Xử Lý Nước Thải Trại Giống Tôm

Công nghệ lắng và lọc sinh học: Giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả nên được ngành công nghiệp áp dụng rộng rãi

Ao lắng tuy đơn giản nhưng có hiệu quả cao trong việc giảm đáng kể lượng chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải của trại giống.

Việc vận hành hoạt động của trại giống tôm một cách đúng đắn và bền vững phụ thuộc vào sự sẵn có của nguồn nước sạch và cách xử lý nước thải thích hợp trước khi thải ra môi trường xung quanh, đặc biệt là ở những khu vực nơi có nhiều trại giống tôm cùng hoạt động.

Chất lượng và tải lượng nước thải từ các trại giống tôm rất khác so với các trại nuôi tôm. Nước thải trang trại nuôi tôm thường đặc trưng bởi lượng nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và chất hữu cơ hòa tan (DOM) cao, nhưng nguy cơ tiềm ẩn tác nhân gây bệnh thường thấp. Ngược lại, ở các trại giống tôm, hàm lượng chất hữu cơ và tổng số vi khuẩn thấp nhưng lại có tải lượng mầm bệnh tiềm ẩn tương đối cao.

Vì vậy, phương pháp và mục tiêu xử lý nước thải phụ thuộc vào loại hình hoạt động. Đối với các trại giống, mục tiêu là giảm thiểu việc xả thải tác nhân gây bệnh tiềm ẩn và giảm tổng lượng vi khuẩn, mặc dù hầu hết các hệ thống xử lý nước thải đều có các bộ phận dành riêng cho cả hai mục tiêu này. Bài viết này – được điều chỉnh và tóm tắt từ bài báo gốc trên Revista Acuacultura: Cámara Nacional de Acuacultura, số 122, tháng 4 năm 2018) – thảo luận về một số phương pháp tiếp cận thực tế có thể được triển khai trong các trại giống tôm.

Công nghệ lắng

Việc sử dụng ao lắng là một trong những phương pháp đơn giản nhất để giảm lượng chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải của trại giống. Nguyên lý cơ bản liên quan đến việc cung cấp đủ thời gian cho quá trình lắng đọng của các hạt chất hữu cơ lơ lửng trong cột nước thải – thường bao gồm thức ăn thừa, phân, tảo và vi khuẩn – trước khi thải ra môi trường xung quanh. Ao lắng này hoạt động bằng cách phân tách vật liệu có mật độ cao hơn thông qua quá trình lắng đọng và các vật liệu có mật độ thấp hơn thông qua quá trình nổi và sau đó thoát nước bề mặt.

Thông thường, nếu muốn giảm thêm BOD, các quy trình khác – như sục khí và tách protein – cũng được sử dụng trước khi xả thải ra môi trường bên ngoài. Máy tách protein được sử dụng để loại bỏ các hợp chất hữu cơ như thức ăn và chất thải trao đổi chất ra khỏi nước và việc sử dụng chúng rất phổ biến trong các nhà máy xử lý nước thải đô thị.

Bể lắng có thể là công nghệ thích hợp nhất để xử lý nước thải từ trại giống do nhu cầu năng lượng thấp, xây dựng đơn giản và ít yêu cầu về vận hành. Tuy nhiên, chúng có yêu cầu đáng kể về không gian xây dựng, đây có thể là yếu tố hạn chế cho việc sử dụng nó trong một số trại giống hiện có.

Hình 1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải điển hình có thể được triển khai để xử lý nước thải trại giống, với (1) buồng nhận nước thải; (2) buồng lắng tụ trung gian; và (3) buồng thoát nước (theo Robinson, 2003).

Hiệu quả của quá trình lắng phụ thuộc vào thiết kế, diện tích bề mặt và thời gian lưu giữ của nước thải. Khả năng làm sạch của quá trình lắng tụ giảm khi chất thải là các hạt rất nhỏ, dễ vỡ (dễ nghiền hoặc dễ vụn) và có cùng mật độ trung bình; nói cách khác, quá trình lắng tụ hoạt động hiệu quả hơn với các hạt lớn, cứng và nặng. Hệ thống này không thể loại bỏ các chất hòa tan và chất keo ở trạng thái lơ lửng (lipid), mặc dù việc phân tách chúng có thể được thực hiện bằng cách ly tâm trong buồng xoáy, nhưng lợi ích nhận được so với chi phí đầu tư vào máy ly tâm dường như khá khập khiểng, nên việc sử dụng máy ly tâm để xử lý nước thải có thể không được chấp nhận rộng rãi trong các trại giống.

Công nghệ lắng sẽ là một giải pháp tuyệt vời nếu trại giống có đủ diện tích để xây dựng và vận hành ao lắng với kích thước phù hợp để tách chất rắn lơ lửng điển hình của trại giống tôm.

Lọc sinh học

Lọc sinh học là một ví dụ về một công nghệ mặc dù rất đơn giản, nhưng lại rất hiệu quả trong việc xử lý nước thải, điều này được thể hiện qua việc sử dụng rộng rãi nó trong các hệ thống xử lý nước đô thị. Nguyên lý cơ bản của công nghệ lọc sinh học là sử dụng vi khuẩn dị dưỡng để giảm tải lượng chất hữu cơ và giảm độc tố từ các chất chuyển hóa trong nước thải. Bộ lọc sinh học thường bao gồm một diện tích bề mặt lớn để vi khuẩn bám vào và các phương tiện để tăng lượng oxy hòa tan nhằm đáp ứng nhu cầu sinh học của bộ lọc. Vi khuẩn dị dưỡng chuyển đổi chất hữu cơ thành tế bào chất và các chất chuyển hóa được bay hơi dưới dạng carbon dioxide (CO₂) và amoniac (NH₃), hoặc cố định dưới dạng protein.

Bộ lọc sinh học hoạt động với nhiều loại vi khuẩn, nhưng có hai nhóm có chức năng quan trọng trong việc xử lý nước. Nitrosomonas spp. và Nitrobacter spp. phối hợp với nhau để chuyển hóa nitrit thành nitrat rồi làm bay hơi nitơ dưới dạng NH₃ tự do. Do đó, bộ lọc sinh học đại diện cho một giải pháp tinh tế và kinh tế để làm sạch chất thải sinh học, và đây cũng là cách giảm tải chất hữu cơ hòa tan không thể loại bỏ bằng các bể lắng. Vì lý do này, hầu hết các nhà máy xử lý đều có bể lọc sinh học sau bể lắng.

Hình 2: Một ví dụ về bộ lọc sinh học phản ứng đa buồng, thích hợp cho việc xử lý nước thải từ trại sản xuất giống tôm (theo Robinson 2006).

Việc quản lý khả năng lọc của hệ thống là rất quan trọng, vì lượng chất hữu cơ trong nước thải có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào từng giai đoạn nuôi, đặc biệt là những trại giống hoạt động theo hướng “all in – all out” (cùng vào – cùng ra), nghĩa là cùng thả giống và cùng thu hoạch. Một hệ thống sinh học “tĩnh” có sinh khối ổn định sẽ là hệ thống tối ưu về mặt dễ quản lý; tuy nhiên, ý nghĩa thực tế của một hệ thống như vậy có lẽ sẽ quá phức tạp để có thể xem xét áp dụng cho các trại sản xuất giống.

Lọc sinh học có nhiều ưu điểm, bao gồm chi phí tương đối thấp, không sử dụng chất gây ô nhiễm và hiệu quả tương đối cao, nhưng hoạt động của nó đòi hỏi kiến thức kỹ thuật về động lực học giữa quần thể vi khuẩn và nguồn dinh dưỡng để đạt được kết quả tốt nhất.

Các công nghệ khác

Nước thải cũng có thể được khử trùng bằng cách sử dụng các công nghệ oxy hóa tiên tiến như ứng dụng ozon hoặc tia cực tím, nhưng chi phí hiện tại liên quan đến những công nghệ này và vấn đề về việc tái sinh nhanh chóng của vi khuẩn sau khi xả thải có thể làm cho chúng trở nên không thực tế trong thời điểm hiện tại. Do đó, để xử lý nước thải tập trung từ khu vực sản xuất (không chỉ một trại giống), ozone có thể là một cách rất hiệu quả để đảm bảo rằng sẽ không có khả năng tái nhiễm các mầm bệnh tương tự có thể phát triển trong các trại giống.

Quan điểm

Cần có một kế hoạch thực tế, toàn diện và hiệu quả để xử lý nước thải trại giống tôm. Việc triển khai các công nghệ xử lý các loại nước thải này không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn là yếu tố thiết yếu cho sự phát triển bền vững của ngành tôm.

Một kế hoạch sử dụng đất nên được sử dụng như một hướng dẫn, và nó cần có thông tin rõ ràng về thiết kế, kích thước, lắp đặt và vận hành hệ thống xử lý nước thải. Đối với tất cả các khoản đầu tư trong tương lai vào các trại giống tôm, việc lựa chọn địa điểm và thiết kế vận hành phải bao gồm tất cả các khía cạnh kỹ thuật của quản lý nước thải. Tương tự như các quy định khác, sẽ luôn tốt hơn nếu những sáng kiến và sự quản lý của nó đến trực tiếp từ chính ngành đó, chứ không phải là từ bên ngoài.

Theo Philip Buike

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/treatment-of-shrimp-hatchery-effluents/

Biên dịch: Huyền Thoại – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

• Đánh Giá Về Virus Gây Hội Chứng Đốm Trắng (WSSV): Mối Đe Dọa Tiềm Tàng Đối Với Nghề Nuôi Tôm Ở Bangladesh Và Một Số Nước Châu Á
• Thay Thế Một Phần Bột Cá Bằng Tảo Chaetomorpha Giúp Cải Thiện Việc Sử Dụng Thức Ăn, Tỷ Lệ Sống, Thành Phần Sinh Hóa Và Axit Béo Của Tôm Post Penaeus monodon
• Biện Pháp Giúp Hạn Chế Mùi Bùn Ở Cá Rô Phi