụng, tự cung tự cấp tuy vẫn còn chiếm một tỷ lệ lớn, chủ
yếu ở các vùng sâu, vùng xa, nhưng đang dần bị thay thế bởi mô hình chăn nuôi công
nghiệp. Các cơ sở chăn nuôi lợn, gà có quy mô tập trung này chủ yếu được xây dựng
gần các khu dân cư hoặc các khu công nghi
ệp có đông đảo người lao động nhằm tạo

nguy cơ gây ô nhiễm môi trường rất cao, ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ cộng
đồng và hiệu quả chăn nuôi. Sản xuất phân ủ theo phương pháp truyền thống sẽ
không thể áp dụng tại các cơ sở chăn nuôi tập trung vì không có đủ điều kiện c
ơ sở hạ
tầng và nhân công. Nghiên cứu phương pháp ủ nhanh có sự trợ giúp của vi sinh vật
khởi động là hướng đi đáp ứng được yêu cầu của sản xuất. Phân hữu cơ sản xuất theo
phương pháp này không chỉ bảo đảm độ an toàn về vệ sinh thực phẩm mà còn là một
sản phẩm hàng hóa có giá trị, đáp ứng yêu cầu quản lý tổng hợp dinh dưỡng cây trồng
và phát triển nông nghi
ệp bền vững.
Để đạt được mục đích trên, đề tài “Nghiên cứu chế phẩm vi sinh vật xử lý
nhanh phế thải chăn nuôi” thuộc Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng
công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020
đã được phê duyệt thực hiện theo Quyết định số 3201 QĐ/BNN-KHCN ngày 30
tháng 10 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT.

7
II. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu của đề tài
+ Mục tiêu chung
Tạo ra chế phẩm vi sinh vật (VSV) và công nghệ xử lý có hiệu quả phế thải

nước thải sau biogas tại cơ sở chăn nuôi.
2.2.8. Đánh giá khả năng sử dụng phế thải chăn nuôi rắn sau xử lý trong sản
xuất nông nghiệp.
2.2.9. Xây dựng mô hình sản xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử lý
phế thải chăn nuôi rắn và nước thải sau biogas tại các cơ
sở chăn nuôi tập trung.
Tiến độ thực hiện các nội dung như sau:
- Nội dung và kết quả năm 2006:
TT Các nội dung, công việc cụ thể Sản phẩm phải đạt Thời gian
hoàn thành

1

Đánh giá hiện trạng phế thải và
tình hình xử lý tại cơ sở chăn nuôi
tập trung, phân tích một số chỉ tiêu
vật lý, hóa học và sinh học của
mẫu phế thải. - Số liệu điều tra 5 cơ sở
chăn nuôi.
- Số liệu phân tích chỉ
tiêu lý, hóa học và sinh
học của mẫu phế thải của
5 cơ sở chăn nuôi.

3/2007

2

khả năng sử dụng hỗn hợp các vi
sinh vật trong xử lý phế thải. Bảng số liệu của các tổ
hợp từ 6 chủng vi sinh
vật đã phân lập.
12/2007
2
Phân loại vi sinh vật và xác định
mức độ an toàn sinh học. Kết quả phân loại đến
loài của 6 chủng vi sinh
vật phân lập.

12/2007
3
Bước đầu nghiên cứu công nghệ
sản xuất chế phẩm vi sinh vật quy
mô phòng thí nghiệm. Một số thông số kỹ thuật
về điều kiện sinh trưởng
phát triển của 6 chủng vi
sinh vật chọn lọc.

12/2007


Số liệu bước đầu của các
12/2008

10
phẩm vi sinh vật trong xử lý nhanh
phế thải rắn và nước thải sau
biogas tại cơ sở chăn nuôi.
nghiên cứu về khả năng
sử dụng chế phẩm vi
sinh vật trong xử lý phế
thải chăn nuôi rắn, lỏng
và chất lượng chế phẩm.
- Nội dung và kết quả năm 2009:
TT Các nội dung, công việc cụ thể Sản phẩm phải đạt Thời gian
hoàn thành
1
Tiếp tục đánh giá khả năng sử
dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử
lý nhanh phế thải rắn và nước thải
sau biogas tại cơ sở chăn nuôi.

Số liệu của các nghiên
cứu về khả năng sử dụng
chế phẩm vi sinh vật
trong xử lý phế thải chăn
nuôi rắn, lỏng và chất 11
- Nội dung và kết quả năm 2010:
TT Các nội dung, công việc cụ thể Sản phẩm phải đạt Thời gian
hoàn thành
1
Tiếp tục xây dựng mô hình sản
xuất và sử dụng chế phẩm xử lý
nhanh phế thải chăn nuôi rắn và
chất lỏng sau biogas. Số liệu nghiên cứu và 3-
4 mô hình sản xuất, sử
dụng chế phẩm vi sinh
vật trong xử lý phế thải.
5/2010

2

Tổng kết nghiệm thu

Báo cáo được nghiệm
thu
6/2010

III. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2010
2922,2 5540,7 27435,0 1314,1 219.900

13
Bảng số liệu 1 cho thấy đàn gia súc, gia cầm của nước ta tăng liên tục theo các
năm với tốc độ cao, giá trị sản phẩm chăn nuôi giai đoạn 2000-2009 được trinhg bày
trong 2.

Bảng 2: Giá trị sản phẩm chăn nuôi giai đoạn 2000 -2009

Năm
Giá trị sản phẩm
chăn nuôi ( tỷ đồng)
Tỷ trọng trong
nông nghiệp (%)
Chỉ số phát
triển (%)
2000 24960,2 19,3 106,7
2001 25501,4 19,6 104,2
2002 30574,8 21,1 109,9
2003 34456,6 22,4 108,1
2004 37343,6 21,6 102,3
2005 45225,6 24,7 111,4
2006 48487,4 24,5 106,9
2007 57803,0 24,4 104,6
2008 102200,9 27,1 107,3
S¬ bé 2009 110311,6 26,9 107,1
Nguồn: - Tổng cục Thống kê 2009
Trong giai đoạn hiện nay, ngành chăn nuôi nước ta đã và đang phát triển theo
hướng trang trại tập trung quy mô, hàng trăm nhà máy chế biến thức ăn, xí nghiệp

cao nhất một cách lâu dài. Sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp trong các trang trại
chăn nuôi là giải pháp hiệu quả, ti
ết kiệm chi phí, sức lao động lại cung cấp đầy đủ
cân đối dinh dưỡng và hợp vệ sinh cho vật nuôi sinh trưởng phát triển. 15
3.1.2.2. Phế thải chăn nuôi và ảnh hưởng của nó đến môi trường sinh thái
Khi chăn nuôi ở quy mô nhỏ, phân tán, vấn đề môi trường chưa được đề cập
nhiều. Chăn nuôi theo hướng trang trại hoặc các làng nghề chăn nuôi mang tính hàng
hóa được hình thành và phát triển thì vấn đề vệ sinh môi trường thu hút sự quan tâm
đặc biệt của các nhà quản lý môi trường. Các chất thải từ quá trình chăn nuôi đã gây
ra nhiều vấn đề về
môi trường, Hartung và Philips phân tích và đưa ra mô hình về
mối quan hệ giữa chăn nuôi và các yếu tố ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi như sau:

Sơ đồ 1: Mô hình phát tán chất thải chăn nuôi của Hartung và Philips
Mô hình của Hartung và Philips cho thấy phế thải khi thải ra môi trường bao
gồm những chất bất lợi cho sức khỏe con người và môi trường xung quanh. Phân
chuồng, một chất thải có khối lượng lớn do vật nuôi bài tiết trong quá trình sinh sống
sẽ
gây ô nhiễm không chỉ không khí, đất mà cả nguồn nước ngầm, vì chúng sinh khí
độc, chứa các nguyên tố như nitơ, phốt pho, kali, chì, asen, cadimi… và các loại mầm
bệnh, kí sinh trùng, vi sinh vật gây hại khác như Enterbacteriae, E.Coli, Sallmonella,
Streptococcus fecalis Đó là những tác nhân có thể gây hại trực tiếp hoặc gián tiếp
Gia súc
CO
2

H

(1000 con
Chất thải rắn
bình quân
con/ngày(kg)
Tổng chất thải
rắn/ngày (tấn)
Lợn con 2886,6 2,00 5.773,2
Bò con 6103,3 10,00 61.033
Trâu con 27627,7 15,00 414.415,5
Ngựa con 102,2 4,00 408,8
Dê, cừu con 1375,1 1,50 2.062,65
Gia cầm con 280200 0,20 56.040
Tổng cộng
539.733,15

Số liệu bảng 3 cho thấy đàn gia súc, gia cầm của Việt Nam thải ra 539.733,15

tấn chất thải rắn/ngày, phần lớn chất thải này được sử dụng làm phân bón hữu cơ,
trong số đó, khoảng 50% được xử lý bằng phương pháp ủ truớc khi bón ruộng, số còn
lại sử dụng không qua xử lý. Đây là một nguy hiểm đe dọa đến sự trong sạch của môi
trường. Ngoài ra theo ước tính mỗi năm đàn gia súc nước ta thải khoảng 25-30 triệu

17
khối chất thải lỏng (nước tiểu, nước rửa chuồng, nước từ sân chơi, bãi vận động, bãi
chăn), trong số đó, có khoảng 20% được xử lý qua hầm Biogas hoặc qua hệ thống xử
lý chất thải của các trang trại chăn nuôi. Phần còn lại được sử dụng ngay hoặc cho
thải trực tiếp ra môi trường đã làm tăng độ ô nhiễm và hủy hoại môi trường.
Khi ch
ăn nuôi còn nhỏ lẻ, phân tán, vấn đề môi trường chưa được chú ý đề cập
nhiều nhưng chăn nuôi tập trung theo hướng trang trại phát triển hoặc các làng nghề

gây suy dinh dưỡng và tổn thương các bộ phận nội tạng như gan, mật cho người và
động vật.
Trứng giun, sán có đặ
c điểm, kích thước, hình dạng khác nhau: trứng giun
thường có hình bầu dục, hình ôvan, kích thước khoảng từ 50-70 µm. Khi bị bài xuất

18
ra môi trường, nếu gặp điều kiện thuận lợi, trứng giun sán nhiễm vào cơ thể người và
vật nuôi qua con đường tiêu hoá và tiếp tục kí sinh gây bệnh cho kí chủ. Khi gặp điều
kiện không thuận lợi: khô nóng (nhiệt độ > 45
0
C) thì trứng giun sán không phát triển
được, dần bị phá huỷ. Đặc điểm dễ nhận biết trứng giun sán đã bị hỏng dưới kính
hiển vi là chúng bắt màu toàn bộ khi nhuộm xanh Metylen.
Vi khuẩn Salmonella
Salmonella là trực khuẩn gram (-), kích thước trung bình 3x5µm, có nhiều lông
xung quanh, sống hiếu khí không bắt buộc, phát triển tốt ở 37
o
C, trên môi trường
nghiên cứu thông thường, pH thích hợp là 7,2. Salmonella có khả năng hình thành
khuẩn lạc trên một số môi trường có chất ức chế đặc biệt (sử dụng để phân lập), ở
môi trường dịch thể làm đục nhanh môi trường trong thời gian ngắn nhất.
Salmonella thuộc họ Enterobacteriaceae có hơn 2000 loài thuộc các nhóm A,
B, C1, D1, E1. Salmonella thường gặp ở các loài động vật, đặc biệt là trâu bò, ngan,
ngỗng, vịt và chuộ
t. Vi khuẩn này dễ lây nhiễm vào các sản phẩm thịt, vì vậy nhiễm
độc do Salmonella trước đây gọi là nhiễm độc thịt.
Nguồn nhiễm Salmonella là từ phân người bệnh (hoặc người đã khỏi bệnh
nhưng còn mang mầm bệnh) và từ động vật (trâu, bò, cừu, dê, lợn, ngựa, chó ). ở
động vật vi khuẩn thường gây bệnh khác nhau: Phó thương hàn ở bê, nghé, lợn,

nhiệt. Những chủng có khả năng sản sinh độc tố này là nguyên nhân gây bệnh ỉa chảy
ở người. Những serotype có khả
năng gây ngộ độc thức ăn như: 026, 056, 086, 0111,
0119, 0125, 0127, 0157:H7.
E.coli được coi như nhân tố chỉ điểm tình trạng vệ sinh của thực phẩm. Theo
ICMSF-Uỷ ban quốc tế chuyên về thực phẩm có chứa vi khuẩn thì sự có mặt và số
lượng của vi khuẩn E.coli trong thực phẩm có thể không liên quan trực tiếp đến sự có
mặt của vi khuẩn gây bệnh, nhưng nếu chúng có mặt với s
ố lượng lớn thì có nguy cơ
nhiễm vi khuẩn gây bệnh càng nhiều. Vì vậy đối với thực phẩm tươi sống, nhất là
sản phẩm động vật, bắt buộc phải xác định tổng số E.coli. Đây là một tiêu chuẩn cần
thiết để đánh giá tình trạng vệ sinh an toàn thực phẩm.
Virut H5N1:

20
Cúm gà hay cúm gia cầm là một loại bệnh do virus gây ra cho các loài gia cầm
hay chim và có thể xâm nhiễm vào một số loài động vật có vú. Virus này được phát
hiện lần đầu tiên tại Ý vào đầu thập niên 1900 và giờ đây phát hiện hầu hết ở mọi nơi
trên thế giới. Virus cúm gà có tên khoa học là Avian influenza thuộc nhóm virus cúm
A, họ Orthomyxociridae. Đây là những retrovirus, mang vật liệu di truyền là những
đoạn phân tử RNA, sợi đối mã ( sợi âm tính). Biến chủng H5N1 của virus cúm gà bắt
đầu hoành hành từ năm 1997 và có nguy cơ bùng phát thành đại dịch cúm đối với con
người trong tương lai.
Theo báo cáo tại Hội nghị tổng kết 2 năm phòng chống dịch cúm gia cầm diễn
ra tại Hà Nội vào ngày 18/4, dịch cúm đầu năm 2004 đã làm giảm 0,5% tăng trưởng
GDP quốc gia, tuơng đương trên 3000 tỷ đồng. Nhiều hộ, trang trại, doanh nghiệp
chăn nuôi gia cầm lâm vào cảnh mất trắng. Một số vùng tuy không có dịch nhưng
việ
c duy trì đàn gia cầm rất khó khăn, đặc biệt đối với những cơ sở chăn nuôi tập
trung, quy mô lớn, do không tiêu thụ được gia cầm, sản phẩm gia cầm.

u tỉnh miền Nam. Bệnh ít thấy ở miền Trung mà thường xảy ra ở các tỉnh biên
giới giáp với Campuchia rồi do vận chuyển động vật, sản phẩm động vật mà bệnh
tiến vào sau trong một số địa phương thuộc lãnh thổ nước ta . Năm 1969, bênh phát
nặng cả ở trâu bò, lợn từ Sài Gòn rồi lan ra các tỉnh.
Cuối năm 1992 đến đâu năm 1993, sau một thời gian dài miền Bắc không có
bệ
nh lở mồm long móng, bệnh lở mồm long móng đột nhiên bùng phát ra ở 4 tỉnh
thuộc khu 4 cũ và bệnh còn kéo dài đến năm 1994.
Năm 1995, bệnh lại phát mạnh, rộng khắp 26 tỉnh, thành phố phía nam; riêng
vùng khu 4 cũ bệnh phát ra lẻ tẻ. Đặc biệt từ giữa tháng 6/1999 bệnh lở mồm long
móng gia súc đã bùng phát ở Cao Bằng, sau đó xảy ra ở một số tỉnh thuộc các vùng
trong cả nước, tính đến 31/12/1999 đã có 55 tỉnh, thành phố
trực thuộc Trung ương
có trâu bò mắc bệnh với số lượng trâu bò mắc bệnh lên tới 112.579 con; trong đó
52 tỉnh có lợn mắc bệnh với tổng số lợn mắc bệnh là 25.820 con.
3.1.2.4. Tình hình sử dụng phế thải chăn nuôi trong sản xuất nông nghiệp
Dinh dưỡng trong phân chuồng tươi chủ yếu nằm dưới dạng các hợp chất hữu cơ
cây trồng khó có thể hấp thụ được.
Ở nhiều nơi nông dân Việt Nam đã có kinh
nghiệm xử lý phân chuồng trước khi đưa ra bón trực tiếp cho cây trồng. Để tăng khả
năng sử dụng nhanh các chất dinh dưỡng cần thiết phải được chế biến để chuyển hoá

22
các chất hữu cơ phân tử lớn thành các chất vô cơ phân tử nhỏ hơn và các chất khoáng
dễ tiêu. Hiện tại việc chế biến phân chuồng chủ yếu là áp dụng biện pháp ủ phân.
Nguyên lý của quá trình ủ phân chuồng là dưới tác động của các vi sinh vật háo khí
và yếm khí, cấc chất hữu cơ phân tử lớn sẽ chuyển thành chất hữu cơ phân tử nhỏ và
nhờ vậy các chất khoáng khó tiêu chuy
ển thành dễ tiêu.
Phân tích một đơn vị khối lượng phế thải chăn nuôi, người ta đã thu được kết

thoái hoá, bạc màu ngoài ra còn tăng hiệu lực của phân bón vô cơ lên 8-10%.
Ngoài ra trong phân gia súc, gia cầm còn chứa các yếu tố vi lượng với lượng
như sau:
Bo 50-200g/10 tấn
Cu 50-150g/10 tấn
Mn 500-1000/10 tấn
Co 2-10g/10 tấn
Mo 5-25g/10 tấn [8, 53,60].
Trong công trình nghiên cứu của mình. V. Porphyre và Nguyễn Quế Côi đã
nhìn nhận phế thả
i chăn nuôi là sản phẩm của chăn nuôi. Trên thực tế, người nông
dân không những biết cách sử dụng nguồn phế thải chăn nuôi làm phân bón cung cấp
dinh dưỡng cho cây trồng mà còn sử dụng nó như một nguồn thức ăn trong nuôi trồng
thuỷ sản. Tuỳ theo mục đích sử dụng mà người nông dân sử dụng phế thải chăn nuôi
ở dạng này hay dạng khác.
Trực tiếp: sử dụng phế th
ải chăn nuôi dạng rắn đã qua xử lý như nguồn thức ăn
cho thuỷ sản
Gián tiếp: Sử dụng phế thải rắn và lỏng chưa qua chế biến để những loài thuỷ
sinh có thể dễ dàng hấp thụ, qua đó độ phì của ao được cải thiện
Cũng trong các kết quả nghiên cứu của mình, V. Porphyre và Nguyễn Quế Côi
cho thấy có đến 77% hộ nuôi cá tại Thái Bình sử dụng ph
ế thải chăn nuôi làm thức ăn
nuôi trồng thuỷ sản và thu được kết quả tốt.

24
3.2. Kỹ thuật xử lý nhanh phế thải chăn nuôi
Trong nông nghiệp, người nông dân đã biết sử dụng phân ủ (compost) sản xuất
từ phế thải chăn nuôi phục vụ cho sản xuất trồng trọt, nhằm cung cấp chất dinh dưỡng
cho cây trồng và cải tạo độ phì nhiêu của đất. Thông thường để phế thải chăn nuôi