1997 Bảng 2.4: Tổng hợp lượng nước thải phát sinh trong nuôi thủy sản T/ha Lượng nước thải m 3 /tấn sản phẩm Nuôi công nghiệp common carp tại Nguồn: http://www.dbc.uci.edu/~sustain/s
NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Phát triển nuôi tôm công nghiệp đã tác động không nhỏ đến môi trường So sánh với các hệ thống nuôi thâm canh khác, sản lượng lớn tôm công nghiệp cao hơn, do đó cùng sản lượng thì diện nuôi ít hơn Nhưng sự tập trung tôm nuôi mật độ cao cần phải cung cấp cho ao nuôi lớn năng lượng, thức ăn hóa chất Tương ứng chất thải từ các ao nuôi cũng khá lớn Số lượng, chất lượng nước thải từ hệ thống nuôi thủy sản phụ thuộc vào đặc điểm đối tượng nuôi và thức ăn đã sử dụng trong khi nuôi Tác động môi trường phụ thuộc vào điều kiện thủy văn nguồn nước và tính nhạy cảm của thủy vực tiếp nhận Chất thải từ hệ thống nuôi thâm canh bao gồm phân, thức ăn dư thừa, chất dinh dưỡng hòa tan, hóa chất và mầm bệnh
Lượng chất thải nuôi tôm thải ra môi trường phụ thuộc vào số lượng tôm trong ao, mật độ nuôi, thành phần thức ăn đưa vào, khả năng bắt mồi và khả năng sử dụng thức ăn của tôm trong ao Lượng Nitrogen, Photpho và chất hữu cơ tạo ra bởi một tấn tôm trong nuôi thâm canh thay đổi theo hệ số chuyển đổi thức ăn FRC (feed conversion ratio) của tôm như bảng sau:
Bảng 2.1: Quan hệ giữa lượng (kg) chất thải tạo ra bởi 1 tấn tôm nuôi thâm canh
FCR Hợp chất hữu cơ Nitrogen Photphorus
Nguồn: Anonymous, 1993 Đặc tính nước thải nuôi tôm có nồng độ hợp chất hữu cơ, lưu lượng lớn xả thải theo chu kì tham khảo bảng 2.2, 2.32.4
Bảng 2.2: Tổng hợp tính chất nước thải nuôi tôm công nghiệp
Nguồn: http://www.dbc.uci.edu/~sustain/suscoasts/chapter5.htm
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 3
Bảng 2.3: Đặc điểm của nước thải nuôi tôm so với nước thải sinh hoạt (mg/l)
Nước thải nuôi tôm Nước thải sinh hoạt Nghiên cứu 2 Nghiên cứu 1 Chưa xử lý XL sơ bộ Đã xử lý
Bảng 2.4: Tổng hợp lượng nước thải phát sinh trong nuôi thủy sản
Hình thức nuôi Sản lượng
Lượng nước thải (m 3 /tấn sản phẩm)
Nuôi tôm bán công nghiệp tại Taiwan 4,1 - 11,0 11.000 - 21.430
Nuôi tôm công nghiệp tại Taiwan 12,6 - 27,4 29.000 - 43.000
Nuôi công nghiệp common carp tại
Nguồn: http://www.dbc.uci.edu/~sustain/suscoasts/chapter5.htm
Trong nuôi tôm thâm canh, thức ăn công nghiệp có thành phần nitơ, phốt pho và chất hữu cơ cung cấp cho tôm, chỉ có 17% trọng lượng khô của thức ăn được chuyển hoá thành khối lượng của tôm, phần còn lại phát sinh dưới dạng chất bài tiết, phân, chất hoà tan, chất khoáng [Primavera, 1993] Tác động của nó đến môi trường được ước tính 45% Nitơ, 22 % chất hữu cơ Thông thường các hợp chất Nitơ, phốt pho và chất hữu cơ bị lắng đọng dưới đáy ao và tích lũy trong ao với khối lượng khoảng 200t/ha (trọng lượng khô) [Briggs và cs.1994] Trong quá trình chuẩn bị ao giữa các vụ nuôi phần trên mặt, đáy ao nuôi được vệ sinh và chuyển chất thải ra kênh dẫn nằm trong khu vực nuôi như vậy, chất dinh dưỡng tiếp tục được thoát ra môi trường ngoài
Sản lượng tôm lớn và thức ăn cho vào ngày càng tăng dẫn đến chất lượng môi trường nước trong ao nuôi ngày càng xấu, tổng N, P, BOD ngày càng gia tăng Chất lượng của nguồn tiếp nhận có thể bị ảnh hưởng nếu chất thải vượt quá khả năng xử lý chất thải của nó, đặc biệt nguồn nước này có thể vẫn phải lấy làm nước cấp cho quá trình nuôi Theo Lin (1989) quá trình ô nhiễm như trên là nguyên nhân cơ bản gây chết tôm hàng loạt và dẫn đến sự đổ vỡ của nghề nuôi tôm tại Đài Loan
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 4
Theo tính toán thời điểm giai đoạn cuối chuẩn bị thu hoạch tôm cứ 1kg thức ăn cho cung cấp cho tôm sẽ phát sinh 0,3kg phân dạng khô (bằng 1,5kg phân dạng ướt); lượng Amoni bài tiết ra khoảng 26-30g/1kg thức ăn, 17 g N/kg phân huỷ từ phân Tổng cộng 1 kg thức ăn sinh ra 43 – 47 g N-NH 4 Tổng khối lượng nitơ và photpho sản sinh trên 1ha trại nuôi tôm bán thâm canh có sản lượng 2 tấn tương ứng khoảng 113kg N và 43kg P, trong hệ thống nuôi thâm canh thì khối lượng này tăng gấp từ 7 - 31 lần [Briggs và cs]
Nuôi tôm công nghiệp sử dụng thức ăn công nghiệp giàu đạm nhưng không phải tất cả được chuyển thành sản phẩm của tôm Theo Funge-Smith và Briggs (1998) Hargreaves (1998) các qui trình tốt nhất hiện nay tôm cá chỉ hấp thu trung bình khoảng 25% lượng thức ăn mà chúng tiêu thụ vào cơ thể, 75% còn lại sẽ được cơ thể sinh vật thải ra môi trường nuôi chủ yếu dưới dạng Ammonia
Theo nghiên cứu của Boyd (1998) khoảng 15-20% hàm lượng nitơ, phôtpho và chất hữu cơ trong thức ăn nuôi tôm được sử dụng vào phát triển mô động vật, 15% tổng lượng thức ăn hao hụt do không ăn hết và thất thoát, còn lại 40 - 45% được sử dụng trong quá trình chuyển hoá bình thường, duy trì và lột vỏ
Khi thức ăn cung cấp cho tôm quá nhiều, nước không ổn định, thức ăn dễ tan, thức ăn khó hấp thu làm tăng hàm lượng các chất chứa nitơ, phốt pho trong môi trường ao nuôi là những yếu tố làm phú dưỡng hóa nguồn nước Khi thực vật phát triển mạnh, tảo tàn sẽ là nguy cơ làm môi trường nước trong ao nuôi trở lên trầm trọng, các yếu tố môi trường biến đổi nhanh, tôm dễ bị sốc, chất độc dạng amoni, H 2 S phát sinh nhanh và tích tụ nhiều Ngoài việc sinh ra chất độc thì chất thải là nơi phát sinh các dòng vi khuẩn gây bệnh cho tôm đặc biệt là bệnh đen mang, mòn đuôi, cụt râu
SỬ DỤNG TẢO VÀ NHUYỄN THỂ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP
Xử lý nước thải bằng tảo
Tảo là nhóm thực vật bậc thấp có khả năng quang hợp sử dụng năng lượng mặt trời để tổng hợp lên cấu trúc cơ thể mình từ các thành phần vô cơ Cấu trúc cơ thể ở dạng đơn bào hoặc đa bào; tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, thời gian nhân đối tế bào có thể được tính theo giờ đặc biệt chúng có thể chịu đựng được sự thay đổi lớn của môi trường Nhiều loài tảo có khả năng phát triển trong nước thải và thành phần giàu dinh dưỡng Sự có mặt của vi tảo trong các hồ xử lý sinh học có tác dụng làm giảm chất gây ô nhiễm Thông qua quá trình quang hợp, vi tảo sử dụng chất vô cơ trong nước thải như: NH 4 + , NO 3 - , CO 2 , PO 4 3- , cũng như các chất vô cơ do hoạt động của các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ ô nhiễm trong ao, hồ tạo ra để tăng trưởng, đồng thời thải ra O 2 cung cấp cho các vi khuẩn hiếu khí, làm tăng cường quá trình oxy hoá các chất hữu cơ Ammonia trong nước thải là nguồn đạm chính cho tảo tổng hợp nên protein của tế bào thông qua quá trình quang hợp Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ quá trình quang hợp của tảo để phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ Các chất dinh dưỡng và CO 2 thải ra
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 5 từ quá trình phân hủy này lại là nguồn thức ăn cho tảo Mối quan hệ cộng sinh giữa vi sinh vật và tảo trong hồ xử lý được trình bày trong hình dưới
Trong thực tế người ta đã sử dụng tảo để xử lý nước thải và tái sử dụng chúng như là thực phẩm giàu dinh dưỡng Sử dụng tảo xử lý nước thải được coi là một phương pháp hữu hiệu để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng của cơ thể sống Ngoài ra sự phát triển của tảo làm hạn chế sự phát triển một số mầm bệnh do quá trình phát triển làm biến đổi pH môi trường, các chất do tảo tiết ra, tăng sự tiếp xúc của mầm bệnh với tia uv trong ánh sáng mặt trời [Lê Hoàng Việt, 2005]
Nghiên cứu ứng dụng tảo để xử lý nước thải trên thế giới được thực hiện từ những năm
50 Trong hoạt động quang hợp của mình vi tảo thu nhận một lượng lớn khí CO 2 , các muối dinh dưỡng để tổng hợp lên cấu trúc cơ thể của mình Theo Palmer và Tarzawell (1955) trên thế giới có hơn 15.000 loài tảo liên quan đến ô nhiễm tuy nhiên, các loài quan trọng trong kỹ thuật xử lý còn hạn chế tập trung chủ yếu vào các nhóm sau: Tảo lam, nhóm tảo tiêm mao, tảo lục Sử dụng tảo để xử lý nước thải mới phát triển mạnh mẽ từ những năm 70
Trong các hệ thống xử lý nước thải, tảo có vai trò tạo O 2 , làm tăng độ kết lắng, loại trừ kim loại nặng và các chất hữu cơ độc Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng sinh khối của vi tảo để hấp thu các chất ô nhiễm có những ưu thế đặc biệt Tảo có khả năng thu chất ô nhiễm và tích lũy bên trong các cấu trúc tế bào có thể cao gấp hàng nghìn lần nồng độ trong tự nhiên Diện tích bề mặt riêng vi tảo vô cùng lớn làm cho chúng rất hiệu quả trong việc hấp thu chất ô nhiễm trong nước thải Hệ thống xử lý sinh học không cần các thiết bị, hóa chất đắt tiền, dễ vận hành, phù hợp với các điều kiện hóa lý khác nhau nên giá thành thấp Do vậy vi tảo là một lựa chọn đơn giản và hiệu quả để xử lý nước thải
Khi sử dụng tảo để xử lý nước thải là tận dụng ưu điểm của chúng về khả năng biến đổi hiệu quả các chất dinh dưỡng trong nước thải thành nguồn protein cao cấp và hạ giá thành sản phẩm Sinh khối tảo sau xử lý có thể được dùng để sản xuất nuôi trồng thủy sản, hoá chất, nguyên liệu sinh học hay khí sinh học như những sản phẩm phụ (Munoz và Guieysse 2006) Năm 1975 Ryther đã thực hiện mô hình sử dụng tảo để xử lý nước thải thủy sản sau đó trộn với nước biển để nuôi cá đem lại lợi ích rất cao
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 6
Tảo thường được ứng dụng xử lý ở bậc 3 của quy trình xử lý nước thải Ở các hệ thống xử lý của thành phố, tảo được sử dụng trong hồ hoàn thiện Hệ thống xử lý nước thải tổng hợp gồm ba bậc được đánh giá công nghệ tiên tiến tên thương mại là AIWPS (Oswald 1991) Theo Munoz và Guieysse (2006) tảo Chlorella, Ankistrodesmus hoặc Scendesmus được dùng để xử lý nước thải chứa những chất hữu cơ gây ô nhiễm từ những mùn khoan, nước thải từ xưởng giấy và nhà máy sản xuất dầu ôliu đều thu được kết quả tốt
Hệ thống xử lý nước thải của các trang trại bao gồm những hồ tùy nghi, hồ hòan thiện với mật độ tảo khá cao có tên là HRAPs, trong hồ vi khuẩn rong và tảo cộng sinh với nhau, vi khuẩn sử dụng oxy để thực hiện quá trình phân hủy, tảo sử dụng CO 2 thực hiện quá trình quang hợp tạo oxy Năng suất tảo lên tới 50tấn/ha/năm, sinh khối tảo sử dụng làm thức ăn cho động vật (Ogbonna et al 2000; Olguin 2003)
Tại Anh và Cananda các nhà khoa học đã thí nghiệm nuôi trồng tảo Spirulina maxima trong nước thải của xí nghiệp xử lý nước thải sinh hoạt và hiệu quả của nó là hơn 95% BOD 5 bị loại Ở Việt Nam việc thử nghiệm nuôi trồng tảo kết hợp với xử lý nước thải được bắt đầu vào những năm 80 Một số nghiên cứu sử dụng vi tảo để xử lý nước thải tiêu biểu như
“Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của tảo Spirulina (TS Trần Văn Nhị) Nghiên cứu xử lý nước thải hầm biogas bằng tảo Spirulina platensis (TS Đặng Đình Kim) nhằm mục đích giảm giá thành trong sản xuất tảo đồng thời làm sạch môi trường sinh thái nông thôn Nghiên cứu sử dụng tảo lam Spirulina platensis, tảo Chlorallera để xử lý nước thải nhà máy phân đạm Hà Bắc (GS.TS Dương Đức Tiến) cho thấy hiệu quả rõ rệt: giá trị BOD 5 ban đầu là 100mg/l sau 3 ngày đã giảm xuống chỉ còn khoảng từ 2-4mg/l
Trung tâm sinh học thực nghiệm (Viện nghiên cứu ứng dụng, Bộ KHCN&MT) nghiên cứu mô hình xử lý nước thải chăn nuôi kết hợp cột lọc sinh học hiếu khí và bể tảo Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn dùng cho tưới tiêu hoặc nuôi trồng thuỷ sản Lượng tảo thu được có thể làm nguồn thức ăn cho gia súc, gia cầm hoặc làm nguồn phân bón cho cây trồng Viện Công nghệ sinh học (Trung tâm KHTN&CNQG) nghiên cứu mô hình xử lý nước thải nuôi heo bằng công nghệ kết hợp bể bùn hoạt tính hiếu khí và bể nuôi tảo quy mô trang trại từ 60 - 100 con Kết quả nước sau khi xử lý có thể đổ vào hệ thống thoát nước tự nhiên Phần tảo còn lại có thể dùng làm thức ăn cho cá, phần bùn tảo được sử dụng làm phân bón
Nhóm các nhà khoa học Nga và Đức do E Safarova đứng đầu đã nghiên cứu khả năng sử dụng chủng tảo Scenedesmus, Obliquus ES-55 phân huỷ sinh học chất phenathrene
(C 14 H 10 ), đây là một hợp chất thơm đa vòng được dùng để chế tạo thuốc nhuộm và dược phẩm Kết quả cho thấy, dưới điều kiện tế bào được chiếu sáng và sinh sản trong pha log, chất phenathrene bị phân huỷ ở nồng độ 10mg/l Khả năng phân huỷ chất này trong môi trường BBM đạt tới 42%
Sinh khối tảo có thể sử dụng cho việc loại bỏ những kim loại nặng độc với giá thành thấp Ngành tảo nâu tỏ ra hiệu quả nhất vì cơ chất thuận lợi nhờ thành tế bào chứa alginat và ficoidan Ái lực của sinh khối Sargassum với kim loại hóa trị loại 2 được xác định như sau Cu>Ca>Cd>Fe (Davis et al 2003) Vi tảo được sử dụng loại bỏ những kim loại nặng từ nước
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 7 thải được Wilde và Benemann công bố 1993 và Perales-Vela et al 2006 Tảo Chlorella pyrenoidos, Scenedesmus, có khả năng hấp thụ một số kim loại nặng như: Hg, Pb, Cr, Cu, Se,
As, trong nước thải [Đặng Diễm Hồng, 2006]
Xử lý nước thải bằng nhuyễn thể
Các loài nhuyễn thể hiện đang được nuôi phổ biến và mang lại hiệu quả kinh tế là Sò huyết (Anadara granosa) và nghêu (Meretrix lyrata), Vẹm xanh (Chloromytilus viridis)… là đối tượng ăn lọc chúng chủ động bơm nước và giữ lại các mảnh vụn hữu cơ, tảo và động vật phù du làm thức ăn góp phần cải thiện môi trường nước Nhuyển thể 2 vỏ được sử dụng khá rộng rãi trong xử lý nước thải đặc biệt nước thải từ nuôi trồng thuỷ hải sản
Hoạt động lọc của sò và vẹm được coi như nhưng cỗ máy lọc sinh học vĩ đại Theo Nunes và Parsons (1998) một vẹm có thể lọc được từ 2-5 lít nước/giờ và 1 chuỗi vẹm có thể lọc được 90.000lít nước/ngày Phần lớn chất hữu cơ được lọc bởi vẹm được tích tụ dưới dạng pseudofeces (phân giả) Khi nuôi với mật độ cao khoảng một nửa lượng phân này sẽ được chuyển thành thức ăn dưới dạng các vẩn cặn
Theo Cole, (1992) khả năng lọc nước của sò (Potamocorbula amurensis) trong thời gian từ 2 – 28 giờ lọc được từ 100 – 580 lít nước/gam trọng lượng (tính theo trọng lượng thịt khô)
Ingeborg, (1993) khi xem xét khả năng lọc bỏ các vi khuẩn trong nước có kích thước nhỏ hơn 1,2 àm và tảo Isochrysis galbana của sũ (Potamocorbula amurensis) cho thấy sau 49 giờ sò đã lọc được 73% vi khuẩn và 90% tảo Isochrysis galbana Kết quả cũng cho thấy mức độ tiêu hóa vi khuẩn và tảo của sò tương ứng là 45 và 53%
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 8
Hình 3.1: Quá trình chuyển hoá thực vật phù du của vẹm
Từ hình cho thấy mặc dù khả năng lọc là rất lớn nhưng chỉ có 12% lượng thức ăn được chuyển sang dạng sinh khối của sò còn lại đến 76% sẽ tích tụ lại dưới dạng phân giả Thực chất lượng phân này sẽ tiếp tục được sinh vật trong nước phân hủy và tạo thành vụn bã hữu cơ hay dạng hữu cơ hòa tan vào nước và sò lại tiếp tục lọc bỏ lấy một phần Chính sự tiêu hóa một phần của nhuyễn thể là điều kiện thuận lợi thúc đẩy các vi sinh vật tiếp tục phân hủy nhanh các chất hữu cơ từ phân thải của nhuyễn thể làm tăng nhanh tốc độ loại bỏ chất hữu cơ ra khỏi nguồn nước
Theo Ryther và cộng sự (1995), sò có thể loại bỏ Nitrogen và cặn hiệu quả cao hơn vẹm và hiệu quả lọc bỏ Nitrogen và cặn lơ lửng của sò tương ứng là 94 và 48% Jakob (1993) khi nghiên cứu sử dụng sò (Crassostrea virginica) trong xử lý nước thải phát sinh trong nuôi tôm cho thấy chất thải từ nuôi tôm có thể làm cho sò tăng trưởng nhanh, mức tăng đạt được từ 0,04g lên 55 g sau 4 tháng Nghiên cứu của tác giả khẳng định nước thải từ nuôi tôm công nghiệp hay bán công nghiệp có thể cung cấp đủ nhu cầu tăng trưởng nhanh của sò Do đó việc sử dụng sò không chỉ có tác dụng xử lý nước thải mà còn tăng thu nhập cho người nuôi
Theo nghiên cứu của Tạ Văn Phương và Trương Quốc Phú sò huyết nuôi trên kênh mỗi năm sò có thể lọc khoảng gần 500 kg/ha vật chất hữu cơ (không sử dụng tảo) có thể cùng với tảo và một số sinh vật khác làm sạch môi trường Sò huyết có khả năng xử lý một phần chất thải từ các ao nuôi tôm Sò nuôi kết hợp với tôm sau 6 tháng có hàm lượng đạm 63,34% – 68,91 %, chất béo trong thịt 10,18 % – 14,13 % Hàm lượng đạm trong thịt sò khi thu hoạch trong ao nuôi kết hợp với tôm đạt giá trị cao hơn và có sự khác biệt so với hàm lượng đạm trong thịt sò lúc bắt đầu thí nghiệm Mô hình sò-tôm gia tăng thu nhập 22.660.220 đồng/ha/năm, và làm sạch môi trường, hấp thu lượng vật chất hữu cơ rất lớn 198 kg/ha/năm
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 9
Theo Lin và cộng sự (1993), tại Thái Lan người ta đã sử dụng vẹm xạnh (Perna viridis) bám trên các thanh tre và cho vào khu vực nước thải từ các khu vực nuôi tôm ra vịnh Thái Lan Nghiên cứu của Tunviali và cộng sự (1991) cho thấy vẹm xanh có thể giảm Amoni và BOD trong nước thải nuôi tôm tương ứng là 67% và 77% sau 24h
Tại Malaysia Enander và cộng sự (1994) đã sử dụng sò (Scappharca imaeguivalvis) và rong biển (Gracilaria spp.) để xử lý nước thải sau khi nuôi tôm tại tỉnh Kota Bharru cho hiệu quả giảm Amoni, tổng N, tổng P tương ứng là 61 ; 72 ; và 61%
Thực tế quan sát ở Trà Vinh người dân đã nuôi sò huyết trong các ao tôm quảng canh cho hiệu quả cao về kinh tế.
Các công nghệ xử lý nước thải trong nuôi tôm đã được áp dụng
Đặc tính của nước thải từ nuôi tôm chất ô nhiễm chủ yếu là chất hữu cơ với mức độ không quá lớn nên biện pháp sinh học được xem như là hướng tiên phong trong xử lý nước thải và có nhiều ứng dụng cho kết quả rất khả quan Trong xử lý sinh học bao gồm 2 hướng chính sử dụng hệ vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải và sử dụng hệ động thực vật thủy sinh để hấp thụ các chất hữu cơ
Tảo hấp thu các chất dinh dưỡng như là Nitơ và phốt pho, khoáng chất, cacbon để tổng hợp lên chất hữu cơ làm tăng sinh khối, do đó các hợp chất chứa nitơ và phốt pho nhanh chóng được tách ra khỏi nước và cố định dưới dạng cấu trúc của tảo Kế tiếp trong chuỗi thức ăn là động vật bậc 1 (động vật ăn thực vật) Điển hình của động vật bậc 1 ở vùng nước ven biển là loài thuộc nhóm nhuyễn thể (sò, ngao, vẹm, hàu ); các loài này có thể lọc bỏ tảo, mùn bã hữu cơ và cải thiện môi trường nước, trầm tích đáy
Hiện nay với tính không ổn định của nguồn nước cấp, hướng nghiên cứu xử lý và tái tuần hoàn nước (Recirculating Aquaculture Systems-RAS) đang được ưu tiên nghiên cứu để áp dụng Hướng tiếp cận chủ yếu là sử dụng các đối tượng sinh học có sẵn trong điều kiện tự nhiên tại các vùng nuôi để loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải và tái sử dụng nguồn nước sau khi xử lý cho nuôi Phương thức này hiện đang được xem là công nghệ nuôi trồng thuỷ sản tiên tiến, nó phù hợp ở những nơi khó khăn về chất lượng nguồn nước và điều kiện thổ nhưỡng xấu Tổng hợp tiềm năng xử lý nước thải nuôi tôm của các đối tượng trình bày trong bảng 3.1
Bảng 3.1: Tổng hợp các biện pháp tiềm năng cho xử lý chất thải nuôi tôm
TT Đối tượng Chức năng
1 Nhuyễn thể (Sò, hàu, trai Loại bỏ vụn hữu cơ, thực vật phù du, làm trong nước
2 Cá nước mặn (cá đối ) Loại bỏ mùn bã hữu cơ
3 Vi sinh vật Phân hủy hợp chất hữu cơ, chuyển hóa các chất vô cơ
4 Thực vật nước Loại bỏ dinh dưỡng N, P
5 Rừng ngập mặn Loại bỏ dinh dưỡng, mùn bã hữu cơ
6 CaO, Zeoline, H 2 O 2 Xử lý mùn bã hữu cơ, hấp thu khí độc
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 10
Darooncho, L (1991) khi trồng rong biển (seaweed) trong nước thải nuôi tôm tại 2 tỉnh Chanthaburi và Songkhala –Thái Lan cho thấy lượng Amoni và BOD bị hấp thu bởi rong biển là 100% và 39% sau 24giờ Tại Thái Lan đã sử dụng biện pháp xử lý nước thải sau khi nuôi tôm bằng các đối tượng sinh học là sò (Crassostrea sp.), rong câu (Gracillaria sp.) sau đó qua lọc cát và cấp lại cho ao nuôi
Năm 1991, Sasson đã chứng minh rằng nuôi trồng vi tảo ở diện tích lớn làm thức ăn cho nhuyễn thể hai mảnh có tiềm năng ứng dụng lớn trong tương lai Ưu thế chủ yếu của hệ thống này là nhuyễn thể tự thực hiện quá trình thu hoạch và chế biến vi tảo thành sinh khối của nó Một số mô hình xử lý nước thải nuôi tôm điển hình như:
3.3.1 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò và rong câu của tập đoàn CP Thái Lan
Năm 1996 Choroen Pakphand Group (CP) đã phát triển hệ thống nuôi tôm tuần hoàn nước tại trung tâm R&D tỉnh Maeklong ThaiLand hệ thống gồm 10 ao nuôi với diện tích 0,5ha, 2 hồ chứa và 4 ao xử lý Nước được bơm từ kênh vào ao chứa nước R1 để loại bỏ chất rắn lơ lửng, sau đó sẽ được tiếp tục bơm vào ao chứa nước R2 Các ao nuôi sẽ lấy nước trực tiếp từ ao R2, khi nước trong các ao nuôi có hiện tượng ô nhiễm sẽ được chuyển sang hệ thống các ao xử lý gồm: một ao hiếu khí A1, hai ao A2, A3 nuôi vẹm xanh (Mytilus smaragdinus) hoặc hàu (Crassostrea) loại bỏ các chất hữu cơ và cuối cùng là ao A4 nuôi tảo biển (Graciliaria) hấp thu các chất dinh dưỡng Nước sau xử lý sẽ được bơm ngược lại ao chứa nước dự trữ R2 để cung cấp cho các ao nuôi Quá trình xử lý này đã làm giảm 30% cặn hữu cơ, 90% Amoni, 60% Nitrites Sau đó CP đã cải tiến mô hình này bằng cách cho cắm các cột vẹm xanh trên kênh dẫn và trong 2 ao lắng cặn; rong câu (Lates calcarifer) được trồng với mật độ 2,6 cây/m 2 trong ao A4 Biện pháp này làm giảm phốt pho nhiều hơn và làm cho tảo phát triển khá ổn định Việc tảo phát triển ổn định có tác dụng hấp thu tốt NH 4 , CO 2 và cải thiện được chất lượng môi trường nước Đối tượng nuôi trong mô hình này là tôm sú P monodon với mật độ 30con/m 2 sản lượng 8.267tạ/ha/vụ sau 125 – 130 ngày nuôi và cho ra 6.288 kg rong sau 100ngày
Trong đó A1-A4: Ao xử lý A5-A8: Ao nuôi R1- R2: Ao chứa
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 11
Hình 3.2: Hệ thống nuôi tuần hoàn nước của tập đoàn CP Thái Lan; (Arlo 1998)
3.3.2 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng nhuyễn thể của tại Trung Quốc.
Xiongfei, và cs, 2005 cùng các cộng sự đã nghiên cứu xây dựng khu nuôi tôm công nghiệp sử dụng nhuyễn thể 2 vỏ xử lý nước thải sau khi nuôi Tỷ lệ về diện tích tương ứng Ao tôm:Ao nhuyễn thể: khu vực chứa nước dự trữ là 1:0,8:0,4 Nước thải từ ao nuôi tôm được bơm ra kênh dẫn đến hệ thống các ao nuôi nhuyễn thể và nước cuối hệ thống ao nhuyễn thể sẽ được lấy để cấp cho các ao nuôi Hiệu quả của hệ thống này đạt được là 40 – 83,6%, P-PO 4 , 45 – 89%, TSS 22 – 24%, N-NO 3 , 19 – 64% TAN và tiền lãi từ thu nhuyễn thể cũng bằng tiền lãi từ thu hoạch tôm
Hình 3.3: Bố trí hệ thống nuôi tuần hoàn nước của Xiongfei tại Trung Quốc
3.3.3 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò và rong câu tại Indonesia
Sơ đồ bố trí khu nuôi tôm có sử dụng các đối tượng sinh học để xử lý nguồn nước sau khi nuôi và tái sử dụng cho các ao nuôi của Toru Shimoda, Eemma suryati and Taufic Ahmad tại Indonesia
Hình 3.4: Hệ thống nuôi tôm và xử lý nước để tuần hoàn cho nuôi tại Indonesia
Hệ thống bao gồm 7 ao nuôi tôm, và các khu vực xử lý Nước thải từ các ao nuôi tôm được dẫn qua kênh và chảy qua khu vực rừng đước sau đó qua ao xử lý bằng sò (Crassostrea iredalei) tiếp đến chảy qua ao sò và trồng rong biển (Gracillaria sp.) Cứ 3 ngày thay khoảng
30% nước trong ao tôm ra ao xử lý Kết quả của hệ thống cho thấy 27% Nitơ từ thức ăn chuyển thành sinh khối của tôm, 32% chuyển hóa trong hệ thống xử lý Nguồn nước sau khi xử lý được tuần hoàn lại cho các ao nuôi
Ao nuôi tảo biển và sò kênh dẫn Đước
Các ao nuôi sò xử lý
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 12
3.3.4 Hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò huyết tại Đầm Dơi– Cà Mau
Khu nuôi tôm công nghiệp gồm 3 ao nuôi với mật độ 25con/m 2 Hệ thống xử lý gồm 1 rãnh lắng bùn, một ao xử lý và một ao chứa
Nước thải từ khu nuôi tôm sẽ được bơm ra ao xử lý có thả sò huyết mật độ 80con/m 2 Hút bùn sẽ được chuyển qua rãnh lắng bùn sau đó mới chuyển sang ao xử lý Nước được để trong ao xử lý sau khoảng 15 ngày sẽ chuyển sang ao chứa Trong ao chứa có thả thêm cá vược và cá rô phi để tăng hiệu quả xử lý
Hình 3.5: hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm tại Đầm Dơi – Cà Mau
Xét từ điều kiện thực tế quy mô nuôi tôm công nghiệp của Việt Nam còn mang tính chất nhỏ lẻ, có tính nông hộ và sản xuất có tính thời vụ trong điều kiện cơ sở hạ tầng kỹ thuật còn hạn chế thì giải pháp xử lý bằng các công nghệ chủ động chưa thể ứng dụng được vào trong điều kiện thực tế Xét trong điều kiện thực tế sản xuất, các vùng nuôi đều nằm ở các khu vực nông thôn ven biển, nơi có nhiều diện tích ao hồ thì phát triển công nghệ hồ sinh học là hướng đi phù hợp với điều kiện cơ sở hạ tầng và đặc tính của vùng nuôi.
HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ AO NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP
Ðối tượng và phạm vi áp dụng
Quy trình này xác định trình tự, nội dung và những yêu cầu kỹ thuật cần thiết để xử lý nước thải cho nuôi tôm công nghiệp bằng tảo và nhuyễn thể
Kết quả sau 4-5 ngày đưa nước thải ra ao xử lý hiệu quả xử lý N-NH 4 đạt trên 90%; hiệu suất xử lý BOD 3 sau 13 ngày đạt trên 80% Hàm lượng N-NO 2 , N-
NO 3 , P-PO 4 đều đạt dưới qui chuẩn cho phép đối với chất lượng nguồn nước phục vụ nuôi trồng thủy sản (QCVN 08 -2008)
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 13
Quy trình áp dụng để xử lý nước thải cho các cơ sở nuôi thâm canh tôm (có thể áp dụng cho đối tượng nuôi tôm sú và tôm chân trắng).
Ðiều kiện áp dụng
Nơi xây dựng ao xử lý nằm trong khu vực ao nuôi tôm thâm canh với diện tích đủ để chứa được khoảng 30 - 50% lượng nước thải cần xử lý Điều kiện nuôi các khu vực nuôi đã có ao lắng thì sử dụng làm ao nuôi nhuyễn thể để xử lý nước thải sau khi nuôi Giải pháp này sẽ tiết kiệm diện tích đất xây dựng ao xử lý đồng thời sử dụng đối tượng nhuyễn thể xử lý nguồn nước cấp từ kênh rạch trước khi lấy vào ao nuôi
Những nơi nguồn nước có độ mặn thường xuyên lớn hơn 10‰ áp dụng mô hình sò huyết xử lý hoặc cũng có thể sử dụng Vọp cửa sông, tuy nhiên khuyến nghị nên sử dụng sò huyết vì nguồn giống phong phú và hiệu quả kinh tế cao hơn; Những nơi độ mặn nước có thể xuống thấp dưới 10‰ không phù hợp với sò huyết mà phải sử dụng Vọp cửa sông
Ao xử lý có thể hoạt động quanh năm phục vụ cho xử lý nước thải phát sinh cũng như tiền xử lý nguồn nước lấy từ kênh rạch tự nhiên trước khi cấp cho vụ nuôi mới
4.2.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với ao xử lý
Không cần cố định, tuy nhiên nếu đào mới ao xử lý có thể là hình vuông, hình chữ nhật
4.2.4.2 Diện tích ao xử lý
Sức chứa ao đạt khoảng 40 – 50% thể tích nước thải từ ao nuôi nếu khu vực chỉ nuôi 1-
3 ao Trong trường hợp nuôi lớn hơn 3 ao diện tích ao xử lý bằng khoảng 15 – 20% diện tích tổng ao nuôi được sử dụng luân phiên sẽ đem lại hiệu quả về mặt sử dụng đất cũng như vận hành hệ thống xử lý có tính chất liên tục
4.2.4.3 Cống lấy và tháo nước
Ao xử lý phải có 1 cống nối ao xử lý với kênh mương bên ngoài Cống này sử dụng để lấy nước cấp theo chế độ thủy triều và thoát nước sau xử lý hoặc trao đổi nước để bổ sung thức ăn ngoài tự nhiên cho nhuyễn thể trong thời gian nuôi không có nguồn xả thải
Khẩu độ cống: Từ 0,3 đến 0,6 m
Vật liệu làm cống : Xi măng, composite, nhựa PPC
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 14
Cao trình đáy cống tiêu : Thấp hơn đáy ao xử lý 0,2 - 0,3 m Ðộ sâu nước trong ao xử lý nên duy trì trong khoảng 0,5 – 1,5 m.
Nội dung quy trình xử lý nước thải cho trại nuôi tôm thâm canh
Ao xử lý được chỉnh sửa tạo bờ, dọn thực vật chung quanh Nếu ao xử lý nhiều sình (độ dầy lớp sình lớn hơn 30 cm) thì cần nạo vét tạo điều kiện kiện thuận lợi cho đối tượng nhuyễn thể phát triển tốt
Cách thức: Tháo cạn nước trong ao xử lý, sử dụng máy hút sình dọn lớp trên bề mặt (chú ý khi nạo vét sình phải được bơm ra khu vực để lắng mà không được thải trực tiếp ra môi trường bên ngoài) Sử dụng vôi bột để hạn chế sinh phèn sau này bằng cách rắc đều vôi bột trên đáy ao xử lý và mặt trong bờ ao với lượng khoảng 100 – 200 kg/ha Chú ý không để cua trong ao xử lý do cua là đối tượng ăn nhuyễn thể rất mạnh
4.3.2 Thả nhuyễn thể vào ao xử lý
Sau khi ao xử lý được chuẩn bị hoàn tất, tiến hành thả nhuyễn thể Thời gian thả nhuyễn thể cần tiến hành vào trước khi bắt đầu thả tôm giống đối với vụ nuôi tôm mới bắt đầu vụ nuôi khoảng 1 tháng để nhuyễn thể có tăng trưởng nhất định khi có nguồn nước thải thì nhuyễn thể đã lọc nước tốt làm tăng nhanh tốc độ xử lý
Khi mô hình được sử dụng qua 1 vụ thì việc thả nhuyễn thể có thể tuân theo quy trình thu và nuôi nhuyễn thể trong ao xử lý theo cách bắt tỉa (mục 4.3.4.3) Với cách này lúc nào trong ao xử lý cũng có nhuyễn thể đủ cho quá trình xử lý
4.3.2.1 Mật độ giống thả giống nhuyễn thể a Thả giống đối với sò huyết Đối với sò huyết từ 70 đến 150 con/m 2 Hiện trên thị trường giống sò có rất nhiều loại sò có kích thước khác nhau từ 500 - 80.000 con/kg Nguồn sò giống chủ yếu là được cào bắt từ ngoài tự nhiên sau đó đưa về ươm nuôi tại các ao đầm nước tĩnh Nguồn sò giống có chất lượng khá tốt là từ An Minh tỉnh Kiên Giang, chủ yếu được cào từ tự nhiên với kích thước khoảng 50.000 – 80.000 con/kg sau đó về ươm nuôi đạt trọng lượng từ 500 – 15.000 con/kg thì được bán ra làm giống đưa vào ao xử lý
Nên chọn loại con giống từ 6000 – 8000 con/kg để thả là phù hợp vì nó đảm bảo về mặt số lượng không quá lớn khi vận chuyển và con giống đủ sức chịu đựng khi vận chuyển đường dài cũng như dễ thích nghi môi trường nuôi dưỡng sang môi trường mới Do nguồn giống đã được thuần dưỡng trong điều kiện nuôi tĩnh nên rất phù hợp để đưa vào ao xử lý, hạn chế được xốc do môi trường, giảm được tỷ lệ hao hụt khi nuôi Trước khi đưa giống về thả cần kiểm tra độ mặn trong môi trường nước ao xử lý Nếu độ mặn trong ao xử lý lớn hơn 10‰ và sai khác
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 15 độ mặn giữa ao xử lý và ao sò ương không quá quá 5‰ thì có thể bắt giống về thả Nếu độ mặn có sai khác lớn cần phải bắt giống để thử kiểm tra phản ứng của sò khi đưa vào nguồn nước ao xử lý định thả Cách thức là lấy nước từ ao xử lý vào xô chứa có thể tích 20 lít; bỏ vào
50 gam sò giống và theo dõi hoạt động của sò Sau khoảng 10 phút thấy tất cả sò có phản ứng mở miệng và lọc nước thì nguồn nước khá phù hợp với sò Tiếp tục theo dõi thêm 2 ngày nếu sò hoạt động mở miệng và lọc nước bình thường, không có hiện tượng xuất huyết thì nguồn nước trong ao xử lý chắc chắn phù hợp để thả sò Trường hợp sò mở miệng chậm sau 10 phút, lọc nước yếu, sau khoảng 1 ngày thấy có dấu hiệu xuất huyết thải ra theo nhầy chứng tỏ nguồn nước không phù hợp với sò Do vậy không được bắt sò để thả (Phản ứng này thường xuất hiện khi sai khác về độ mặn lớn hơn 5‰) trường hợp này cần điều chỉnh độ mặn trong ao xử lý hoặc phối hợp với cơ sở bán giống để điều chỉnh độ mặn trong ao ương giống cho phù hợp với ao xử lý Thông thường điều chỉnh độ mặn trong ao giống có thể thay đổi 2‰ trong 1 ngày sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của sò huyết b Thả giống đối với vọp cửa sông
Hiện nay vọp cửa sông chưa được sinh sản nhân tạo cũng như nuôi ương từ nguồn giống tự nhiên mà chủ yếu là thu lượm vọp từ trong các khu rừng ngập mặn ven biển Mật độ thả vọp có thể từ 7 – 15 con/m 2
Nguồn giống có quanh năm tuy nhiên thường rất nhiều vào thời gian từ tháng 8 đến tháng 12 hàng năm với kích thước từ 10 – 50 con/kg chủ yếu được khai thác từ Cà Mau, Kiên Giang hoặc vận chuyển từ Camphuchia về Hiện nay vọp cửa sông đã được khá nhiều hộ dân tại Cần Giờ đưa vào nuôi thử nghiệm đạt năng suất cao và đem lại lợi nhuận lớn Các thử nghiệm để kiểm tra tính thích ứng của vọp cửa sông với điều kiện môi trường có độ mặn khác nhau Kết quả cho thấy khi vọp cửa sông vào môi trường độ mặn thay đổi từ 0, 5, 10, 15, 20,
25 và 30‰ vọp có khả năng thích nghi khá nhanh Do vậy độ mặn không phải là yếu tố lớn cần quan tâm khi tiến hành thả vọp vào ao xử lý
Rải đều sò giống hoặc vọp cửa sông ra đáy ao xử lý với mật độ đã nêu trong mục 4.3.2.1 Chú ý: đối với sò nên chuẩn bị môi trường nước trong ao xử lý có độ mặn sai khác không quá 5‰ so với điều kiện đang ươm nuôi sò
4.3.3 Chăm sóc nhuyễn thể trong ao xử lý
Nhuyễn thể là đối tượng ăn lọc và chủ động lọc phiêu sinh cũng như mùn bã hữu cơ trong môi trường nên không phải tiến hành chủ động cho ăn Trong quá trình xử lý nước thải nguồn chất thải mùn bã hữu cơ từ thức ăn của tôm, từ suy tàn của tảo, rong tảo chính là nguồn thực ăn rất phù hợp của nhuyễn thể
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 16
Trong điều kiện lâu ngày không có nguồn nước thải có thể bổ sung dưỡng chất gây màu tảo có bán trên thị trường hoặc sử dụng NPK với lượng 2- 3 kg/1000m 2 mặt nước tạo nguồn thức ăn thực vật tự nhiên cho nhuyễn thể
Cua là đối tượng địch hại rất nguy hiểm đới với nhuyễn thể vì vậy trong ao xử lý thường xuyên để 1 – 2 ló để bẫy cua nhằm loại bỏ địch hại Chú ý có thể bổ sung cá rô phi vào trong ao xử lý để tăng nhanh tốc độ xử lý cho ao Cá rô phi là động vật ăn mùn bã hữu cơ, thực vật, rong rêu và không phải là địch hại của sò vì vậy ngoài việc tham gia vào quá trình xử lý thì phân thải từ cá rô phi cũng là nguồn thức ăn cho nhuyễn thể tạo nhanh tốc độ chuyển hóa các chất ô nhiễm trong ao xử lý
4.3.4 Hoạt động của ao xử lý
Xây dựng ao nuôi tôm, ao chứa và ao xử lý nước thải
Điều kiện để áp dụng mô hình: Những nơi nguồn nước có độ mặn thường xuyên lớn hơn 10 ‰ áp dụng mô hình sò huyết xử lý, nơi độ mặn có thể xuống thấp dưới 10‰ sử dụng Vọp cửa sông Để có hiệu quả kinh tế cũng như thuận tiện cho quản lý khu vực ao nuôi có diện tích tối thiểu 1 ha Trong khu vực sẽ bố trí 1 ao nuôi diện tích mỗi ao vào khoảng 4.500m 2 Về hình dạng tùy thuộc mặt bằng mà có thể thiết kế theo hình vuông hay hình chữ nhật có tỷ lệ chiều dài trên rộng không lớn hơn tỷ lệ 1,5 : 1 Độ sâu lấy nước cho ao nuôi là: haonuoi=1,5m
Như vậy thể tích chứa nước hữu dụng V ao nuoi của ao là:
Trong khu vực bố trí thêm một ao dự trữ nước: Nhiệm vụ của ao này là dự trữ nước sạch để cung cấp bổ sung cho ao nuôi khi cần thiết Nước sau ao xử lý được dự trữ trong ao và được khử khuẩn trước khi cấp bổ sung cho ao nuôi hoặc thay nước cho ao nuôi khi cần thiết Lượng nước dự trữ để cấp đủ cho cho 50% ao nuôi
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 21 Độ ngập sâu ao là 2 m Diện tích ao dự trữ nước là:
* Tính toán thông số cho ao xử lý
Về mặt kỹ thuật ao xử lý phải đủ thể tích chứa toàn bộ lượng nước thải sau khi nuôi nhưng xét theo thực tế sẽ rất khó khăn do người nuôi không bố trí được diện tích do vậy yêu cầu này là không khả thi
Giải pháp lựa chọn diện tích ao xử lý bằng ao dự trữ sẽ phù hợp Ao xử lý chính là ao lắng cặn trước khi cấp nước cho ao nuôi Diện tích ao xử lý được đề xuất là 1680 m 2 (chiếm 21,4% diện tích)
Bảng 5.1: Tổng thể mặt bằng theo diện tích mặt nước Mục đích sử dụng Diện tích mặt nước (m 2 ) Tỷ lệ (%)
Phần diện tích còn lại là diện tích bờ bao, đường đi lại, lán trại cũng như khu chứa bùn thải
Tỷ lệ ao nuôi : ao chứa : ao xử lý = 2,7 : 1 : 1 đảm đảm bảo được yêu cầu trong tiêu chuẩn ngành 28 TCN 171:2001 Quy trình công nghệ nuôi thâm canh tôm
Ngoài ra giữa các ao nên có hệ thống mương dẫn nước vào thoát nước ra độc lập Chú ý nếu ao có tầng phèn tiềm tàng, độ sâu ao nằm trên tầng phèn, có thể lót bạt xung quanh bờ ao và đáy ao Khi nuôi thâm canh việc cấp nước chủ động bằng máy bơm.
Chuẩn bị ao nuôi và ao xử lý
Trước và sau một vụ nuôi tôm: cần tháo cạn, vét bùn (rửa đáy ao), phơi khô (hoặc rửa chua) và khử trùng ao với mục đích sau:
Diệt địch hại và sinh vật là vật chủ trung gian, sinh vật cạnh tranh thức ăn của tôm như các loài cá dữ, cá tạp, giáp xác, côn trùng, ốc, sinh vật đáy
Diệt sinh vật gây bệnh cho tôm, như các giống loài vi sinh vật: Virus, vi khuẩn, nấm và các loài ký sinh trùng
Cải tạo chất đáy làm tăng các muối dinh dưỡng, giảm chất độc tích tụ ở đáy ao
Đắp lại lỗ rò rỉ, tránh thất thoát nước trong ao, xoá bỏ nơi ẩn nấp của sinh vật hại tôm
* Chuẩn bị ao nuôi và thả giống sò hoặc vọp vào ao xử lý
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 22
Chuẩn bị môi trường nước ao nuôi theo đúng quy trình nuôi công nghiệp (diệt tạp, khử trùng, chọn nguồn nước tốt, bố trí hệ thống quạt khí hay sục khí đáy, gây màu nước ) và thả tôm nuôi Nước cấp vào ao cần kiểm tra các yếu tố thủy hóa nếu độ kiềm < 80mg/l, bón Dolomite- CaMg(CaCO 3 ) 2 liều lượng 100kg/ha Mục đích tạo thành hệ đệm, khống chế pH biến động ít (không quá 0,5 đơn vị/ngày) Vùng đất pH thấp nên rải vôi bột trên bờ ao
Ao xử lý thả nhuyễn thể, sò huyết mật độ từ 70 – 150 con/m 2 (chọn sò giống loại sò đấu có trọng lượng 6000 - 8000 con/kg), với vọp cửa sông mật độ khoảng 10 – 20con/m 2 Thời điểm trùng với chuẩn bị thả tôm; trong ao xử lý cũng có thể thả thêm tôm giống với mật độ từ 1-2 con/m 2 hoặc thả cá bớp, cá rô phi có tác dụng tăng nhanh quá trình xử lý
Nhân giống tảo: tảo Tetraselmis sp mua về nuôi nhân rộng bằng nước từ ao nuôi tôm trong điều kiện tự nhiên Tảo Tetraselmis sp được nuôi trong các túi nilon có đục lỗ Các túi này có chiều dài khoảng 1,5m, chiều rộng 0,5m và độ dày 0,8mm, túi không màu Tỷ lệ cấy tảo 1lít Tetraselmis sp mật độ sinh khối : 6g/l trong 35 lít môi trường nước từ ao tôm Sau 14 ngày nuôi cấy, lượng sinh khối đạt : 5g/l, cấy 70l tảo trong 500l nước ao tôm Sau 15 ngày chuyển 500l sinh khối xuống ao xử lý để hấp thu N-NH 4 và làm thức ăn cho sò hoặc vọp Nhân giống tảo Tetraselmis sp diễn ra liên tục cung cấp cho ao xử lý để nuôi nhuyễn thể.
Quá trình chăm sóc và theo dõi mô hình nuôi tôm
Thực hiện việc nuôi tôm theo đúng quy trình nuôi tôm công nghiệp bao gồm:
Lựa chọn thức ăn theo tiêu chuẩn 28 TCN 102: 2004, theo Quyết định số 07/2005/QĐ- BTS, ký ngày 24/02/2005)
Theo điều kiện thực nuôi và khuyến cáo của nhà sản xuất, tham khảo phụ lục đính kèm
5.3.3 Quản lý môi trường nuôi:
Tuân thủ nguyên tắc quạt nước cung cấp oxi cho tôm trong ao đặc biệt vào thời điểm cuối vụ nuôi Sử dụng các chế phẩm sinh học (Probiotic) cũng cải thiện môi trường nuôi Một số enzyme giúp cho sự tiêu hóa của tôm, giảm hệ số thức ăn Kích thích hệ miễn dịch hoặc cung cấp kháng thể thụ động cho tôm làm tăng sức đề kháng Hiện nay có nhiều chế phẩm, những chế phẩm có thể dùng cho quy trình nuôi tôm: Aro-zyme, Aquapond-100, Soil-pro, Pond-clear, MIC-power, Protexin, NAVET-Biozym, Pharbioclean
5.3.4 Tăng cường sức đề kháng cho tôm:
Trong quá trình nuôi tôm luôn theo dõi sự tăng trưởng của chúng để xác định sự sinh trưởng của chúng bình thường hay chậm phát triển Thường xuyên bổ xung đầy đủ các chất dinh dưỡng cao như axit amin, dầu mực, vitamin và khoáng vi lượng Ngoài ra cần kiểm tra
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 23 con giống không nhiễm các bệnh vi rút: bệnh MBV, bệnh virus đốm trắng, bệnh đầu vàng trước khi nuôi.
Xử lý nước thải sau nuôi
Nước thải từ hoạt động nuôi tôm sẽ được tiến hành xử lý theo các bước trong mục 4.3.4.2 tuy nhiên thể tích tính toán cho ao xử lý chỉ phù hợp cho ao nuôi khi tiến hành thay nước giữa vụ Trong trường hợp nước thải cuối vụ thì thể tích ao xử lý chỉ đáp ứng xử lý được 50% lượng nước thải của 1 ao do vậy ngay sau khi thu hoạch bơm khoảng 50% lượng nước ao nuôi ra ao xử lý và 50% để lại Sau thời gian xử lý từ 5-6 ngày thì tiến hành tháo nước đã xử lý sang ao chứa hoặc ra kênh và tiếp tục bơm phần còn lại trong ao nuôi sang ao xử lý để tiếp tục xử lý đảm bảo các yếu tố môi trường Với phương pháp này đảm bảo 100% lượng nước thải nuôi tôm được xử lý
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 24
1 Dương Thị Thành, Dương Công Chinh, Lê Thị Hồng Trân, Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp của tảo Tetraselmis sp, Tạp chí khoa học và công nghệ, tập 47 số 3A, 2009
2 Dương Đức Tiến và cộng sự, Nghiên cứu sử dụng tảo lam Spirulina platensis, tảo Chlorallera để xử lý nước thải nhà máy phân đạm Hà Bắc.1992
3 Đặng Đình Kim và cộng sự, Nghiên cứu nuôi trồng tảo lam Spirulina platensis để xử lý nước thải hầm biogas, 1992
4 Đặng Đình Kim, Xử lý ô nhiễm một số kim loại nặng trong nước thải công nghiệp bằng phương pháp sinh học, Trung tâm thông tin - tư liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
5 Dự án Quản Lý Tổng hợp các hoạt động Đầm phá (IMOLA) tỉnh Thừa Thiên Huế (FAO, GCP/VIE/029/ITA) - 2009
6 Nguyễn Văn Hảo & Cs, Xây dựng mô hình nuôi tôm sú công nghiệp hiệu quả cao ít thay nước ở các tỉnh ven biển ĐBSCL, Viện nghiên cứu nuôi trồng Thuỷ sản II
7 Trương Quốc Phú, Đặng Hữu Tâm, Kim Út, Thực nghiệm nuôi tôm sú thâm canh trong mô hình ít thay nước ở Duyên Hải, Trà Vinh Báo cáo Hội nghị Khoa học công nghệ 1993-
8 Tạ Quang Phương, Trương Quốc Phú, Thử nghiệm nuôi sò huyết (Anadara granosa) trong ao nước tĩnh Hội thảo động vật thân mềm toàn quốc lần thứ III Tr 131-138, 2004
9 Trần Thị thu Ngân, Các phưông pháp sinh học xử lý ô nhiễm môi trường do nuôi trồng thuỷ sản ven biển, Thông tin Khoa học công nghệ – kinh tế thuỷ sản tháng 06 năm 2004
10 Trung tâm Nghiên cứu môi trường & Xử lý nước –Viện KH Thủy lợi Miền Nam, Báo cáo tổng kết đề tài“Nghiên cứu diễn biến môi trường nước do hoạt động nuôi tôm ở tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau ảnh hưởng xấu tới môi trường và đề xuất các biện pháp khắc phục” 2004
11 Arlo W Fast, Piamsak Menasvet, Some Recent Innovations in Marine Shrimp Pond
Recycling Systems Advances in Shrimp Biotechnology roceedings to the Special Session on Shrimp Biotechnology 5th Asian Fisheries Forum Chiengmai, Thailand 11-14 November 1998 pp 87 – 92, 1998
12 Beveridge H.C.M., Phillips, M.J and Macintosh, D.J Aquaculture and the environment: the supply of and demand for environmental goods and services by Asian aquaculture and the implications for sustainability Aquaculture Research, 28: 797- 808 1997
13 Boyd, C E., and J W Clay, Shrimp aquaculture and the environment Scientific American 278:58–65, 1998
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 25
14 Boyd, C E., “Water Quality Managennment and Aeratin in Shrimp Farming”, Report of
ADC, Manila, The Philippines, pp 5 1987
15 Briggs, M.R.P and Funge-Smith, S.J A nutrient budget of some intensive marine shrimp ponds in Thailand Aquaculture and Fisheries Management, 25: 789-811 1994
16 Funge-Smith, S.J., Briggs, M.R.P Nutrient budgets in intensive shrimp ponds: Implications for sustainability Aquaculture 164: 117-133, 1998
17 Hargreaves, J.A Nitrogen biogeochemistry of aquaculture ponds Aquaculture 166: 181-
18 James Wyban, Thailand’s shrimp revolution AQUA Culture AsiaPacific Magazine
19 Lin, C K., Ruamthaveesub, P & Wanuchsoontorn, P Integrated culture of the green mussel (Perna viridis) in wastewaster from an intensive shrimp pond: concept and practice World Aquaculture 24, 68-73, 1993
20 Lin, C.K Prawn culture in Taiwan, what went wrong? World Aquaculture, 20: 19-20
21 Primavera, J H Environmental and socioeconomic effects of shrimp farming: the Philippine experience Infofish International 1, 44-49 1994
22 Primavera, J.H A critical review of shrimp pond culture in the Philippines Rev Fish Sci., 1: 151-201 1993
23 Primavera, J.H Stable carbon and nitrogen isotope ratios of penaeid juveniles and primary producers in a riverine mangrove in Guimaras, Philippines Bulletin of Marine Science 58,
24 Regunathan C and Wesley S.G., Control of Vibrio spp in Shrimp Hatcheries Using the
Green Algae Tetraselmis suecica Asian Fisheries Science 17 (2004): 147-158, 2004
25 Robertsson, A.I and Phillips, M.J Mangroves as filters of shrimp pond efflue Nt: predictions and biogeochemical research needs Hydrobiologia, 295: 311-321 1995
26 Ryther, J.H., elt Physical model of integrated waste recyvling-manure polyculture system
27 Thai Shrimp, a successful business, Panorama Acuícola Magazine, May/Jun 2006
28 Xiongfei WU., etl Closed recirculating system for shrimp-mollusk polyculture Chinese Journal of Oceanology and Limnology Vol 23 No 4, P 461-468, 2005
29 Wyban, J.A and J N Sweeney Intensive Shirm Productiton Technology, 1992
3 TÀI LIÊU TRÊN MẠNG INTERNET
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM 26
30 ĐBSCL: tôm chết hàng loạt http://www.kiengiang.gov.vn/index3.jsp?menuIdD2&articleId00
31 Hồng Nga, 2007 Nuôi tôm sú ở ĐBSCL: Những thay đổi cần thiết http://nongthon.net/apm/modules.php?name=News&file=article&sidB10
32 Lê Hoàng Việt, 2005 Chongrak Polprasert (1989) http://www.khoahoc.com.vn/pop_print.asp?news_idf5
33 Phương Duy, Khoa học phát triển, tháng 2 năm 2008 Nguồn tảo xử lý nước thải, làm thức ăn thủy sản tại TP.HCM http://agriviet.com/vlnews/vlkythuat/247/Nguon_tao_xu_ly_nuoc_thai,_lam_thuc_an_thuy _san_tai_TP_.HCM.html
34 Qisheng Tang, Jianguang Fang Impacts of intensive mariculture on coastal ecosystem and environment in China and suggested sustainable management measures www.aquachallenge.org/workshop_materials/Qisheng.pdf
35 Thái Tú Anh - Viện Thuỷ sản Trạm Giang Kỹ thuật gây giống và nuôi bán nhân tạo Sò Huyết nhân tạo http://www.bannhanong.com/home.php?cat_id'&id41&kh36 Thailand Marine Shrimp Culture Statistics (TMSCS) www.biotec.or.th/shrinfo/Others/Shrimp_Statistics
37 http://www.dbc.uci.edu/~sustain/suscoasts/chapter5.htm
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM i
II NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG 2
III SỬ DỤNG TẢO VÀ NHUYỄN THỂ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP 4
3.1 Xử lý nước thải bằng tảo 4
3.2 Xử lý nước thải bằng nhuyễn thể 7
3.3 Các công nghệ xử lý nước thải trong nuôi tôm đã được áp dụng 9
3.3.1 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò và rong câu của tập đoàn CP Thái
3.3.2 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng nhuyễn thể của tại Trung Quốc 11
3.3.3 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò và rong câu tại Indonesia 11
3.3.4 Hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò huyết tại Đầm Dơi– Cà
IV HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ AO NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP 12
4.1 Ðối tượng và phạm vi áp dụng 12
4.2.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với ao xử lý 13
4.2.4.2 Diện tích ao xử lý 13
4.2.4.3 Cống lấy và tháo nước 13
4.3 Nội dung quy trình xử lý nước thải cho trại nuôi tôm thâm canh 14
4.3.2 Thả nhuyễn thể vào ao xử lý 14
4.3.2.1 Mật độ giống thả giống nhuyễn thể 14
4.3.3 Chăm sóc nhuyễn thể trong ao xử lý 15
4.3.4 Hoạt động của ao xử lý 16
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM ii
4.3.4.1 Sử dụng ao xử lý như là ao lắng cặn 16
4.3.4.2 Sử dụng ao xử lý để xử lý nước thải sau khi nuôi 17
4.3.4.3 Kiểm tra thu hoạch sò hoặc vọp trong ao xử lý 20
V TÍNH TOÁN AO XỬ LÝ CHO TRANG TRẠI NUÔI TÔM 1 HA 20
5.1 Xây dựng ao nuôi tôm, ao chứa và ao xử lý nước thải 20
5.2 Chuẩn bị ao nuôi và ao xử lý 21
5.3 Quá trình chăm sóc và theo dõi mô hình nuôi tôm 22
5.3.3 Quản lý môi trường nuôi: 22
5.3.4 Tăng cường sức đề kháng cho tôm: 22
5.4 Xử lý nước thải sau nuôi 23
Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP HCM iii
Hình 3.1: Quá trình chuyển hoá thực vật phù du của vẹm 8
Hình 3.2: Hệ thống nuôi tuần hoàn nước của tập đoàn cp thái lan; 11
Hình 3.3: Bố trí hệ thống nuôi tuần hoàn nước của Xiongfei tại Trung Quốc 11
Hình 3.4: Hệ thống nuôi tôm và xử lý nước để tuần hoàn cho nuôi tại Indonesia 11
Hình 3.5: Hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm tại đầm dơi – cà mau 12
Hình 4.1: Quy trình sử dụng ao xử lý như là ao lắng cặn 17
Hình 4.2: Nuôi tetraselmis sp trong các túi nilon để đưa vào ao xử lý 18
Hình 4.3: Nuôi tảo tetraselmis sp trong bồn để đưa vào ao xử lý 18
Hình 4.4: Quy trình sử dụng ao xử lý để xử lý nước từ nuôi tôm công nghiệp 19