HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BÙI HOÀNG ANH

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ XÃ
HỘI CỦA PHƯƠNG THỨC CHĂN NUÔI LỢN SỬ DỤNG
ĐỆM LÓT SINH HỌC TẠI HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2015


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BÙI HOÀNG ANH

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ XÃ
HỘI CỦA PHƯƠNG THỨC CHĂN NUÔI LỢN SỬ DỤNG
ĐỆM LÓT SINH HỌC TẠI HÀ NAM

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 60.44.03.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGÔ THẾ ÂN

HÀ NỘI, NĂM 2015


LỜI CAM ĐOAN

Tác giả luận văn

Bùi Hoàng Anh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục bảng

v

Danh mục biểu đồ

vi


Yêu cầu của đề tài

3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

1.1 Hiện trạng phát triển chăn nuôi quy mô nông hộ tại Việt Nam

4

1.2 Chất thải chăn nuôi và các vấn đề về môi trường

5

1.2.1 Thành phần, tính chất của chất thải chăn nuôi

5

1.2.2 Ảnh hưởng của chăn nuôi đến chất lượng môi trường

8

1.3 Thực trạng xử lý chất thải trong hoạt động chăn nuôi

10

1.4 Nghiên cứu ứng dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn


2.3 Nội dung nghiên cứu

21

2.4 Phương pháp nghiên cứu

21

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iii


2.4.1 Phương pháp phỏng vấn nông hộ

21

2.4.2 Phương pháp đánh giá sự tăng trọng và hiệu quả kinh tế chăn nuôi
lợn thịt

22

2.4.3 Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm

24

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu

26


3.2.3 Sự khác biệt của một số chỉ tiêu môi trường khí giữa chuồng nuôi
bằng đệm lót sinh học và đối chứng

37

3.2.4 Chất lượng nước ngầm khu vực chăn nuôi lợn

42

3.3 Khả năng sinh trưởng của lợn và hiệu quả kinh tế chăn nuôi trên đệm
lót sinh học

45

3.3.1 Khả năng tăng trưởng của lợn nuôi trên nền đệm lót sinh học

45

3.3.2 Tiêu tốn thức ăn của đàn lợn thí nghiệm

48

3.3.3 Ước tính hiệu quả kinh tế của lợn nuôi trên đệm lót sinh học

48

3.4 Giải pháp nhằm phát triển, mở rộng mô hình chăn nuôi bằng đệm lót sinh

50



Page iv


DANH MỤC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Số lượng đầu gia súc, gia cầm được nuôi năm 2013 và 2014 ở nước ta

4

1.2

Tổng lượng CTR hàng năm từ vật nuôi ở Việt Nam từ 2011-2013

6

1.3

Lượng phân lợn thải ra thay đổi theo lứa tuổi

7

1.4


Giá trị sản xuất phân theo khu vực kinh tế của tỉnh Hà Nam

28

3.2

Tổng hợp kết quả sử dụng ĐLSH từ năm 2010-2014 tại tỉnh Hà Nam

31

3.3

Sự biến đổi nhiệt độ ở đệm lót qua các tháng nuôi

36

3.4

Nhiệt độ, độ ẩm và một số khí độc trong chuồng nuôi

38

3.5

Nồng độ một số thành phần hóa học và VSV của nước ngầm trong hai lô

43

3.6


Nồng độ khí CO2 trong chuồng nuôi qua các tháng theo dõi

40

3.2

Nồng độ NH3 trong khí chuồng nuôi qua các tháng theo dõi

42

3.3

So sánh tăng trọng giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng

46

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ADG

Tăng trọng trung bình gam/ngày

Bộ NN&PTNT

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn


Quy chuẩn Việt Nam

TTTA

Tiêu tốn thức ăn

TN

Thí nghiệm

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

VK

Vi khuẩn

VSV

Vi sinh vật

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii

groups decreased the amount of poisonous gas in the air pigsty than control
group significantly (P
5,2 triệu con bò; 26,7 triệu con lợn và 317,7 triệu gia cầm.
Với số lượng vật nuôi như trên, cũng theo ước tính của CCN, chúng sẽ thải
ra khoảng 85 triệu tấn phân. Hiện nay, chất thải chăn nuôi được xử lý bằng 3 biện
pháp chủ yếu: ủ làm phân chuồng; công nghệ khí sinh học (biogas) và xử lý bằng
các đệm lót sinh học… Trong đó , việc ứng dụng đệm lót sinh học trong chăn
nuôi tuy mới mẻ nhưng đã phát triển tương đối nhanh. Theo kết quả khảo sát của
Cục Chăn nuôi (2014), tính đến tháng 11 năm 2013, cả nước có 40/63 tỉnh/TP có
mô hình áp dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi, với 752 trang trại và 61.449 hộ
gia đình với tổng diện tích là 5,47 triệu m2 đệm lót sinh học, trong đó có 691 trang
trại gà (91,89% trang trại), 57.755 hộ gia đinh (94,04% hộ gia đình) với 5.400.378
m2 chuồng nuôi, chiếm 98,72% diện tích sử dụng đệm lót sinh học; 28 trang trại
chăn nuôi lợn, 3.658 hộ với tổng diện tích 69.961 m2 đệm lót (1,3% diện tích).
Ngoài ra trên cả nước có 9 trang trại và 10 hộ chăn nuôi vịt với tổng diện tích
3100 m2 chuồng nuôi, 2 trang trại và 25 hộ chăn nuôi chim cút áp dụng đệm lót
sinh học, bước đầu cho kết quả khả quan.
Về mặt kinh tế, đây là một công nghệ đưa lại hiệu quả cao nhờ tiết kiệm
được 80% nước dùng (chỉ dùng nước cho uống và phun giữ ẩm), tiết kiệm được
60% sức lao động chăn nuôi (không phải tắm cho gia súc, không phải rửa chuồng
và dọn phân), tiết kiệm được khoảng 10% thức ăn (nhờ lợn ăn được nguồn vi sinh
vật sinh ra trong đệm lót). Lượng thức ăn bổ sung này không những cung cấp thêm
protein chất lượng cao về dinh dưỡng cho lợn, nó còn là một nguồn probiotic có tác
dụng kích thích tiêu hóa và kích thích vi sinh vật có lợi trong đường ruột phát triển,
giảm thiểu được chi phí thuốc thú y (do lợn ít khi bị bệnh và chết). Theo tính toán,
mỗi con lợn thịt chăn nuôi theo công nghệ này ở Trung Quốc tiết kiệm được khoảng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


450.000 VNĐ. Đó là chưa tính đến khả năng bán được các sản phẩm chăn nuôi sinh

người dân nước ta. Sối đầu vật nuôi của nước ta gần đây được thể hiện qua bảng sau.
Bảng 1.1. Số lượng đầu gia súc, gia cầm được nuôi năm 2013 và 2014 ở nước ta
Đơn vị tính 1/10/2013 1/10/2014 Tăng giảm

% so
2014/2013

Tổng số trâu

Con

2,559,539 2,511,909

Tổng số bò

Con

5,156,727 5,234,298

77,571 101.50

Tổng số lợn

Con

26,264,408 26,761,577

497,168 101.89

Tổng số gia cầm

ổn định, phụ thuộc vào các nhà cung cấp, thiếu các tổ chức hoạt động tập thể, thiếu
vốn cộng thêm sự biến động của giá cả đầu ra đã làm cho các hộ chăn nuôi vẫn phải
đối mặt với nhiều thách thức và rủi ro rất cao.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4


Một vài năm trở lại đây, do diễn biến tình hình dịch bệnh phức tạp, giá đầu
vào cao, đầu ra không ổn định, thiếu vốn nên nhiều người chăn nuôi nhỏ bỏ chuồng
làm cho tỷ lệ chăn nuôi nhỏ lẻ giảm từ mức 70 - 75% xuống còn 50 - 55%. Nhưng
tính trung bình, tỷ lệ các hộ chăn nuôi theo phương thức nông hộ vẫn dẫn đầu cả về
số lượng đầu gia súc và tổng sản lượng thịt (Trần Bá Nhân, 2013).
Theo tác giả Nguyễn Đăng Vang (Hội chăn nuôi), sở dĩ chăn nuôi nông hộ
luôn chiếm tỷ lệ cao trong cơ cấu chăn nuôi vì nó tận dụng được nguồn phụ phẩm
nông nghiệp, đất đai, công lao động nhàn rỗi và nguồn vốn tự có nên không thể phủ
nhận vai trò vô cùng to lớn của phương thức chăn nuôi này (Đình Tú và Thạch Bình,
2011). Bên cạnh việc đề xuất các chính sách hỗ trợ cho chăn nuôi phát triển ổn định
hơn, chúng ta cần hỗ trợ cho họ một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả
chăn nuôi và giảm ô nhiễm môi trường, đó là một trong những định hướng quan
trọng của ngành chăn nuôi trong thời gian qua.
1.2. Chất thải chăn nuôi và các vấn đề về môi trường
1.2.1. Thành phần, tính chất của chất thải chăn nuôi
Chăn nuôi được xác định là một trong những ngành thải ra môi trường chất
thải lớn nhất, đó là sự hỗn tạp các chất thải ở dạng rắn, lỏng hoặc khí … (Bùi Hữu
Đoàn, 2011). Theo tính toán của FAO, ngành chăn nuôi của thế giới phát thải tới
18% tổng số khí nhà kính quy đổi theo CO2. Trong đó, khoảng 65% lượng NO,
37% lượng CH4 và 64% lượng NH3. Đây là những chất phát thải chính gây hiệu ứng
nhà kính. Dự báo trong các năm tới lượng khí thải từ chăn nuôi sẽ tiếp tục gia tăng

Lợn (ngàn con)
Chất thải rắn BQ/năm
(ngàn tấn)
Gia cầm (ngàn con)
Chất thải rắn BQ/năm
(ngàn tấn)
Ngựa (ngàn con)
Chất thải rắn BQ/năm
(ngàn tấn)
Dê, cừu (ngàn con)
Chất thải rắn BQ/năm
(ngàn tấn)
Hươu, nai (ngàn con)
Chất thải rắn BQ/năm
(ngàn tấn)
Tổng chất thải rắn
(triệu tấn/năm)

Lương phân thải
bình quân

Năm 2011

Năm 2012

15 (kg/con/ngày)

2.712,03

2.658,01


19.170,83

322.568,90

310.745,00

314.755,00

23.547,53

22.684,40

22.977,12

88,07

83,76

79,01

128,58

122,29

115,35

1.197,20

1.343,63


0,2 (kg/con/ngày)

4 (kg/con/ngày)

1,5 (kg/con/ngày)

2,5 (kg/con/ngày)

Năm 2013

Nguồn: Bùi Hữu Đoàn, 2011
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


- Phân gia súc:
Lượng phân gia súc thải ra trong một ngày đêm phụ thuộc vào giống, loại,
tuổi, khẩu phần ăn, trọng lượng gia súc và phương thức chăn nuôi.
Theo Vũ Đình Tôn và cộng sự, 2010, lợn ở các lứa tuổi khác nhau thì thải ra
lượng phân khác nhau (Bảng 1.3).
Bảng 1.3. Lượng phân lợn thải ra thay đổi theo lứa tuổi
STT

Loại lợn

Mức thức ăn tiêu thụ

Lượng phân thải


60 – xuất chuồng

2,3

1,07

5

Nái chửa kỳ I và chờ phối

1,86

0,8

6

Nái chửa kỳ II

1,86

0,88

7

Nái nuôi con

3,7

1,62

Lợn < 10 kg

0,3 – 0,7

Lợn 15-45 kg

0,7 – 2,0

Lợn 45-100 kg

2,0 – 4,0
Nguồn: Hill D.T; Toller D. H (1982)

Thành phần của nước thải rất phong phú, chúng bao gồm các chất rắn ở dạng
lơ lửng, các chất hòa tan hữu cơ hay vô cơ, trong đó nhiều nhất là các hợp chất chứa
nitơ và photpho. Nước thải chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật, ký sinh trùng,
nấm, nấm men và các yếu tố gây bệnh sinh học khác. Do ở dạng lỏng và giàu chất
hữu cơ nên khả năng bị phân hủy vi sinh vật rất cao. Chúng có thể tạo ra các sản
phẩm có khả năng gây ô nhiễm cho cả môi trường đất, nước và không khí.
1.2.1.3. Khí thải
Chăn nuôi là một ngành sản xuất tạo ra nhiều loại khí thải nhất, 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 (Vũ Chí Cương, 2010).
Khí thải chăn nuôi phát sinh từ 3 nguồn chính:
- Khí thải từ hệ thống chuồng trại chăn nuôi
Lượng phát thải các khí ô nhiễm từ chuồng nuôi phụ thuộc một số yếu tố:
loại hình chăn nuôi (ví dụ chăn nuôi lợn sinh sản, lợn thịt hay bò sữa, bò cày kéo,
gia cầm, thủy cầm…) trình độ quản lý, cách thu gom (thu phân rắn chung hay tách
khỏi chất thải lỏng) và dự trữ phân (mương dẫn, hầm chứa chất thải…), mức độ

(Nguyễn Xuân Nguyên và cs, 2004). Nếu không có biện pháp xử lý ô nhiễm môi
trường không khí do chăn nuôi thì mùi hôi thối, ruồi, muỗi và các loại sinh vật gây
bệnh truyền nhiễm khác sẽ phát sinh ngày càng nhiều và ảnh hưởng đến sức khỏe
con người, gây nguy cơ bùng phát dịch bệnh đối với cả người và động vật (Đào Lệ
Hằng, 2009).
Ảnh hưởng đến môi trường nước
Chăn nuôi thải ra nước thải có chứa nhiều mầm bệnh nguy hiểm. Theo
nghiên cứu của nhiều tác giả, (Nguyễn Quang Khải, 2006) trong phân và nước thải,
vi trùng gây bệnh đóng dấu Erysipelothrix insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella
74 – 108 ngày, Samonella 6 – 7 tháng, virus lở mồm long móng trong nước thải là
100 – 120 ngày (Nguyễn Quang Khải, 2006). Riêng các loại vi trùng nha bào
Bacillus antharacis có thể tồn tại đến 10 năm, Bacillus tetani có thể tồn tại 3 – 4
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 9


năm. Trứng giun sán với các loại điển hình như Fasciola hepatica, Fasciola gigantica,
Fasciola buski, Ascarisum, Oesphagostomum sp, Trichocephalus dentatus có thể phát triển
đến giai đoạn gây nhiễm sau 6 – 8 ngày và tồn tại 5 – 6 tháng. Các vi trùng tồn tại lâu trong
nước ở vùng nhiệt đới là Samonella typhi và Samonellaparatyphi, E. Coli, Shigella,
Vibrio comma, gây bệnh dịch tả. Một số loại vi khuẩn có nguồn gốc từ nước thải
chăn nuôi có thể tồn tại trong động vật nhuyễn thể thuỷ sinh, có thể gây bệnh cho
con người khi ăn sống các loại sò, ốc hay các thức ăn nấu chưa được chín kĩ
Branscheid W và cs, 1987)
Bảng 1.5 Một số chỉ tiêu của nước thải chăn nuôi lợn
Chỉ tiêu

Đơn vị


680 –1200

Ptổng

mg/l

36 – 72

Ntổng

mg/l

220 – 460

Dầu mỡ

mg/l

5 – 58

Nguồn: Trương Thanh Cảnh và ctv, 1997, 1998
1.3. Thực trạng xử lý chất thải trong hoạt động chăn nuôi
Theo kết quả thống kê năm 2010, cả nước có khoảng 8.500.000 hộ có
chuồng trại chăn nuôi quy mô hộ gia đình; khoảng 18.000 trang trại chăn nuôi tập
trung. Các trang trại chăn nuôi tập trung quy mô lớn phần lớn có hệ thống xử lý chất
thải với các loại công nghệ khác nhau, nhưng hiệu quả xử lý chưa triệt để. Chăn
nuôi hộ gia đình mới có khoảng 70% tương ứng với khoảng 5.950.000 hộ có
chuồng trại chăn nuôi, trong đó mới có khoảng 8,7% hộ chăn nuôi có công trình khí
sinh học (hầm Biogas). Tỷ lệ hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh cũng
chỉ chiếm khoảng 10%. Còn khoảng 23% số hộ chăn nuôi không xử lý chất thải vật

mẫu điều

Chăn nuôi nông hộ
Số lượng

Tỷ lệ %

tra

mẫu điều
tra

Tỷ
lệ %

Có đánh giá tác động môi trường

1.047

2,8

Có cam kết BVMT

5.098

13,8

36.599

0,6


Nguồn: Báo cáo CCN: công tác BVMT trong chăn nuôi của 55 tỉnh/thành phố,
2009.
Do nhiều nguyên nhân khiến công tác bảo vệ môi trường trong hoạt động
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11


chăn nuôi vẫn còn nhiều mặt tiêu cực, tình trạng gây ô nhiễm môi trường của một
số cơ sở chăn nuôi lớn và chăn nuôi trong khu dân cư vẫn chưa được khắc phục triệt
để và có chiều hướng gia tăng (Barnett J. và cs, 2001).
Theo báo cáo lực lượng Cảnh sát PCTP về môi trường, từ năm 2010 đến nay
đã phát hiện và xử lý 288 vụ vi phạm pháp luật về môi trường trong lĩnh vực chăn
nuôi tập trung, sản xuất thức ăn chăn nuôi; xử phạt 6,167 tỉ đồng. Các vi phạm về
bảo vệ môi trường chủ yếu trong lĩnh vực này là: xả nước thải, khí thải vượt tiêu
chuẩn, quản lý chất thải nguy hại không đúng quy định, vi phạm về hồ sơ thủ tục
môi trường và thực hiện không đúng, đầy đủ các nội dung cam kết trong báo cáo
bảo cáo đánh giá tác động môi trường, cam kết BVMT.
1.4.Nghiên cứu ứng dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
Mô hình chăn nuôi lợn sử dụng đệm lót sinh học hoặc đệm lót lên men
(fermentation bed) là một loại hình chăn nuôi được tìm thấy tương đối phổ biến ở
Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc (Ekkel E.D và cs, 2003),. Nhiều công trình
nghiên cứu xung quanh đối tượng này đều chỉ ra những ưu điểm và hạn chế của mô
hình chăn nuôi trên đệm lót lên men (Bicudo J.R và cs, 2000). Ưu điểm chính của
mô hình này bao gồm:
- Giảm ô nhiễm môi trường (giảm mùi, nước thải, v.v.)
- Tiết kiệm nhân lực (không phải vệ sinh chuồng trại)
- Tiết kiệm nước (không phải rửa chuồng)

cho hệ vi sinh vật hoạt động hiệu quả thông qua quá trình phân hủy chất hữu cơ.
Thành phần, số lượng và chất lượng các chủng vi sinh vật có sự khác biệt tùy thuộc
và từng nước, từng sản phẩm và đối tượng vật nuôi (Beattie V.E. và cs, 1995),
Tuy nhiên, cho đến nay, các nghiên cứu có tính hệ thống làm minh chứng về
hiệu quả môi trường kinh tế xã hội của đệm lót sinh học là rất hiếm gặp. Có thể nói
rằng, gần như không thể tìm được các ấn phẩm nào bằng tiếng Anh trong các tạp
chí khoa học quốc tế về tác động tổng hợp của các chỉ tiêu môi trường đất, nước,
không khí và các hiệu quả kinh tế xã hội do đệm lót sinh học tạo ra.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Chăn nuôi lợn hiện nay ở nước ra đã và đang phát triển mạnh cả về số lượng
trang trại, quy mô đầu lợn, chất lượng con giống và phương thức chăn nuôi. Theo
kết quả thống kê của Cục chăn nuôi năm 2010, cả nước có khoảng 8.500.000 hộ có
chuồng trại chăn nuôi quy mô hộ gia định; khoảng 18.000 trang trại chăn nuôi tập
trung. Đa số các trang trại và chuồng nuôi nằm trong khu vực dân cư nên mức độ ô
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 13


nhiễm khá cao. Mức độ ô nhiễm môi trường tại các cơ sở chăn nuôi tập trung và các
địa phương có chăn nuôi lợn phát triển là rất trầm trọng. Thực tế nhiều nơi các chất
thải rắn, chất thải lỏng và đặc biệt là nước thải từ bể khí sinh học đều được người
chăn nuôi cho chảy thẳng ra cống rãnh, ao hồ, sông suối. Nguồn ô nhiễm từ hoạt
động chăn nuôi chủ yếu là từ phân thải, nước tiểu và nước rửa chuồng từ các
chuồng nuôi. Đặt trưng cơ bản của nước thải chăn nuôi là có hàm lượng chất rắn lơ
lửng (SS), chất hữu cơ (thể hiện bởi COD và BOD5), các hợp chất nito (NH4 – N và
N – Tổng) rất cao (Hoàng Đức Liên, Tống Ngọc Tuấn, 2000). Trên thực tế phân
thải của các loại vật nuôi thường được trộn lẫn cùng với nước tiểu và nước rửa
chuồng trại. Do đó, nồng độ các hợp chất nito (Tổng Nito Kjendhal) nằm trong
khoảng 1.500 – 15.200 mg/L, của phôt pho là từ 70 – 1.750 mg/L (A. Muder, 2003;