Mùi hôi từ trang trại chăn nuôi: Nguyên nhân và cách khắc phục

Khiếu nại về mùi hôi chăn nuôi gia tăng do sự gia tăng số lượng các hoạt động chăn nuôi lớn, đặc biệt là chăn nuôi lợn. Nhiều cơ sở chăn nuôi quy mô lớn lưu trữ phân trong thời gian dài trong điều kiện yếm khí tại các kho hoặc đầm chứa. Sự di cư của cư dân thành thị về nông thôn để tìm kiếm sự yên tĩnh và không khí trong lành đã làm tăng mật độ dân số sống xung quanh các sơ sở chăn nuôi. Mùi sinh ra xu hướng phát tán rộng theo diện tích và lên trên trên cao, điều này càng làm gia tăng sự ảnh hưởng đến dân cư.

Mùi trở nên nồng nặc hơn khi độ ẩm cao hoặc khi trời có nhiều gió. Khi không khí tĩnh lặng, mùi có thể chảy xuống vào đất hoặc nước. Vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn khi nồng độ phân quá cao hoặc các phương pháp xử lý không đáp ứng tiêu chuẩn hoặc nơi chứa phân ở gần các khu dân cư. Vì lý do này, việc lựa chọn địa điểm chứa phân và kiểm soát mùi tại các trang trại chăn nuôi là điều vô cùng quan trọng. Cần có sự kết hợp hài hoà, đáp ứng đầy đủ các yếu tố để việc xử lý, giảm thiểu sự ảnh hưởng của mùi trang trại đến người dân đạt hiệu quả cao. Ở nhiều quốc gia, các chính sách quy định về mùi trang trại được đề cập rõ, yêu cầu chủ trang trại tuân thủ nghiêm ngặt. Mặc dù vậy, để mùi được loại bỏ hoàn toàn không hề dễ dàng. Bảng 1 cho thấy các khoảng cách đệm (khoảng cách tối thiểu giữa tòa nhà giam giữ hoặc đầm phá gần nhất và bất kỳ tòa nhà công cộng hoặc nơi cư trú có người ở) do Bộ Tài nguyên Missouri (MDNR) yêu cầu.

* 1 AUE (tương đương đơn vị động vật) bằng giá trị sau: 1,0 con bò cho ăn hoặc động vật giết mổ, 0,5 con ngựa, 0,7 con bò sữa, 2,5 con heo nặng trên 55 pound, 15 con heo nặng dưới 55 pound, 10 con cừu, 30 con gà đẻ, 55 con gà tây hoặc 100 con gà thịt.

Nguyên nhân gây ra mùi hôi từ hoạt động chăn nuôi

Hầu hết các mùi khó chịu từ hoạt động chăn nuôi là kết quả của các hợp chất dễ bay hơi sinh ra trong quá trình phân hủy phân. Hơn 200 hợp chất tạo mùi này đã được xác định. Một loạt các hợp chất có mùi từ phân làm tăng thêm sự phức tạp của các giải pháp kiểm soát mùi. Các hợp chất có mùi thường được báo cáo liên quan đến phân và nước thải là những hợp chất có chứa lưu huỳnh (ví dụ, hydro sunfua và mercaptan), những hợp chất có chứa nitơ (ví dụ, amoniac và amin), axit hữu cơ dễ bay hơi, phenol và rượu (Bảng 2). Amoniac và hydro sunfua có thể dễ dàng đo được nhưng không nhất thiết phải tương quan tốt với các khiếu nại về mùi từ những người hàng xóm, mặc dù mức độ hydro sunfua từ các trại chăn nuôi được quy định ở Minnesota. Việc đáp ứng các giới hạn phát thải amoniac có thể khó khăn đối với các cơ sở chăn nuôi gia cầm và chăn nuôi bò sữa cũng như việc đáp ứng các mức phát thải hydro sulfua đối với các nhà chăn nuôi thịt lợn. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc vận chuyển mùi cũng liên quan đến các hạt bụi hoặc sol khí. Do đó, việc kiểm soát bụi hoặc khí thải khí dung sẽ giúp kiểm soát mùi hôi.

Bảng 2: Đặc điểm của các chất khí sinh ra trong quá trình phân hủy phân.

Nhiều hợp chất có mùi là kết quả của các phản ứng sinh học xảy ra chủ yếu trong môi trường yếm khí. Nhiều hợp chất có mùi thường thấy trong phân tươi trở nên cô đặc hơn trong quá trình phân hủy kỵ khí (Bảng 3). Sự gia tăng nồng độ các hợp chất có mùi trong phân lưu trữ hỗ trợ quan sát rằng các mùi khó chịu hơn liên quan đến phân lưu trữ hơn là phân được rải hàng ngày.

Bảng 3: Nồng độ các hợp chất có mùi trong phân lợn tươi và dự trữ.

Các phương pháp loại bỏ mùi từ trang trại chăn nuôi

Trong trang trại

• Bộ lọc sinh học với các tấm thảm làm từ vật liệu như phân trộn hoặc rơm rạ giúp giảm đáng kể mùi phát ra từ quạt thông gió nhưng nên được làm để luồng không khí không bị hạn chế quá mức (Hình 2).
• Quạt hầm lò có thể cải thiện chất lượng không khí bên trong các tòa nhà.
• Cây cối có thể hỗ trợ quá trình phân tán khí thải đi lên từ các tòa nhà thông gió tự nhiên và quạt thông gió và có thể lọc không khí đi qua thảm thực vật. Giá thành mỗi con thấp nhưng lợi nhuận không chắc chắn.
• Giảm thiểu diện tích bề mặt của thanh và sàn kiên cố nơi phân khô có thể tạo ra bụi và nước tiểu có thể bay hơi để tạo ra amoniac sẽ làm giảm mức độ mùi cả bên trong và bên ngoài của các tòa nhà.
• Thường xuyên xả các máng xối và thường xuyên rút và nạp lại hố ga làm giảm sự tích tụ của khí có mùi.
• Nhiều phụ gia hầm lò thương mại có sẵn và đã được thử nghiệm trong các trường hợp khác nhau với các kết quả khác nhau.
• Bụi và mùi kèm theo có thể được giảm bớt bằng cách sử dụng thức ăn viên hoặc thêm dầu / mỡ vào khẩu phần, và bằng cách sử dụng ống thả qua nắp đậy trên máng ăn.
• Rắc dầu lên sàn làm giảm bụi, mùi và khí trong các tòa nhà heo.
• Thay đổi chế độ ăn uống cho thấy nhiều hứa hẹn trong việc giảm sản xuất amoniac và sunfua.

Hình 2: Luồng không khí thải từ chuồng trại qua bộ lọc sinh học (một lớp vật liệu hữu cơ, chẳng hạn như rơm hoặc phân trộn) có thể làm giảm đáng kể mùi hôi. Nguồn: Dịch vụ Mở rộng Đại học Minnesota.

Tại nơi chứa phân chuồng

• Có lượng nước thiết kế tối thiểu hoặc nước thải từ một đầm phá khác vào đầm mới trước khi thêm phân. Không vượt quá tốc độ tải thiết kế.
• Sạc đầm thường xuyên để loại bỏ việc tải sên.
• Che phủ rơm rạ và bao phủ nhựa cho đầm phá và bể chứa phân mở và ao có thể giảm mùi hôi từ 70 đến 90 phần trăm. Rơm và thân cây ngô băm nhỏ hoạt động tốt trên các kho chứa bùn; nhựa đạt yêu cầu hơn trên đầm phá.
• Sục khí cơ học trong đầm phá có thể làm giảm mùi hôi, nhưng chi phí ban đầu và chi phí vận hành quá cao nên biện pháp xử lý này thường chỉ được sử dụng để khắc phục sự cố.
• Thường xuyên cạo sạch phân của những bãi đất trống. Lưu trữ phân rắn dưới mái che làm giảm sự tiếp xúc của nguồn mùi với gió và giữ cho phân khô và do đó ít mùi hơn.
• Duy trì pH của phân ở mức xấp xỉ 7 là lý tưởng cho các quá trình sinh học hiếu khí và kỵ khí.
• Việc ủ phân có thể làm giảm đáng kể mùi hôi của phân, nhưng việc tiếp thị phân trộn thường được yêu cầu để làm cho việc kiểm soát này khả thi về mặt kinh tế.
• Nhiều chất phụ gia thương mại được quảng cáo để giảm mùi đã được thử nghiệm trong các trường hợp khác nhau với các kết quả khác nhau.
• Các thiết bị phân hủy kỵ khí được ước tính làm giảm mùi hôi đến 90% nhưng không tạo ra đủ năng lượng để bền vững về mặt kinh tế. Họ đã thành công hơn đối với các hoạt động chăn nuôi bò sữa và gia cầm hơn là đối với lợn.

Bón lót đất

• Việc bón hoặc trộn ngay phân được bón vào đất có thể làm giảm mùi hôi đến 90% (Hình 1 và 3).
• Ứng dụng bằng cách tưới áp suất thấp, quỹ đạo thấp sẽ dẫn đến ít trôi và bốc hơi hơn so với ứng dụng áp suất cao và quỹ đạo cao. Các đầu tưới trong tán cho các đầu tưới trục trung tâm nên được xem xét để giảm mùi.
• Rải phân khi thời tiết lạnh sẽ tạo ra ít mùi hơn so với rải trong thời tiết ấm áp nhưng không rải phân trên mặt đất đóng băng hoặc có tuyết phủ, nơi có thể xảy ra hiện tượng chảy nước. Lên kế hoạch rải phân mùa hè từ 8 giờ sáng đến 2 giờ chiều, nếu có thể, để tận dụng sự hỗ trợ của thời tiết tự nhiên.
• Bón phân khi gió không thổi về những vùng nhạy cảm và khi độ ẩm thấp, trời quang và nhiệt độ tăng.

Hình 3: Phân lỏng được bơm từ một kho chứa phân được trộn vào đất bằng cách xoay các mũi. Phương pháp này làm giảm mùi hôi liên quan đến việc bón bề mặt của phân.

Nên khuấy động các kho chứa phân lỏng trong quá trình bơm để ngăn chặn sự tích tụ chất rắn và tăng giá trị của các chất dinh dưỡng bón vào đất. Tuy nhiên, việc kích động các hố bên dưới các tòa nhà có động vật hoặc con người chiếm giữ có thể gây tử vong vì giải phóng các khí độc hoặc có khả năng thay thế oxy trong tòa nhà. Các khí được quan tâm chính là hydro sunfua (H ₂ S), amoniac (NH ₃ ), cacbon đioxit (CO ₂ ) và mêtan (CH ₄). Hydro sunfua là chất độc nhất trong số các khí này. Giống như carbon dioxide, nó nặng hơn không khí và có thể thay thế oxy trong tòa nhà. Mêtan dễ nổ ở các hỗn hợp từ 5 đến 15 phần trăm. Để tránh thiệt hại về tính mạng, động vật và công nhân không được ở trong tòa nhà khi đang kích động hố.

Vì có nguy cơ tiếp xúc với khí độc, nên tránh vào hố chứa phân nếu có thể. Carbon dioxide và hydrogen sulfide có xu hướng tích tụ bên trên chất lỏng trong hố và có thể lấp đầy hố trống. Nếu bạn phải vào trong hố, hãy thông gió cho nó bằng không khí trong lành trước khi vào và đeo dây nịt có dây cứu sinh để những người trợ giúp bên ngoài có thể kéo bạn ra nếu bạn bị ngạt khí.