Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức

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 hiệu quả và bền vững các trại giống tôm phụ thuộc chủ yếu vào việc quản lý nguồn nước sạch và xử lý nước thải một cách hiệu quả trước khi nước được thải ra môi trường xung quanh, đặc biệt là trong những khu vực có nhiều trại giống tôm cùng hoạt động.

Chất lượng và tải lượng nước thải từ các trại giống tôm thường khác biệt so với các trại nuôi tôm. Nước thải từ trại nuôi tôm thường chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan (DOM) và có lượng nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) 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.

Do đó, 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 tắc cơ bản là cung cấp đủ thời gian để các hạt chất hữu cơ lơ lửng trong nước, bao gồm thức ăn thừa, phân, tảo và vi khuẩn, có thể lắng đọng trong cột nước thải trước khi được thải ra môi trường. Các ao lắng hoạt động bằng cách tách vật liệu có mật độ cao hơn thông qua quá trình lắng đọng và vật liệu có mật độ thấp hơn thông qua quá trình nổi, và sau đó thoát nước bề mặt.

Thông thường, để 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 phù 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 điển hình về công nghệ đơn giản nhưng hiệu quả trong việc xử lý nước thải, và nó đã được rộng rãi sử dụng trong các hệ thống xử lý nước đô thị. Nguyên lý cơ bản của công nghệ này 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 CO2 và 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 một khía cạnh 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 như chi phí tương đối thấp, không sử dụng chất gây ô nhiễm và hiệu quả tương đối cao. Tuy nhiên, để đạt được kết quả tối ưu, hoạt động của nó đòi hỏi sự hiểu biết sâu rộng về động lực học giữa quần thể vi khuẩn và nguồn dinh dưỡng.

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.

Kế hoạch sử dụng đất nên được xây dựng như một hướng dẫn chi tiết, cung cấp thông tin rõ ràng về thiết kế, kích thước, lắp đặt và vận hành hệ thống xử lý nước thải. Trong việc đầu tư vào các trại giống tôm trong tương lai, việc chọn địa điểm và thiết kế vận hành phải tính đến 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 đến từ những người có chuyên môn và kinh nghiệm trong ngành, thay vì từ bên ngoài.

Theo Philip Buike

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

Biên dịch: Huyền Thoại – Bình Minh Capital

Xem thêm: