1. Trang Chủ
  2. Môi trường
  3. Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải khép kín dùng cho nuôi cá tra theo quy mô hộ gia đình tại tỉnh An Giang

Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải khép kín dùng cho nuôi cá tra theo quy mô hộ gia đình tại tỉnh An Giang

Nghiên cứu tập trung vào 2 mục tiêu chính: (1) đánh giá chất lượng nước ao nuôi cá tra thâm canh và mức độ ô nhiễm do hiện trạng xả nước thải từ ao nuôi cá tra ra sông, kênh rạch tại địa phương, (2) lập mô hình xử lý nước bằng phương pháp nuôi sinh khối Moina (trứng nước) kết hợp lọc sinh học bằng lục bình và so sánh nước thải được xử lý bằng chế phẩm sinh học và tìm ra phương pháp xử lý tối ưu nhất. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU

Thể loại Tài liệu miễn phí Môi trường

Số trang 7

Ngày tạo 4/6/2023 2:35:02 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.87 M

Tên tệp

Tải Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải khép kín dùng ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHÉP KÍN DÙNG CHO NUÔI CÁ TRA THEO QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI TỈNH AN GIANG Nguyễn Thùy Dung* Trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: thuydungnguyen.hutech@gmail.com TÓM TẮT Ô nhiễm chất dinh dưỡng từ hoạt động nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là hoạt động nuôi cá trá tại tỉnh An Giang nói riêng và đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói chung đang gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước và sinh hoạt của người dân tại vùng nuôi. Từ những thực tế trên, việc nghiên cứu một mô hình nuôi khép kín với những nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền là điều rất cần thiết. Nghiên cứu tập trung vào 2 mục tiêu chính: (1) đánh giá chất lượng nước ao nuôi cá tra thâm canh và mức độ ô nhiễm do hiện trạng xả nước thải từ ao nuôi cá tra ra sông, kênh rạch tại địa phương, (2) lập mô hình xử lý nước bằng phương pháp nuôi sinh khối Moina (trứng nước) kết hợp lọc sinh học bằng lục bình và so sánh nước thải được xử lý bằng chế phẩm sinh học và tìm ra phương pháp xử lý tối ưu nhất. Đây là cơ sở để triển khai và áp dụng thực tế mô hình ao nuôi cá tra thâm canh với mô hình xử lý nước khép kín ở đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh khác có điều kiện nuôi cá tra tương tự. Từ khóa: Xử lý nước thải, nuôi cá tra thâm canh, lọc sinh học, sinh khối moina, lục bình. STUDY ON THE CLOSED WASTERWATER TREATMENT MODEL BASED ON FAMILY SIZE IN AN GIANG PROVINCE Nguyen Thuy Dung* Ho Chi Minh City University of Technology, HUTECH * Corresponding authour: thuydungnguyen.hutech@gmail.com ABSTRACT The nutrient pollution from aquaculture activities, especially the pangasius farming in An Giang province in particular and the Mekong River Delta in general are seriously affecting the aquatic environment. Activity of people in farming areas. From these facts, it is very necessary to study a closed farming model with available, inexpensive materials. The study focused on two main objectives: (1) assessing the quality of intensive Pangasius pond water and the level of pollution caused by the discharge of wastewater from catfish ponds into local rivers and canals; 2) Water treatment modeling using Moina biomass (water egg) combines biofilter with water hyacinth and compares wastewater treated with bio-product and find the optimal treatment method. . This is the basis for implementing and applying the model of intensive Pangasius pond with closed water treatment model in Cuu Long river delta and other provinces with similar Pangasius conditions. Keywords: Waste water treatment, intensive catfish farming, biological filtration, moina biomass, water hyacinth. TỒNG QUAN ngừng phát triển, mà nguồn thủy sản trong tự Tình trạng khai thác tài nguyên nước quá nhiên thì không đủ để đáp ứng cho nhu cầu mức, nguồn lợi thủy sản trong tự nhiên và sử đó. Chính vì thế, hoạt động nuôi trồng thủy dụng các phương pháp đánh bắt mang tính sản chính là nguồn cung cấp thực phẩm cho hủy diệt, không bền vững, làm cho nguồn lợi tương lai. Ngoài ra, nuôi trồng thủy sản còn thủy sản trên thế giới ngày càng suy giảm và đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh có xu hướng cạn kiệt, đặc biệt một số loài hải tế - xã hội của quốc gia và tạo sinh kế cho sản có giá trị kinh tế cao đã hoàn toàn biến hàng triệu lao động ở địa phương. mất trong những năm gần đây. Mặt khác, Với hệ thống kênh rạch chằng chịt với hơn nhu cầu về thực phẩm thủy sản trên toàn cầu khoảng 600.000 ha diện tích nước mặt, vẫn tiếp tục gia tăng do dân số thế giới không ĐBSCL là khu vực hoạt động nuôi thủy sản 535
  2. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học sôi động, đặc biệt là nuôi tôm càng xanh, cá pháp xử lý kịp thời sẽ dẫn hết hậu quả tra, basa, vồ đém, hú, cá rô đồng… trong đó, nghiêm trọng cho môi trường nuôi cá và cả cá tra được xem là mặt hàng chủ lực cho xuất môi trường nước tại vùng ĐBSCL. Vì vậy, khẩu thủy sản hàng đầu của ĐBSCL và cả bên cạnh phát triển nghề nuôi cá tra, việc giải nước. Nghề nuôi cá tra được bắt đầu từ quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nuôi rất những năm cuối thập niên 90. Do thổ nhưỡng cần thiết cho việc phát triển nền nông nghiệp thuận lợi kèm theo đặc tính dễ nuôi, tại Châu bền vững trong tương lai. Đốc trong 7 năm từ 1998 đến 2004 đã hình Từ những thực tế như trên, việc lựa chọn một thành hơn 3.000 bè nuôi cá tra. Đến năm phương pháp xử lý nước thải với chi phí 2006, số bè tăng vọt lên 4.600 chiếc. thấp, phù hợp cho các hộ gia đình là điều rất Theo ước tính cứ sản xuất ra 1kg cá tra thì cần thiết. Vì vậy, việc tiến hành thực hiện đề thải ra môi trường 25,2 g nitơ và 12,6 g tài “Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải photpho. Theo quy hoạch phát triển đến năm khép kín dùng cho nuôi cá tra theo qui mô hộ 2020 sản lượng cá tra nuôi tại ĐBSCL sẽ là gia đình tài tỉnh An Giang” . Nhằm đảm bảo 1.850.000 tấn thì lượng chất thải tương ứng lượng chất thải được xử lý theo đúng QCVN, là 2.368.000 tấn hữu cơ, trong đó có 93.240 góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tấn nitơ; 19.536 tấn photpho và 651.200 tấn xung quanh, đảm bảo mỹ quan môi trường. BOD. Với lượng thải trên nếu không có giải Hình 1. Vị trí địa lí tỉnh An Giang VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP đỉnh lá khoảng 7 – 10cm, số lá trên mỗi cây Vật liệu khoảng 3 – 4 lá. Chọn 4 cây không bị sâu Cá tra: Cá tra giống 10g/con được mua từ trại bệnh, loại bỏ phần lá hư, sau đó chuyển vào cá giống và thả vào ao nuôi thí nghiệm với bể kính ương dưỡng 1 tuần trước khi đưa vào mật độ 40 con/m2. Cá được cho ăn bằng thức mô hình. ăn viên công nghiệp 2 lần/ ngày theo nhu cầu - Chế phẩm sinh học: Vi sinh xử lý nước thải của cá. Cá đều cỡ, không xây xát, dị hình, là quần thể vi sinh được nuôi cấy dạng lỏng được chọn lựa cẩn thận trước khi cho vào mô có hoạt tính cao, được thiết kế chuyên biệt hình thí nghiệm. cho tất cả hệ thống nước thải công nghiệp và Trứng nước: Trứng nước được mua từ hộ đô thị. Vi sinh chứa hỗn hợp 12 chủng vi nuôi Trần Công Lĩnh tại địa phương, 50g sinh chọn lọc, với mật độ 387/450 triệu vi (mật độ 20 ct/lít). sinh/ml Lục bình: Thu thập từ kênh Mương Khai - Chuẩn bị mẫu nước nghiên cứu: Nước được Lấp, chọn cây con, chiều dài từ cuốn lá đến bơm trực tiếp từ ao nuôi cá tra thâm canh 4 536
  3. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học tháng nuôi của hộ dân bên cạnh. Nước được thực hiện song song. trộn đều, phân tích các chỉ tiêu hóa, lý trước Thí nghiệm 1: Mô hình nuôi cá tra khép kín khi được bổ trí vào ao nuôi thí nghiệm. bằng phương pháp nuôi trứng nước kết hợp lục bình để xử lý nước thải. - Mục đích của thí nghiệm là tìm hiểu khả năng xử lý nước thải từ ao nuôi cá bằng cách dùng nước thải ao cá tra để nuôi trứng nước, sau đó lọc sinh học bằng lục bình là tuần hoàn lại ao nuôi, theo dõi các chỉ tiêu của nước qua các bậc xử lý và tình trạng sống sót của cá trong mô hình. - Mô hình bao gồm 4 ao: 1ao nuôi cá, 1ao nuôi trứng nước, 1ao thả lục bình và 1 ngăn dự phòng. Hình 2. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu bao gồm 2 nghiệm thức được Hình 3. Cấu tạo chi tiết mô hình 1 Hình 4. Bố trí mô hình 1 trên thực tế Thí nghiệm 2: Dùng chế phẩm sinh học để khuyến khích ứng dụng xử lý theo hướng xử lý nước thải từ ao nuôi cá. sinh học vào thực tiễn cho xử lý nước thải cá - Mục đích của thí nghiệm là so sánh hiệu tra thâm canh một cách hiệu quả nhất. quả xử lý nước thải giữa hệ thống khép kín Khác với thí nghiệm 1, ở thí nghiệm này ta và chế phẩm sinh học. Từ đó làm cơ sở chỉ cần 1 ngăn, sau đó dùng nước thải từ 537
  4. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học ngăn 1 nuôi cá trong mô hình khép kín, phẩm sinh học để xử lý. chuyển qua ngăn thí nghiệm và dùng chế Hình 5. Cấu tạo chi tiết mô hình 2 Đáng giá chất lượng nước thải tại ao nuôi cá tra thâm canh các hộ nuôi tại địa phương Sau khi phân tích hàm lượng của 8 chỉ tiêu lần TCCP, hộ 2 gấp 4.6 lần và cuối cùng hộ 3 và so sánh với QCVN 02- ô nhiễm cao nhất gấp 86 lần so với TCCP. 20:2016/BNNPTNT có thể thấy ngoại trừ 3 Với lượng ô nhiễm trên nếu thải ra môi chỉ tiêu T-N, T-P và Coliforms thì các chỉ trường sẽ gây ô nhiễm lây lan với các nguồn tiêu còn lại đều nằm trong TCCP, tuy nhiên tiếp nhận khác, ảnh hưởng đến chất lượng ta có thể thấy nồng độ các chỉ tiêu vẫn cao. nước tại các vùng lân cận và có thể mang Tuy nhiên nếu so các chỉ tiêu với QCVN theo bệnh dịch từ các ao nuôi ra môi trường 40:2011/BTNMT về tiêu chuẩn thải công bên ngoài. Do đó cần phải có biện pháp xử lý nghiệp thì hầu hết các chỉ tiêu đều vượt khỏi nước thải ao nuôi cá tra thâm canh trước khi TCCP xả thải. Đặc biệt nồng độ Coliforms thải ra môi trường bên ngoài là điều cần thiết vượt xa TCCP theo QCVN 02- và cấp bách với hiện trạng diện tích ao nuôi 20:2016/BNNPTNT lần lượt là: hộ 1 gấp 18 ngày càng tăng cao. Bảng 1. Kết quả phân tích mẫu nước thải tại các hộ nuôi KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC TẠI CÁC HỘ NUÔI QCVN 02- Chỉ tiêu HỘ 1 HỘ 2 HỘ 3 20:2014/BNNPTNT pH 7.2 7.18 8.85 5–9 TSS 52 60 84 100 COD 78 65 52 150 0 BOD5 (20 C) 50 42 34 50 Amoni 10.9 12.6 0 5 Tổng P 13.7 16.8 0 4 Tổng N 7.13 6.5 0.406 20 4 4 5 Coliforms 9*10 2.3*10 4.3*10 5*103 538
  5. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN sử dụng thực vật phù du, mùn bã hữu cơ làm So sánh hiệu quả xử lý nước thải của 2 mô thức ăn nên hạn chế sự phân hủy thực vật hình phù du chết, mùn bã hữu cơ giải phóng 1 Ở mô hình 1, bậc xử lý đầu tiên là dùng nước lượng lớn T-P và T-N vào môi trường. Bên thải để nuôi trứng nước, giai đoạn này trứng cạnh đó T-P cũng mất đi vào bùn đất. Ở giai nước dùng dưỡng chất trong nước thải ao đoạn lọc bằng lục bình, lượng sinh khối của nuôi cá để phát triển sinh khối. Cụ thể ở chỉ lục bình cũng tăng tỉ lệ theo hàm lượng chất tiêu COD, BOD5, ở ngày thứ 15 đã giảm so thải giảm so với ban đầu. Do đặc tính từ bộ với hàm lượng ban đầu là do sinh khối trứng rễ của lục bình, bộ rễ lớn với nhiều rễ nhỏ nước tăng làm giảm mùn bả hữu cơ, vi tảo có mọc xung quanh có khả năng hấp thụ đạm và trong nước. kim loại nặng cao, là nơi cư trú của các loài Ngoài ra hàm lượng tổng lân và tổng đạm sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ độc biến động ở giai đoạn này là do trứng nước hại trong nguồn nước ô nhiễm. a) BOD5 b) Tổng lân c) Tổng coliforms Hình 7. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu nước thải ở mô hình 1 Ở mô hình 2, khi sử dụng chế phẩm sinh học, Tuy nhiên, chất lượng nước của cả 2 mô hình thời gian thí nghiệm ít đi 2 ngày, nhưng chất đều đạt TCCP của QCVN 02-20: 2014/ lượng nước đầu ra vẫn tốt. Từ bảng có thể BNNPTNT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về thấy ở các chỉ tiêu TSS, COD và tổng lân, cơ sở nuôi cá tra), QCVN 40:2011/BTNMT hàm lượng các chỉ tiêu giảm nhiều hơn so cột A (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước với mô hình 1. Tuy nhiên ở các chỉ tiêu thải công nghiệp) ngoại trừ chỉ tiêu BOD5, tổng đạm, Coliforms thì chế phẩm Coliforms tuy đã giảm đáng kể nhưng vẫn sinh học chưa xử lý tốt bằng mô hình nuôi còn khá cao so với TCCP. trứng nước kết hợp lọc bằng lục bình. Bảng 2. So sánh sự khác biệt về hiệu quả làm giảm các chỉ tiêu nước thải tốt nhất giữa mô hình 1 và mô hình 2 CHỈ TIÊU Trước xử lý Mô hình 1 Mô hình 2 TSS 64.67 32.33 26.33 COD 100.67 42 38.33 BOD5 64.67 27.33 28 Amoni 3.94 0 0 Tổng lân 7.68 0.69 0.64 Tổng đạm 5.16 1.02 1.09 Coliforms 11.43*105 1.65*105 1.98*105 539
  6. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học a) Mô hình 1 b) Mô hình 2 Hình 8. Sự thay đổi của nước thải qua từng bậc xử lý của 2 thí nghiệm So sánh hiệu quả kinh tế của 2 mô hình (lục bình tươi) Mô hình 1: Kết quả được tính dựa trên hộ Bán được 500.000 đ/tấn × 8 tấn = 9 triệu nuôi dùng ao nuôi trứng nước và thả lục bình đồng. Trừ hết các chi phí thuê nhân công ta có diện tích 3000 m2. Mỗi vụ trứng nước thu được khoảng 5 triệu đồng/tháng. Kết hợp thường duy trì 15 ngày ố tiền mà hộ nuôi mỗi tháng từ 2 ao nuôi, ta thu được khoảng thu hoạch 1 tháng khoảng tầm 15 - 30 triệu 35 triệu đồng. nếu trứng nở nhiều kèm theo nắng tốt, và thu Mô hình 2: Để xử lý 1 ao nuôi với diện tích nhập ít nhất là khoảng 5 triệu/ 1 tháng ( giá 3000 m2 cần chi khoảng 152 triệu đồng. Chi tiền được tham khảo ở các hộ nuôi tại địa phí khá cao so với thí nghiệm 1. phương). Sau mỗi 15 ngày lượng lục bình sẽ Với phương pháp nuôi trứng nước kết hợp tự nhân đôi do hấp thu các chất dinh dưỡng lọc bằng lục bình, không chỉ giúp ta xử lý từ quá trình lọc. Trung bình với 1000 m2 sẽ nước thải từ ao nuôi cá tra thâm canh, còn cho ra 6 tấn lục bình tươi. Khi đó có thể thu đem lại nguồn lợi kinh tế cao cho người nông hoạch lục bình và bán cho các khu làm đồ dân. thủ công mỹ nghệ. 3000 m2 × 6 tấn = 18 tấn Hình 9. Sinh khối Moina (trứng nước) và lục bình thu được ở thí nghiệm 540
  7. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ quốc gia về cơ sở nuôi cá tra), QCVN Trong quá trình sinh trưởng của cá tra, nhu 40:2011/BTNMT, cột A (Quy chuẩn kỹ thuật cầu về thức ăn tăng theo thời gian nuôi. Điều quốc gia về nước thải công nghiệp) đồng thời đó đồng nghĩa hàm lượng các chất ô nhiễm còn mang lại lợi ích kinh tế cao cho nông hộ. có trong nước thải ao nuôi cá tra thâm canh Đây là cơ sở để triển khai và áp dụng thực tế gia tăng đáng kể về cuối vụ nuôi. Nước thải mô hình ao nuôi cá tra thâm canh với mô từ ao nuôi cá tra tại khu vực nghiên cứu hình xử lý nước khép kín ở đồng bằng sông không được xử lý trước khi thải ra môi Cửu Long và các tỉnh khác có điều kiện nuôi trường bên ngoài, trong đó chỉ tiêu tổng lân, cá tra tương tự. đạm và coliforms đều có hàm lượng cao hơn Đề nghị so với QCVN 02-20:2014/BNNPTNT (Quy - Đề tài cần thời gian nghiên cứu thêm để xử chuẩn kỹ thuật quốc gia về cơ sở nuôi cá tra). lý lượng bùn thải từ quá trình nuôi, nghiên Đặc biệt hàm lượng coliforms ở hộ nuôi cao cứu có hướng đến cách giải quyết sẽ bố trí 1 gấp 86 lần so với TCCP. Mức độ dưỡng chất bãi lọc ngầm trồng cây để tối ưu lượng bùn gây ô nhiễm trong nước thải cá Tra khá cao mà không phải thải ra môi trường bên ngoài. so với TCCP. - Xây dựng một số trạm quan trắc môi trường Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy được nước tự động trên tuyến sông Tiền, sông khả năng xử lý ô nhiễm nước thải ao nuôi ao Hậu, kênh trục chính để kiểm soát và cảnh nuôi cá tra thâm canh bằng phương pháp báo chất lượng nôi trường cho các vùng sản nuôi trứng nước kết hợp lọc bằng lục bình, xuất cá tra tập trung lớn, dân sinh và các sản góp phần làm giảm thiểu những tác động xấu xuất khác tác động liên quan của hoạt động nuôi cá tra đến chất lượng môi - Các hội nông dân ở các cấp, cần phải trường nước mặt, giảm thiểu lượng nước thải thường xuyên được phổ cập, tập huấn, tuyên từ ao nuôi ra bên ngoài. Chất lượng nước sau truyền về các kĩ năng cũng như phương pháp khi xử lý đạt tiêu chuẩn đầu ra QCVN 02- xử lý nước thải trong nuôi trồng thủy sản cho 20:2014/ BNNPTNT (Quy chuẩn kỹ thuật các hộ nắm vững kiến thức. TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẠM NGUYỄN HỒNG NGUYEN, 2007. NUOI SINH KHỐI MOINA. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư thủy sản, Đại học Nông Lâm TP.HCM CHAU MINH KHOI, NGUYỄN VAN CHI DUNG, CHAU THỊ NHIEN, 2012. Khả năng xử lý ô nhiễm đạm, lân hữu cơ hòa tan trong nước thải ao nuôi cá tra của lục bình (eichhorina crassipes) và cỏ vetiver (vetiver zizanioides). Tạp chí khoa học Trường đại học Cần Thơ năm, trang 151-160. HUỲNH TRƯỜNG GIANG, VU NGỌC ÚT, TRƯƠNG PHU QUỐC, 2008. Biến động các yếu tố môi trường trong ao nuôi cá tra (P.hypophthalmus) thâm canh ở An Giang. Tạp chí khoa học: Chuyên đề Thủy sản Đại học Cần Thơ trang 45-53. LE THANH HUNG VA HUỲNH PHẠM VIỆT HUY, 2006. Tình hình sử dụng thức ăn trong nuôi cá tra và basa khu vực ĐBSCL. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, trang 144 – 151. LE HOANG VIỆT VA NGUYỄN XUAN HOANG, 2004. Xử lý nước thải bằng lục bình. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học (2) Đại học Cần Thơ, trang 91- 95. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về cơ sở nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus Sauvage, 1878) trong ao – điều kiện đảm bảo vệ sinh thú y, bảo vệ môi trường và an toàn thực phẩm. QCVN 02-20:2014/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. QCVN 40:2011/BTNMT. 541
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học