Điều tra hiện trạng ô nhiễm nước nuôi cá tại Thịnh Liệt

Cá là một sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng và rất được ưu chuộng trong đời sống hàng ngày

Lời nói đầu

Cá là một sản phẩm thực phẩm bổ dỡng và rất đợc a chuộng trong đời sống hàng ngày Song hiện nay, rất nhiều các cơ sở nuôi cá hồ đều sử dụng nguồn nớc trực tiếp từ các sông ngòi, hồ ao là nơi nớc thải cha đợc xử lý trớc khi đổ vào dòng chảy, làm chất l-ợng cá nuôi giảm, khả năng cá bị nhiễm độc rất cao, gây tác hại cho sức khoẻ ng ời dân, cho đời sống thuỷ sinh vật và cho môi trờng Đã có nhiều phơng pháp (cơ học, hoá lý )

để xử lý nớc, trong đó biện pháp sinh học mang lại những kết quả khả quan, giảm thiểu ô nhiễm và chi phí lại rẻ Tuy nhiên hiện nay, đa số các phơng pháp sinh học dờng nh mới chỉ dựa trên nền hoạt động của vi sinh vật, do vậy, cần phải mở rộng tìm hiểu các ph ơng pháp xử lý sinh học khác có khả năng xử lý an toàn, hiệu quả và đem lại lợi ích kinh tế Trong những năm gần đây, trên thế giới cũng nh Việt Nam rất quan tâm đến Tảo có vai trò quan trọng trong quá trình làm sạch sinh học nguồn nớc Tảo là những cơ thể quang tự dỡng, có khả năng làm giàu oxi trong nớc bằng quá trình quang hợp, điều đó thúc đẩy quá trình oxi hoá, khoáng hoá các chất hữu cơ có trong nớc và tảo còn có đặc

điểm mang tính kháng khuẩn Đặc biệt, trong môi trờng có hàm lợng N từ 10- 40mg/l,

các loài vi tảo Chlorella có thể hoàn toàn lấy N ra khỏi môi trờng trong khoảng 5-7 ngày.

Ngoài ra, sinh khối tảo thu đợc có thể sử dụng làm thức ăn giầu dinh dỡng trong chăn nuôi thuỷ sản, gia cầm và động vật có sừng cần đợc vỗ béo Nớc có tảo nếu nh không chảy qua máy ly tâm, lọc tảo lại có thể sử dụng tực tiếp cho nuôi tôm, cá hoặc để t ới cho cây trồng Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung tảo vào đất trồng trọt đã nâng cao độ phì của đất làm tăng năng suất mùa màng

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện đề tài: Điều tra hiện trạng ô nhiễm nớc nuôi cá tại Thịnh Liệt -Thanh Trì và tìm giải pháp tận dụng xử lý chúng bằng tảo Chlorella pyrenoidosa kết hợp vi sinh vật.

Chơng I: Đặc điểm và hiện trạng ô nhiễm nớc nuôi cá

I Đặc điểm hồ cá Thịnh Liệt :

Xã Thịnh Liệt nằm ở phía Nam thành phố Hà nội trên địa bàn huyện Thanh Trì với diện tích 4km2 đợc chia làm 3 thôn Giáp Nhất, Giáp Nhị, Giáp Tứ cùng rất nhiều các hồ lớn nhỏ trong địa bàn xã và là nơi cung cấp 65% cá cho thị trờng Hà nội

Hồ Đồng Tầu thuộc xã Thịnh Liệt, có diện tích 21 hecta với độ sâu trung bình 1,5-2m, là một hồ có diện tích trung bình trong hệ thống hồ nơi đây và hồ đợc kè đất xung quanh chống xói lở, tạo khoảng trống bờ là 5-7m để trồng rau và đờng đi Với khoảng hơn 30.000 m3 nớc, hồ thực sự là nơi nuôi trồng thuỷ sản lý tởng Tuy nhiên, việc kiểm

định chất lợng nớc hồ không đợc chú trọng đúng mức Hiện nay, cùng với chủ trơng xây dựng công viên Yên Sở - Thanh Trì, thành phố đã có một dự án quy hoạch nhằm cải tạo

hồ và các hệ thống nớc thải trong làng song cha đợc triển khai thực hiện, do vậy, nớc thải của các hộ dân xung quanh hồ vẫn thải trực tiếp xuống hồ Ngoài ra, hồ còn là nơi tiếp nhận nớc thải của lò mổ và xởng sản xuất bia hơi (của hai hộ gia đình trong làng)

-đây cũng là hai nguồn gây ô nhiễm chính cho nớc hồ

Từ những năm 90, xã chủ trơng cho các hộ gia đình trong xã nhận thầu hồ Đồng Tâù

để nuôi cá theo hình thức đấu giá Năm 2000 đến nay, hồ đợc gia đình anh Bùi Văn Bắc nhận thầu, nuôi các loại cá nh: Rôphi, Trôi, Mè, Trắm cỏ, Chép với nguồn thức ăn chủ yếu là các chất hữu cơ có sẵn trong nớc hồ Nguồn nớc cung cấp chính cho hồ đợc bơm

từ sông Sét qua trạm bơm vào thẳng hồ và đợc thay nớc hàng ngày để tăng nguồn thức

ăn cho cá bằng cách bơm nớc từ hồ qua kênh xả vào sông Kim Ngu

Hiện trạng n ớc hồ và cách thức xử lý n ớc nuôi cá ở hồ Thịnh Liệt:

1 ảnh hởng nguồn chất thải của lò mổ và các hộ dân xung quanh tới chất lợng nớc

hồ và tình hình nuôi cá hồ Thịnh Liệt:

Theo kết quả khảo sát thực tế của chúng tôi từ tháng 7- tháng 9/2002 cho thấy: Do

n-ớc thải từ lò mổ, cơ sở sản xuất bia và các hộ dân thải trực tiếp vào hồ không qua xử lý nên hồ vừa đợc coi là bể lắng vừa là hồ sinh vật (các điểm thải này đều tập trung ở 1phía của bờ hồ và ở ngay kề sông Sét) Khi trời ma to, lu lợng và vận tốc dòng chảy lớn sẽ kéo theo nhiều cặn lắng vào hồ Khi trời nắng, vùng cặn lắng lên men kị gây ô nhiễm vùng

hồ, nhất là tại khu vực lò mổ, do hoạt động giết mổ diễn ra hàng ngày, các phụ phẩm đợc thải thẳng xuống hồ; kết quả là lợng ôxi hoà tan giảm, nớc đục

Số lợng nớc thờng dùng mỗi ngày để rửa lợn (khoảng 150 con mỗi ngày), cọ rửa lò

mổ và các sinh hoạt khác khoảng 10- 15m3 nớc Lợng nớc nh trên sau khi sử dụng đợc thải theo hai hệ thống thoát - một thải ra thẳng hồ nớc, một đợc dẫn qua một cống nhỏ (chiều dài khoảng 4m) đổ vào sông Sét đem theo rất nhiều cặn bẩn, các phụ phẩm trong giết mổ và các chất cọ rửa, trong đó có các chất hữu cơ và vô cơ không đợc xử lý gây ra

sự ô nhiễm nớc khi thải ra hồ Ngoài lý do trên, hiện tợng ô nhiễm hồ còn bởi nguồn nớc chính để thay nớc hồ hàng ngày lại đợc lấy trực tiếp từ sông Sét - là con sông nằm trong

hệ thống thoát nớc thải của thành phố - không qua xử lý đổ thẳng vào hồ Do vậy, mặc dù

đợc thay nớc hàng ngày nhng chất lợng nớc không đợc cải thiện nhiều

Đối với cơ sở sản xuất bia, đây là cơ sở sản xuất nhỏ, sản lợng thấp, lợng nớc thải ra

từ đây là nhỏ so với lò mổ, song nớc thải của các công đoạn sản xuất đợc thải vào hồ nên cũng góp phần làm giàu thêm hàm lợng tinh bột, đờng, protein, chất khoáng trong hồ Khu vực hồ nuôi cá là một phân khu trong hệ thống sản xuất và kinh doanh của gia

đình anh Bùi Văn Bắc Các chủng loại cá rất phong phú bao gồm: Rôphi, Trôi, Mè, Trắm

cỏ, Chép là những loại các đợc sử dụng nhiều trên thị trờng với sản lợng cá tơng đơng

90 - 120 tấn/năm Tuy nhiên, thức ăn cho cá chủ yếu lấy từ các chất hữu cơ sẵn có trong nguồn nớc từ các phụ phẩm lò mổ và nớc thải sinh hoạt từ các hộ dân, chỉ khi cần thiết mới cho thêm bã men và bã sắn Thức ăn từ nguồn này chủ yếu là các protein lẫn vào trong nớc thải ở dạng cặn bẩn, các hạt vụn của thịt, da, tiết ngoài ra trong nớc thải còn lẫn rất nhiều các chất tẩy rửa, lông, phân Điều này làm cho sản lợng cá thấp và trong cá tích tụ nhiều chất độc hại cho sức khoẻ ngời sử dụng

Với mong muốn nâng cao sản lợng và chất lợng cá, bảo vệ sức khoẻ ngời dân, bớc

đầu chúng tôi đã tiến hành khảo sát hiện trạng và đề xuất biện pháp xử lý nớc nuôi cá hồ

Đồng Tỗu theo hớng vừa cung cấp nguồn dinh dỡng đảm bảo vệ sinh cho cá vừa kết hợp làm sạch nớc hồ

1

Kết quả phân tích nớc nuôi cá ở hồ cá Thịnh Liệt:

Thời gian lấy mẫu:

Từ tháng 7-2002 đến tháng 9-2002, chúng tôi tiến hành khảo sát nghiên cứu mức

độ ô nhiễm của hồ theo một số chỉ tiêu lý, hoá học và sinh học nhằm đề xuất một số ý kiến về các biện pháp xử lý để nâng cao chất lợng nớc hồ

Mẫu n ớc đ ợc lấy tại các điểm sau :

Để tiến hành xác định tính chất nớc của hồ nuôi cá, chúng tôi đã khảo sát địa hình và chọn 3 điểm lấy mẫu nớc từ đầu nguồn thải đến chỗ nớc chảy ra hồ ở các vị trí sau:

-Điểm 1: Nớc từ sông Sét qua mơng nớc bơm vào hồ nuôi.

-Điểm 2: Nớc thải từ lò mổ chảy xuống hồ

-Điểm 3: Nớc tại phía bên kia mặt hồ là điểm thoát nớc ra sông Kim Ngu

Bảng 1: Kết quả phân tích chất lợng nớc ở hồ nuôi cá Thịnh Liệt.

+ Nhiệt độ : Qua khảo sát, chúng tôi nhận thấy sự dao động của nhiệt độ nớc là từ 270C

đến 320C và nhiệt độ không khí là 270C đến 340C Nhiệt độ nớc giữa các điểm lấy mẫu không có sự sai khác hoặc rất ít, với nhiệt độ này vẫn đảm bảo cho sự phát triển bình th-ờng của cá và các thuỷ sinh vật khác

+ pH: Giá trị pH của nớc trong hồ dao động từ 5,7 -8, phạm vi pH này thích hợp cho

việc nuôi cá và các hệ thuỷ sinh vật

+Độ trong: Nớc trong hồ nuôi chứa nhiều các chất huyền phù, các hạt cặn, nguyên

nhân là do nớc vào đợc bơm trực tiếp từ sông Sét và do nớc thải từ lò mổ, từ các hộ dân xung quanh

+ Màu sắc nớc: Trong suốt thời gian nghiên cứu, nớc hồ thờng có mầu xanh đến xanh

sẫm Mức độ xanh giảm dần từ điểm đầu vào đến điểm cuối hồ và khác nhau sau mỗi lần thay nớc Đặc điểm này có thể do hệ thuỷ sinh vật phát triển mạnh cùng với hàm lợng cặn lơ lửng ở các điểm gần lò mổ và các cống nhỏ là rất lớn do đó làm thay đổi đặc tính

lý hoá của hồ

+ Mùi của nớc: Do mặt thoáng của hồ tơng đối lớn, trong hồ cũng có quá trình tự làm

sạch nên mùi của nớc hồ không gây quá khó chịu cho các hộ dân sống xung quanh hồ và

có xu hớng giảm dần ở đầu nớc ra

+ Cặn lơ lửng: Tại các điểm lấy mẫu thấy hàm lợng các loại cặn cao Tại các điểm đầu

hồ hàm lợng cặn dao động rất lớn từ 200- 300mg/l, tơng ứng tạiđiểm cuối là 50-120 mg/

l Nh vậy, sự biến động giữa điểm đầu và cuối tơng đối lớn chứng tỏ lợng cặn đã lắng

đọng dần theo dòng nớc khi chảy từ đầu xuống cuối hồ Theo bảng1 ta thấy hàm lợng cặn lơ lửng tại điểm 2 là 300 mg/l lớn gấp 4 lần TC cho phép nớc loại B

+ Hàm lợng oxy hoà tan (DO): Hàm lợng oxy hoà tan trong nớc phụ thuộc vào các yếu

tố nh: áp suất, nhiệt độ, đặc tính của nguồn nớc Từ bảng 1 cho thấy DO của nớc rất thấp dao động từ 0,8 mg/l (tại điểm2) tới 1,2mg/l (điểm 1)

Qua các đợt khảo sát ta thấy DO tại điểm 1và 2 rất thấp là do nớc thải chứa một lợng lớn chất hữu cơ và vô cơ, nớc thải trực tiếp đổ vào hồ làm tăng nhanh số lợng các vi sinh vật Các vi sinh vật này hoạt động mạnh phân huỷ hữu cơ thành những chất đơn giản hơn,

do đó chúng tiêu thụ một lợng lớn oxy trong nớc Tuy nhiên, qua một đoạn nớc chảy nhất

định, hoạt động vi sinh vật giảm làm tăng hàm lợng oxy hoà tan Tại điểm 3, giá trị DO tăng cao (khoảng gần 4mg/l) là do hoạt động của các loài tảo trong quá trình quang hợp

đã thải vào nớc một lợng lớn oxy

+ Hàm lợng COD KMnO4 : Các kết quả xác định COD bằng KMnO4 tính trung bình chỉ bằng 21% so với sử dụng K2Cr2O7 nhng xu thế biến động của các giá trị thu đợc trong cả

2 phơng pháp là tơng tự nhau CODKMnO4 thay đổi từ 38- 66 mg/l lớn hơn nhiều lần so với TCVN Điều này chứng tỏ lợng chất hữu cơ trong hồ là rất lớn (do lợng rác, nớc sinh hoạt

và nớc thải lò mổ thải xuống hồ)

+ Hàm lợng BOD 5 : Từ các bảng 1,2 cho thấy BOD5 của nớc thải tại các điểm lấy mẫu

có chỉ số thấp nhất là 112.5mg/l và cao nhất là 212,5mg/l đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép đối với nớc mặt (<25mg/l)

+ Hàm lợng NH 4 : Lợng amon tại các điểm lấy mẫu dao động từ 4 đến 14, 5 mg/l, so

với tiêu chuẩn cho phép thì chỉ số này cao gấp 15 lần Lợng NH4+ trong nớc ít gây độc cho cá, song lại là tiền đề cho quá trình hình thành NH3 khi pH nớc tăng, mà NH3 lại là chất rất độc cho cá và gây ô nhiễm xung quanh bởi mùi hôi khó chịu của nó

+ Hàm lợng PO 4 3- : Từ kết quả phân tích nớc bảng 2 ta thấy hàm lợng PO43- ít hơn so với nitơ và dao động trong khoảng 2,5 đến 4mg/l Tuy nhiên cùng với NH4 , PO43- là nguyên nhân gây sự phì nhỡng của hồ PO43- không gây hại trực tiếp cho cá nhng nó sẽ gây hiện tợng “nở hoa” của nớc, dẫn đến các tác động gián tiếp khác nh làm giảm lợng ôxy và thải

ra các độc tố ảnh hởng xấu đến cá nuôi

+ Số lợng vi sinh vật: Chất lợng nớc về mặt sinh học đợc biểu hiện bởi các sinh vật chỉ

thị ở đây, chúng tôi đề cập tới Total coliform, tổng VK hiếu khí làm sinh vật chỉ thị để

đánh giá chất lợng nớc Từ bảng 1 cho thấy Total coliform dao động từ 17.106 đến 26.106

TB/ 100ml, tổng vi khuẩn hiếu khí từ 24.106 TB/100ml đến 32.106 TB/100ml Sự có mặt của E.Coli trong nớc chứng tỏ nguồn nớc đã bị nhiễm các VSV gây bệnh đờng ruột Sở dĩ trong hồ có số lợng Coli lớn là do hồ trực tiếp nhận nớc thải sinh hoạt từ các khu xung quanh và nớc từ lò mổ không qua xử lý đổ vào hồ

Qua các phân tích trên có thể kết luận rằng chất lợng nớc sử dụng để nuôi các ở hồ này cha đảm bảo về vệ sinh an toàn Khi sử dụng nguồn nớc nuôi nh vậy trong cá sẽ tích

3

tụ nhiều chất độc hạicho ngời sử dụng Ngoài ra, với mục đích sử dụng hồ này là nơi điều hoà nớc ma, tiếp nhận và xử lý nớc thải của các hộ dân khi cha có hệ thống thoát nớc riêng và trong tơng lai là nơi th giãn nghỉ ngơi, rèn luyện sức khoẻ cho ngời dân trong vùng, chúng tôi đề xuất một số biện pháp xử lý sau:

- Tách nớc thải từ khu vực lò mổ và xởng bia không cho chảy trực tiếp vào hồ Nớc thải từ đây sẽ đợc dẫn vào sông Sét nhập với hệ thống thoát nớc thải phía Nam thành phố Biện pháp này có thể sử dụng đợc vì hệ thống lò mổ và xởng bia nằm gần nhau và ở bên sông Sét nhng sẽ không đợc lấy nớc trực tiếp từ sông Sét

- Xử lý nớc thải trớc khi xả vào hồ: Xây các trạm xử lý gần hồ để xử lý sơ bộ nguồn nớc thải trớc khi cho chảy vào hồ Phơng án này có tính lâu dài, giải quyết đợc nguồn nớc đầu vào cho hồ, tạo nguồn thức ăn cho cá và giảm thiểu ô nhiễm

Chơng II: Giải pháp cải tạo chất lợng nớc

1 Giới thiệu vai trò và ứng dụng của vi tảo trong quá trình làm sạch nớc:

Trong xử lý sinh học bằng vi tảo (microalgae) ngời ta thờng sử dụng Chlorella và Scenedesmus Những vi tảo này có đặc điểm là :

- Sinh sản rất nhanh theo luỹ thừa, với một bình chứa 1000 tế bào/ cm3, thì sau 25 giờ sẽ

có 200.000 bào/ cm3 (tơng đơng với 2,5g/lít) Trong sản xuất, mỗi m2/ngày sản sinh 20g tảo, suy ra 1000m2 sản sinh đợc 7000kg tảo mỗi năm (có khoảng 3500 kg protein)

-Về mặt thành phần hoá học Chlorella chứa rất nhiều axit amin cần thiết cho cơ thể,

nhất là lizin và arginin, giầu vitamin, ergosterol (cho vitamin D), vitamin C

Trong quá trình sống tảo hấp thu một số chất gây ô nhiễm và khiến cho nớc trở nên sạch hơn, do vậy đã có nhiều nghiên cứu thăm dò những biện pháp dùng tảo để xử lý nớc thải, xem xét những ứng dụng hiện có và tiềm ẩn nhằm nhấn mạnh khả năng của tảo,

định hớng tơng lai cho những nghiên cứu và ứng dụng

Một đặc điểm nổi bật của vi tảo là sinh khối có hàm lợng protêin cao, trung bình 50-65% tính theo trọng lợng khô Sinh khối tảo Chlorella ở Nhật Bản đã đợc đóng viên và sử dụng nh một loài thức ăn bổ dỡng (heath food)

ở Liên Xô cũ, tảo Chlorella đợc pha chế dới dạng dung dịch và đợc gọi là sữa xanh Sữa xanh hạn chế tác dụng xấu của gossipol và tăng hàm lợng vitamin trong khẩu phần thức ăn của gia súc

Năm 1978, D.Khuzakhmedop đã dùng tảo Chlorella vulgaris và Scenedesmus obliquus để xử lý nớc thải nuôi lợn ở Tatxken(Liên Xô), sau 8-10 ngày thu đợc sinh khối tảo Chlorella vulgaris và làm sạch nớc nhanh chóng

Theo Laliberte và cộng sự(1994), việc dùng vi tảo để xử lý nớc thải có những u thế riêng biệt Vi tảo có tác dụng diệt khuẩn gây bệnh thông qua việc tiết vào môi trờng các chất kháng sinh, thay đổi pH của môi trờng Trong nớc thải giàu chất hữu cơ, sự cộng tác

- tơng tác của vi tảo và vi khuẩn có thể khái quát theo sơ đồ sau

Nớc thải hữu cơ Chất hữu cơ ánh sáng

Oxy hoà tan

Oxy hoá vi khuẩn Quang hợp vi tảo

CO2, PO4, NH4

Bùn hữu cơ Sinh khối vi tảo Tại Singapore (M.A.Aziz,1991) sử dụng tảo hoạt hoá làm sạch nớc thải và công nghiệp

từ trại chăn nuôi lợn và nhà máy dầu cọ Sau 15 ngày loại bỏ đợc 80-88% BOD, 70-82% COD, 60-70%N, 50-60%P

Tại ấn Độ (B.D.Tripathi,1991) dùng tảo với thực vật thuỷ sinh làm sạch nớc thải thành phố Thí nghiệm sau 25 ngày có thể làm giảm 78.1% thể rắn huyền phù, 89.2% PO43-, 81.7%NO3-, 95.1%NH4, 7.9%COD, DO tăng đến 70%

ở Việt Nam, TS Dơng Đức Tiến và cộng sự (1989) đã nuôi tảo Spirulina platensis

trong nớc thải nhà máy phân đạm Hà Bắc, kết quả đã loại trừ NH3 ra khỏi nớc thải và thu sinh khối tảo này giàu prôtêin

Các nhà khoa học Việt Nam đã thử nghiệm đa sinh khối Spirulina vào thức ăn của cá

mè trắng, mè hoa, trắm cỏ, rôphi với tỷ lệ 5% đã làm tăng tỷ lệ sống và tốc độ sinh tr ởng

của cá Ngoài ra,việc đa sinh khối Chlorella, Scenedesmus, Spirulina vào khẩu phần thức

ăn của gà với tỷ lệ 7,5-10% là giải pháp có lợi về kinh tế và tăng chất lợng của trứng

2 Xử lý nớc bằng các vi sinh vật:

Vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ thành các chất vô cơ(khoáng hoá) cung cấp cho các thực vật thuỷ sinh trớc hết là tảo Chúng có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ hydratcacbon, protein, chất béo cùng với nguồn nitơ, phospho Với mục tiêu giảm thiểu chi phí, tận dụng đợc nguồn vi sinh vật có sẵn trong

tự nhiên và do đặc điểm nớc hồ ở đây có hàm lợng chất hữu cơ cao, chúng tôi bớc đầu tiến hành nghiên cứu sử dụng các vi sinh vật tham gia tích cực vào quá trình chuyển hoá hợp chất hữu cơ, đặc biệt là quá trình chuyển hoá amôn thành nitrit cụ thể là chế phẩm

Bacillu sp, Nitrosomonas và Nitrobacter (Vi khuẩn nitrat hoá).

Chế phẩm Bacillus sp là tập hợp các vi khuẩn cần có ôxy để hoạt động phân huỷ các

chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nớc(đặc biệt là Protein)

Nitrosomonas là vi khuẩn gram âm có tế bào hình elíp, đứng riêng rẽ hoặc thành

chuỗi, phát triển tốt trong nớc ngọt có chứa nhiều NH4 , ôxy hoá NH4 thành N02-, dùng quá trình cố định CO2 để thoả mãn nhu cầu về năng lợng và nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp

Nitrobacter là vi khuẩn gram âm, tế bào hình que ngắn, phát triển đợc trong giới

hạn nhiệt độ 5- 400C, pH là 6,5- 8,5, tham gia chuyển hoá nitri(N02-) thành nitrat (NO3-) Các chủng trên đều có khả năng sử dụng tốt các nguồn nitơ, NH4 thờng đợc hấp thụ nhanh hơn, sau đó mới hấp thụ đến gốc NO2(nhờ Nitrosomonas) , NO3-(nhờ

Nitrobacter), làm chất lợng nớc phù hợp hơn cho các quá trình xử lý tiếp theo nh xử lý

bằng tảo, thực vậy thuỷ sinh nh: bèo, ớt ruộng

Để chứng minh điều này trong thực tế, chúng tôi tiến hành các thí nghiệm so sánh giữa việc xử lý nớc thải có và không bổ sung nguồn vi sinh vật, giữa xử lý kết hợp tảo và chế phẩm vi sinh vật trên

5

+ Cách tiến hành : Nớc thải đợc lấy về phòng thí nghiệm trớc hết đánh giá các chỉ

tiêu ban đầu của nớc thải nh vi sinh vật, COD, BOD5, SS, pH, nhiệt độ, DO, NH4 , PO43- Sau đó chúng tôi lấy 1000ml nớc thải cho vào hai chai có dung tích 1,25l

Chai một : Bổ sung thêm chế phẩm vi sinh vật (với tỷ lệ chế phẩm: nớc là 1:20)

Chai hai : Không bổ sung vi sinh vật

ở đây, chúng tôi thấy tại điểm 2 là nớc có các chỉ tiêu ô nhiễm cao nhất, vì vậy, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu xử lý nớc thải tại điểm 2 sau khi đã để lắng

Tiến hành sục khí ở hai chai liên tục trong 24 giờ để tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động và kết quả đợc thể hiện tại bảng 2:

Bảng 2 : Chất lợng nớc thải trớc và sau khi xử lý bằng vi sinh vật

Các chỉ tiêu Đơn vị Trớc xử lý Sau xử lý trong đ/k hiếu khí

Chai thứ nhất Chai thứ hai

Theo các tài liệu nghiên cứu đã có trớc đây, tỷ lệ pha hỗn hợp vi sinh vật với nớc là

1: 20 (1l chế phẩm pha trong 20l nớc) là tỷ lệ phát triển thích hợp cho khả năng xử lý của

hỗn hợp vi sinh vật Do đó, chúng tôi chọn tỷ lệ này để tiến hành thí nghiệm

Sau khi xử lý bằng sục khí, chúng tôi thấy rằng ở chai thứ hai các chỉ tiêu có giảm nhng không đáng kể Nhng ở chai thứ nhất thì hiệu quả xử lý tơng đối tốt khi bổ sung thêm hỗn hợp vi sinh vật vào nớc nh: COD giảm 53,34%, NH4+ giảm 27,78%, PO43- giảm 37,5% Nh vậy, khi bổ sung chế phẩm vi sinh vào nớc thì khả năng xử lý tăng hơn so với nớc không bổ sung vi sinh vật là 10 -20%

3 Kết quả xử lý nớc nuôi cá bằng vi tảo Chlorella pyrenoidosa:

Ngoài việc xử lý nớc bằng vi khuẩn, ngời ta còn làm sạch nớc bằng cách nuôi tảo để tận dụng đợc nguồn sinh khối Nớc của hệ thống xử lý này có thể sử dụng lại với nhiều mục đích khác nhau nh: làm thức ăn cho cá, tới cho rau Mặt khác, nớc ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới có số giờ nắng rất cao 2000- 3000h/năm, rất thích hợp cho việc

phát triển của tảo Do vậy, chúng tôi tiến hành thí nghiệm nuôi cấy tảo Chlorella pyrenoidosa và tảo Chlorella pyrenoidosa kết hợp phun vi sinh vật làm sạch nớc hồ trong các khoảng thời gian khác nhau

Tại vị trí lấy mẫu (điểm 2), lấy lợng mẫu là 5000ml, có sục khí ở cả 3 mẫu ở mẫu

ĐC chỉ sục khí kích thích hệ vi sinh vật tự nhiên có trong nớc hoạt động, ở TN1 ngoài hệ

sinh vật tự nhiên còn bổ sung tảo Chlorella pyrenoidosa với tỷ lệ bổ sung tảo là 1:5 (theo

các tài liệu đã đợc nghiên cứu trong và ngoài nớc, đây là tỷ lệ thích hợp để tảo phát triển,

do vậy, chúng tôi chọn tỷ lệ này để tiến hành các thí nghiệm), TN2 có bổ sung tảo

Chlorella pyrenoidosa kết hợp phun chế phẩm vi sinh vật, tỷ lệ bổ sung vi sinh vật là

1:20 và với tảo là 1:5 Các kết quả phân tích thành phần của nớc hồ sau khi xử lý trong các khảng thời gian khác nhau đợc trình bày ở bảng 3

Bảng 3: Sự thay đổi chất lợng nớc sau xử lý bằng tảo và tảo kết hợp vi sinh vật.

Chỉ tiêu Ngày

đầu

ĐC : Mẫu chỉ có hệ vi sinh vật tự nhiên, không bổ sung thêm tảo và vi sinh vật

TN1: Mẫu có nuôi tảo, không bổ sung thêm vi sinh vật

TN2: Mẫu nuôi tảo và vi sinh vật

Bảng 4: Hiệu quả xử lý nớc hồ theo thời gian (tính theo %).

BOD5 41 58,77 62,46 58,4 76,92 87,2 70,34 84,32 91,63

COD 27,3 36,37 47,58 44,1 61,21 77,76 62,55 76,21 88,55

NH4 41 60,42 66,67 70,83 76,67 84,64 93,06 95,14 98,26

PO43- 25 56,25 62,5 37,5 81,25 87,5 62,5 93,75 100

Bảng 4 là hiệu quả xử lý nớc hồ theo thời gian khi nuôi tảo Chlorella pyrenoidosa

đối với các chỉ tiêu BOD5 , COD, NH4 Trong bảng này tính toán đợc hiệu quả làm sạch của các mẫu thí nghiệm và đối chứng ở 3 ngày, 5 ngày và 7 ngày

Sau 3 ngày hiệu quả xử lý ở TN2 đạt 50- 70%

Sau 5 ngày hiệu quả xử lý ở TN2 đạt 75- 90%

Sau 7 ngày hiệu quả xử lý ở TN2 đạt 85- 100%

Để thấy rõ hơn hiệu quả xử lý ở các khoảng thời gian khác nhau, đặc biệt là ở 3 ngày

đến 5 ngày Chúng tôi biểu diễn hiệu quả ở đồ thị sau:

7

Hiệu quả xử lý sau 3 ngày

0 20 40 60 80

BOD5 COD NH4+

PO43-ĐC TN1 TN2

Hiệu quả xử lý sau 5 ngày

0 20 40 60 80 100

PO43-ĐC TN1 TN2

Nh vậy, sau 3-5 ngày, hiệu quả xử lý làm sạch nớc đã đạt 70-90% và thời gian này cũng là thời gian tảo phát triển sinh khối mạnh làm thức ăn cho cá Do vậy, với mục đích

sử dụng nớc sau xử lý tảo làm nguồn nớc nuôi, cung cấp thức ăn cho cá và để tăng hiệu quả kinh tế, giảm thể tích bể nuôi, chúng tôi lựa chọn thời gian nuôi tảo là4 ngày

Chơng III: Quy trình xử lý

Từ những kết quả thực nghiệm trên, chúng tôi đa ra sơ đồ công nghệ xử lý nớc bằng sinh học nh sau:

Với việc xây dựng hệ thống xử lý tại khoảng đất trống sát bên cạnh lò mổ, đối diện trạm bơm, chúng tôi có thể tận dụng đợc đờng ống dẫn nớc, hệ thống máy bơm và đờng

điện cũ của trạm bơm và lò mổ

Nớc từ sông Sét qua song chắn đợc đặt trớc đờng nớc vào trạm bơm để loại bớt rác, các chất bẩn kích thớc lớn rồi đợc bơm điều hoà vào bể lắng, nớc thải từ lò mổ và xởng bia cũng đợc dẫn về từ các hệ thống ống dẫn cũ, qua một lới chắn rồi đợc hoà chung vào nguồn nớc bơm từ sông Sét chảy vào bể lắng

Bể lắng đợc cấu tạo thành 2 khoang có vách ngăn song song và độ dốc để dòng chảy chậm lại và lắng tiếp các tạp chất về cửa xả bùn Tại đây, nớc lu lại để lắng sơ bộ trong

90 phút và phun chế phẩm vi sinh vật, trong thời gian này nớc bắt đầu phân huỷ một phần chất hữu cơ do tác dụng của chế phẩm vi sinh vật Sau quá trình lắng sơ bộ, phần n ớc trong đợc chảy tràn qua ống dẫn nớc sau lắng vào hồ xử lý tảo

Tại hồ nuôi tảo, nớc đợc tràn từ bể lắng dẫn vào hồ, thời gian lu nớc là 4 ngày để sinh khối tảo phát triển và làm sạch nớc Sau đó, nớc và sinh khối tảo đợc xả ra hồ nuôi theo một máng tràn hàng ngày Lợng nớc xả ra này có tính tuần hoàn, gối tiếp lợng nớc cần xử lý khác để đảm bảo lợng nớc lu trong hồ và lợng xả ra mỗi ngày

Lợng bùn thải của quá trình lắng và nuôi tảo đợc nạo vét định kỳ, sau khi nạo vét đợc

đem phối trộn với than mùn + bùn hoạt tính, ủ yếm khí trong các túi nilon Sau một thời

N ớc vào

Song chắn

Bể chứa, lắng

Hồ xử lý tảo

N ớc đãxử lý

gian ủ, phân đợc bón cho cây trồng làm tăng độ mùn, tăng các chất dinh dỡng cho đất trồng

1- Tính toán xây dựng bể:

a Bể lắng:

 Thông số chọn:

- Chiều cao vùng lắng: 2,5m

- Tải trọng bề mặt: Uo = 30 m3/m2 ngày

- Qmax = 450 m3/ngày

 Tính toán:

- Diện tích bề mặt cần thiết: 2

0

16 30

500

m U

Q

- Chiều rộng bể: H = B  F =H B = 4 B2 =16 m2  B= 2m

Chiều dài : L = 8m

 Diện tích thực S =16 m2

- H chọn = 1m

- Uo= 450/16  30 m3 / m2 ngày(trong giới hạn cho phép)

- Thể tích bể lắng: V = 16 2 – 1/2 (7,50,52)  28,25 m3

Q

V

450

25 , 28





- Vận tốc giới hạn trong vùng lắng: VH  0,063 m/s  0,2254km/h

- Bố trí máng thu nớc ra là 1máng ngang chạy suốt chiều rộng bể :

+ Rộng: 0,40m

+ Dài: 2m

 Tải trọng thuỷ lực của máng: q =500/2 = 250 m3/ mdài ngày

Vận tốc nớc chảy vào máng thu: V = Q / F = 450/ 2 0,2 84  600 = 0,0133 w/s

- Đờng kính ống xả nớc vào:

- VH = Q / F  F = 450/ 0,063 84 600 =0,142 w/s

- Fống = 84,43 c m2

- Dống tròn = 25 cm

- Hiệu quả xử lý BOD và SS:

% 25 , 31 5 , 1 02 , 0 018 , 0

5 , 1















t b a

t

R BOD

- Tơng tự ta có RSS = 52,63%

Nh vậy bể lắng cần xây dựng có diện tích S = 18 m2, Chiều cao bể là 2m, thời gian lu nớc trong bể là 1,5h

 Thể tích phần xây dựng: Chọn bề dầy tờng là 22cm

VXD = 9,44 2,44 2 = 46 m3

Các thiết bị phụ trợ:

- ống dẫn nớc vào tận dụng đờng ống cũ dẫn nớc từ trạm bơm vào hồ

9