Nuôi tôm, cá, các loại thủy sản là một trong những ngành công nghiệp không phải mới mẻ ở Việt Nam, tuy nhiên vấn đề vệ sinh, xử lý nguồn nước sau khi thu hoạch không phải đơn vị nào cũng làm tốt và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật để chuẩn bị cho đợt nuôi trồng sau, việc xử lý nước thải ao nuôi cá, tôm, thủy hải sản cũng quan trọng như quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp, bạn không thể bỏ qua. Hầu hết người nuôi hiện nay vẫn cấp nước trực tiếp vào ao nuôi cá, tôm, thủy hải sản và chỉ sử dụng màng lọc thô ngăn tạp chất, việc này tiềm ẩn nhiều rủi ro cao gây ảnh hưởng đến các loại vật nuôi nếu nguồn nước cấp không tốt. Chính vì vậy mà các nhà khoa học đã nghiên cứu ra biện pháp, quy trình xử lý nước thải ao nuôi cá, thủy sản hiệu quả và triệt để, nhằm giúp giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.
Các biện pháp xử lý nước thải ao nuôi cá, thủy sản thường được ứng dụng như biện pháp vật lý (lắng, lọc, siphon, sử dụng tia cực tím,…), phương pháp hóa học (xử lý bằng phương pháp Purolite tốc độ cao, sử dụng ozon, các biện pháp kết tủa, kết bông,..) và biện pháp sinh học (sử dụng các loại chế phẩm sinh học – probiotics, tận dụng bùn thải và nước thải cho sản xuất nông nghiệp, xử lý bằng phương pháp hiếu khí, kỵ khí, xử lý bằng hệ thực vật như dùng tảo, thực vật thượng đẳng thủy sinh sống trôi nổi, hay các biện pháp hồ sinh học, hồ sục khí,…)
Sau đây chúng ta sẽ đi sâu vào nghiên cứu các phương pháp xử lý nước thải ao nuôi tôm, cá, thủy hải sản đúng tiêu chuẩn.
Biện pháp xử lý vật lý – cơ học
Phương pháp này giúp loại bỏ các loại tạp chất không hòa tan, bao gồm các chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải. Biện pháp này thường ứng dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý và nguyên vật liệu được dùng trong biện pháp này là vật chắn, sử dụng hệ thống lắng và hệ thống lọc cơ học.
- Sử dụng vật chắn: đây là quy trình đầu trong biện pháp xử lý cơ học, giúp loại bỏ các loại vật chất hữu cơ thô, rắn, tại đây các vật chất rắn sẽ được giữ lại.
- Sử dụng hệ thống lắng: quy trình này giúp tách các vật chất lơ lửng, nguyên tắc của quá trình này là dựa trên sự khác nhau về trọng lượng của các hạt vật chất lơ lửng. Quy trình này giúp loại bỏ được từ 90 – 99% những chất cặn lơ lửng trong nước.
- Sử dụng hệ thống lọc: quy trình này giúp loại bỏ các chất cặn lơ lửng còn sót lại sau quá trình sử dụng hệ thống lắng, đồng thời loại bỏ các chất hữu cơ nhỏ trong giai đoạn phân hủy. Hệ thống này ít được quan tâm sử dụng trong nuôi tôm sú thương phẩm ở quy mô sản xuất lớn.
Phương pháp xử lý hóa lý
Phương pháp này sử dụng cơ chế về hóa lý, có nghĩa là sử dụng chất phản ứng với các chất bẩn có trong nước thải, làm cho các chất cặn bẩn này bị lắng đọng lại, hoặc hòa tan thành chất không độc hại.
Biện pháp này dựa trên cơ chế kết tủa của từng loại chất thải, quá trình hấp thụ, keo tụ, tách ly, trao đổi ion, bay hơi hoặc cô đặc để loại bỏ các chất vô cơ, hoặc hữu cơ có trong nước thải. Các chất thải sau khi kết tủa, keo tụ thì sẽ được máy bơm chìm nước thải hút và đẩy ra ngoài.
Trong nuôi tôm, quy trình hóa lý ít được áp dụng. Vì quy trình này thường dùng để làm sạch các chất hòa tan nhưng ít bị phân hủy sau khi xử lý cơ học hoặc sinh học.
Phương pháp xử lý hóa học
Phương pháp này sử dụng một số hóa chất đưa vào môi trường nước thải, các loại chất hóa học này sẽ tham gia vào quá trình oxy hóa khử vật chất ô nhiễm hoặc trung hòa tạo chất kết tủa, hoặc tham gia vào cơ chế phân hủy.
Biện pháp oxy hóa khử thường được ứng dụng rất nhiều, vì các chất hóa học có khả năng oxy hóa rất phổ biến trên thị trường. Trong quá trình oxy hóa khử, các chất thải gây ô nhiễm sẽ được chuyển thành các chất ít ô nhiễm hơn và tách ra khỏi nước.
Mặc dù vậy, quá trình này thường tốn một lượng lớn hóa chất và khó định lượng liều lượng sử dụng, và không phù hợp với xu hướng phát triển ứng dụng công nghệ xanh trong tương lai, bởi các chất hóa học sẽ còn tồn dư trong bể nuôi thủy hải sản, điều này sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng vật nuôi. Chính vì vậy mà ta chỉ sử dụng phương pháp này trong trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bên trong bể nuôi trồng không thể xử lý bằng các phương pháp khác.
Một trong những phương pháp xử lý hóa học hiện nay được đánh giá cao và áp dụng nhiều chính là phương pháp Purolite tốc độ cao trong xử lý nước thải thủy sản. Phương pháp xử lý cao phân tử giúp xử lý và loại bỏ các chất ô nhiễm lơ lửng hoặc hòa tan trong nước sau khi được xử lý bằng các hóa chất, sẽ lắng xuống đáy và được loại ra ngoài bằng việc dùng máy bơm chìm Tsurumi.
Ngoài ra, còn có phương pháp đào đào một mương đất và một hố thu gom bùn thải, chiều dài mương dẫn lớn hơn 12 mét và được lót bạt hoặc nylon. Các loại hóa chất dùng cho xử lý nước thỉa được bố trí theo hệ thống mương dẫn, nước từ ao nuôi được bơm lên mương dẫn đi qua các loại hóa chất được bố trí. Sau thời gian khoảng 5 phút, các chất cặn bẩn gây ô nhiễm sẽ lắng xuống đáy và đi qua hố thu bùn. Nước thải đã được xử lý sẽ theo mương dẫn trở lại vào ao đang xử lý, cứ như vậy liên tục đến khi nước trong ao nuôi trong trở lại.
Sau khi xử lý nước thải ao nuôi cá, tôm, thủy hải sản, bạn cần đo lại độ PH trong nước, trung bình nước sau xử lý có độ pH ~ 7.3, hàm lượng TSS~ 15 mg/L, BOD5 ~ 7 mg/L, NH3 ~ 0.15 mg/L, tổng lân (TP) ~ 0.13 mg/L. Theo kết quả kiểm tra của Trung tâm ứng dụng và chuyển giao khoa học công nghệ An Giang cho thấy, nước thải sau khi xử lý sẽ đạt yêu cầu cơ bản của nước loại A theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:2005.
Ngoài việc sử dụng các chất hóa học, thì phương pháp sử dụng khí ozon để lọc và xử lý nước thải ao nuôi cá cũng được ứng dụng rất nhiều, phương pháp này đã có từ cách đây hơn 100 năm (ứng dụng lần đầu vào năm 1893 tại Oudshoorn, Hà Lan). Do ozon là chất oxy hóa vô cùng mạnh, chính vì vậy mà được ứng dụng vào quy trình xử lý nước thải ao nuôi cá, tôm, thủy hải sản, giúp làm sạch nước, oxy hóa nitrit và các hợp chất hữu cơ hòa tan khó phân hủy, cũng như loại bỏ được các chất cặn, rắn. Tuy nhiên, xử lý bằng ozon cũng có những mặt hạn chế đó là không nên sử dụng cho các loại nước lợ, mặn, theo như khuyến cáo của các nhà khoa học thì khi ứng dụng ozon vào xử lý các loại nước lợ, nước mặn sẽ làm sản sinh ra các chất độc hại, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của các loài thủy hải sản.
Phương pháp xử lý sinh học
Phương pháp này lợi dụng khả năng sống và hoạt động của các loại vi sinh vật có trong nước để phân hủy các chất gây ô nhiễm, cặn bẩn dạng hữu cơ có trong nguồn nước thải. Các vi sinh vật này sử dụng một số hợp chất hữu cơ, chất khoáng và muối dinh dưỡng làm thức ăn và tạo ra năng lượng cho chúng phát triển.
Biện pháp này giúp loại bỏ được các chat hữu cơ hòa tan hoặc chất phân tán nhỏ, keo, hợp chất lắng tụ trên nền đáy, sản phẩm cuối cùng của phương pháp sinh học chính là khí CO2, nước, nito, ion sulfat,… Quá trình nuôi vi sinh vật này, bạn cần sử dụng đến giá thể vi sinh, và máy thổi khí oxy để tạo oxy cho vi sinh vật phát triển.
Tùy vào loại vi khuẩn, tính chất hoạt động của vi khuẩn mạnh hay yếu mà quá trình sinh học sẽ xảy ra trong điều kiện hiếu khí, kỵ khí, hoặc tự nhiên.
- Quá trình sinh học hiếu khí: đây là quá trình giúp phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, trong điều kiện có oxy giúp nuôi vi sinh vật.
- Quá trình sinh học kỵ khí: là quá trình phân hủy chất hữu cơ và vô cơ trong điều kiện môi trường không có oxy.
- Quá trình sinh học tự nhiên: là phương pháp kết hợp giữa quá trình hóa lý và sinh hóa xảy ra tự nhiên trong đất và nước bởi sự hiện điện của oxy hòa tan và động thực vật trong đất và nước. Đây được xem là phương pháp làm sạch tự nhiên, rất thân thiện với môi trường.
Một số phương pháp xử lý nước thải ao cá, tôm, thủy sản
Sử dụng chế phẩm sinh học
Trong lĩnh vực xử lý nước thải thì vi sinh vật nói chung và vi khuẩn nói riêng đóng một vai trò hết sức quan trọng, tham gia vào việc phân hủy vật chất như các chất hữu cơ, chuyển đổi các hợp chất vô cơ từ dạng này sang dạng khác. Mặc dù hệ vi sinh vật tồn tại tự nhiên trong các thủy vực, chúng không thể phân hủy nhanh chóng một lượng lớn các chất thải dinh dưỡng dư thừa từ các ao nuôi tôm thâm canh.
Do đó, việc đưa các vi sinh vật có lợi như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men vào trong ao nuôi nhằm phân giải lượng lớn thức ăn dư thừa cũng như các chất thải trong ao nuôi đã và đang được nhiều nhà nghiên cứu cũng như các cơ sở nuôi quan tâm. Trong thực tế, có rất nhiều các chế phẩm sinh học đã và đang được sử dụng trong nuôi tôm nước lợ ở Việt Nam (Bộ NN&PTNT, 2013).
Sử dụng công nghệ Biofloc (BFT)
Công nghệ biofloc được Giáo sư Yoram Avnimelech khởi xướng ở Israel và do Robins McIntosh thực hiện đầu tiên trong nuôi tôm thương phẩm ở Belize, Indonesia.
Hệ thống biofloc được phát triển để nâng cao khả năng kiểm soát môi trường trong nuôi trồng thủy sản. Thông thường, nuôi tôm với mật độ cao cần phải có một hệ thống xử lý chất thải. Hệ thống biofloc cho phép các chất thải hữu cơ và quần thể vi sinh vật tồn tại trong ao nuôi. Thông qua quá trình xáo trộn nước và sụt khí để duy trì sự hiện diện của các hạt floc, chất lượng nước được đảm bảo.
Công nghệ BFT là giải pháp giải quyết 2 vấn đề:
(1) Loại bỏ các chất dinh dưỡng chuyển hóa vào sinh khối vi khuẩn dị dưỡng xử lý nước ao nuôi.
(2) Sử dụng Biofloc làm thức ăn bổ sung tại chỗ cho đối tượng nuôi. Do đó, BFT làm giảm chi phí thức ăn và được coi là giải pháp để phát triển bền vững ngành nuôi trồng thủy sản quy mô công nghiệp. Chất lượng dinh dưỡng của biofloc rất tốt cho tôm cá nuôi, nhưng chúng rất biến động. Hàm lượng protein khô trong biofloc chiếm khoảng 25-50%, phần lớn nằm trong khoảng 30-45%. Chất béo chiếm từ 0.5-15%, thông thường nằm trong khoảng 1-5%. Chất lượng dinh dưỡng của biofloc khô rất tốt, nhiều thử nghiệm cho thấy có thể thay thế đến 30% protein trong thức ăn tôm (Triệu Tuấn, 2017).
Nuôi kết hợp với các loại hải sản khác
Việc sử dụng một số loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ, rong biển, một số loài cá có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa từ các ao nuôi tôm thâm canh đã và đang được chú ý ở nhiều nơi trên thế giới bởi kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy phương pháp này rất hiệu quả trong việc cải thiện môi trường ao nuôi.
Các nghiên cứu sử dụng các loài hai mảnh vỏ như sò đá Sydney (Saccotrea commercialis), vọp (Geloina coaxans) và hàu (Crassostrea sp.) cho thấy có khả năng làm giảm đáng kể hàm lượng TSS, mùn bã hữu cơ, TN, TP, chlorophyll-a, vi khuẩn tổng số trong nước thải từ các ao nuôi tôm thâm canh.
Những nghiên cứu về sử dụng rong biển để hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa trong nước thải của các ao nuôi tôm cũng cho thấy các loài rong biển như Ulva austrialis, Gracilaria arcuata có khả năng dùng để xử lý nước thải từ các ao nuôi tôm.
Việc sử dụng một số loài cá như cá đối (Mugil cephalus), cá rô phi (Oreochromis niloticus), cá dìa (Siganus lineatus) để hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa trong nước thải của các ao nuôi tôm cũng được nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy các loài cá này có khả năng sinh trưởng trong môi trường nước thải từ các ao nuôi tôm, hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa tạo nên các sản phẩm phụ cho trang trại
Tóm lại, tùy theo từng mô hình nuôi và điều kiện cụ thể người nuôi thủy sản có thể cân nhắc lựa chọn biện pháp phù hợp để xử lý chất thải trogn nuôi trồng thủy sản.
