Phân viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (Tp. Hồ Chí Minh) đã nghiên cứu, chế tạo thành công thiết bị ủ phân gà bồn đứng, giúp giải quyết các bài toán môi trường và chi phí trong xử lý phế thải của trang trại nuôi gà.

Hoạt động chăn nuôi gà tập trung đã phát triển cả về quy mô và số lượng trên cả nước. Tuy nhiên, các trang trại chăn nuôi gà đang gặp nhiều khó khăn trong vấn đề xử lý môi trường, cụ thể là xử lý phân gà. Được biết, phân gà đẻ có độ ẩm rất cao, trung bình 75% - 90%. Do đó, để làm nguồn nguyên liệu cho phân bón  cần phải xử lý khô trước khi vận chuyển tới đơn vị tiếp nhận. 

Hiện nay trên thị trường đã có một số đơn vị cung cấp hệ thống thiết bị ủ phân gà với khối lượng lớn, nhưng nhìn chung các thiết bị này phải nhập khẩu với chi phí cao. Bên cạnh đó, do cách ủ phân này thường yêu cầu trộn thêm nguyên liệu men vi sinh độc quyền từ nhà cung cấp, dẫn đến khó kiểm soát ổn định giá sản phẩm.

Nhận thấy nhu cầu khu xử lý phân gà nhằm đảm bảo các yếu tố môi trường, cũng như tận dụng nguồn chất thải chăn nuôi làm phân hữu cơ hiện nay là rất cao phân, Phân viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (Tp. Hồ Chí Minh) đã thực hiện nhiệm vụ “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy ủ phân gà dạng bồn đứng năng suất 2m3/ngày”. Đề tài đã được nghiệm thu bởi Sở Khoa học và Công nghệ TP. Hồ Chí Minh, và sẵn sàng triển khai tại các doanh nghiệp. 

Thiết bị ủ phân gà đứng của nhóm đề tài.

Thạc sĩ Đàm Vĩnh Hưng, Chủ nhiệm nhiệm vụ, cho biết giải pháp máy ủ phân gà của đề tài sử dụng nguyên lý lên men tự nhiên theo phương thẳng đứng. Một số ưu điểm của hệ thống đó là chỉ sử dụng phân gà tươi nguyên chất 100% mà không đòi hỏi phải thêm men vi sinh và phế phụ phẩm. Ngoài ra, máy tận dụng được lượng vi sinh chịu nhiệt độ cao có sẵn trong phân gà, tới 60-70^oC ở quá trình lên men hiếu khí mà không cần gia nhiệt, giữ được nhiệt làm phần hoai và khô nhanh hơn. 

Nguyên lý làm việc của máy gồm ba tầng hoạt động chính. Tần hoạt động trên cùng là lớp đệm sinh học phân gà đã chứa sẵn các chủng vi sinh ưa nhiệt, thường chiếm 60-70% thể tích bồn. Lớp phân mới bỏ vào khoảng 10-15% thể tích bồn, còn lại là không gian trống. 

Phân gà đầu vào có độ ẩm khoảng 75-90%, được đưa vào vào bồn chứa từ đầu cấp liệu. Tại đây, phân sẽ nằm trên lớp đệm sinh học giúp độ ẩm phân tươi giảm xuống độ ẩm lý tưởng khoảng 55-60% trong vòng 24 giờ đầu. Vi sinh từ lớp đệm sinh học sẽ sử dụng nguồn dinh dưỡng từ phân tươi để phát triển. Quá trình này phân sẽ được phân huỷ và thải ra một lượng nhiệt lớn, tương đương 55-60^oC. Đây cũng là tần hoạt động chính thứ hai của bồn ủ. 

Trong khi đó, quạt cao áp được vận hành để cung cấp khí thổi vào bồn nhằm cung cấp oxy cho sinh vật hô hấp và không khí để làm bay hơi nước trong phân. Để hỗ trợ quá trình ủ và sục khí, trục khuấy sẽ quay và đảo trộn phân giúp khối phân luôn tươi xốp. Hơi nước thoát ra trong quá trình ủ sẽ được hút ra. Để khử mùi hoàn toàn, nhóm đề tài đã bố trí thêm hệ thống khử mùi sau quạt. 

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

Khi các tầng ủ phân trong bồn diễn ra tốt, nhiệt độ các tầng sẽ được biểu hiện như hình vẽ. Cụ thể tầng 3 65-70^oC, tầng 2 55-60^oC và tầng 1 45-50^oC. Quá trình ủ phân thường kéo dài từ 7-10 ngày, từ lớp phân đầu có độ ẩm 75% sẽ được phân hủy và đạt độ ẩm dưới 30%. Sau 24 giờ lớp phân có độ ẩm dưới 30% đã hoai được thải ra. Lớp phân tươi đầu vào sẽ cần quy trình với thời gian tương tự để lên men và phân huỷ hoàn toàn.  

Thạc sĩ Đào Vĩnh Hưng cho hay nhờ nhiệt độ này vi khuẩn phân hủy Nitơ thành Amoniac ít hoạt động giúp giảm mùi, tăng chất lượng phân. Đồng thời, vi khuẩn có hại hay hạt giống cỏ cũng bị triệt tiêu. Chủ nhiệm đề tài cũng cho biết thêm khí thải được xử lý khử mùi để an toàn cho môi trường.

Thiết bị có thể tích 20m3, luôn chứa sẵn lớp đệm sinh học 14m3. Mỗi ngày sẽ bổ sung vào hai mét khối và lấy ra 0,65-0,7m3.

Đánh chú ý, hệ thống đặc biệt tiết kiệm năng lượng do 80% nguồn năng lượng cho máy là năng lượng sinh học sinh ra từ quá trình lên men tự nhiên bên trong máy và 20% còn lại từ năng lượng mặt trời. Ngoài ra, nhóm đề tài cũng thiết kế lớp cách nhiệt vách bồn dày đến 50mm để tránh tổn hao nhiệt, trục khuấy ứng dụng truyền động thủy lực đặc biệt tiết kiệm năng lượng. Như vậy, so với các thiết bị ủ thông thường khác thì bồn ủ đứng của đề tài nâng cao đáng kể hiệu quả năng lượng.  

Qua thử nghiệm thực tế tại trang trại ở Khánh Hòa cho thấy thiết bị ủ phân gà của nhóm đề tài đã giảm được đáng kể chi phí sản xuất phân hữu cơ từ phân gà so với các phương pháp truyền thống như sấy, hấp, ủ hở. Năng lực xử lý của máy hiện tại là 2m3 phân gà tươi/ngày. Phân gà thành phẩm nguyên chất 100%, đạt độ hoai cần thiết với độ ẩm 17-30%, hàm lượng chất hữu cơ từ 42,4-52%. Chất lượng phân sau ủ đạt các tiêu chuẩn của phân hữu cơ và phân hữu cơ phân vi sinh theo quy định của Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Đây có thể coi là một giải pháp hoàn thiện, hữu ích, giúp giải quyết được nhiều vấn đề về môi trường, chi phí và công nghệ nhằm thúc đẩy kinh tế tuần hoàn tại các trang trại nuôi gà quy mô lớn.

An Nhiên