TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN CAO HỌC
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Đề tài:
“Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh Sagi Bio-1 trong xử lý chất lót
chuồng nuôi gà tại Tam Dương - Vĩnh Phúc”

Giáo viên hướng dẫn:

PGS. TS Tăng Thị Chính

Học viên thực hiện :

Bùi Văn Công

Lớp

Công nghệ sinh học – K5A

:

Thái Nguyên 5, 2014



LỜI CÁM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Tăng Thị Chính –
Trưởng phòng Vi sinh vật môi trường - Viện Công nghệ môi trường. Người

DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Nội dung

1

BOD

Nhu cầu oxy hóa sinh học

2

COD

Nhu cầu oxy hóa học

3

FAO

Tổ chức Liên Hợp Quốc về lương thực và nông
nghiệp

4

EM


Tổng cục thống kê

10

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

11

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

12

BNNPTNT

Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn

13

TCN

Tiêu chuẩn ngành


14

QCVN

năng suất không cao, hiệu quả chăn nuôi thấp. Mức độ nhiễm khuẩn trong
môi trường không khí tại các khu vực chăn nuôi vượt từ 20 - 25 lần so với
tiêu chuẩn về môi trường (TCN 10) của Bộ NNPTNT [4].
Hiện nay, việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật để xử lý chuồng trại chăn
nuôi cũng đã được áp dụng ở Việt Nam. Ví dụ như sử dụng chế phẩm vi sinh
vật EM phun cho các trang trại chăn nuôi, có tác dụng làm giảm mùi hôi,
ngăn chặn ruồi và các côn trùng có hại, tăng chất lượng sản phẩm... Trường
Đại học Nông nghiệp Hà Nội đang nghiên cứu và triển khai thử nghiệm mô
hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật (Balasa) để bổ sung vào chất lót chuồng
nuôi lợn, gà (mô hình chăn nuôi sinh thái) đã mang lại hiệu quả về kinh tế và
môi trường như: giảm sự phát sinh mùi, chất thải rắn và nước thải trong quá
trình chăn nuôi.
Trong nhiều năm qua phòng Vi sinh vật môi trường của Viện Công
nghệ môi trường đã có nhiều kinh nghiệm trong việc nghiên cứu sản xuất và
ứng dụng các chế phẩm vi sinh vật tuyển chọn ở Việt Nam để xử lý phế thải
nông nghiệp, rác thải sinh hoạt và nước thải. Hiện nay, phòng đang nghiên


cứu và hoàn thiện chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 để xử lý chất lót chuồng nuôi
gia cầm cho các hộ nông dân. Việc đánh giá hiệu quả của chế phẩm Sagi Bio1 trong xử lý chất lót chuồng nuôi gà có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ứng
dụng các sản phẩm khoa học vào thực tiễn. Chính vì vậy, tôi tiến hành nghiên
cứu thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1
trong xử lý chất lót chuồng nuôi gà tại Tam Dương - Vĩnh Phúc”.
Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 khi sử dụng để
bổ sung chất lót chuồng nuôi gia cầm nhằm hạn chế phát sinh mùi hôi thối và
ức chế các vi sinh vật trong chất thải chăn nuôi gia cầm, góp phần cải thiện
môi trường nông thôn.
- Phát triển ứng dụng chế phẩm vi sinh Sagi Bio- 1 vào xử lý ô nhiễm
môi trường chuồng trại chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam.

cả yếu tố tâm linh, nó được sử dụng nhiều trong những ngày giỗ, ngày tết và
lễ hội. Với những lý do đó sản phẩm gia cầm luôn có vị trí trên thị trường tiêu
thụ, đã góp phần thúc đẩy chăn nuôi phát triển, tạo thêm việc làm, tăng thu
nhập cho người chăn nuôi.
Mấy năm trở lại đây, chăn nuôi gia cầm có sự phát triển khá nhanh, tốc
độ tăng trưởng bình quân hàng năm qua các giai đoạn có xu hướng tăng lên rõ
rệt. Trong các loại gia cầm, gà là loại chính chiếm trên 75% tổng gia cầm.
Bên cạnh đó, chăn nuôi một số loại gia cầm như ngan, vịt cũng khá phát triển.
Nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm về gia cầm khá lớn và là yếu tố thúc đẩy sản
xuất của ngành này phát triển [12].
Sản xuất chăn nuôi ở Việt Nam có 3 cách thức chăn nuôi chính: Chăn
nuôi nông hộ nhỏ lẻ, chăn nuôi bán công nghiệp và chăn nuôi công nghiệp.
Việt Nam với khoảng 73% dân số sống ở vùng nông thôn, phát triển
kinh tế nông nghiệp và nông thôn là một trong những mục tiêu được Đảng và
Nhà nước hết sức chú trọng, trong đó có phát triển kinh tế hộ gia đình thông
qua các hoạt động phát triển chăn nuôi. Theo báo cáo của 60/64 tỉnh, thành
tính đến 1/10/2013 có tổng số 16.012 trang trại, trong đó miền Bắc có 6.101
trang trại, miền Nam có 9.911 trang trại. Chăn nuôi gia cầm chiếm 15,4%
trang trại chăn nuôi [12]. Chăn nuôi gà trong giai đoạn 2008 – 2012 đạt
2,74% về số lượng con. Thống kê năm 2013 của Cục Chăn nuôi, cả nước có
khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình và 18.000 trang trại chăn nuôi


tập trung. Với tổng đàn 314,8 triệu con gia cầm, trong đó đàn gà 231,8 triệu
con (hình 1.1) và hơn 38 triệu con gia súc [34; 35].

Hình 1.1. Thống kê số lượng gà qua các năm ở Việt Nam
1.1.2. Hiện trạng chăn nuôi gia cầm ở tỉnh Vĩnh Phúc
(Theo số liệu của Cục thống kê tỉnh tại thời điểm 01/10 từ 2006 đến năm
2012; điều tra, khảo sát của Sở Nông nghiệp &PTNT tháng 9/2012 và tháng

3.000 con trở lên có 93 trang trại (trong đó có 59 cơ sở nuôi gà sản xuất con
giống).
+ Gà thịt qui mô từ 1.000-3.000 con/lứa có 64 hộ, trang trại; qui mô từ 5.000
con/ lứa trở lên có 59 trang trại.


Chăn nuôi gà thả vườn đã phát triển ở nhiều hộ tại các xã trung du,
miền núi, qui mô từ 500 con/lứa trở lên. Chiếm tỷ lệ khá lớn là chăn nuôi qui
mô hộ gia đình từ vài chục con đến vài trăm con.
- Phương thức và thức ăn chăn nuôi: Đã có nhiều trang trại nuôi gà
xây dựng chuồng kín có hệ thống làm mát, điều tiết nhiệt, sử dụng 100% thức
ăn công nghiệp. Chăn nuôi vừa nhốt vừa kết hợp thả vườn và sử dụng thức ăn
công nghiệp có kết hợp với sản phẩm nông nghiệp (ngô, thóc) theo từng giai
đoạn. Chăn nuôi trong nông hộ, nhỏ lẻ sử dụng, tận dụng thức ăn là ngô, thóc.
Vùng chăn nuôi
Đã hình thành vùng chăn nuôi tập trung gà đẻ, gà thịt tại huyện Tam
Dương, Tam Đảo (số lượng gà ở 2 huyện này chiếm 50,3% tổng đàn gà của
tỉnh). Một số xã chăn nuôi gà trọng điểm như thị trấn Hợp Hòa, xã Thanh Vân
(Tam Dương), xã Tam Quan (Tam Đảo) số lượng gà có thời điểm đạt trên 1
triệu con/xã. Khảo sát, thống kê của Sở NN&PTNT tháng 01/2013: Chăn nuôi
gà đẻ qui mô 1.000 con trở lên ở Tam Dương có 661 hộ, trang trại; Tam Đảo
có 132 hộ, trang trại; 2 huyện chiếm 73% tổng số hộ, trang trại nuôi gà đẻ có
qui mô 1.000 con trở lên trong toàn tỉnh [36].

Hình 1.3. Chuồng nuôi gà siêu trứng nhà chị Trần Thị Hoa, xã Hướng
Đạo, Tam Dương


Ứng dụng tiến bộ kỹ thuật và công nghệ
- Giống: Một số giống gà đẻ, gà thịt cao sản đã được nuôi trong các trang

+ Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gia cầm ngày càng tăng, chưa có
biện pháp xử lý hiệu quả [36].
1.1.3. Hiện trạng môi trường ở Tam Dương - Vĩnh Phúc
Tam Dương là huyện trung du của tỉnh Vĩnh Phúc. Với diện tích tự
nhiên là 10.718,55 ha, dân số 95.964 người theo thống kê năm 2009 của tỉnh
Vĩnh Phúc [37], Những ngày đầu tái lập, huyện Tam Dương còn gặp muôn
vàn khó khăn, thách thức do là huyện thuần nông. Kết cấu hạ tầng vừa thiếu,
vừa yếu. Khi đó, cơ cấu kinh tế ngành nông, lâm nghiệp, thủy sản chiếm tỷ
trọng chủ yếu với 65,3%; Tiểu thủ công nghiệp chiếm 18,4%; Thương mại dịch vụ chỉ chiếm 18,4%.
Đến nay, Tam Dương trở thành điểm sáng trong phát triển kinh tế của
tỉnh Vĩnh Phúc và cả nước. Cơ cấu vật nuôi, cây trồng, được mạnh dạn
chuyển đổi; nhân dân tích cực áp dụng các tiến bộ KHKT vào sản xuất.
Huyện đã xây dựng được 3 vùng chăn nuôi tập trung với tổng diện tích 50ha.
Năm 2012, giá trị sản xuất ngành chăn nuôi ước đạt 1000 tỷ đồng, chiếm 68%
tổng giá trị sản xuất nông nghiệp toàn huyện, tăng 10% so với năm 2011. Và
chủ lực, mũi nhọn trong phát triển chăn nuôi của Tam Dương vẫn là chăn
nuôi gia cầm. Đến nay, có thể khẳng định Tam Dương là huyện có số lượng
gia cầm lớn nhất tỉnh (chiếm 1/3 tổng đàn gia cầm toàn tỉnh) [37].
Chăn nuôi ở Tam Dương đã giải quyết cho hàng ngàn lao động, nông
dân có việc làm và thu nhập ổn định, nhiều gia đình từ nghèo khó đã trở thành
những hộ giàu có thực sự. Tam Dương có nguồn thực phẩm phong phú, ổn
định không những cung cấp cho việc tiêu dùng ở Vĩnh Phúc mà thực phẩm ở
đây còn cung cấp tới cả thủ đô Hà Nội. Tam Dương là một huyện tuy không
có nhiều rác thải độc hại phát sinh từ các khu công nghiệp, khu du lịch, nhưng
vấn đề ô nhiễm môi trường tại huyện Tam Dương đã đến mức báo động. Ô
nhiễm môi trường của Tam Dương chủ yếu phát sinh từ các mô hình kinh tế


gắn liền với sản xuất, chế biến nông sản và đặc biệt là chăn nuôi gia súc, gia
cầm. Năm 2013, toàn Huyện hiện có gần 190 trang trại chăn nuôi gia súc, gia

tốt công tác bảo đảm an toàn, vệ sinh môi trường nên tình hình dịch bệnh đã
xảy ra ở nhiều huyện, địa phương trong tỉnh như dịch tai xanh ở lợn tại huyện
Tam Đảo; dịch cúm gia cầm ở huyện Tam Dương; dịch lở mồm long móng ở
xã Hồng Phong (Lập Thạch);… [29; 37].
Với sự vào cuộc quyết liệt của các cấp chính quyền và các ngành chức
năng, trong công tác bảo vệ môi trường, đặc biệt là giảm ô nhiễm môi trường
trong ngành chăn nuôi. Cùng với thực tế ô nhiễm tại các làng, xã nơi các hộ
chăn nuôi đang sinh sống. Nên hộ chăn nuôi hiện nay đã có thay đổi nhận
thức về tác hại của tình trạng ô nhiễm môi trường.
Hiện nay, các phương pháp sử dụng chế phẩm sinh học thân thiện với
môi trường trong xử lý chất thải chăn nuôi. Ngoài việc tạo ra nguồn phân bón
hữu cơ dồi dào cho phát triển nông nghiệp, hạn chế nguồn sâu bệnh, tái chế
các chất phế thải nông nghiệp thành phân bón còn góp phần giảm chi phí sản
xuất. Được khuyến cáo sử dụng rộng rãi trong cộng đồng, góp phần bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững [29].
1.2. Các vấn đề môi trường trong chuồng trại chăn nuôi gà
1.2.1. Thành phần chất thải chăn nuôi
Phân
Phân là sản phẩm loại thải của quá trình tiêu hoá của gia súc, gia
cầm bị bài tiết ra ngoài qua đường tiêu hóa. Phân gia súc, gia cầm là sản
phẩm dinh dưỡng tốt cho cây trồng hay các loại sinh vật khác như cá,
giun… Thành phần hoá học của phân bao gồm:
- Các chất hữu cơ gồm các chất protein, carbonhydrate, chất béo và
các sản phẩm trao đổi của chúng.
- Các chất vô cơ bao gồm các hợp chất khoáng (đa lượng, vi lượng).
- Nước: là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất, chiếm 65 – 80% khối
lượng của phân. Do hàm lượng nước cao, giàu chất hữu cơ cho nên phân là
môi trường tốt cho các vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất hữu cơ



0,86
0,13
Nguồn: Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng, 1997

- Trong phân còn chứa nhiều loại vi sinh vật và ký sinh trùng kể cả có
lợi và có hại. Trong đó, các vi khuẩn thuộc loại Enterobacteriacea chiếm đa
số với các loài điển hình như E.coli, Samonella, Shigella, Proteus,…
Nước tiểu
Nước tiểu gia súc, gia cầm là sản phẩm bài tiết của con vật, chứa
đựng nhiều độc tố, là sản phẩm cặn bã từ quá trình sống của gia súc, khi
phát tán vào môi trường có thể chuyển hoá thành các chất ô nhiễm gây tác
hại cho con người và môi trường.
Thành phần chính của nước tiểu là nước, chiếm 99% khối lượng.
Ngoài ra một lượng lớn nitơ (chủ yếu dưới dạng urê) và một số chất khoáng,
các hormone, creatin, sắc tố, axit mật và nhiều sản phẩm phụ của quá trình


trao đổi chất của con vật... Thành phần nước tiểu thay đổi tùy thuộc loại
gia súc, gia cầm, tuổi, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu.
Trong tất cả các chất có trong nước tiểu, urê là chất chiếm tỷ lệ cao và
dễ dàng bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện có oxy tạo thành khí
amoniac gây mùi khó chịu. Amoniac là một khí rất độc và thường được
tạo ra rất nhiều từ ngay trong các hệ thống chuồng trại, nơi lưu trữ, chế
biến và trong giai đọan sử dụng chất thải. Tuy nhiên nếu nước tiểu gia súc,
gia cầm được sử dụng hợp lý hay bón cho cây trồng thì chúng là nguồn
cung cấp dinh dưỡng giàu nitơ, photpho và các yếu tố khác ở dạng dễ hấp
thu cho cây trồng.
Nước thải
Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm cả nước tiểu, nước tắm gia
súc, rửa chuồng. Nước thải chăn nuôi còn có thể chứa một phần hay toàn bộ

hay chôn lấp theo các quy định về thú y. Chuồng nuôi gia súc bị bệnh, chết
phải được khử trùng bằng vôi hay hóa chất chuyên dùng trước khi dùng để
nuôi tiếp gia súc. Trong điều kiện chăn nuôi phân tán, nhiều hộ gia đình
vứt xác chết vật nuôi bị chết do bị dịch ra hồ ao, cống rãnh, kênh mương…
đây là nguồn phát tán dịch bệnh rất nguy hiểm.
Thức ăn thừa
Thức ăn bị rơi vãi cũng là nguồn gây ô nhiễm, vì thức ăn chứa nhiều
chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy trong môi trường tự nhiên. Khi chúng bị
phân hủy sẽ tạo ra các chất kể cả chất gây mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường
xung quanh, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của gia súc và sức
khỏe con người.
Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y
Các vật dụng chăn nuôi hay thú y bị loại bỏ như bao bì, kim tiêm,
chai lọ đựng thức ăn, thuốc thú y,… cũng là một nguồn quan trọng dễ gây ô
nhiễm môi trường. Đặc biệt các bệnh phẩm thú y, thuốc khử trùng, bao bì
đựng thuốc có thể xếp vào các chất thải nguy hại cần phải có biện pháp xử lý
như chất thải nguy hại.


Khí thải
Chăn nuôi là một ngành sản xuất tạo ra nhiều loại khí thải nhất. Theo
Hobbs và cộng sự (1995), có tới trên 170 chất khí có thể sinh ra từ chăn
nuôi, điển hình là các khí CO2, CH4, NH3, NO2, N2O, NO, H2S, indol,
schatol mecaptan…và hàng loạt các khí gây mùi khác. Hầu hết các khí thải
chăn nuôi có thể gây độc cho gia súc, cho con người và môi trường.
Ơ những khu vực chăn nuôi có chuồng trại thông thoáng kém thường
dễ tạo ra các khí độc ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe vật nuôi, gây bệnh
cho người chăn nuôi và tới sức khỏe của người dân xung quanh khu vực
chăn nuôi. Ơ điều kiện bình thường, các chất bài tiết từ gia súc, gia cầm
như phân và nước tiểu nhanh chóng bị phân giải tạo ra hàng lọat chất khí

cầm
Xử lí chất thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của
vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong chất thải. Cho
đến nay người ta đã xác định được rằng, các vi sinh vật có thể phân huỷ được
tất cả các chất hữu cơ có trong tự nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp
nhân tạo. VSV sống khắp mọi nơi trên trái đất: trong đất, nước, không khí,
tromg hầm mỏ, dưới đáy biển sâu, trên người, động thực vật, hàng hoá, dày,
dép, quần áo,... Ngay cả ở những nơi mà điều kiện sống tưởng chừng hết sức
khắc nghiệt: nhiệt độ cao, áp suất cao, pH rất thấp hoặc rất cao, độ mặn cao
(biển chết) vẫn thấy có sự phát triển của VSV. VSV tuy nhỏ bé nhất trong
sinh giới nhưng năng lực hấp thu và chuyển hoá thức ăn của chúng có thể
vượt xa các sinh vật bậc cao.
Hệ vi sinh vật trong chất thải chăn nuôi gồm nhiều nhóm VSV có hoạt
tính sinh học khác nhau giữ vai trò hết sức quan trọng trong chu trình chuyển
hóa các hợp chất hữu cơ thành các chất mùn mà cây trồng có thể sử dụng
được.


Hình 1.4. Chu trình chuyển hóa cacbon trong tự nhiên
Dưới đây là các nhóm VSV có khả năng phân huỷ các hợp chất phổ
biến, là thành phần chính trong chất thải chăn nuôi gồm xenlulose, tinh bột,
protein và VSV có khả năng ức chế các vi khuẩn gây bệnh đường ruột, vi
khuẩn gây thối [4].
1.3.1. Vi sinh vật phân giải xenluloza

Hình 1.5. Xenlulose
Xenlulose là thành phần chủ yếu trong tế bào thực vật, chiếm tới 50%
tổng số hydratcacbon trên trái đất. Trong vách tế bào thực vật, xenlulose tồn




Promyxo-bacterium, ...[6].
- VK kị khí: Người ta thường gọi quá trình phân giải xenluloza kị khí
là quá trình lên men xenluloza. Điển hình là VK trong khu hệ VSV trong dạ
cỏ của động vật nhai lại: Ruminococcus flavofeciens, R. albus, R. parvum,


Bacteroides

succinpgenes,

Butyrivibrio

fibriosolvens,

Clostridium

cellobioparum, Cillobacterium cellosolvens,...[12; 20].
- XK: Là một nhóm VK đặc biệt, Gram dương, hiếu khí, tế bào đặc
trưng bởi sự phân nhánh, thường có mặt quanh năm trong tất cả các loại đất.
XK phân giải xenluloza được phân lập từ các mẫu đất, mùn rác, mẫu mùn: ở
những nơi có chứa xenluloza. Các nhóm XK phân giải xenluloza:
Micromonospora, Proactinomyces, Nocardia, Actinomyces, Streptomyces,
Streptosporangium, Thermomonospora, Thermoactinomyces,...[14; 21].
- Nấm: Có rất nhiều loài nấm phân giải xenluloza mạnh, nhưng phần
lớn chúng thường phân huỷ xenluloza khi độ ẩm cao và ở nhiệt 20 - 30 0C, pH
trong khoảng từ 3,5-6,6. Các chủng nấm có khả năng sinh tổng hợp xenlulaza
cao: Trichoderma, Fusarium, Chaetomium, Aspergillus, Phanerochaete,
Penicilium, Verticilium,... [27].
Nhiều loại nấm, vi khuẩn và xạ khuẩn có khả năng phân giải xenluloza.

cereus.
Khả năng sinh amilaza của nấm mốc là mạnh nhất trong các nhóm vi
sinh vật. Các giống nấm mốc điển hình có khả năng phân giải tinh bột mạnh
đó là: Aspergillus (A. niger, A. awamori, A. oryzae). Rhizopus (R. delemar, R.
niveus..). Xạ khuẩn cũng là một nhóm vi sinh vật có khả năng sinh amilaza
mạnh, trong đó Streptomyces là nhóm giữ vị trí tiên phong sinh amilaza (S.
limosus, S. aurefaciens, S. praecox ....). Nấm men là vi sinh vật ít thấy có khả
năng tổng hợp amilaza. Tuy nhiên, gần đây cũng đã có nhiều công bố về nấm
men có khả năng thủy phân tinh bột ( Candida antaritica, lipomyces,. ..) [5;
19].