Nghiên cứu hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn chỉ điểm trong chất thải của lợn bằng phương pháp ủ có bổ sung Urea

56 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 NGHIEÂN CÖÙU HIEÄU QUAÛ TIEÂU DIEÄT VI KHUAÅN CHÆ ÑIEÅM TRONG CHAÁT THAÛI CUÛA LÔÏN BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP UÛ COÙ BOÅ SUNG UREA Đặng Thị Thanh Sơn, Trần Thị Nhật Viện Thú y TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng quản lý chất thải của lợn tại Sóc Sơn, Hà Nội và hiệu quả tiêu diệt hai loại vi khuẩn chỉ điểm ưa nhiệt là E. coli và Enterococcus spp. bằng phương pháp ủ phân truyền thống có bổ sung urea. Đây là phương pháp xử lý chất thải đơn giản, dễ áp dụng, phù hợp với các hộ chăn nuôi nhỏ, lẻ. Theo kết quả điều tra tại 60 hộ chăn nuôi nhỏ lẻ cho thấy có 85% số hộ sử dụng hệ thống biogas để xử lý chất thải, 1,7% số hộ dùng chất thải chăn nuôi để nuôi cá trong ao, số còn lại dùng chất thải chăn nuôi để bón ruộng lúa và trồng trọt. Biogas là một trong những phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi phổ biến, nhưng phần lớn các hộ thường có bể biogas dung tích nhỏ mà chất thải lại nhiều nên chất thải chưa được xử lý triệt để. Hai loài vi khuẩn chỉ điểm là E.coli và Enterococcus spp được theo dõi để đánh giá hiệu quả của phương pháp ủ truyền thống có bổ sung urea. Mức độ ô nhiễm vi khuẩn E. coli trong chất thải trước khi đưa vào ủ dao động trong khoảng từ 12.6x107 - 66.25x107 (CFU/g) trong mùa đông và từ 29,2 ×105 -15,7 × 10 6 (CFU/g) trong mùa hè. Vi khuẩn Enterococcus ô nhiễm ở mức 15, 4× 10 4 CFU/g. Phương pháp ủ truyền thống có bổ sung một lượng nhỏ urea (1-1,5%) có tác dụng tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn sau 15- 30 ngày ủ. Theo dõi nhiệt độ và độ pH đống ủ cho thấy do thể tích đống ủ nhỏ nên nhiệt độ đống ủ không tăng cao trong suốt quá trình ủ (30-360C). Tuy vậy độ pH có sự biến động mạnh (≥ 8). Đây có thể là yếu tố chính tiêu diệt vi khuẩn trong đống ủ. Từ khóa: chất thải chăn nuôi, E. coli, Enterococcus spp., ủ phân, urea Study on effectiveness of eradicating the indicator bacteria in pig manure by composting method adding urea Dang Thi Thanh Son, Tran Thi Nhat SUMMARY The study was conducted to assess the current situation of pig manure management in Soc Son, Ha Noi and the effectiveness of eradicating the thermophilic indicator bacteria (E. coli and Enterococcus spp) by composting method, adding urea. This is a suitable, easy, simple waste treatment method for the application of the small scale household farms. The result of surveying 60 pig household farms showed that 85% of the farms treated the animal wastes by biogas system, 1.7% of the farms used animal wastes for fish pond, and the rest used animal wastes for the rice fields and cultivation. Biogas is one of the most common treatment method but majority of the farms having the small biogas tanks, therefore it can not treat properly a large amount of the animal wastes. Two species of E. coli and Enterococcus sp. were monitored for the effectiveness of the traditional waste treatment method. Before treatment, the amount of E. coli in pig manure ranged from 12.6x107 - 66.25x107 (CFU/g) in winter and from 29.2 × 105 - 15.7 × 106 (CFU/g) in summer, while the amount of Enterococcus in pig manure ranged from 15, 4 × 10 4 CFU/g. The composting method adding small amounts of urea (1-1.5%) had completely eliminated the bacteria amount after 15-30 days of composting. The result of measuring temperature and pH of the compost heaps in whole composting duration indicated that the temperature did not increase (30-360C), but pH increased (≥ 8). This may be a factor for eradicating bacteria in the compost heaps. Keywords: pig manure, E. coli , Enterococcus spp., composting, urea. 57 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Chất thải chăn nuôi là nguồn dinh dưỡng cho cây trồng, ngoài ra còn được dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thủy sản. Tuy vậy, nếu không được quản lý tốt, chất thải chăn nuôi sẽ là nguồn gây ô nhiễm vi sinh vật, là nguồn lây lan dịch bệnh và có nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe của vật nuôi và con người. Theo số liệu báo cáo của Cục chăn nuôi 2013, hiện nay ở nước ta có khoảng 8300 trang trại chăn nuôi nhỏ lẻ. Trong tổng số 12 triệu nông dân thì có tới 6,4 triệu người nuôi lợn. Đây là con số rât lớn liên quan đến số đầu lợn trên cả nước và lượng chất thải do đàn lợn nuôi thải ra hàng ngày. Chất thải vật nuôi chứa một lượng lớn vi sinh vật có nguồn gốc từ phân, chất độn chuồng, thức ăn thừa của vật nuôi, trong đó có rất nhiều loại vi khuẩn, virut, ký sinh trùng có khả năng gây bệnh cho người và động vật khi chúng có điều kiện tiếp xúc với vật nuôi mẫn cảm. Một số loại mầm bệnh có khả năng sống sót rất cao. Vi khuẩn E. coli và vi khuẩn Enterococcus spp là hai loài vi khuẩn chỉ điểm ô nhiễm phân của gia súc, gia cầm đã được ghi nhận tại nhiều nghiên cứu trên thế giới (Winfield và Groisman, 2003, Bahirathan et al., 1998, Petersen, 2003). Một số vi khuẩn thuộc nhóm Enterococcus spp. như E. faecalis và E. faecium là các loài vi khuẩn dễ dàng phân lập từ phân và chất chứa trong ruột của gia cầm, lợn, trâu bò, và động vật cảnh (Devriese et al., 1992a, Teixeira et al., 2001, Devriese et al., 1992b, Devriese and Pot. 1995, Godfree et al., 1997, Pinto et al., 1999). Theo tác giả Hancock và Gilmore (2006), vi khuẩn Enterococcus có thể tồn tại trong điều kiện môi trường bất lợi như khả năng sinh trưởng ở ngưỡng nhiệt độ rộng (từ 10- 450C). Hầu hết các hộ chăn nuôi gia trại chưa áp dụng các phương pháp phù hợp để xử lý phân, nước thải của vật nuôi. Một số hộ đã đầu tư hầm ủ Biogas, nhưng nhiều hầm/bể có dung tích nhỏ, không xử lý hết lượng chất thải lợn và đã và đang trở thành nguồn gây ô nhiễm thứ cấp do còn chứa một số lượng lớn vi sinh vật gây bệnh, và là nguyên nhân gây ô nhiễm thứ cấp đối với môi trường. Việc áp dụng đa dạng các phương pháp xử lý chất thải phù hợp với mỗi hộ chăn nuôi nhỏ lẻ là nhiệm vụ cấp thiết nhằm tạo ra nguồn phân hữu cơ và bảo đảm về vệ sinh thú y. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn chỉ điểm của phương pháp ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea’’. Các kết quả nghiên cứu của chúng tôi nhằm góp phần đánh giá hiệu quả xử lý chất thải bằng urea, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Đánh giá thực trạng quản lý chất thải chăn nuôi lợn thuộc 2 xã có nhiều hộ chăn nuôi lợn gia trại tại Sóc Sơn- Hà Nội. Nghiên cứu khả năng tiêu diệt vi khuẩn E. coli và Enterococcus spp. của phương pháp ủ phân lợn với rơm rạ có bổ sung urea ở các nồng độ 1 và 1,5% trong mùa hè và mùa đông. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phương pháp xử lý chất thải lợn Chất thải rắn của lợn được thu gom, trộn đều với rơm rạ và urea, sau đó ủ đống có che phủ kín bằng bùn ao và được theo dõi hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn chỉ điểm và sự biến đổi nhiệt độ đống ủ trong vòng 3 tháng mùa hè và lặp lại vào mùa đông. Ủ chất thải lợn với rơm rạ, có bổ sung urea ở các nồng độ khác nhau: Công thức 1: 50 kg chất thải + 5kg rơm + 1% urea. Công thức 2: 50 kg chất thải + 5kg rơm + 1,5% urea. 3.2. Phương pháp lấy mẫu chất thải ủ Tại mỗi phương pháp xử lý, mẫu chất thải sẽ được thu thập định kỳ hai tuần một lần ở 5 vị trí khác nhau (bao gồm 4 góc và 1 vị trí ở giữa). Mỗi vị trí thu thập khoảng 100 gram, sau đó trộn đều và bảo quản trong túi nilon vô trùng, giữ lạnh trong thùng xốp có đá khô và vận chuyển về phòng thí nghiệm ngay trong ngày. 3.3. Phương pháp phân lập vi khuẩn tổng số, vi khuẩn E. coli và Enterococcus spp. (theo ISO 16649-2:2001) Kết quả được ghi lại và xác định mật độ vi sinh vật theo công thức: 58 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 Trong đó: N: số khuẩn lạc có trong 1ml hoặc 1 gam mẫu huyền phù ban đầu (CFU/g/ml) ∑C: tổng số khuẩn lạc trên tất cả các đĩa ở 2 độ pha loãng liên tiếp được đếm n 1 : số lượng đĩa ở độ pha loãng thứ nhất được đếm n z : số lượng đĩa ở độ pha loãng thứ hai được đếm d: hệ số pha loãng ứng với độ pha loãng thứ nhất được đếm. 3.4. Phương pháp kiểm tra sự biến động của nhiệt độ đống ủ Nhiệt kể cắm trong đống ủ để theo dõi nhiệt độ được đọc vào các ngày thu thập mẫu, thời điểm đọc là giống nhau ở tất cả các lần thực hiện đo và thao tác rút nhiệt kể khỏi đống ủ được thực hiện hàng tuần. IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Thực trạng quản lý chất thải chăn nuôi lợn ở các xã thuộc khu vực Sóc Sơn – Hà Nội Kết quả điều tra, phỏng vấn theo phiếu thu thập thông tin từ các chủ hộ chăn nuôi lợn và từ quan sát trực tiếp tại hộ chăn nuôi cho thấy, trong số 60 hộ được phỏng vấn, số hộ có chăn nuôi lợn nái chiếm 93,3%, lợn vỗ béo chiếm 70% và lợn con theo mẹ chiếm 8,3%. 100% số hộ chăn nuôi lợn chăn nuôi theo phương thức nuôi nhốt hoàn toàn. Ngoài ra, nhiều hộ kết hợp chăn nuôi gà, chiếm 56,7%; trâu bò chiếm 18,3%; vịt chiếm 3,3%. Loại thức ăn chủ yếu của lợn tại các hộ là kết hợp thức ăn công nghiệp và các loại cây, rau, củ, quả. Do các hộ phỏng vấn chủ yếu là chăn nuôi gia trại nhỏ lẻ nên hầu hết chuồng trại được xây dựng ngay cạnh nhà ở, là một phần của nhà ở (chiếm 93,3%) và cũng ở ngay sát đường đi. Số lượng các hộ chăn nuôi lâu năm khá lớn: số hộ chăn nuôi trên 10 năm chiếm 43,3%, chăn nuôi từ 6 – 10 năm chiếm 38,5%, chăn nuôi từ 3 – 5 năm là 15% và dưới 2 năm chỉ chiếm 3,3%. Lượng nước thải hàng ngày khá lớn do hầu hết các hộ dùng nước rửa chuồng trại hàng ngày (nước phân chuồng). Trong 60 hộ điều tra, có 52/60 tổng số hộ xử lý nguồn nước thải này thông qua hệ thống biogas nhưng do dung tích bể nhỏ nên hầu hết lượng phân không được xử lý hết, 6/60 hộ không có biện pháp xử lý, đây cũng chính là các hộ dùng phân lợn trực tiếp để trồng trọt, và có thể lượng nước thải này cũng được dùng trong trồng trọt của các hộ dân này. 2/60 hộ cho cả phân lợn và nước thải xuống ao nuôi cá. Điều này tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm môi trường do không kiểm soát được lượng chất thải xuống ao. Hơn nữa, theo quan sát của chúng tôi trong qua trình điều tra tại hộ có biogas thì có rất ít hộ có bể xử lý sau biogas. Theo nghiên cứu của tác giả Luu et al (2014), chất thải sau biogas vẫn chứa một lượng lớn vi khuẩn, chưa đạt các chỉ tiêu vệ sinh thú y. Có thể thấy rằng với một hình thức xử lý bằng hệ thống biogas là chưa đủ để xử lý hết lượng chất thải trong chăn nuôi thải ra. Cần thiết phải nghiên cứu để có thêm các phương pháp khác để xử lý lượng phân này. Các phương pháp cần đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp để người dân có thể tự giác áp dụng một cách rộng rãi. 4.2. Hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn E.coli trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp ủ phân có bổ sung urea trong mùa hè và mùa đông Trong quá trình ủ chất thải với urea có che phủ kín bằng bùn ao, số lượng vi khuẩn trong đống ủ giảm nhanh theo kết quả trên biểu đồ 1. Từ biểu đồ 1 cho thấy, số lượng vi khuẩn E. coli trong chất thải chăn nuôi lợn trước khí ủ tương đối lớn, số lượng vi khuẩn E. coli ở các thời điểm trong năm là khác nhau, mùa đông dao động trong khoảng từ 12,6x107 - 66,25x107 (CFU/g), mùa hè dao động từ 29,2x105 -15,7x106 (CFU/g). Qua đây cho thấy hàm lượng vi khuẩn E. coli trong chất thải chăn nuôi tại huyện Sóc Sơn cao hơn so với nghiên cứu của tác giả Vũ Thúy Nga (2009-2011) tại Nghệ An cho thấy hàm lượng vi khuẩn E.coli trong chất thải chăn nuôi dao động trong khoảng 1,0x103 - 1,3x103 CFU/g. Nghiên cứu của tác giả Vũ Đình Tôn và cs cũng cho thấy lượng vi khuẩn E. coli trong chất thải chăn nuôi là ΣC (n1 + 0,1nz) x d N = 59 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 105/100ml. Kết quả phân lập E. coli của chúng tôi phản ánh thực trạng ô nhiễm vi khuẩn gây bệnh ở phân lợn tại Sóc Sơn là rất cao. Cần thiết phải xử lý nguồn chất thải này để ngăn chặn mầm bệnh lây lan ra môi trường. Kết quả theo dõi quá trình thực hiện thí nghiệm cho thấy sau khi ủ chất thải chăn nuôi lợn 15 ngày thì vi khuẩn E. coli đã bị tiêu diệt hoàn toàn trong thời điểm mùa đông cũng như mùa hè. Như vậy, sau 15 ngày kể từ khi ủ chất thải chăn nuôi lợn, các hộ chăn nuôi có thể sử dụng chất thải ủ để bón cho cây trồng mà không làm lây lan vi khuẩn E. coli ra môi trường. 4.3. Hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn Enterococcus spp. trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp ủ phân có bổ sung urea Để tiếp tục đánh giá hiệu quả của việc sử dụng urea bổ sung vào việc xử lý chất thải chăn nuôi nhằm tiêu diệt mầm bệnh ưa nhiệt là vi khuẩn Enterococcus spp., chúng tôi tiến hành theo dõi sự sống sót của vi khuẩn này trong quá trình ủ chất thải chăn nuôi và kết quả được trình bày ở biểu đồ 2. Ngày lấy mẫuNgày lấy mẫu CFU/g CFU/g Ngày lấy mẫu Ngày lấy mẫu Biểu đồ 1. Hiệu quả tiêu diệt E. coli trong đống ủ có bổ sung urea trong mùa đông và mùa hè Biểu đồ 2. Hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn Enterococcus spp. trong đống ủ có bổ sung urea trong mùa đông và mùa hè Mùa đông 60 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 Kết quả quá trình theo dõi thí nghiệm được trinh bày ở biểu đồ 2 cho thấy mật độ vi khuẩn Enterococcus spp. đã có sự biến động tương đối giữa 2 mùa trong năm. Vào thời điểm mùa đông, lượng vi khuẩn Enterococcus spp. là 105 CFU/g, cao hơn so với mùa hè (104 CFU/g) trong chất thải chăn nuôi. Theo dõi thí nghiệm này vào thời điểm mùa đông và mùa hè đều cho thấy mật độ vi khuẩn Enterococcus trong các đống ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea giảm dần theo thời gian và bị tiêu diệt hoàn toàn sau 30 ngày ủ (nếu bổ sung 1% urea), sau 15 ngày (nếu bổ sung 1,5% urea). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của tác giả Ottonson et al (2008) vi khuẩn Enterococcus là vi khuẩn gram (+) có cấu tạo không bền vững nên dễ bị tiêu diệt bởi urea sau quá trình ủ đống. Nghiên cứu của chúng tôi còn cho thấy rằng trong cùng một điều kiện sống nhưng mỗi loại vi khuẩn có thể tồn tại với thời gian dài hay ngắn là khác nhau. Trong cùng một đổng ủ cùng 1 nồng độ urea được bổ sung vào thì vi khuẩn Enterococcus spp. có khả năng tồn tại lâu hơn so với vi khuẩn E. coli. Điều này hoàn toàn đúng với các nghiên cứu của tác giả Hancock và Gilmore (2006), theo đó vi khuẩn Enterococcus có thể tồn tại trong điều kiện môi trường bất lợi. Điều này được minh họa bằng mức độ chịu mặn của chúng và khả năng sinh trưởng ở ngưỡng nhiệt độ rộng (từ 10- 450C). 4.4. Theo dõi sự ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tiêu diệt vi sinh vật trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp ủ có bổ sung urea Nhiệt độ và độ ẩm của đống ủ là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới quá trình lên men phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật (Finstein và cs,1986), nên chúng tôi tiến hành theo dõi sự biến động của nhiệt độ trong suốt quá trình thí nghiệm được tổng hợp và thể hiện ở các bảng 1 và biểu đồ 3. Bảng 1. Sự biến đổi nhiệt độ của đống ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea trong 3 tháng mùa đông Tuần Đống ủ 1% urea Đống ủ 1,5 % urea Nhiệt độ cao nhất (oC)* Nhiệt độ thấp nhất (oC) Nhiệt độ cao nhất (oC) Nhiệt độ tháp nhất (oC) 1 33,5 28,5 30,5 26 2 35 29,5 32 29 3 30,5 24,5 29 23 4 27,5 24 25 24 5 27,5 24 24 22,5 6 25,5 23 24 23 7 22,5 21,5 22,5 21,5 8 23 21,5 22,5 21,5 9 23 22,5 22 21,5 10 23 22,5 22 21,5 11 23 20,5 22 20,5 12 20,5 18 21 17,5 (* Nhiệt độ cao nhất và thấp nhất tính theo tuần) Qua quá trình theo dõi nhiệt độ của đống ủ ở những tháng mùa đông cho thấy nhiệt độ tăng mạnh vào 30 – 45 ngày đầu sau khi ủ, dao động từ 28,5oC và tăng đến 35oC ở tuần thứ 2 trong 61 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 mùa đông. Đây là thời kỳ vi khuẩn trong chất thải ủ bị tiêu diệt mạnh nhất. Sau đó giảm dần, dao động trong khoảng 18 oC – 20,5oC (bảng 1 và biểu đồ 3). Kết quả cho thấy ở các đống ủ bổ sung 1% urea có nhiệt độ thấp hơn so với các đống ủ bổ sung 1,5% urea, từ 0,5 – 1oC. Nhiệt độ đống ủ giảm dần theo thời gian ủ là do sau khi vi khuẩn đã bị tiêu diệt thì sự trao đổi chất trong đống ủ không diễn ra hoặc ở mức thấp nên nhiệt độ không tăng. Tuy vậy, do đống ủ thí nghiệm nhỏ nên nhiệt độ đống ủ không tăng cao, vì vậy nếu xử lý chất thải bằng ủ đống tại các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ thì việc khuyến cáo sử dụng thêm một lượng nhỏ urea để bổ sung vào đống ủ là cần thiết. Bảng 2. Sự biến đổi nhiệt độ của đống ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea trong 3 tháng mùa hè Tuần Đống ủ 1% urea Đống ủ 1,5 % urea Nhiệt độ cao nhất (oC) Nhiệt độ thấp nhất (oC) Nhiệt độ cao nhất (oC) Nhiệt độ thấp nhất (oC) 1 35 30 36,5 30 2 36 34,5 36 35 3 34 32 34,5 33 4 33,5 32 34 32 5 35 32 36 32,5 6 36 33,5 36 34 7 33,5 32,5 34 33 8 33 32,5 33 33 9 32,5 31,5 33 31 10 32 30,5 32 31 11 31,5 29,5 31 30 12 29,5 28 30 28 Biểu đồ 3. Sự biến đổi nhiệt độ của đống ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea theo tuần trong 3 tháng mùa đông Theo dõi thí nghiệm lặp lại vào mùa hè cho thấy nhiệt độ của đống ủ biến đổi mạnh vào 30 – 45 ngày đầu sau ủ, từ 30 oC – 36 oC. Những ngày tiếp theo nhiệt độ có xu hướng giảm dần và giữ ở mức nhiệt 28 oC – 33 oC. Đống ủ 1,5% urea luôn có nhiệt độ cao hơn 1 – 2 oC so với đống ủ 1% urea. Kết quả được biểu diễn tại bảng 2 và biểu đồ 4. 62 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 Qua kết quả phân tích trên, chúng tôi thấy, nhiệt độ đống phân ủ 1% và 1,5% urea ở mùa đông và mùa hè có xu hướng biến đổi nhiệt độ gần như giống nhau. Nhiệt độ biến đổi mạnh vào 30 – 45 ngày đầu, sự biến đổi này do đây là thời gian diễn ra các quá trình lên men phân giải chất thải chăn nuôi, các chất hữu cơ và tiêu diệt một số loại vi sinh vật. Từ 60 ngày trở đi, nhiệt độ giảm dần do quá trình phân hủy chất hữu cơ cũng giảm và một phần lớn vi khuẩn đã bị tiêu diệt hoặc bất hoạt, phân ủ trở nên hoai mục và giảm thiểu mùi hôi, và có thể sử dụng để bón cây, làm thức ăn cho cá. Điều này phần nào khẳng định nhiệt độ đống ủ cũng góp phần vào việc thúc đẩy sự phân giải chất hữu cơ và tiêu diệt vi khuẩn trong chất thải ủ. V. KẾT LUẬN - Kết quả điều tra thực trạng: Trong tổng số 60 hộ được điều tra, 93,3% hộ có chăn nuôi lợn nái, 70% hộ có lợn vỗ béo, và 8,3% số hộ có lợn con theo mẹ. Bên cạnh đó, 100% hộ chăn nuôi lợn theo phương thức nuôi nhốt hoàn toàn. Ngoài ra, nhiều hộ kết hợp chăn nuôi gà, chiếm 56,7%; trâu bò chiếm 18,3%; vịt chiếm 3,3%. Loại thức ăn chủ yếu của lợn tại các hộ là kết hợp thức ăn công nghiệp và các loại cây, rau, củ, quả. Hầu hết chuồng trại được xây dựng ngay cạnh nhà ở, là một phần của nhà ở (chiếm 93,3%) và cũng ở ngay sát đường đi. Số lượng các hộ chăn nuôi lâu năm khá lớn: số hộ chăn nuôi trên 10 năm chiếm 43,3%, chăn nuôi từ 6 – 10 năm chiếm 38,5%, chăn nuôi từ 3 – 5 năm là 15% và dưới 2 năm chỉ chiếm 3,3%. Lượng nước thải hàng ngày khá lớn do hầu hết các hộ dùng nước để rửa chuồng trại hàng ngày. Trong 60 hộ điều tra, có 52/60 hộ xử lý nguồn nước thải này thông qua hệ thống biogas, nhưng do dung tích bể nhỏ nên hầu hết lượng phân không được xử lý hết, 6/60 hộ không có biện pháp xử lý, 2/60 hộ cho cả phân lợn và nước thải xuống ao nuôi cá. Điều này tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm môi trường do không kiểm soát được lượng chất thải xuống ao. Hơn nữa, theo quan sát của chúng tôi trong quá trình điều tra tại hộ có biogas thì có rất ít hộ có bể xử lý sau biogas. - Kết quả xử lý chất thải có bổ sung urea + Biến đổi nhiệt đống ủ: Qua quá trình theo dõi nhiệt độ của đống ủ ở những tháng mùa đông cho thấy nhiệt độ tăng mạnh vào 30 – 45 ngày đầu sau khi ủ, dao động từ 28,5oC và tăng đến 35oC ở tuần thứ 2 trong mùa đông. Đây là thời kỳ vi khuẩn trong chất thải ủ bị tiêu diệt mạnh nhất, sau đó giảm dần, dao động trong khoảng 18 oC – 20,5oC . Kết quả cho thấy ở các đống ủ bổ sung 1% urea có nhiệt độ thấp hơn so với các đống ủ bổ sung 1,5% urea, từ 0,5 – 1oC. Nhiệt độ đống ủ giảm dần theo thời gian ủ là do sau khi vi khuẩn đã bị tiêu diệt thì sự trao đổi chất trong đống ủ không diễn ra hoặc ở mức thấp nên nhiệt Biểu đồ 4. Sự biến đổi nhiệt độ của đống ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea theo tuần trong 3 tháng mùa hè 63 KHOA HỌC KỸ THUẬT THÚ Y TẬP XXV SỐ 1 - 2018 độ không tăng. Tuy vậy, do đống ủ thí nghiệm nhỏ nên nhiệt độ đống ủ không tăng cao, vì vậy nếu xử lý chất thải bằng ủ đống tại các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ thì việc khuyến cáo sử dụng thêm một lượng nhỏ urea để bổ sung vào đống ủ là cần thiết. Nhiệt độ đống phân ủ có 1% và 1,5% urea ở mùa đông và mùa hè có xu hướng biến đổi nhiệt độ gần như giống nhau. Nhiệt độ biến đổi mạnh vào 30 – 45 ngày đầu, có sự biến đổi này do đây là thời gian diễn ra các quá trình lên men phân giải chất thải chăn nuôi, các chất hữu cơ và tiêu diệt một số loại vi sinh vật. Từ 60 ngày trở đi, nhiệt độ giảm dần do quá trình phân hủy chất hữu cơ cũng giảm và một phần lớn vi khuẩn đã bị tiêu diệt hoặc bất hoạt, phân ủ trở nên hoai mục, giảm thiểu mùi hôi, và có thể sử dụng để bón cây, làm thức ăn cho cá. Điều này phần nào khẳng định nhiệt độ đống ủ cũng góp phần vào việc thúc đẩy sự phân giải chất hữu cơ và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh có trong chất thải ủ. + Khả năng tiêu diệt vi khuẩn E. coli và Enterococcus trong chất thải ủ Sau khi ủ chất thải chăn nuôi lợn 15 ngày thì vi khuẩn E. coli đã bị tiêu diệt hoàn toàn trong thời điểm mùa đông cũng như mùa hè. Điều này chứng tỏ urea có tác dụng tiêu diệt E. coli khi bổ sung vào đống ủ. Như vậy, sau 15 ngày kể từ khi ủ chất thải chăn nuôi lợn, các hộ chăn nuôi có thể sử dụng chất thải ủ để bón cho cây trồng mà không sợ làm lây lan vi khuẩn E. coli ra môi trường. Mật độ vi khuẩn Enterococcus trong các đống ủ chất thải chăn nuôi lợn có bổ sung urea giảm dần theo thời gian và bị tiêu diệt hoàn toàn sau 30 ngày ủ (nếu bổ sung 1% urea), sau 15 ngày (nếu bổ sung 1,5% urea). TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bahirathan, M., Puente, L., and Seyfried, P. (1998) Use of yellow-pigmented enterococci as a specific indicator of human and nonhuman sources of faecal pollution. Canadian J. Microbiol. 44, 1066-1071 2. Cloete TE, Toerien DR, and Pieterse, AJH. The bacteriological quality of water and fish of a pond system for the treatment of cattle feedlot effluent. Agricultural Waste 1984;9:1-15. 3. Buras N, Duek L, Niv S, Hepher B, and Sandbank E. (2008). Microbiological aspects of fish grown in treated wastewater. Water Research; 21:1–10. 4. Devriese, L.A., and Pot, B. (1995) The genus Enterococcus. 327-367. In B. J. B. Wood and W. H. Holzapfel (ed.), The genera of lactid acid bacteria. Chapman & Hall, London. 5. Devriese, L.A., Colque, J.I.C., Deherdt, P., and Haesebrouck, F. (1992a) Identification and composition of the tonsillar and anal enterococcal and streptococcal flora of dogs and cats. J. Appl. Bacteriol. 73, 421-425. 6. Devriese, L.A., Laurier, L., Deherdt, P., and Haesebrouck, F. (1992b). Enterococcal and streptococcal species isolated from feces of calves, young cattle and dairy-cows. J. Appl. Bacteriol. 72, 29-31. 7. Godfree, A.F., Kay, D., and Wyer, M.D. (1997) Faecal streptococci as indicators of faecal contamination in water. J. Appl. Microbiol. 83, S110-S119. 8. Hancock, L. E. and Gilmore, M. S. (2006) Pathogenicity of enterococci. In Gram-positive pathogens (2nd edition) ed. Fischetti, V.A., Novick, R. P., Ferretti, J. J., Portnoy, D. A. and Rood, J. I. pp 299-311. ASM Press. Washington DC 9. Son, T.T.D. and Dalsgaard, A. 2012. E. coli contamination of fish raised in integrated pig-fish aquaculture systems in Vietnam. Journal of Food protection. 75(7), 1317-1319. 10. Petersen, A. (2003) Antimicrobial resistance in integrated fish farming systems in Thailand. PhD thesis. The Royal Veterinary and Agricultural University Copenhagen, Denmark 11. Pinto, B., Pierotti, R., Canale, G., and Reali, D. (1999) Characterization of ‚faecal streptococci’ as indicators of faecal pollution and distribution in the environment. Letters in Appl. Microbiol. 29, 258- 263. 12. Winfield, M.D. and Groisman, E.A. (2003) Role of nonhost environments in the lifestyles of Salmonella and Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol. 69, 3687-3694. Ngày nhận 23-4-2017 Ngày phản biện 1-11-2017 Ngày đăng 1-1-2018