Các phương pháp truyền thống

Song chắn hay bể lắng được dùng để loại bỏ rác, tạp chất có kích lớn. Vi trùng, vi khuẩn có hại và tạp chất hữu cơ có kích thước nhỏ sẽ được phân tách bởi vật liệu lọc. Ngoài ra, bổ sung các chất hóa học giúp đẩy nhanh quá trình phân hủy các chất hợp chất ô nhiễm. Tuy nhiên, sử dụng với tần suất cao, không có kiểm soát các biện pháp này có thể gây dư thừa, tác động xấu đến hệ vi sinh vật có lợi và động vật thủy sản trong ao nuôi.

Công nghệ AAO (Anaerobic-anoxic-oxic) hay ao sinh học là quá trình xử lý sinh học liên tục sử dụng các hệ vi sinh vật kị khí, yếm khí và hiếu khí để phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải. Công nghệ này có ưu điểm về chi phí lắp đăt thấp nhưng lại đòi hỏi diện tích xây dựng phải lớn để bố trí ao sinh học. Bên cạnh đó, chất lượng nước thải sau xử lý còn biến động, thời gian kéo dài và khó áp dụng được cho các đầm ao nuôi thủy sản quy mô nhỏ.

Công nghệ Bioflocs (hoặc semi-bioflocs) là được ứng dụng rộng rãi trong NTTS. Nguyên lý của công nghệ này là do cơ thể của vi khuẩn dị dưỡng được cấu tạo bởi tỷ lệ C:N khoảng 4:1, do vậy với sự hiện diện của hàm lượng nitơ cao trong ao nuôi (dưới dạng NH3/NH4+) thì chỉ cần cung cấp nguồn carbon bên ngoài vào ao nuôi thì vi khuẩn dị dưỡng sẽ sinh trưởng mạnh mẽ, lấn át sự phát triển của tảo, làm sạch nước ao giúp hạn chế tối đa được việc thay nước và làm giảm lượng nước thải phát sinh. Tuy nhiên, nhược điểm chính của công nghệ này là đòi hỏi về trình độ chuyên môn sâu về nguyên lý kỹ thuật và cách vận hành của công nghệ bioflocs; nhu cầu về điện cao do thường xuyên phải sục khí và khuấy trộn nước trong ao; phải áp dụng các biện pháp bổ sung để xử lý lượng nước thải từ quá trình xi phông.

    Tóm lại các phân tích ở trên chỉ ra rằng ứng dụng các biện pháp hóa lý có tác dụng nhanh trong xử lý ô nhiễm nguồn nước, nhưng tiềm ẩn nguy cơ về ô nhiễm thứ cấp, tác động đến hệ sinh thái tự nhiên. Trong khi đó, biện pháp sinh học có tính thân thiện với môi trường nhưng tốc độ xử lý chậm do hạn chế về tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật, chúng cũng dễ dàng bị rửa trôi khỏi ao nuôi trong quá trình thông hút đáy ao. Chính vì vậy, để có thể xử lý ô nhiễm NTTS một cách hiệu quả thì việc nghiên cứu tìm ra các phương pháp hoàn toàn mới hoặc cải tiến các phương pháp xử lý hiện có thông qua ứng dụng công nghệ hiện đại là hết sức cần thiết. Trong đó, sự kết hợp ứng dụng của phương pháp sinh học và công nghệ nano là hướng đi mới cần nghiên cứu triển khai mà dự án đang hướng tới.trong thời gian tới

Công nghệ tích hợp xúc tác quang và vi khuẩn chuyển hóa ni tơ

Mục tiêu xử lý, chuyển hóa các hợp chất ni tơ vô cơ có hại thành các hợp chất vô hại, an toàn cho động vật thủy sản và môi trường sinh thái có thể đạt được thông qua sử dụng chế phẩm sinh học chứa các nhóm vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng đặc trưng tham gia thực hiện quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa, hay còn gọi là “Công nghệ nitrat hóa – khử nitrat”. Đối với ô nhiễm các hợp chất hữu cơ, kháng sinh dư thừa và vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, Công nghệ nano sử dụng chất xúc tác quang có đặc tính oxy hóa mạnh sẽ được ứng dụng nhằm quang hóa phân hủy chất ô nhiễm và tiêu diệt mầm bệnh vi khuẩn

Dự án “Áp dụng các Giải pháp hữu ích số 2027 và số 2671 để hoàn thiện quy trình và sản xuất chế phẩm xử lý amoni, nitrit, ức chế vi khuẩn gây bệnh trong ao nuôi tôm” được phê duyệt triển khai nhằm chế tạo ra sản phẩm tích hợp xúc tác quang và vi khuẩn chuyển hóa ni tơ có khả năng phân hủy các chất hữu cơ, chất kháng sinh thành hợp chất vô cơ, ức chế vi khuẩn gây bệnh; chuyển hóa, loại bỏ các hợp chất ni tơ vô cơ gây hại. Điều này giúp việc xử lí nước nuôi tôm được triệt để và đạt các yêu cầu, tiêu chuẩn chất lượng.

Để thực hiện Nhiệm vụ này, Viện Công nghệ Sinh học sẽ ứng dụng trực tiếp các sản phẩm nghiên cứu của Viện trên các đầm tôm thẻ chân trắng có diện tích từ 3000 - 4000 m2. Như vậy với việc chế tạo thành công vật liệu TiO2/Ag gắn trên nền HA cùng kết hợp với nhóm vi khuẩn chuyển hóa ni tơ sẽ giải được một bài toán tổng thể trong việc xử lý ô nhiễm ni tơ, hữu cơ và vi khuẩn Vibrio gây bệnh trong ao nuôi thẻ chân trắng. Sự hoàn thiện sản phẩm này có thể sẽ được nhân rộng trên khắp các đầm ao nuôi tôm của cả nước, tạo nên một kỹ thuật cải tiến có hiệu quả, giúp người NTTS dễ sử dụng, dễ áp dụng và giảm chi phí. Phát triển sản phẩm từ những kết quả tài sản sở hữu trí tuệ sẽ giúp khích lệ các nhà nghiên cứu tích cực chuyển những kết quả nghiên cứu thành sản phẩm phục vụ xã hội. Đây là cầu nối giữa các nhà Khoa học với các doanh nghiệp để phát triển các sản phẩm này không những trong nước mà còn có thể ứng dụng tại các nước trong khu vực.

Việc sử dụng các sản phẩm của dự án trong nuôi tôm sẽ giúp cho việc đảm bảo nguồn nước nuôi tôm sạch chất ô nhiễm và sạch bệnh, giúp tăng năng suất và chất lượng của tôm nuôi, đồng thời giảm chi phí cho người nuôi. Hiện tại, chi phí xử lí nước chiếm tỉ lệ đáng kể trong tổng chi phí của quá trình nuôi tôm. Nếu sử dụng sản phẩm hạt nổi tích hợp vi khuẩn chuyển hoá nitơ và xúc tác quang, người nuôi có thể giảm thiểu được đáng kể chi phí. Đồng thời, môi trường sạch bệnh, sạch chất ô nhiễm giúp tôm khỏe mạnh, nhanh lớn, giúp gia tăng sản lượng và giá trị nông sản.