Thành phần dinh dưỡng nitơ trong nước thải từ hệ thống nuôi tôm thâm canh và hiệu qủa làm sạch môi trường của hệ thống xử lý nước thải có sự kết hợp của sản xuất rong biển

Date Received: 08-03-2017

Date Accepted: 04-08-2017

Date Published: 06-08-2025

##submissions.doi##: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.9.

Views

0

Downloads

0

Issue: Vol. 15 No. 9 (2017)

Section:

CHĂN NUÔI – THÚ Y – THỦY SẢN

How to Cite:

Nhinh, D., Paul, N., Rechner, S. ., & Van, K. (2025). Thành phần dinh dưỡng nitơ trong nước thải từ hệ thống nuôi tôm thâm canh và hiệu qủa làm sạch môi trường của hệ thống xử lý nước thải có sự kết hợp của sản xuất rong biển . Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 15(9), 1136–1148. https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.9.

Thành phần dinh dưỡng nitơ trong nước thải từ hệ thống nuôi tôm thâm canh và hiệu qủa làm sạch môi trường của hệ thống xử lý nước thải có sự kết hợp của sản xuất rong biển

Doan Thi Nhinh (*) , Nicholas Paul , Simon Rechner , Kim Van Van

  • Tác giả liên hệ: [email protected]

    • Keywords

    Ao lắng, ao lọc cát, HRAP, nước thải, thành phần nitơ

    Abstract


    Thiết kế hệ thống xử lý nước thải từ ao nuôi hiệu quả và tái sử dụng nguồn nước sau khi xử lý là yêu cầu cấp thiết, đặc biệt đối với hệ thống nuôi tôm công nghiệp do những mỗi quan tâm tăng lên về ô nhiễm môi trường và giới hạn nguồn nước sạch cho nuôi trồng thủy sản. Nghiên cứu được thực hiện nhằm xem xét sự tích lũy nitrogen trong nước thải từ hệ thống nuôi tôm công nghiệp và đánh giá khả năng làm sạch của hệ thống xử lý nước thải với quy mô xử lý cho trại sản xuất công nghiệp. Hệ thống xử lý nước thải sử dụng trong nghiên cứu gồm ba bước xử lý: (1) xử lý lắng, (2) lọc cát, và (3) khả năng làm sạch sinh học của ao nuôi rong biển hiệu suất cao (HRAP) với quy mô xử lý cho trại sản xuất công nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nước thải từ ao nuôi tôm thâm canh về cuối chu kỳ nuôi đã có sự tích lũy ở mức độ cao của hầu hết các hợp chất chứa nitơ. So với nước đầu vào (nước ao chứa) giá trị tổng nitơ (TN) đã tăng từ 0,26 mgN/l lên 6,23 mgN/l với thành phần bao gồm: 25% nitơ ở dạng hạt (total particle nitrogen - TPN), 42% ở dạng tổng ammonia (total ammonia nitrogen - TAN), 30% ở dạng nitơ hữu cơ hòa tan (dissolved organic nitrogen - DON) và tỷ lệ rất nhỏ (khoảng 3%) thành phần nitơ đã được oxi hóa (NOx). Hệ thống xử lý nước thải kết hợp đã loại bỏ được 78% TN trong nước thải, làm giảm lượng từ 6,23 xuống 1,33 mgN/l với khả năng làm sạch của 3 bước xử lý bằng ao lắng, ao lọc cát, và rong biển tương ứng là 47%, 15% và 16% TN. Hệ thống ao lắng cho thấy hiệu quả đặc biệt trong việc làm sạch nhóm hợp chất nitơ dạng hạt (TPN), hệ thống lọc cát có tác dụng chủ yếu lên việc chuyển hóa ammonia sang dạng NOx nhờ chức năng là nơi cư trú cho nhóm vi khuẩn nitrate hóa, trong khi bước xử lý bằng rong biển cho thấy đặc biệt hiệu quả trong việc làm sạch cả 2 nhóm nitơ vô cơ dạng hòa tan TAN và NOx. Như vậy, hệ thống xử lý kết hợp rong biển cho thấy hiệu quả rất cao trong việc xử lý các nhóm hợp chất nitơ trong nước thải.

    References

    Anh, P. T., Kroeze, C., Bush, S. R., & Mol, A. P. J. (2010). Water pollution by intensive brackish shrimp farming in south-east Vietnam: Causes and options for control. Agricultural Water Management, 97(6): 872-882.

    Aníbal, J., Madeira, H. T., Carvalho, L. F., Esteves, E., Veiga-Pires, C., & Rocha, C. (2014). Macroalgae mitigation potential for fish aquaculture effluents: an approach coupling nitrogen uptake and metabolic pathways using Ulva rigida and Enteromorpha clathrata. Environmental Science and Pollution Research, 21: 13324-13334.

    Briggs, M., & Fvnge‐Smith, S. (1994). A nutrient budget of some intensive marine shrimp ponds in Thailand. Aquaculture Research, 25(8): 789-811.

    Burford, M. A., & Williams, K. C. (2001). The fate of nitrogenous waste from shrimp feeding. Aquaculture, 198(1): 79-93.

    Burford, M. A., Thompson, P. J., McIntosh, R. P., Bauman, R. H., & Pearson, D. C. (2003). Nutrient and microbial dynamics in high-intensity, zero-exchange shrimp ponds in Belize. Aquaculture, 219(1): 393-411.

    Castine, S. A., Erler, D. V., Trott, L. A., Paul, N. A., De Nys, R., & Eyre, B. D. (2012). Denitrification and anammox in tropical aquaculture settlement ponds: an isotope tracer approach for evaluating N 2 production. PloS one, 7(9): e42810.

    Castine, S. A., McKinnon, A. D., Paul, N. A., Trott, L. A., & de Nys, R. (2013). Wastewater treatment for land-based aquaculture: improvements and value-adding alternatives in model systems from Australia. Aquaculture Environment Interactions, 4, 285-300.

    da Silva Copertino, M., Tormena, T., & Seeliger, U. (2009). Biofiltering efficiency, uptake and assimilation rates of Ulva clathrata (Roth) J. Agardh (Clorophyceae) cultivated in shrimp aquaculture waste water. Journal of Applied Phycology, 21(1): 31-45.

    Erler, D., Songsangjinda, P., Keawtawee, T., & Chaiyakam, K. (2007). Nitrogen dynamics in the settlement ponds of a small-scale recirculating shrimp farm (Penaeus monodon) in rural Thailand. Aquaculture International, 15(1): 55-66.

    FAO. (2012). The State of the World Fisheries and Aquaculture 2012. Rome: FAO.

    Funge-Smith, S. J., & Briggs, M. R. (1998). Nutrient budgets in intensive shrimp ponds: implications for sustainability. Aquaculture, 164(1): 117-133.

    FAO. (2015). FAO Global Aquaculture Production database updated to 2013 - Summary information.

    Hargreaves, J. A. (1998). Nitrogen biogeochemistry of aquaculture ponds. Aquaculture, 166(3):181-212.

    Jackson, C., Preston, N., Burford, M., & Thompson, P. (2003a). Managing the development of sustainable shrimp farming in Australia: the role of sedimentation ponds in treatment of farm discharge water. Aquaculture, 226(1): 23-34.

    Jackson, C., Preston, N., Thompson, P., & Burford, M. (2003b). Nitrogen budget and effluent nitrogen components at an intensive shrimp farm. Aquaculture, 218(1): 397-411.

    Jones, A., Preston, N., & Dennison, W. (2002). The efficiency and condition of oysters and macroalgae used as biological filters of shrimp pond effluent. Aquaculture Research, 33(1): 1-19.

    Khoi, L., & Fotedar, R. (2011). Integration of western king prawn (Penaeus latisulcatus Kishinouye, 1896) and green seaweed (Ulva lactuca Linnaeus, 1753) in a closed recirculating aquaculture system.

    Lebel, L., Mungkung, R., Gheewala, S. H., & Lebel, P. (2010). Innovation cycles, niches and sustainability in the shrimp aquaculture industry in Thailand. Environmental Science & Policy, 13(4): 291-302.

    Martin, J.-L. M., Veran, Y., Guelorget, O., & Pham, D. (1998). Shrimp rearing: stocking density, growth, impact on sediment, waste output and their relationships studied through the nitrogen budget in rearing ponds. Aquaculture, 164(1): 135-149.

    Martins, C., Eding, E. H., Verdegem, M. C., Heinsbroek, L. T., Schneider, O., Blancheton, J.-P., . . . Verreth, J. (2010). New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability. Aquacultural Engineering, 43(3): 83-93.

    Molnar, N., Welsh, D. T., Marchand, C., Deborde, J., & Meziane, T. (2013). Impacts of shrimp farm effluent on water quality, benthic metabolism and N-dynamics in a mangrove forest (New Caledonia). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 117: 12-21.

    Msangi, S., Kobayashi, M., Batka, M., Vannuccini, S., Dey, M., & Anderson, J. (2013). Fish to 2030: Prospects for fisheries and aquaculture. World Bank Report (83177-GLB).

    Nizzoli, D., Welsh, D. T., Fano, E. A., & Viaroli, P. (2006). Impact of clam and mussel farming on benthic metabolism and nitrogen cycling, with emphasis on nitrate reduction pathways. Marine Ecology Progress Series, 315: 151-165.

    Preston, N., Jackson, C., Thompson, P., Austin, M., Burford, M., & Rothlisberg, P. (2001). Prawn farm effluent: composition, origin and treatment: Cooperative Research Centre for Aquaculture.

    Prochaska, C., & Zouboulis, A. (2003). Performance of intermittently operated sand filters: a comparable study, treating wastewaters of different origins. Water, Air, and Soil Pollution, 147(1-4): 367-388.

    Rabiei, R., Phang, S., Yeong, H., Lim, P., Ajdari, D., Zarshenas, G., & Sohrabipour, J. (2014). Bioremediation efficiency and biochemical composition of Ulva reticulata Forsskål (Chlorophyta) cultivated in shrimp (Penaeus monodon) hatchery effluent. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 13(3): 621-639.

    Sahu, B. C., Adhikari, S., & Dey, L. (2013). Carbon, nitrogen and phosphorus budget in shrimp (Penaeus monodon) culture ponds in eastern India. Aquaculture International, 21(2): 453-466.

    Thakur, D. P., & Lin, C. K. (2003). Water quality and nutrient budget in closed shrimp (Penaeus monodon) culture systems. Aquacultural Engineering, 27(3): 159-176.

    Zhong, F., Liang, W., Yu, T., Cheng, S. P., He, F., & Wu, Z. B. (2011). Removal efficiency and balance of nitrogen in a recirculating aquaculture system integrated with constructed wetlands. Journal of Environmental Science and Health Part A, 46(7): 789-794.