Đề tài Nghiên cứu ứng dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa trong xử lý môi trường chăn nuôi lợn

thống bảo vệ rất hữu hiệu chống lại tác động độc hại của các chất ôxy hóa: Các vi sinh vật không có khả năng “nhờn thuốc” đối với Anôlít, bởi vì các chất ôxy hóa trong dung dịch Anôlít tồn tại ở trạng thái giả bền, tại mỗi một thời điểm xác định đều có một thành phần xác định, vì vậy dưới tác dụng của chúng giả sử có một con vi khuẩn nào đó đã kịp thiết lập được một cơ chế bảo vệ đặc hiệu chống lại thành phần tác nhân ôxy hóa đó, thì con vi khuẩn đó sẽ trở thành mục tiêu tấn công của một thành phần ôxy hóa mới luôn thay đổi trong dung dịch Anôlít: Các dung dịch Anôlít thân môi trường được sản xuất trên thiết bị HHĐH không đắt tiền, chỉ đòi hỏi một ít muối ăn, nước máy và một lượng tối thiểu điện năng. Thí dụ, tại Việt nam, để sản xuất một lít dung dịch Anôlít có nồng độ clo hoạt tính 300mg/lít đòi hỏi chi phí không quá 287,9 đồng/lít (tính cả hao mòn thiết bị). Hiệu quả kinh tế của Anôlít ANK trong việc khử trùng chuồng trại bằng kỹ thuật phun sương so sánh với các chất khử trùng khác tại LB Nga [14] dẫn ra trên bảng 1 cho thấy chi phí khử trùng bằng Anôlít thấp hơn khoảng 400 lần so với các thuốc sát trùng đắt tiền như Clorhexidin hoặc Virkon; trong khi chi phí hypoclorit cao hơn 6-7 lần so với Anôlít nhưng lại gây mùi khó chịu ảnh hưởng đến sức khỏe của vật nuôi. Bảng II.1. Hiệu quả kinh tế của anôlit ANK so sánh với các loại thuốc khác trong quá trình khử trùng chuồng trại chăn nuôi lợn bằng kỹ thuật phun sương . Nồng độ các dung dịch được tính sao cho hiệu quả khử trùng của chúng tương đương nhau. Tên chất khử trùng Nồng độ dung dịch khử trùng, (%) Giá tiền, (rúp/ lít) Giá tiền khử trùng, (rúp/m2 ) (200ml/m2) Clorhexidin 1 34,4 6,88 Virkon 2 31,1 6,43 Clorramin B 5 8,62 1,72 Precept 0.1 4,13 0,82 Hypoclorit 0.25 0,61 0,12 Anôlít ANK 0.03 - 0.045 0,082 0,016 Khái toán giá thành sản xuất 1 lít dung dich Anôlít trên thiết bị ECAWA - Công suất thiết bị :--------------------------- 60lít/giờ - Nồng độ clo hoạt tính: ----------------------- 300mg/lít - Lượng muối NaCl tiêu hao: ----------------- ~5g/lit Anôlít (muối sạch Thái Lan 6000đ/kg) (5g x 6đ/g = 30đ/lít) - Tiêu hao điện năng: ----------------------------- 8wh/lít (2000đ/kwh) (8wh/lít x 2đ/wh = 16đ/lít) - Chi phí nước: ----------------------------------- 1,2lít/lít (4000đ/m3) (1,2lít/lít x 4đ/lít = 4,8đ/lít) - Công lao động:--------------------------------- 6250đ/giờ (6250đ/giờ : 60lít/giờ = 62,5đ/lít) Chi phí thiết bị: ------------------------------ 80 triệu (10 000giờ) (80 000 000đ : 10 000 giờ : 60lít/giờ = 133đ/lít Tổng cộng: 287,9 đ/lít Cơ chế diệt khuẩn của dung dịch anôlít. Thành phần của anôlít ANK gồm nhiều hoạt chất ôxy hoá. Các tế bào của cơ thể của động vật máu nóng và của người ngay trong quá trình hoạt động sống cũng tham gia vào các phản ứng ôxy hoá khử, chúng sản sinh ra và sử dụng có mục đích các chất ôxy hoá hoạt tính cao như HO*, HO2-, H2O2, O3, HClO, ClO-. Các tế bào này có hệ thống cấu tạo bảo vệ chống ôxy hoá, ngăn ngừa tác dụng độc hại của các chất tương tự đến cấu trúc tế bào sống nhờ sự có mặt của các cặp Lipoproteit 3 lớp có chứa các cấu trúc nối đôi (- C = C -) có khả năng nhận electron[16]. Các vi khuẩn, virus thì không có hệ thống bảo vệ để chống ôxy hoá nên dung dịch anôlít ANK là chất cực độc đối với chúng. Thêm nữa, mức độ khoáng hoá thấp của anôlít ANK và khả năng hydrat hoá cao của nó làm tăng mức độ thẩm thấu của màng tế bào vi khuẩn đối với các chất ôxy hoá. Các vi bọt khí mang điện được tạo ra trong vùng tiếp xúc với polyme sinh học cũng góp phần làm chuyển dịch mạnh mẽ các chất oxy hoá vào trong tế bào vi khuẩn. Vì thế, anôlít ANK có tác dụng diệt khuẩn mạnh nhưng lại ít gây hại cho tế bào cơ thể người. II.1.3 Thiết bị hoạt hóa điện hóa (ECAWA) và chất lượng của dung dịch Anôlít II.1.3.1 Thiết bị hoạt hóa điện hóa (ECAWA) Như đã nói ở trên, Trung tâm PTCNC và Viện Công nghệ Môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam từ năm 2001 đã sản xuất các thiết bị điều chế dung dịch HHĐH trên cơ sở chuyển giao công nghệ từ Liên bang Nga (thiết bị ECAWA) và đã đưa vào ứng dụng trong nhiều lĩnh vực tại nhiều địa phương khác nhau. Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của Thiết bị ECAWA cho phép thu nhận dung dịch ANK Nước muối FEM Anôlít §Các phản ứng anốt cơ bản 2Cl- - 2e ® Cl2 2H2O - 4e ® 4H+ + O2 Cl2 + H2O ® HClO + HCl HCl + H2O - 5e ® ClO2 + 5 H2 Cl- + 2OH- - 2e ® ClO- + H2O 3OH- - 2e ® HO2- + H2O HO2- - e ® HO2 OH- - e ® HO* OH* + OH* ® H2 O2 HClO + H2 O2 - 2e ® HCl + 1O + H2O 2ClO- + H2 O2 - 4e ® 1O2 + 2Cl- + H2O O2 + H2O - 2e ® O3 + 2H+ Một kiểu bố trí sơ đồ hệ thống điều chế dung dịch HHĐH cho phép thu nhận dung dịch Anôlít trung tính ANK (có hoạt tính khử trùng cao nhất trong số các dạng Anôlít) được trình bày trên hình 1. Theo sơ đồ này nước muối ( nồng độ 5g/lít) trước hết được xử lý trong buồng catốt để cho ra sản phẩm có pH 10 - 11 và chứa các vi bọt khí hydro. Sau khi được tách một phần khí và thải khoảng 20 - 25% lưu lượng, dung dịch được dẫn quay trở lại vào buồng anốt để thu nhận Anôlít trung tính ANK. Các chất ôxy hóa tạo ra trong buồng anốt được dẫn ra phía bên phải hình vẽ. Trong dung dịch Anôlít ANK các vi bọt khí hydro với kích thước từ 0.1 - 50 mm và mang điện tích trên bề mặt được phân bố đều trong thể tích và có thể được lưu giữ đến 150 giờ. Trong quá trình khử trùng các vi bọt hydro này có tác dụng như một chất xúc tác cho các phản ứng sinh hóa diễn ra trên tế bào vi sinh vật, tạo điều kiện cho các chất ôxy hóa của Anôlít có hệ số hydrat hóa cao xâm nhập qua màng tế bào dễ dàng hơn. Sơ đồ lắp đặt và cách bố trí hệ thống thiết bị ECAWA được thể hiện trên hình 3 và 4. Các dung dịch ANK có tính năng diệt khuẩn đặc biệt cao chủ yếu là do những nguyên nhân sau: ở khoảng pH trung tính hàm lượng axit hypoclorơ HOCl và ion hypoclorit ClO- trong dung dịch ANK là gần bằng nhau, có nghĩa là các thành phần này thể hiện tính chất axit-bazơ liên hợp: HOCl + H2O = H3O + ClO- ClO- + H2O = HOCl + OH- Vì vậy các phản ứng xảy ra tại đây đều là phản ứng xúc tác axit - bazơ có khả năng tạo các chất ôxy hóa với tính năng diệt khuẩn cao như ôxy nguyên tử đơn 1O, ôxy phân tử đơn 1O2, Cl, ClO2, các gốc tự do HO*, HO2*... Ngoài ra, các phản ứng có sự tham gia của các hợp chất chứa ôxy còn được xúc tác bởi các ion H+ và OH- có số lượng bằng nhau khi pH trung tính[15] Hình 3. Sơ đồ lắp đặt thiết bị ECAWA thu nhận dung dịch Anôlit cho mục đích khử trùng. Hình 4. Thiết bị ECAWA được sử dụng để điều chế dung dịch Anôlít Máy ECAWA do Trung tâm PTCNC chế tạo đã được đăng ký chất lượng, công nhận đăng ký nhãn hiệu hàng hóa và dung dịch Anôlít đã được Vinacontrol kiểm tra giám định chất lượng [phuj lục 1] và Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương thử nghiệm với kết luận: Các dung dịch Anôlít kiểm nghiệm có khả năng sát khuẩn cao, không gây độc cấp và độc mãn cho người[phuj lục 2,3] . Hiện nay các thiết bị ECAWA đã được đưa vào sử dụng tại nhiều địa phương khác nhau ở nước ta để phục vụ cho việc khử trùng nước sinh hoạt, bảo quản rau quả, khử trùng y tế, sản xuất tôm giống và chế biến thủy sản. II.1.3.2 Kiểm tra chất lượng dung dịch: Đo thế ôxy hoá khử (ORP) của dung dịch: sử dụng máy đo (hoặc bút đo) điện tử, đọc thông số trên màn hình hiển thị. Đối với dung dịch anôlít của máy D-120 dùng khử trùng, ORP đạt từ (+800) ¸ (+1000) mV. Đối với dung dịch Catôlít máy B-200 cho lợn uống, ORP đạt từ (-400)¸(-600) mV. Đo pH của dung dịch: sử dụng bút đo điện tử, đọc thông số trên màn hình hiển thị. Đối với dung dịch anôlít của máy D-120 dùng khử trùng, pH đạt từ 7¸8. Đối với dung dịch catôlít máy B-200 cho lợn uống, pH đạt từ 8,5¸9,5. Kiểm tra nồng độ clo hoạt tính của dung dịch anôlít dùng để khử trùng: sử dụng bộ kiểm tra clo hoạt tính của HANNA theo các qui trình sau. 1. Lấy vào cốc nhựa 50 ml nước không có Clo hoạt tính. 2. Thêm vào cốc 5 giọt dung dịch Potassium Iodide Solution (Kali Iođua) và lắc đều. 3. Thêm vào cốc 1 gói Sulfamic Reagent. Dùng thìa nhựa khuấy cho tan hết. 4. Sử dụng ống tiêm cho vào cốc 1 ml mẫu. 6. Lấy dung dịch Thiosulfate Reagent vào pipet nhựa và thêm từ từ từng giọt vào cốc. Lắc đều sau mỗi giọt và đếm chính xác số giọt đã dùng. 7. Cho tiếp tục dung dịch Thiosulfate Reagent cho tới khi dung dịch chuyển từ mầu xanh sang mất mầu. . 8. Nồng độ Clo hoạt tính được tính ra mg/lít: Số giọt x 10 = mg/lít Clo 5. Cho vào cốc 4 giọt Starch Indicator (hồ tinh bột). II.2 NGHIÊN CỨU VỀ KHẢ NĂNG KHỬ TRÙNG VÀ MỨC ĐỘ GÂY ĐỘC ĐỐI VỚI CƠ THỂ VẬT NUÔI TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM. II.2.1 Nghiên cứu độc tính của Anôlít trên chuột Mặc dù độc tính của Anôlít đã được nhiều công trình nghiên cứu xác nhận thuộc nhóm không độc hại, nhưng để đảm bảo an toàn vệ sinh môi trường chăn nuôi trước khi tiến hành nghiên cứu khảo nghiệm ứng dụng dung dịch Anôlít làm chất khử trùng chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu độc tính của dung dịch Anôlít được điều chế trên thiết bị ECAWA. Mục tiêu nghiên cứu: - Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch Anôlít đối với chuột khi sử dụng dung dịch cho chuột uống trong thời gian dài (15 - 30 ngày) thông qua phân tích các thành phần máu nhằm xác định liều độc trường diễn. - Xác định liều gây độc cấp tính trên chuột. - Từ kết quả thu được, kết luận mức độ độc tính của dung dịch Anôlít và khả năng ứng dụng trong thực tiễn. Đối tượng khảo nghiệm : Chuột nhắt trắng có trọng lượng 18¸20g/con Cách thức thực hiện : Chuột được mua ở Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương và nuôi bằng thức ăn do Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương cung cấp. Dung dịch Anôlít có nồng độ clo hoạt tính 300mg/lít, được sản xuất trên thiết bị ECAWA. II.2.1.1 Nghiên cứu hiệu ứng độc trường diễn của Anôlít + Chuột thí nghiệm được chia làm 3 lô thí nghiệm mỗi lô 10 con với điều kiện cho ăn giống nhau: Lô 1: Uống nước sôi để nguội (lô đối chứng) Lô 2: Uống nước sôi để nguội và Anôlít với liều lượng 1ml/con.ngày Lô 3: Uống nước sôi để nguội và Anôlít với liều lượng 2ml/con.ngày. + Sau thời gian nuôi dưỡng 14 và 30 ngày, tiến hành lấy ngẫu nhiên 5 mẫu máu ở mỗi lô và gửi đi xét nghiệm tại khoa huyết học của bệnh viện Bạch Mai. Kết quả nghiên cứu hiệu ứng độc trường diễn của Anôlít thực hiện trên chuột được dẫn ra trên bảng 2.2 và 2.3 [phụ lục]. Từ những kết quả thực nghiệm trình bày trên bảng 2.2 và 2.3 [phụ lục] có thể thấy, đối với tất cả các lô chuột được cho uống liên tục trong thời gian dài (14 hoặc 30 ngày) mỗi ngày 1ml hoặc 2ml dung dịch Anôlít nồng độ 300mg/lít, các chỉ số về máu hầu như không thay đổi so với mẫu đối chứng trong khoảng sai số cho phép. Kết quả cho thấy, kể cả với thời gian thử nghiệm cho chuột uống liên tục 30 ngày mỗi ngày 2ml dung dịch Anôlít với nồng độ 300mg/lít, độc tính trường diễn của Anôlít thực tế không được phát hiện. II.2.1.2 Nghiên cứu xác định liều gây độc cấp tính . Chọn các lô chuột giống nhau về thể trạng có trọng lượng từ 18¸20g/con chia làm 4 lô nhỏ, mỗi lô 5 con: Lô 1: Tiêm nước cất vào xoang bụng với liều lượng 4ml/con Lô 2: Tiêm dung dịch Anôlít vào xoang bụng với liều lượng 4ml/con. Lô 3: Tiêm nước cất vào xoang bụng với liều lượng 6ml/con Lô 4: Tiêm dung dịch Anôlít vào xoang bụng với liều lượng 6ml/con. Kết quả thí nghiệm : Sau khi tiêm và theo dõi chuột trong vòng 10 ngày không có con nào bị chết, chỉ thấy trong mấy giờ đầu chuột có biểu hiện bị kích thích rồi sau đó trở lại trạng thái bình thường. Theo phương pháp tính liều gây độc của Hodge và Sterner (1943) thì liều gây độc không thực tế là 5¸15mg/1g thể trọng. Lô 2 và Lô 4 được thử với liều 200mg dung dịch Anôlít trên 1g thể trọng chuột và 300mg/1g thể trọng chuột. Điều đó chứng tỏ Anôlít với nồng độ £ 300mg/lít thực tế không gây độc hại cho động vật máu nóng. Các kết quả này cùng với kết quả khảo sát độc tính trường diễn nêu trên phù hợp với các kết quả nghiên cứu về độc tố của Anôlít do các nhà khoa học thú y LB Nga công bố [17], trong đó khẳng định rằng, đối với các lô chuột bạch với trọng lượng cơ thể ~200g/con, nếu trong vòng 4 tháng liên tục tiêm vào xoang bụng của chuột mỗi ngày 10ml dung dịch Anôlít nồng độ clo hoạt tính 100mg/lít, thì chỉ phát hiện một số biểu hiện không đáng kể của quá trình ôxy hóa các protein chứa sunphohydrin và sự suy giảm ít nhiều hoạt tính cholinesterase trong mô não; còn với nồng độ [Cl]ht = 50mg/lít, thì Anôlít hoàn toàn không ảnh hưởng đến thành phần của các nhóm sunphohydrin và disunphua trong máu cũng như hoạt tính cholinesterase trong máu và trong mô não của chuột II.2.2 Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hiệu lực của Anôlít trên đối tượng là vi sinh vật môi trường và vi khuẩn gây bệnh cho vật nuôi : Mục đích nghiên cứu: Xác định được hiệu lực của chế phẩm Anôlít diệt vi sinh vật môi trường và vi khuẩn gây bệnh. II.2.2.1 Đối tượng khảo nghiệm và Phương pháp thực hiện. Đối tượng khảo nghiệm Coliform - Staphyloccocus aureus E. coli - Pasterella multocida Salmonella. sp - Clostridium perfringens Aspergilus. sp - Tổng vi khuẩn hiếu khí Bacillus subtilis Phương pháp thực hiện Phân lập và giám định các chủng vi sinh vật trong môi trường chăn nuôi gia cầm và gia súc. Các mẫu phân, chất thải, mẫu bệnh phẩm được thu thập từ các cơ sở chăn nuôi, phân lập và giám định các chủng vi khuẩn trên. Nuôi cấy trên môi trường cơ bản, đếm số và đưa vào sử dụng trong thí nghiệm. Nuôi cấy trong điều kiện 370C. Bố trí các lô thí nghiệm để đánh giá: Đo nồng độ của Anôlít trong thí nghiệm Thời gian tiếp xúc Tỷ lệ sống sót (hoặc tỷ lệ chết) Phân lập lại trên môi trường cơ bản Đếm số trước và sau thí nghiệm (lặp lại thí nghiệm 3 lần) II.2.2.2 Kết quả xác định khả năng diệt khuẩn của Anolit trong phòng thí nghiệm. Thí nghiệm 1: 9ml canh trùng của các loại vi khuẩn ở các nồng độ khác nhau được xử lý với 1 ml dung dịch Anôlit. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần vào những thời điểm khác nhau. Kết quả khử trùng của Anôlít với nồng độ 30 mg/lít thể hiện trên bảng 2.4 a,b,c [phụ lục] cho thấy cả 3 lần thí nghiệm đều cho kết quả tương đương nhau: đa số các loài vi sinh vật khảo sát đều bị tiêu diệt sau 15 phút tác dụng của Anôlít, riêng nấm (Aspergilus sp.) và nha bào (B. Subtilis) – 90 - 95%. Các tế bào nấm chỉ bị tiêu diệt hoàn toàn sau 30 phút tác dụng của Anôlít với nồng độ 30 mg/lít, trong khi để tiêu diệt hoàn toàn nha bào đòi hỏi thời gian tác dụng hoặc nồng độ clo hoạt tính phải lớn hơn nữa. Thí nghiệm 2 : Kết quả của thí nghiệm 1 cho thấy nồng độ 30 mg/lít của Anôlít chưa đủ mạnh để có thể giảm mật độ vi khuẩn xuống tới mức độ cần thiết. Vì vậy chúng tôi đã tiến hành thực hiện thí nghiệm thứ hai, trong đó 9 ml dung dịch Anôlit được thêm vào 1ml canh trùng của mỗi loài vi khuẩn để thu nhận dung dịch hỗn hợp với nồng độ clo hoạt tính 270 mg/lít. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần vào những thời điểm khác nhau. Kết quả khử trùng của Anôlít nồng độ 270 mg/lít trình bày trên bảng 2.5 a,b,c [phụ lục] cho thấy hầu hết các loài vi khuẩn với mật độ 1012 vi khuẩn đã bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 5 tiếp xúc, trong khi tổng VKHK giảm 10 bậc, bào tử B. subtilis giảm 9 bậc và nấm Aspergilus sp. với nồng độ 1011cfu/ml bị tiêu diệt hoàn toàn. Sau 30 phút tác dụng với Anôlít tất cả các loài vi sinh vật bị tiêu diệt hoàn toàn, ngoại trừ vài chục con Bacillus subtilis sống sót. Kết quả nghiên cứu về độc tính trường diễn và cấp tính đã khẳng định dung dịch HHĐH Anôlít điều chế trên thiết bị ECAWA là một chất khử trùng không có biểu hiện độc tính ngay cả trong trường hợp chuột thí nghiệm (cân nặng 18-20g/con) nhận một lượng đáng kể dung dịch Anôlít nguyên chất (2ml mỗi ngày trong thời gian một tháng, hoặc tiêm xoang bụng 6ml/con mỗi ngày trong thời gian 10 ngày). Tác động của Anôlít lên các đối tượng vi sinh vật môi trường và vi khuẩn gây bệnh đã được khảo sát trên 9 loài bao gồm vi khuẩn, nấm và bào tử. Kết quả cho thấy với nồng độ clo hoạt tính 270 mg/lít (Dịch vi khuẩm : Anôlít = 1 : 9) Anôlít có khả năng làm giảm mật độ của hầu hết các loài vi khuẩn xuống 12 bậc trong 15 phút tiếp xúc; riêng đối với vi khuẩn bào tử - từ 9 đến 10 bậc. Qua các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và được sự kiểm định của VIỆN VỆ SINH DỊCH TỄ TRUNG ƯƠNG kết luận[ phụ lục 2,3]: Dung dịch anônít có khả năng diệt hoàn toàn các chủng vi khuẩn thí nghiệm Ecoli và Colifrom, có tác dụng diệt vi khuẩn Gram âm, Gram dương, trực khuẩn lao, vi khuẩn có nha bào và nấm trong 1phút, 5 phút, 10 phút tiếp xúc. Đồng thời không có mùi khó chịu, không gây dị ứng, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.và có thể dùng được trong các lĩnh vực gia dụng và y tế,có thể sử dụng để xử lý môi trường bệnh viện, môi trường chăn nuôi… CHƯƠNG III. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG DUNG DỊCH HOẠT HÓA ĐIỆN HÓA TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CHĂN NUÔI LỢN III.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI III.1.1 Mục đích: Nghiên cứu ứng dụng dung dịch điện hoạt hoá khử trùng, khử mùi không khí môi trường chăn nuôi lợn nhằm giảm thiểu mật độ vi sinh gây bệnh và các khí độc hại trong môi trường chăn nuôi, hạn chế sự phát tán của chúng vào môi trường xung quanh. Sử dụng dung dịch điện hoạt hoá khử trùng nước cấp và dụng cụ chăn nuôi nhằm giảm tỉ lệ mắc bệnh đường ruột, tránh hiện tượng lây nhiễm chéo bệnh giữa các chuồng khi sử dụng chung dụng cụ chăn nuôi. Khử trùng nước thải đạt tiêu chuẩn về vi sinh trước khi xả vào môi trường. III.1.2 Giới thiệu địa điểm triển khai Nghiên cứu: Hiện trạng địa điểm triển khai dự án: Trang trại chăn nuôi Hoàng Liễn thuộc xã Song An – huyện Vũ Thư – tỉnh Thái Bình. Phía Đông và Nam giáp với ruộng lúa của xã Trung An. Phía Bắc giáp với đường giao thông liên huyện. Phía Tây giáp sông tiêu nước của xã Song An. Trang trại được xây dựng với tổng diện tích trên 40.000m2 . Trong đó: Khu nuôi lợn là 14.000 m2. Khu nuôi gà: 5000m2 Khu nuôi cá 10.000m2. Khu hành chính (nhà ở, kho, nhà điều hành, …): 10.000m2 Trại cách khu dân cư gần nhất khoảng 1000m về phía Tây. Nhiệm vụ chính của trại là sản xuất con giống chất lượng cao cung cấp cho nông dân chăn nuôi trong tỉnh và cung cấp lợn thịt cho chế biến xuất khẩu. Hiện tại trại lợn giống có 300 con lợn nái sinh sản và con số này sẽ tăng lên 1200 khi trang trại được xây dựng hoàn thiện. Ngoài ra còn nuôi khoảng 1000 con lợn thịt và khoảng 4000 đến 5000 con lợn giống. III.1.3 Lắp đặt thiết bị và kiểm tra chất lượng dung dịch Tại trang trại Hoàng Liễn lắp đặt 2 hệ thống thiết bị điện hoạt hoá Thiết bị ECAWA D-120 sản xuất 120 lít dung dịch Anôlít + 12 lít Catôlít/giờ. Chủ yếu để sản xuất dung dịch anôlít dùng cho mục đích khử trùng. Dung dịch Anôlít: nồng độ clo hoạt tính > 250mg/l, thế ôxy hoá khử (ORP) (+800)¸(+1000) mV, pH = 7¸8 Thiết bị ECAWA B-200 sản xuất 400 dung dịch catôlít + 12lít dung dịch anôlít/giờ. Chủ yếu sản xuất dung dịch catôlít cho lợn uống, dung dịch Anôlít được dẫn vào bể lọc đầu tiên của trại. Dung dịch catôlít có pH từ 8,5 ¸9,5, ORP từ (- 400) ¸ (-600) mV. III.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU III.2.1 Đối tượng nghiên cứu: Không khí khu vực chăn nuôi (chỉ tiêu: NH3,H2S,Tổng vi khuẩn hiếu khí; Tổng nấm). Bề mặt máng cho lợn ăn (chỉ tiêu: Tổng vi khuẩn hiếu khí; Tổng nấm; E.coli; Coliform). Nước cấp cho toàn trại và nước thải chăn nuôi (chỉ tiêu: Tổng vi khuẩn hiếu khí; E.coli; Coliform). III.2.2 Lập kế hoạch thực hiện, chuẩn bị dụng cụ lấy mẫu. Căn cứ vào kế hoạch dự kiến cho mỗi đợt lấy mẫu cụ thể, phòng kiểm nghiệm cần chuẩn bị đầy đủ dụng cụ phục vụ cho việc lấy mẫu như: Ống nghiệm, đĩa peptri vô trùng, tăm bông, đèn cồn, túi PE, găng tay, bình thủy tinh vô trùng hoặc bình nhựa vô trùng, bút dùng mực chịu nước, bật lửa, dây thun, thùng cách nhiệt… Chuẩn bị các biểu mẫu cần thiết. TT Tên dụng cụ Mục đích sử dụng 1 Bình thủy tinh hoặc chai nhựa vô trùng Lấy mẫu nước 2 Tăm bông vô trùng Lấy mẫu bề mặt máng ăn 3 ống nghiệm chứa dịch pha loãng đã vô trùng (1) Lấy mẫu bề mặt máng ăn 4 Đĩa petri chứa môi trường vô trùng Lấy mẫu không khí trong khu vực chăn nuôi 5 Bình xịt cồn Khử trung tay và dụng cụ lấy mẫu 6 Thẻ nhận diện mẫu Các thông tin chi tiết về mẫu 7 Thùng cách nhiệt Bảo quản mẫu trong nước đá khi vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm 8 Băng keo Bao kín thùng cách nhiệt bảo quản mẫu 9 Bút viết mực chịu nước Ghi các thông tin nhận diện mẫu 10 Bật lửa, đèn cồn, pipét, đầu col, panh Lấy mẫu bề mặt 11 đồng hồ bấm giờ Lấy mẫu không khí Ghi chú: (1) Dịch pha loãng: nước muối pepton (saline pepton water)(10ml). III.2.3 Thực hiện lấy mẫu: III.2.3.1 Mẫu nước Dùng đèn cồn đốt nhẹ xung quanh miệng vòi nước để khử trùng. Mở van cho nước chảy khoảng 1 phút. Dùng bình xịt cồn khử trùng tay và dùng đèn cồn đốt nhẹ xung quang miệng bình thuỷ tinh chứa mẫu. Mở nắp bình hứng nước từ vòi đến 2/3 thể tích bình chứa. Chú ý không để nước chảy tràn ra miệng bình. Vặn kín nắp bình. Cho bình đã lấy mẫu vào túi PE vô trùng (sau khi đã dùng cồn khử trùng bình đựng mẫu). Ghi tên vị trí vòi vào thẻ nhận diện mẫu và cho thẻ vào túi chung với bình chứa mẫu. Buộc kín miệng túi bằng dây thun hoặc bằng kim bấm. Đối với nước thải, dùng chai vô trùng nhúng ngập xâu trong xô từ 5 – 10cm so với mặt nước.. III.2.3.2 Lấy mẫu bề mặt máng ăn. Dùng cồn khử trùng tay. Đặt miếng gạc vô trùng diện tích 3cm x 3cm lên bề mặt máng ăn. Dùng Micropipet hút 0,5 – 1 ml dịch pepton nhỏ đều lên bề mặt miếng gạc. Sau khoảng 1 phút dùng kẹp vô trùng gắp miếng gạc vào ống nghiệm (thao tác gần ngọn lửa đèn cồn) và vặn chặt nắp ống nghiệm. Chú ý không để miếng gạc chạm vào miệng ống nghiệm. Cho ống nghiệm chứa mẫu đã lấy mẫu vào một túi PE vô trùng. Ghi các thông tin về vị trí lấy mẫu vào thẻ nhận diện. Cho thẻ vào túi chung với ống mẫu. Buộc kín miệng túi bằng dây thun hoặc băng kim bấm. Cho túi mẫu vào thùng cách nhiệt có đá xay nhỏ phủ quanh túi mẫu. Đánh dấu vị trí đã lấy mẫu để tránh lấy lặp lại cùng một vị trí. III.2.3.3 Mẫu vệ sinh không khí. Chọn vị trí đặt mẫu có tính đại diện trong chuồng nuôi. Dùng cồn khử trùng tay và bề mặt vị trí cần lấy mẫu. Đặt đĩa peptri có chứa môi trường thạch thích hợp đã khử trùng vào vị trí cần lấy mẫu. Sau khoảng thời gian 2 phút và 5 phút đối với đĩa thạch phân tích chỉ tiêu Tổng vi khuẩn hiếu khí và Tổng nấm, đậy nắp lại. Cho đĩa vào túi PE vô trùng. Dùng kim bấm bấm miệng túi. Ghi nhận thời gian và địa điểm lấy mẫu vào thẻ nhận diện mẫu. Bấm thẻ vào miệng túi chứa mẫu. Cho túi chứa mẫu vào một tỳi PE khác. Cột kín miệng túi băng dây thun hoặc kim bấm. Cho túi mẫu vào thùng cách nhiệt. Cho đá xay nhỏ phủ quanh túi mẫu. III.2.3.4 Bảo quản mẫu Mẫu được cho vào túi PE chuyên dùng, buộc kín miệng, đặt trong thùng cách nhiệt và bổ sung đá để duy trì nhiệt độ bảo quản không quá 50C. Cần chuyển mẫu về phòng kiểm nghiệm để tiến hành phân tích trong thời gian sớm nhất có thể. III.2.4 Chuẩn bị môi trường và phân tích các chỉ tiêu III.2.4.1 Chỉ tiêu tổng số vi khuẩn hiếu khí Nguyên tắc Tổng số vi sinh vật hiếu khí được đếm bằng cách đổ đĩa và ủ trong điều kiện hiếu khí ở 370C/ 24h ± 2 giờ. Môi trường nuôi cấy và dịch pha loãng Dung dịch pha loãng : Saline Pepton Water (SPW). Môi trường nuôi cấy: Plate count agar (PCA). Thiết bị chính Tủ ấm 37,0 ± 1,00C. Chuẩn bị mẫu Sau khi tiếp nhận mẫu kiểm tra điều kiện bao gói, bảo quản và vận chuyển mẫu, cho mẫu vào các khay vô trùng và đưa vào buồng vô trùng. Tiến hành pha loãng tới 1/10, 1/100, 1/1000....tuỳ thuộc mức độ nhiễm bẩn dự kiến của mẫu sao cho khi nuôi cấy mỗi đĩa chỉ mọc khoảng 30 – 300 khuẩn lạc. Đổ đĩa Chuyển 1ml dịch mẫu sau khi đồng nhất hoặc đã pha loãng ở nồng độ thích hợp vào đĩa petri vô trùng, mỗi nồng độ một đĩa. Trong 15 phút, đổ vào mỗi đĩa 15 – 20ml môi trường nuôi cấy (PCA) đã được làm nguội tới 450C. Trộn đều dịch mẫu và môi trường nuôi cấy bằng cách lắc tròn đĩa xuôi và ngược chiều kim đồng hồ. Sử dụng 1 đĩa đối chứng để kiểm soát bằng cách lấy 1ml dịch pha loãng (nước muối sinh lý), cho vào đĩa petri, thêm 15 – 20ml môi trường PCA và nuôi ủ cùng điều kiện như các đĩa mẫu. Đặt đĩa trên mặt phẳng ngang để hỗn hợp dịch mẫu và môi trường đông lại. Nuôi ủ Đĩa được lật ngược và ủ trong 24h ± 2 giờ ở 37,0 ± 1,00C. Tính kết quả Chỉ tính kết quả khi sự phân bố khuẩn lạc trên các đĩa là hợp lý với môi trường quan nghịch giữa độ pha loãng và số khuẩn lạc mọc trên đó. Chỉ đếm những đĩa có số khuẩn lạc mọc riêng biệt và có từ 15 đến 300 khuẩn lạc mỗi đĩa. Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong 1g mẫu (X) được tính ở 2 độ pha loãng liên tiếp theo công thức sau: X = åC/[(n1+0,1n2)d] Trong đó: åC - tổng số khuẩn lạc ở hai độ pha loãng được đếm; n1 - số đĩa được đếm ở độ pha loãng thứ nhất; n2 - số đĩa được đếm ở độ pha loãng thứ hai; d - hệ số pha loãng ứng với độ pha loãng thứ nhất. III.2.4.2 Định lượng Nấm Quy trình tương tự như định lượng tổng vi khuẩn hiếu khí ở đây môi trường định lượng thay PCA = SABOURAUD – 2% Dextrose Broth. III.2.4.3 Định lượng Coliform và E.coli Nguyên tắc Coliform và E.coli được xác định bằng cách đếm số khuẩn lạc đặc trưng trên các đĩa chứa môi trường Chromocultđ Coliform Agar (Merck 1.8616 – 500). Kết quả được biểu thị bằng số Coliform hoặc E. coli trên 1ml mẫu chưa pha