Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc là việc tưới nước thải lên bề mặt của một cánh đồng với lưu lượng tính toán đểđạt được một mức xử lý nào đó thông qua quá trình lý, hóa và sinh học tự nhiên của hệ đất - nước - thực vật của hệ thống.
Xử lý nước thải bằng phương pháp này dựa vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất nhưđi qua lọc, nhờ có oxi trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống, lượng oxi càng ít và quá trình oxi hóa giảm dần. Cuối cùng đến độ sâu chỉ diễn ra quá trình khử nitrat. Quá trình oxi hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp đất mặt sâu 1,5 m.[8]
Với tỷ lệ N:P:K là 5:1:2, nước thải sinh hoạt là nguồn phân đạm rất tốt cho nhiều loại cây trồng. Nước thải trước khi đưa vào các cánh đồng tưới hoặc bãi lọc cần qua xử lý sơ bộ, có thể qua bể lắng 1. Nếu lưu lượng nước thải lớn cần có bểđiều hòa. Khi xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới và bãi lọc thì cần phải tính toán theo yêu cầu sau:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 48 - Đảm bảo vệ sinh cho cộng đồng và cho các sản phẩm cây trồng
- Đảm bảo tưới bón cho cây trồng, không gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước sau khi xử lý có thểđổ vào nguồn thủy vực.
Xử lý nước thải bằng phương pháp này đạt được hiệu quả như sau: BOD20 còn 10-15 mg/l, NO3- là 25 mg/l, vi khuẩn giảm tới 99,9%.
Kỹ thuật này tận dụng được:
- Đặc tính hóa lý của nền đất: lọc, hấp phụ, trao đổi ion, khả năng thấm nước và giữ nước, giữ cặn vẩn và các cá thể sinh vật nhỏ
- Đặc tính sinh học của nền đất: tác động của vi sinh vật và cây cỏ.
Ở các nước đang phát triển, diện tích đất còn thừa thãi, giá đất còn rẻ do đó việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc được coi như là một biện pháp rẻ tiền.
So với các hệ thống nhân tạo thì việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần ít năng lượng hơn. Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần năng lượng để vận chuyển và tưới nước thải lên đất, trong khi xử lý nước thải bằng các biện pháp nhân tạo cần năng lượng để vận chuyển, khuấy trộn, sục khí, bơm hoàn lưu nước thải và bùn... Do ít sử dụng các thiết bị cơ khí, việc vận hành và bảo quản hệ thống xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc dễ dàng và ít tốn kém hơn. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cũng có những hạn chế
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 49 Cánh đồng tưới và bãi lọc là những mảnh đất được san phẳng hoặc tạo dốc không đáng kể và được ngăn cách tạo thành các ô bằng các bờ đất. Nước thải phân bố vào các ô bằng hệ thống mạng lưới phân phối (gồm mương chính, máng phân phối và hệ thống tưới trong các ô)
Mỗi ô diện tích không nhiều hơn 3 ha. Tuỳđịa hình, tính chất đất đai và phương thức canh tác, kích thước các ô này có thể từ 5 - 8 ha với cánh đồng tưới, còn bãi lọc nhỏ hơn. Mỗi ô có chiều dài 300-450m, chiều rộng không quá 100 - 200m. Số lượng ô trong một công trình không ít hơn 3 ô.
Các công trình loại này thường được xây dựng ở xa khu dân cư về cuối hướng gió. Khoảng cách xa tuỳ công suất của công trình; công suất càng lớn khoảng cách càng phải xa. Khoảng cách này là 300 - 1000m.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 50