Sử dụng phương pháp sinh học không sử dụng hóa chất để xử lý nước thải đầu ra của ao nuôi được xem là biện pháp không những mang lại hiệu quả cao trong xử lý nước thải mà còn là giải pháp an toàn sinh học bền vững nhất cho hệ sinh thái.
Hệ vi sinh vật
Sử dụng các chủng loại vi sinh, tập hợp các thành phần men ngoại bào của quá trình sinh trưởng vi sinh; các enzyme ngoại bào tổng hợp; các chất dinh dưỡng sinh học, khoáng chất kích hoạt sinh trưởng ban đầu và xúc tác hoạt tính có tác dụng phân giải chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan từ phân tôm, các thức ăn thừa tích tụ để tạo sự ổn định, duy trì chất lượng nước và cả màu nước trong ao hồ.
Phương pháp hiếu khí: Sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để xử lý. Việc sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí đã thích nghi, xử lý tốt nước thải NTTS nước lợ với hiệu suất loại COD đạt 73,7%, loại NH4-N đạt 97,4%. Phương pháp hiếu khí có thời gian lưu bùn dài còn tạo điều kiện cho sự sinh trưởng và hoạt động của vi khuẩn nitrate hóa.
Rừng ngập mặn được xem là một giải pháp sinh học xử lý nước thải. Ảnh: ST
Phương pháp kỵ khí: Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí để xử lý. Đây là phương án thường được sử dụng để xử lý nước thải, đặc biệt thông dụng là bể kỵ khí kiểu đệm bùn dòng chảy nghịch. Công nghệ này phân phối nước thải từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí để tiến hành quá trình phân hủy chất hữu cơ bằng các vi sinh vật kỵ khí. Hệ thống tách pha phía trên sẽ tách các pha rắn - lỏng - khí để tách các chất khí, chuyển bùn xuống đáy bể và dẫn nước sau xử lý ra ngoài.
Hệ động thực vật
Có thể tiến hành hấp thụ các chất ô nhiễm dựa trên cơ sở quá trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn. Thường người ta dùng thực vật phù du, tảo hay rong để hấp thụ nitơ, phốt pho và carbon…trong nước thải để tăng sinh khối. Trong chuỗi thức ăn, các nhà nghiên cứu đã dùng các động vật bậc một ở vùng nước ven biển như nghêu, sò huyết, vẹm, hàu…để tiêu thụ thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy hay các loài cá ăn thực vật phù du và mùn bã hữu cơ như cá măng, cá đối, cá rô phi...
Nghiên cứu của tác giả Dương Thị Thành (Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh) cho thấy, tảo Tetraselinmis sp. và nhuyễn thể hai mảnh là một giải pháp phù hợp để xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp, bảo vệ môi trường. Đại học Nông Lâm Huế cũng có nghiên cứu về khả năng xử lý chất hữu cơ của cá rô phi, cá đối và ốc đinh trong nước thải nuôi TTCT thâm canh. Kết quả cho thấy, với nước thải đầu vào có các thông số ôxy hòa tan, NH3, BOD5, COD, TSS, Coliform vượt quá ngưỡng giới hạn của thông tư 44/2010/TT-BNNPTNT và QCVN 11:2008/BTNMT nhiều lần, sử dụng một tỷ lệ thích hợp các đối tượng nuôi đã giúp nước sau xử lý đạt yêu cầu quy định, tuy chỉ tiêu Coliform vẫn còn cao hơn ngưỡng cho phép.
Hệ đất ngập nước
Là giải pháp có thể ứng dụng ở những nơi có nhiều diện tích đất trống, tuy hiệu quả xử lý không cao bằng các phương án khác. Nguyên lý thực hiện dựa vào sự cộng sinh giữa vi sinh vật và thực vật để xử lý nước, thông qua các quá trình phân hủy kỵ khí hay hiếu khí của vi sinh vật và quang hợp của thực vật.
Rừng ngập mặn là hệ sinh thái đất ngập nước, có thể sử dụng như bể lọc sinh học cho các chất ô nhiễm do NTTS ven biển. Nghiên cứu của Dominique Gautier và cộng sự về việc sử dụng các vùng đất ngập nước mặn như lọc sinh học để xử lý chất thải từ trang trại nuôi tôm 286 ha ở Colombia cho thấy, nước thải trang trại được tái tuần hoàn một phần qua một rừng ngập mặn 120 ha. Sau 3 tháng, TSS, lượng ôxy hòa tan và độ pH giảm đáng kể ở đây.
Áp dụng công nghệ Biofloc hoặc semi-Biofloc
Công nghệ Biofloc được khởi xướng bởi Giáo sư Yoram Avnimelech người Israel, dựa trên nền tảng là thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng bằng cách bổ sung nguồn carbon bên ngoài như mật rỉ đường vào ao nuôi trong điều kiện không thay nước và chúng sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ dư thừa trong ao nuôi thành sinh khối cơ thể của chúng. Nguyên lý của công nghệ này là do cơ thể của vi khuẩn dị dưỡng được cấu tạo bởi tỷ lệ C:N khoảng 4:1, do vậy với sự hiện diện của hàm lượng nitơ cao trong ao nuôi (dưới dạng NH3/NH4+) thì chỉ cần cung cấp nguồn carbon bên ngoài vào ao nuôi thì vi khuẩn dị dưỡng sẽ sinh trưởng mạnh mẽ, lấn át sự phát triển của tảo, làm sạch nước ao giúp hạn chế tối đa được việc thay nước và làm giảm lượng nước thải phát sinh. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn phát sinh một lượng nước xiphông nhỏ và cần có các biện pháp xử lý bổ sung để xử lý triệt để lượng thải này. Ưu điểm của công nghệ này là đảm bảo an toàn sinh học. Giảm chi phí sản xuất nhờ giảm hệ số chuyển đổi thức ăn FCR và không thay nước nên tiết kiệm được chi phí vận hành. Nước thải phát sinh chỉ gồm nước xiphông đáy ao, tuy nhiên hàm lượng chất ô nhiễm thấp do phần lớn đã được chuyển hóa thành sinh khối vi khuẩn.
Khoa thủy sản sưu tầm