In Sản phẩm
 
HỒ XỬ LÝ NUÔI BÈO TẤM
Nguồn gốc sản phẩm
Nhà sản xuất: CÔNG TY NUSA VIỆT NAM
Tình trạng sản phẩm: Còn hàng
Thông tin chi tiết sản phẩm

 

 

HỒ XỬ LÝ NUÔI BÈO TẤM

      I. Đặc điểm:

            Bèo tây được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải do khả năng hấp thu lớn các chất dinh dưỡng (bảng 4.12), tuy vậy hiệu quả kinh tế của sản phẩm nuôi trồng không được hấp dẫn, ít thấy hiệu quả khác ngoài tác dụng làm phân bón hữu cơ.

Hình ảnh Bèo tây

           Bèo tấm (duckweeds, lemonacaea) là loại thực vật nổi, kích thước nhỏ, phân bố rộng ở nhiều vùng trên thế giới, sống trong nước ngọt. Họ bèo tấm gồm 4 giống: Wolffiella, Wolffia, Lemna, Spirodela và có thể phân lập được ít nhất là 37 loài [52]. 

Hình ảnh Bèo Tấm

              Tốc độ phát triển của bèo tấm bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: ánh sáng, nhiệt độ, pH và điều kiện dinh dưỡng. Trong nước thải, nồng độ amoniac và hydro sunfua cao cũng ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của bèo. Vì vậy khi chọn loại để nuôi, tốt nhất là sử dụng giống sẵn có ở địa phương, loại đã thích nghi với điều kiện sẵn có. Bèo tấm thuộc loại thực vật có tốc độ phát triển nhanh nhất, tốc độ tăng trưởng sinh khối gấp đôi trong thời gian 2 – 3 ngày trong điều kiện tối ưu. Một số giống bèo tấm có tốc độ phát triển vào ban đêm ngang bằng hoặc thậm chí còn cao hơn so với ban ngày. So với bèo tây, khả năng chịu lạnh của bèo tấm tốt hơn nhiều, vẫn có khả năng phát triển ở 1 – 3 0C. Nhiệt độ phát triển tối ưu cho bèo tấm là khoảng 20 – 30 0C, chịu ảnh hưởng rất xấu trong khoảng nhiệt độ 35 – 40 0C. Một số giống giảm tốc độ phát triển khi nhiệt độ thấp hơn 17 0C. Thảm bèo tấm dày có thể có nhiệt độ cao hơn tới 10 0C so với nhiệt độ của không khí do hiệu ứng bức xạ.

         Bèo tấm có khả năng chống chịu pH trong khoảng rộng (3,0 – 10,0) nhưng sẽ bị tổn thương nghiêm trọng khi pH >10. Bèo tấm có thể phát triển trong điều kiện dọi ánh sáng trực tiếp hay trong bóng râm. Wolffia ưa điều kiện tối còn Lemna ưa ánh sáng trực tiếp.

         Kích thước của bèo tấm khá nhỏ: lá có chiều rộng 1 - 3 mm, rễ ngắn hơn 10 mm, không có sự phân biệt rõ giữa là và thân. Thảm bèo tấm dày cản trở sự thâm nhập của oxy vào môi trường nước và hạn chế sự hình thành oxy do quang hợp của tảo. Môi trường nước khi đó trở về trạng thái thiếu khí, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khử nitrat. Thảm bèo tấm với mật độ 500 – 3900 g/m2 làm giảm khả năng thấu quang của nước 35 -94 %.

 

 

So sánh với bèo tây và các loại thực vật khác, hàm lượng protein trong bèo tấm cao hơn nhiều (bảng 35.36

              Bảng 35.36  Hàm lượng nitơ và protein trung bình trong bèo tây, bèo tấm [30].

Thành phần

Khối lượng khô %

Bèo tây

Bèo tấm

Protein thô

18,1

38,7

Hàm lượng N

2,9

5,9

Phospho (P)

0,6

0,6

       II. Cơ chế xử lý thành phần ô nhiễm trong hồ nuôi bèo tấm.

           Ao bèo tấm được sử dụng để xử lý các loại nước thải: sinh hoạt, chế biến sữa, xử lý bậc ba từ nước thải đã xử lý thứ cấp, từ các hồ sinh học ổn định và nước nuôi thủy sản [54-57]. Do có bộ rễ ngắn nên tác dụng trực tiếp lên quá trình xử lý của bèo tấm không giống như trong trường hợp của bèo tây. Tác dụng xử lý chất hữu cơ sinh hủy (BOD), cặn không tan trong ao nuôi bèo tấm dựa trên hoạt động của vi sinh vật, tương tự như trong hồ sinh học tùy nghi. Do bị che chắn bởi bèo và bèo không có khả năng cấp oxy cho nước nên các loại vi sinh hiếu khí hoạt động kém và mật độ tảo cũng rất thấp lại càng hạn chế khả năng phát triển của vi sinh hiếu khí. Khả năng xử lý BOD của ao bèo tấm bị hạn chế.

 Thu hoạch bèo tấm

           Tách loại hợp chất nitơ trong ao nuôi bèo tấm thông qua các cơ chế: hấp thụ tạo thành sinh khối bèo, bay hơi amoniac, nitrat hóa kết hợp với khử nitrat.

           Nitrat hóa xảy ra trong vùng bộ rễ của bèo tấm, nơi có nồng độ oxy thuận lợi, tuy nhiên vùng trên rất nhỏ nên quá trình nitrat hóa xảy ra với mức độ rất khiêm tốn. Khử nitrat xảy ra thuận lợi hơn trong cả cột nước do tình trạng thiếu khí ngự trị trong suốt cả chiều sâu của lớp nước trong ao. Tách loại hợp chất nitơ trong ao nuôi bèo tấm đạt hiệu quả thấp do hoạt động hạn chế của vi khuẩn thực hiện quá trình nitrat hóa. Cấp khí bổ sung cho ao nuôi bèo tấm thúc đẩy quá trình nitrat hóa và vì vậy đến tổng thể hiệu quả tách hợp chất nitơ, tuy vậy cũng chỉ cải thiện được phần nào. Do tình trạng thiếu oxy ngự trị nên hồ nuôi bèo tấm thích hợp cho khử nitrat của các dòng thải sau khi đã nitrat hóa (chứa nitrat).

           Bốc hơi amoniac đóng góp đáng kể và hiệu quả tách loại hợp chất nitơ. Có đánh giá cho amoniac bay hơi từ các hệ xử lý nước thải tại Ấn Độ với tốc độ 125 mg/(m2d) và tối đa tới 269 mg/(m2d). Điều thú vị là tốc độ bốc hơi amoniac trong ao bèo tấm cao hơn so với hệ không có cây trồng. Bèo tấm có khả năng chịu nồng độ amoni cao, tới 375 mgN/l.

          Hấp thu thành phần nitơ của bèo tấm phụ thuộc trước hết vào tốc độ phát triển (điều kiện môi trường, sản lượng sinh khối), giống bèo nuôi. Hiệu quả xử lý thì phụ thuộc thêm vào yếu tố thu hoạch bèo.

 

           Tách loại phospho chủ yếu thông qua cơ chế hấp thụ của bèo. Bèo tấm có thể phát triển tốt trong vùng nồng độ 6 – 154 mgP/l. Một số giống bèo chỉ giảm tốc độ phát triển khi nồng độ dưới 0,017 mgP/l. Hiệu quả tách loạp phospho vì vậy phụ thuộc vào chế độ thu hoạch bèo.

         Hấp thụ dinh dưỡng (N, P) của bèo tấm đóng góp và hiệu quả tách loại các thành phần trên trong nước thải là do thực vật tích lũy chúng trong  tế bào (chủ yếu dưới dạng protein). Tốc độ hấp thu dinh dưỡng của bèo tấm phụ thuộc vào nồng độ chất dinh dưỡng trong môi trường và chế độ thu hoạch bèo. Bèo Lemna gibba khô chứa tới 7 % N, bèo Spirodela polyrhiza khô chứa tới 2,9% P trong điều kiện nuôi trong phòng thí nghiệm. Nuôi trong môi trường nước thải thì có số liệu tương ứng là tới 7,3 % N và cao hơn 2,5 % P. Trong môi trường tự nhiên các số liệu tương ứng là nhỏ hơn 4 % N và 1% P.

         Tốc độ hấp thu thành phần dinh dưỡng của bèo tấm ngang với của bèo tây: 611 gN/(m2năm), 73 gP/(m2năm). Trong vùng ôn đới, tốc độ hấp thu của hồ đa loài (Spirodela polyrhiza, S. punctata, Lemna gibba, Wolffia columbiana với tỷ lệ ngang nhau) là 138 gN/(m2năm), và 35,5 gP/(m2năm).

         Xử lý kim loại nặng trong ao bèo tấm dựa trên cơ chế hấp thu của thực vật, hấp phụ và kết tủa.

         Xử lý vi sinh gây bệnh trên cơ sở: chết tự nhiên, lắng, ăn thịt lẫn nhau, hấp phụ và phơi nhiễm tia cực tím.

        Do khả năng xử lý BOD của ao bèo tấm không cao nên muốn đạt được tiêu chuẩn thải thứ cấp, ao bèo tấm cần được xử lý kết hợp với hồ sinh học hiếu khí hoặc tùy nghi.

        Ao bèo tấm có khả năng rất tốt về phương diện làm trong nước do các thảm bèo duy trì được trạng thái nước lặng và ngăn cản sự phát triển của tảo. Khi được bèo che phủ, tảo chỉ có thể tồn tại thêm được 6-10 ngày thì chết và lắng xuống đáy ao.

        Bèo tấm có khả năng hấp thu một số kim loại nặng: 27 mg Zn, 10 mg Pb, 5,5 mg Ni/1g khi nồng độ của các kim loại trên là 10 mg/L.

      III. Sử dụng ao nuôi bèo tấm vào mục đích xử lý nước thải.

          Sử dụng bèo tấm để xử lý nước thải có các ưu điểm [52]:

·  Bèo tấm có khả năng hấp thu dinh dưỡng cao, tốc độ phát triển nhanh nên hiệu quả xử lý hợp chất nitơ và phospho lớn. Tốc độ phát triển của bèo ít nhạy cảm bởi nhiệt độ, mức độ ô nhiễm của nước thải, dao động của pH; ít bị nhiễm bệnh.

·  Bèo tấm có khả năng chịu đựng với nồng độ khá cao của chất tẩy rửa trong nước thải sinh hoạt.

·  Bèo tấm có khả năng hấp thu, tích lũy và phân hủy một số chất hữu cơ khó sinh hủy, kể cả một số kim loại nặng. Tích lũy kim loại nặng là yếu tố bất lợi nếu chúng được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm hay cho các động vật khác.

· Do có hàm lượng protein cao, ít xơ nên có thể sử dụng làm nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng và dễ tiêu hóa đối với phần lớn các vật nuôi: lợn, động vật nhai lại, gà, vịt, cá.

· Thu hoạch bèo tấm khá đơn giản so với các loại thủy thực vật khác.

·  Hồ nước được phủ kín bèo tấm có tác dụng ngăn cản sự phát triển của tảo, tạo ra điều kiện tĩnh giúp thúc đẩy quá trình lắng của các chất rắn lơ lửng, làm trong nước.

·  Ao được phủ bèo hạn chế sự phát triển của muỗi và hạn chế mùi phát sinh.

·  Trong các vùng thiếu nước, thảm bèo tấm có tác dụng ngăn chặn một phần nước bốc hơi nhằm tích trữ nước cho mục đích tưới tiêu.

Sử dụng bèo tấm để xử lý nước thải

Với các ưu điểm trên, bèo tấm được sử dụng để xử lý nước thải với hiệu quả khá tốt ở Mỹ, Trung Quốc, Bangladesh.

          Do khả năng xử lý BOD của ao bèo tấm không cao, khả năng hấp thu dinh dưỡng của bèo tấm tốt nên có thể kết hợp xử lý nước thải giữa phương pháp yếm khí và bèo tấm để tận dụng được thế mạnh của hai phương pháp, giảm giá thành xử lý. Kết hợp xử lý yếm khí và nuôi bèo rất thích hợp cho vùng có khí hậu nóng ấm. Lợi thế của tổ hợp hai kỹ thuật trên là [52]:

·  Thiết kế ao bèo tấm dựa trên quá trình tách loại dinh dưỡng, không cần chú ý tới tải lượng hữu cơ sẽ làm giảm đáng kể thời gian lưu thủy lực của hệ, giảm diện tích ao nuôi bèo.

·  Thành phần chất hữu cơ đã được phân hủy trước đó trong giai đoạn xử lý yếm khí thúc đẩy khả năng hấp thu dinh dưỡng của bèo.

·  Trong quá trình xử lý yếm khí, thành phần dinh dưỡng trong chất thải rắn được giải phóng vào nước cung cấp cho bèo.

·  Cả kỹ thuật yếm khí lẫn nuôi bèo đều dễ thiết kế cho qui mô xử lý không tập trung ở vùng nông thôn và các khu dân cư nhỏ.

         Với các loại nước có mức độ ô nhiễm cao từ các quá trình chế biến nông sản hay hoạt động công nghiệp: đồ uống, giết mổ, sửa, chăn nuôi, sau xử lý yếm khí còn chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao, sử dụng ao bèo tấm xử lý tiếp có thể coi là biện pháp thu hồi gián tiếp các chất dinh dưỡng từ nước thải.

          Bèo tấm là một khâu quan trọng trong hệ tổng hợp. Hệ tổng hợp được định nghĩa là sự tổ hợp các quá trình và vận hành chúng với mục tiêu sử dụng tối ưu các nguồn lợi tài nguyên thông qua tái sử dụng chất thải: thu hồi, tái sử dụng năng lượng và các sản phẩm có ích khác. Các quá trình chuyển hóa các nguồn thải khác nhau được thực hiện sao cho ít phải sử dụng thêm năng lượng, nguyên liệu. Ở vùng nông thôn của châu Á, rất nhiều mô hình tổng hợp được thực hiện trong sản xuất nông nghiệp từ nhiều đời nay, ví dụ mô hình vườn – ao –  chuồng ở Việt Nam được áp dụng khá phổ biến từ vài chục năm trước. Hệ tổng hợp khó thực hiện đối với các vùng có mật độ dân cư cao, ví dụ trong các thành phố, do mức độ tiêu thụ và thải lớn, trạng thái cân bằng khó thiết lập.

          Ao bèo có thể đóng vai trò trong hệ tổng hợp về phương diện tái sử dụng chất thải. Ví dụ một hệ tổng hợp sử dụng ao bèo tấm hoạt động theo sơ đồ: chất thải từ chăn nuôi, bể phốt được ủ yếm khí để sản xuất biogas, nước thải từ xử lý yếm khí được sử dụng để nuôi bèo tấm, bèo tấm được sử dụng để nuôi gia súc, gia cầm và cá, nước nuôi cá được sử dụng để tưới cho cây trồng; gia súc, cây trồng, cá thu hoạch được là nguồn thức ăn nuôi cộng đồng dân cư.

          Mặc dù bèo tấm có khả năng hấp thu dinh dưỡng, cạnh tranh với các cây trồng khác, tuy vậy nhu cầu dinh dưỡng của các cây trồng phụ thuộc vào thời kỳ phát triển nên việc bổ xung thêm dinh dưỡng vào nước thải sau khi xử lý với bèo tấm cũng không khó khăn. Nước thải sau xử lý với bèo tấm chứa nồng độ dinh dưỡng thấp (N, P) là yếu tố có lợi đối với thủy động vật và giảm thiểu ô nhiễm cho nước ngầm.

Theo Viện Hóa Học & NUSA VIETNAM JSC.