2.3. Các loại nước thải giàu N, P
2.3.4. Nước thải thủy sản
Chế biến hàng thuỷ hải sản đông lạnh bao gồm chế biến các loại thuỷ sản (cá, tôm nước ngọt) và các loại hải sản (tôm, cua, mực, cá biển đông lạnh). Cơ
SVTH : Mai Nguyeón Quyứnh Nhử 19 sở chế biến thuỷ hải sản ở qui mô tiểu thủ công nghiệp thường sử dụng công nghệ chế biến đơn giản qua các công đoạn: rửa nguyên liệu và sơ chế, rửa sạch, chế biến, cấp đông. Do đặc điểm công nghệ, ngành chế biến thuỷ hải sản sử dụng khá nhiều nước trong quá trình sản xuất chế biến và đông lạnh thủy hải sản, vì vậy lượng nước thải ra rất lớn. Nước thải của xí nghiệp chế biến thuỷ hải sản bao gồm: nước thải sản xuất, nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt. Ước tính tổng cộng lưu lượng nước thải ra trong một ngày của một xí nghiệp chế biến thủy hải sản loại trung bình (với khoảng 200 - 300 công nhân làm việc) khoảng 200 m3 – 400 m3/ngày đêm. Nước thải từ khâu sơ chế và chế biến nguyên liệu chứa nồng độ đậm đặc các chất gây ô nhiễm như đạm hữu cơ từ thịt vụn, da và một số hợp chất có thành phần phức tạp như gia vị. Nước thải của xí nghiệp chế biến thuỷ hải sản thường có hàm lượng COD dao động từ 1.600 – 2.300 mg/l, BOD từ 1.200 – 1.800 mg/l. Lượng hợp chất hữu cơ chứa nitơ liên kết và lưu huỳnh đậm đặc, lượng nitơ thường rất cao (70 – 110 mg/l). Trong điều kiện thiếu khí oxy, do tính chất nước thải chứa nhiều các thành phần hữu cơ, trong nước thường xảy ra các quá trình yếm khí tạo các sản phẩm khí độc hại: H2S, mercaptanes, indol và sản phẩm trung gian của acid béo bão hòa tạo mùi rất khó chịu, làm ô nhiễm về mặt cảm quan, ảnh hưởng sức khoẻ của công nhân trực tiếp làm việc. Tuy nhiên, các chất gây ô nhiễm trong công nghiệp chế biến thuỷ hải sản đều là các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học, có thể được tái sử dụng cung cấp năng lượng.
Với các nguồn nước thải giàu hữu cơ thành phần phức tạp như vậy, người ta đã và đang sử dụng các biện pháp sinh học từ xử lý kỵ khí đến hiếu khí. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải hiện nay với hệ thống bùn hoạt tính và các bể khuấy trộn thường sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên trong nước thải, không qua sàng lọc các vi sinh vật có hoạt tính cao và không độc dể sử dụng trong các hệ thống, vì
SVTH : Mai Nguyeón Quyứnh Nhử 20 vậy qui trình thường cần khâu hậu xử lý khử trùng nước. Do đó việc tìm kiếm chọn lọc từ tự nhiên cũng như cải biến và tạo mới vi sinh vật đang được chú trọng nhằm hỗ trợ và bổ sung mới các đối tượng sinh học trong công nghệ xử lý nước thải phức tạp.
Theo hướng trên những năm qua các nước như Aán Độ, Nhật Bản, Mỹ đã đưa vi khuẩn quang hợp ( VKQH) vào thử nghiệm xử lý các nguồn đậm đặc hữu cơ. Kobayashi và cộng sự (1971, 1973, 1977) đã sử dụng VKQH trong nhiều mô hình xử lý hiệu quả nước thải bệnh viện, công nghiệp. Nakajima và cộng sự (1997) đã thành công trong thử nghiệm nuôi cấy mẻ VKQH chuyển hoá mạnh dinh dưỡng hữu cơ nước thải thành sinh khối sử dụng trong thức ăn gia súc và làm nguồn nguyên liệu chiết tách PHA (phyhydroxyalkanoat). Nghiên cứu của Prasertsan (1997) trên Rhodocyclus gelatinosus R7 cho thấy chủng này hiệu quả trong xử lý nước thải đậm đặc hữu cơ COD 20.000 mg/l - 60.000 mg/l của nhà máy thuỷ sản chế biến cá ngừ. Trong điều kiện nuôi cấy yếm khí chiếu sáng đã cho hiệu quả chuyển hoá 46% - 66% COD sau 5 - 7 ngày. Azad và cộng sự (2004) vừa công bố Rhodovulum sulfidophilum có hiệu quả trong xử lý nước thải có độ mặn cao, chuyển hoá 85% COD. Hiện nay nhiều nghiên cứu đang triển khai với mục đích tạo chế phẩm VKQH có hoạt tính hấp thu, phân huỷ, loại bỏ mùi hôi do amonia, H2S, amin độc tính . . .để nhân rộng ứng dụng xử lý sản phẩm thải trong công nghiệp chăn nuôi ở các đồng trại.
Ơû nước ta cũng có các nghiên cứu bước đầu thăm dò khả năng sử dụng VKQH trong xử lý nước thải. Nghiên cứu xử lý nguồn thải chế biến từ mì (sắn), sản xuất giấy, trong chăn nuôi, và nước thải sản xuất bia cũng đã cho thấy có hiệu quả loại bỏ một phần hữu cơ. Tuy nhiên việc phân lập tuyển chọn VKQH từ tự nhiên và nghiên cứu thử nghiệm trong xử lý nước thải chế biến thủy hải sản nhằm chuyển hóa đạm và mùi hôi ở nước ta chưa được đề cập.
SVTH : Mai Nguyeón Quyứnh Nhử 21 Cơ sở khoa học của việc ứng dụng VKQH tía không lưu huỳnh trong xử lý nước thải là dựa trên đặc tính sử dụng chuyển hoá lưu huỳnh từ thế khử cao sulfide (S2-) sang thế oxy hóa cao hơn sulfure (S) hay sulphat (SO42-), khả năng đồng hoá ammonia, khả năng phân huỷ mercaptans và acid béo dễ bay hơi là các phức hợp gây mùi hôi ở các khu vực diễn ra sự phân huỷ kỵ khí. Hơn nữa nhóm vi khuẩn này có điều kiện tăng trưởng không nghiêm ngặt, đặc tính biến dưỡng đa dạng: sử dụng đa dạng nguồn cacbon hữu cơ đơn giản và nhiều nguồn nitơ hữu cơ phức tạp thực hiện quang dị dưỡng trong điều kiện yếm khí chiếu sáng, hay quang tự dưỡng sử dụng CO2 làm nguồn cacbon, hầu hết các loài phát triển được trong điều kiện hiếu khí trong tối và biến dưỡng theo kiểu hô hấp, vài loài phát triển được trong điều kiện yếm khí trong tối và thực hiện quá trình lên men . Chúng phát triển cạnh tranh trong môi trường nước thải giàu hữu cơ. Sinh khối không độc lại giàu dinh dưỡng nên đáng được chú trọng trong nhân rộng ứng dụng.