Chất thải chăn nuôi và than hữu cơ công nghiệp: Xử lý và ứng dụng

MỤC LỤC Chất thải chăn nuôi và than hữu cơ trong công nghiệp: một góc nhìn từ phương pháp xử lý. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận. Kết luận và đề nghị.

9 Kết quả khảo nghiệm giống lúa nếp cẩm ĐH8 tại các tỉnh phía Bắc. Vật liệu và phương pháp. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. 19 Nghiên cứu đặc điểm thực vật học của cây thuốc Hoàng Cầm (Scutellaria baicalensis Georgi) trồng tại Bắc Hà - Lào Cai.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. 29 Phát triển kỹ thuật PCR chẩn đoán virus khảm lá sắn Sri Lanka (Begomovirus stanleyi). Vật liệu và phương pháp phương pháp nghiên cứu.

Kết quả và thảo luận. 41 Đánh giá ảnh hưởng của thuốc trừ sâu nhện đến quần thể nhện bắt mồi (Neoseiulus Longispinosus) thu trên rau ăn quả tại vùng đồng bằng sông Hồng. Phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận.

50 Lựa chọn giống và thời vụ trồng cải bắp an toàn trái vụ cho xã vùng cao tỉnh Hòa Bình. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận. 62 1 Ảnh hưởng của selenium đến sinh trưởng và sinh lý cà phê vối trong điều kiện hạn.

Phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận. 71 Nghiên cứu nhân nhanh In Vitro cây Nát moong (INULA CAPPA (BUCH-HAM.DON) DC) là cây nguyên liệu cho rượu men lá Bằng Phúc, Bắc Kạn. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.

Kết quả và thảo luận. 85 Ảnh hưởng của ẩm độ đến sự gia tăng quần thể của nhện bắt mồi Amblyseius Largoensis (Muma) (ACARI: PHYTOSEIIDAE). Phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận.

94 Nghiên cứu nhân nhanh In Vitro cây Sâm Cau. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận. 99 Kết quả chọn tạo dòng CMS mới phục vụ phát triển lúa lai ba dòng ở Việt Nam.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận. 110 Nghiên cứu giảm phát thải khí mê-tan (CH4) trên lúa thông qua quản lý nước. Vật liệu va phương phap nghien cứu.

Kết quả va thảo luận. 119 Đánh giá hiệu lực của một số thuốc trừ sâu đối với sâu keo da láng Spodoptera Exigua (Hübner) hại hành tại Hà Nội năm 2024. 121 Impact of soil textures on n fate and maize growth under different mfw rates. 122 2 CHẤT THẢI CHĂN NUÔI VÀ THAN HỮU CƠ TRONG CÔNG NGHIỆP: MỘT GÓC NHÌN TỪ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Tác giả: Nguyễn Văn Thao1*; Phạm Văn Cường2; Nguyễn Thu Hà1 1* : Nghiên cứu sinh khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1 : Khoa Tài nguyên và Môi trường - – Học viện Nông nghiệp Việt Nam 2 : Khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam SUMMARY An experiment on industrial biochar was combined with industrial livestock waste (Cow- Chicken-Pig) and treated under two different conditions (aerobic - anaerobic).

In the first month, aerobic composting helped to rapidly increase the density of cellulose-decomposing microorganisms and created a high compost pile temperature (>50oC), lasting continuously (6-10 days). It contributed to lowering humidity and rapidly decomposing organic matter. At 3 monitoring times, aerobic composting reduced the content of organic matter, total nitrogen, effective phosphorus and potassium. After 3 months of composting, the product obtained from Chicken manure contained high levels of N(%); P2O5hh(%); K2Ohh(%) but low organic matter, which was in contrast to Cow manure.

Pig manure contained the lowest levels of effective Phosphorus and Potassium. In general, organic fertilizers were within the prescribed thresholds for heavy metal and harmful microorganisms. Anaerobic incubation conditions gave positive results in terms of slow degradation of nutritional indicators, but the density of harmful microorganisms (E.coli, Salmonella) was higher than the regulations in QCVN 01-189- 2019. Keywords: Industrial Biochar; Industrial Livestock Waste TÓM TẮT Một thí nghiệm phối trộn than sinh học trong công nghiệp với các loại chất thải chăn nuôi công nghiệp (Bò-Gà-Lợn), xử lý trong 2 điều kiện (hảo khí – yếm khí).

Trong tháng đầu tiên, điều kiện ủ hảo khí giúp tăng nhanh mật độ vi sinh vật phân giải Xenlulo, tạo ra nhiệt độ đống ủ cao (>50oC), kéo dài liên tục (6-10 ngày). Từ đó góp phần hạ thấp ẩm độ và đẩy mạnh quá trình phân hủy chất hữu cơ. Tại 3 thời điểm theo dõi, điều kiện ủ hảo khí làm giảm hàm lượng chất hữu cơ, đạm tổng số, lân hữu hiệu, kali hữu hiệu. Sau ủ 3 tháng, sản phẩm tạo ra từ phân Gà có hàm lượng N(%); P2O5hh(%); K2Ohh(%) cao nhưng chất hữu cơ thấp và điều này ngược lại với phân Bò.

Phân Lợn kém nhất ở dinh dưỡng Lân và Kali hữu hiệu. Nhìn chung, phân hữu cơ tạo thành đảm bảo trong ngưỡng quy định về các chỉ tiêu kim loại nặng và vi sinh vật gây hại. Trong điều kiện ủ yếm khí, cho thấy kết quả tốt về tốc độ suy giảm chậm của các chất dinh dưỡng, nhưng mật độ vi sinh vật gây hại (E.coli, Salmonella) cao hơn quy định trong QCVN 01-189-2019. Từ khóa: Than sinh học; Chất thải chăn nuôi.

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong bức tranh kinh tế suy giảm do đại dịch Covid-19, nổi lên điểm sáng của ngành Nông- Lâm-Thủy sản với tốc độ tăng trưởng cao hơn tốc độ tăng trường bình quân của nền kinh tế cả nước. Tuy nhiên, đi kèm với sự phát triển nhanh chóng của ngành chăn nuôi là những thách thức không nhỏ trong công tác quản lý – xử lý chất thải, bảo vệ môi trường. Theo ước tính của Cục Chăn nuôi (Bộ NN&PTNT), mỗi năm có trung bình 61 triệu tấn phân và trên 304 triệu m³ nước thải chăn nuôi được thải ra từ các loại vật nuôi chính. Tuy nhiên, phần lớn hơn được thải ra môi trường (khoảng gần 80 %) gây lãng phí và ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm, phát sinh dịch bệnh, sức khỏe cộng đồng, an sinh xã hội (Nguyễn Ngọc Sơn, 2023).

Xác định phương pháp ủ phù hợp với loại chất thải chăn nuôi, rút ngắn thời gian xử lý, tạo ra nguồn phân hữu cơ chất lượng tốt phục vụ sản xuất nông nghiệp là nhu cầu cần thiết. Than sinh học giúp rút ngắn quá trình xử lý chất thải chăn nuôi (Vandecasteele et al., 2016); nâng cao chất lượng hỗn hợp sau ủ vì than sinh học làm tăng độ xốp của hỗn hợp khi ủ, cung cấp môi trường lý tưởng cho vi sinh vật hoạt động (Awasthi et al. Ngoài ra, đây là nguyên liệu có khả năng hấp phụ các chất dinh dưỡng, tăng khả năng trao đổi cation (CEC) (Mahapatra et al., 2022); có khả năng giữ ẩm và làm tăng nhiệt độ của quá trình ủ phân (Bello et al. Ngoài ra, mỗi loại nguyên liệu hữu cơ khác nhau khi xử lý thành than sinh học ở các nhiệt độ khác nhau sẽ có những đặc tính hóa – lý khác nhau (Onwosi et al.

Diện tích bề mặt của than sinh học được chiết xuất từ các nguyên liệu khác nhau duy trì theo thứ tự: trấu > rơm > gỗ > phân > bùn (Liu et al. Trong ngành công nghiệp lò hơi, than sinh học hình thành từ các vật liệu hữu cơ (trấu, mùn cưa, gỗ tạp…) qua quá trình đốt yếm khí. Phối hợp loại than sinh học này trong quá trình xử lý chất thải chăn nuôi là giải pháp cần thiết để bảo vệ sinh môi trường và tạo ra nguồn thu tương đối cho đơn vị vận hành lò hơi. Đáp ứng những nhu cầu trên của thực tế, chúng tôi tiến hành đánh giá ảnh hưởng của điều kiện xử lý (hảo khí – yếm khí) hỗn hợp chất thải chăn nuôi công nghiệp và than sinh học tới một số chỉ tiêu về lý – hóa – sinh học của phân hữu cơ tạo thành sau quá trình xử lý.

Kết quả của nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc xử lý vấn đề ô nhiễm môi trường mà ngành chăn nuôi đang gặp phải và tạo nguồn phân hữu cơ chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Vật liệu nghiên cứu ‒ Chất thải rắn trong chăn nuôi công nghiệp bò – lợn – gà. ‒ Than sinh học hình thành từ các vật liệu hữu cơ (trấu, mùn cưa, gỗ tạp…) qua quá trình đốt yếm khí (200 – 3000C), tạo hơi nóng dùng trong nhà máy dệt nhuộm.

‒ Thời gian thực hiện: Từ 03 – 07/2024. Bố trí thí nghiệm 03 loại chất thải chăn nuôi (bò – lợn – gà) tươi phối trộn với than sinh học theo tỷ lệ 10% (về thể tích) (Jindo et al., 2016), xử lý trong điều kiện 02 điều kiện ủ (hảo khí – yếm khí). Tổng số 06 công thức bố trí theo kiểu CRD với 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại là 1 thùng có thể tích 150 lít với. 4 Hỗn hợp chất thải và than sinh học (100kg/thùng) cho vào từng thùng và bổ sung chế phẩm EMINA (0,2 lít).

Với các công thức ủ hảo khí (CT1, CT2, CT3), định kỳ 5 ngày 1 lần đảo trộn, làm liên tục trong 1 tháng đầu tiên. Từ tháng thứ 2 - 3, định kỳ 15 ngày đảo trộn 1 lần. Dùng cuốc nhỏ, đảo đều phân trong thùng từ dưới lên trên, từ trên xuống dưới. Với các công thức ủ yếm khí (CT4, CT5, CT6), sau khi cho chất thải chăn nuôi và chế phẩm vi sinh, đậy nắp kín, không đảo trộn trong suốt quá trình xử lý.

Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi - Nhiệt độ: Đo bằng nhiệt kế thủy tinh, buộc dây vào đầu nhiệt kế, cho vào trong ống nhựa để đo nhiệt độ của đống ủ. Trong tháng đầu tiên, định kỳ 2 ngày đo nhiệt độ 1 lần. Tháng thứ 2 - 3, định kỳ 15 ngày đo nhiệt độ 1 lần. Theo dõi nhiệt độ môi trường không khí cùng thời điểm tiến hành đo nhiệt độ trong đống ủ.

- Một số chỉ tiêu chất lượng như: Độ ẩm - TCVN 9297:2012; OM(%) - TCVN 9294:2012; N(%) - TCVN 10682:2015; P2O5 hh (%) - TCVN 8559:2010; K2Ohh (%) - TCVN 8560:2018; VSV phân giải Xenlulo - TCVN 6168:2002; xác định ở thời điểm Bắt đầu - 1 tháng – 2 tháng – 3 tháng sau xử ủ. - Một số yếu tố hạn chế (đánh giá ở thời điểm 3 tháng sau ủ) như: As - TCVN 11403:2016; Cd - TCVN 9291:2018; Pb - TCVN 9290:2018; Hg - TCVN 10676:2015; E. TCVN 6846:2007; Salmonella - Ref. - Than sinh học, phân Bò – Gà – Lợn đánh giá một số chỉ tiêu như: pHKCl; OM (%); N(%); P2O5hh(%); K2Ohh(%); - Xử lý số liệu theo hướng dẫn trong các TCVN; Giáo trình phân tích phân bón cây trồng (Nguyễn Thu Hà và cộng sự, 2019); Excel; Crop Start 3.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3. Thành phần nguyên liệu Sau khi phân tích một số chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu đầu vào chúng tôi thu được kết quả ở bảng sau: Bảng 1.