ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------

NGUYỄN THỊ THƢƠNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TRO BAY VÀ ACID SUNFURIC
TỚI SỰ PHÁT THẢI AMONIAC VÀ VI SINH VẬT
KHI BỔ SUNG VÀO ĐỆM LÓT SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo:

Chính quy

Chun ngành:

Cơng nghệ sinh học

Khoa:

CNSH - CNTP

Khóa học:

2013 – 2017

Thái nguyên – năm 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------

NGUYỄN THỊ THƢƠNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TRO BAY VÀ ACID SUNFURIC
TỚI SỰ PHÁT THẢI AMONIAC VÀ VI SINH VẬT
KHI BỔ SUNG VÀO ĐỆM LÓT SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo:

Chính quy

Chun ngành:

Cơng nghệ sinh học

Lớp:

K45 - CNSH

Khoa:

CNSH - CNTP

Khóa học:

2013 – 2017


Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. Bùi Tuấn Hà
TS. Nguyễn Xuân Vũ

Thái nguyên – năm 2017


i

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành khóa luận, em nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ
của mọi người.
Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu nhà
trường Đại học nơng lâm, cùng tồn thể các thầy cô trong khoa Công nghệ
sinh học – Công nghệ thực phẩm đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian
thực tập và làm khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn ThS. Bùi Tuấn Hà đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện
khóa luận tốt nghiệp này.
Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè, người thân
ln quan tâm, động viên, chia sẻ và giúp đỡ em trong thời gian học tập tại
trường để em có thể hồn thành tốt khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 19 tháng 05 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thƣơng


ii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi .............................. 13
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của tro bay theo vùng miền ........................... 21
Bảng 2.3: Một số những chất men bổ sung trong chăn nuôi được sản xuất
và nhập khẩu .................................................................................... 28
Bảng 3.1. Thiết bị và dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu .................................. 33
Bảng 3.2. Hóa chất sử dụng cho nghiên cứu ................................................... 34
Bảng 3.3: Các cơng thức thí nghiệm ............................................................... 36
Bảng 3.4. Thành phần môi trường LB ............................................................. 38
Bảng 4.1: Kết quả khi xử lí NH3 trong đệm lót sinh học bằng tro bay ........... 43
Bảng 4.2: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay tới hàm lượng vi
khuẩn hiếu khí tổng số của đệm lót sinh học .................................. 45
Bảng 4.3: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay tới hàm lượng nitơ
tổng số.............................................................................................. 46
Bảng 4.4: Kết quả nghiên cứu khi xử lí NH3 bằng acid sunfuric .................... 48
Bảng 4.5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của acid sunfuric tới hàm lượng
vi khuẩn hiếu khí tổng số................................................................. 49
Bảng 4.6: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của acid sunfuric tới hàm lượng
nitơ tổng số ...................................................................................... 51


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1: Sơ đồ thí nghiệm ....................................................................................... 35
Hình 3.2. Sơ đồ pha lỗng mẫu lỏng theo dãy thập phân ......................................... 39
Hình 3.3. Sơ đồ pha lỗng mẫu cấy lên đĩa thạch..................................................... 39

Hình 4.1: Kết quả khi xử lí NH3 trong đệm lót sinh học bằng tro bay ..................... 44
Hình 4.2: Hàm lượng vi khuẩn hiếu khí/g đệm lót ................................................... 45
Hình 4.3: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay tới hàm lượng nitơ tổng số .. 47
Hình 4.4: Kết quả nghiên cứu khi xử lí NH3 bằng acid sunfuric .............................. 48
Hình 4.5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của acid sunfuric tới hàm lượng vi khuẩn
hiếu khí tổng số.......................................................................................... 50
Hình 4.6: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của acid sunfuric tới hàm lượng nitơ tổng số..... 51


iv

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Tên thuật ngữ viết tắt

Nghĩa đầy đủ của thuật ngữ

ATSH

An toàn sinh học

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Nhu cầu oxy hóa học

CFU


Colony Forming (đơn vị khuẩn lạc)

CT

Cơng thức

FA

Tro bay

KSH

Khí sinh học

KST

Kí sinh trùng


v

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ...................................................... iv
MỤC LỤC.................................................................................................................. v
Phần 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1

1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................... 2
1.2.1. Mục đích của đề tài ........................................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu của đề tài ............................................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................. 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................... 3
Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ................................................................................... 4
2.1.1. Cơ sở lí luận ...................................................................................................... 4
2.1.2. Đệm lót sinh học ............................................................................................... 6
2.1.3. Lịch sử của đệm lót sinh học ............................................................................ 7
2.1.4. Ưu điểm và nhược điểm khi dùng đệm lót sinh học ......................................... 8
2.1.5. Vai trị của vi sinh vật trong lớp đệm lót ........................................................ 11
2.2.Tổng quan về NH3 .............................................................................................. 13
2.2.1. Tính chất của NH3 ........................................................................................... 14
2.2.2. Ảnh hưởng của NH3 ....................................................................................... 14
2.2.3. Cơ chế sinh NH3 ............................................................................................. 16
2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới hàm lượng NH3...................................................... 17
2.2.5.Các phương pháp xử lí NH3 trong chuồng ni .............................................. 17
2.3. Tro bay ............................................................................................................... 20


vi
2.3.1. Khái niệm ........................................................................................................ 20
2.3.2. Thành phần...................................................................................................... 21
2.3.3. Các thành phần hóa học của tro bay ............................................................... 21
2.3.4. Phân loại.......................................................................................................... 22
2.3.5. Ứng dụng của tro bay...................................................................................... 22
2.4. Acid sunfuric (H2SO4) ....................................................................................... 23

2.4.1. Tính chất của acid sunfuric ............................................................................. 23
2.4.2.Ứng dụng ......................................................................................................... 24
2.4.3. Giảm phát thải NH3 bằng cách thêm acid sunfuric ......................................... 25
2.5. Tình hình nghiên cứu và xử lí chất thải chăn nuôi trong nước và trên thế giới 25
2.5.1. Tình hình nghiên cứu và xử lí chất thải chăn ni trong nước ....................... 25
2.5.2. Tình hình nghiên cứu và xử lí chất thải chăn ni trên thế giới ..................... 29
Phần 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 33
3.1. Đối tượng, vật liệu và phạm vi nghiên cứu ....................................................... 33
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 33
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 33
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ...................................................... 33
3.3. Vật liệu, dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng .................................................. 33
3.4. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 34
3.5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 34
3.5.1. Phương pháp lấy và xử lí mẫu ........................................................................ 34
3.5.2. Thiết kế thí nghiệm ......................................................................................... 36
3.5.3. Phân tích hàm lượng NH3 phát thải................................................................. 36
3.5.4.Phương pháp phân tích vi sinh vật tổng số ...................................................... 37
3.5.5. Phương pháp phân tích Nitơ tổng số .............................................................. 40
3.5.6. Phương pháp xử lí số liệu ............................................................................... 42
Phần 4.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................... 43
4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay khi bổ sung vào đệm lót sinh học . 43
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của acid sunfuric khi bổ sung vào đệm lót sinh học ........... 47


vii
Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 53
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 53
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 55


PHỤ LỤC


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Việt Nam là nước nông nghiệp, trong thời kỳ đổi mới ngành chăn ni
có những bước phát triển nhanh chóng, mơ hình trang trại chăn ni tập trung
được nhân rộng trong tồn quốc. Mỗi năm cả nước có khoảng 60 triệu tấn
chất thải vật ni, trong đó chỉ có khoảng 50% được xử lý, số cịn lại được sử
dụng trực tiếp bón cho cây trồng hoặc làm thức ăn cho cá. Do chỉ tập trung
đầu tư để nâng cao năng suất và chất lượng vật nuôi, phần nhiều các trang trại
chưa chú trọng đến công tác kiểm soát, quản lý chất thải nên làm phát sinh
dịch bệnh, tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng và ảnh hưởng trực tiếp đến
việc phát triển bền vững của ngành chăn ni. Tại nhiều địa phương người
dân cịn coi chất thải chăn ni là phân bón, khơng quan tâm đến việc xử lý
hoặc nếu có cũng chỉ ủ đống để chờ bón cho cây trồng theo mùa vụ. Đây là
một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường và lây truyền các dịch
bệnh cho người, vật nuôi và cây trồng [16].
Số liệu từ Viện Chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn)
cho thấy: nồng độ khí H2S và NH3 (hai chất khí thải độc trong môi trường)
trong chất thải chăn nuôi cao hơn mức cho phép khoảng 30-40 lần, gây mùi
hơi thối, rất khó chịu. Tổng số vi sinh vật, bào tử nấm và trứng giun sán… cao
hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép. Chất thải chăn nuôi cũng tác
động trực tiếp đến mơi trường và sức khỏe con người. Đây chính là nguyên
nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa [45].
Một số biện pháp xử lý ơ nhiễm đã và đang sử dụng như thu gom

chất thải, dọn chuồng hàng ngày, sử dụng bể biogas, ủ phân, làm thức ăn cho


2

cá... đã phần nào giải quyết được vấn đề quản lý phân và chất thải chăn nuôi.
Tuy nhiên vấn đề ơ nhiễm mùi và các khí thải độc hại thì vẫn chưa được giải
quyết triệt để.
Vì vậy, việc đề xuất các giải pháp cải thiện môi trường trang trại chăn
nuôi gia cầm là cần thiết, đáp ứng được xu thế phát triển và bảo vệ mơi trường.
Hiện nay đệm lót sinh học đã được sử dụng rất phổ biến trong ngành
chăn ni bởi những lợi ích to lớn mang lại cho người chăn nuôi để giải quyết
những vấn đề nan giải từ trước đến nay như ô nhiễm môi trường, bệnh tật, chi
phí làm vệ sinh chuồng trại, chi phí xử lí chất thải [14].
Từ những yêu cầu cấp bách của việc bảo vệ môi trường chăn nuôi nông
nghiệp chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài"Nghiên cứu ảnh hưởng của
tro bay và acid sunfuric tới sự phát thải amoniac và vi sinh vật khi bổ sung
vào đệm lót sinh học", nhằm tìm ra giải pháp xử lí chất thải chăn ni có
hiệu quả, bảo vệ mơi trường.
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu được sự ảnh hưởng của tro bay và acid sunfuric tới sự phát
thải amoniactrong khơng khí.
Nghiên cứu được sự ảnh hưởng của tro bay và acid sunfuric tới vi sinh
vật trong đệm lót sinh học.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
Đánh giá được ảnh hưởng của tro bay và acid sunfuric tới sự phát thải
amoniac trong khơng khí.
Đánh giá ảnh hưởng của tro bay và acid sunfuric tới hàm lượng N tổng
số trong đệm lót.

Đánh giá ảnh hưởng của tro bay và acid sunfuric tới hàm lượng vi sinh
vật trong đệm lót.


3

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp nguồn tài liệu khoa học phục
vụ cho nghiên cứu và giảng dạy.
Cung cấp thông tin về ảnh hưởng của tro bay và acid sunfuric tới lượng
phát thải amoniac và vi sinh vật trong đệm lót sinh học đối với phương thức
chăn nuôi nông hộ và tác động đến môi trường chăn nuôi.
Kết quả nghiên cứu là nguồn tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu
thuộc cùng lĩnh vực liên quan.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề xuất ra phương pháp xử lý chuồng ni an tồn, tốt cho mơi
trường, giảm lượng NH3 phát thải trong khơng khí và giảm gây bệnh cho
vật nuôi, tới sức khỏe của người lao động tại chuồng.


4

Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở lí luận
2.1.1.1. Chất thải chăn ni
Ở nước ta hiện nay, mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn
chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải

lỏng (phân lỏng, nước tiểu, chất rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50%
lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả
thẳng ra tựnhiên hoặc sử dụng không qua xử lý. Một phần khơng nhỏ trong số
đó là chất thải chăn ni gia súc, gia cầm. Đây là những tác nhân gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng.
2.1.1.2. Đặc tính của chất thải chăn nuôi
Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân. Phân gồm các thành phần là
những dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thốt khỏi sự
tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa (chất xơ, protein khơng tiêu hóa được, axit
amin thốt khỏi sự hấp thu…). Các khống chất dư thừa mà cơ thể khơng sử
dụng được như P2O5, K2O, CaO, MgO… phần lớn xuất hiện trong phân.
Ngồi ra, cịn có các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin…) các mơ
tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngồi, các
chất dính vào thức ăn (tro, bụi…) các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay
trong ruột bị tống ra ngồi… Lượng phân mà vật ni thải ra thay đổi theo
lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào thức ăn và thể trọng mà ta tính được
lượng phân [33].


5

2.1.1.3. Chất thải chăn nuôi và nguy cơ ô nhiễm môi trường
Chất thải chăn nuôi: Là chất thải ra trong q trình chăn ni, gồm ba
dạng chủ yếu: Chất thải rắn (bao gồm chủ yếu là phân, chất độn chuồng, thức
ăn thừa và đôi khi là xác gia súc, gia cầm chết hàng ngày); chất thải lỏng (bao
gồm nước rửa chuồng, nước tắm cho vật nuôi, nước tiểu, một phần phân);
chất thải bán lỏng (gồm cả chất thải rắn và chất thải lỏng).
Nguy cơ ơ nhiễm mơi trường:
- Ơ nhiễm do kim loại nặng: Các nguyên tố vi lượng, kim loại nặng,
vật ni khơng tiêu hố hết bài tiết ra ngồi theo đường phân làm thối hố

đất, ức chế hoạt động của VSV, ơ nhiễm nước ngầm, tích tụ trong nội tạng
người và vật nuôi là nguyên nhân gây các loại bệnh tật.
- Ơ nhiễm do khí độc: Trong phân, nước thải của lợn có khoảng 40 loại
khí độc khác nhau sinh ra từ quá trình thối rữa thức ăn thừa và xác động thực
vật do hoạt động sống của vi khuẩn yếm khí. Các khí thải H2S, NH3, CH4,
CO2, N2O...gây mùi hơi thối khó chịu, kích thích trung khu hơ hấp của người
và vật ni, có thể gây ngộ độc hoặc tử vong.
- Ô nhiễm do vi sinh vật và ký sinh trùng (KST) gây bệnh: Theo tài
liệu của FAO có khoảng 90 loại bệnh liên quan giữa người và gia súc mà
phần lớn do các vi sinh vật và KST lan truyền từ chất bài tiết của vật ni bị
bệnh vào khơng khí, nguồn nước, đất, nơng phẩm, trong đó phổ biến và nguy
hiểm nhất là nhóm vi khuẩn gây bệnh đường ruột [10].
2.1.1.4. Cơ sở thực tiễn
Trong những năm qua, ngành chăn nuôi nước ta ngày càng phát triển cả
về số lượng và chất luợng, đặc biệt là trong chăn nuôi gia cầm. Số trang trại
chăn nuôi theo quy mô công nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều. Song
song với các tác động của chăn nuôi về bài tốn kinh tế cho các hộ gia đình
cũng kéo theo môi trường bị ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng. Thế nhưng


6

trong thực tế, vấn đề môi trường chưa được các chủ trang trại chăn nuôi quan
tâm đúng mức. Hầu hết nguồn phân được thải ra sau khi xuất chuồng được
thu dọn thủ cơng và khơng có biện pháp xử lý triệt để. Lượng phân đó đuợc
chuyên chở từ nơi này đến nơi khác gây ô nhiễm môi trường một cách
nghiêm trọng. Việc di chuyển lây lan mầm bệnh trong không khí, từ các trang
trại sẽ gây ra những hậu quả đáng tiếc về dịch bệnh cho gia súc, gia cầm và
chính con người [11].
2.1.2. Đệm lót sinh học

Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi nước ta phát triển rất
nhanh, nhiều giống gia súc, gia cầm được lai tạo, du nhập và sản xuất, đã đem
lại lợi nhuận cao cho người chăn nuôi. Nhiều hộ đã mạnh dạn đầu tư cơ sở vật
chất như xây dựng chuồng trại, trang thiết bị, đầu tư con giống… áp dụng
đồng bộ các tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất cho hiệu quả kinh tế
khá cao. Tuy nhiên tổng thể thì ngành chăn nuôi vẫn đang ở quy mô nhỏ lẻ,
thiếu các biện pháp xử lý chất thải, gây ô nhiễm mơi trường, ảnh hưởng tới
sức khỏe con người. Có nhiều biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi như công
nghệ biogas hiện đang được áp dụng phổ biến để xử lý vấn đề này. Nhưng
công nghệ biogas đã bộc lộ những nhược điểm đó là tiêu hao quá nhiều nước,
vi khuẩn chưa được khống chế hiệu quả, vẫn gây ô nhiễm môi trường, gây
nguy cơ cao về bệnh truyền nhiễm và bệnh xương khớp, đặc biệt là đối với
chăn nuôi lợn [6].
Nếu các chất thải phát sinh không được xử lý sẽ ảnh hưởng đến sức
khỏe của vật nuôi và người chăn ni. Hiện nay, có rất nhiều biện pháp để
giải quyết vấn đề gây ô nhiễm môi trường của các loại chất thải. Nuôi gia súc,
gia cầm bằng đệm lót sinh học đã được nhiều nước trên thế giới áp dụng để
tăng năng suất, góp phần bảo vệ mơi trường, tiết kiệm nước, không tốn công
lao động, giảm bệnh cho vật nuôi.


7

Sử dụng phương pháp sử dụng nền độn lót bằng nền sinh học tuy mới
được đưa vào thử nghiệm ở một số nơi tại Việt Nam nhưng đã mở ra triển
vọng tốt về xử lý chất thải trong chăn nuôi.
Về nguyên lý cơ bản để làm đệm lót sinh học thì ta dùng các chế phẩm
sinh học trộn vào đệm lót chuồng được làm từ các nguyên liệu như trấu, mùn
cưa, các chế phẩm vi sinh, bột ngô và một số vật dụng khác có khả năng phân
giải mạnh chất hữu cơ và ức chế các vi sinh vật có hại và gây bệnh nên có tác

dụng lên men tiêu hủy phân, nước tiểu làm giảm khí độc và mùi hôi trong
chuồng nuôi tạo môi trường trong sạch không ô nhiễm, ít ruồi muỗi và vi sinh
vật gây hại, do đó vật ni sống thoải mái, giảm căng thẳng, tăng sinh trưởng
và sức đề kháng cao. Trong men vi sinh có hàng triệu tế bào vi sinh vật hữu
ích, khi được trộn với chất độn chuồng, các vi sinh vật này sẽ phân hủy những
chất hữu cơ trong phân lợn và chất gây mùi hơi thối [13].
Đệm lót làm nền chuồng nuôi sẽ thay cho nền bê tông như truyền
thống. Các loại vi sinh vật sinh sôi phát triển sẽ phân giải toàn bộ nước tiểu và
phân gia súc gia cầm thải ra. Thời gian để phân giải nước tiểu mất khoảng 3
giờ, còn phân trong vòng 2-3 ngày. Do đó, giảm đáng kể mùi hơi thối của
phân, giảm ruồi muỗi, tạo mơi trường thơng thống cho gia súc gia cầm phát
triển khỏe mạnh và không gây ảnh hưởng đến đời sống của con người.
Nên ngày nay sử dụng đệm lót sinh học trong chăn ni gia súc, gia
cầm là một tiến bộ kỹ thuật mới trong chăn nuôi, hiện đang được áp dụng tại
nhiều địa phương trong cả nước.Đây là mơ hình chuyển giao tiến bộ khoa học
kỹ thuật mới, mang lại hiệu quả cao về kinh tế và mơi trường [17].
2.1.3. Lịch sử của đệm lót sinh học
Cơng nghệ đệm lót sinh học đầu tiên được ứng dụng vào sản xuất nông
nghiệp ở Nhật Bản từ đầu những năm 1980.Ngày nay đã có nhiều nước ứng
dụng như: Trung Quốc, Hồng Kông, Hoa Kỳ, Anh, Thái Lan, Hàn Quốc… Ở


8

nước ta từ năm 2010 công nghệ này đã bắt đầu du nhập vào và phát triển.
Ngày 22 tháng 5 năm 2014 tại thành phố Phủ Lý, Bộ Nông nghiệp và PTNT
đã tổng kết 3 năm ứng dụng đệm lót sinh học trong chăn ni 2011 -2013và
đã có Thơng báo số 2560/TB-BNN-VP ngày 30 tháng 5 năm 2014 ý kiến kết
luận của Thứ trưởng Vũ Văn Tám.
2.1.4. Ưu điểm và nhược điểm khi dùng đệm lót sinh học

2.1.4.1. Ưu điểm khi dùng đệm lót sinh học
Số liệu tổng hợp từ các kết quả nghiên cứu và thực tiễn chăn nuôi trên
nền đệm lót sinh học cho thấy, đệm lót sinh học mang lại nhiều lợi ích, đó là:
- Vật ni (lợn, gà, vịt …) ni trên đệm lót sinh học khỏe mạnh, đồng
đều, ít bệnh tật; vật ni tăng trọng nhanh do tăng khả năng tiêu hóa, hấp thu
thức ăn và chất lượng thịt thơm ngon.
- Việc phân giải phân, nước tiểu làm cho mùi hơi, khí độc trong chuồng
ni hầu như khơng cịn, tạo mơi trường sống tốt cho vật nuôi, cải thiện môi
trường sống cho người lao động và tạo cơ hội để phát triển chăn nuôi ngay cả
gần các khu dân cư.
- Đệm lót sinh học giúp tiết kiệm 60% nhân lực, vì:
+ Khơng cịn phải sử dụng nhân lực dọn, rửa chuồng hàng ngày.
+ Không sử dụng nhân lực để tắm rửa cho vật nuôi.
+ Chỉ sử dụng nhân lực để cho vật nuôi ăn và quan sát diễn biến trạng
thái của vật ni.
- Đệm lót sinh học giúp tiết kiệm 80% nước trong chăn nuôi, vì:
+ Khơng sử dụng nước rửa chuồng.
+ Khơng sử dụng nước để tắm rửa cho vật nuôi.
+ Nước được sử dụng duy nhất cho vật nuôi uống và phun giữ độ ẩm
cho nền chuồng (đệm lót chuồng ln có độ ẩm 30%).
- Đệm lót sinh học giúp tiết kiệm 10% thức ăn, vì:


9

+ Vật nuôi không bị stress từ môi trường và hoạt động tự do.
+ Vật nuôi thu nhận được một số chất từ nền đệm lót do sự lên men
phân giải phân, nước tiểu, vỏ trấu, phụ phẩm nông nghiệp phơi khơ băm
nghiền nhỏ.
+ Khả năng tiêu hóa, hấp thu thức ăn của vật nuôi tốt hơn do vật nuôi

tiếp nhận được một số vi sinh vật có lợi.
a. Đối với chăn ni gà trên nền đệm lót
- Làm tiêu hết phân do đó mùi hơi thối, khí độc trong chuồng ni hầu
như khơng cịn, tạo mơi trường sống tốt khơng ơ nhiễm.Vì vậy:
+ Cải thiện mơi trường sống cho người lao động
+ Tạo cơ hội phát triển chăn nuôi ngay ở nơi dân cư đông đúc.
- Sẽ không phải thay chất độn trong suốt q trình ni do đó giảm tối
đa nhân công dọn chuồng và nguyên liệu làm chất độn....
- Giảm rõ tỷ lệ mắc bệnh đặc biệt là bệnh tiêu chảy và bệnh hen. Giảm
tỷ lệ chết (gà đẻ 5%, gà thịt 2%). Vì vậy giảm cơng và chi phí thuốc trong
việc chữa trị bệnh.
- Tăng chất lượng đàn gà và chất lượng của sản phẩm
Úm gà trên đệm lót gà con khỏe mạnh, đồng đều, ít bị bệnh và tăng
trưởng tốt sau này. Gà nuôi trên nền đệm lót khơng bị thối bàn chân,
khơng bị q chân, lông tơi mượt và sạch. Thịt chắc, thơm ngon, giảm
tồn dư kháng sinh.
b. Đối với chăn nuôi lợn trên nền đệm lót
Ni trên nền đệm lót sinh học đã tiết kiệm được điện, nước rửa
chuồng, giảm ô nhiễm môi trường.Lợn con ni trên đệm lót sẽ khỏe mạnh,
đồng đều, ít bị bệnh và tăng trưởng tốt. Lợn nuôi trên nền đệm lót khơng bị
thối bàn chân, khơng bị q chân, lơng da bóng mượt và sạch, thịt chắc, thơm
ngon, giảm tồn dư kháng sinh.


10

Làm tiêu phân do đó mùi hơi, khí độc trong chuồng ni hầu như
khơng cịn, tạo mơi trường sống tốt khơng ơ nhiễm. Từ đó cải thiện mơi
trường sống cho người lao động và tạo cơ hội có thể phát triển chăn nuôi nơi
khu dân cư. Giảm tỷ lệ bệnh, đặc biệt là bệnh tiêu chảy lợn con. Vì vậy giảm

cơng và chi phí thuốc, tăng chất lượng đàn lợn và chất lượng của sản phẩm.
2.1.4.2. Nhược điểm khi dùng đệm lót sinh học
- Khi chăn ni trên nền đệm lót sinh học thì khơng được vệ sinh tiêu
độc, khử trùng (do men sẽ bị tiêu diệt, làm đệm lót mất tác dụng khi sử dụng
hóa chất khử trùng, vơi). Mặt khác, điều kiện mơi trường đệm lót thuận lợi để
men phân hủy phân, nước tiểu gia súc phát triển thì cũng là mơi trường thuận
lợi để các loại vi sinh vật khác xâm nhập (từ khơng khí, đất, nước và bản thân
vật nuôi thải ra). Và thời gian sử dụng đệm lót càng lâu thì các vi sinh vật này
tồn tại càng nhiều như những ổ mầm bệnh trong chuồng ni.
Cần có những nghiên cứu sâu, chun ngành về mặt phát thải, vệ sinh
an toàn thực phẩm đối với sản phẩm thịt ni theo quy trình này, tác động của
hệ vi sinh vật đến môi trường sống....
- Do nhiệt độ, độ ẩm cao (nhất là trong mùa hè) nên vật ni thường
phải hoạt động nhiều (ủi tìm chỗ mát, tìm nước để nằm) làm tiêu hao nhiều
năng lượng, ảnh hưởng không tốt đến khả năng tăng trọng. Vấn đề stress nhiệt
do đệm lót gây ra, đặc biệt trong những tháng nóng nhất của mùa hè chưa
được giải quyết có hệ thống và kinh tế.
- Đệm lót sinh học chỉ thích hợp ở một số vùng, một số khu vực không
bị ảnh hưởng của nước ngầm, lũ lụt. Khi làm đệm lót sinh học cần tìm hiểu
mực nước ngầm và khả năng lũ ngập; ở những vùng có mực nước ngầm cao
hoặc vùng đất trũng dễ ngập nước, bắt buộc phải làm nền cao. Nếu lớp đệm
lót làm âm xuống dưới mặt đất từ 40-60cm, chắc chắn nước sẽ tràn vào gây
chết men và đệm lót hồn tồn khơng sử dụng được.


11

- Trong số các ngun liệu làm đệm lót thì mùn cưa chiếm tới 2/3 khối
lượng, cần nghiên cứu thử nghiệm các nguyên liệu khác từ phụ phẩm nông
nghiệp để thay thế cho mùn cưa vì khi sử dụng nguyên liệu này với số lượng

lớn, nguồn cung cấp nguyên liệu khơng ổn định, sẽ khó triển khai áp dụng ra
diện rộng.
- Mặt khác, trong q trình ni phải bảo dưỡng, đảo xới tơi đệm lót.
Đây là một cơng việc nặng nhọc cần nghiên cứu và thử nghiệm máy cầm tay
để xới, đảo đệm lót khi áp dụng ở quy mơ chăn ni trang trại.
2.1.5. Vai trị của vi sinh vật trong lớp đệm lót
2.1.5.1. Tiêu hủy phân và mùi hơi
Một số vi sinh vật hữu ích có khả năng phân giải và đồng hóa các chất
thải động vật như phân, nước tiểu. Quá trình phân giải này tạo thành các
thành phần trao đổi chất có tác dụng khử mùi trong chuồng trại như axit hữu
cơ (trung hòa và cố định NH3), rượu (trung hòa mùi lạ và diệt virus…), các
enzyme, các chất loại kháng sinh… Đặc biệt, vi sinh vật đồng hóa phân nước
tiểu để tạo thành protein của chính bản thân chúng, nguồn protein vi sinh vật
này được động vật sử dụng.
Tác dụng khử mùi hơi và khí độc quan trọng nhất là do vi sinh vật. Vi
sinh vật có ích thực hiện sự giảm mùi theo hai cách:
+ Ức chế và khử vi khuẩn lên men gây thối trong độn chuồng do tác
dụng cạnh tranh của vi sinh vật có lợi.
Trong thành phần của tổ hợp vi sinh vật được đưa vào xử lý độn
chuồng có những chủng có thể sử dụng các khí độc làm nguồn dinh dưỡng
cho sự sinh trưởng phát triển của mình, do đó mà góp phần làm giảm nhanh
khí độc trong đệm lót (phân mới thải ra đã có nhiều khí thối độc do sự lên
men của các vi khuẩn thối rữa trong ruột già động vật).


12

+ Sự lên men oxi hóa của vi sinh vật để phân giải phân thành các chất
khơng có mùi. Đó là sự oxy hóa triệt để các chất dinh dưỡng trong phân để
thu năng lượng và tạo ra CO2và nước. Nhờ đó mà có thể giảm lượng lớn khí

độc trong chuồng ni.
2.1.5.2. Duy trì sự cân bằng sinh thái vi sinh vật trong chuồng nuôi
Chế phẩm vi sinh sử dụngđể xử lý phân và rác thải động vật bao gồm
một tập hợp các vi sinh vật được chọn lọc rất nghiêm ngặt theo các tiêu chí về
đặc điểm sinh hóa học cụ thể. Một trong những tiêu chí quan trọng là giữa
chúng phải có được mối quan hệ cộng sinh và hỗ sinh để từ đó tạo ra sự cân
bằng sinh thái trong môi trường mà chúng tồn tại.
Nếu giữa các chủng vi sinh vật khơng có được mối quan hệ tương hỗ
thì chắc chắn tổ hợp vi sinh vật được chọn lọc và tập hợp sẽ bị phá vỡ trong
một thời gian ngắn. Bởi lẽ sự phát triển độc lập của từng chủng trong môi
trường nhiều chất thải sẽ chịu sự tác động của nhiều yếu tố, trong đó có cả sự
canh tranh ngay trong các chủng của tổ hợp với nhau và sự cạnh tranh của
nhiêu vi khuẩn có hại có mặt trong chất thải. Sự cân bằng sinh thái vi sinh vật
trong chuồng nuôi sẽ ức chế các vi khuẩn gây thối, vi khuẩn gây bệnh trong
chuồng nuôi, làm giảm mùi hôi trong chuồng và giảm bệnh cho gia súc.
Hệ vi sinh vật trong chuồng nuôi luôn giúp duy trì cân bằng hệ sinh
thái theo hướng có lợi cho vật nuôi, luôn đảm bảo đủ số lượng một mặt
phân giải chất thải, mặt khác ức chế vi sinh vật gây bệnh hoặc có hại bảo
vệ đàn vật ni.
2.1.5.3. Tiêu diệt vi khuẩn có hại và gây bệnh trong chuồng nuôi
Phần lớn vi sinh vật gây hại cho vật ni, virus khơng thích ứng với
mơi trường đệm lót và bị tiêu diệt là vì: vi sinh vật của đệm lót lên men
tạo mơi trường đệm lót là mơi trường axit, pH thấp, giàu khí CO2, nhiệt
độ cao, đồng thời vi sinh vật có lợi phát triển nhanh áp đảo về số


13

lượng.Các vi sinh vật trong độn lót đồng hóa chất hữu cơ từ chất thải của
vật nuôi tạo thành protein của chính vi sinh vật, nguồn protein này được

vật ni sử dụng một phần.
2.1.5.4. Tăng cường sức kháng bệnh và khả năng miễn dịch
Ngun nhân có thể là do mơi trường sạch sẽ, không bị các phản ứng
stress do tâm lý hay do mơi trường, con vật có mơi trường sống tự nhiên, khôi
phục được bản năng sống nguyên thủy nên sống khỏe mạnh. Tăng cường sức
kháng bệnh vàkhả năng miễn dịch nhưng cơ bản nhất phải kể đến là sự lên
men của các vi sinhvậtcó ích đã ức chế các vi trùng gây bệnh [12].
2.2.Tổng quan về NH3
Bảng 2.1: Lƣợng phân thải ra ngồi của các loại vật ni
STT

Loại gia súc, gia cầm

Lƣợng phân mỗi ngày

1

Lợn

6 – 8% thể trọng

2

Bò sữa

7 – 8% thể trọng

3

Bò thịt


5 – 8% thể trọng

4

Gà

5% thể trọng
Nguồn: Nguyễn Quế Côi, (2006) [4]

Bảng 2.1 cho thấy lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất là
ở bò sữa 7,00 - 8,00% thể trọng; tiếp đến là bò thịt, lợn, gà theo thứ tự lần
lượt là: 5,00 - 8,00%; 6,00 - 7,00%; 5,00% thể trọng. Qua đây, ta thấy số
lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngồi mơi trường càng
nhiều. Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại chomơi trường hiện nay.
Trong chăn nuôi, khối lượng chất thải rất lớn bao gồm cả phân, nước
tiểu và nước rửa chuồng. Chất thải thường có ẩm độ từ 95-98,5%, trong đó
chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm cellulose, protide, acid amine, chất béo,
hydrate cacbon và các dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa. Các
hợp chất vô cơ chiếm 20-30% trong đó gồm cát đất, muối urea, ammonium,


14

muối clorua. Các hợp chất hóa học trong phân và nước thải dễ dàng phân hủy,
trong điều kiện thiếu oxy sự phân hủy các hợp chất hữu cơ theo con đường
yếm khí tạo ra các khí như CH4, NH3… tạo mùi hơi khó chịu trong khu vực
chăn ni và ảnh hưởng mơi trường khơng khí.
Theo Gürdil và cs. (2001), ơ nhiễm chuồng nuôi là một trong những
vấn đề lớn của chăn ni. Các chất khí độc hại trong chuồng ni được sinh

ra trong quá trình trao đổi chất cũng như trong quá trình phân hủy của chất
thải (phân, nước tiểu) bao gồm CH4, H2S, CO2, và NH3, trong số đó chủ yếu
là khí NH3. Các khí độc này khơng những ảnh hưởng đến sức khỏe của gia
súc,gia cầm, người chăn ni mà cịn gây ra mùi khó chịu [29].
2.2.1. Tính chất của NH3
Khí NH3 là loại khí thải do sự phân giải của phân gia súc, gia cầm trong
chuồng nuôi. Khí NH3 khơng màu, có mùi hắc và là một trong những khí độc
gây ơ nhiễm mơi trường chủ yếu trong chuồng nuôi, mùi nhận thấy khi nồng
độ ở 5 - 18 ppm (Jacobson và cs., 2003)[34].Thuật ngữ amoniac có nguồn gốc
từ một liên kết hố học có tên là "clorua ammoni" được tìm thấy gần đền thời
thần Mộc tinh Ammon ở Ai Cập.
Khí NH3 có thể tồn tại trong khơng khí trong khoảng 14 – 36 giờ tùy
thuộc vào điều kiện thời tiết và nó có thể bay xa tới 500m kể từ nơi chứa phân
(Fowler và cs., 1998)[27].
Người đầu tiên chế ra amoniac nguyên chất là nhà hoá học Dzozè
Prisly.Ơng đã thực hiện thành cơng thí nghiệm của mình vào năm 1774 và khi
đó người ta gọi amoniac là chất khí kiềm (Nguyễn Ngọc Trung, 2017) [18].
2.2.2. Ảnh hưởng của NH3
NH3 dễ hòa tan vào nước và niêm dịch. Vì tính chất đó, NH3 dễ
dàng hịa tan vào mồ hôi, chất tiết ở da, dễ xâm nhập vào màng nhày của
niêm mạc mắt và đường hơ hấp kích thích gây chảy nước mắt, nước mũi,


15

ho, hắt hơi. NH3 có thể gây viêm loét niêm mạc, gây mù mắt và gây stress
cho gia súc, gia cầm.
Nếu hô hấp với một lượng NH3 nhỏ trong thời gian dài sẽ làm giảm sức
đề kháng của cơ thể, tạo điều kiện phát sinh các bệnh nhất là các bệnh về
đường hô hấp. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng NH3 trong chuồng

nuôi lớn hơn 25 ppm khơng những làm giảm tăng trọng và chuyển hóa thức
ăn mà hệ hô hấp của gà cũng bị ảnh hưởng do các nhung mao ở phế quản bị
phá hủy, dẫn đến sức đề kháng đối với bệnh đường hô hấp giảm, làm cho
mầm bệnh dễ dàng xâm nhập và có cơ hội gây bệnh(Carlile, 1984) [24].
Khí NH3 gây kích thích thần kinh tam thoa, gây co thắt khe thanh
môn, hệ cơ khí quản, phế quản, tích nước ở phổi. Nếu NH3 vào máu sẽ làm
tăng lượng kiềm dự trữ ở máu, tăng pH máu gây hiện tượng trúng độc kiềm,
đồng thời khi vào máu sẽ gây methemoglobin. Chỉ tiêu vệ sinh cho phép NH3
trong khơng khí chuồng ni theo tiêu chuẩn ngành tối đa là 10 ppm [35].
Khi nuôi gà ở chuồng ni có hàm lượng khí NH3 là 25 ppm sẽ
làm giảm hàm lượng hemoglobin, giảm trao đổi khí và hấp thu các chất
dinh dưỡng giảm cho nên thể trọng của gà sẽ giảm 4%. Khi hàm lượng khí
75-100ppm, gây những biến đổi trong biểu mô đường hô hấp, làm mất lớp
vi mao và tăng số lượng của tế bào tiết màng nhầy, nhịp tim và hô hấp bị
ảnh hưởng và có thể gây chảy máu trong các túi khí phế quản (Lại Thị
Cúc, 1994)[5].
NH3 có thể hịa tan vào trong nước và do vậy có thể xâmnhậpvào màng
nhày trong mắt và đường hơ hấp.Lượng NH3 ≥ 100ppm có thể gây loét niêm
mạc, gây mù mắt với các dấu hiệu của sự tăng tích nước mắt, thở nơng và
những tổn thương ở mũi (Hulzebosch, 2004[31]; Blanes-Vidal và
cs.,2008[22]). Nồng độ này cũng làm tỷ lệ tăng trọng, khả năng thu nhận
thức ăn, tỷ lệ đẻ, khối lượng trứng của gà đẻ (Amer và cs., 2004) [2].


16

Vì vậy, nồng độ NH3 trong chuồng ni gà khơng nên vượt quá 25ppm,
mức giới hạn cho gia cầm là 15ppm (Gürdil, 1998) [29].
Nồng độ khí NH3thấp nhất (10ppm) đã đo được ở nhóm lợn ni trên
lớp đệm lót nền rơm lúa mạch dày và được thay hàng tuần so với nhóm

ni sàn và ni nền bê tơng... Sự giảm tốc độ thải khí amoniac theo các
tác giả là do sự hình thành một lớp hàng rào che phủ phía trên ngăn cản khí
NH3 bốc hơi.
2.2.3. Cơ chế sinh NH3
Khả năng hấp thụ nitơ và photpho của gia súc, gia cầm rất kém, nên khi
ăn thức ăn có chứa nito, photpho vào thì chúng bị bài tiết theo phân và nước
tiểu. Trong nước thải chăn nuôi thường chứa hàm lượng nitơ và photpho rất
cao. Hàm lượng nitơ tổng số trong nước thải của trại chăn nuôi đo được khi ra
biogas từ 571 - 594 mg/l, photpho từ 13,8-62mg/l (Jongbloed và Lenis, 1992),
đối với gia súc khi ăn vào 100g nitơ thì 30g được giữ lại cơ thể, 50g bài tiết ra
ngồi theo nước tiểu dưới dạng ure, cịn 20g ở dạng phân nitơ khó phân hủy
và an tồn cho mơi trường.
-Sau khi vào cơ thể, NH3 sẽ được biến đổi thành ure theo phản ứng:
2NH3 + CO2→ (NH2)2CO + H2
Nitơ bài tiết ra ngoài theo nước tiểu và phân dưới dạng ure. Sau đó ure
nhanh chóng chuyển hố thành NH3 theo phương trình sau:
(NH2)2CO + H2O → NH4OH + CO2 →← NH3↑ + CO2 + H2O
Khi nước tiểu và phân bài tiết ra ngoài, vi sinh vật sẽ tiết ra enzime
ureaza chuyển hoá ure thành NH3, NH3 phát tán vào khơng khí gây mùi hơi
hoặc khuyếch tán vào nước làm ô nhiễm nguồn nước.
Amoniac sau đó có thể phản ứng với các hợp chất NOx hoặc
SOx trong khí quyển để tạo thành amoni nitrat hoặc các hạt amoni sulfat có