1.6.2.1. Hệ thống xử lý bằng phương pháp hiếu khắ (Aerobic methods)
Tác nhân tham gia vào hệ thống xử lý này bao gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm và một số vi sinh vật bậc thấp. Các dụng cụ thường là bể thông khắ sinh học (Aeroten) hoặc các ựĩa lọc sinh học.
Quá trình diễn ra như sau:
- Bùn hoạt tắnh (vi sinh vật ở trạng thái huyền phù) có trong nước thải từ các ựầm nuôi tôm ựược ựưa vào hệ thống xử lý.
- Tiến hành sục khắ làm cho nước ựược bão hòa ôxy và bùn hoạt tắnh ở trạng thái lơ lửng. Có thể áp dụng các thiết bị sục khắ như:
+ Sục khắ bằng sục ựầu khuếch tán
+ Sục khắ và chất lỏng bằng khuấy cơ học
+ Sục khắ bằng kết hợp giữa khuấy nước bằng cánh quạt tuabin và hệ thống khuếch tán.
- đĩa lọc sinh học: bao gồm một loạt các ựĩa tròn lắp trên cùng một trụ cách nhau một khoảng nhỏ. Khi trục quay, một phần ựĩa ngập trong hồ/bể chứa nước thải, phần còn lại tiếp xúc với không khắ. Các vi khuẩn bám trên ựĩa lọc phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thảị
- Ưu ựiểm của hệ thống: thời gian xử lý diễn ra nhanh hơn, các chất ô nhiễm ựược phân hủy triệt ựể, có thể xử lý ựược một khối lượng lớn nước thải
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 35 với nồng ựộ chất ô nhiễm cao, không cần sử dụng nhiều diện tắch ựất, kiểm soát vấn ựề mùi một các dễ dàng.
- Tuy nhiên, chi phắ xây dựng, lắp ựặt thiết bị và vận hành caọ
1.6.2.2. Hệ thống xử lý bằng phương pháp kỵ khắ (Anaerobic methods) hay còn gọi là hệ thống bể metan
Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật kị khắ ựể phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. Hệ thống này không thắch hợp cho xử lý ô nhễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản do chi phắ xây dựng caọ Tuy nhiên hệ thống này lại có ưu ựiểm là có thể giải phóng nitơ, giảm gây ô nhiễm NO3- cho nước mặt và nước ngầm.
1.6.2.3. Các hệ thống làm sạch nước thải trong ựiều kiện tự nhiên ạ Hồ sinh học:
được gọi là hồ ôxy hóa hay hồ chứa lắng, bao gồm một chuỗi từ 3 ựến 5 hồ. Trong hồ, nước thải ựược làm sạch bằng quá trình tự nhiên thông qua các tác nhân là tảo và vi khuẩn.
Hồ sinh học bao gồm các loại hồ (Nguyễn Xuân Thành và cs, 2011): - Hồ hiếu khắ tự nhiên (Aerobic pond):
+ độ sâu từ 0,2 Ờ 0,4 m, diện tắch ựất rất lớn, chi phắ vận hành gần như bằng không.
+ Tải lượng BOD từ 250 Ờ 300 kg/ngày cho một diện tắch hồ rộng khoảng 1 hạ + Nước thải ựược ựưa vào và thoát ra theo ựường chéo của hồ sẽ tăng hiệu suất xử lý hơn.
- Hồ kị khắ (Anaerobic pond Ờ Metan pond): + độ sâu nước 2,4 Ờ 3,6 m
+ Thời gian lưu nước từ 2 Ờ 5 ngày
+ Diện tắch nhỏ hơn chỉ khoảng 10 Ờ 20% diện tắch hồ hiếu khắ + Nhiệt ựộ tối ưu là 5 ngàỵ
- Hồ hiếu Ờ kị khắ (Facultative pond): + độ sâu từ 0,7 Ờ 1,8 m
+ Thời gian lưu nước có thể tắnh toán ựược, phụ thuộc vào hiệu suất xử lý (nồng ựộ chất ô nhiễm ựầu vào và ựầu ra), dao ựộng từ 5 Ờ 30 ngày
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 36 + Các phản ứng phân hủy kị khắ xảy ra ở lớp dưới ựáy và quá trình ổn ựịnh hiếu khắ xảy ra ở lớp trên.
+ Nhiệt ựộ tối ưu: >15oC
+ Tải lượng BOD: 100 Ờ 150 kg/ngày/ha + Có thể xử lý ựược 50 Ờ 60% BOD
+ Ưu ựiểm của hệ thống này là: chi phắ vận hành bằng không.
+ Nhược ựiểm là phải mất một diện tắch ựất lớn và nếu nước thải có hàm lượng ô nhiễm quá cao thì hiệu quả xử lý không triệt ựể, khó kiểm soát mùị
Một hệ thống hồ sinh học có ắt nhất là 3 hồ và ựước sắp xếp như sau: Hồ hiếu khắ (Aerobic pond)
Hồ hiếu Ờ kị khắ (Facultative pond) Hồ kị khắ (Anaerobic pond) Nước thải
- Hồ thông khắ nhân tạo hay còn gọi là hồ ựược sục khắ: Là hồ sinh học ựược sục khắ nhằm thúc ựẩy quá trình phân hủy hiếu khắ của các vi sinh vật hiếu khắ. Tăng hiệu suất xử lý và rút ngắn thời gian xử lý.
b. Các hệ thống ựất ngập nước
Do hoạt ựộng nuôi trồng thủy sản ven biển diễn ra ở vùng nước mặn Ờ lợ, vì vậy có thể sử dụng các hệ thống ựất ngập nước ựể xử lý ô nhiễm môi trường, cụ thể như sau:
* Hệ thống dựa vào thực vật, ựộng vật thủy sinh như rong, câu, cá, ngao, vẹm, hàu (Nguyễn Xuân Thành và cs, 2011): Hệ thống này thường là một vùng ngập nước có ựộ sâu 0,9 Ờ 1,5 m cùng với hệ sinh vật thủy sinh. Có thể xử lý các chất ô nhiễm bằng một số quá trình sinh học như:
- Quá trình phân hủy hiếu Ờ kị khắ của các vi sinh vật.
- Quá trình quang hợp của các thực vật dưới nước là rong câu, tảo làm tăng ôxy hòa tan, giảm CO2, tăng pH, tăng quá trình bay hơi của NH4+, tăng lắng ựọng của photphọ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 37 - Các ựộng vật thủy sinh bậc 1 như các loại cá ăn thực vật phù du, các ựộng vật ựáy như ngao, vẹm, hàu,... ăn thực vật phù du và các chất mùn bã hữu cơ.
- Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống này là:
+ Nước thải có hàm lượng BOD là 50 Ờ 300 kg/ngày/ha
+ Thời gian lưu nước tùy thuộc vào nồng ựộ chất ô nhiễm có trong nước thải có thể từ 3 Ờ 5 ngày hoặc từ 7 Ờ 10 ngàỵ
- Ưu ựiểm của hệ thống: chi phắ vận hành gần như bằng không, tăng thêm lợi nhuận kinh tế ở các khu nuôi thâm canh do có thêm nguồn thu cho người nuôi trồng.
- Nhược ựiểm: phải sử dụng diện tắch ựất lớn.
* Hệ thống rừng ngập mặn (RNM) (Trần Thị Thu Ngân, 2012): Hệ thống này dựa vào các loài thực vật rễ ở ựáy, thân vươn lên mặt nước. RNM có thể hấp thụ ựược một lượng lớn chất hữu cơ từ hoạt ựộng nuôi trồng thủy sản ven biển.
Thực vật ở hệ thống này có vai trò như sau: - Phần vươn lên không khắ:
+ Làm giảm ánh sáng chiếu xuống mặt nước, giảm quá trình quang hợp, hạn chế sự phát triển của thực vật phù du như tảọ
+ Tạo ựiều kiện ựiều hòa vi khắ hậu, ựặc biệt cách nhiệt trong mùa ựông, nhiệt ựộ ở dưới cao sẽ làm tăng nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ.
+ Hấp thụ chất dinh dưỡng hữu cơ. Phần ngập dưới nước có tác dụng cung cấp bề mặt cho vi khuẩn bám dắnh (biofilm), cung cấp ôxy cho quang hợp, hấp thụ chất dinh dưỡng. Phần rễ và ựới rễ có tác dụng giúp ổn ựịnh và giảm xói mòn, tạo ựiều kiện cho quá trình lắng ựộng bùn và tạo trầm tắch.
- Ngoài ra, hệ ựộng vật trong hệ sinh thái rừng ngập mặn như hàu, vẹm, cua, cá cũng là tác nhân loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ.
Như vậy, có rất nhiều phương pháp sinh học có thể sử dụng ựể xử lý ô nhiễm môi trường do hoạt ựộng nuôi trồng thủy sản ven biển nói chung và nuôi trồng tôm nước lợ nói riêng, mỗi phương pháp ựều có ưu, nhược ựiểm riêng. Do
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 38 ựó, tùy ựiều kiện từng vùng mà lựa chọn phương pháp cho thắch hợp dựa trên cả ba phương diện: kinh tế, xã hội và môi trường.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 39
CHƯƠNG 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU