Nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng các đối tượng sinh học

107

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lương Văn Thanh

Chữ kí: . . . . . . . . .

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Phước Dân

Chữ kí: . . . . . . . . .

Cán bộ chấm nhận xét 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Chữ kí: . . . . . . . . .
Cán bộ chấm nhận xét 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .Chữ kí: . . . . . . . . .
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày…..tháng …..năm 2008.


108

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
VIỆT NAM
PHỊNG ĐÀO TẠO SĐH

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
---OOO---

---------------

Tp. HCM, ngày . . . tháng 12 năm 2007

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Dương Cơng Chinh

Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 08/07/1973

Nơi sinh : Thái Bình

Chun ngành : Cơng nghệ mơi trường
Khố (Năm trúng tuyển) : 2006
1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM CÔNG
NGHIỆP BẰNG CÁC ĐỐI TƯỢNG SINH HỌC
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:
· Đánh tổng quan về đặc điểm, thành phần, tính chất đặc trưng của chất thải phát sinh
trong ao nuôi tôm và những tác động của chúng tới mơi trường.
· Tìm hiểu các cơng nghệ xử lý nước thải nuôi tôm đã được nghiên cứu ứng dụng trong
và ngoài nước.
· Triển khai thực hiện các thí nghiệm xác định hiệu quả xử lý của tảo và sị huyết để xử
lý nước thải ni tơm công nghiệp trên quy mô pilot.
· Đề xuất công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm phù hợp, khả thi, có hiệu quả kinh tế xã
hội và mơi trường
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :

28/01/2008

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 28/07/2008

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ):
HƯỚNG DẪN

PGS.TS.LƯƠNG VĂN THANH
PGS.TS.NGUYỄN PHƯỚC DÂN

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

(Họ tên và chữ ký)

QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)


109

LỜI CẢM ƠN
f&e

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tới Thầy Cô Khoa Môi trường
trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh dạy dỗ chỉ bảo ân cần
trong suốt thời gian học tại trường. Đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của hai
Thầy PGS. TS. Lương Văn Thanh, PGS. TS. Nguyễn Phước Dân.
Xin cảm ơn tất cả tập thể Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và Xử lý
nước – Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam đã hỗ trợ và tạo điều kiện cơ sở vật
để triển khai các nghiên cứu. Đặc biệt là chị Lương Thị Huệ đã giúp theo dõi
thực hiện các thí nghiệm.

Cảm ơn bạn bè đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ trong suốt thời gian qua.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2008
Học viên. Dương Công Chinh


110

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
Luận văn cao học của tác giả được thực hiện với nội dung chính sau:
· Đánh tổng quan về đặc điểm, thành phần, tính chất đặc trưng của chất thải phát sinh
trong ao nuôi tôm và những tác động của chúng tới mơi trường.
· Tìm hiểu các công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm đã được nghiên cứu ứng dụng trong
và ngoài nước.
· Triển khai thực hiện các thí nghiệm xác định hiệu quả xử lý của tảo và sò huyết để xử
lý nước thải nuôi tôm công nghiệp trên quy mô pilot.
· Đề xuất công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm phù hợp, khả thi, có hiệu quả kinh tế xã
hội và môi trường.
Kết quả nghiên cứu :
Xác định được hiệu quả xử lý của tảo N-NH4+ đạt từ 63,7 đến 93,8% sau 33 giờ xử lý,
và P-PO43- từ 84 - 94,9% sau 77 giờ xử lý.
Hoạt động của sị huyết có tác dụng lọc bỏ cặn bã hữu cơ và sinh khối tảo. Hiệu quả xử lý
TSS của sò huyết đạt từ 77-88,8% sau 24 giờ xử lý.
Việc phối hợp tảo và sị huyết trong q trình xử lý có tác dụng hấp thu chất dinh dưỡng
dạng N-NH4+ và P-PO43:
Đối với sự phối hợp tảo tự nhiên và sò huyết phương trình tốc độ hấp thu N-NH4+ là y =
2E-05x3 - 0,0017x2 + 0,003x + 3,0175 với R2 = 0,9701; P-PO43- y = 7E-06x2 0,0056x + 0,6378; R2 = 0,9756.
Sự phối hợp tảo tự nhiên, tảo Tetraselmis sp. mật độ 3 x 104 tb/l và sị huyết phương
trình tốc độ hấp thu N-NH4+ là y = 2E-05x3 - 0,0018x2 - 0,0185x + 2,9894 với R2 =
0,9475; P-PO43- y = 3E-05x2 - 0,0084x + 0,6395; R2 = 0,9598;

111

Sự phối hợp tảo tự nhiên, tảo Chaetocheros sp. mật độ 3 x 104 tb/l và sị huyết phương
trình tốc độ hấp thu N-NH4+ y = 2E-05x3 - 0,0015x2 - 0,0234x + 3,0496 với R2 =
0,9838; P-PO43- y = 2E-05x2 - 0,0077x + 0,6242; R2 = 0,9743
Với các kết quả thu được tác giả đã đề xuất mơ hình xử lý trên quy mô nông hộ phù hợp
với điều kiện thực tế khu vực ven biển của đồng bằng sông Cửu Long

ABSTRACT
Author’s Master dissertation has been carried out with main contents as follows:
· Overview of typical feature, composition and character of waste arising in
aquatic pond and its impact to environment.
· References of waster water treatment technologies of shrimp hatching those
have been researched and applied at home and abroad.
· Experimental performance for determining treatable effect of algae and blood
cockle to treat waste water of intensive shrimp hatching in the pilot scale.
· Recommendation of waster water treatment technology of shrimp hatching
suitably, feasibly and effectively to economy, society and environment.
Researched results:
- The treatable effect of algae N-NH4 + has bees determined from 63,7 to 93,8%
after 33hours in treating and P- PO4 3- from 84 to 94,9% after 77hours in
treating.
- The activation of blood cockle could filter out organic scum and mass of living
algae. Treatable effect TSS of blood cockle achieved from 77 to 88,8% after
24hours in treating.
- The combination of natural algae and blood cockle during the treating process
absorptive nutrients as N-NH4 + and P- PO4 3-.
- With the combination of natural algae and blood cockle, the equation of

absorptive speed
N-NH4 + was y = 2E-05x3 – 0,0017x2 + 0,003x + 3,0175 with R2 = 0,9701 and
P- PO4 3- was y = 7E-06x2 - 0,0056x + 0,6378 with R2 = 0,9756.
- For the combination of natural algae, Tetraselmis sp one with density of 3 x
104cells/l and blood cockle, the equation of absorptive speed
N-NH4 + was y = 2E-05x3 – 0,0018x2 - 0,0185x + 2,9894 with R2 = 0,9475 and
P- PO4 3- was y = 3E-05x2 - 0,0084x + 0,6395 with R2 = 0,9598.
- With the combination of natural algae, Chaetocheros sp one with density of 3 x
104cells/l and blood cockle, the equation of absorptive speed


112

N-NH4 + was y = 2E-05x3 – 0,0015x2 - 0,0234x + 3,0496 with R2 = 0,9838 and
P- PO4 3- was y = 2E-05x2 - 0,0077x + 0,6242 with R2 = 0,9743.
Based on achieved results, the author has recommended the treatment model for
farm household scale that suit real condition of the Coastal Mekong River Delta.

MỤC LỤC
NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN
ii
LỜI CẢM ƠN
iii
TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
iv
MỤC LỤC
vi
VIẾT TĂT – KÝ HIỆU
xi
DANH MỤC BẢNG

xii
DANH MỤC HÌNH
xi

CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. MỞ ĐẦU

1


113

1.2 MỤC TIÊU

2

1.3 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3

1.5 Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN

3

1.5.1 Về mặt khoa học

3

1.5.2 Về mặt kinh tế và môi trường

3

4

1.6 TÍNH THỰC TIỄN

CHƯƠNG II
TỔNG QUAN
6

2.1 TÌNH HÌNH NI TƠM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1 Trên Thế Giới

6

2.1.2 Ở Việt Nam

8

2.2 ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA CON TƠM
2.2.2 Tơm chân trắng
2.3 ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SỐ MƠ HÌNH NI TƠM

10
11

12

2.3.1 Nuôi tôm sinh thái

12

2.3.2 Nuôi quảng canh và quảng canh cải tiến

12

2.3.3 Mơ hình ni CN và BCN

12

2.4 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG GIỚI HẠN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CON TƠM

13
2.4.1 Hàm lượng Oxy hồ tan (DO)

13

2.4.2 Độ pH

13

2.4.3 Hàm lượng amoni NH4+

14

2.4.4 Tổng kiềm (Alkalinity)

14

2.4.5 Độ mặn

14

2.4.6 Hàm lượng H2S

15

2.4.7 Độ trong

15


114

2.4.8 Nitrit và Nitrat (NO2 và NO3)

15

2.5 CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT TRONG AO NI TƠM

16

2.6 VẤN ĐỀ DỊCH BỆNH TRONG NUÔI TÔM

17

2.7 NUÔI TÔM CÔNG NGHIỆP VÀ VẤN ĐỀ MƠI TRƯỜNG

19

2.7.1 Chất thải phát sinh trong ni tôm công nghiệp

19

2.7.2 Nguồn gốc và tác động của chất dinh dưỡng trong dòng thải.

20

2.8 CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ TỰ NHIÊN NƯỚC AO NUÔI TÔM

23

2.8.1 Hồ sinh học

24

2.8.2 Các hệ thống đất ngập nước

24

2.9 SỬ DỤNG TẢO VÀ NHUYỄN THỂ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC NUÔI TÔM
2.9.1 Xử lý nước thải bằng tảo

25
25

2.9.1.1 Cơ sở lý thuyết về quá trình xử lý nước thải của tảo

25

2.9.1.2 Các nghiên cứu ứng dụng sử dụng tảo để xử lý nước thải

27

2.9.2 Xử lý nước thải bằng nhuyễn thể

28

2.9.2.1 Các nghiên cứu sử dụng nhuyễn thể để xử lý nước thải

29

2.9.2.1 Cơ sở lựa chọn sị huyết

30

2.10 CÁC CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÁT SINH TRONG NUÔI TÔM
CÔNG NGHIỆP ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG

32

2.10.1 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sị và rong câu của tập đồn CP
Thái Lan
33
2.10.2 Xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng nhuyễn thể của tại Trung Quốc. 34

2.10.3 Xử lý nước thải nuôi tơm cơng nghiệp bằng sị và rong câu tại Indonesia

35

2.10.4 Hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò huyết tại Đầm Dơi –
Cà Mau
35

CHƯƠNG III
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM

37

3.1.1 Tạo nguồn nước ô nhiễm

37

3.1.2 Xác định hiệu quả xử lý chất ô nhiễm của tảo và sò huyết.

38


115

3.2 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ HĨA LÝ

42

CHƯƠNG IV

KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1 KẾT QUẢ TẠO MÔI TRƯỜNG Ô NHIỄM

46

4.1.1 Biến đổi N-NH4+ trong bể nuôi tạo môi trường ô nhiễm

46

4.1.2 Biến đổi hàm lượng hữu cơ trong môi trường nuôi

47

4.2 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA TẢO TRONG THÍ NGHIỆM 1

48

4.2.1 Xử lý N-NH4+

48

4.2.2 Hiệu quả xử lý P-PO43-

50

4.2.3 Biến đổi DO

51

4.2.4 Biến đổi pH

52

4.2.5 Biến đổi độ đục

53

4.2.6 Biến đổi đổi giá trị BOD3

54

4.2.7 Biến đổi TOC và DOC

55

4.2.8 Biến đổi hàm lượng tổng N

56

4.2.9 Biến đổi hàm lượng cặn lơ lửng (TSS)

57

4.2.10 Biến đổi sinh khối thực vật

58

4.2.11 Nhận xét chung về hiệu quả hấp thu N-NH4+ và P-PO43- và các yếu tố liên
quan đến quá trình xử lý.
59

4.3 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA SỊ HUYẾT TRONG THÍ NGHIỆM 2

59

4.3.1 Biến đổi độ đục

59

4.3.2 Biến đổi hàm lượng TSS

60

4.3.3 Biến đổi hàm lượng TOC, DOC

61

4.3.4 Biến đổi giá trị BOD3

62

4.3.5 Biến đổi số lượng tảo

63


116

4.3.6 Biến đổi hàm lượng N-NH4+

63

4.3.7 Biến đổi hàm lượng N tổng số

64

4.3.8 Nhận xét chung về hiệu quả lọc của sò và các yếu tố liên quan

65

4.4 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA THỰC VẬT PHÙ DU VÀ SÒ HUYẾT

65

4.4.1 Biến đổi giá trị TOC trong thí nghiệm

65

4.4.2 Biến đổi độ đục

67

4.4.3 Biến đổi hàm lượng cặn

68

4.4.4 Biến đổi hàm lượng N-NH4+

69

4.4.5 Hiệu quả loại bỏ P-PO43-

70

4.4.6 Hiệu quả xử lý BOD3

72

4.4.7 Biến đổi Nt theo thời gian

73

4.4.8 Biến đổi số lượng tảo theo thời gian xử lý

73

4.4.9 Nhận xét chung về hiệu quả sử dụng phối hợp tảo và sị xử lý nước thải ni tơm
74

CHƯƠNG V
ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH NI
5.1 CÁC CĂN CỨ LÀM CƠ SỞ ĐỂ THIẾT KẾ MƠ HÌNH

75

5.2 ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH CHO QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH

75

5.2.1 Tính tốn ao chứa nước dự trữ

76

5.2.2 Tính tốn thơng số cho ao xử lý

76

5.2 ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH NI TƠM CƠNG NGHIỆP TRÊN QUY MƠ 15HA DIỆN
TÍCH NI.
81

CHƯƠNG
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN

85


117

86

2. KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
87

PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1 BẢNG KẾT QUẢ THEO DÕI THÍ NGHIỆM
PHỤ LỤC 2 MỘT SỐ HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG ĐỀ TÀI

TĨM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG


118

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT

TÊN ĐẦY ĐỦ

CHỮ VIẾT TẮT

1

BOD

Biochemical Oxygen Demand

2

COD

Chemicall Oxygen Demand

3

CP

Choroen Pakphand Group

4

DO

Dissolved Oxygen

5

DOC

Dissolved Organic Carbon

6

FCR

Feed Conversion Ratios

7

HRT

Hydraulic Rentention Time

8

mg/l

Miligam/lit

9

NO2-

Nitrite

10

NO3-

Nitrate

11

SL

Số lượng

12

tb/l

Tế bào/lít

13

TCVN

14

TN

15

TOC

Total Organic Carbon

16

TSS

Total Suspended Solids

Tiêu chuẩn Việt Nam
Total Nitrogen


119

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Quan hệ giữa lượng (kg) chất thải tạo ra bởi 1 tấn tôm khi nuôi theo hình
thức thâm canh
21
Bảng 2.2: Tổng hợp tính chất nước thải nuôi tôm công nghiệp
21
Bảng 2.3: Đặc điểm của nước thải nuôi tôm so với nước thải sinh hoạt
22
Bảng 2.4: Tổng hợp lượng nước thải phát sinh trong nuôi thủy sản

22
Bảng 2.5: Tổng hợp các biện pháp tiềm năng cho xử lý chất thải nuôi tôm
33
Bảng 3.1 tổng hợp dụng cụ và phương phương pháp đo và độ chính xác
44


120

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1 Biến động hình thức ni tơm ở Thailand từ 1985-1995
8
Hình 2.2 Biến động diện tích và sản lượng tơm ni tại Thailand từ 1985-2004
8
Hình 2.3 Biến động diện tích và sản lượng tơm ni tại Việt Nam
9
Hình 2.4 Hình dạng điển hình tơm sú và tơm chân trắng
10
Hình 2.5 Q trình chuyển hố các chất diễn ra trong ao ni tơm
16
Hình 2.6 Vịng tuần hồn N và các QT trình chuyển hố diễn ra trong ao tơm
17
Hình 2.7 Biến động sản lượng tơm ni trên thế
18
Hình 2.8 Mối quan hệ giữa con tơm với mơi trường và bệnh dịch
19
Hình 2.9 Q trình chuyển hố tảo của vẹm.
29
Hình 2.10 Hệ thống ni tuần hồn nước của tập đồn CP Thái Lan
34

Hình 2.11 Bố trí hệ thống ni tuần hồn nước của Xiongfei tại Trung Quốc
34
Hình 2.12 Hệ thống nuôi tôm và xử lý nước để tuần hồn cho ni tại Indonesia
35
Hình 2.13 Sơ đồ bố trí khu nuôi tôm công nghiệp sử dụng đối tượng sinh học để xử lý
chất thải sau khi nuôi tại Cà mau
37


121

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1: Tốc độ phát sinh N-NH4+ trong thí nghiệm tạo nguồn ơ nhiễm
47
Biểu đồ 4.2 : Tốc độ tăng TOC trong thí nghiệm tạo nguồn ô nhiễm
48
Biểu đồ 4.3: Biến đổi tỷ lệ DOC/TOC trong thí nghiệm tạo nguồn ơ nhiễm
49
Biểu đồ 4.4: Hiệu quả xử lý N-NH4+ theo thời gian (TN 1)
49
Biểu đồ 4.5: Hiệu quả xử lý P-PO43- theo thời gian (TN 1)
51
Biểu đồ 4.6: Biến đổi Oxi hòa tan theo thời gian (TN 1)
52
Biểu đồ 4.7: Biến đổi pH theo thời gian (TN 1)
53
Biểu đồ 4.8: Biến đổi độ đục theo thời gian (TN 1)
54
Biểu đồ 4.9: Biến đổi BOD3 theo thời gian (TN 1)
54

Biểu đồ 4.10: Biến đổi TOC theo thời gian (TN 1)
55
Biểu đồ 4.12: Biến đổi DOC/TOC theo thời gian (TN 1)
56
Biểu đồ 4.13: Biến đổi Nt theo thời gian (TN 1)
57
Biểu đồ 4.14: Biến đổi TSS theo thời gian (TN 1)
58
Biểu đồ 4.15: Biến đổi số lượng tảo theo thời gian (TN 1)
58
Biểu đồ 4.16: Biến đổi độ đục theo thời gian (TN2)
60
Biểu đồ 4.17 : Biến đổi TSS theo thời gian (TN2)
60
Biểu đồ 4.18 : Biến đổi TOC theo thời gian (TN2)
61


122

Biểu đồ 4.19: Biến đổi tỷ lệ DOC/TOC theo thời gian (TN2)
62
Biểu đồ 4.20: Biến đổi BOD3 theo thời gian (TN2)
62
Biểu đồ 4.21: Biến đổi số lượng tảo theo thời gian (TN2)
63
Biểu đồ 4.22: Biến đổi N-NH4+ theo thời gian (TN2)
64
Biểu đồ 4.23: Biến đổi Nt theo thời gian (TN2)
64

Biểu đồ 4.24: Biến đổi TOC theo thời gian (TN 3)
66
Biểu đồ 4.25: Biến đổi tỷ lệ DOC/TOC theo thời gian (TN 3)
67
Biểu đồ 4.26: Biến đổi độ đục theo thời gian (TN 3)
67
Biểu đồ 4.27: Biến đổi TSS theo thời gian (TN 3)
68
Biểu đồ 4.28 : Biến đổi nồng độ N-NH4+ theo thời gian (TN 3)
69
Hình 4.29: Hiệu quả xử lý P-PO43- theo thời gian (TN 3)
70
Biểu đồ 4.30: Biến đổi BOD3 theo thời gian (TN 3)
72
Biểu đồ 4.31: Biến đổi Nt theo thời gian (TN 3)
72
Biểu đồ 4.32: Biến đổi số lượng tảo theo thời gian (TN 3)
73


1

CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. MỞ ĐẦU
Việt Nam, với 3.260 km bờ biển là tiềm năng to lớn cho việc phát triển nuôi trồng thuỷ
sản đặc biệt là phát triển nghề nuôi tôm nước mặn. Số liệu thống kê đến cuối năm
2006 diện tích ni thuỷ sản nước mặn của cả nước là 679.200 ha trong đó 530.000
ha là nuôi tôm nhưng mới chỉ cho sản lượng vào khoảng 354.610 tấn [TCTK,2008].
Hiện nay trên 80% là nuôi tôm quảng canh, nuôi công nghiệp chưa thực sự phát triển,

năng suất bình quân chỉ đạt 0,67tạ/ha vào loại thấp nhất thế giới. Hầu hết các vùng ni
tơm phát triển mang tính tự phát thiếu qui hoạch cụ thể và đồng bộ là một trong những
nguyên nhân chủ yếu gây suy thoái nhanh mơi trường ni, bệnh dịch lan tràn khơng
kiểm sốt được. Theo số liệu điều tra đợt dịch bệnh xảy ra vào cuối năm 2007 và đầu
năm 2008 đã tác động đến tất cả các khu vực nuôi tôm trên cả nước. Kiên Giang là
một trong những địa phương chịu thiệt hại nặng nhất có tới 50% diện tích tơm nuôi bị
dịch không cho thu hoạch [ĐBSCL]
Những năm cuối của thập kỷ 90 nghề nuôi tôm đã trở thành nghề giúp người nơng dân
làm giàu và xóa đói giảm nghèo. Tình hình hiện nay thì lại ảm đạm, hầu hết các gia đình
ni tơm thất thu và trong tình trạng nợ nần ngân hàng không trả được. Nhiều vùng đất
màu mỡ phát triển nông nghiệp trước đây sau khi chuyển sang nuôi tôm nay phải bỏ
hoang, người dân ở các khu vực này rơi vào cảnh khốn khó khơng cịn đất để sản xuất.
Thái Lan có điều kiện vùng duyên hải tương tự Việt Nam, khơng chú trọng tăng diện
tích mà tập trung nhiều vào các nghiên cứu để đưa ra các giải pháp khoa học công nghệ
phục vụ nghề ni trong đó chú trọng đến bảo vệ mơi trường trong các khu ni. Đến
năm 2004 diện tích ni tơm của Thailand chỉ là 76.000ha (bằng 14,3% diện tích ni


2

của VN) trong đó trên 80% là ni tơm cơng nghiệp đã cho sản lượng là 325.000 tấn
và năm 2005 ước tính trên 380.000 tấn. [Thailand Marine Shrimp Culture Statistics]
Như vậy, phát triển nuôi tôm công nghiệp là giải pháp tiết kiệm diện tích đất, nâng cao
hiệu quả sử dụng đất, tăng khả năng quản lý nghề nuôi, tập trung được các nghiên cứu,
giải pháp khoa học công nghệ cho nghề nuôi đảm bảo cho nghề nuôi phát triển ổn định.
Tuy nhiên, nuôi tôm công nghiệp cũng đồng nghĩa với việc thải ra một lượng chất thải
lớn trên một diện tích sử dụng. Nếu lượng chất thải này khơng có biện pháp quản lý và
xử lý triệt để sẽ là ngun nhân chính làm suy thối mơi trường ni dẫn đến đổ vỡ
nghề nuôi.
Trong thời gian tới ở Việt Nam, để đảm bảo phát triển nghề nuôi một cách ổn định,

nâng cao hiệu xuất sử dụng đất, tăng năng suất tơm ni thì cần phải đầu tư chú trọng
áp dụng các giải pháp khoa học công nghệ vào trong nuôi trồng trong đó chú trọng đến
việc kiểm sốt và chống suy thối mơi trường cho các vùng ni tơm. Xuất phát từ nhu
cầu của thực tế cần phải có một công nghệ phù hợp để xử lý được chất thải phát sinh
trong các khu vực nuôi tôm công nghiệp, trong khuân khổ của luận văn tốt nghiệp cao
học đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng các đối tượng sinh
học” được tiến hành nghiên cứu.
1.2 MỤC TIÊU
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng
tảo và sò huyết.
1.3 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Phạm vi nghiên cứu: Thực hiện nghiên cứu xử lý nước thải ni tơm cơng nghiệp qui
mơ trong phịng thí nghiệm.
Đối tượng nghiên cứu:
· Tảo tự nhiên sống trong môi trường nuôi tơm và bổ sung 2 lồi tảo Tetraselmis sp.
và Chaetoceros sp. để xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải nuôi tôm.


3

· Sử dụng sò huyết (Anadara granosa) để thu hồi sinh khối tảo và lọc bỏ mùn bã
hữu cơ.
1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Các nội dung chính triển khai thực hiện các thí nghiệm bao gồm:
· Tạo nguồn nước ơ nhiễm để xử lý.
· Theo dõi, đo đạc vận hành các thí nghiệm xử lý nước thải:
- Thí nghiệm 1: Xác định hiệu quả xử lý N-NH4+, P-PO43- và các yếu tố liên quan
trong q trình xử lý nước thải ni tôm của 3 trường hợp : 1. sử dụng tảo có sẵn
trong mơi trường, 2. Bổ sung thêm tảo Tetraselmis sp. với mật độ 3 x104tb/l; 3.
Bổ sung thêm tảo Chaetoceros sp. với mật độ 3 x104tb/l;

- Thí nghiệm 2: Xác định hiệu quả lọc nước thải nuôi tôm của sị huyết khi khơng có
sự phát triển của tảo. (che sáng hồn tồn) ở các mật độ sị khác nhau.
- Thí nghiệm 3: Xác định hiệu quả xử lý nước thải ni tơm khi phối hợp tảo và sị
huyết.
1.5 Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN
1.5.1 Về mặt khoa học
Kết qủa của đề tài có nhiều đóng góp cho các lĩnh vực khoa học có liên quan như: các
mối quan hệ của chuỗi thức ăn trong các khu nuôi tôm, các quá trình tuần hồn, khả
năng xử lý nước thải của tảo, khả năng lọc bỏ cặn và thu sinh khối của sò huyết là cơ sở
tiếp cận cho các vấn đề liên quan đến các quá trình tự xử lý trong môi trường nước.
Các kết quả thu được tạo cơ sở khoa học cho việc xây dựng mơ hình ni tơm cơng
nghiệp có xử lý nguồn nước sau khi ni góp phần phát triển bền vững.
1.5.2 Về mặt kinh tế và mơi trường
Q trình xử lý nước thải ni tơm bằng tảo và sị huyết được sử dụng cơng nghệ sinh
học theo chuỗi thức ăn của hai loài, chúng bổ trợ nhau để tăng hiệu quả sử dụng năng


4

suất sinh học bậc một vừa hạn chế nguồn chất thải giàu dinh dưỡng ra môi trường nước.
Thực chất đây là hai quá trình kết hợp xử lý nước thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng.
Các hoạt động sinh học của tảo lấy đi các chất nitơ, phôt pho trong nước thải nuôi tôm
chuyển đổi thành các chất dinh dưỡng trong tế bào thực vật qua quá trình quang hợp. Sử
dụng sò huyết (Anadara granosa) như là giải pháp tận dụng mùn bã hữu cơ trong chất
thải nuôi tôm, thu hồi sinh khối tảo từ quá trình xử lý.
Ưu điểm nổi bật của quy trình này là khơng sử dụng hố chất, nhiên liệu, chi phí vận
hành hầu như bằng không, đồng thời tạo thêm thu nhập từ bán sản phẩm sò huyết. Đây
là một trong những biện pháp xử lý sinh học mang tính chất hồn tồn tự nhiên mang
lại hiệu quả về kinh tế và môi trường.
1.6 TÍNH THỰC TIỄN

Nghề ni ni tơm ở Việt Nam vẫn cịn mang tính chất nơng hộ, manh mún, nhỏ lẻ.
Với đặc tính hàm lượng chất ơ nhiễm trong nước thải nuôi tôm công nghiệp không cao,
lưu lượng thải nhiều và xả vào thời điểm nhất định nên áp dụng công nghệ xử lý hiện
đại như xử lý nước thải sinh hoạt hay công nghiệp dường như chưa thể được trong hiện
tại và tương lai.
Xử lý nước thải trong nuôi trồng thuỷ sản bằng các hồ sinh học, sử dụng các đối tượng
sinh học sẵn có trong tự nhiên đã và đang được áp dụng nhiều trên thế giới.
Mỗi địa phương có những đối tượng sinh học khác nhau, sử dụng chúng cho mục đích
xử lý cịn phụ thuộc vào hiện trạng các khu vực nuôi, điều kiện để áp dụng, phong tục
tập quán, phương thức nuôi và sử dụng đất của các nông hộ.
Đề tài không đi sâu vào công nghệ cao và quy trình xử lý phức tạp; Các đối tượng lựa
chọn sử dụng trong nghiên cứu là có sẵn trong các khu vực nuôi tôm. Đối tượng nghiên
cứu thực hiện chức năng hấp thu và chuyển hoá chất thải thành sản phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao, dễ thu hoạch, tạo thêm nguồn thu và góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng
đất cho các khu nuôi. Với qui trình xử lý đơn giản, khơng tốn chi phí vận hành nhưng


5

hiệu quả, có thể áp dụng rộng rãi, phù hợp với người dân các vùng dun hải hiện vẫn
cịn khó khăn về kinh tế điều kiện kỹ thuật và cơ sở vật chất.


6

CHƯƠNG II
TỔNG QUAN
2.1 TÌNH HÌNH NI TƠM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1 Trên Thế Giới
Nghề nuôi tôm trên thế giới xuất hiện cách đây nhiều thế kỷ, nhưng nuôi tôm hiện đại

mới chỉ bắt đầu vào những năm 1930 sau khi Motosaku Fujinaga cơng bố cơng trình
nghiên cứu về sản xuất giống nhân tạo lồi tơm he Nhật Bản (Penaeus japonicus)
[Shigueno K. 1975]. Cùng với sự phát triển của khoa học, qui trình sản xuất tơm bột
được hồn chỉnh vào năm 1964. Sự chủ động được con giống đảm bảo chất lượng giúp
cho nghề nuôi tôm phát triển nhanh chóng và bùng nổ vào thập niên 90 [Rosemberry,
1998]
Ni tơm trên thế giới tập trung ở 2 khu vực chính: Khu vực Tây bán cầu (Nam Mỹ) và
khu vực Đông bán cầu (Đông Nam Á). Các nước nuôi tôm hàng đầu như Trung Quốc,
Thái Lan, Indonesia, Ấn Độ, Việt Nam đã góp phần đưa khu vực Đơng Á trở thành khu
vực sản xuất tôm quan trọng nhất thế giới. Các lồi tơm được ni nhiều nhất là là tơm
chân trắng (Penaeus vannamei), tôm sú (Penaeus monodon), tôm chân trắng Trung
Quốc (P. chinensis). Nuôi tôm đem lại lợi nhuận cao đã tạo nên những cơn: “sốt tơm”
kéo theo đó là các cơn “sốt đất” và “sốt vàng” (Kyung, 1994). Chỉ trong vịng 2-3 năm
người dân đã chuyển gần như tồn bộ vốn đất của họ sang ao tôm.
Nghề nuôi tôm ở các nước châu Á tuy phát triển rất mạnh, đạt được kết quả bước
đầu, nhưng đã phải sớm đối đầu với vấn đề dịch bệnh và sự suy thoái của môi trường
nuôi. Thường các vùng nuôi tôm chỉ cho lợi nhuận cao trong vịng 2 đến 4 năm đầu,
sau đó do bệnh dịch bộc phát, mơi trường suy thối, con tôm dễ bị bệnh, bệnh dịch
tràn lan gây nhiều thiệt hại to lớn cho người nuôi và làm giảm diện tích, sản lượng
tơm ni. Các đợt dịch lớn trên thế giới như: Đợt dịch lớn tại Ecuador (1992,


7

2000), Đài Loan (1998 – 1999), Thái lan (1995 – 1996), Trung Quốc (1993,
2001) [Ling và cs., 2001]. Theo Flegel và Alday-Sanz ước tính thiệt hại do bệnh đầu
vàng và đốm trắng từ năm 1993 – 1999 tại các nước châu Á vào khoảng vài tỷ USD.
Vào những năm đầu của thế kỷ 21, bệnh Taura xuất hiện và gây thiệt hại ở các nước
nuôi tôm châu Mỹ. Sản lượng tôm xuất khẩu của Ecuador giảm từ 147.400 MT vào
năm 1998 xuống 54MT vào năm 2000. Điển hình về thiệt hại do bệnh dịch gây ra là

sự đổ vỡ của nghề nuôi tôm ở Đài Loan, sản lượng tôm nuôi của Đài Loan giảm
87% từ năm 1987 – 1995 [Ling và cs, 2001]. Nguyên nhân chính của việc giảm
năng suất trầm trọng trên được xác định do phát triển nuôi nóng vội, các khu vực
ni chỉ tập trung vào phát triển diện tích ni và tăng sản lượng trong các ao nuôi
mà bỏ qua xử lý chất thải phát sinh tập khi nuôi. Sau một thời kỳ phát triển nuôi có
hiệu quả mơi trường trong khu ni dần bị suy thối tơm ni dễ bị mắc bệnh.
Trước tình hình đó các nước đã thực hiện đầu tư nghiên cứu tìm các giải pháp để
vực lại nghề ni trong đó tập trung vào vấn đề quản lý và bảo vệ môi trường trong
các khu nuôi được chú ý. Trung Quốc phải mất 10 năm để tổ chức lại nghề nuôi, dựa
trên điều kiện thực tế của từng tiểu vùng để đưa ra mơ hình và quy trình ni thích
hợp và trung quốc đã trở thành nước có sản lượng tơm ni lớn nhất thế giới [Thông
tin KHCN thủy sản số 02/2002].
Hiện nay, Thái Lan có thể nói là nước có nghề nuôi tôm phát triển và ổn định nhất
trên thế giới. Kết quả này chỉ có được sau sự kiện đổ vỡ nghề nuôi trong những năm
1995 -1996. Với hàng loạt các giải pháp, đưa ra được nhiều mơ hình ni trong đó
chú trọng đến xây dựng các khu ni cơng nghiệp có áp dụng các giải pháp quản lý
và xử lý triệt để chất thải phát sinh sau khi nuôi đã góp phần khơi phục nghề ni
tơm của Thailand.


8

Hình 2.1: Biến động hình thức ni tơm ở Thái Lan từ 1985 – 1995 [DF,1997]
Từ hình cho thấy từ ngày những năm 1995 nuôi tôm ở ThaiLand đã phát triển theo
phương thức ni cơng nghiệp.

Hình 2.2: Biến động diện tích và sản lượng tơm ni tại Thailand [TMSCS]
Từ hình dễ nhận thấy mặc dù diện tích ni tơm của Thailand tăng không đáng kể đôi
khi giảm nhưng nhờ chuyển đổi từ nuôi quảng canh sang chủ yếu là nuôi công nghiệp
đã đưa năng xuất và sản lượng tôm nuôi của Thaidlan tăng rất nhanh.

2.1.2 Ở Việt Nam
Những năm gần đây nghề nuôi tôm phát triển rộng khắp ở các tỉnh ven biển trong cả
nước. Nuôi tôm đã là ngành mang lại hiệu quả kinh tế, nhưng đó cũng là ngành có độ
rủi ro cao, khiến nhiều vùng từ nền kinh tế ổn định lâm vào cảnh nợ nần. Nguyên nhân


9

của các vấn đề trên là do việc phát triển nghề ni tơm khơng có quy hoạch, mang tính
tự phát, chỉ tập trung vào tăng diện tích ni trồng nhưng lại thiếu quan tâm đến việc
bảo vệ, chống suy thoái mơi trường. Phần lớn diện tích ni tơm của Việt Nam vẫn cịn
là ni quảng canh nên năng xuất khơng cao. Qua hình 2.2 và 2.3 cho thấy khoảng cách
về trình độ ni tơm của Việt Nam so với Thailand và mức độ phát triển của Việt Nam
mới đang ngang bằng với năng xuất tôm nuôi của Thailand vào những năm 1985.