Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải

B- Giai đoạn khu nuôi trồng thủy sản đi vào hoạt động

4.2 Biện pháp bảo vệ môi trường khi khu nuôi thủy sản đi vào hoạt động

4.2.2 Các biện pháp khống chế giảm thiểu tác động

4.2.2.2 Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải từ các ao nuôi, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt TCVN 5945 - 2005 loại A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.

Bảng 4.2 Lượng nước thải sinh hoạt và sản xuất của khu nuôi cá

Loại nước thải Lưu lượng (m3/ngày)

Nước thải sinh hoạt 12

Nước thải ao nuôi thủy sản 270.000

Tổng lượng nước thải 270.012

4.2.2.2.2 Xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt 12 m3/ngày. Nước thải sinh hoạt được xử lý bằng bể tự hoại – một phương pháp rất hiệu quả và tiết kiệm cho việc xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay.

Các thông số thiết kế bể tự hoại được tính toán như sau:

Ta có: Vbể = Vlắng + Vlên men

- Thể tích phần lắng của bể tự hoại (W1), m3:

Trong đó

 q: tiêu chuẩn thải nước của một người trong một ngày - 150 l/người.ngày;

 N: số người bể tự hoại phục vụ - 80 người

 T1: thời gian nước lưu lại trong bể tự hoại - 3 ngày;

Vậy W1 = 36 m3

- Thể tích phần chứa cặn và lên men cặn (W2), m3

Trong đó

 a: tiêu chuẩn cặn lắng lại trong bể tự hoại của bể tự hoại của một người trong một ngày, a = 0,81 l/người.ngày;

 b: hệ số kể đến độ giảm thể tích bể do bùn cặn nén, b = 0,7;

 c: hệ số kể đến việc giữ lại một phần bùn cặn đã lên men sau mỗi lần hút, c

= 1,2;

 p1: độ ẩm của bùn cặn khi mới bắt đầu lắng giữ lại trong bể, p1 = 95%;

 p2: độ ẩm của bùn cặn sau khi nén, p2 = 90%;

 T2: thời gian giữa hai lần hút bùn cặn lên men (thường lấy từ 90 đến 180 ngày) - 180 ngày;

Vậy W2 = 4,9 m3

Tổng thể tích của bể tự hoại là:

W = W1 + W2 = 40,9 m3

Mô hình bể tự hoại với nhiều ưu điểm về hiệu quả xử lý, chi phí xây dựng và vận hành được thể hiện tại Hình 4.1.

Nồng độ các chất sau xử lý tự hoại được trình bày trong bảng sau:

Bảng 4.3 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt sau xử lý tự hoại

Thông số Đơn vị Nồng độ, mg/l TCVN 6772:20006

(Mức III)

BOD5 mg/l 100 – 200 40

COD mg/l 180 – 360 KQĐ

SS mg/l 80 – 160 60

Tổng nitơ mg/l 20 – 40 KQĐ

Amoni mg/l 5 – 15 KQĐ

(Nguồn: Hoàng Kim Cơ, Kỹ thuật môi trường, 2005)

Hình 4.1 Mô hình bể xử lý tự hoại

Kết quả bảng 4.3 cho thấy, dù đã được xử lý qua hệ thống bể tự hoại nhưng nước thải đầu ra so với tiêu chuẩn vẫn có hàm lượng BOD cao hơn 2,5 – 5 lần, SS 1,3 – 2,7 lần. Vì vậy, nước thải sau xử lý bằng bể tự hoại chưa thể cho thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận (sông Hậu) mà cần qua quá trình xử lý khác nhằm làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Phía tư vấn đề nghị nên gom nước thải sinh hoạt sau xử lý tự hoại vào hệ thống xử lý nước thải của khu nuôi cá.

4.2.2.2.3 Xử lý nước thải từ ao nuôi cá

Nước thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản là nguồn ô nhiễm chính của dự án.

Lượng nước thải ra từ hoạt động thay nước cá hàng ngày là rất lớn. Với 400.000 m2 diện tích mặt nước nuôi cá thì lượng nước thải ra hằng ngày là 270.000 m3. Vì vậy cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.

Hiện nay có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải. Với đặc điểm nước thải của ao cá có chứa nhiều chất hữu cơ nên việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học là phương án khả thi và ít tốn kém chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành.

Do vị trí thực hiện dự án là khu đất bãi bồi nền đất khá yếu và không ổn định nên việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải kiên cố bằng bê tông là không thích hợp và không hiệu quả về kinh tế. Dựa vào tính chất của nước thải, điều kiện diện tích đất của

dự án, những nguyên vật liệu sẳn có của địa phương, khả năng xử lý nước của vật liệu cũng như hiệu quả về kinh tế, thì việc xử lý nước thải từ ao cá bằng thảm thực vật thủy sinh là một biện pháp khá phù hợp.

Hiện tại quy trình xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh đã được chủ đầu tư áp dụng khá hiệu quả ở khu nuôi trồng thủy sản rộng 80 ha tại xã Đồng Phú, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long.

Hệ thống xử lý này bao gồm các mương dẫn nước thải, ao chứa và xử lý nước, ao lắng. Bên trong các ao này có trồng các loài thực vật thủy sinh như: lục bình, rau muống và cỏ sướt...ngoài ra còn thả thêm các loại động vật như các loại cá ăn mùn hữu cơ, hến, vẹn nước ngọt...Các sinh vật trong các ao nuôi sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước thải để làm thức ăn qua đó giúp xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước thải đồng thời các loại thực vật thủy sinh này có thể kết hợp với nhau tạo thành các tấm chắn sinh học giúp hạn chế dòng chảy của nước thải ra sông.

Đây là một mô hình xử lý nước thải khá phù hợp với đặc điểm của khu nuôi trồng thủy sản nằm trên bãi bồi vì ngoài tác dụng xử lý ô nhiễm thảm thực vật còn có khả năng giảm dòng chảy của nước thải ra sông và tăng cường oxy trong nước thải.

Do đó, chủ dự án sẽ đầu tư hệ thống xử lý nước thải với diện tích 8,5 ha (21,3%) được thiết kế để sử dụng cho suốt quá trình nuôi đến ngày thu hoạch (lượng thức ăn lớn nhất). Qua kết quả phân tích chất lượng nước ao nuôi thực tế tại cồn Đồng Phú cho thấy hiệu quả của hệ thống xử lý là khá tốt. Riêng chỉ tiêu coliform do bị ảnh hưởng bởi nước mặt môi trường ngoài.

a. Quy trình xử lý nước thải từ ao cá

Sơ đồ quy trình xử lý nước thải từ ao cá của khu nuôi trồng thủy sản được trình bày trong hình 4.2.

b. Thuyết minh công nghệ

Nước thải từ các ao nuôi sau mỗi lần thay nước theo hệ thống mương dẫn đưa đến ao xử lý. Tại ao xử lý có bố trí hệ thống thực vật thủy sinh bao gồm: lục bình, rau muống và cỏ

sướt và thả thêm hến vẹm, và các loại cá ăn bã mùn hữu cơ.

Các loại thực vật thủy sinh sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước thải để sinh trưởng giúp giảm được nồng độ của các chất ô nhiễm trong nước thải đầu ra.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống bị ảnh hưởng bởi thủy triều, khi triều cường sẽ được thay nước với hình thức lấy từ sông vào, phần nước lấy vào sẽ tống lượng nước tương ứng củ

trong ao vào mương xử lý (khoảng 30% tổng diện tích nước) nên mực nước trong ao được duy

trì ổn định, tại giai đoạn thay nước này không sử dụng máy bơm mà hoạt động theo phương pháp nêu trên.

Bảng 4.4 Đặc điểm, khối lượng bố trí các động thực vật thủy sinh trong hệ thống xử lý TT Các thông số kỹ thuật Khối lượng

(kg/m3) Mục đích sử dụng 1 Các loại thực vật thủy sinh sử dụng

Lục bình (kg/m2) 3 Hấp thụ N, P, CO2, kim

loại nặng, giảm dòng chảy, giảm TSS ra sông, tăng cường oxy trong nước thải

Rau muống 0,5

Cỏ sướt 1,5

2 Động vật hai mảnh vỏ sử dụng tầng đáy Hến nước ngọt (đáy)

10 Giảm vật chất hữu cơ lơ lửng trong nước, giảm TSS Vẹm nước ngọt (treo)

3 Các loại cá ăn mùn bã hữu cơ Cá rô phi

15

Giảm hàm lượng chất hữu cơ thải ra sông và mùn bã hữu cơ lắng đọng, giảm TSS

Cá mè hoa Cá mè vinh Cá trôi

(Nguồn: Nguyễn Nhứt, Thiết kế hệ thống xử lý nước thải trang trại nuôi cá cồn Đồng Phú

-Vĩnh Long bằng thảm thực vật thủy sinh, 05/2008)

Các loại sinh vật dùng để hấp thụ chất hữu cơ nêu trên được bố trí với tỷ lệ và đặc điểm sinh học được trình bày sơ lược như sau:

Bảng 4.5 Tỷ lệ và giá thành động thực vật thủy sinh dùng bố trí vào hệ thông xử lý

STT Sinh vật Tỷ lệ*

(%)

Đặc điểm sinh học

I Các loại thực vật thủy sinh

1 Lục bình 80 Cây đơn tử diệp, lá hình cánh hoa, thân

hay cuốn lá xốp, phồng to, cơ quan dinh dưỡng đơn giản tiêu giảm thành một khối hình cầu to bằng đầu kim, khối nhỏ màu

lục này tạo ra các lá đơn giản.

2 Rau muống 10 Thân bò trên bùng hoặc nổi trên mặt nước, rễ mọc ở mắt, lá đơn, dài 7-15cm, rộng khoảng 3,5cm, lá hình trứng dài

3 Cỏ sướt 10 Thuộc họ rau dền, hạt có gai móc.

II Động vậy 2 mãnh võ sử dụng tầng đáy

1 Hến nước ngọt 50 Là loài động vật cùng họ vơi trai, cở nhỏ, vỏ cứng hình tròn, sống ở nước ngọt, thịt ăn được.

2 Vẹm nước ngọt 50 Là loài nhuyễn thể 2 mãnh khác nhau, võ của chúng hơi kéo dài và không đối xứng, võ ngoài của chúng nhìn chung thường có

màu xanh lam đậm, hơi đen hay nâu. Vẹm sống bằng cách tiêu hóa các vi sinh vật như vi rong, vi tảo hút qua một hệ thống màng lọc.

III Các loại cá ăn mùn bả hữu cơ

1 Cá rô phi 20 Cá rô có thân hình màu hơi tím, vảy sáng bóng, có 9-12 sọc đậm song song nhau từ

lưng xuống bụng. Vi đuôi có màu sọc đen sậm song song từ phía trên xuống phía dưới và phân bổ khắp vi đuôi. Vi lưng có

những sóc trắng chạy song song trên nền xám đen. Viền vi lưng và vi đuôi có màu hồng nhạt.

Khi còn nhỏ, cá rô phi ăn dinh vật phù du ( tảo và động vật nhỏ ) là chủ yếu ( cá 20 ngày tuổi , kích thước khoảng 18mm).

Khi cá trưởng thành ăn mùn bả hữu cơ lẫn các tảo lắng ở đáy ao, ăn ấu trùng, côn trùng, thực vật thuỷ sinh.

2 Cá mè hoa 20 Là một số loài cá nước ngọt, cùng họ với cá chép, có thân dẹp, đầu to, vẩy nhỏ, trắng. Trong giai đoạn từ các hương lên cá

giống thì cá mè hoa ăn động vật phù du.

Cá mè hoa sống gần mặt nước.

3 Cá mè vinh 30 Thuộc chi Barbonymus. là cá nước ngọt,

có thân dẹp và ngắn, vảy màu trắng xám,

có 1 vây (kỳ) lưng, 2 vây (kỳ) mang và 3 vây (kỳ) bụng, đuôi hình chữ V. Vây lưng và đuôi có màu xám đậm. Cá này có thể

đạt trọng lượng 1,2-1,5 kg. Cá chỉ ăn rong tảo, lá cỏ và rễ cỏ.

4 Cá trôi 30 (Cirrhina molitorella), loài cá xương nước ngọt, họ Cá chép (Cyprinidae).

Thân dẹt vừa, ngực và bụng tròn, đầu ngắn và rộng. Miệng dưới nằm ngang, hơi cong. Vây lưng khá cao, không có tia cứng, vây ngực nhỏ hơn vây bụng, vây đuôi chẻ sâu. Vẩy to, các vẩy phía trên vây ngực và sau nắp mang có đốm đen.

Ruột rất dài, gấp 20 lần thân. Cá trôi ăn chất bã hữu cơ, tảo đáy và động vật nhỏ.

Ghi chú: *: Tỷ lệ phần trăm của các sinh vật trong từng nhớm sinh vật bố trí.

Cách bố trí các loại thực vật thủy sinh trong ao :

Lục bình được trồng thả trôi trên bề mặt của ao xử lý, có lưới cố định theo từng đơn vị thể tích nhằm kiểm soát sự phát triển của lục bình, hạn chế sự sinh trưởng quá mức gây ảnh hưởng đến hệ thống;

Cỏ sướt và rau muống được trồng bằng cách dâm cành cấm sâu vào lớp đất bùn xen kẽ với lục bình theo từng đơn vị thể tích mặt nước. Cỏ sướt cùng với thân rau muống kết hợp với các tấm lưới đặt thẳng đứng với mặt nước tạo thành các tấm chắn sinh học giúp hạn chế dòng chảy của nước tạo thời gian cho các chất hữu cơ lắng xuống đáy ao. Các tấm chắn này được bố trí theo hình zích zắc nhằm kéo dài thời gian lưu của nước trong ao xử lý. Khoảng cách giữa các tấm chắn là 10 m.

Các loại động thực vật này được thu mua từ từ các nông hộ gần khu vực dự án với giá rất rẻ khoảng 5 triệu đồng cho tổng cộng các sinh vật dùng cho hệ thống, được thả và tự phát triển, tần số thu gom những thực vật thủy sinh già và chết đi cũng khá lâu (tỉ lệ thực vật chết chiếm 20% tổng lượng thực vật thủy sinh trong ao, xuất hiện khoảng 2 tháng một lần) do chúng phát triển rất tốt trong môi trường nhiều hữu cơ.

Các chất hữu cơ lơ lửng trong nước được các loại cá ăn bã mùn sử dụng làm thức ăn, còn các chất lắng xuống đáy sẽ được động vật ở tầng đáy là hến tiếp tục xử lý.

Nước thải sau khi qua ao xử lý tiếp tục chảy đến ao lắng để lắng các vật chất lơ lửng và cũng là để tiếp tục quá trình phân hủy một phần các chất hữu cơ còn sót lại trong nước thải trước khi cho thải ra sông Hậu.

Hình 4.2 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải ao cá

Bảng 4.6 Kích thước các công trình của hệ thống xử lý nước thải

TT Hạng mục Thể tích

(m3)

SL (cái) 1 Mương dẫn nước thải

(L×B×H =1200x5x4) 24.000 02

2 Ao xử lý

(L×B×H =1200x45x6) 324.000 01

3 Ao lắng

(L×B×H =520x15x6) 46.800 01

Tổng diện tích của hệ thống xử lý khoảng 8,5 ha, chiếm tỉ lệ khoảng 21,3 % so với diện tích các ao nuôi lớn hơn so với tỉ lệ diện tích ao xử lý tại mô hình nuôi ở cồn Đồng Phú, Vĩnh Long.

Tùy vào thành phần đất tại khu vực dự án mà chủ đầu tư có biện pháp xây dựng các ao lắng, ao xử lý đảm bảo tránh sụp lún như sử dụng tràm, dừa và bạch đàng để tấn phía dưới tránh sụp lún, đây là biện pháp rẻ tiền, hiệu quả mà chủ dự án đã sử dụng.

Nước thải ao cá

MƯƠNG DẪN NƯỚC THẢI

AO XỬ LÝ (thực vật thủy sinh)

Sông Hậu AO LẮNG

AO CHỨA BÙN

Mương dẫn nước thải hay ao xử lý cấp 1 có chức năng như một bể thu gom có

chức năng chứa tấc cả các nguồn thải trước khi chuyển qua bể kế tiếp, tại đây cũng diễn ra quá trình lắng sơ bộ các chất rắn lơ lửng có kích thước lớn.

Ao xử lý cấp 2 là ao có bố trí các thủy sinh vật, tại đây diễn ra quá trình hấp thụ

chất hữu cơ để làm tăng sinh khối và sự sinh sản của thủy sinh vật ở các tầng nước với sự

bố trí các loài thủy sinh vật tương ứng.

Ao lắng hay ao xử lý cấp 3 là ao mà tại đây các vật chất lơ lửng còn lại như vi sinh chết, các bả thực vật chết hoặc bong ra từ các bộ phận kể các các khoáng, kim loại nặng nếu có sau quá trình phân hủy sinh học.

Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại A TCVN 5945:2005. Quy trình xử lý này đã được chủ đầu áp dụng khá hiệu quả ở khu nuôi trồng thủy sản rộng 80 ha tại xã Đồng Phú, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long. Tỷ lệ diện tích của hệ thống xử lý khoảng 20% so với diện tích ao nuôi (kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra khu nuôi trồng thủy sản tại cồn Đồng Phú kèm theo tại phụ lục II)

c. Vận hành, điều chỉnh và bảo trì hệ thống

 Vận hành hệ thống và điều chỉnh

Sau khi xây dựng xong các hạng mục công trình tiến hành trồng thực vật đều khắp mặt nước như thiết kế. Tiếp theo thả các loại cá giống và hến vào. Khi thấy hệ thực vật trong hệ thống phát triển khá tốt cho vận hành thử hệ thống

Lượng nước thải từ các ao nuôi theo mương dẫn đến các ao xử lý chảy dọc theo các tấm chắn sinh học đến ao lắng sau đó thải ra sông. Thời gian lưu nước trong ao xử lý là 24 h để các sinh vật hấp thu các dưỡng chất có trong hệ thống.

Sau khi vận hành thử nghiệm 3 ngày, kiểm tra các chỉ tiêu của nước thải tại: ao nuôi, nước thải sau hệ thống xử lý.

Điều chỉnh hệ thống dựa vào các biến động của các chỉ tiêu của nước thải thu thập được qua các lần đo đạc. Từ đó quyết định điều chỉnh các yếu tố như: thời gian lưu nước, tỷ lệ thay nước, thảm thực vật thủy sinh,…cho phù hợp để hệ thống vận hành ổn định.

 Bảo trì hệ thống

Các vấn đề thường xảy ra trong hệ thống thiết kế này cần quan tâm là:

Cá ăn tạp ăn thực vật thủy sinh gây hại đến sinh khối thực vật gây ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.

Thực vật thủy sinh (lục bình) phát triển quá mức gây cản trở dòng chảy của nước vì vậy cần phải thường xuyên theo dõi để điều chỉnh mật độ thực vật thủy sinh cho phù hợp.

Kiểm tra chất lượng nước thường xuyên để đánh giá sự biến động của hệ thống theo thời gian

Thường xuyên kiểm tra khối lượng lắng tụ hữu cơ trong hệ thống với chu kỳ 3 – 6 tháng/ lần, có kế hoạch nạo vét bùn đến các ao chứa.

Duy trì mật độ nuôi, chất lượng thức ăn, kế hoạch thả cá giống, kế hoạch thay nước ổn định.