Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm thẻ chân trắng trên cát quy mô trang trại tại xã Xuân Phổ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI VŨ THANH TRÀ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TRÊN CÁT QUY MÔ TRANG TRẠI TẠI XÃ XUÂN PHỔ, HUYỆN NGHI XUÂN, TỈNH HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI VŨ THANH TRÀ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TRÊN CÁT QUY MÔ TRANG TRẠI TẠI XÃ XUÂN PHỔ, HUYỆN NGHI XUÂN, TỈNH HÀ TĨNH Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Mã số: 8520320 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Phạm Thị Ngọc Lan PGS.TS Đinh Vũ Thanh HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Vũ Thanh Trà i LỜI CÁM ƠN Trƣớc tiên xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô giáo trƣờng Đại học Thủy Lợi nói chung thầy cô giáo môn Kỹ thuật môi trƣờng nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Thị Ngọc Lan, xin cảm ơn PGS.TS Đinh Vũ Thanh tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi suốt trình làm luận văn thạc sĩ Trong thời gian học tập nghiên cứu, khơng ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà học tập đƣợc tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu Đây điều cần thiết cho trình học tập cơng tác sau Qua xin cảm ơn cán bộ, hộ nuôi tôm xã Xuân Phổ, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh tạo điều kiện cho tơi tìm hiểu quy trình ni tơm, đầu vào đầu ra, đặc tính sản xuất để góp phần hồn thành luận văn Và cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, ngƣời thân, anh, chị đồng nghiệp Phịng Mơi Trƣờng – Viện Nƣớc, Tƣới Tiêu Môi Trƣờng, ngƣời sát cánh tôi, chia sẻ động viên công việc học tập ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết Đề tài Mục tiêu Đề tài 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ VÀ ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU .5 1.1 Tổng quan hoạt động nuôi tôm thẻ chân trắng 1.1.1 Tình hình ni tôm thẻ chân trắng giới 1.1.2 Tình hình ni tơm thẻ chân trắng Việt Nam 1.2 Các ảnh hƣởng đến môi trƣờng chất thải nuôi tôm 12 1.2.1 Các ảnh hƣởng đến môi trƣờng đất, nƣớc, khơng khí sinh thái 12 1.2.2 Các ảnh hƣởng đến ngƣời hoạt động sản xuất 13 1.3 Tổng quan xử lý nƣớc thải nuôi tôm 13 1.3.1 Phƣơng pháp sinh học xử lý nƣớc thải nuôi tôm 13 1.3.2 Các hệ thống làm điều kiện tự nhiên 15 1.3.3 Các mơ hình xử lý nƣớc thải nuôi tôm ứng dụng giới Việt Nam 18 1.4 Giới thiệu địa bàn nghiên cứu .24 1.4.1 Điều kiện tự nhiên 24 1.4.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội 29 1.5 Kết luận chƣơng 32 CHƢƠNG HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG VÀ NƢỚC THẢI NUÔI TÔM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 33 2.1 Khảo sát điều tra thực địa 33 2.2 Hiện trạng môi trƣờng khu vực .40 2.2.1 Lấy mẫu 40 2.2.2 Đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt 41 2.2.3 Đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm khu vực 42 iii 2.2.4 Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng đất 43 2.2.5 Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc biển ven bờ 43 2.2.6 Hiện trạng môi trƣờng nƣớc cấp đầu vào Hợp tác xã Xuân Thành 44 2.3 Hiện trạng nƣớc thải nuôi tôm Hợp tác xã Xuân Thành 46 2.4 Đánh giá nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc 49 2.4.1 Ô nhiễm nguồn thức ăn hóa chất 49 2.4.2 Ơ nhiễm ao ni 51 2.4.3 Ơ nhiễm giống, bệnh tơm 51 2.4.4 Các nguyên nhân khác 51 2.5 Kết luận chƣơng 52 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM BẰNG HỒ AO SINH HỌC .53 3.1 Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải 53 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải ni tơm 55 3.2.1 Tính tốn thiết kế hồ kị khí 56 3.2.2 Tính tốn thiết kế hồ tùy tiện (hồ hiếu – kị khí) 61 3.2.3 Tính toán thiết kế hồ ổn định 64 3.2.4 Tính tốn thiết kế sân phơi bùn 67 3.2.5 Tính tốn tổng diện tích khu xử lý 69 3.2.6 Kết cấu móng cơng trình khu hồ sinh học xử lý nƣớc thải 70 3.2.7 Bố trí cốt cơng trình 70 3.2.8 Khái toán kinh tế 71 3.3 Đề xuất giải pháp quản lý môi trƣờng khu nuôi tôm 75 3.4 Kết luận chƣơng 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .77 Kết luận 77 Kiến nghị 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sản lƣợng tôm nuôi giới 2005 – 2011 [6] Hình 1.2 Tơm thẻ chân trắng thu hoạch Hình 1.3 Các bệnh thƣờng gặp tôm thẻ chân trắng .11 Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống hồ sinh học 15 Hình 1.5 Sơ đồ phân vùng hồ sinh học hiếu – kị khí 16 Hình 1.6 Bản đồ hành tỉnh Hà Tĩnh [8] 24 Hình 2.1 Vị trí xã Xuân Phổ địa bàn tỉnh Hà Tĩnh .33 Hình 2.2 Vị trí điểm khảo sát 34 Hình 2.3 Các mơ hình ni tơm xã Xn Phổ .35 Hình 2.4 Trạm bơm lấy nƣớc biển gần bờ 36 Hình 2.5 Máy bơm lấy nƣớc trực tiếp từ biển cấp vào ao nuôi 36 Hình 2.6 Trạm bơm lấy nƣớc trực tiếp từ biển cấp vào ao nuôi 37 Hình 2.7 Trạm bơm lấy nƣớc qua lớp cát lọc tự nhiên xa bờ .37 Hình 2.8 Sơ đồ cấp nƣớc khu nuôi tôm cát 39 Hình 2.9 Ao nuôi tôm cát Hợp tác xã Xuân Thành .39 Hình 2.10 Ao ni tơm cát đƣợc lót che phủ bạt 40 Hình 2.11 Sơ đồ điểm lấy mẫu .41 Hình 2.12 Kênh nƣớc thải ao nuôi tôm HTX Xuân Thành 46 Hình 2.13 Chuỗi chuyển đổi thức ăn ni tơm 50 Hình 3.1 Mơ hình ao ni hồ sinh học xử lý nƣớc thải ni tơm 53 Hình 3.2 Hoạt động hồ kị khí [4] 56 Hình 3.3 Thơng số kích thƣớc hồ kị khí [13] .60 Hình 3.4 Bố trí lớp vật liệu sân phơi bùn [10] 68 Hình 3.5 Thể tích bùn nạo vét 68 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Diện tích hình thức ni tơm tƣơng ứng Bắc Trung Bộ năm 2013 [6].8 Bảng 1.2 Diện tích, sản lƣợng nuôi tôm thẻ cát Bắc Trung Bộ năm 2015 [8] Bảng 1.3 Cơ cấu diện tích ni tơm tỉnh Hà Tĩnh [9] Bảng 1.4 Đặc điểm nƣớc thải nuôi tôm số tỉnh Bắc Trung Bộ năm 2015 [8] 11 Bảng 1.5 Tình hình dịch bệnh tôm Bắc Trung Bộ năm 2015 [8] 11 Bảng 1.6 Phân bố lao động theo ngành nghề tỉnh [22] .30 Bảng 2.1 Thông tin khảo sát số khu nuôi tôm khu vực Nghi Xuân, Hà Tĩnh .34 Bảng 2.2 Bảng thông tin lấy mẫu trƣờng 41 Bảng 2.3 Bảng kết chất lƣợng nƣớc mặt 42 Bảng 2.4 Bảng kết chất lƣợng nƣớc ngầm 43 Bảng 2.5 Bảng kết chất lƣợng đất [8] 43 Bảng 2.6 Chất lƣợng nƣớc biển ven bờ Hà Tĩnh [8] 44 Bảng 2.7 Bảng kết nƣớc đầu vào ao nuôi Xuân Thành 45 Bảng 2.8 Bảng kết phân tích nƣớc thải ao nuôi .47 Bảng 3.1 Các thông số thiết kế hồ kị khí [23] 58 Bảng 3.2 Tổng hợp thông số thiết kế hồ kị khí 61 Bảng 3.3 Tổng hợp thông số thiết kế hồ tùy tiện 64 Bảng 3.4 Tổng hợp thông số thiết kế hồ ổn định 67 Bảng 3.5 Độ dốc thủy lực hồ sinh học 71 Bảng 3.6 Bảng diễn giải khối lƣợng đất đào, đất đắp 72 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp khối lƣợng thành tiền công đào, đắp, vận chuyển 73 Bảng 3.8 Bảng diễn giải khối lƣợng đá kè thành, đáy 73 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp khối lƣợng, thành tiền công tác kè thành đáy hồ .74 Bảng 3.10 Bảng diễn giải khối lƣợng bê tông xây dựng sân phơi bùn 74 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp khối lƣợng, thành tiền công tác xây sân phơi bùn, nạo vét bùn 74 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu oxi sinh học BTC Bán thâm canh BTNMT Bộ tài nguyên môi trƣờng COD Nhu cầu oxi hóa học CR Chất rắn ĐKS Điểm khảo sát HGĐ Hộ gia đình HTX Hợp tác xã KHCN Khoa học công nghệ MT Môi trƣờng NN&PTNT Nông nghiệp phát triển nông thôn NTTS Nuôi trồng thủy sản QCCT Quảng canh cải tiến QCVN Quy chuẩn Việt Nam RNM Rừng ngập mặn TB Trung bình TC Thâm canh TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TDS Tổng chất rắn hoà tan TSS Tổng chất rắn lơ lửng TT Thừa thiên vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Ngành nuôi tôm với quy mô ngày mở rộng dần có vai trị quan trọng kinh tế Việt Nam, phải kể đến tơm thẻ chân trắng Kể từ thập niên 90 đến nay, nhiều mơ hình ni tơm thẻ chân trắng thâm canh theo công nghệ nuôi công nghiệp đƣợc áp dụng, vùng ni tơm lớn đƣợc hình thành, sản phẩm nuôi tôm mặn lợ mang lại giá trị xuất cao cho kinh tế quốc dân thu nhập đáng kể cho ngƣời lao động Công nghệ nuôi tôm thẻ chân trắng đạt đƣợc đỉnh cao từ 2,98 tấn/ha/vụ nuôi (2005) đến 80-100 tấn/ha/vụ nuôi (2015) [1] Ngồi ra, nghề ni tơm thẻ chân trắng cát tận dụng đƣợc nguồn đất cát trắng bị bỏ hoang thuộc tỉnh ven biển Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế) Bên cạnh việc tăng trƣởng hoạt động ni tơm nói chung, tơm thẻ chân trắng nói riêng lại có tác động mạnh mẽ đến mơi trƣờng Do thiếu quy hoạch quy hoạch không đƣợc thực triệt để, phát triển tự phát, tăng nhanh diện tích ni cách ạt, quy mơ phƣơng thức nuôi đa dạng, không đƣợc tập huấn, hƣớng dẫn đầy đủ, sử dụng bừa bãi thuốc, hóa chất, chế phẩm sinh học, làm cho môi trƣờng ngày bị ô nhiễm nghiêm trọng Tại tỉnh Bắc Trung Bộ, hầu hết sở nuôi tôm thẻ chân trắng cát khơng có hệ thống ao chứa, nƣớc thải, chất thải không đƣợc xử lý mà thải trực tiếp môi trƣờng Các chất thải bùn đáy, phân, nguồn thức ăn dƣ thừa thối rữa bị phân hủy, chất tồn dƣ sử dụng q trình ni, thành phần chứa H2S, NH3, sản phẩm trình phân hủy yếm khí tạo thành bùn lắng ao đầm ni tơm Khi đƣợc thải bên ngồi, quy mơ ni nhỏ vài năm đầu chƣa ảnh hƣởng đáng kể, nhƣng diện tích nuôi lớn gây ô nhiễm môi trƣờng vùng nuôi nguyên nhân lan truyền dịch bệnh, gây chết tôm hàng loạt [2, 3] Tác động chất thải đƣợc đánh giá từ lâu, nhiều giải pháp đƣợc nghiên cứu thử nghiệm nhƣ: Xử lý chất hố học, làm lắng, đơng keo tụ, sử 1: Sỏi 2: Cát 3: Ống thu nƣớc có khoan lỗ 4: Bùn cặn Hình 3.4 Bố trí lớp vật liệu sân phơi bùn [10] Khi lƣợng bùn chiếm 1/3 dung tích hồ kị khí tiến hành nạo vét bùn Tuy nhiên, không nạo vét hết toàn bùn đáy mà thƣờng để lại 20cm để làm môi trƣờng cho vi sinh vật kị khí hoạt động Mặt khác, để giảm bớt diện tích sân phơi bùn, đảm bảo hệ thống hoạt động không bị gián đoạn thƣờng nạo vét luân phiên hồ xử lý thời gian khác Vậy diện tích sân phơi bùn đƣợc tính cho lần nạo vét bùn hồ kị khí (vì lƣợng bùn sinh hồ sinh học tùy tiện hồ sinh học ổn định không đáng kể) Nên lƣợng bùn phơi sân lƣợng bùn sinh hồ kị khí Vậy thể tích bùn lần nạo vét hồ kị khí là: F an Vi trí a Dan Dan/3 Vi trí b 20cm Hình 3.5 Thể tích bùn nạo vét Thể tích bùn lần nạo vét hồ kị khí: Vb  h (S  S ' SS ' ) (m3 ) Trong đó: S diện tích mặt cắt hồ vị trí a 68 (3.44) Dan  hokikhi D )(4  2man hokikhi  an  hokikhi ) 3 4,5 4,5  S  (24  1,5  )(4  1,5  )  242, 25 ( m ) 3 S  (24  2man  hokikhi  (3.45) S’ diện tích mặt cắt hồ vị trí b S '  (24  2man  hokikhi  0, 2)(4  2man hokikhi  0, 2)  S'  (24  1,5  0, 2)  (4  1,5  0, 2)  113,16 ( m ) (3.46) h: Chiều cao phần bùn lấy (h = Dan-hokikhi/3 – 20cm=1,3m)  Vb  1,3  242, 25  113,16  242, 25 113,16   225, 76 ( m3 ) (3.47)  Chọn lƣợng bùn phơi sân có độ dày 15cm Vậy diện tích sân phơi bùn: Ab  Vb 225, 76   1505, 07 (m2 ) 0,15 0,15 (3.48) Sân phơi bùn đƣợc chia làm hoạt động, diện tích ơ: Ab '  Ab 1505, 07   376, 27 (m2 ) 0,15 3.2.5 Tính tốn tổng diện tích khu xử lý Diện tích thiết kế hồ sinh học kị khí: Atk an  39 19  741 (m2 ) (3.49) Diện tích thiết kế hồ sinh học tùy tiện: Atk  f  142,5  39  5557,5 (m2 ) (3.50) Diện tích thiết kế hồ sinh học ổn định: Atk m  196  67,5  13230 (m2 ) (3.51) Tổng diện tích thiết kế hệ thống hồ sinh học: Atk t  Atk  an  Atk  f  Atk  m   741   5557,5  13230  37683 (m ) (3.52) Vậy diện tích khu xử lý gổm: Tổng diện tích hồ xử lý, sân phơi bùn cơng trình phụ trợ (đƣờng đi, đất trồng cây) Mà diện tích cơng trình phụ trợ thƣờng chiếm 5% diện tích hệ thống xử lý Diện tích khu xử lý là: 69 Atk  kxl  Atk t  Ab  5%  ( Atk t  Ab )  37683  1505, 07  5%  (37683  1505, 07)  41147,5 (m ) (3.53) Vậy tổng diện tích khu xử lý 41147,5 m2 ≈ 4,11 3.2.6 Kết cấu móng cơng trình khu hồ sinh học xử lý nước thải Các hồ sinh học kị khí hệ thống xử lý đƣợc đầm nén kỹ đáy, bờ lớp đất sét dày 200mm Hồ kị khí đƣợc trải lớp chống thấm HDPE dày 2mm, kè bờ đá hộc Đối với hồ tùy tiện, hồ ổn định cần lót đá khan Sân phơi bùn đƣợc đổ bê tông mác xi măng 200 dày 150mm Nền cơng trình phải đƣợc đào, đầm nén kỹ Đất đắp bờ hồ đƣợc sử dụng từ lƣợng đất đào hồ 3.2.7 Bố trí cốt cơng trình Cao độ hồ đƣợc tính tốn cho nƣớc tự chảy từ hồ sang hồ khác Muốn mực nƣớc hồ phải đủ cao để khắc phục tổn thất qua hệ thống hồ, đƣờng ống phía sau cộng thêm áp lực dự trữ T = 0,5m (để nƣớc chảy qua cống xả nguồn tiếp nhận) Khu vực thiết kế hồ có địa hình phẳng, nƣớc từ mạng lƣới kênh tiêu bên đƣợc bơm vào hệ thống hồ xử lý Vậy để tạo dòng tự chảy hệ thống cần phải đào đắp thêm hồ cho hợp lý (cao trình mặt đất 2,5m, độ cao mực nƣớc thấp kênh tiếp nhận nƣớc sau xử lý 1,5m) Tổn thất cột nƣớc qua hồ: H = hc + hd Trong hc tổn thất cục bộ; hd tổn thất dọc đƣờng Việc tính tốn tổn thất cục khó khăn khơng xác định đƣợc vận tốc nƣớc chảy Vì vậy, tổn thất cột nƣớc đƣợc tính cách tƣơng đối tổn thất dọc đƣờng cộng tổn thất qua hồ Lấy tổn thất áp lực hồ hệ thống hồ sinh học xử lý nƣớc thải nuôi tôm cách tƣơng đối [24]: Tổn thất áp lực qua hồ kị khí T’ = 20 cm = 0,2 m; Coi tổn thấp áp lực qua hồ lại tổn thấp áp lực qua hồ kị khí 20cm Cơng thức tính tổn thất áp lực đoạn ống dẫn nƣớc thải hai hồ (với l chiều dài đƣờng ống): hd  i  l (m) 70 (3.54) Chọn độ dốc thủy lực (i) hệ thống ống dẫn theo công thức (với D đƣờng kính ống, mm) [25]: imin  1   0, 003 D 310 (3.55) Tổn thất dọc đƣờng từ hồ kị khí sang hồ tùy tiện: hd  i  l1  0,003 100  0,3 (m) (3.55) Tổn thất dọc đƣờng từ hồ tùy tiện sang hồ ổn định: hd  i  l2  0,003  50  0,15 (m) (3.56) Vì tổn thất dọc đƣờng tính đƣợc khơng lớn nên bỏ qua Vậy cao trình mực nƣớc hồ là: mn Cao trình mực nƣớc hồ ổn định: zm  1,5  0,5  (m) Cao trình mực nƣớc hồ tùy tiện: (3.57) z mn   0,  2, (m) f (3.58) mn Cao trình mực nƣớc hồ kị khí: zan  2,  0,  2, 4(m) (3.59) Cao độ cốt đáy cơng trình: hồ ổn định 1m Hồ tùy tiện 0,2m Hồ kị khí -2,1m Độ dốc đáy hồ sinh học khu xử lý đƣợc tính theo cơng thức sau: i h L (3.60) Bảng 3.5 Độ dốc thủy lực hồ sinh học Loại hồ Hồ kị khí Hồ tùy tiện Hồ ổn định Chiều dài, L (m) 39 142,5 196 Tổn thất thủy lực, h (m) 0,2 0,2 0,2 Độ dốc i ≈ 0,005 ≈ 0,001 ≈ 0,001 3.2.8 Khái tốn kinh tế Cơ sở tính tốn: QĐ số 41/SXD-KTXD ngày 10/05/2016 việc công bố đơn giá Xây dựng cơng trình tỉnh Hà Tĩnh kèm theo đơn giá 71 3.2.8.1 Tính tốn khối lượng, chi phí đất đào đắp khu xử lý Bảng 3.6 Bảng diễn giải khối lƣợng đất đào, đất đắp Loại hồ Hồ kị khí Khoản mục Lƣợng đất đào (1 hồ) Diễn giải khối lƣợng tính tốn V1 an 5,1   (39,5 19,5)  (24,5  4,5)  (39,5 19,5)  (24,5  4,5)    1576, (m3 ) Lƣợng đất đắp (1 hồ) V2an   0,  (39,5  19,5)  47, (m3 ) Chú thích 24,5x4,5: Diện tích đào đáy hồ 39,5x19,5: Diện tích đào mặt đất tự nhiên 5,1: Chiều sâu phải đào Độ dốc bờ hồ 1:1,5 2: Độ rộng bờ đắp; 0,4: Độ cao đất đắp 39,5; 19,5: Số mét đắp theo chiều dài; Chiều rộng 135,5x32: Diện tích đào đáy hồ Hồ tùy tiện Lƣợng đất đào (1 hồ) V1 f 2,8   (143  39,5)  (135,5  32)  (143  39,5)  (135,5  32)    17624,5 (m3 ) Lƣợng đất V2 f   0,  (143  39,5)  73(m3 ) đắp (1 hồ) Hồ ổn định Lƣợng đất đào V1m  1,5  (196,5  68)  (192  63,5)  (196,5  68)  (192  63,5)    19158,8 (m3 ) 143x39,5: Diện tích đào mặt đất tự nhiên 2,8: Chiều sâu phải đào Độ dốc bờ hồ 1:1,5 2: Độ rộng bờ đắp; 0,2: Độ cao đất đắp 143; 39,5: Số mét đắp theo chiều dài; Chiều rộng 192x63,5: Diện tích đào đáy hồ 196,5x68:Diện tích đào mặt đất tự nhiên 1,5: Chiều sâu phải đào Độ dốc bờ hồ 1:1,5 Tổng thể tích đất đào: V1  3V1an  4V1 f  V1m  1576,  17624,5  19158,8  94386 ( m3 ) 72 Tổng thể tích đất đắp: V2  3V2 an  4V2 f   47,   73  433, ( m3 ) Hệ số chuyển đổi bình qn từ đất đ sang đất đắp k1= 1,16; hệ số tơi xốp đất k2 = 1,32 (đất pha cát lẫn sỏi, đá dăm) Vậy lƣợng đất cần lấy từ đất đào để đắp là: Vd '  1,16 1,32  433,6  664 (m3 ) Lƣợng đất đào thừa là: 94.386-664= 93.722 (m3) Lƣợng đất đào thừa đƣợc vận chuyển tạm để sử dụng để san nền, tôn cao cho cơng trình xây dựng khác xã Bảng 3.7 Bảng tổng hợp khối lƣợng thành tiền công đào, đắp, vận chuyển Thơng số Tổng thể tích đất đào (m3) Tổng thể tích đất đắp (m3) Chi phí vận chuyển Tổng chi phí đào đắp Thể tích 94.386 664 93.722 Đơn giá 6.900,02 VNĐ /m3 119.216 VNĐ /m3 5.280 VNĐ /m3 Thành tiền 651.265.288 VNĐ 79.159.424 VNĐ 494.852.160 VNĐ 1.225.276.872 VNĐ 3.2.8.2 Tính tốn khối lượng, chi phí kè thành, đáy Bảng 3.8 Bảng diễn giải khối lƣợng đá kè thành, đáy Loại hồ Hồ kị khí Hạng mục Diễn giải khối lƣợng tính tốn Thành hồ  0,3   0,3  Vthan   (2Sth1an  Sth2 1an )    (2Sth 2an  Sth2 2an )       232,38 (m ) Đáy hồ Vd an  24   0,3  28,8 (m3 ) Tổng thể tích Vt an  232,38  28,8  261,18 (m3 ) 73 Chú thích Độ dốc bờ hồ m2n =1,5 Sth1-an; Sth2-an: Diện tích mặt bên hồ Sth1 an  (39  24)  ( (5man )  52 )  283,9(m ) Sth 2 an  (19  4)  ( (5man )  52 )  103, 6(m ) Bảng 3.9 Bảng tổng hợp khối lƣợng, thành tiền công tác kè thành đáy hồ Thơng số Tổng thể tích xây đá hộc 3.1.1.1 Thể tích V  3Vt  an   261,18  783, 54 (m3 ) Đơn giá 439.331 VNĐ /m3 Thành tiền 344.233.412 VNĐ Chú thích - Bao gồm tiền vật liệu (đá hộc, đá dăm, cát vàng, nƣớc) chi phí nhân cơng Tính tốn khối lượng, chi phí xây dựng sân phơi bùn, chi phí nạo vét bùn Bảng 3.10 Bảng diễn giải khối lƣợng bê tông xây dựng sân phơi bùn Hạng mục Diễn giải khối lƣợng tính tốn Thể tích bê tơng đổ đáy Vsb  0,15  (24  63)  226,8 (m3 ) Thể tích bê tơng đổ thành Vtsb  0,15  (24  63)  13,05 (m3 ) Cơng trình Sân phơi bùn Chú thích 24x63: Diện tích sân phơi bùn 0,15: Độ dầy bê tơng đổ nền, thành Bảng 3.11 Bảng tổng hợp khối lƣợng, thành tiền công tác xây sân phơi bùn, nạo vét bùn Thơng số Tổng thể tích bê tơng Thể tích Vbt  Vsb  Vtsb  226,8  13, 05  239,85 ( m ) Đơn giá Thành tiền 871.616 VNĐ /m3 209.057.097,6 VNĐ - Bê tông cốt thép mác 100, đá 4x6 Chú thích Thể tích cát lót Vc  0, 25  (24  63)  378 (m3 ) 190.909 VNĐ /m3 72.163.602 VNĐ 0,25: Bề dầy lớp cát lót Thể tích sỏi Vc  0,35  (24  3)  529, (m3 ) 163.636 VNĐ /m3 86.596.171,2 VNĐ 0,35: Bề dầy lớp sỏi lót Vb  225,76 (m3 ) 677.407 VNĐ /m3 152.931.404 VNĐ Chi phí nạo vét bùn Tổng chi phí 520.748.275 VNĐ 74 3.2.8.3 Tổng chi phí xây dựng Do phƣơng pháp xử lý lựa chọn hệ thống hồ sinh học nên vận hành, bảo dƣỡng thƣờng xuyên, không cần công nhân vận hành Hoạt động vận chuyển lại xử lý không nhiều nên cần đƣờng không cần làm kiên cố Với chu kỳ từ tháng đến năm thời gian lâu hơn, tùy vào lƣợng bùn đáy sinh hồ mà thực việc nạo vét bùn cho ao Chi phí xây dựng khu xử lý: 1.225.276.872 + 344.233.412 + 520.748.275 = 2.090.258.559 (VNĐ) Lấy chi phí dự phịng 5% chi phí xây dựng Vậy tổng chi phí cần thiết :  T  2.090.258.559  5%  2.090.258.559  2.194.771.487 (VNĐ) Làm tròn: 2.195.000.000 VNĐ ( Hai tỷ trăm chín mƣơi lăm triệu Việt Nam đồng) Suất vốn đầu tƣ xây dựng: T 2.195.000.000   53.500 (VND / m ) Atk  kxl 41147, 3.3 Đề xuất giải pháp quản lý mơi trƣờng khu ni tơm Hiện tại, diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng cát phát triển, việc quy hoạch quản lý không tốt, thời gian dài nảy sinh vấn đề môi trƣờng nghiêm trọng, trƣớc mắt ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu ni trồng sau ảnh hƣởng đến sức khoẻ cộng đồng hoạt động kinh tế khác xung quanh Do vậy, cần có giải pháp nhƣ sau: - Cần ƣu tiên cơng tác quy hoạch thiết kế mơ hình ngƣ trại vùng nuôi tôm thẻ chân trắng cát hợp lý: hiệu kinh tế, an sinh xã hội an tồn mơi trƣờng Mỗi cá nhân tham gia ni phải cam kết tuân thủ quy hoạch phát triển tổng thể, lấy cộng đồng làm đơn vị quản lý, tranh thủ tham gia toàn diện cộng đồng - Các ngƣ trại lớn bắt buộc phải xây dựng hệ thống trữ nƣớc kiểu hồ chứa, tận dụng nƣớc mƣa, nƣớc chảy bề mặt sông suối dẫn - Tiến hành kiểm sốt mơi trƣờng ni tơm thẻ chân trắng, yếu tố đầu vào dựa tiêu chí mơi trƣờng kết quan trắc mơi trƣờng phịng ngừa dịch bệnh dựa 75 vào cộng đồng Thƣờng xuyên kiểm tra cảnh báo môi trƣờng để có hƣớng dẫn phịng ngừa rủi ro tác động tiêu cực môi trƣờng, kịp thời đƣa hƣớng giải - Phối hợp tham gia cấp, ngành liên quan để phân công thực chức theo thẩm quyền lĩnh vực quản lý Việc quản lý cơng trình sau đầu tƣ cần có chế quản lý rõ ràng - Xây dựng, điều chỉnh văn quy phạm pháp luật có liên quan: Hồn thiện sách nhƣ Chính sách đầu tƣ cho xây dựng, nâng cấp cơng trình, huy động nguồn vốn; Chính sách khuyến khích phát triển KHCN Ngành; Xây dựng Quy chuẩn kỹ thuật định mức phục vụ quản lý khu vực nuôi, quy trình hƣớng dẫn ni an tồn sinh học,… - Tăng cƣờng lực quản lý môi trƣờng cho cán bộ, hộ nuôi tôm - Tuyên truyền phổ biến tới hộ dân bảo vệ chất lƣợng nƣớc khu nuôi lồng ghép vào buổi họp thơn xóm Ngƣời ni tơm cần áp dụng kỹ thuật công nghệ nuôi mới, tiên tiến vào nuôi tôm thẻ nhằm tăng suất, giảm giá thành, hạn chế rủi ro dịch bệnh gây tôm nuôi; tập trung nguồn vốn đầu tƣ hạ tầng sở hệ thống đƣờng giao thông, điện, hệ thống cấp xử lý mơi trƣờng - Tổ chức sản xuất theo chuỗi giá trị sản phẩm, từ ao ni đến thị trƣờng tiêu thụ Khuyến khích phát triển hình thức ni theo tổ hợp tác, hợp tác xã, doanh nghiệp để có điều kiện sản xuất tập trung, áp dụng đƣợc quy trình cơng nghệ tiên tiến Liên hệ chặt chẽ với doanh nghiệp thu mua, chế biến tỉnh để đảm bảo đầu tốt cho sản phẩm thu hoạch 3.4 Kết luận chƣơng Chƣơng trình bày phần tính tốn chi tiết hệ thống xử lý bao gồm chuỗi hồ sinh học: hồ kị khí, hồ tùy tiện hoạt động song song, hồ ổn định, sân phơi bùn, khu đất dự trữ, với tổng tích khu xử lý khoảng 4,11 ha, chi phí đầu tƣ khoảng 2.195.000.000 VNĐ Đồng thời đề xuất số giải pháp quản lý môi trƣờng khu nuôi tôm thẻ chân trắng áp dụng cho quy mô trang trại khu vực nghiên cứu – xã Xuân Phổ, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nuôi tôm thẻ chân trắng năm gần không ngừng phát triển quy mô, diện tích, sản lƣợng, chất lƣợng tơm tăng theo năm, mặt hàng xuất chủ lực hàng đầu ngành thủy sản Việt Nam Tôm thẻ chân trắng lồi thuỷ sản có giá trị kinh tế cao, thời gian nuôi ngắn, mật độ nuôi cao, tốc độ tăng trƣởng nhanh, sức đề kháng tốt, cƣờng độ bắt mồi khoẻ, suất lớn, thích hợp với hình thức nuôi chủ yếu thâm canh bán thâm canh Hiện hầu hết vùng nuôi tôm chƣa có hệ thống cấp, nƣớc riêng biệt, chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải, hệ thống giao thông điện đƣợc đầu tƣ nhƣng nhiều hạn chế Vì vậy, nghề ni tơm chủ yếu tận dụng từ cơng trình thủy lợi ngành nơng nghiệp dẫn đến nguồn nƣớc không đảm bảo, gây ô nhiễm môi trƣờng, dễ làm phát sinh lây lan dịch bệnh Mặt khác, hoạt động xả thải nguồn nƣớc ao bơm bùn đáy ao nuôi tôm kênh rạch tự nhiên mà không xử lý làm cho hệ thống kênh rạch bị bồi lắng, môi trƣờng nƣớc tự nhiên bị ô nhiễm nghiêm trọng Nếu việc xả thải diễn liên tục, khơng có thời gian gián đoạn để môi trƣờng đƣợc phục hồi, mầm bệnh bị cắt mùn bã hữu tích lũy làm môi trƣờng nƣớc trở nên phú dƣỡng Nghiên cứu tiến hành việc điều tra, khảo sát lấy mẫu khu vực nghiên cứu, thu thập phân tích đƣợc thơng số liên quan đến chất lƣợng môi trƣờng (nƣớc mặt, nƣớc ngầm, nƣớc biển ven bờ, môi trƣờng đất), nguồn nƣớc đầu vào nƣớc thải sau nuôi tôm Nƣớc nuôi sau thu hoạch tôm xả trực tiếp hệ thống kênh mƣơng khu vực mà không qua khâu xử lý có dấu hiệu nhiễm thơng số: TSS, DO, COD, BOD5, NH3, NH4+, H2S, coliform Trong luận văn này, sử dụng phƣơng pháp xử lý sinh học hệ thống hồ sinh học, áp dụng tính tốn thiết kế xử lý nƣớc thải nuôi tôm khu nuôi tôm Xuân Thành, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh (mơ hình xử lý gồm hồ kị khí, hồ tùy tiện hồ ổn định) Qua nghiên cứu, nhận thấy phƣơng pháp dễ vận hành, bảo dƣỡng, lại cho kết xử lý cao BOD5 giảm đƣợc 70% (từ 280 mg/l giảm 10,08 mg/l), giảm đƣợc chất dinh dƣỡng, khử đƣợc vi khuẩn gây bệnh 77 Kiến nghị Tuy nhiên, nghiên cứu hạn chế số lƣợng mẫu thời gian, kinh phí, kinh nghiệm chƣa đảm bảo nên tính tốn thiết kế theo số thơng số bản, cịn nhiều thiếu sót Mơ hình chƣa đƣợc xây dựng thực tế, mang tính nghiên cứu đề xuất, muốn đánh giá hiệu thực cần đƣợc triển khai mơ hình vật lý Ngồi ra, hệ thống xử lý hồ sinh học nuôi kết hợp cá rô phi, rong câu vàng, rong sụn, loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ,… chúng có tác dụng giúp cân hệ vi sinh ao, kiểm soát phát triển vi khuẩn mang mầm bệnh, đồng thời mang lại lợi nhuận thu hoạch Mật độ ni trồng, quy trình ni cách thức thu hoạch cần đƣợc nghiên cứu kỹ nghiên cứu Về vấn đề xử lý bùn thải, địa phƣơng tận dụng làm phân bón, nhiên bùn thải từ ao ni tơm thƣờng có độ mặn cao nên kiến nghị cần nghiên cứu thêm khả ủ phân, phân tích thơng số pH, độ muối, độ ẩm, hàm lƣợng dinh dƣỡng xem bón cho trồng không, áp dụng biện pháp khác để xử lý bùn thải 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng cục thủy sản, Nuôi tôm thâm canh công nghệ cao, hướng nâng cao suất chất lượng, 2015 [2] Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Quang Hƣng, Tổng quan phương pháp xử lý có khả để xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản tỉnh Quảng Trị Đại học tự nhiên công nghệ, 2015 [3] Nguyễn Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Tiền Giang, Nguyễn Quang Hƣng Nguyễn Thanh Sơn, Đánh giá nguồn nước phục vụ nuôi trồng thủy sản tỉnh Quảng Trị, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học tự nhiên & công nghệ, 2013 [4] Nguyễn Văn Hảo, Một số vấn đề kỹ thuật nuôi tôm công nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Viện nuôi trồng thủy sản II, TP Hồ Chí Minh, 2005 [5] Ong Thị Kim Ngân, Thị trường tôm giới, tổng quan & dự báo VASEP, 2013 [6] Bộ Nông nghiệp phát triển nông thơn, Vài nét tình hình ni tơm chân trắng giới Việt Nam, 2016 [7] Tổng cục thống kê, Các số liệu thủy sản, 2016 [8] Viện Nƣớc Tƣới tiêu & Môi trƣờng, Báo cáo điều tra khảo sát, thu thập thông tin khu vực nuôi tôm Bắc Trung Bộ, 2015 [9] UBND tỉnh Hà Tĩnh, Báo cáo tổng hợp quy hoạch phát triển nuôi tôm cát tỉnh Hà Tĩnh thời kỳ 2012-2020, định hướng 2030, Hà Tĩnh, 2011 [10] Lƣơng Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, 2009 [11] B Chuntapa and S, Powtongsook, Water quality control using spirulina platensis in shrimp culture tanks, Aquaculture, 2003 [12] Y.F., S R Jing, et al., Lin, Nutrient removal from aquaculture wastewater using a constructed wetlands system, Aquaculture, 2002 [13] Paul J Palmer, Polychaete assisted and filters prawn farm wastewater remediation trial National landcare programme innovation grant, Technical Report, 2008 [14] Peter Pollard, Peter Duncan Dirk Erler, Treatment of shrimp farm effluent with omnivorous finfish and artificial substrates, Aquaculture Research, 2004 [15] Jianguang Fang, Yongjian Xu, Application of Gracilaria lichenoides (Rhodophyta) for alleviating excess nutrients in aquaculture, Journal of Applied Phycology, 2008 [16] Darooncho, Experiment on seaweed (Polycavernosa fastigiata) cultivation in drained pond from shrimp culture, Techical Paper, Chanthaburi Coastal Aquaculture and researcg center, Coastal Aquaculture Division, 1991 79 [17] P Nadtirom, Yang Yi, Current status of tilapia - shrimp polyculture in Thailand Proceedings of the 4th National Symposium on Marine Shrimp, Biotech, Thailand, 2002 [18] UBND tỉnh Cà Mau, Báo cáo kinh tế, xã hội tỉnh Cà Mau, Cà Mau, 2015 [19] Lê Công Tuấn Trƣơng Văn Đàn, Nghiên cứu xử lý tổng amoni nitơ (TAN) nước thải nuôi tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) công ty cổ phần Trường Sơn, tỉnh Thừa thiên Huế, Đại học Huế Tạp chí khoa học, Trƣờng Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 2012 [20] Phạm Khắc Liệu Phan Thị Hồng Ngân, Đánh giá khả xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản nước lợ bể lọc sinh học hiếu khí có lớp đệm ngập nước, Tạp chí khoa học, 2012 [21] Lê Thị Thu An Võ Đức Nghĩa, Nghiên cứu khả xử lý chất hữu cá rô phi (Oreochromis niloticus), cá đối (Mugil cephalus) ốc đinh (Cerithidea obtusa) nước thải nuôi tôm chân trắng thâm canh, Đại học Huế Khoa Thủy sản, 2013 [22] Cục thống kê Hà Tĩnh, Niên giám thống kê tỉnh Hà Tĩnh năm 2016, Nhà xuất Thống kê, Hà Tĩnh, 2017 [23] Bộ Xây dựng, TCXDVN 51:2008 Thốt nước-mạng lưới cơng trình bên ngồi Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội, 2008 [24] Trần Đức Hạ, Hồng Văn Huệ, Thốt nước xử lý nước thải tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2002 [25] Trần Hữu Uyển, Các bảng tính tốn thủy lực cống mương nước Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2003 80 PHỤ LỤC Khảo sát thực địa, lấy mẫu 81 Khảo sát thực địa, lấy mẫu 82 ... VŨ THANH TRÀ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TRÊN CÁT QUY MÔ TRANG TRẠI TẠI XÃ XUÂN PHỔ, HUYỆN NGHI XUÂN, TỈNH HÀ TĨNH Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Mã... nƣớc thải tình trạng ô nhiễm môi trƣờng khu nuôi tôm thẻ chân trắng cát vùng nghiên cứu - Đề xuất đƣợc công nghệ thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải phù hợp cho vùng nuôi tôm thẻ chân trắng cát. .. vực nghiên cứu - Đề xuất đƣợc giải pháp quản lý môi trƣờng khu nuôi tôm Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu a Đối tượng nghiên cứu Nƣớc thải nuôi tôm thẻ chân trắng cát b Phạm vi nghiên cứu Khu vực nuôi