Thiết kế hệ thống xử lý nước thải trong hệ thống trang trại nuôi tôm

Bài viết này sẽ đưa ra giải pháp để quản lý và xử lý nước thải từ hệ thống ao nuôi tôm thâm canh, đảm bảo nguồn nước sau khi đi qua hệ thống sẽ hoàn toàn tái sử dụng lại cho hệ thống ao nuôi hoặc đảm bảo an toàn môi trường cũng như dịch bệnh trước khi xả thải ra bên ngoài.

Sơ đồ xử lý nước thải trong trang trại nuôi tôm

Hệ thống xử lý sẽ loại bỏ các chất thải rắn (bùn, phân tôm, thức ăn thừa, xác tảo), các chất lơ lửng, hàm lượng hữu cơ, các loại khí độc và các mầm bệnh có trong nước thải.

1.Hệ thống lọc nước thải

1.1. Hệ thống bể lọc:

Nước thải sau khi xi phông từ ao nuôi ra ngoài sẽ được bơm trực tiếp từ hố xi phông vào Bể lọc các chất lơ lửng và các chất thải rắn. Bể này có thể xây bằng xi măng, bình composite hoặc có thể dùng container cũ. Bể được thiết kế 3 ngăn, trong đó 2 ngăn ở 2 bên chứa cát sỏi, bên trên được phủ vải địa kỹ thuật, lưới lọc có mắt lưới <150 µm (hoặc vật liệu có thể thấm nước qua) ngăn bùn thải và các chất rắn lơ lửng bên trên và có thể dễ dàng lấy ra sau khi nước đã thấm hết. Nước từ 2 ngăn này sẽ thấm qua lớp cát sỏi để xuống đáy và thấm theo chiều ngang vào ngăn giữa. Ngăn giữa không đổ cát sỏi. Cả 3 ngăn đều có lỗ cho nước chảy ra ngoài (Trên sơ đồ được đánh dấu số 4 và chi tiết thiết kế đánh dấu số 8). Chât thải gom được sẽ được lấy ra mỗi ngày, phơi khô, đem ủ và dùng để làm phân hữu cơ.

1.2. Ao nuôi cá rô phi 1.

Nước từ Bể lọc đi xuống ao xử lý 1 nuôi cá rô phi (hoặc các loài cá khác sử dụng phù du và mùn bã hữu cơ). Tại ao này, các chất hữu cơ, dinh dưỡng hòa tan, các loại khí độc sẽ cung cấp cho tảo và hệ vi sinh trong ao phát triển (có thể bổ sung vi sinh xuống ao kèm quạt nước này giúp quá trình phân hủy được nhanh hơn). Cá rô phi ngoài sử dụng tảo làm thức ăn còn có tác dụng giúp cân bằng hệ vi sinh trong ao, kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn mang mầm bệnh EMS Vibrio parahaemolyticus (Loc Tran và cộng sự, 2014). Tại ao này, các chất rắn lơ lửng tiếp tục được lắng thêm một lần nữa.

1.3. Ao nuôi cá rô phi 2

Nước từ ao cá rô phi 1 tiếp tục được chảy qua cống tràn bề mặt sang ao nuôi rô phi thứ 2. Cũng tương tự, ao này tiếp tục có tác dụng xử lý các yếu tố trên thêm một lần nữa. Tại ao này, hàm lượng dinh dưỡng và các chất rắn, lơ lửng đã giảm đi rất nhiều.

1.4. Ao cỏ rong

Khâu cuối cùng là nước từ ao cá rô phi thứ 2 đi qua cống tràn bề mặt để sang ao cỏ rong. Ao này để thảm thực vật như các loại cỏ, rong phát triển. Tại đây, cây cỏ và hệ vi sinh hấp thụ các chất dinh dưỡng, ngăn lại tất cả các chất rắn, lơ lửng và hạn chế tảo. Nước sau khi đi qua ao này sẽ trong và sạch.

2. Hiệu quả của hệ thống

Tùy theo diện tích ao nuôi và mật độ nuôi, hệ thống xử lý chất thải thiết kế chiếm khoảng 10-15% tổng diện tích mặt nước.

- Hệ thống lọc các chất rắn và lơ lửng trong nước: lọc các chất rắn và lơ lửng kích thước >100 µm (theo kích thước mắt lưới lọc)

- Hệ thống ao nuôi cá rô phi: lắng các chất rắn và lơ lửng có kích thước <100 µm (Suchat Leungprasert, 2010)

- Hệ thống ao thực vật: giảm thiểu 86%–98% với NH4–N, >99% với NO2–N, 82%–99% với NO3–N, và 95%–98% đối với hợp chất Nitrogen vô cơ tổng số TIN (Theo Lin at al, 2002)

Để kiểm tra chất lượng nước đã đảm bảo cho tái sử dụng hoặc thải ra ngoài, chúng ta đo nồng độ các khí hòa trong nước sẽ xác định được chất lượng nước.

- Nồng độ thấp các khí hòa tan NH3/NH4, NO2

- pH: từ 7- 8.2 và giao động ít giữa sáng và chiều

- Nồng độ O2 cao hơn 5 và không dao động nhiều sáng sớm và chiều

- Có thể gửi mẫu nước xác định nồng độ Vibrio tổng số, nhỏ hơn 10^3là đạt yêu cầu

- Việc tái sử dụng nguồn nước sẽ ngăn chặn được mầm bệnh xam nhập từ bên ngoài vào trong hệ thống

Chú ý: Trường hợp ao tôm bị bệnh chết, chúng ta xử lý diệt mầm bệnh tại ao nuôi và đợi đến khi chất xử lý được trung hòa mới bơm sang hệ thống xử lý nước thải. Tùy theo quy mô trang trại, trang trại nhỏ, ít chất thải thì chỉ cần một (01) ao cá rô phi cũng đạt hiệu quả xử lý.