Xử lý bùn đáy ao nuôi cá tra bằng trùn quế (Perionyx Excavatus): Tối ưu hóa quá trình phân giải hữu cơ tạo phân bón hữu cơ và sinh khối trùn
Tóm tắt
Ngành nuôi cá tra tại Bến Tre hiện đóng vai trò chủ lực, góp phần đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu thủy sản. Tuy nhiên, quá trình nuôi thâm canh mật độ cao đã tạo ra một lượng lớn bùn thải đáy ao, ước tính khoảng 1–1,5 tấn cho mỗi tấn cá thương phẩm, chứa hàm lượng cao chất hữu cơ, nitơ và phốt pho. Nếu không được xử lý thích hợp, bùn thải này có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, đất và phát thải khí nhà kính, đe dọa trực tiếp đến hệ sinh thái và cộng đồng dân cư. Trước thực trạng đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá tiềm năng ứng dụng trùn quế (Perionyx excavatus) để xử lý bùn đáy ao cá tra, đồng thời tối ưu hóa điều kiện phối trộn bùn với xơ dừa và mật độ trùn ban đầu, qua đó nâng cao hiệu quả phân giải hữu cơ, tạo ra phân hữu cơ và sinh khối trùn giàu protein. Thí nghiệm được bố trí theo thiết kế lặp tâm trung tâm (CCD) kết hợp mô hình hóa bề mặt đáp ứng (RSM), khảo sát ba yếu tố chính gồm tỷ lệ bùn:xơ dừa (80–100%), lượng xơ dừa (0–20%) và khối lượng trùn ban đầu (1–3 kg). Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu đạt được khi phối trộn bùn:xơ dừa theo tỷ lệ 90:10 và bổ sung 2 kg trùn giống ban đầu, cho phép thu hoạch 3.45 kg sinh khối trùn và 9.47 kg phân trùn sau 43 ngày xử lý. Phân trùn thu được nhìn chung đáp ứng các tiêu chuẩn QCVN 01-189:2019/BNNPTNT về pH, tỷ lệ C/N, hàm lượng nitơ và phốt pho. Mô hình xử lý này không chỉ góp phần giảm ô nhiễm môi trường tại vùng nuôi cá tra mà còn tạo ra phân hữu cơ cải thiện đất và sinh khối trùn có thể sử dụng làm thức ăn thủy sản, hướng tới phát triển hệ thống nuôi cá tuần hoàn theo định hướng nông nghiệp xanh và bền vững.
Từ khóa
Xử lý bùn đáy ao nuôi cá tra
trùn quế
sinh khối trùn
phân bón hữu cơ
tái sử dụng chất thải nuôi trồng thủy sản
Tài liệu tham khảo
- Abdel-Raouf, N., Al-Homaidan, A., & Ibraheem, I. J. S. j. o. b. s. (2012). Microalgae and wastewater treatment. 19(3), 257-275.
- Anh, P. T., Kroeze, C., Bush, S. R., & Mol, A. P. J. A. r. (2010). Water pollution by Pangasius production in the Mekong Delta, Vietnam: causes and options for control. 42(1), 108-128.
- Bachev, H., & Ivanov, B. (2021). A study on wastewater treatment sludge utilization in Bulgarian agriculture. Technology audit and production reserves, 5(4/61), 35-44.
- Chang, Y.-C., & Shen, Y.-H. (2025). Sustainable Energy Transition: Converting Textile Water Sludge (TWS) to Solid Recovered Fuel (SRF) in Taiwan. Energies (19961073), 18(4).
- Huy, D. T. N., Nam, V. Q., Hanh, H. T., Minh, P. N., Huong, L. T. T. J. F. S., & Technology. (2021). A review and further analysis on seafood processing and the development of the fish Pangasius from the food industry perspective. 42, e76421.
- Jespersen, K. S., Kelling, I., Ponte, S., & Kruijssen, F. J. F. p. (2014). What shapes food value chains? Lessons from aquaculture in Asia. 49, 228-240.
- Katiyar, R. B., Sundaramurthy, S., Sharma, A. K., Arisutha, S., Khan, M. A., & Sillanpää, M. J. S. (2023). Optimization of engineering and process parameters for vermicomposting. 15(10), 8090.
- Kien, T. T., & Hung, N. T. (2024). Utilizing sludge from catfish farming to produce vermicompost for improving soil quality. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,
- Li, J., See, K. F., & Chi, J. J. J. o. c. p. (2019). Water resources and water pollution emissions in China's industrial sector: A green-biased technological progress analysis. 229, 1412-1426.
- Morello, R., Di Capua, F., Esposito, G., Pirozzi, F., Fratino, U., & Spasiano, D. J. J. o. E. M. (2022). Sludge minimization in mainstream wastewater treatment: Mechanisms, strategies, technologies, and current development. 319, 115756.
- Mupambwa, H. A., Mnkeni, P. N. S. J. E. S., & Research, P. (2018). Optimizing the vermicomposting of organic wastes amended with inorganic materials for production of nutrient-rich organic fertilizers: a review. 25, 10577-10595.
- Patel, A., Arkatkar, A., Singh, S., Rabbani, A., Medina, J. D. S., Ong, E. S., Habashy, M. M., Jadhav, D. A., Rene, E. R., & Mungray, A. A. (2021). Physico-chemical and biological treatment strategies for converting municipal wastewater and its residue to resources. Chemosphere, 282, 130881.
- Pottipati, S., Kundu, A., & Kalamdhad, A. S. J. B. t. (2022). Process optimization by combining in-vessel composting and vermicomposting of vegetable waste. 346, 126357.
- Singh, R. L., Singh, R. P., Gupta, R., & Singh, R. (2019). Advances in biological treatment of industrial waste water and their recycling for a sustainable future. Springer.
Tài trợ / Acknowledgment
Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, TP.Hồ Chí Minh, đã hỗ trợ thời gian, phương tiện vật chất và phòng thí nghiệm thử nghiệm cho nghiên cứu này. Nghiên cứu cũng được sự hỗ trợ bùn thải và một số nguyên liệu từ Công ty CP xuất nhập khẩu thủy sản Bến Tre (Aquatex Bến Tre)
Các bài viết khác trong số này
- Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp keo tụ kết hợp Fenton điện hóa Trang 001-009
- Dự báo mực nước tại trạm Khánh An, tỉnh An Giang bằng mô hình học sâu LSTM ( Long short - Term memory) Trang 005-012
- Thiết lập bộ chỉ số đánh giá an ninh nguồn nước đô thị tại thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp phân tích quá trình (PAM) Trang 013-016
- Giải pháp quản lý dòng thải từ hoạt động nuôi và chế biến cá lóc của nông hộ theo mô hình sinh thái khép kín Trang 017-023
- Khả năng phân hủy PAHs bằng mô hình ủ hiếu khí bổ sung Bacillus subtilis Trang 024-032
- Đánh giá rủi ro sinh thái một số kim loại trong trầm tích tại khu vực ven biển thành phố Hải Phòng Trang 033-040
- PAHs và một số chất hữu cơ trong bùn kênh rạch TP. Hồ Chí Minh Trang 050-056
- Ước tính phát thải các chất ô nhiễm không khí và các tác nhân gây biến đổi khí hậu từ hoạt động đun nấu dân sinh tại Hà Nội Trang 057-066