Bèo tai tượng [11]

 Tên

- Tên tiếng việt: Bèo tai tượng, bèo cái, bèo ván - Tên khoa học: Pistia stratiotes L.

- Giới: Plantae - Ngành: Magnoliophyta - Lớp: Liliopsida - Bộ: Alismatales - Họ: Araceae - Chi: Pistia  Nguồn gốc

Nguồn gốc ở châu Mỹ nhiệt đới. Hiện nay nó có mặt gần như tại mọi vùng nước ngọt của khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thông qua phổ biến tự nhiên hay nhờ con người. Ở Việt Nam, bèo tai tượng phân bố ở hầu khắp các nơi.

 Đặc điểm

Cây thảo thuỷ sinh nổi. Thân đâm chồi, mang các nhánh ngắn, có lá mọc chụm lại. Lá đơn, mọc từ gốc, dạng trái xoan tròn ở đầu, thuôn dài ở gốc, nổi rõ gân, màu xanh, phủ lớp lông như nhung ngứa và không thấm nước. Buồng hoa nhỏ độ 1cm, màu lục nhạt. Mỗi buồng chỉ mang 2 hoa trần: hoa đực ở phần trên với 2

nhị dính nhau; ở phần giữa có hoa lép thành vẩy; hoa cái ở dưới có bầu 1 ô, chứa nhiều noãn thẳng. Bèo tai tượng chứa 93,13% nước; 6.87% chất khô; 5,09% chất hữu cơ, 0,63% protid thô, 0,29% chất béo thô, 1,24% cellulos, 2,93% chất không chứa nitrogen, 1,78% tro, 0,185% phosphor, 1,80% calcium. Trong tro hầu hết là muối kali (75% kali chlorua, 25% kali sulfat).

 Sử dụng

Cây bèo tai tượng có tác dụng hấp thụ kim loại nặng và một số chất dinh dưỡng trong môi trường nước. Vì thế nó có tính năng chống ô nhiễm cho nước, đặc biệt quan trọng cho các vùng đô thị. Ở một số quốc gia đang phát triển, tại đó hệ thống dẫn và xử lý nước thải còn chưa hoàn chỉnh nên đã gây ra tình trạng ô nhiễm nặng cho nước bề mặt.

Ngoài ra, bèo tai tượng là vị thuốc dân gian. Nhân dân thường dùng loại bèo có mặt dưới tía làm thuốc uống trong chữa mẩn ngứa, tiêu độc mụn nhọt, chữa ho, hen suyễn, thông kinh, chữa đái buốt, đái dắt... Còn dùng ngoài để rửa mụn nhọt, mẩn ngứa. Bèo khô dùng hun trừ muỗi.

1.1.8 Một số loài thực vật xử lý nƣớc thải khác

1.1.8.1 Cỏ vetiver

- Họ: Gramanae

- Tộc: Andropogoneae

- Tên khoa học: Vetiver zizanioides

- Tên thường gọi: Vetiver grass, cỏ hương bài...

1.1.8.2 Cây bông súng

Tên khoa học: Nymphaea rubra Roxb. ex Salisb. Họ: Nymphaeaceae. 1.1.8.3 Cỏ voi

Tên khoa học: Pennisetum purpureum. Họ: Geminae. 1.1.8.4 Cây rau mác

Tên khoa học: Sagttiaria trofolis. Họ: Alismataceae.

1.1.8.5 Cây kèo nèo

Tên khoa hoc: Laminocharis flava Buch. Họ: Limnocharitaceae.

Hình 1.5 Cây bông súng Hình 1.7 Cây rau mác

Hình 1.8 Cây kèo nèo Hình 1.6 Cỏ voi

1.1.8.6 Bèo tai chuột

Tên khoa học: Salvinia cucullata

Họ: Salviaceae

1.1.8.7 Cây điên điển

Tên khoa học: Sesbania sesban

Họ: Fabaceae

1.1.8.8 Bèo hoa dâu

Tên khoa học: Azolla caroliana

Thuộc họ: Azollaceae

1.1.8.9 Sậy núi

Tên khoa học: Phragites karka trin

Họ: Cyperaceae

Hình 1.9 Bèo tai chuột

Hình 1.10 Sậy núi

Hình 1.12 Bèo hoa dâu

1.2 Tổng quan về nƣớc thải thủy sản

1.2.1 Tổng quan về ngành thủy sản nƣớc ta

Nước ta có bờ biển dài trên 3200 km, có rất nhiều vịnh thuận lợi kết hợp với hệ thống sông ngòi, ao hồ, đó là nguồn lợi to lớn để phát triển ngành nghề nuôi trồng, đánh bắt và chế biến thủy sản.

Cùng với ngành nuôi trồng thuỷ sản, khai thác thuỷ sản thì ngành chế biến thuỷ sản đã đóng góp xứng đáng chung trong thành tích của ngành thuỷ sản Việt Nam. Mặt hàng đông lạnh chiếm khoảng 80%. Sản phẩm thuỷ hải sản của Việt Nam đứng thứ 19 về sản lượng, đứng thứ 30 về kim ngạch xuất khẩu. Chế biến thủy sản ở nước ta là ngành công nghiệp có mạng lưới sản xuất rộng với nhiều mặt hàng, nhiều chủng loại và gần đây có tốc độ tăng trưởng kinh tế rất cao. Sản lượng chế biến thủy sản năm 1986 là 127.449 tấn, năm 1999 là 451.541 tấn tăng gấp 3,5 lần. Trong chiến lược phát chuyển kinh tế của ngành thủy sản, mục tiêu đặt ra đến 2012 sản lượng chế biến đạt hơn 1 tỷ tấn, kinh ngạch xuất khẩu đạt 3,5-4 t ỷ USD [8].

Do sự phong phú đa dạng về loại nguyên vật liệu và sản phẩm nên thành phần và tính chất nước thải công nghiệp chế biến thủy sản cũng hết sức đa dạng và phức tạp. Một cách tổng quát, nước thải công nghiệp chế biến thủy sản nhìn chung là có các thành phần ô nhiễm vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Đây là một trong những ngành công nghiệp có tải lượng ô nhiễm cao, cần phải có biện pháp thích hợp để kiểm soát ô nhiễm do nước thải, trong đó xử lý nước thải là một trong những yêu cầu hết sức cần thiết. Sự ô nhiễm nguồn nước do ngành chế biến thủy sản thải trực tiếp ra môi trường đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý môi trường. Do đó, việc nghiên cứu xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản là một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối với những người làm công tác bảo vệ môi trường mà còn là của tất cả mọi người.

1.2.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải chế biến thủy sản

Nước thải có nguồn gốc từ: sơ chế nguyên liệu, luộc, tẩm, hấp, vệ sinh dụng cụ, nhà xưởng. Nước thải từ khâu rã đông (tan đá ướp), rửa nguyên liệu thùng, bao

bì đựng nguyên liệu. Tùy thuộc vào dạng nguyên liệu (tôm, cá, mực, bạch tuộc, cua, nghêu, sò…), kích cỡ của nguyên liệu và thời gian bảo quản thì mức độ ô nhiễm nước thải khác nhau. Nguồn gốc phát sinh chất thải chủ yếu từ các quy trình sản xuất, đông lạnh, đóng hộp, sấy khô. Các quy trình sản xuất được trình bày cụ thể ở phụ lục 3.

1.2.3 Thành phần và tính chất chất thải chế biến thủy sản [5]

Với các quy trình công nghệ như trên thì nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm chủ yếu trong các công ty chế biến đông lạnh thì được chia làm ba dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong quá trình sản xuất còn gây ra các nguồn ô nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung và khả năng gây cháy nổ.

1.2.3.1 Chất thải rắn

Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tôm, mực, cá, sò có đầu vỏ tôm, vỏ sò, da, mai mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các sản phẩm thuỷ sản chủ yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phốtpho. Toàn bộ phế liệu này được tận dụng để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho dân làm thức ăn cho người, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản.

Ngoài ra còn có một lượng nhỏ rác thải sinh hoạt, các bao bì, dây niềng hư hỏng hoặc đã qua sử dụng với thành phần đặc trưng của rác thải đô thị.

1.2.3.2 Chất thải lỏng

Nước thải trong công ty máy chế biến đông lạnh phần lớn là nước thải trong quá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân.

Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất. Nước thải của một nhà máy chế biến thủy hải sản bao gồm:

- Nước thải sản xuất: đây là loại nước thải rửa hải sản các loại (cá, tôm, mực…). - Nước thải vệ sinh công nhiệp: đây là nước cần dùng cho việc rửa sàn nhà mỗi

- Nước thải sinh hoạt mỗi ngày: nước thải từ các hoạt động sinh hoạt của các cán bộ công nhân viện trong các nhà máy. Đây là lượng nước thải đáng kể vì trong các nhà máy chế biến thải hải sản thường có.

1.2.3.3 Chất thải khí

Khí thải sinh ra từ công ty có thể là:

- Khí thải Chlor sinh ra trong quá trình khử trùng thiết bị, nhà xưởng chế biến và khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm.

- Hơi tác nhân lạnh có thể bị rò rỉ NH₃.

1.2.4 Tác động của nƣớc thải chế biến thủy hải sản đến môi trƣờng

Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực.

Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi trùng rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt.

Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến thuỷ sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau:

1.2.4.1 Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân hủy. Trong nước thải chứa các hợp chất như cacbohydrat, protein, chất béo... Khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% mức bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.

1.2.4.2 Chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo,

rong, rêu... Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…

1.2.4.3 Chất dinh dưỡng (N, P)

Nồng độ các chất nitơ, phốt pho cao gây ra hiện phú dưỡng của các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy. Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới không có ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước.

Amoni rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tôm, cá, từ 1,2  3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ amoni không vượt quá 1 mg/l.

1.2.4.4 Vi sinh vật

Các vi sinh vật, đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính.

1.3 Tổng quan về các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải [6] 1.3.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Những công trình xử lý cơ học gồm:

- Song chắn rác - Thiết bị nghiền rác - Bể lắng

- Lọc

Thông thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi đi vào xử lý sinh học, tránh lắng cặn gây tắc nghẽn các công trình phía sau.

Hầu hết các công trình xử lý nước thải đều có sử dụng phương pháp cơ học ở giai đoạn đầu (xử lý bậc 1).

Bảng 1.3 Ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nƣớc thải [6]

Các công trình Ứng dụng

Lưới chắn rác Tách các chất rắn thô và có thể lắng

Nghiền rác ^{Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn đồng} nhất

Bể điều hoà Điều hòa lưu lượng và tải trọng BOD và SS Lắng Tách các cặn lắng và nén bùn

Lọc ^{Tách các hạt cặn lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc} hóa học

1.3.2 Phƣơng pháp xử lý hóa lý

Phương pháp xử lý hóa-lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hay gây ô nhiễm môi trường, ví dụ phương pháp trung hòa nước thải chứa axit hay kiềm, phương pháp oxy hóa,….

Căn cứ vào loại nước thải, yêu cầu xử lý mà xử lý hóa lý có thể áp dụng như là giải pháp cuối cùng hoặc là giai đoạn xử lý sơ bộ cho các giai đoạn xử lý tiếp theo. Các phương pháp xử lý hóa lý là:

- Phương pháp trung hòa - Phương pháp keo tụ - Phương pháp tuyển nổi - Phương pháp hấp phụ

Ngoài những phương pháp vừa nêu trên còn có rất nhiều phương pháp khác như: phương pháp trích ly, phương pháp trao đổi, xử lý bằng màng, phương pháp làm thoáng

và chưng bay hơi, phương pháp oxy hóa khử.

Ưu điểm của phương pháp hóa lý

-

-

-

-

-

-

Nhược điểm của phương pháp hóa lý

-

-

-

-

1.3.3 Phƣơng pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Sinh vật sống nhờ vào các chất hữu cơ có trong nước thải, hay nói cách khác, vi sinh vật đồng hóa những chất bẩn trong nước thải làm thức ăn cho mình và nước thải được làm sạch.

Sản phẩm của quá trình phân hủy sinh hóa các chất ô nhiễm này sẽ là CO₂, H₂O, N₂, SO₄^2-, các chất vô cơ và tế bào mới. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu bao gồm các quá trình sau:

1.3.3.1 Quá trình hiếu khí

Trong quá hiếu khí, xảy ra 3 quá trình chuyển hóa nội bào được biểu diễn bằng các phương trình phản ứng như sau:



(C,H,O,N) CO₂ + H₂O +NH₃ +…+ Năng lượng Vi khuẩn



(C,H,O,N) + O₂ C₅H₇NO₂



(C₅H₇NO₂) + 5CO₂ 5CO₂ + 2H₂O + NH₃+ Năng lượng

Như vậy sự chuyển hóa của chất hữu cơ qua hệ xử lý hiếu khí có thể tóm tắt như sau:

Hình 1.13 Sơ đồ chuyển hóa các chất hữu cơ qua hệ xử lý hiếu khí

1.3.3.2 Xử lý kỵ khí

Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện yếm khí không có lượng O₂ hòa tan trong môi trường để phân hủy các chất hữu cơ.

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí gồm 3 giai đoạn:  Quá trình phân hủy:

Vi khuẩn

( C,H,O,N,S ) CH₄ + CO₂ + H₂S + NH₃ + …+ Năng lượng

Chất hữu cơ

 Quá trình tổng hợp tế bào: Vi khuẩn

( C,H,O,N,S) C₅H₇NO₂

Chất thải hữu cơ (tế bào vi khuẩn mới) Vi khuẩn

Năng lượng

Chất thải hữu cơ Tế bào vi khuẩn

Chất hữu cơ (nước thải vào)

Vi khuẩn O₂

Sinh khối (tách lắng khỏi nước thải)

 Quá trình phân hủy nội sinh: Vi khuẩn

( C₅H₇NO₂) CH₄ + CO₂ + NH₃ +…+ Năng lượng Như vậy sự chuyển hóa của chất thải hữu cơ qua hệ xử lý kỵ khí có thể tóm tắt:

Hình 1.14 Sơ đồ chuyển hóa các chất hữu cơ qua hệ xử lý kỵ khí