›

Đồ án Nghiên cứu mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản

pdf 73 trang thiennha21 13/04/2022 4900
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_mo_hinh_thu_hoi_dinh_duong_tu_nuoc_thai_thu.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH THU HỒI DINH DƯỠNG TỪ NƯỚC THẢI THỦY SẢN Ngành: Công nghệ Môi Trường Chuyên ngành: Kỹ thuật Giảng viên hướng dẫn : TS. Trần Văn Thanh Sinh viên thực hiện : Phạm Thị Xuân Hoa MSSV: 1411090515 Lớp: 14DMT04 TP. Hồ Chí Minh, 2018
  2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố. TP.Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018 Sinh viên Phạm Thị Xuân Hoa
  3. LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn và kết thúc khóa học, với tình cảm chân thành, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới trường Đại học Công nghệ TP.HCM đã tạo điều kiện cho tôi có môi trường học tập tốt trong suốt thời gian tôi học tập, nghiên cứu tại trường. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Thầy Trần Văn Thanh đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp này. Đồng thời, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn tới thầy cô ở Viện Khoa học Ứng dụng Hutech , bạn bè đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành Khóa luận tốt nghiệp lần này. Em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018 Sinh viên Phạm Thị Xuân Hoa
  4. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 5 1.1 Giới thiệu về ngành nuôi trồng thủy sản 5 1.2 Các vấn đề môi trường nuôi trồng thủy sản 9 1.2.1 Ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí 9 1.2.1.1 Môi trường đất 9 1.2.1.2 Môi trường nước 9 1.2.1.3 Khí thải 10 1.2.2 Chất thải trong nuôi trồng thủy hải sản 10 1.3 Các nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản 11 1.4 Đánh giá chung về tổng quan để xác định vấn đề nghiên cứu 15 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 19 2.1 Phương pháp nghiên cứu 19 2.1.1 Phương pháp phân loại, hệ thống hóa lý thuyết 19 2.1.2 Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu 19 2.1.3 Phương pháp Pilot 19 2.1.4 Phương pháp phân tích 20 2.2 Nội dung nghiên cứu 20 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 20 2.2.2 Giới thiệu về cây rau muống 20 2.2.3 Mô hình thí nghiệm thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản bằng thực vật thủy sinh 22 2.2.3.1 Cấu tạo mô hình 22 2.2.3.2 Cách lắp ráp mô hình bằng xốp 25 2.2.3.3 Tính lượng nước cần cung cấp cho cây sau khi có kết quả phân tích mẫu nước ban đầu 27 2.2.3.4 Quy trình vận hành 30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 41 3.1 Kết quả nghiên cứu 41 I
  5. 3.2 Đánh giá kết quả thí nghiệm 43 3.3 Áp dụng kết quả mô hình thí nghiệm đề xuất quy trình thiết kế, vận hành hệ thống ao – ruộng rau để thu hồi dinh dưỡng 49 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH THU HỒI DINH DƯỠNG CHO MỘT TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH 54 4.1 Mô tả đối tượng nghiên cứu điển hình 54 4.2 Áp dụng quy trình đã đề xuất để thiết kế cho hộ điển hình 57 4.3 Đánh giá lợi ích kinh tế mô hình 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 II
  6. DANH MỤC VIẾT TẮT STT Ký hiệu Giải thích 1 BOD Nhu cầu oxy sinh hóa 2 COD Nhu cầu oxy hóa học 3 CH4 Metan 4 ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long 5 H2S Hydro sulfua 6 NH3 Amoniac 7 P04 Phosphat Standard Methods for the Examination of Water and 8 SMEWW Waste Water (Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải) 9 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 10 VSV Vi sinh vật III
  7. DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sản lượng nuôi trồng và khai thác thủy sản Việt Nam trong 26 năm 6 Hình 2.1: Cây rau muống 21 Hình 2.2: Mô hình thí nghiệm 22 Hình 2.3: Trại nuôi cá giống Út Khanh tại huyện Bình Chánh 24 Hình 2.4: Sơ đồ lắp ráp mô hình 26 Hình 2.5: Gieo chồi rau muống và cho nước vào mô hình 31 Hình 2.6: Các chai chứa nước thải cho vào và nước thải xả ra có dung tích 500ml 32 Hình 2.7: Cây được 5 ngày tuổi (20-6-2018) 33 Hình 2.8: Cây được 6 ngày tuổi (21-6-2018) 34 Hình 2.9: Cây được 7 ngày tuổi (22-6-2018) 34 Hình 2.10: Cây được 8 ngày tuổi (23-6-2018) 35 Hình 2.11: Cây được 10 ngày tuổi (25-6-2018) 35 Hình 2.12: Cây được 11 ngày tuổi (26-6-2018) 36 Hình 2.13: Cây được 12 ngày tuổi (27-6-2018) 36 Hình 2.14: Cây được 13 ngày tuổi (28-6-2018) 37 Hình 2.15: Cây được 14 ngày tuổi (29-6-2018) 37 Hình 2.16: Cây được 16 ngày tuổi (30-6-2018) 38 Hình 2.17: Cây được 18 ngày tuổi (2-7-2018) 38 Hình 2.18: Cây được 19 ngày tuổi (3-7-2018) 39 IV
  8. Hình 2.19: Cây được 20 ngày tuổi (4-7-2018) 39 Hình 2.20: Cây được 23 ngày tuổi (8-7-2018) 40 Hình 3.1: Nông dân xã Nhị Bình, huyện Hóc Môn thu hoạch rau muống được trồng theo quy trình VietGap 46 Hình 4.1: Vị trí hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh 54 Hình 4.2: Mương nước và nơi xả thải của nhà vệ sinh – ao lắng trồng rau muống 55 Hình 4.3: Bao bì đựng thuốc, thức ăn cho cá 56 Hình 4.4: Mương dẫn nước và ống dẫn nước 56 Hình 4.5: Nước thải sinh hoạt đổ ra đất tự thấm 57 Hình 4.6: Cân bằng vật chất và năng lượng 01 vụ của 01 ao nuôi diện tích 1000m2 58 V
  9. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Kết quả sản xuất thủy sản năm 2017 7 Bảng 1.2: Điểm giống nhau và khác nhau giữa hệ thống Aquaponics và mô hình nghiên cứu 16 Bảng 1.3: Ưu và nhược điểm của mô hình nghiên cứu, hệ thống Aquaponics và phương pháp thủy canh 16 Bảng 3.1: Kết quả phân tích mẫu nước thải thủy sản đầu vào 41 Bảng 3.2: Kết quả phân tích mẫu nước thải thủy sản đầu ra 41 Bảng 3.3: Kết quả phân tích mẫu rau muống xay 42 Bảng 3.4: Tỷ lệ % chệnh lệch nồng độ đầu vào và đầu ra của các chỉ tiêu 44 Bảng 3.5: % Tỷ lệ thất thoát của các chất dinh dưỡng 45 Bảng 3.6: Hiệu suất xử lý của mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản và mô hình xử lý nước thải bằng cây lục bình 48 Bảng 4.1: Lượng nước cần cung cấp cho khu đất trồng rau 1ha 59 DANH MỤC ĐỒ THỊ Biểu đồ 2.1: Lượng nước tưới cung cấp cho cây trong 30 ngày 29 VI
  10. DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1: Quy trình thiết kế của mô hình đề xuất 52 Sơ đồ 3.2: Quy trình vận hành của mô hình đề xuất 53 VII
  11. LỜI MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Xử lý nước thải ô nhiễm là một trong những vấn đề cấp bách của Việt Nam hiện nay. Đặc biệt, nước ta là một đất nước có nền kinh tế chủ yếu là nông nghiệp. Việc xử lý cũng như là tái sử dụng nước thải sau hoạt động nông nghiệp cần được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng vào đời sống thực tế để góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tránh lãng phí nguồn tài nguyên nước. Nuôi trồng thủy sản từ lâu được biết đến như là một ngành mũi nhọn của đất nước, nó không chỉ mang đến lợi ích kinh tế mà còn tạo công ăn việc làm cho người dân. Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích mang đến thì ngành nghề này cũng còn nhiều hạn chế. Một trong số đó là vấn đề về xử lý nước thải thủy sản mà không làm ô nhiễm môi trường cũng như không quá tốn kém và phù hợp với đa số người nuôi thủy sản. Đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề xử lý nước thải thủy sản nhưng bài nghiên cứu này sẽ đưa ra một hướng đi hoàn toàn khác và chú trọng hơn về khả năng áp dụng thực tế cho người nuôi. Từ đó người nuôi sẽ có nhiều lựa chọn hơn trong việc tìm kiếm công nghệ xử lý nước thải nuôi thủy sản phù hợp với điều kiện kinh tế của họ. 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nước thải từ quá trình nuôi trồng thủy sản là một nguồn nước chứa nhiều chất dinh dưỡng. Tuy vậy, nguồn nước này vẫn bị thải bỏ ra ngoài môi trường rất lãng phí. Vì vậy, nghiên cứu mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi trồng thủy sản là hết sức cần thiết và đưa vào ứng dụng trong thực tế để góp phần làm giảm ô nhiễm, tránh lãng phí nguồn tài nguyên nước mà còn mang giá trị về lợi ích kinh tế. 3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Một số nghiên cứu về xử lý nước thải: ✓ So sánh quá trình hấp thụ dinh dưỡng của rau muống và cải bẹ xanh từ sản phẩm chất dinh dưỡng của cá trê phi trong hệ thống tuần hoàn aquaponic. 1
  12. ✓ Hoa rau muống bắt nguồn từ tầng đất và quá trình hấp phụ các chất ô nhiễm lên trên bề mặt rễ của rau muống kết hợp với bình phản ứng quang học để xử lý hiệu quả nước thải dệt. ✓ Cải thiện chất lượng nước thải nuôi trồng thủy sản bằng rau muống nước (Ipomoea Aquatica Forsskal) trồng trên mặt sông và đánh giá lợi ích sinh thái trong khu nông nghiệp sinh thái ✓ Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản của lớp đệm ngập nước ✓ Xử lý nước thải ao nuôi cá nước ngọt bằng đất ngập nước kiến tạo. Những nghiên cứu này là nghiên cứu về việc xử lý nước thải đơn thuần bằng các công nghệ kỹ thuật phức tạp, tốn kém chi phí và không gia tăng giá trị kinh tế. Tuy nhiên, mô hình nghiên cứu thu hồi thu dinh dưỡng từ nước thải thủy sản vừa xử lý nước vừa gia tăng giá trị kinh tế. 4. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI a. Mục tiêu tổng quát ✓ Xây dựng mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi trồng thủy sản. ✓ Đánh giá hiệu quả của mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi thủy sản. ✓ Ứng dụng mô hình vào thực tế. b. Mục tiêu cụ thể ✓ Tìm hiểu về ngành nuôi thủy sản ở Việt Nam. ✓ Tìm hiểu về đặc tính của nước thải nuôi thủy sản. ✓ Đề xuất tính toán, thiết kế mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi thủy sản. ✓ Xây dựng mô hình nghiên cứu thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi thủy sản. ✓ Đề xuất mô hình thực tế cho một trường hợp điển hình. 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ✓ Nghiên cứu về nước thải nuôi trồng thủy sản. ✓ Nghiên cứu các giải pháp thu hồi chất dinh dưỡng từ nước thải nuôi trồng thủy sản. ✓ Nghiên cứu xây dựng mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi trồng thủy sản. 2
  13. ✓ Nghiên cứu phạm vi ứng dụng mô hình trong thực tế. 6. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Phạm vi nghiên cứu của đề tài là các hộ dân, các vùng có ngành nuôi trồng thủy sản với quy mô đa dạng. Một trong những địa điểm được đề xuất để thực hiện mô hình thực tế là hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh. Địa chỉ: Ấp Bình Phú 1, xã Bình Hòa, Huyện Châu Thành, tỉnh An Giang. 7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ✓ Phương pháp chuyên gia : Tìm hiểu bản chất các phương pháp cũng như những nhận định của chuyên gia để tìm ra một giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề. ✓ Phương pháp phòng thí nghiệm : Dùng các phương pháp phòng thí nghiệm để phân tích mẫu nước với các chỉ tiêu, phân tích khả năng thu hồi dinh dưỡng từ nước thải của đối tượng nghiên cứu của mô hình nghiên cứu. ✓ Phương pháp so sánh : So sánh kết quả phân tích với các kết quả phân tích đã có trước để so sánh hiệu quả xử lý. ✓ Phương pháp phân tích và thu nhập dữ liệu : Thu nhập các dữ liệu từ các nguồn khác nhau , phân tích và lựa chọn thông tin cần thiết để sử dụng . ✓ Phương pháp quan sát khoa học: quan sát đối tượng trong khoảng thời gian nghiên cứu và thu thập các thông tin đã quan sát được. 8. DỰ KIẾN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Xây dựng được mô hình nghiên cứu thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi thủy sản và mô hình có khả năng áp dụng cho các hộ dân hoặc các vùng nuôi trồng thủy sản. Bên cạnh đó nghiên cứu còn mang đến lợi ich kinh tế thiết thực cho người nuôi và giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường. 9. BỐ CỤC CỦA ĐỀ TÀI Đồ án có cấu trúc gồm 3 phần với nội dung chính gồm 4 chương: LỜI MỞ ĐẦU 3
  14. Đề cập đến đặt vấn đề cho đề tài và các mục tiêu nghiên cứu, nội dung và phương pháp nghiên cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn khi thực hiện đề tài Tốt nghiệp. PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu về ngành nuôi trồng thủy sản 1.2 Các vấn đề môi trường nuôi trồng thủy sản 1.3 Các nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản 1.4 Đánh giá chung về tổng quan để xác định vấn đề nghiên cứu CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp nghiên cứu 2.2 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ NGHIÊN CỨU 3.1 Kết quả nghiên cứu 3.2 Đánh giá nghiên cứu CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH THU HỒI DINH DƯỠNG CHO MỘT TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH 4.1 Mô tả đối tượng nghiên cứu điển hình 4.2 Áp dụng mô hình đã đề xuất để thiết kế cho hộ điển hình 4.3 Đánh giá lợi ích kinh tế mô hình KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 4
  15. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu về ngành nuôi trồng thủy sản Thuỷ sản là một ngành hoạt động kinh tế nằm trong tổng thể kinh tế – xã hội của loài người. Thuỷ sản đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm cho nhân loại. Bên cạnh đó nó còn là một ngành kinh tế tạo cơ hội công ăn việc làm cho con người, đặc biệt là ở vùng nông thôn và vùng ven biển. Nhu cầu thuỷ sản cho nhân loại ngày càng tăng trong khi nguồn lợi của các tài nguyên này lại có giới hạn và đã bị khai thác quá mức, vì vậy ngành nuôi trồng thuỷ sản phát triển để bù đắp vào những thiếu hụt đó. Ngày nay nuôi trồng thuỷ sản đã cung cấp được khoảng 27% tổng sản lượng thuỷ sản thế giới, nhưng chiếm tới gần 30% sản lượng dùng làm thực phẩm. Đối tượng nuôi trồng rất phong phú gồm đủ các chủng loại: cá, nhuyễn thể giáp xát, rong tảo và một số loài khác[1]. Nuôi trồng thuỷ sản có quy mô rất khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện của từng nước: từ quy mô nhỏ gia đình gắn liền với hệ thống canh tác tổng hợp đến những trang trại nuôi chuyên công nghiệp hoá có quy mô lớn. ❖ Nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam Trong hơn 15 năm qua, nuôi trồng thuỷ sản đã phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam và hiện nay Việt Nam là một trong những quốc gia sản xuất thuỷ sản lớn nhất trên thế giới. Ngành nuôi trồng thủy sản trở thành một phần quan trọng trong nền kinh tế quốc gia và đã giúp cải thiện đời sống cho người nông dân, đặc biệt là tại đồng bằng sông Cửu Long, nơi tập trung hầu hết các hoạt động nuôi trồng thuỷ sản. Sản lượng thủy sản Việt Nam đã duy trì tăng trưởng liên tục trong 17 năm qua với mức tăng bình quân là 9,07% năm. Với chủ trương thúc đẩy phát triển của chính phủ, hoạt động nuôi trồng thủy sản đã có những bước phát triển mạnh, sản lượng liên tục tăng cao trong các năm qua, bình quân đạt 12,77% năm, đóng góp đáng kể vào tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản của cả nước[2]. 5
  16. Trong khi đó, trước sự cạn kiệt dần của nguồn thủy sản tự nhiên và trình độ của hoạt động khai thác đánh bắt chưa được cải thiện, sản lượng thủy sản từ hoạt động khai thác tăng khá thấp trong các năm qua, với mức tăng bình quân 6,42% năm[2]. Hình 1.1: Sản lượng nuôi trồng và khai thác thủy sản Việt Nam trong 26 năm[2] ➢ Sản xuất thủy sản năm 2017 Theo báo cáo của Tổng cục Thủy sản, cả năm 2017, tổng sản lượng thủy sản đạt hơn 7,28 triệu tấn, tăng 5,6% so với năm 2016, bao gồm sản lượng thủy sản khai thác đạt gần 3,42 triệu tấn, tăng 5,7%; sản lượng thủy sản nuôi trồng trên 3,86 triệu tấn, tăng 5,5%, diện tích nuôi trồng 1,1 triệu ha. Tỷ trọng sản lượng nuôi trồng chiếm 53% tổng sản lượng (năm 2016 là 54,2%)[2]. 6
  17. Bảng 1.1: Kết quả sản xuất thủy sản năm 2017[2] Kết quả sản xuất thủy sản năm 2017 Đơn vị tính: Sản lượng (1.000 tấn), Diện tích: (1.000 ha), Số lượng tàu thuyền (1.000 chiếc), Số lượng người (1.000 người), Giá trị kim ngạch (triệu USD), GTSX (tỷ đồng) So sánh (%) Kế hoạch Thực hiện Ước thực TT Chỉ tiêu Với Với năm năm 2017 2016 hiện 2017 KH 2016 Giá trị sản I 105% 200.902 212.985 106,0 xuất Thủy sản khai 78.630 83.482 106,2 thác Thủy sản nuôi 122.272 129.503 105,9 trồng Tổng sản II 7.000 6.895 7.279 104,0 105,6 lượng Sản lượng 1 3.300 3.237 3.421 103,7 105,7 khai thác SL khai thác 3.047 3.221 105,7 hải sản SL khai thác 190 200 105,3 nội địa Sản lượng 2 3.700 3.658 3.858 104,3 105,5 nuôi Tôm nước lợ 675 657,2 683,4 101,2 104,0 - Tôm sú 265 263,8 256,4 96,8 97,2 - Tôm CT 410 393,4 427,0 104,1 108,5 7
  18. Kết quả sản xuất thủy sản năm 2017 Đơn vị tính: Sản lượng (1.000 tấn), Diện tích: (1.000 ha), Số lượng tàu thuyền (1.000 chiếc), Số lượng người (1.000 người), Giá trị kim ngạch (triệu USD), GTSX (tỷ đồng) So sánh (%) Kế hoạch Thực hiện Ước thực TT Chỉ tiêu Với Với năm năm 2017 2016 hiện 2017 KH 2016 Cá tra 1200 1.187 1.250 104,2 105,3 Diện tích III 1.071 1.103 103.1 nuôi Tôm nước lợ 700 694,6 721,1 103,0 103,8 - Tôm sú 600 600,4 622,4 103,7 103,7 - Tôm CT 100 94,2 98,7 98,7 104,7 Cá tra 5,00 5,05 5,227 104,5 103,5 Nguồn: Tổng cục Thủy sản ➢ Các vùng hoạt động thủy sản mạnh trong nước Hoạt động sản xuất, xuất khẩu thủy sản của Việt Nam nằm rải rác dọc đất nước với sự đa dạng về chủng loại thủy sản, nhưng có thể phân ra thành 5 vùng xuất khẩu lớn: ✓ Vùng Bắc Trung Bộ, duyên hải miền Trung: nuôi trồng thủy sản nước mặn lợ, đặc biệt phát huy thế mạnh nuôi biển, tập trung vào một số đối tượng chủ yếu như: tôm các loại, sò huyết, bào ngư, cá song, cá giò, cá hồng [2] ✓ Vùng ven biển Nam Trung Bộ: nuôi trồng thủy sản trên các loại mặt nước mặn lợ, với một số đối tượng chủ yếu như: cá rô phi, tôm các loại [2] ✓ Vùng Đông Nam Bộ: Bao gồm 4 tỉnh là Ninh Thuận, Bình Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu và TP.HCM, chủ yếu nuôi các loài thủy sản nước ngọt hồ chứa và thủy sản nước lợ như cá song, cá giò, cá rô phi, tôm các loại [2] 8
  19. ✓ Vùng ven biển ĐBSCL: gồm các tỉnh nằm ven biển của Đồng Bằng Sông Cửu Long như Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang Đây là khu vực hoạt động thủy sản sôi động, hoạt động nuôi trồng thủy sản trên tất cả các loại mặt nước, đặc biệt là nuôi tôm, cá tra - ba sa, sò huyết, nghêu và một số loài cá biển[2]. ✓ Các tỉnh nội vùng: Bao gồm những tỉnh nằm sâu trong đất liền nhưng có hệ thống sông rạch khá dày đặc như Hà Nội, Bình Dương, Cần Thơ, Hậu Giang, Đồng Tháp, An Giang, thuận lợi cho nuôi trồng các loài thủy sản nước ngọt như: cá tra - basa, cá rô phi, cá chép [2] 1.2 Các vấn đề môi trường nuôi trồng thủy sản 1.2.1 Ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí 1.2.1.1 Môi trường đất Một trong những vùng có khả năng bị ô nhiễm do ảnh hưởng của môi trường đất trong quá trình nuôi trồng thủy sản là ĐBSCL. Đây là vùng tập trung nhiều các loại đất phèn tiềm tàng (pyrite FeS2) và phèn hoạt động (jarosite (K/Na.Fe3/Al3(SO4)2(OH)6)[3]. Khi bị đào đắp ao nuôi thủy sản, đào kinh rạch cấp và thoát nước, vệ sinh ao nuôi sau mùa thu hoạch đã làm cho tầng phèn tiềm ẩn bị tác động bởi quá trình ôxy hóa sẽ diễn ra và quá trình lan truyền phèn rất mãnh liệt làm giảm độ pH trong môi trường nước, gây ô nhiễm môi trường và dịch bệnh tôm, cá trong nuôi trồng. 1.2.1.2 Môi trường nước Nước thải nuôi tôm có chứa một lượng lớn nito, photpho và các chất dinh dưỡng khác. Do đó xảy ra hiện tượng dư thừa chất dinh dưỡng, chất dinh dưỡng dư thừa tồn đọng quá lâu sẽ sinh ra vi khuẩn và gây ô nhiễm nguồn nước nuôi. Ngoài ra, sự có mặt các hợp chất carbonic và chất hữu cơ sẽ làm giảm oxy hòa tan và tăng BOD, COD, sulfit hydrogen, ammoniac và hàm lượng methan trong nước. 9
  20. Nước thải nuôi tôm công nghiệp có hàm lượng các chất hữu cơ (BOD5 12 - 35mg/l, COD 20 - 50mg/l), các chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn lơ lửng (12 - 70mg/l), ammoniac (0,5-1mg/l), coliforms (2,5.102-3.104MNP/100ml)[3]. Nước thải nuôi cá gây ô nhiễm chủ yếu do nguồn chất hữu cơ có trong nguồn thức ăn nuôi cá bị dư thừa. Trên thực tế thì có khoảng 17% thức ăn được cá hấp thu và khoảng 83% phần còn lại bị hòa tan vào môi trường nước trở thành các chất hữu cơ phân hủy cộng với phân và các loại rác thải khác đọng lại dưới ao nuôi gây ra ô nhiễm[3]. Do vậy nên COD, BOD, N và các VSV có chỉ số gây bệnh cao. Nếu nước thải này thải ra môi trường sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa hay hiện tượng tảo nở hoa. Trong đó: Nước thải nuôi cá trê có thành phần BOD5 56mg/l, COD 118mg/l, tổng N 11,50 mg/l, tổng P 5,02 mg/l. Nước thải nuôi cá tra có thành phần BOD5 50mg/l, COD 112mg/l, tổng N 4,81 mg/l, tổng P 2,17 mg/l[3]. 1.2.1.3 Khí thải Các nguồn nước thải nuôi cá, nuôi tôm lâu ngày không được xử lý sẽ gây ra mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường không khí. Ngoài ra các nguồn khí thải từ máy phát điện, máy cung cấp oxy trong quá trình nuôi cũng chứa các khí độc hại như CO, CO2, NO2, SO2 làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. 1.2.2 Chất thải trong nuôi trồng thủy hải sản Bùn thải trong quá trình nuôi trồng thủy sản (nuôi tôm công nghiệp, nuôi tôm thâm canh, nuôi cá tra công nghiệp, nuôi cá trê) chứa các nguồn thức ăn dư thừa thối rữa bị phân hủy, các hóa chất và thuốc kháng sinh, các loại khoáng chất Diatomit, Dolomit, lưu 2+ 3+ 3+ 2- huỳnh lắng đọng, các chất độc hại có trong đất phèn Fe , Fe , Al , SO4 [3]. Lớp bùn này trong tình trạng ngập nước yếm khí tạo thành các sản phẩm phân hủy độc hại như H2S, NH3, CH4, Mecaptan[3] thải ra trong quá trình vệ sinh và nạo vét ao nuôi tác động xấu đến môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến chất lượng thủy sản nuôi trồng. Trong đó thành phần bùn thải nuôi tôm công nghiệp có chứa khoảng 29,5%, Si 27.842mg/kg, Ca 13.256 mg/kg, K 5.642 mg/kg, Fe 11.210 mg/kg, H2S 8,3mg/kg, N- 10
  21. NH3 36,1mg/kg, N-NO3 0,3mg/kg, N-NO2 0,1mg/kg, PO4 1,8mg/kg, bùn thải đáy ao nuôi cá tra có thành phần pH 4,37-5,39, TOC 1,56-1,89%, tích tụ khoảng 24% nitơ và 24% phốt pho, trong bùn đáy ao nuôi tổng N 0,131-0,186%, tổng P 0,124-0,181% là nguồn gây ô nhiễm môi trường khá nghiêm trọng cần phải được xử lý triệt để[3]. 1.3 Các nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản ❖ Nghiên cứu 1: So sánh quá trình hấp thụ dinh dưỡng của rau muống và cải bẹ xanh từ sản phẩm chất dinh dưỡng của cá trê phi trong hệ thống tuần hoàn aquaponic[4] Được đăng trên tạp chí “Desalination and Water Treatment”, Tập 57, 2016 – Số phát hành 60. Tác giả: Azizah Endut, Fathurrahman Lananan, Siti Hajar Abdul Hamid, Ahmad Jusoh và Wan Norsani Wan Nik (2016): Cân bằng sự hấp thụ chất dinh dưỡng của rau muống (Ipomoea aquatica) và cải bẹ xanh (Brassica juncea) với sản phẩm dinh dưỡng của cá trê phi / basa (Clarias gariepinus) trong hệ thống tuần hoàn aquaponic, khử muối và xử lý nước. Tóm tắt: Aquaponic là một hệ thống sản xuất thực phẩm bằng cách phối hợp giữa nuôi trồng thủy sản thông thường (nuôi các loại thủy sản như ốc, cá, tôm trong bể) với thủy canh (trồng cây trong nước) trong một môi trường cộng sinh. Hệ thống tuần hoàn aquaponic tạo ra một môi trường lành mạnh cho các loài thủy sản và thực vật, bằng cách loại bỏ các chất chuyển hóa độc hại và các chất ức chế tăng trưởng. Việc các thành phần và lượng chất thải bài tiết được tạo ra bởi các loài thủy sản cũng được chú trọng, đặc biệt trong quá trình thiết kế một hệ thống aquaponic hoàn chỉnh. Do đó, để hệ thống này được vận hành một cách hiệu quả, nó cần được xác định kích thước chính xác để cân bằng giữa trồng cây và nuôi thủy sản. Trong nghiên cứu này, thành phần thực vật đã được phân lập từ hoạt động nuôi cá sao cho việc loại bỏ dinh dưỡng có thể được đánh giá độc lập. Hai loại rau được chọn để đánh giá hiệu quả sự hấp thụ chất dinh dưỡng thực vật để cân bằng sản xuất dinh dưỡng từ nuôi cá là rau muống và cải bẹ xanh. Kết quả cho thấy hiệu suất 11
  22. sử dụng nitơ của rau muống và cải bẹ xanh lần lượt là 66,5 và 59,9%. Ngoài ra, trong hệ thống aquaponic, nước được dùng để trồng rau muống có chất lượng tốt hơn nước dùng để trồng cải bẹ xanh, chủ yếu là do diện tích bề mặt rễ cao hơn. Hiệu suất tăng trưởng của cá trê phi cho thấy tỷ lệ chuyển đổi thức ăn nằm trong khoảng 1,18–1,33. Các kết quả thu được từ nghiên cứu này chỉ ra rằng cả hai loại cây trồng đều có tác động đáng kể đến việc loại bỏ chất dinh dưỡng. ❖ Nghiên cứu 2: Hoa rau muống bắt nguồn từ tầng đất và quá trình hấp phụ các chất ô nhiễm lên trên bề mặt rễ của rau muống kết hợp với bình phản ứng quang học để xử lý hiệu quả nước thải dệt[5] Được đăng trên tạp chí “Water Research” – Một tạp chí của Hiệp hội nước quốc tế (A Journal of the International Water Association (IWA)), 2016. Tác giả: Rane, N.R., Patil, S.M., Chandanshive, V.V., Kadam, S.K., Khandare, R.V., Jadhav, J.P., Govindwar, S.P., hoa rau muống bắt nguồn từ đất và quá trình hấp phụ các chất ô nhiễm lên trên bề mặt rễ của rau muống kết hợp với bình phản ứng quang học để xử lý hiệu quả nước thải dệt, Water Research (2016). Tóm tắt: Rau muống, một loài thực vật thủy sinh đã được tìm thấy để làm suy giảm một thuốc nhuộm dệt có độ sulfon cao và diazo Brown 5R lên đến 94% trong vòng 72 giờ ở nồng độ 200 mg/L. Cảm ứng trong các hoạt động của các enzym như azoreductase, lignin peroxidase, laccase, DCIP reductase, tyrosinase, veratryl alcohol oxidase, catalase và superoxide dismutase được quan sát thấy trong mô lá và rễ để đáp ứng với phơi nhiễm Brown 5R. Có sự giảm đáng kể hàm lượng chất diệp lục (25%), chất diệp lục b (17%) và carotenoids (30%) trong lá của cây. Các phân tích quang phổ HPLC (Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao-High Performance Liquid Chromatography), FTIR (Quang phổ chuyển đổi hồng ngoại- Fourrier Transformation InfraRed), UV-vis (Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử - Ultra violet–Visible) và HPTLC (sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao - high performance TLC - HPTLC) đã xác nhận sự biến đổi sinh học và loại bỏ thuốc nhuộm gốc từ dung dịch. Các hoạt động enzyme và phân tích GC-MS (Sắc ký khí ghép 12
  23. khối phổ - Gas Chromatography Mass Spectometry) của các sản phẩm suy thoái dẫn đến đề xuất một lộ trình biến đổi phytotransform (tế bào gốc) của thuốc nhuộm. Con đường chuyển hóa thuốc nhuộm được đề xuất cho thấy hình thành Napthalene-1,2-diamin và methylbenzene. Nghiên cứu độc tính trên các dòng tế bào HepG2 (dòng tế bào ung thư gan ở người) cho thấy giảm 3 lần độc tính của Brown 5R sau khi sử dụng rau muống để cải tạo môi trường. Tính chất thủy phân của rau muống dẫn đến sự khám phá của nó trong bình phản ứng quang học kết hợp với hệ thống bìm cành trong tầng đất. Qúa trình hấp phụ các chất ô nhiễm trên bề mặt rễ của rau muống và hệ thống bìm cành trong tầng đất có thể xử lý 510L nước thải hiệu quả trong vòng 72 giờ và có khả năng làm mất màu sắc nước thải dệt trong vòng 72 giờ sau khi giảm đáng kể giá trị COD, BOD, chất rắn và ADMI. Hơn nữa trên các thử nghiệm thực địa xử lý nước thải dệt đã được thực hiện thành công trong đầm phá xây dựng. ❖ Nghiên cứu 3: Cải thiện chất lượng nước thải nuôi trồng thủy sản bằng rau muống nước (Ipomoea Aquatica Forsskal) trồng trên mặt sông và đánh giá lợi ích sinh thái trong khu nông nghiệp sinh thái[6] Được đăng trên tạp chí “Aquacultural Engineering ”, 2014 Tác giả: Qiuzhuo Zhang *, Varenyam Achal, Yatong Xu, Wei-Ning Xiang, Cao đẳng Tài nguyên và Khoa học Môi trường, Đại học Sư phạm Đông Trung Quốc / Phòng thí nghiệm trọng điểm Thượng Hải cho đô thị, Quy trình sinh thái và phục hồi sinh thái, Thượng Hải 200241, PR Trung Quốc Tóm tắt: Tình hình sinh thái hiện tại về chất lượng nước nuôi trồng thủy sản ở Wushe (Huyện Songjiang, thành phố Thượng Hải) không được đánh dấu. Trong nghiên cứu này, đặc trưng của khu nông nghiệp sinh thái đầu tiên được điều tra và sau đó là rau muống nước trồng nổi trên mặt nước được sử dụng để cải thiện chất lượng nước thải nuôi trồng thủy sản. Các kết quả cho thấy cải thiện đáng kể chất lượng nước nuôi trồng thủy sản tại vị trí thí nghiệm với tỷ lệ loại bỏ Tổng N, NH4 + -N, NO2 - N và Tổng P là 11,2%. Lần lượt là 60,0%, 60,2% và 27,3%. Hơn nữa, chúng tôi thấy rằng việc loại bỏ cơ chế nitơ 13
  24. amoniac và nitơ nitrat của rau muống nước chủ yếu là do vi sinh vật, trong khi cơ chế loại bỏ photpho chủ yếu là do sự hấp thu thực vật. Ngoài ra, rau muống nước có thể được thu hoạch vào thường xuyên, có thể đạt được lợi ích kinh tế tốt. Nghiên cứu này có thể cung cấp đưa ra một ví dụ điển hình cho phát triển bền vững trong khu nông nghiệp sinh thái cho các thành phố khác trên thế giới. ❖ Nghiên cứu 4: Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản của lớp đệm ngập nước[7] Được đăng trên Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, Tập 74B, Số 5, (2012), 113-122. Tác giả: Phan Thị Hồng Ngân, Phạm Khắc Liệu-Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm bằng hệ thống lọc sinh học có lớp đệm ngập nước sử dụng vật liệu bám là sợi acrylic ở các tải trọng hữu cơ khác nhau. Sau khi khởi động hệ thống, cho thích nghi với môi trường có độ muối tăng dần từ 0 - 15‰, thích nghi với nước thải nuôi tôm, khả năng xử lý của bể lọc sinh học ở các tải trọng hữu cơ khác nhau đã được khảo sát. Bể phản ứng có khả năng xử lý tốt nước thải nuôi tôm sú giống và nuôi tôm trên cát với hiệu suất loại COD đạt 73,7% và 3 hiệu suất loại NH4- N đạt 97,4% ở tải trọng 1,2 kg-COD/m /ngày, cho COD đầu ra đạt yêu cầu xả thải theo cột A, QCVN 24:2009/BTNMT. Hiệu suất xử lý COD giảm dần khi tải trọng hữu cơ tăng, tuy nhiên ngay cả ở tải trọng 1,5 kg-COD/m3 /ngày, đa số đầu ra vẫn đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn xả thải nói trên. Mức độ sinh bùn quan sát được khá thấp, chỉ 0,7 g-SS/ngày hay 0,4 g-SS/g-COD bị xử lý, liên quan đến sự hiện diện của các vi sinh vật ở bậc dinh dưỡng cao hơn vi khuẩn, tạo ra chuỗi thức ăn trên lớp bùn dính bám. ❖ Nghiên cứu 5: Xử lý nước thải ao nuôi cá nước ngọt bằng đất ngập nước kiến tạo[8] Tác giả: Lê Anh Tuấn - Đại học Cần Thơ Tóm tắt: Có nhiều kỹ thuật xử lý nước thải từ các ao nuôi cá. Tuy nhiên, đất ngập nước kiến tạo có thể có kinh tế hơn so với các lựa chọn khác ở các nơi còn mặt bằng. Ưu thế 14
  25. của biện pháp này là đơn giản trong xây dựng, hiệu quả xử lý cao và năng lượng vận hành thấp với chi phí tối thiểu. Nghiên cứu trong ba năm qua của Khoa Công nghệ, trường Đại học Cần Thơ (ĐHCT) cho thấy đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm đã loại trừ hầu hết các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt và ao nuôi cá một cách có ý nghĩa. Chất lượng nước đầu ra xuống mức cho phép nước thải trở lại nguồn theo tiêu chuẩn Việt Nam hoặc có thể sử dụng trong nuôi cá và sinh hoạt. 1.4 Đánh giá chung về tổng quan để xác định vấn đề nghiên cứu Môi trường là một trong những vấn đề quan trọng của ngành nuôi trồng thủy sản. Dù đã có rất nhiều nghiên cứu xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản bằng nhiều cách khác nhau nhưng ứng dụng vẫn chưa rộng rãi vì một số lí do như giá thành quá cao, quy mô lớn, không đủ điều kiện để áp dụng với các trang thiết bị hiện đại, không phù hợp với quy mô hộ gia đình. Đứng trước vấn đề đặc ra cũng như nhu cầu hiện tại việc tìm ra giải pháp làm giảm ô nhiễm nước thải nuôi trồng thủy sản nhưng không quá tốn kém để người dân có thể dễ dàng ứng dụng, đồng thời có thể mang lại một phần lợi ích kinh tế. Vì vậy việc nghiên cứu một mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải nuôi trồng thủy sản trong thời điểm hiện tại là hết sức cần thiết và mang lại lợi ích cao nếu nghiên cứu thành công. ❖ Tính mới của đề tài Để tìm ra được tính mới, cần so sánh mô hình với một trong những mô hình trồng cây mới nhất hiện nay đó là hệ thống Aquaponics và thủy canh. Aquaponics là một hệ thống sản xuất thực phẩm bằng cách phối hợp giữa nuôi trồng thủy sản thông thường (nuôi các loại thủy sản như ốc, cá, tôm trong bể) với thủy canh (trồng cây trong nước) trong một môi trường cộng sinh[9]. 15
  26. Bảng 1.2: Điểm giống và khác nhau giữa hệ thống Aquaponics và mô hình nghiên cứu Aquaponics Mô hình nghiên cứu - Đều tận dụng nước nuôi thủy sản để trồng cây. - Không dùng phân bón để cung cấp dinh dưỡng cho cây mà dùng chất dinh Giống nhau dưỡng được cung cấp từ chất thải và chất bài tiết qua da của thủy sản. - Nước sau khi được trồng cây có thể tuần hoàn lại để nuôi cá. - Tiết kiệm chi phí vì không sử dụng phân bón và giảm ô nhiễm môi trường. - Hệ thống phù hợp với nơi có không - Mô hình có thể ứng dụng kết gian chật hẹp hợp cho nhiều hộ dân với diện - Hệ thống là một vòng tuần hoàn tự tích ao nuôi và ruộng rau lớn. động và không cần nhiều thời gian chăm - Tuy nhiên cần bỏ ra nhiều thời sóc. gian chăm sóc. - Tuy nhiên chi phí của hệ thống này khá - Chi phí được tiết kiệm đáng kể Khác cao và nó chưa được phổ biến rộng rãi. vì diện tích và các thành phần - Không sử dụng đất để trồng cây. dùng để trồng cây là có sẵn. - Là một hệ thống khép kín hoàn toàn. - Có sử dụng đất và cây có hấp thu chất dinh dưỡng từ một số vi sinh vật trong đất. - Phù hợp cho người nông dân vì khả năng ứng dụng dễ dàng. Bảng 1.3: Ưu và nhược điểm của mô hình nghiên cứu, hệ thống Aquaponics và phương pháp thủy canh Ưu điểm Nhược điểm - Không dùng đất để trồng cây mà dùng dung - Chi phí cho các vật liệu Thủy canh dịch dinh dưỡng. Vì vậy không cần phải bón trồng cây ban đầu là khá 16
  27. thêm phân cho cây. cao. - Có thể trồng trong nhiều không gian và diện - Cần bỏ ra nhiều thời gian tích khác nhau. chăm sóc. - ít sâu bệnh hơn so với phương pháp trồng truyền thống. - Cây trồng bằng phương pháp thủy canh thường phát triển nhanh hơn từ 30-50% so với phương pháp truyền thống. - Phương pháp này cho ra năng suất cao hơn nhưng trong một thời gian ngắn. - Hệ thống phù hợp với nơi có không gian - Chi phí lắp đặt hệ thống chật hẹp cao và chưa được phổ biến - Hệ thống là một vòng tuần hoàn tự động và rộng rãi. không cần nhiều thời gian chăm sóc. Aquaponics - Tiết kiệm chi phí vì không sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu. - Có thể trồng nhiều loại cây trong một không gian chật hẹp. - Tân dụng nước thải nuôi thủy sản và các - Không phải là một chất dinh dưỡng có trong nước để cung cấp phương pháp hiện đại. cho cây phát triển. - Chỉ áp dụng cho những - Tăng giá trị kinh tế và giảm ô nhiễm môi nơi có ao nuôi thủy sản vì Mô hình trường. có thể thiết kế hệ thống ống nghiên cứu - Là một phương pháp trồng cây thuần tủy kết phân phối nước nối từ ao hợp với sử dụng nguồn nước nuôi thủy sản nuôi sang ruộng rau. nên nông dân có thể dễ dàng áp dụng. - Không cần bón phân. 17
  28. Từ so sánh giống và khác nhau cũng như ưu, nhược điểm của các phương pháp → Tính mới của đề tài: ✓ Mô hình có thể kết hợp cho nhiều hộ dân với diện tích ao nuôi và ruộng rau lớn. ✓ Đây là mô hình vừa có khả năng xử lý nước thải vừa tạo ra giá trị kinh tế từ việc trồng cây. ✓ Là mô hình trồng cây thông thường nhưng dùng nước nuôi thủy sản để trồng cây. ✓ Mô hình có khả năng ứng dụng rộng rãi cho các đối tượng là hộ dân ở các địa phương có nuôi trồng thủy sản. 18
  29. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Phương pháp phân loại, hệ thống hóa lý thuyết Phương pháp phân loại lý thuyết: là phương pháp sắp xếp các tài liệu khoa học thành hệ thống logic chặt chẽ theo từng mặt, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cùng dấu hiệu bản chất, có cùng hướng phát triển để dễ nhận biết, dễ sử dụng theo mục đích nghiên cứu, giúp phát hiện các quy luật phát triển của đối tượng, sự phát triển của kiến thức khoa học để từ đó dự đoán được các xu hướng phát triển mới của khoa học và thực tiễn. Phương pháp hệ thống hóa lý thuyết: là phương pháp sắp xếp những thông tin đa dạng thu thập được từ các nguồn, các tài liệu khác nhau thành một hệ thống với một kết cấu chặt chẽ (theo quan điểm hệ thống – cấu trúc của việc xây dựng một mô hình lý thuyết trong nghiên cứu khoa học) để từ đó mà xây dựng một lý thuyết mới hoàn chỉnh giúp hiểu biết đối tượng được đầy đủ và sâu sắc hơn. Phân loại và hệ thống hóa là hai phương pháp đi liền với nhau. Trong phân loại đã có yếu tố hệ thống hóa. Hệ thống hóa phải dựa trên cơ sở phân loại và hệ thống hóa làm cho phân loại được hợp lý và chính xác hơn. 2.1.2 Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu Phân tích tài liệu là phương pháp nghiên cứu các văn bản, tài liệu bằng cách phân tích chúng thành từng mặt, từng bộ phận để hiểu vấn đề một cách đầy đủ và toàn diện, từ đó chọn lựa những thông tin cho đề tài nghiên cứu. Phương pháp tổng hợp là liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin từ các lý thuyết đã thu thập được để tạo ra một hệ thống lý thuyết mới, đầy đủ và sâu sắc về đề tài nghiên cứu. Phân tích tài liệu chuẩn bị cho tổng hợp nhanh và chọn lọc đúng thông tin cần thiết, tổng hợp giúp cho phân tích sâu sắc hơn. 2.1.3 Phương pháp Pilot Phương pháp Pilot là phương pháp tiến hành xây dựng và thử nghiêm hệ thống (áp dụng từ quy trình trong một quy mô nhỏ) trước khi đưa hệ thống vào hoạt động nhằm tìm ra các nhược điểm có thể mắc phải và tìm cách khắc phục để đưa hệ thống ứng dụng vào thực tiễn. 19
  30. 2.1.4 Phương pháp phân tích Mẫu nước được lấy ở địa điểm cần phân tích, có ghi rõ ngày, giờ, thời gian lấy mẫu. Sau đó mẫu nước được chuyển đến phòng phân tích chất lượng nước càng sớm càng tốt. Sau khi nước thải đưa đến phòng phân tích, ta bảo quản mẫu và phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu theo quy định. 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là nước thải nuôi trồng thủy sản. 2.2.2 Giới thiệu về cây rau muống Rau muống (danh pháp hai phần: Ipomoea aquatica) là một loài thực vật nhiệt đới bán thủy sinh thuộc họ Bìm bìm (Convolvulaceae), là một loại rau ăn lá. Phân bố tự nhiên chính xác của loài này hiện chưa rõ do được trồng phổ biến khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Tại Việt Nam, nó là một loại rau rất phổ thông và rất được ưa chuộng[10]. • Phân loại Ở Việt Nam, rau muống có hai loại trắng và tía, mỗi loại có đặc tính riêng. Cả hai loại đều có thể trồng trên cạn hoặc dưới nước. Thông thường thì người ta trồng rau muống trắng trên cạn; còn rau muống tía thường được trồng (hay mọc tự nhiên) dưới nước, nên tục gọi là rau muống đồng (hay rau muống ruộng)[10]. • Thành phần hóa học Rau muống có 92% nước, 3,2% protit, 2,5% gluxit, 1% xenluloza, 1,3% tro. Hàm lượng muối khoáng cao: canxi, phốtpho, sắt. Vitamin có caroten, vitamin C, vitamin B1, vitamin PP, vitamin B2[10]. 20
  31. Hình 2.1: Cây rau muống[10] 21
  32. 2.2.3 Mô hình thí nghiệm thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản bằng thực vật thủy sinh 2.2.3.1 Cấu tạo mô hình Hình 2.2: Mô hình thí nghiệm Chú thích: 1: Ống xả nước thải 2: Lớp đất trồng rau 3: Cây rau muống nước 4: Mực nước tiêu chuẩn Mô hình được cấu tạo gồm 2 phần: Phần khung mô hình và các vật liệu dùng để trồng rau. ➢ Phần khung mô hình: có thể sử dụng các thùng xốp hoặc các thùng nhựa cắt ra ghép lại để được mô hình có diện tích 1.6 m2. 22
  33. - Ống xả nước thải: đục một lỗ có đường kính tương ứng với đường kính của ống nước thải và đặt ngay phía trên lớp đất, sau đó gắn ống nước thải vào mô hình. Gắn một cái van điều áp vào ống nước thải để khóa mở khi xả nước. ➢ Các vật liệu dùng để trồng cây: • Lớp đất trồng rau: Lựa chọn đất trồng rau là đất thịt nhẹ vì chế độ thấm nước, nhiệt độ, không khí điều hòa của loại đất này thuận lợi cho các quá trình lý hóa xảy ra trong đất và dễ cày bừa làm đất. Địa điểm lấy đất: Chọn địa điểm lấy đất: những nơi cây sinh trưởng và phát triển tốt, đất ruộng, đất vườn, Địa điểm được chọn để lấy đất lần này là đất vườn cây ở Huyện Bình Chánh. Lượng đất cần dùng để trồng cây: Khi trồng thì vùi đất kín từ 2 -3 đốt nên độ dày của lớp đất trồng cao từ 2 -3 đốt của ngọn rau muống cần gieo cộng với lớp đất để cho rễ phát triển (vì cây rau muống là rể chùm và phát triển cao lên) nên phải chừa thêm 3 cm để cho rễ phát triển => hđ = 8 cm = 0,08m 3 Vđất = L × B × hđ = 1,35 × 1.2 × 0,08= 0,1296 m Chọn loại đất trồng là đất thịt có D = 1.4tấn/m3 Ta có công thức : D = m/V => m = D x V = 0.1269 x 1.4 = 0.181tấn = 181.44kg Cách lấy đất: - Chuẩn bị dụng cụ: bao đựng đất và dụng cụ để lấy đất - Khoanh vùng khu vực lấy đất - Nhặt đất đá to cứng và lá cây rơi trên mặt đất - Dùng dụng cụ lấy đất xới đất sâu tầm 1-2cm để lấy đất ở đây (đất ở bên dưới có độ ẩm hơn hàm lượng dinh dưỡng sẽ cao hơn) cứ như vậy xới lớp đất và cho vào bao đến khi đủ số kg đã tính toán trước đó. • Cây rau muống nước 23
  34. Chọn những đoạn thân bánh tẻ có mang nhiều đốt hoặc có thể tách từng khóm nhỏ mang nhiều nhánh con để trồng, mỗi đoạn rau muống có kích thước 10 cm (từ phần ngọn lên là 10cm). Số lượng cành rau muống cần gieo cho mô hình: Rau muống nước có thể trồng với khoảng cách 10 - 15 cm, tùy theo điều kiện đất. Mật độ trồng có thể biến động từ 20.000 - 150.000 chồi/1000 m2[11]. Vậy 1.62 m2 thì cần từ 32 đến 243 chồi Ta có khoảng cách mỗi chồi là 10 cm Vậy B = 120 cm => Ta sẽ có 10 chồi theo chiều rộng L = 135 cm => Ta sẽ có 11 chồi theo chiều dài => Vậy tổng số chồi cần gieo là 110 chồi. • Nước thải Địa điểm lấy nước thải thủy sản: trại nuôi cá giống Út Khanh, huyện Bình Chánh. 24
  35. Hình 2.3: Trại nuôi cá giống Út Khanh tại huyện Bình Chánh Thời điểm lấy nước: trại cá 2 ngày xả nước một lần vào buổi chiều. Thời điểm lấy nước trùng với thời điểm xả nước của trại cá, mỗi lần lấy đủ dùng cho 2 lần thay nước. Cách lấy nước:Ta hớt lớp nước phía bên trên sang một bên để loại bỏ phần nước có bụi và tạp chất, sau đó ta cho can 20L trực tiếp xuống ao, để miệng của can một nửa ngập nước, một nửa hở ra để lấy nước được nhanh và đầy bình. Sau khi lấy nước đầy bình thì đóng nắp thật kỹ để nước không bị chảy ra. 2.2.3.2 Cách lắp ráp mô hình bằng xốp ❖ Mô hình thí nghiệm: ta chọn thùng xốp có kích thước 600mm × 450mm × 150mm ghép tổng cộng 6 thùng xốp lại với nhau ta được kích thước mô hình nghiên cứu L × B × H như sau: 1350mm × 1200mm × 150mm. ❖ Dụng cụ cần thiết: ✓ Thùng xốp : 7 thùng ✓ Băng keo ✓ Dao rọc giấy ✓ Kéo ✓ Nilon trắng chống thấm ✓ Ống nước, co và van điều áp (chọn ống nước là ống nhựa Bình Minh có ∅ = 21 x 1.6mm (2 ống)) ❖ Các bước lắp ráp mô hình Sử dụng thùng xốp với kích thước 600mm × 450mm × 150mm ghép tổng cộng 6 thùng với nhau theo sơ đồ sau: 25
  36. Hình 2.4: Sơ đồ lắp ráp mô hình Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ cần thiết Bước 2: Lắp ghép mô hình theo sơ đồ hình 3.1 Bước 2.1: Dùng băng keo dán chặt các mối nối để chống nước chảy qua theo mối nối. Bước 2.2: Trải một lớp nilon trắng trên mô hình để đảm bảo nước không bị thấm ra ngoài Bước 3: Lấy thêm một thùng xốp dùng để chứa nước từ mô hình xã ra. Thiết kế một lỗ nhỏ với ∅21. (1) Bước 4: Từ mô hình 6 thùng xốp ghép lại tạo một lỗ ∅21 ở cuối mô hình với độ cao 5cm. (2) Bước 5: Dùng ống nhựa với ∅21 nối (1) với (2). Ở cuối đường ống số 2 gắn một van nước để thuận lợi việc đống mở nước. Bước 6: Từ phần đáy ta đo lên 6.6cm và khoét một lỗ có kích thước bằng kích thước của ống ∅21 và gắn ống nước vào. Ống này sẽ không có van xả áp và khi lượng nước vượt quá Htc = 6.6cm, nước sẽ tự động chảy ra ngoài. 26
  37. 2.2.3.3 Tính lượng nước cần cung cấp cho cây sau khi có kết quả phân tích mẫu nước ban đầu Sau khi lấy nước thải ở trại nuôi cá giống Út Khanh, đem đi phân tích các chỉ tiêu. Trong đó, kết quả tổng N là 7.93mg/l (Bảng 3.1). Chọn thời gian thu hoạch lần 1 là 30 ngày. Vì thời điểm xả nước của trại cá giống là 2 ngày 1 lần nên 30 ngày là 15 lần thay nước. Vì lượng N chứa trong phân chuồng dùng để bón lót là không đáng kể nên ta chọn lượng phân bón cung cấp chính cho cây là phân đạm ure. Ta có lượng phân đạm urê bón trên mô hình 1.62 m2 là: Lượng phân đạm ure bón trên 1000m2 là từ 15kg đến 20kg[11]. Như vậy mô hình 1.62 m2 thì cần từ 0.0243kg đến 0.0324kg phân đạm ure tương đương với 24.3g – 32.4g. Chọn lượng phân đạm ure bón thúc là: 24.3g trong đó có 44% N[12]. Lượng N có trong 24.3g phân đạm ure: mN = (44 x 24.3)/100=10.692gN Trong đó: mN: lượng N có trong 24.3g phân đạm ure (g) Lượng N cần cung cấp cho mô hình trong một lần: 10.69 m = = = 0.712gN/1lần 15 Trong đó: m: lượng N cần cung cấp cho mô hình trong một lần (gN/1lần) mN: lượng N có trong 24.3g phân đạm ure (g), mN=10.69gN T : số lần thay nước trong 30 ngày, T= 15 lần Thể tích nước thải cần cung cấp trong 30 ngày: 0.712 V = = = 90푙/lần 0.00793 Trong đó: CN: nồng độ mol của N (g/l), = 0.00793g/l 27
  38. m: lượng N bón t (gN/1lần), m2 = 0.712gN/1lần V: thể tích nước cần cung cấp cho mô hình (L) Chiều cao tính toán mực nước của mô hình: 0.09 V = Ah x H => H = = = 0.05 = 5 ℎ 1.62 Trong đó :V: Thể tích nước cần cung cấp cho cây trồng dựa trên chất dinh dưỡng từ phân bón (m3) = 0.09 m3 2 2 Ah: diện tích bề mặt (m ), Ah = 1.62 m H: chiều cao mực nước mô hình (m) ❖ So sánh chiều cao mực nước với chiều cao mực nước tiêu chuẩn. ➢ Chiều cao mực nước tiêu chuẩn Trên thực tế chiều cao tiêu chuẩn của mực nước sẽ bằng 2/3 một ngọn rau muống dùng để gieo có kích thước 10cm (chọn gieo vào mùa khô) và 20cm (chọn gieo vào mùa mưa)[11]. Ta chọn gieo vào mùa khô nên mực nước theo tiêu chuẩn sẽ là : Htck = 6.6cm . Vậy lượng nước cần thiết để cây phát triển là: 3 VC =Htck x Ah= 0.066x 1.62 = 0.10692m =106.92L Trong đó: Vc : lượng nước cần thiết để cây phát triển (L) Htck: chiều cao mực nước tiêu chuẩn vào mùa khô (cm), Htck = 6.6cm 2 2 Ah: diện tích bề mặt (m ), Ah = L x B = 1.35 x 1.2 = 1.62 m  Chọn lượng nước cần cho cây phát triển là 107L Ta có chiều cao mực nước tiêu chuẩn : Htc = 6.6cm với lượng nước cần thiết cho cây phát triển là 107L. ➢ So sánh mực nước với Htc 28
  39. Mực nước tính toán là 6.29cm chênh lệch so với Htc là 6.6-5= 1.6 cm. Vậy lượng nước sạch cần bổ sung: Vbs = Vc - V = 107 – 90 = 17L Trong đó: Vbs: lượng nước sạch cần bổ sung (L) Vc: lượng nước cần thiết để cây phát triển, Vc = 107L V: thể tích nước thải cần cung cấp, V = 90L Bảng 2.1: Lượng nước thải và nước sạch thực tế cần cung cấp cho cây Lần bổ sung nước (2 ngày/1 lần) Nước thải (L) Nước sạch (L) 1 90 17 2 90 17 3 90 17 4 90 17 5 90 17 6 90 17 7 90 17 8 90 17 9 90 17 10 90 17 11 90 17 12 90 17 13 90 17 14 90 17 15 90 17 Biểu đồ 2.1: Lượng nước tưới cung cấp cho cây 29
  40. 100% 95% 90% Nước sạch (L) 85% Nước thải (L) 80% 75% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2.2.3.4 Quy trình vận hành Bước 1: Ta cho 181.44 kg đất thịt vào mô hình và cho vào một lượng nước vừa đủ để làm ẩm đất, lượng nước cho vào để làm ẩm đất là nước sạch. Cày xới đất cho tơi xốp và để khoảng 3-4 ngày cho đất lên bùn thì bắt đầu trồng. Bước 2: Đất sau khi lên bùn thì ta chuẩn bị đến phần gieo chồi. Có 2 cách gieo chồi: một là gieo giống gieo mạ, hai là rải xuống cho chồi tự mọc lên tự do. Ta chọn cách một. Lấy 110 chồi rau muống đã chuẩn bị, ta gieo theo khoảng cách mỗi hàng và mỗi chồi là 10cm, các chồi này cũng sẽ cách các cạnh của mô hình 10cm. Lúc gieo ta cắm chồi vào sâu trong đất và để các chồi này chồi lên khoảng 3cm. Bước 3: Sau khi gieo chồi ta mới cho lượng nước đã tính toán vào mô hình. Trong đó thể tích nước thải là 90L và thể tích nước sạch là 17L. Cách cho nước vào: Lấy một cây thước đặt vào mô hình sao cho vạch số 0 trùng với đáy mô hình. Sau đó ta cho lượng nước thải thủy sản và lượng nước sạch vào như lần 1. Dùng một xô có dung tích xác định là 10L, cho nước vào xô đến vạch và đổ từ từ vào mô hình, cứ như vậy cho đến khi cho đủ lượng nước thải và lượng nước sạch vào mô hình. 30
  41. Cần đổ nhẹ nhàng vào mô hình, tránh đổ mạnh tay sẽ làm chồi rau muống bị đổ ngã. Lúc này van xả nước sẽ ở chế độ khóa. Sau khi gieo chồi ta cần che đậy mô hình bằng tấm lưới màu, bìa carton hoặc rơm cỏ khô và để mô hình ở nơi râm mát trong vòng 1 tuần để thúc đẩy việc nảy mầm. Sau một tuần có thể đem ra ngoài nơi có nhiều nắng. Hình 2.5: Gieo chồi rau muống và cho nước vào mô hình Bước 4: Sau khi gieo chồi thì cách mỗi 2 ngày thay nước một lần, lượng nước thay mỗi lần được tính theo Bảng 2.1. Cách thay nước: Lúc thay thì van xả nước sẽ ở chế độ mở để nước thoát hết ra ngoài. Sau đó khóa van lại và cho nước thải mới vào. Lưu ý lượng nước cho vào thực tế không chênh lệch nhiều so với lượng nước tính toán. Chuẩn bị các chai có dung tích 500ml để chứa nước thải cho vào và nước thải xả ra. Trước khi thay nước, ta cho vào đầy chai 500ml lượng nước thải vừa lấy về, ghi chú thời gian và lần lấy nước. 31
  42. Mỗi lần sau khi thay nước, lương nước thải xả ra cần được giữ lại toàn bộ và cho vào một xô lớn, khuấy đều. Sau đó lấy đầy chai 500ml và ghi chú lại. Các chai này được bảo quản bằng cách cho vào tủ lanh ở nhiệt độ 4oC. Sau khi thu hoạch, đem tất cả các mẫu nước đi xét nghiệm. Hình 2.6: Các chai chứa nước thải cho vào và nước thải xả ra có dung tích 500ml Cần theo dõi, chụp ảnh và ghi lại quá trình phát triển của rau muống. Bước 5: Thu hoạch Sau khoảng từ 23 đến 30 ngày nếu thấy cây rau muống có độ cao từ 30-40cm thì bắt đầu thu hoạch đợt 1. 32
  43. Cách thu hoạch: không cắt sát phần ngọn mà cắt từ phần ngọn cao lên từ 3 đến 5 cm cách mặt nước để cây ra nhánh. Sau mỗi đợt trồng cần bón thêm phân trước thi bắt đầu đợt trồng tiếp theo hoặc cày xới lại đất cho tơi xốp. Số kg rau muống thu hoạch được trong đợt 1 trên mô hình 1.62m2 là 800g và đợt 2 là 950g. Rau muống sau khi thu hoạch sẽ được rửa sạch bằng nước cất, cắt nhỏ và cho vào máy xay sinh tố xay nhuyễn ra. Lượng rau sau khi xay xong sẽ đem cân lại và cho thêm nước cất vào để khối lượng hỗn hợp là 1kg. Thể tích nước cất cho vào để rau đạt khối lượng 1kg là 700ml. Sau đó cho hỗn hợp này vào chai có dung tích 2L và đem đi phân tích. ❖ Qúa trình phát triển của cây rau muống Hình 2.7: Cây được 5 ngày tuổi (20-6-2018) 33
  44. Hình 2.8: Cây được 6 ngày tuổi (21-6-2018) Hình 2.9: Cây được 7 ngày tuổi (22-6-2018) 34
  45. Hình 2.10: Cây được 8 ngày tuổi (23-6-2018) Hình 2.11: Cây được 10 ngày tuổi (25-6-2018) 35
  46. Hình 2.12: Cây được 11 ngày tuổi (26-6-2018) Hình 2.13: Cây được 12 ngày tuổi (27-6-2018) 36
  47. Hình 2.14: Cây được 13 ngày tuổi (28-6-2018) Hình 2.15: Cây được 14 ngày tuổi (29-6-2018) 37
  48. Hình 2.16: Cây được 16 ngày tuổi (30-6-2018) Hình 2.17: Cây được 18 ngày tuổi (2-7-2018) 38
  49. Hình 2.18: Cây được 19 ngày tuổi (3-7-2018) Hình 2.19: Cây được 20 ngày tuổi (4-7-2018) 39
  50. Hình 2.20: Cây được 23 ngày tuổi (8-7-2018) ✓ Nhận xét quá trình phát triển của cây: Trong đợt trồng đầu tiên, cây phát triển tương đối tốt. Các chồi sau khi gieo thì sau 3 ngày là ra các nhánh con, các nhánh con phát triển rất nhanh. Lá rau muống mọc nhiều và có màu xanh um khá tươi. Tuy nhiên bề rộng của cộng rau muống không quá dày nhưng chiều dài lại phát triển rất nhanh. Chỉ sau 23 ngày độ dài của cây rau muống là khoảng 40cm và bắt đầu thu hoạch đợt 1. Sau khi thu hoạch xong đợt 1 được 800g, ta bắt đầu đợt trồng thứ 2, 23 ngày sau thu hoạch đợt 2. Đợt 2 thu hoạch được 950g. Nhiều hơn đợt một 150g. 40
  51. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 3.1 Kết quả nghiên cứu ✓ Mẫu nước thải thủy sản Bảng 3.1: Kết quả phân tích mẫu nước thải thủy sản đầu vào TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 1. Độ dẫn điện S/cm 1461 SMEWW 2510B : 2012 Nhu cầu ôxy sinh (*) 2. o mg/L 16 TCVN 6001 – 1 : 2008 hóa BOD5 (20 C) Nhu cầu ôxy hóa mg/L 36 SMEWW 5220 C : 2012(*) 3. học COD 4. Tổng Nitơ mg/L 7,93 TCVN 6638 : 2000(*) SMEWW 4500-P.B& Tổng Photpho mg/L 0,17 5. D:2012(*) 6. Tổng Kali mg/L 43,213 SMEWW 3111B:2012 Ghi chú: 1. (*) Chỉ tiêu VIMCERTS công nhận (số hiệu: VIMCERTS 077) 2. Các kết quả phân tích chỉ có giá trị trên mẫu thử 3. Thông tin tên khách hàng và tên mẫu thử được ghi trên phiếu kết quả này theo yêu cầu của khách hàng 41
  52. Bảng 3.2: Kết quả phân tích mẫu nước thải thủy sản đầu ra TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 1. Độ dẫn điện S/cm 1622 SMEWW 2510B : 2012 Nhu cầu ôxy sinh (*) 2. o mg/L 16 TCVN 6001 – 1 : 2008 hóa BOD5 (20 C) Nhu cầu ôxy hóa học mg/L 34 SMEWW 5220 C : 2012(*) 3. COD 4. Tổng Nitơ mg/L 7 TCVN 6638 : 2000(*) SMEWW 4500-P.B& Tổng Photpho mg/L 0,1 5. D:2012(*) 6. Tổng Kali mg/L 28,762 SMEWW 3111B:2012 Ghi chú: 1. (*) Chỉ tiêu VIMCERTS công nhận (số hiệu: VIMCERTS 077) 2. Các kết quả phân tích chỉ có giá trị trên mẫu thử 3. Thông tin tên khách hàng và tên mẫu thử được ghi trên phiếu kết quả này theo yêu cầu của khách hàng ✓ Mẫu rau muống xay Bảng 3.3 : Kết quả phân tích mẫu rau muống xay TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 1 Tổng N % 3,78 TCVN 6498 : 1999 42
  53. TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 2 Tổng P % 2,7 TCVN 4052 : 1985 TCVN 6496 – 1999 & Tổng K % 2,5 3 MEWW 3111B:2012 Tổng carbon hữu cơ % 49,76 TCVN 9294 : 2012 4 (TOC) Ghi chú: 1. (*) Chỉ tiêu VIMCERTS công nhận (số hiệu: VIMCERTS 077) 2. Các kết quả phân tích chỉ có giá trị trên mẫu thử 3. Thông tin tên khách hàng và tên mẫu thử được ghi trên phiếu kết quả này theo yêu cầu của khách hàng 3.2 Đánh giá kết quả thí nghiệm ➢ Kết quả mẫu nước thải Từ kết quả phân tích mẫu nước thải, ta thấy chỉ tiêu tổng N có nồng độ ban đầu là 7.93mg/l. So với tổng quan lý thuyết thì thấp hơn nồng độ N của nước thải nuôi cá trê (11.50mg/l). là 3.57mg/l Nguyên nhân: Trại nuôi cá Út Khanh là trại nuôi cá giống với nhiều loại cá khác nhau vì vậy kỹ thuật nuôi cá cũng như lượng thức ăn cung cấp cho mỗi loài cá cũng khác nhau. Trong khi đó nuôi cá trê, lượng thức ăn cung cấp cho cá là ổn định qua mỗi giai đoạn phát triển của cá. Ngoài ra, trong quá trình lấy mẫu, thời điểm lấy mẫu và cách lấy mẫu cũng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả phân tích sau cùng. 43
  54. Kết quả phân tích mẫu nước thải đầu ra cho thấy nồng độ tổng N của nước thải đầu ra là 7mg/l thấp hơn nồng độ tổng N của nước đầu vào (7.93mg/l) là 0.93mg/l. Điều đó cho thấy lượng N mất đi là do 2 quá trình : - Thứ nhất là do quá trình pha loãng với nước sạch để đảm bảo đúng lượng nước cần cung cấp cho cây. - Thứ hai là do quá trình cây rau muống hấp thụ N và chuyển hóa thành chất dinh dưỡng để nuôi sống cây. Như vậy, nước thải thủy sản sau khi lấy để trồng cây thì nồng độ các chất giảm: Bảng 3.4: Tỷ lệ % chệnh lệch nồng độ đầu vào và đầu ra của các chỉ tiêu Chỉ tiêu phân Đơn vị Đầu vào Đầu ra % Mất đi % Còn lại tích Nhu cầu ôxy sinh hóa mg/l 16 16 0 0 o BOD5 (20 C) Nhu cầu ôxy mg/l 36 34 2.85% 97.15% hóa học COD Tổng Nitơ mg/l 7.93 7 6.23% 93.77% Tổng Photpho mg/l 0.17 0.1 26% 74% Tổng Kali mg/l 43.213 28.762 20% 80% Kết luận: Thông qua kết quả phân tích mẫu nước, ta tính được % nồng độ các chỉ tiêu đã giảm đi rõ rệt như Bảng 3.7. Điều đó cho thấy, nước thải sau khi được dùng để trồng rau đã giảm bớt ô nhiễm so với lúc ban đầu. ➢ Kết quả mẫu rau Từ kết quả phân tích mẫu rau ta biết được % các chất dinh dưỡng mà rau hấp thụ được và tính được phần thất thoát. 44
  55. Bảng 3.5: % Tỷ lệ thất thoát của các chất dinh dưỡng % Cây hấp Các chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra % Thất thoát thụ được Tổng Nito 6.23 3.78 39.33% 60.67% Tổng Photpho 26 2.7 89.67% 10.33% Tổng Kali 20 2.5 12.5% 87.5% Kết luận: từ kết quả của Bảng 3.4, ta thấy được cây chỉ hấp thụ các chất dinh dưỡng một phần, phần còn lại có thể chuyển hóa thành dạng khí thông qua quá trình bay hơi hoặc cung cấp chất dinh dưỡng cho đất. ➢ So sánh năng suất thu hoạch của mô hình với mô hình trồng rau muống theo tiêu chuẩn VietGap • Trồng rau muống theo tiêu chuẩn VietGap Mô hình trồng rau muống theo tiêu chuẩn VietGap của bà con nông dân ở xã Nhị Bình, huyện Hóc Môn. Từ việc ban đầu còn chần chừ với việc làm nông nghiệp sạch, đến nay bà con nông dân trồng rau muống nước ở xã Nhị Bình, huyện Hóc Môn đã bỏ dần thói quen trồng rau muống kiểu cũ, sản xuất theo quy trình VietGAP, yên tâm với đầu ra ổn định. 45
  56. Hình 3.1: Nông dân xã Nhị Bình, huyện Hóc Môn thu hoạch rau muống được trồng theo quy trình VietGap[13] 46
  57. Tổ trưởng Tổ hợp tác rau muống nước VietGAP xã Nhị Bình Phạm Văn Công cho biết, với 1 ha diện tích trồng rau muống nước theo quy trình VietGAP, mỗi năm thu được 10 lứa, khoảng 20 tấn/ha/lứa, giá bán trung bình đạt 6.000 đồng/kg, sau khi trừ mọi chi phí, lợi nhuận thu được khoảng 150 triệu đồng/ha/năm[13]. • So sánh với mô hình nghiên cứu Với diện tích mô hình là 1.62 m2 thì mỗi đợt thu hoạch được 800g rau muống. Tính trên diện tích 1ha (10000m2) - Lượng rau thu hoạch trên diện tích 1ha sau mỗi đợt trồng: 4.9 tấn - Trong một năm có khoảng 10 đợt trồng - Gía bán trung bình 6.000 đồng 1kg - Vậy lượng rau thu hoạch được trong một năm: 49 tấn Số tiền thu được trong một năm: 294.000.000VNĐ Sau khi trừ hết tất cả chi phí thì lợi nhuận thu được khoảng 37 triệu đồng/ha/năm. Kết luận: Năng suất của mô hình nghiên cứu chỉ bằng 24.5% năng suất trồng rau muống theo tiêu chuẩn VietGap của xã Nhị Bình, huyện Hóc Môn. ➢ So sánh mô hình nghiên cứu thu hồi dinh dưỡng với mô hình xử lý nước thải bằng cây lục bình • Xử lý nước thải bằng cây lục bình Nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Nghiên cứu Khoa học 2004: 2 91-95[14]. Tác giả: Lê Hoàng Việt và Nguyễn Xuân Hoàng - Trường Đại học Cần Thơ Tóm tắt: Mục tiêu của đề tài là đánh giá khả năng tăng trưởng của Lục Bình trong ao xử lý nước thải và hiệu quả xử lý nước thải từ chăn nuôi heo và từ hầm ủ Biogas của Lục Bình. Đề tài được tiến hành từ 15/01/2003 đến 15/03/2003 ở Châu Thành - Cần Thơ. Hai ao có diện tích 66 m2 và 75 m2 được dùng để xử lý nước thải từ chuồng heo. Một ao có diện tích 88 m2 được dùng để xử lý nước thải từ hầm ủ Biogas. Thời gian nhân đôi của Lục Bình trong hai ao đầu nằm trong khoảng 12 – 15 ngày. Thời gian nhân đôi của Lục 47
  58. Bình ở ao còn lại từ 9,9 đến 13,2 ngày. Về mặt sinh khối, hai ao xử lý nước thải từ chuồng heo có thể sản xuất 470-488 tấn/ha*năm, ao xử lý nước thải từ hầm ủ Biogas có thể sản xuất 627 tấn/ha (tính trên trọng lượng tươi). Với tải lượng nạp chất hữu cơ thấp (5,2 – 7,1 kg/ha*ngày) nước thải sau khi xử lý bằng ao Lục Bình đạt tiêu chuẩn nước thải được phép thải vào nguồn nước loại A. Lục bình còn có tên gọi là bèo tây, chúng có rất nhiều ở các kênh rạch nước ngọt, chúng có khả năng sinh sản rất nhanh và thích nghi với điều kiện thời tiết tại khu vực Nam Bộ của Việt Nam. Ngoài những công dụng dân gian hay dùng như: làm thuốc cổ truyền, cung cấp thức ăn cho động vật và làm thủ công mỹ nghệ. Lục bình còn được quan tâm nhiều trong lĩnh vực xử lý nước thải. Bởi vì chúng có bộ rễ khá lớn với nhiều rễ nhỏ mọc xung quanh tạo thành chùm có khả năng hấp thụ kim loại nặng và là nơi cư trú của các loài sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại trong nước ô nhiễm. Hiệu suất xử lý của chúng rất cao với các chỉ tiêu hóa học trong nước như (pH, tổng Nito, tổng Photpho, COD, BOD và các kim loại nặng. • So sánh hiệu suất xử lý với mô hình nghiên cứu Bảng 3.6: Hiệu suất xử lý của mô hình thu hồi dinh dưỡng từ nước thải thủy sản và mô hình xử lý nước thải bằng cây lục bình Hàm lượng chất thải được xử lý (%) Xử lý nước thải bằng cây Mô hình thu hồi dinh dưỡng Chỉ tiêu lục bình từ nước thải thủy sản bằng rau muống Tổng N 86% 6.23% Tổng P Trên 80% 26% COD 80% 2.75% BOD 90% 0 48
  59. Kết luận: Hiệu suất xử lý nước thải của cây lục bình so với rau muống là rất cao, tuy vậy, lục bình có giá trị kinh tế thấp. Trong khi đó, rau muống tuy có hiệu suất xử lý nước thải thấp nhưng mang lại giá trị kinh tế cao và ổn định. Từ các kết quả so sánh về năng suất và chất lượng nước, ta thấy mô hình nghiên cứu ứng dụng phù hợp cho các vùng nuôi trồng thủy sản, tận dụng nước thải để trồng rau, vừa xử lý nước thải vừa đem lại giá trị kinh tế. 3.3 Áp dụng kết quả mô hình thí nghiệm đề xuất quy trình thiết kế, vận hành hệ thống ao – ruộng rau để thu hồi dinh dưỡng ❖ Qui trình thiết kế bao gồm 9 bước: Bước 1: Lựa chọn kiểu mô hình và địa điểm đặt mô hình Các tiêu chí để chọn kiểu mô hình phù hợp: - Chọn kiểu mô hình và kích thước mô hình phù hợp với địa điểm đặt mô hình. - Chọn vật liệu làm mô hình phù hợp với điều kiện kinh tế: có các loại mô hình bằng nhựa, xốp, các tấm ván ép, Chọn địa điểm đặt mô hình: - Là một nơi thoáng mát, rộng rãi, sạch sẽ, dễ di chuyển và tiếp xúc thường xuyên với ánh sáng mặt trời. - Đặt mô hình tại vị trí ao nuôi hoặc các địa điểm gần ao nuôi để thuận lợi cho việc lấy và vận chuyển nước thải. Bước 2: Chọn địa điểm lấy nước thải Địa điểm lấy nước thải phải là nơi có nuôi trồng thủy sản với số lượng lớn, có khoảng không gian trống để đặt mô hình. Bước 3: Lấy mẫu nước thải Các điểm cần lưu ý khi lấy mẫu nước: - Lấy mẫu nước thải phải đúng thời điểm và đúng cách - Ghi chú lại các mẫu nước thải đã lấy. - Sử dụng phương pháp bảo quản mẫu phù hợp. Bước 4: Phân tích mẫu nước 49
  60. Mẫu nước thải sau khi lấy sẽ được đem đến Phòng phân tích và công nghệ kỹ thuật của Viên Tài nguyên và Môi trường để phân tích các chỉ tiêu. Kết quả phân tích sẽ dùng để tính toán và đánh giá mô hình thí nghiệm Bước 5: Tính toán thiết kế Các thông số cần tính toán: - Tính toán diện tích mô hình - Tính toán lượng nước cần cung cấp cho cây - Tính toán số lượng từng vật liệu cần dùng để trồng. Các công thức tính toán cơ bản: Công thức 1: Tính thể tích một chất dựa vào nồng độ đã biết V = Trong đó: V: thể tích (L) m: Khối lượng của chất đó (g) C: nồng độ của chất đó (g/l) Công thức 2: Tính khối lượng của một chất (X) trên một đơn vị thời gian m = Trong đó: m : khối lượng của chất đó trên một đơn vị thời gian (g/T) T: thời gian mx: khối lượng chất đó lúc ban đầu (g) Công thức 3: Tính chiều cao mực nước của mô hình V = Ah x H => H = V/Ah Trong đó: V: thể tích nước cần cung cấp cho mô hình (m3) 2 Ah: diện tích của mô hình (m ) H: chiều cao mô hình (m) Công thức 4: Tính thể tích lớp đất 50
  61. Vđất = L × B × hđ Trong đó: Vđất: thể tích lớp đất (m3) L: chiều dài mô hình (m) B: chiều rộng mô hình (m) Hđ: chiều cao lớp đất (m) Công thức 5: Tính khối lượng của đất D = m/V => m = D x V Trong đó: m: khối lượng của đất (tấn) V: thể tích lớp đất (m3) D: trọng lượng riêng của đất (tấn/m3) Bước 6: Thực hiện mô hình Thực hiện mô hình bao gồm các bước chính: - Lắp ráp mô hình với vật liệu và kích thước đã chọn. - Chuẩn bị đầy đủ vật liệu trồng cây và ghi lại cách lấy các vật liệu đó. - Tính toán lại lượng nước cần cung cấp cho cây sau khi có kết quả phân tích mẫu nước ban đầu. - Quy trình thiết kế và vận hành. Bước 7: Phân tích sản phẩm đầu ra Sau khi thu hoạch, ghi lại lượng sản phẩm đầu ra. Sản phẩm sẽ được đem đến Phòng phân tích và công nghệ kỹ thuật của Viện Tài nguyên và Môi trường để phân tích các chỉ tiêu. Bước 8: Đánh giá kết quả phân tích Các đánh giá cần thực hiện: - Đánh giá kết quả mẫu nước - Đánh giá sản phẩm đầu ra - So sánh với các nghiên cứu khác Bước 9: Ứng dụng cho một trường hợp 51
  62. Đề xuất quy trình thiết kế và quy trình vận hành mô hình thực tế cho hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh. Địa chỉ: Ấp Bình Phú 1, xã Bình Hòa, Huyện Châu Thành, tỉnh An Giang. Sơ đồ 3.1: Quy trình thiết kế của mô hình đề xuất Lựa chọn kiểu và xác định Thực hiện mô Phân tích sản kích thước mô hình phẩm đầu ra hình Chọn địa điểm Tính toán thiết Đánh giá kết lấy nước thải kế quả phân tích Ứng dụng cho Lấy mẫu nước Phân tích mẫu một trường hợp thải nước cụ thể ❖ Quy trình vận hành bao gồm 5 bước: Bước 1: Lấy nước thải định kỳ Bước 2: Lưu giữ mẫu nước thải ban đầu Bước 3: Thay nước Bước 4: Lưu giữ mẫu nước sau khi xả ra Bước 5: Ghi chú sự phát triển của cây sau mỗi lần thay nước 52
  63. Sơ đồ 3.2: Quy trình vận hành của mô hình đề xuất Lấy nước thải định kỳ Ghi chú sự Lưu giữ mẫu phát triển của nước thải ban cây sau mỗi đầu lần thay nước Lưu giữ mẫu nước thải xả Thay nước ra 53
  64. CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH THU HỒI DINH DƯỠNG CHO MỘT TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH 4.1 Mô tả đối tượng nghiên cứu điển hình Địa điểm khảo sát là hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh Mặt bằng tại hộ nuôi là 1hecta. Địa chỉ: Ấp Bình Phú 1, xã Bình Hòa, Huyện Châu Thành, tỉnh An Giang Kinh độ: 105,3456 Vĩ độ: 10,4354 Hình 4.1 : Vị trí hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh ❖ Các đặc điểm của hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh - Công nhân làm việc tại trại: 04 công nhân, là người dân sinh sống tại địa phương. - Nhu cầu sử dụng điện: 200.000.000đồng/năm - Nguồn nước sử dụng chính từ kênh Mương Trâu. - Nước thải sinh hoạt được thải trực tiếp ra kênh Mương Trâu - Diện tích ao nuôi: 6.000 m2 - Sản lượng thu hoạch trung bình 350 tấn/năm. 54
  65. - Thức ăn cho cá trung bình 1,2 – 1,4 tấn/tấn cá. - Nước tại ao nuôi được thay hằng ngày, mỗi ngày thay trung bình 40% mực nước trong ao. Nguồn nước thải từ ao nuôi được xả vảo ao lắng, sau 3-4 ngày nước thải chảy ra ruộng, kênh Mương Trâu , bùn được vét mỗi ngày thải ra ao lắng. - Diện tích ao lắng 1.400m2 - Chiều cao mực nước trong ao từ đáy lên là 3,5m - 1 tấn thức ăn cho cá trung bình có 750kg được thải ra ngoài qua ao lắng. - Tại ao lắng có trồng rau muống nước. Cạnh mương nước và nơi xả thải của nhà vệ sinh có trồng 5 cây cam. Hình 4.2: Mương nước và nơi xả thải của nhà vệ sinh – ao lắng trồng rau muống ❖ Hiện trạng quản lý môi trường tại hộ nuôi cá lóc: - Xung quanh bờ mương ao nuôi có trồng dừa thấp. - Bao bì đựng thuốc, thức ăn cho cá không được thu gom, vứt dọc bên mương, xung quanh ao cá. 55
  66. Hình 4.3: Bao bì đựng thuốc, thức ăn cho cá - Mương thoát nước không được xây bờ bao, rác thải không thu gom, một số bao nylon, chai lọ vứt xuống mương - Mương dẫn nước vào ao cá được xây bằng xi măng, ống dẫn nước Hình 4.4: Mương dẫn nước và ống dẫn nước - Không sử dụng nước thủy cục cho sinh hoạt của công nhân. Không có nhà vệ sinh, hầm tự hoại, nước thải sinh hoạt đổ ra đất tự thấm. 56
  67. Hình 4.5: Nước thải sinh hoạt đổ ra đất tự thấm ❖ Tình hình sinh kế khu vực xung quanh hộ nuôi cá lóc - Cạnh hộ khảo sát là khu đất trống 1hecta, bỏ trống. - Khu vực xung quanh hộ nuôi cá lóc là ruộng lúa, dân cư thưa thớt, phía trước là tuyến đường nông thôn 2m chạy dọc theo kênh Mương Trâu, đường đất 1 bên là dân cư, 1 bên là kênh. - Sinh kế chủ yếu của dân cư xung quanh là trồng lúa. Dân cư tập trung ở khu vực gần cầu Mương Trâu, từ ngoài vào 2km dân cư thưa thớt dần, nhà cửa chủ yếu là nhà sàn, vách tôn, ván. 4.2 Áp dụng quy trình đã đề xuất để thiết kế cho hộ điển hình Mô hình cụm sinh thái tích hợp nuôi thủy sản – canh tác nông nghiệp hướng tới phát triển bền vững ngành nuôi trồng thủy sản. ❖ Tính toán phát thải cơ sở Hộ nuôi cá lóc với tổng diện tích là 1,4 hecta, được chia thành 06 ao nuôi mỗi ao diện tích 1000m2 và 01 ao lắng bùn diện tích 1400m2. Chiều sâu hữu ích của ao nuôi cá lóc lá 3,5m với dung tích chứa 3.500m3 nước. Mỗi ao 01 năm thu hoạch 02 vụ, thời gian mỗi vụ khoảng 6 tháng. Quy trình nuôi như sau: sau khi tát cạn nước, xử lý ao và cho nước sạch vào, mỗi ao sẽ được thả 120.000 cá giống với trọng lượng 1000 con/kg. Hàng ngày sẽ hút bùn đáy ao khoảng 30 phút và cho bùn vào ao lắng bùn, định kỳ 4-5 ngày sẽ xả nước của ao lắng bùn. Cuối mỗi vụ sẽ tiến hành nạo vét ao lắng, bùn sẽ được đưa lên bờ phơi tự 57
  68. nhiên hoặc san lắp vùng trũng hoặc cho các hộ dân lấy về cải tạo đất trồng trọt khi có nhu cầu. Mỗi ngày dựa vào dựa vào lúc thủy triều lên sẽ tiến hành thay nước cho ao, rút ra khoảng 20% sau đó bơm vào 20 % nước sạch. Mỗi vụ nuôi mỗi ao thu hoạch trung bình 30 tấn cá thành phẩm với trọng lượng trung bình 450 gram. Nhu cầu sử dụng thức ăn bình quân là 1,1 đến 1,4 tấn thức ăn/tấn cá. Dựa vào sơ đồ cân bằng vật cho cho thấy với mỗi ao sẽ phát thải trung bình 210.000 m3 nước thải/năm, 62.000 kg bùn (tính với độ ẩm 15%), 750 kg bao bì thức ăn (bao bì chiếm 1% khối lượng thức ăn), khí nhà kính từ sử dụng điện là 11 tấn CO2 tương đương/năm. Tính tổng thể cho 06 ao thì khối lượng phát thải là 1.260.000 m3 nước thải/năm, 132.000 kg bùn độ ẩm 15%/năm, 4500 kg bao bì/năm, 66 tấn CO2 tương đương/năm (hệ số phát thải 0,57 kgCO2/kWh). Hình 4.6: Cân bằng vật chất và năng lượng 01 vụ của 01 ao nuôi diện tích 1000m2 ❖ Chọn địa điểm trồng rau Vì cạnh hộ khảo sát có một khu đất bỏ trống khoảng 1ha, cần tận dụng khu đất này để trồng rau muống. ❖ Tính lượng nước cần thiết để cung cấp cho mô hình Theo quy trình thiết kế đã đề xuất, dựa vào các công thức đã tính ở bước 5 và phần tính toán mô hình thí nghiệm, ta tính được lượng nước cần cung cấp cho khu đất trồng rau 1ha: 58
  69. Bảng 4.1 : Lượng nước cần cung cấp cho khu đất trồng rau 1ha Ngày Nước thải (L) Nước sạch(L) 1 126086 533914 2 126086 533914 3 126086 533914 4 126086 533914 5 126086 533914 6 126086 533914 7 126086 533914 8 126086 533914 9 126086 533914 10 126086 533914 11 126086 533914 12 126086 533914 13 126086 533914 14 126086 533914 15 126086 533914 16 126086 533914 17 126086 533914 18 126086 533914 19 126086 533914 20 126086 533914 21 126086 533914 22 126086 533914 23 126086 533914 24 628571 31429 25 628571 31429 26 628571 31429 27 628571 31429 28 628571 31429 29 628571 31429 30 628571 31429 Kết luận: Trong giai đoạn 1: mô hình cần 126086L nước thải tương đương với 126,086m3. Mỗi ngày ao nuôi xả ra 20% nước tương đượng với 700m3 Mô hình chỉ sử dụng tổng cộng 127 m3 và còn lại 573m3 59
  70. Trong giai đoạn 2: mô hình cần 628571L nước thải tượng đượng với 628.571m3 Ao nuôi xả ra 700 m3. Như vậy trong giai đoạn 2 mỗi ngày sử dụng 629 m3 và còn lại 71m3. Lượng nước thải còn lại sẽ được đưa vào ao lắng, sau 3-4 ngày thải ra ruộng, kệnh Mương Trâu. Quy trình vận hành giống với thiết kế ở quy mô phòng thí nghiệm nhưng có thể xây dựng đường ống nước nối liền từ ao nuôi đến các vị trị trồng rau để thuận tiện cho việc thay nước. 4.3 Đánh giá lợi ích kinh tế mô hình ❖ Chi phí đầu tư ban đầu Số lượng chối cần gieo giao động từ 20.000 - 150.000 chồi/1000 m2. Vậy 1ha cần gieo 1.000.000 chồi tương đượng với khoảng 80kg hạt giống. 1kg hạt giống có giá 150.000VNĐ, 80kg có giá 12.000.000VNĐ. Có 6 ao nuôi nên đặt 6 máy bơm để luân phiên bơm nước đến ruộng rau. Chọn máy bơm nước Panasonic GP-129JXK có giá trên thị trường là 925.000/1 máy. Vậy 6 máy có giá 5.550.000VNĐ. Thuê 20 công nhân cày bừa đất. Mỗi công nhân trả công 500.000VNĐ => 20 công nhân trả 10.000.000VNĐ. Vậy tổng số tiền đầu tư ban đầu là 27.550.000VNĐ ❖ Chi phí vận hành: Tận dụng nguồn nước thải nuôi trồng thủy sản tại nhà nên không tốn tiền nước. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật: - Đối với sâu khoang: Dùng các loại thuốc ít độc như nhóm Abamectin, các loại chế phẩm vi sinh: thuốc có nguồn gốc từ Bt như Biocin, Depel , có nguồn gốc NPV 60
  71. như Vicin, Seba hoặc dùng thuốc thảo mộc như Rotenone hoặc Neem. Có thể dùng thuốc gốc Cúc tổng hợp như Sumicindin, Karate, SecSaigon, Sherzol, Sherpa. - Đối với rầy hại: Dùng Butyl, Trebon, Actara, Oshin - Đối với bệnh: có thể dùng Monceren, Ridomyl MZ, Mexyl-MZ, Hạt vàng Thio-M. Ước tính chi phí dùng cho thuốc bảo vệ thực vật là: 2.000.000VNĐ Sau mỗi đợt thu hoạch, thuê 20 công nhân cắt rau, trả công mỗi công nhân 300.000VNĐ/1 người => 20 công nhân trả 6.000.000VNĐ/ 1đợt thu hoạch. Tổng chi phí vận hành là 8.000.000VNĐ ❖ Lợi nhuận Một đợt thu hoạch 12-15 tấn/1ha. Gía bán trung bình 1kg là 6.000VNĐ. Số tiền một đợt bán rau là 90.000.000VNĐ Trừ đi chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành. Lợi nhuận thu được trong một đợt trồng là 54.450.000VNĐ. Một năm trồng 10 đợt, số tiền thu được là 544.500.000VNĐ. Kết luận: Mô hình đem lại ích kinh tế cao cho hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh. Đây là mô hình nghiên cứu với chi phí không cao nhưng lợi nhuận lớn. Nếu hộ nuôi cá lóc Phạm Văn Minh áp dụng mô hình lâu dài sẽ đem lại nguồn kinh tế ổn định, lâu dài và giảm thiểu chi phí xử lý nước thải, giảm ô nhiễm môi trường. 61
  72. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nghiên cứu đã tìm hiểu được ngành nuôi trồng thủy sản và tiềm năng phát triển của nghề nuôi trồng thủy sản trong tương lai. Qua đó đã tập trung vào nghiên cứu và tìm cách giải quyết một khía cạnh liên quan đến môi trường của ngành nuôi trồng thủy sản đó là xử lý nước thải nuôi thủy sản. Với mô hình nghiên cứu 1.62m2 thì trong 2 đợt thu hoạch được 1.75kg, trung bình mỗi đợt thu hoạch được 875g. Ứng dụng cho quy mô 1ha thì trung bình một đợt thu hoạch được 13 tấn. Các chỉ tiêu nước thải tổng N, tổng P, COD đều giảm so với lúc ban đầu. Qua đó, nghiên cứu cho thấy mô hình có khả năng đem lại lợi ích kinh tế thiết thực. Giúp giảm thiểu phát thải ra ngoài môi trường. Mô hình phù hợp đối áp dụng đối với những vùng hoặc những hộ dân có nuôi trồng thủy sản và có một khoảng không gian trống chưa dùng đến. Tuy vậy nghiên cứu vẫn còn những hạn chế đó là khả năng xử lý các chất dinh dưỡng như COD, BOD, tổng N, tổng P còn thấp và mô hình cũng chỉ phù hợp để áp dụng cho những nơi có nuôi trồng thủy sản. Kiến nghị Cần tiến hành khảo sát và có thể áp dụng mô hình thực tế cho một hộ dân nuôi trồng thủy sản. Đánh giá chất lượng nước thải và lợi ích kinh tế sau khi áp dụng mô hình. Rau muống là loài thực vật thủy sinh có giá trị kinh tế cao nhưng khả năng xử lý nước thải thấp. Các nghiên cứu tiếp theo cần tìm ra loại thực vật vừa có khả năng xử lý nước thải cao vừa mang lại giá trị kinh tế. 62
  73. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. EcoClean (Vi sinh xử lý nước thải), NGÀNH THỦY SẢN VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN. 2. Hiệp Hội Chế Biến Thủy Sản Việt Nam, TỔNG QUAN NGÀNH THỦY SẢN VIỆT NAM. 2017: p. 1-5. 3. Phạm Đình Đôn - Phó cục trưởng - Cục kiểm soát ô nhiễm, Ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng và chế biến thủy sản ở đồng bằng sông Cửu Long. 2014. 4. Azizah Endut, F.L., Siti Hajar Abdul Hamid, Ahmad Jusoh & Wan Norsani Wan Nik,, Balancing of nutrient uptake by water spinach (Ipomoea aquatica) and mustard green (Brassica juncea) with nutrient production by African catfish (Clarias gariepinus) in scaling aquaponic recirculation system,. 2016. 5. Rane, N.R., Patil, S.M., Chandanshive, V.V., Kadam, S.K., Khandare, R.V., Jadhav, J.P., Govindwar, S.P., , Ipomoea hederifolia rooted soil bed and Ipomoea aquatica rhizofiltration coupled phytoreactors for efficient treatment of textile wastewater, . Water Research, 2016. 6. Qiuzhuo Zhang Varenyam Achal Yatong Xu Wei-Ning Xiang, Aquaculture wastewater quality improvement by water spinach (Ipomoea aquatica Forsskal) floating bed and ecological benefit assessment in ecological agriculture district,. Aquacultural Engineering, 2014. 7. Phan Thị Hồng Ngân, P.K.L.-T.Đ.h.K.h., Đại học Huế,, Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản của lớp đệm ngập nước. 2012. 8. Lê Anh Tuấn - Đại học Cần Thơ, Xử lý nước thải ao nuôi cá nước ngọt bằng đất ngập nước kiến tạo. 9. WIKIPEDIA-Bách Khoa Toàn Thư Mở, Aquaponics. 10. WIKIPEDIA-Bách Khoa Toàn Thư Mở, RAU MUỐNG 11. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, QUI TRÌNH KỸ THUẬT TRỒNG RAU MUỐNG NƯỚC,. 12. WIKIPEDIA-Bách Khoa Toàn Thư Mở, PHÂN VÔ CƠ. 13. TRỒNG RAU MUỐNG THEO QUY TRÌNH VIETGAP,. 2017. 14. Lê Hoàng Việt và Nguyễn Xuân Hoàng - Trường Đại học Cần Thơ, T.c.N.c.K.h.-. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÂY LỤC BÌNH. 2004. 63