Xử lý và tái sử dụng nước thải nuôi tôm sú

Nước thải nuôi tôm với đặc trưng nồng độ nitơ và photpho cao, có khả năng gây hiện tượng phú dưỡng hóa môi trường nước cũng như tạo môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật có hại phát triển và gây bệnh cho tôm là vấn đề khiến cho bất rất nhiều hộ nuôi tôm lo lắng. Song đối với những người nuôi tôm sú ở ĐBSCL, nước thải ao nuôi có độ mặn cao lên đến 25 – 30‰ lại càng khó khăn hơn để giải quyết. Trong khi, các công nghệ xử lý thông thường bằng cả phương pháp hóa học, vật lý, sinh học khó đem lại hiệu quả với chi phí thấp trong một môi trường nhiễm mặn như vậy.

Sơ đồ bố trí các hạng mục công trình trong hệ thống xử lý nước thải ao nuôi tôm sú công suất 200 m³/ngày đêm

Do đó, TS Lê Hữu Quỳnh Anh và các đồng nghiệp trong nhóm đi tìm một giải pháp mô hình xử lý “hai không”, đó là không dùng bất kỳ hóa chất nào và không tốn chi phí duy trì sau nhiều năm sử dụng.

Theo đó, mô hình xử lý của nhóm gồm có hồ trữ nước điều hòa, hồ sinh học, hồ đất ngập nước kiến tạo và hồ cấp nước tuần hoàn sau khi xử lý. Với cách thiết kế này, nước thải từ ao nuôi tôm sẽ được bơm qua lưới lọc thô đến hồ điều hòa rồi sau đó được bơm vào hồ sinh học để xử lý bậc một. Tại hồ sinh học, vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các thành phần ô nhiễm hữu cơ như BOD, COD, còn tảo có sẵn trong hồ sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong quá trình quang hợp và sản xuất sinh khối (hồ cũng sẽ kết hợp nuôi cá mật độ thấp để kiểm soát sự phát triển của tảo). Đồng thời, các cây trồng trên bè nổi (chiếm khoảng 20% diện tích) của hồ sinh học cũng hấp thu các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho dư thừa thông qua rễ, thân, nhánh, từ đó đem lại hiệu quả xử lý nước thải tổng thể.

Sau khi được xử lý ở hồ sinh học, nước thải sẽ được bơm vào hồ tiếp theo là hồ đất ngập nước kiến tạo để xử lý lần hai. Tại hồ này, nhóm nghiên sử dụng các vật liệu lọc như đá, cát, sỏi và trên bề mặt trồng các loại thực vật có khả năng chịu mặn cao tương tự như ở hồ sinh học để loại bỏ triệt để các chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh vật trong nước thải. Sau khi xử lý xong, nước thải đạt tiêu chuẩn sẽ được đưa vào hồ trữ nước và cấp trở lại cho ao nuôi tôm. Bên cạnh đó, sau một mùa vụ, bùn thải cũng sẽ được xử lý bằng hồ bãi lọc sinh học được xây dựng tương tự như hồ đất ngập nước kiến tạo.

Sau hai năm thử nghiệm mô hình tại HTX NTTS 30/4 ở Bạc Liêu, kết quả mà nhóm nghiên cứu thu được vô cùng khả quan: Hệ thống hoạt động ổn định, hiệu suất xử lý của toàn hệ thống đạt ở mức cao, nước thải đầu vào được xử lý hơn 80% các chất hữu cơ gây ô nhiễm như COD, BOD5 và đáp ứng các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia trong việc tái sử dụng nước cũng như xả thải. Cụ thể, COD được loại bỏ với hiệu suất trung bình khoảng 86%, với BOD5 là khoảng 84%, TN khoảng 89%, Coliform khoảng 86%… Các chỉ tiêu của nước thải sau xử lý đáp ứng các điều kiện của QCVN 01-80:2011/BNNPTNT quy định điều kiện vệ sinh thú y đối với các cơ sở NTTS thương phẩm và QCVN 10-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển.

TS Lê Hữu Quỳnh Anh cho biết, để thực hiện mô hình này thì việc đầu tư ban đầu về hồ đất ngập nước kiến tạo là hơi cao do cần phải lót bạt và sử dụng vật liệu lọc như đất, đá, cát. Nhưng, so với việc dùng chế phẩm sinh học hay một hệ thống bằng công nghệ phải bảo dưỡng định kỳ, mô hình xử lý này một khi đã xây dựng rồi thì sẽ có thể sử dụng được trong thời gian dài từ 5 – 10 năm, thỉnh thoảng chỉ cần thêm đất ở phía trên để trồng cây và thu hoạch, gần như không tốn chi phí duy trì nào.

Được biết, nhóm nghiên cứu sẽ thiết kế, lắp đặt hệ thông quan trắc và phân tích chất lượng nước thải ao nuôi tôm theo công nghệ của CHLB Đức, nhằm thực hiện các nghiên cứu tại khu vực thí điểm; đồng thời, có thể phục vụ các địa phương lân cận. Hệ thống phân tích tại chỗ này giúp cho người dân có thể theo dõi chất lượng nước ao tôm một cách chính xác nhất thay cho các phương pháp truyền thống như đánh giá mùi, độ đục và từ đó có thể phát hiện các vấn đề để có giải pháp xử lý kịp thời.