BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI
CHĂN NUÔI HUYỆN HÓC MÔN
Ngành: MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Sinh viên thực hiện : Huỳnh Văn Hoang
MSSV: 0811080013 Lớp: 08CMT TP. Hồ Chí Minh, 2011
Khoa: Môi trường và Công nghệ Sinh học
i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn:
- Ban Giám hiệu Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh đã tạo
điều kiện trong suốt thời gian học tập.
- Các thầy cô trong Khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học cùng các thầy cô
đã truyền đạt kiến thức trong suốt ba năm học.
- Ban lãnh đạo và Chú Hồ Chí Tuấn - Trung Tâm Nước Sạch và Vệ sinh Môi
trường Nông thôn Tp. HCM đã cho phép và tạo điều kiện thuậ
n lợi cho tôi
trong thời gian thực hiện đề tài.
- Các bạn lớp 08CMT luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập.
- Các gia đình ở huyện Hóc Môn đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình điều tra
số liệu.
Và cuối cùng, con xin thành kính ghi ơn cha mẹ và những người thân trong gia
đình đã tạo điều kiện và là niềm tin vững chắc cho con được như hôm nay. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2011
Huỳnh V
ăn Hoang
iii MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn i
Tóm tắt nội dung luận văn ii
Mục lục iv
Danh mục các từ viết tắt viii
Danh mục các bảng biểu ix
Danh mục các hình ảnh x
Chương 1 MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích đề tài 2
1.3. Nội dung thực hiện 2
1.4. Phương pháp thực hiện……………………………………………………………2
3.2.1. Phương pháp thực hiện………………………………………………………… 39
3.2.1.1.
Đối tượng……………………………………………………………………….39
3.2.1.2. Thu thập thông tin………………………………………………………………40
3.2.1.3. Các khái niệm áp dụng trong điều tra thu thập thông tin……………………….40
3.2.2. Phương pháp điều tra bằng bảng câu hỏi………………………………………….41
3.2.3. Phương pháp phỏng vấn, tham khảo ý kiến……………………………………….44
3.2.4. Phương pháp thu thập số liệu………………………………………………… 46
3.3. Kết quả khảo sát đánh giá hiện trạng tận dụng chất thải nông nghiệp huyện Hóc
Môn……………………………………………………………………………………….46
3.4. Đề xuất các giải pháp cải thiện, nâng cao hiệu quả tận dụng chất thải…………… 47
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TP. HCM Thành phố Hồ Chí Minh
VSMT Vệ sinh môi trường
VSMTNT Vệ sinh môi trường nông thôn
DNTN Doanh nghiệp tư nhân
PTNT Phát triển nông thôn
NN & PTNT TP.HCM Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành phố Hồ Chí Minh
GVHD Giáo viên hướng dẫn
SV Sinh viên
Bảng 2.7 Định mức năng suất tạo biogas từ chất thải chăn nuôi [15]…………
Bảng 2.8 Khả năng sinh khí của một số loại chất thải [18]…………………
Bảng 2.9 Sản lượng khí hàng ngày [16]……………………………………
Bảng 2.10 Đặc điểm của quá trình chuyển hoá sinh hoá [21] ………………
Bảng 2.11 Các phản ứng diễn ra trong quá trình phân huỷ kỵ khí ứng với các loại cơ chất
khác nhau [21]…………………………………………………………………
Bảng 2.12 Mố
i tương quan của lưới năng lượng
Bảng 2.13 Thành phần, tính chất biogas
Bảng 2.14 Thành phần N và tỷ lệ C/N của chất thải động vật
Bảng 2.15 Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại…………………………
Bảng 3.1 Bảng điều tra tình hình chăn nuôi TP.HCM………………………………
Bảng3.2 Bảng khảo sát tình hình chăn nuôi huyện Hóc Môn………………………
Bảng 3.3 Bảng tổng hợp số liệu VSMT……………………………………………
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Chăn nuôi bò sữa thả rông…………………………………………………
Hình 2.1 Đàn bò sữa nuôi theo quy mô lớn ………………………………………
Hình 2.2 Mô hình chăn nuôi heo sạch ………………………………………………
Hình 3.1 Chuồng trại hợp vệ sinh …………………………………………………
Hình 3.2 Nước thải trực tiếp ra sông, hồ, kênh đào, mương ………………………
Hình 3.3 Phân của gia súc đem phơi khô ………………………………………….
Hình 3.4 Chuồng trại chưa hợp vệ sinh …………………………………………
1
1.2. Mục đích đề tài
Đề tài được thực hiện nhằm mục đích đánh giá hiện trạng về tình trạng xử lý
chất thải chăn nuôi tại huyện Hóc Môn, Tp. HCM.
1.3. Nội dung thực hiện
Thu thập, tổng hợp số liệu và đánh giá tình hình chất thải chăn nuôi tại huyện
Hóc Môn.
Khảo sát, điều tra về tình hình chăn nuôi và vệ sinh môi trường nông thôn tại
vùng nghiên cứu, thông qua việc phát phi
ếu điều tra.
Đánh giá hiện trạng tận dụng chất thải nông nghiệp tại vùng nghiên cứu.
Đề xuất các giải pháp cải thiện, nâng cao hiệu quả tận dụng chất thải của huyện
Hóc Môn.
1.4. Phương pháp thực hiện
Bằng phương pháp đi khảo sát thực tế, phỏng vấn lấy ý kiến, trao đổi trực tiếp
với người chăn nuôi về việc xử lý ch
ất thải chăn nuôi tại địa phương và việc tận dụng
chất thải chăn nuôi để làm gì, có biết gì về lợi ích hay tác hại của chất thải chăn nuôi
hay không.
Thu thập số liệu về tình hình chăn nuôi và vệ sinh môi trường nông thôn tại trung
tâm nước sinh hoạt và vệ sinh môi trường nông thôn, tìm hiểu hiểu về tình hình chăn
nuôi của Tp. HCM.
1.5. Phạm vi đề tài
Khảo sát hiện trạng chất thả
i chăn nuôi tại Huyện Hóc Môn.
Thời gian thực hiện: 10/05 - 25/06/2011.
1.6. Ý nghĩa đề tài
Đánh giá thực trạng có cơ sở xây dựng dữ liệu vệ sinh môi trường nông thôn và
chất thải chăn nuôi cho việc chỉ đạo, điều hành vệ sinh môi trường nông thôn tại địa
3
Với vị trí như trên Hóc Môn đóng vai trò là cửa ngỏ của thành phố. Trong hoàn cảnh
nhu cầu về thực phẩm của nội thành và các tỉnh lân cận ngày càng tăng cao, đồng thời
với diệ
n tích đất nông nghiệp vẫn còn nên Hóc Môn có lợi thế lớn trong việc phát triển
ngành chăn nuôi, đặc biệt là bò sữa. Tuy nhiên song song với tình hình phát triển chăn
nuôi thì một vấn đề cấp thiết cần giải quyết là xử lý chất thải chăn nuôi.
2.1.3. Kinh tế
Năm 2001 - 2005 nhờ khai thác tốt tiềm năng lợi thế về đất đai, lao động, huy động
mọi nguồn vốn, tích cực mời gọi đầ
u tư, khai thác tốt lợi thế từng ngành, nên nền kinh tế
của huyện, nhất là công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp, thương mại - dịch vụ, thu chi ngân
sách đều có mức tăng trưởng cao và liên tục. Ngành nông nghiệp đã vượt lên trên những
thử thách khắc nghiệt, những khó khăn chồng chất về thiên tai, dịch bệnh (nhất là 2 năm
liền bị dịch cúm gia cầm H
5
N
1
), sự biến động khó lường của giá cả, của quan hệ cung cầu
và việc sử dụng đất sản xuất nông nghiệp giảm mạnh. Những năm gần đây huyện đã thu
hút các doanh nghiệp đầu tư và đổi mới trang thiết bị công nghệ, kết hợp với việc nhạy
bén chuyển một số khu vực đất nông nghiệp sản xuất kém hiệu quả sang xây dựng cụ
m
công nghiệp, công nghiệp - dân cư, phát triển và nâng cấp một số cụm thương mại - dịch
vụ đưa cơ cấu kinh tế của huyện chuyển qua một bước ngoặc mới: từ cơ cấu công - nông -
7
thương mại - dịch vụ sang cơ cấu công - thương mại - dịch vụ - nông nghiệp làm cho cơ
cấu từng ngành kinh tế có sự dịch chuyển đáng kể:
Trong công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp: chuyển dịch mạnh theo hướng công
nghiệp hóa – hiện đại hóa: tập trung đổi mới công nghệ, tạo ra sản phẩm có chất lượng
25.000 con trâu bò và khoảng 50.000 con heo việc đảm bảo an toàn dịch bệnh cho đàn gia
súc là mối quan tâm hàng đầu của các ngành các cấp.
Trong những năm gần đây, cùng với huyện Củ Chi, Hóc Môn cũng là huyện đi đầu
trong việc phát triển đàn bò sữa tại Tp. HCM. Hiện nay đàn bò sữa tại Hóc Môn đã trên
21.000 con.
Gia cầm
Qua khảo sát nhận thấy nhiều hộ dân nuôi theo quy mô tập trung gà công nghiệp
chưa có ý muốn khôi phục hoặc phát triển đàn gia cầ
m trở lại. Mặt khác, tình hình dịch
cúm gia cầm còn khả năng tái phát, chưa ngăn chặn được triệt để thì không nên khuyến
cáo phát triển mạnh đàn gia cầm ở quy mô hộ gia đình tại xã Xuân Thới Thượng.
Bò sữa
Một trong những nguyên nhân tác động đàn bò sữa của huyện tăng nhanh là do:
- Huyện là một địa bàn trọng tâm về chương trình bò sữa của Thành phố, nên một số
hộ trong chương trình được h
ưởng các hỗ trợ về: vốn, chuồng trại mẫu, kỹ thuật, phối
giống,
- Đất trồng trọt của huyện phù hợp với trồng cỏ phục vụ cho phát triển đàn bò. Phần
lớn các hộ nuôi bò sữa đều dành diện tích đất nông nghiệp cho việc trồng cỏ (cỏ voi, cỏ
Ruzi là những giống cỏ cho năng suất cao), cùng với rơm rạ có sẵn trong trồng trọ
t đã
cung cấp thức ăn thô giúp tăng chất lượng và hiệu quả nuôi bò.
- Hóc Môn là một huyện ngoại thành của Tp. HCM nên có điều kiện thuận lợi trong
công tác phục vụ ngành chăn nuôi.
Việc nuôi bò sữa phổ biến ở các hộ gia đình từ 4 đến 5 con, nhiều hộ nuôi trên 10
con, đây là yếu tố góp phần tăng năng suất, hiệu quả của ngành chăn nuôi.
Đàn heo
So với đàn trâu, bò thì đàn heo có t
ốc độ phát triển cao hơn, mức tăng bình quân năm
2001 - 2003 là 27,8% (trâu, bò là 22,9%). Trong đó mức tăng đàn heo thịt (30,8%) nhanh
(d) Gia cầm (gà, vịt) 0,75 0,75
(e) Chất thải của người 0,06 0,06
10
(a) Chất thải của trâu, bò
Tại Ấn Độ, hầu hết chất thải từ trâu bò được sử dụng làm biogas do thành phần này
có tính đồng nhất cao, tỷ lệ C:N trong chất thải ở gần mức tối ưu (30:1), thuận lợi cho quá
trình phân huỷ sinh học. Theo ước tính, mỗi ngày, toàn Ấn Độ có khoảng 2 triệu tấn chất
thải phát sinh từ 257 con trâu bò. Nếu như chỉ có một nửa khối lượng
được sử dụng để
chuyển hoá thành biogas thì lượng khí sinh ra có mức năng lượng tương đương 80 triệu
tấn than đá. Thành phần chất thải của bò (tính theo phần trăm khối lượng) bao gồm tổng
chắt rắn (TS) 17,63%; chất rắn bay hơi (VS) 13,65%; thành phần hữu cơ (OC) 44,01%;
tổng Nitơ (N) 1,37%; tỷ lệ C:N = 32:10 và pH = 5.
(b) Chất thải của lợn
Tỷ lệ C:N trong chất thải của lợn thấ
p hơn so với trâu, bò, tỷ lệ này dao động trong
khoảng 13 – 15:1. Do tỷ lệ C:N thấp nên để tăng hiệu quả của quá trình sản xuất biogas,
người ta thường bổ sung thêm một số thành phần khác trong nguồn nguyên liệu đầu vào
của hầm ủ. Thành phần hỗn hợp có thể bao gồm:
- 60% phân lợn, 20% phân người và 20% chất thải từ trồng trọt (lá cây, cỏ cắt
xén…); hoặc
- 60% phân lợn, 25% phân bò và 15% chất th
ải từ trồng trọt; hoặc
- 63% phân lợn; 25% phân bò và 12% phân gà.
(c) Chất thải từ gia cầm
Loại chất thải này có tỷ lệ C:N thấp, khoảng 15:1, do đó quá trình sử dụng cần bổ
hoạch và bèo tây có thể tạo thành 0,037 và 0,045 m
3
biogas. Các loại nguyên liệu hữu cơ
khác nhau sẽ có tính chất hoá sinh khác nhau và do đó, khả năng tạo biogas của chúng
cũng có sự khác nhau. Hai hoặc nhiều loại nguyên liệu có thể được sử dụng kết hợp để
đảm bảo các yêu cầu cơ bản cho quá trình phân huỷ sinh học tạo khí.
Bảng 2.3 Lượng chất thải phát sinh và tính chất (tính trên 454 kg thịt sống) [15]
Thành
phần
Đơn vị
Bò sữa Bò lấy thịt Lợn
Cừu
Gia cầm
Ngựa
Bò
cái
Bê
cái
(182-
318
kg)
>
318
kg
Lợn
thịt
Lợn
giống
Gà
TKN % TS 3,9 3,4 3,5 49 7,5 - 4,5 5,4 6,8 2,9
Hàm
lượng lân
(P)
% TS 0,7 3,9 - 1,6 2,5 - 0,66 2,1 1,5 0,49
Hàm
lựơng kali
(K)
% TS 2,6 - - 3,6 4,9 - 3,2 2,3 2,1 1,8
Đối với Việt Nam – một quốc gia có ngành nông nghiệp là chủ yếu, đặc điểm về
chất thải của gia súc, gia cầm ở các vùng nông thôn, ngoại thành theo số liệu thông kê của
Trung tâm nước sinh hoạt và Vệ sinh Môi trường Nông thôn (TTNSH & VSMTNT) – Sở
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tp. HCM (SNN & PTNT Tp.HCM) như sau:
Khối lượng chất thải của động vật thay đổi rất lớn tuỳ theo từng điều kiện chăn nuôi
và chuồng trại. Lượng phân
động vật sản xuất mỗi năm ước tính theo bảng 2.4.
Bảng 2.4 Khối lượng chất thải từ động vật [11]
Động vật
Tấn/năm (tính trên
454 kg thịt sống)
Hàm lượng Nitơ (kg/năm/454 kg thịt sống)
Trong nước tiểu Trong phân Tổng
Ngựa 20,0 5,4 8,8 14,2
Bò 30,0 4,8 4,9 9,7
Lợn 33,7 4,0 3,6 7,6
Cừu 13,9 9,9 10,7 20,6
Gà, vịt 9,5 - 20,0 20,0
Thành phần chất thải bao gồm phần rắn (phân), phần lỏng (nước tiểu của động vật,
nước dội rửa chuồng) và vật liệu lót chuồng, rác, rau, cỏ… Đặc tính và tỷ lệ tương ứng
của các thành phần này thay đổi nhiều hay ít tuỳ thuộc vào loại động vật, thức ăn, hình
O). Vì thế, cứ một tấn
phân tươi, trung bình sẽ có khoảng 180 – 270 kg chất khô; 3,5 – 5 kg nitơ; 2 – 3 kg
Photpho (P
2
O
5
) và 4 – 5 kg Kali (K
2
O).
2.2.1.2. Khả năng sản sinh biogas
Hầu hết các thành phần hữu cơ bao gồm protein, chất béo, cacbohydrat cellulose (trừ
dầu khoáng, lignin) đều có khả năng chuyển hoá sinh học thành biogas (CH
4
, CO
2
). Ba
thành phần chất hữu cơ nói trên, về lý thuyết khi chuyển hoá thành biogas sẽ có sự khác
nhau về thành phần của CH
4
và CO
2
, cụ thể được trình bày trong bảng 2.6.
Bảng 2.6 Thành phần CH
4
và CO
2
trong Biogas sinh ra từ các hợp chất hữu cơ [15]
Nguyên liệu Lít khí/kg nguyên
liệu thô
% CH
Chất thải gia cầm 5,9 kg 60% 600 cc/mg 2,2 m
3
Tại Nepal, phân bò được sử dụng phổ biến làm nguyên liệu đầu vào cho các hầm ủ
biogas do khối lượng phân tương đối nhiều. Khả năng sinh khí đối với một số loại chất
thải khác nhau được thống kê theo bảng 2.8
Bảng 2. 4 Khả năng sinh khí của một số loại chất thải [18]
Loại chất thải Khả năng sinh khí m
3
/kg phân
Chất thải của bò 0,023 – 0,04
Chất thải của heo 0,04 – 0,059
Chất thải của gia cầm (gà) 0,065 – 0,116
Chất thải của người 0,02 – 0,028
Tại Việt Nam, sản lượng khí sinh ra hàng ngày được ước tính như sau:
Bảng 2.5 Sản lượng khí hàng ngày [16]
Loại chất thải Sản lượng khí hàng ngày (lít/kg/ngày)
Chất thải của bò
15 – 32
Chất thải của trâu 15 – 32
Chất thải của heo
40 – 60
Chất thải của gia cầm (gà)
50 – 60
Chất thải của người
60 – 70
15
Bèo tây tươi
0,3 – 0,5
2
. Như vậy, thành phần carbon sẽ bao gồm phần C bị oxy hoá hoàn
toàn thành CO
2
và phần C bị khử hoàn toàn thành CH
4
.
Các thành phần dinh dưỡng như hợp chất chứa nitơ dạng hoà tan sẽ vẫn tồn tại trong
dung dịch sau phân huỷ và là nguồn phân bón giàu dinh dưỡng cho đất mùn.
Quá trình phân huỷ kỵ khí diễn ra qua 3 giai đoạn chính:
- Giai đoạn thuỷ phân
16
- Giai đoạn hình thành axit
- Giai đoạn lên men metan
Các giai đoạn này được thực hiện bởi 2 loại vi khuẩn – vi khuẩn axít hoá và vi
khuẩn metan hoá. Chu trình chuyển hoá chất thải hữu cơ thành biogas qua các phản ứng
phức tạp, về cơ bản có thể chia thành 2 pha chính:
- Pha I – pha axít: bao gồm giai đoạn thuỷ phân và giai đoạn tạo axít liên kết với
nhau, trong đó các chất thải hữu cơ sẽ chuyển hoá phần l
ớn thành acetate
- Pha II – pha metan: là giai đoạn 3 ở trên, trong đó khí CH
4
và CO
2
được tạo thành.
Hai bước đầu tiên của quá trình là nhân tố chính, qua đó liên kết của các hợp chất
hữu cơ mạch dài bị bẽ gãy, hình thành axit. Khí CH
4
được sinh ra do hoạt động của vi
17
Trong bước này, vi khuẩn acetogenic sẽ chuyển hoá rượu và các axít hữu cơ yếu
thành các sản phẩm sau:
- H
2
O, CO
2
, H
- Axit acetic
2.2.2.3. Giai đoạn tạo CH
4
Trong bước thứ 3 – bước cuối cùng của quá trình chuyển hoá, axit acetic được hình
thành ở bước 1 và 2 sẽ được chuyển hoá thành CH
4
, CO
2
(biogas) nhờ hoạt động của vi
khuẩn metan.
Trong quá trình phân huỷ sẽ xuất hiện các bọt khí H
2
S nhỏ và tích luỹ một phần nhỏ
trong thành phần khí biogas. Khí H
2
S được sinh ra trong giai đoạn thuỷ phân khi các VSV
bẽ gãy amino axit methionine thiết yếu. Trong giai đoạn metan hoá, H
2
S cũng tiếp tục
được sinh ra do các nhóm VSV khử sunfat khác nhau sử dụng axít béo (đặc biệt là
4
Pha I Pha II
Vi khuẩn lên men
1 2 3
Vi khuẩn acetogenic Vi khuẩn metan hoá
Copyright: Tài liệu đại học ©