Phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi chi phí thấp, hiệu quả

1. Phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi chi phí thấp là gì? 

– Khi được quản lý hợp lý, phân có thể được sử dụng như một nguồn dinh dưỡng cho cây trồng và cải thiện các đặc tính của đất thông qua việc bồi đắp các chất hữu cơ trong đất. Mặt khác, phân chuồng được quản lý không đúng cách có thể đe dọa đến chất lượng đất, nước và không khí cũng như sức khỏe con người và động vật.

– Các công nghệ xử lý có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý phân gia súc bằng cách cung cấp một cách tiếp cận linh hoạt hơn đối với việc sử dụng đất và hạn chế về diện tích, đồng thời bằng cách giải quyết các vấn đề cụ thể như mùi hôi, mầm bệnh, ô nhiễm nước, phát thải amoniac, phát thải khí nhà kính và phốt pho và đất bị ô nhiễm kim loại nặng. Việc xử lý có thể được tăng cường với việc sử dụng các phương pháp sinh học, hóa học và vật lý, đặc biệt là sự kết hợp như một phần của hệ thống tổng thể:

+  Được tích hợp với nhu cầu của đất và các hoạt động nông sản khác

+ Tối đa hóa giá trị của phân thông qua sản xuất năng lượng, tập trung và tái chế chất dinh dưỡng, giảm GHG và tín dụng môi trường, và các sản phẩm phụ có lợi khác. Thách thức đối với nhiều quốc gia là làm thế nào để triển khai các công nghệ này trên quy mô rộng hơn và cả về mặt kinh tế.

2. Phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi chi phí thấp và hiệu quả:

– Với cách tiếp cận tổng hợp, đa ngành để thảo luận về các phương pháp xử lý bền vững, các công nghệ mới nổi và hệ thống tổng thể để giải quyết các vấn đề liên quan và đưa ra định hướng về hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi trong tương lai.

–  Bộ giấy tờ đầu tiên đề cập đến các khía cạnh vệ sinh của xử lý phân và an toàn thực phẩm. Các khía cạnh giảm mầm bệnh của điều trị thường được xem xét thứ yếu. Giới hạn tiếp xúc với mầm bệnh là mối quan tâm lớn của các quan chức y tế công cộng trên toàn thế giới.  Về khả năng vô hiệu hóa mầm bệnh của các phương pháp xử lý khác nhau đối với phân lỏng và rắn. Các phương pháp xử lý phân sinh học bằng phân ủ, kỵ khí và hiếu khí có thể cung cấp các biện pháp vệ sinh phòng bệnh thông thường và kinh tế.

– Trong trường hợp bùng phát dịch bệnh, cần phải có các biện pháp xử lý vật lý hoặc hóa học mạnh mẽ hơn như sấy khô bằng nhiệt, chiếu xạ hoặc bón vôi sống để khử trùng / thanh trùng phân và các sản phẩm phụ một cách đáng tin cậy.

– Báo cáo tình trạng của các vấn đề hiện tại, kiến ​​thức kỹ thuật và những thách thức còn lại cần giải quyết trong việc đánh giá mối quan hệ giữa phân sinh học, bụi và chất tạo mùi đối với động vật và công nhân tại các cơ sở chăn nuôi và cộng đồng lân cận. Tiêu chuẩn hóa và xác nhận các kỹ thuật thu thập và phân tích bioaerosol trong môi trường chăn nuôi cả trong nhà và ngoài trời là rất quan trọng để đánh giá ảnh hưởng sức khỏe từ các hệ thống chăn nuôi hiện đại.

 – Về rủi ro vệ sinh và sinh thái của tồn dư mầm bệnh và kháng sinh trong phân động vật, cũng như sự tồn tại của mầm bệnh vi khuẩn và ký sinh trùng trong phân trước và sau khi bón đất. Một mối quan tâm đang nổi lên là sự xuất hiện của vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh.

–  Những rủi ro của bệnh truyền nhiễm từ động vật gây ra đối với sức khỏe cộng đồng thông qua việc cung cấp thực phẩm và các chiến lược dựa trên chính sách để giảm thiểu các mối đe dọa đối với an toàn thực phẩm. Các quyết định về các biện pháp vệ sinh bắt buộc phòng ngừa phải dựa trên các đánh giá rủi ro định lượng, so sánh tác động của các kịch bản rủi ro sức khỏe cộng đồng thay thế.

– Các tác động có lợi của hệ thống xử lý vật nuôi trong việc giảm tiếp xúc với môi trường đối với các mầm bệnh đường ruột nguy hiểm. Các phương pháp tiếp cận đánh giá rủi ro vi sinh vật định lượng đang được sử dụng để ước tính tác động của việc xử lý phân chuồng đối với rủi ro đối với con người tiếp xúc với đất trồng trọt.

– Hệ thống thu gom và lưu trữ phân đại diện cho môi trường sống thứ cấp quan trọng đầu tiên trong đó vi khuẩn đường ruột phải tồn tại trước khi thải ra môi trường rộng lớn hơn và là nguyên nhân gây bệnh cho con người. Các hệ thống xử lý chất thải tiên tiến rõ ràng là một thành phần quan trọng trong các chiến lược bảo vệ nguồn nước đa rào cản trong nông nghiệp.

– Về sự cần thiết phải dung hòa các nhu cầu mới về bảo vệ thực phẩm với các mục tiêu môi trường trong việc quản lý chất thải chăn nuôi. Sự phát triển hợp lý của các kế hoạch lây lan trong đó xác định các loại cây trồng có nguy cơ cao và thấp có thể cho phép xử lý thích hợp và hiệu quả cho từng tình huống và giảm thiểu chi phí tổng thể. Đối với các loại cây trồng “ăn ngay” hoặc các tình huống xuất khẩu phân chuồng có rủi ro cao, xử lý sinh học như ủ phân hoặc phân hủy kỵ khí với quy trình gia nhiệt ngầm là lựa chọn tốt nhất. Thiết kế quy trình để tạo ra nhiệt cũng cần được xem xét.

– Bên cạnh đó còn sử dụng các công nghệ xử lý tiên tiến cho phân lỏng. Các ví dụ cho thấy sự thay đổi từ các phương pháp xử lý đô thị trong quá khứ sang một khối kiến thức mới với các phương pháp thích ứng với các đặc điểm cụ thể của những chất thải này và mục đích xử lý khác. Ví dụ, sự phân tách rắn-lỏng của phân thô làm tăng khả năng ra quyết định và cơ hội cho việc xử lý. Vanotti và cộng sự. trình bày một nghiên cứu điển hình ở Bắc Carolina về một hệ thống mà sự phân tách cơ học được tăng cường bằng cách sử dụng các chất tạo bông. Việc phân tách phía trước cho phép thu hồi các hợp chất hữu cơ, có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu phân trộn và các sản phẩm giá trị gia tăng khác hoặc sản xuất năng lượng.

– Nó cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý chất lỏng thông qua loại bỏ nitơ sinh học và thu hồi / khử trùng phốt pho để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường cụ thể. Các chất kết tụ tự nhiên như chitosan có thể có hiệu quả như các polyme tổng hợp để tách chất rắn và chất dinh dưỡng từ nước thải phân bò sữa cô đặc. Các hợp chất tự nhiên có khả năng keo tụ có thể có một vai trò quan trọng trong việc quản lý chất thải vì tăng chi phí năng lượng và mối quan tâm mới đối với các hệ thống canh tác hữu cơ.

– Các phương pháp điều trị sinh học có sẵn cho nước thải chăn nuôi cũng như các phương án phục hồi chất dinh dưỡng và những thách thức trong tương lai. Phát thải khí nhà kính toàn cầu có thể được giảm thiểu đáng kể thông qua các quá trình hiếu khí hoặc phân hủy kỵ khí khép kín, nhưng việc quản lý tốt là rất quan trọng. Năng suất khí sinh học của quá trình phân hủy kỵ khí có thể được tăng lên bằng cách xử lý trước hoặc đồng phân hủy với các chất thải hữu cơ khác và cây năng lượng.

– Đối với xử lý hiếu khí, hiệu quả cao hơn có thể đạt được với quá trình nitrat hóa / khử nitơ và anammox một phần.
– Các công nghệ xử lý tập trung vào các khía cạnh sử dụng phân. Ủ phân động vật nên được coi là một công nghệ gia tăng giá trị, tạo ra sản phẩm chất lượng cao tập trung vào các thị trường nông sản cụ thể như giá thể không dùng đất cho cây ươm, phủ đất vườn và canh tác hữu cơ. Các tiêu chí chất lượng được thiết lập về hàm lượng dinh dưỡng, chất hữu cơ được làm ẩm và ổn định, độ chín, vệ sinh và sự hiện diện của các hợp chất độc hại.

– Các chiến lược đồng ủ và phụ gia cũng như các kỹ thuật phân tích mới cần được xem xét để cải thiện việc kiểm soát quá trình và chất lượng phân trộn.  Các tùy chọn bao gồm các quy trình rửa nhanh chóng đậm đặc, sinh học, hóa nhiệt và hóa học tạo ra các vật liệu có hàm lượng phốt pho đa dạng và các lợi ích về môi trường như tín chỉ chất lượng nước.

– Quá trình sản xuất than củi hoặc than sinh học, một vật liệu ổn định carbon có tiềm năng sử dụng làm cải tạo đất để nâng cao chất lượng đất và hấp thụ carbon lâu dài. Sự thâm nhập của khí sinh học vào thị trường năng lượng có thể sẽ tăng nhanh do tỷ lệ năng lượng tái tạo ngày càng tăng trong nguồn cung năng lượng của thế giới, tốc độ nhanh như thế nào phụ thuộc vào việc tạo ra các điều kiện khung chính trị và kinh tế quốc gia thuận lợi.

–  Cần có các công nghệ cho phép tái chế chất dinh dưỡng từ chất thải, đặc biệt là phốt pho, cũng như bất kỳ kỹ thuật nào cho phép mang lại lợi ích kinh tế và môi trường như sử dụng nông học tốt hơn hoặc sản xuất khí sinh học từ phân.

– Chăn nuôi và quản lý chất thải của nó là chiến lược đối với nền kinh tế, an ninh lương thực, sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường của mỗi quốc gia. Nhiều điểm chung về các giải pháp xử lý tổng thể để quản lý phân đã được các học viên ghi nhận; tuy nhiên, ở mỗi quốc gia, điều quan trọng là phải xác định các vấn đề chất thải chăn nuôi của khu vực và / hoặc quốc gia, đặt mục tiêu và phát triển các giải pháp tùy chỉnh để đạt được các mục tiêu này.

– Ngoài các mục tiêu điển hình về cải thiện chất lượng không khí, đất và nước, sức khỏe động vật và cộng đồng, các đại biểu kết luận rằng các hệ thống xử lý trong tương lai cũng cần giải quyết vấn đề thu hồi chất dinh dưỡng, năng lượng và bảo tồn nước.