TÁI TUẦN HOÀN - XU HƯỚNG TẤT YẾU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TRỒNG THUỶ HẢI SẢN

1. Xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản theo hướng tuần hoàn là một bài toán khó

Nuôi trồng, đánh bắt, chế biến thuỷ hải sản là ngành kinh tế mũi nhọn của Việt nam, đóng góp lớn vào kim ngạch xuất khẩu cũng như tăng trưởng GDP hàng năm của nền kinh tế. Tuy nhiên, phương pháp nuôi trồng – đánh bắt – chế biến thuỷ hải sản với công nghệ cũ mang lại nhiều tác động tiêu cực tới phát triển bền vững, ví dụ như:

- Tình trạng khai thác nước ngầm quá đà, khiến hiện tượng xâm ngập mặt ở các vùng ven biển ngày càng trầm trọng và khó có thể đảo ngược

- Ô nhiễm môi trường ven biển do nước thải từ các trang trại nuôi trồng thuỷ hải sản gây ra

Hiện nay, tác động của biến đổi khí hậu đang trở nên hiện hữu và ngày càng nghiêm trọng cũng đang tạo ra áp lực lớn với các doanh nghiệp trong việc chuyển sang các hình thức nuôi trồng công nghệ cao, hạn chế sử dụng nước hay cao hơn là tái tuần hoàn hoàn nước, giảm thiểu ô nhiễm ra môi trường để phát triển bền vững hơn.

Tái sử dụng nước nuôi thủy sản đã được phổ biến ở nhiều nước phát triển trên thế giới, trong khi đó phương thức sản xuất trên chưa được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam vì lý lo chi phí đầu tư. Việt nam chỉ có thể hướng tới mô hình tái sử dụng nếu tập trung vào gia tăng giá trị và chất lượng thay vì cạnh tranh về chi phí hay giá bán.

2. Tầm quan trọng của nguồn nước đối với nuôi trồng thủy sản

Chất lượng nguồn nước là một trong những nguyên nhân chính gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Đặc biệt đối với các loài thủy sản bản địa, sống chủ yếu trong môi trường nước ngọt, nước lợ, sự thích nghi và đề kháng của các loài này rất tốt, nên ô nhiễm nguồn nước là nguyên nhân chủ yếu gây bệnh.

Một số bệnh gây ra bởi chất lượng nguồn nước ao nuôi:

3. Nước thải nuôi trồng thủy sản

Nước nuôi giống thủy sản nói riêng hoặc nuôi trồng thủy sản nói chung có mức độ ô nhiễm không quá nặng nề như các ngành sản xuất khác nhưng những chất ô nhiễm lại là chất gây độc trực tiếp cho loài nuôi với nồng độ rất thấp, điển hình nhất là amoniac, thành phần phân hủy từ chất thải. Xử lý nước thải vì vậy tập trung vào xử lý amoni, cụ thể là chuyển hóa chúng thành dạng nitrat thông qua quá trình nitrat hóa bằng con đường vi sinh vật.[1,2,3,5]

So với các loại nước thải khác, tính chất đặc thù của nước nuôi thủy sản có nồng độ amoni thấp, độ muối cao, thường chứa các chất ức chế (sử dụng trong khi nuôi, ví dụ kháng sinh) nhưng yêu cầu mức độ làm sạch rất cao nếu nhằm mục đích tái sử dụng.

Các yếu tố trên ức chế rất mạnh đến hiệu quả hoạt động xử lý của vi sinh vật tự dưỡng (loại chuyển hóa amoni thành nitrat) vốn đã là chủng loại có tốc độ phát triển chậm [8,10].

Khó khăn khác khi sử dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước nuôi là sản xuất theo thời vụ (vùng miền bắc), qui mô sản xuất nhỏ, chủng loại vật nuôi đa dạng ngay trong một cơ sở sản xuất.

Những đặc điểm trên đây sẽ tác động đến hiệu quả sử dụng công nghệ xử lý nước thải, dẫn đến: chi phí xây dựng và vận hành hệ thống xử lý cao, khó ổn định.

Nước thải nuôi tôm

Nước thải nuôi tôm là do nguồn tạp chất được tạo ra do dư thừa trong quá trình cho tôm ăn. Nguồn thải này chứa rất nhiều hàm lượng nitơ, photpho và một số những chất dinh dưỡng khác. Ngoài ra, Cacbonic và chất hữu cơ trong nước thải còn làm giảm oxy và tăng hàm lượng COD, BOD, Sulfite hydrogen, Amoniac và Metan. Sự lắng bùn trong nguồn nước thải và bùn ở các khu vực lân cận cũng là một vấn đề gây ảnh hưởng.

- Nước xi phông

Thải lượng hàng ngày khoảng 2% thể tích ao nuôi (chứa xác tôm, vỏ tôm lột, thức ăn dư thừa, phân tôm, xác tảo, xác vi sinh vật…). Các thông số ô nhiễm trong nước thải xi phông của ao nuôi thâm canh, siêu thâm canh có hàm lượng ô nhiễm rất cao, cụ thể như sau:

Thông số: Hàm lượng trong nước xi phông tại ao tôm khoảng 40 ngày tuổi. Quy định tại cột B, QCVN 40:2011/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

- Nước thay từ ao nuôi

Nước thải hàng ngày chiếm khoảng 20% - 50% thể tích ao nuôi. Các thông số ô nhiễm trong nước thay có hàm lượng ô nhiễm thấp hơn trong nước xi phông đáy ao, cụ thể như sau:

- Nước thải nuôi cá

Nước thải nuôi cá cũng do lượng thức ăn dư thừa cao trong khu vực nuôi trồng. Cá ăn ít hơn tôm và thường chỉ hấp thụ khoảng 17% lượng thức ăn, 83% còn lại sẽ hòa tan trong nước và phân hủy thành chất hữu cơ. Các hợp chất hữu cơ này lại khó phân hủy tạo thành những tạp chất trong nước.…

Cùng với phân cá thải ra, các hợp chất này sẽ tạo một lớp rác thải dưới đáy ao nuôi, tạo điều kiện thuận lợi cho rất nhiều vi sinh vật có hại phát triển. Bên cạnh đó, trong nước thải còn có một lượng hóa chất tồn dư như kháng sinh dùng cho cá hay thuốc sát trùng ao…

4. Lợi ích của tuần hoàn và tái sử dụng nước

- Giảm việc khai thác nước ngầm, hoặc nước biển một cách thái quá, hướng đến cách canh tác bảo vệ tài nguyên nước vốn hữu hạn

- Giảm thiểu chi phí xử lý nước thải bằng cách giảm khối lượng nước thải phải xử lý và giảm nồng độ ô nhiễm nước

- Tạo điều kiện phát triển các đơn vị nuôi trồng thuỷ hải sản ở các vùng xa nguồn nước cấp và gần thị trường tiêu thụ, qua đó tăng hiệu quả kinh tế của cả chuỗi cung ứng.

5. Các lưu ý khi tái sử dụng và tái tuần hoàn nước trong nuôi trồng thuỷ hải sản

- Nước tái sử dụng cho mỗi một mục đích có yêu cầu về chất lượng khác nhau, cần phù hợp với giống nuôi và giai đoạn phát triển của con vật.

- Tỷ lệ pha loãng nước mới – nước cũ cần phù hợp để tránh hiện tượng sốc nước mới

- Cần đảm bảo loại bỏ hết các vi khuẩn, vi rút gây bệnh

- Cần xử lý ô nhiễm các thành phần dinh dưỡng về các giới hạn không gây tác động tiêu cực lên sự phát triển của vật nuôi

Liên hệ với NGO để được tư vấn về giải pháp tái tuần hoàn nước nuôi trồng thuỷ hải sản tối ưu về chi phí. Hotline: 0969 867 924 & 0969 867 925.

Tài liệu tham khảo:

1.    TS. Nguyễn Việt Thắng, ThS. Phạm Văn Tình – Kỹ thuật sản xuất giống và nuôi tôm càng xanh thương phẩm

2.    Woolard CR, Irvine RL (1995) Treatment of hypersaline wastewater in the sequencing batch reactor. Water Res. 29:1159–1168.

3.    World Bank. (2001) World Development Indicators. Yu SM, Leung WY, Ho KM, Greenfield PF, Eckenfelder WW (2002) The impact of sea water flushing on biological nitrification-denitrification activated sludge sewage treatment process. Water Sci. Technol. 46:209–216. Purkhold U,

4.    Vredenbregt LHJ, Nielsen K, Potma AA, Kristensen GH, Sund C (1997) Fluid bed biological nitrification and denitrification in high salinity wastewater. Water Sci. Technol. 36:93–100.

5.    Dahl C, Sund C, Kristensen GH, Vredenbregt L (1997) Combined biological nitrification and denitrification of high-salinity wastewater. Water Sci. Technol. 36:345–52.

6.    Dincer AR, Kargi F (1999) Salt inhibition of nitrification and denitrification in saline wastewater. Environ. Technol. 29:1147–1153.

7.    Dincer AR, Kargi F (2001) Salt inhibition kinetics in nitrification of synthetic saline wastewater. Enzyme and Microbial Technology 28:661–665.

8.    Furumai H, Kawasaki T, Futawatari, T, Kusuda T (1988) Effects of salinity on nitrification in a tidal river. Water Sci. Technol. 20:165–174.

9.    Hunik JH, Meijer HJG, Tramper J (1993) Kinetics of Nitrobacter agilis at extreme substrate, product and salt concentrations. Appl. Microbiol. Biotechnol. 40:442 – 448.

10.    Campos JL, Mosquera-Corral A, Sánchez M, Méndez R, Lema JM (2002) Nitrification in saline wastewater with high ammonia concentration in an activated sludge unit. Water Res. 36:2555–2560.

11.    Catalan-Sakairi MAB, Wang PC, Matsumura M (1997) Nitrification performance of marine nitrifiers immobilized in polyester and macro-porous cellulose carriers. Fermentation and Bioeng. 84:563–571.

12.    Catalan-Sakairi MAB, Yasuda K, Matsumura M (1996). Nitrogen removal in seawater using nitrifying and denitrifying bacteria immobilized in porous cellulose carrier. Water Sci. Technol. 34:267–274.

13.    Clegg SL, Whitfield M (1995). A chemical model of seawater including dissolved ammonia and the stoichiometric dissociation constant of ammonia in estuarine water and seawater from −2 to 40°C. Geochimica et Cosmochimica Acta. 59:2403–2421.

14.    Timmons M.B., et al (2002). Recirculating aquaculture systems. 2nd edi. NRAC Publ. 2002

15.    Colt  J. (2006). Water quality requirement for reuse systems. Aquacultural engineering. 34:143-156.

16.    Rusten B., et al (2006). Design and operations of the Kaldnes moving bed biofilm reactors. Aquacultural engineering. 34:322-331.

17.    Drennan II D.G., et al (2006). Standardized evaluation and rating of biofilters II. Manufacturer’s and user’s perspective. Aquacultural engineering. 34:403-416.