Đang tải... (xem toàn văn)
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN APPLICATION OF NEW TECHNOLOGY ON AQUACULTURE
1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN APPLICATION OF NEW TECHNOLOGY ON AQUACULTURE Nha Trang, tháng 11 năm 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN APPLICATION OF NEW TECHNOLOGY ON AQUACULTURE Nha Trang, tháng 11 năm 2012 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIOFLOC, GIẢI PHÁP KỸ THUẬT THAY THẾ CHO NGHỀ NUÔI TÔM HE THƯƠNG PHẨM HIỆN NAY TẠI VIỆT NAM Lục Minh Diệp Khoa Nuôi trồng Thủy sản, Đại học Nha Trang MỤC ĐÍCH Giới thiệu phương pháp quản lý môi trường ao nuôi tôm he thương phẩm cách ứng dụng công nghệ tạo biofloc: bổ sung C hữu cơ, tạo nên tỉ lệ C/N phù hợp để vi sinh vật chuyển hóa lượng N thừa thải từ thức ăn, tạo sinh khối vi sinh giàu dinh dưỡng làm thức ăn cho tôm NỘI DUNG 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện trạng nghề nuôi tôm Việt Nam giải pháp thay thế: Hai lồi tơm he chủ yếu ni Việt Nam tôm sú (Penaeus monodon) tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) Tơm sú lồi tơm địa, đối tượng nuôi chủ lực ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam từ 2007 trở trước Tuy nhiên, gần diện tích sản lượng ni lồi tơm giảm sút dịch bệnh, đặc biệt bệnh đốm trắng Tôm thẻ chân trắng di nhập vào Việt Nam từ 2001, bắt đầu mở rộng diện tích ni từ năm 2004 Từ năm 2008, tôm thẻ chân trắng trở thành đối tượng nuôi thay tôm sú vùng nuôi thâm canh Năm 2011, với tổng diện tích ni tơm Việt Nam 656.426 ha, diện tích ni tơm sú: 623.377 ha, diện tích ni tơm thẻ chân trắng: 33.049 ha, chiếm 5% Tuy nhiên, sản lượng tôm thẻ chân trắng năm 2011 139.400 tấn, chiếm đến 32,42% sản lượng tôm nuôi nước (430.000 tấn) Tuy nhiên, sau vài năm phát triển mạnh nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh, nghề nuôi tôm Việt Nam lại phải đối đầu với dịch bệnh Năm 2011, dịch bệnh bùng phát đồng sơng Cửu Long với diện tích tôm nuôi bị bệnh lên đến 85.000 ha, với lượng giống thả khoảng 15 tỷ con, Sóc Trăng thiệt hại nhiều nhất, 80% diện tích ni tơm toàn tỉnh Năm 2012, dịch bệnh diễn khắp vùng nuôi tôm nước Nghề nuôi tơm Việt Nam cần có phương pháp ni mang tính ổn định bền vững Một số giải pháp nên lưu ý: (1) Giảm mật độ nuôi Tôm chân trắng nên nuôi với mật độ khoảng 80 con/m2 (2) Áp dụng phương pháp cho ăn nhiều lần, sử dụng máy cho ăn để giảm lượng thức ăn sử dụng không giảm sinh trưởng tôm nuôi (3) Ln canh, xen vụ: Có thể ni cá chẽm,…., nhằm thay đổi ký chủ (4) Ứng dụng công nghệ Biofloc (5) Ứng dụng công nghệ nuôi tôm siêu thâm canh hệ thống nước chảy (raceway system) tái sử dụng nước (RAS) Nuôi tôm siêu thâm canh hướng mà nghề nuôi tôm nước ta cần vươn tới Với trạng nghề nuôi tôm hiệ nay, ứng dụng cơng nghệ biofloc xem giải pháp thay tích cực áp dụng rộng rãi, thay cho công nghệ nuôi tôm sử dụng vi tảo để giải lượng nitơ thải từ thức ăn gây nên biến đổi bất lợi cho mơi trường ao ni Sự chuyển hóa N ao nuôi tôm giải pháp tái sử dụng nguồn N thải từ thức ăn Ước tính khoảng 20-40% (trung bình 25%) lượng N từ thức ăn tích lũy thành sinh khối thể tơm Lượng dinh dưỡng cịn lại bị thải vào mơi trường theo sản phẩm tiết tôm từ thức ăn thừa Trong ao nuôi thâm canh, 90% lượng N tích lũy chất thải dạng Amonium (NH3 NH4+) Amonium hình thành ao tơm thải trực tiếp chất tiết từ trình khống hóa chất hữu tạo nên (do vi khuẩn) Trong mơi trường ao ni, Amonium khí độc, gây chết tôm tồn với tỷ lệ cao dạng NH3 (phụ thuộc vào pH); gây nên phì dưỡng, dẫn đến nở hoa tảo Tảo tàn lụi gây nên căng thẳng môi trường Xác tảo bị phân hủy, tái khống hóa lại tạo thành Amonium Hình 1: Sơ đồ chuyển hóa N ao nuôi tôm (Nguồn: Burford et al., 2004) Các giải pháp quản lý tái sử dụng nguồn nitơ: (i) Thay nước: Thay nước giúp đào thải trực tiếp khỏi môi trường ao nuôi nguồn nitơ thải từ thức ăn Tuy nhiên, giải pháp gây nên ô nhiễm môi trường chung, tốn nhiều nước (Ước tính cần 20 m3 nước cho kg tôm thẻ chân trắng thương phẩm), không tái sử dụng nguồn dinh dưỡng bị đào thải, không phù hợp với nghề ni tơm nay: ni thay nước để hạn chế rủi ro thay nước thường xuyên gây (ii) Áp dụng công nghệ nuôi tôm sử dụng vi tảo: Trong môi trường ao nuôi tôm mà vi tảo chiếm ưu (Green water system), vi tảo xem yếu tố quan trọng để kiểm sốt chất lượng nước Với cơng nghệ này, nguồn N thải chuyển thành nguồn dinh dưỡng tảo (chủ yếu), rong biển thực vật thủy sinh khác, sau đó: Quản lý vi tảo, cố gắng trì ổn định tảo nhiều giải pháp Đào thải vi tảo thông qua thay nước: Hạn chế thay nước vào đầu vụ, tăng tỷ lệ thay nước vào cuối vụ Một phần N đào thải qua bùn đáy (xác tảo, sản phẩm tiết, thức ăn,….) Đây giải pháp nghề ni tôm Chuyển nguồn dinh dưỡng từ tảo thực vật thủy sinh sang động vật ăn tảo ăn thực vật thủy sinh: (1) Nuôi ghép trực tiếp ao loài ăn tảo thực vật thủy sinh cá măng biển, cá đối,… Khả ứng dụng giải pháp hạn chế cần sinh khối lớn lồi cá ni ghép (có giá trị thấp) để giải bùng phát vi tảo (2) Sử dụng hệ thống ao nuôi nước tuần hồn kín: Nước từ ao ni tơm ao nuôi động vật thân mềm hai vỏ ao nuôi cá măng biển, cá đối, rô phi ao trồng rong biển sục khí ao chứa ao chứa ao nuôi tôm Giải pháp thực nghiệm vào đầu năm 1990 khơng ứng dụng rộng rãi cần diện tích lớn (60% tổng diện tích) cho việc xử lý nước Sự bất lợi công nghệ nuôi tôm sử dụng vi tảo: + Để chuyển hóa N thải thành N tảo, phải qua trình trung gian q trình nitrat hóa với tốc độ chậm + Tảo hấp thụ N không liên tục (ban đêm, ngày trời mây mù, trời mưa) + Tảo hấp thụ hết lượng N thải ao nuôi thâm canh Một ví dụ tính tốn: Trong tảo, tỷ lệ N/C = 1/6 Trong ao nuôi thâm canh mà tảo chiếm ưu (green water system), suất sinh học sơ cấp trung bình đạt: g C/m2/ngày Khả hấp thụ nitơ tảo: x 1/6 = 0,66 g N/m2/ngày Trong đó, ví dụ ao ni tơm có suất 10 tấn/ha, thức ăn có hàm lượng protein 28%, phần: 3% khối lượng thân (BW), lượng N cung cấp cho 1m2 ao nuôi (thời điểm cuối vụ): 1000 g tôm/m2 x 3%/ngày x 28% x 16% = 1,34 g N/m2/ngày (16% tỷ lệ nitơ có protein) 75% lượng N bị thải môi trường, tương đương với: 1,34 g N/m2/ngày x 75% = 1,005 g N/m2/ngày Ví dụ cho thấy: vi tảo phát triển ổn định hấp thụ hết lượng nitơ thải từ thức ăn + Sự phát triển không ổn định vi tảo tạo nên thời điểm căng thẳng môi trường ao nuôi (iii) Sử dụng trực tiếp nguồn dinh từ mùn bã hữu sinh khối vi sinh vật phát triển mùn bã hữu cơ: Ni ghép trực tiếp ao lồi ăn mùn bã hữu cá rô phi Bên cạnh việc cần sinh khối lớn cá nuôi ghép hạn chế giá trị sản phẩm nuôi ghép, cần lưu ý mùn bã hữu có giá trị dinh dưỡng thấp Nguồn dinh dưỡng quan trọng sinh khối vi sinh vật phát triển mùn bã hữu Tuy nhiên, điều kiện ao ni bình thường (chưa có tác động kỹ thuật), khoảng 7% N 6% P từ thức ăn chuyển thành sinh khối vi khuẩn (trong lượng N từ thức ăn khoảng 60 – 80%, trung bình 75%) (iv) Sử dụng công nghệ biofloc: Bổ sung thêm C hữu để vi sinh vật sử dụng hiệu nguồn N thải từ thức ăn, chuyển thành sinh khối vi sinh vật làm thức ăn cho tôm Quản lý môi trường dựa vào biofloc có ưu điểm: Giảm amonium hiệu trình hấp thu N vi khuẩn liên tục, diễn ngày đêm, nhanh gấp 10 lần q trình nitrat hóa Tăng hiệu sử dụng dinh dưỡng từ thức ăn: Lượng N thức ăn tơm tích lũy thể tăng lên, trung bình: 45% (thay 25%), lượng thức ăn công nghiệp sử dụng cho tôm nuôi giảm khoảng 20% Hệ vi sinh có lợi kiềm hãm vi sinh vật gây bệnh Vì vậy, sử dụng cơng nghệ biofloc nâng cao hiệu quản lý môi trường ao nuôi, giảm dịch bệnh, giảm lượng thức ăn thông qua việc sử dụng hiệu nguồn dinh dưỡng thức ăn Nhược điểm công nghệ cần oxy hịa tan Do đó, phải trọng đến việc sục khí suốt q trình ni Tại Indonesia, đến năm 2009 có 33 trang trại ni tơm áp dụng công nghệ đạt hiệu cao Ao ni lót bạt HDPE bê tơng Mật độ thả tăng lên đến 250 - 260 con/m² Năng suất ni đạt tới 38 - 49 tấn/ha/vụ, thường từ 24 - 25 tấn/ha/vụ Chi phí sản xuất giảm khoảng 15 - 20%, suất kích thước tơm thu hoạch cải thiện, nguy lây nhiễm dịch bệnh thấp không cần phải thay nước Công nghệ biofloc áp dụng không cho nghề ni tơm mà cịn sử dụng ni cá, cá rô phi Hiện nay, Việt Nam, nhiều công ty, người nuôi tôm thử áp dụng công nghệ Các quan chức phụ trách nuôi thủy sản nhiều tỉnh trọng đến việc áp dụng công nghệ biofloc 2.2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Khái niệm biofloc Biofloc (kết tủa sinh học / kết dính sinh học), Activated sludge (bùn tính) tập họp loại vi sinh vật khác nhau, chủ yếu vi khuẩn, kết lại thành khối, xốp, màu vàng nâu, với trung tâm hạt chất rắn lơ lửng nước Hình 2: Biofloc ao nuôi tôm Điều kiện để tạo nên biofloc: Phải có diện vi sinh vật có khả sinh polymer sinh học (bio-polymer) Polyhydroxy alkanoate (PHA), đặc biệt Poly hydroxy butirate Các polymer sinh học có tác dụng kết dính thành phần khác tạo thành biofloc dạng bông, lơ lửng nước Poly -hydroxy butirate cịn có khả loại bỏ vi khuẩn gây bệnh Poly -hydroxy butirate Các lồi vi sinh vật có khả tạo polymer sinh học: Zooglea ramigera, Escherichia intermedia, Paracolobacterium aerogenoids, Bacillus subtilis, Flavobacterium, Pseudomonas alcaligenes, Sphaerotillus natans, … Bacillus cereus, Thành phần biofloc bao gồm: Hỗn hợp vi sinh vật dị dưỡng (vi khuẩn tạo floc vi khuẩn sợi), mảnh vụn, keo, polymer sinh học, cation, tế bào chết, muối tinh thể,… Bám vào biofloc cịn có vi tảo (tảo sợi, tảo silic), nấm, động vật nguyên sinh, động vật phù du (luân trùng,…), giun tròn,…, Trong biofloc, vật chất hữu chiếm 60-70%, vật chất vô chiếm 30-40% Trong vật chất hữu cơ, vi khuẩn sống chiếm khoảng 2-20% Mật độ sinh khối vi khuẩn trung bình: g tươi/ml biofloc Biofloc có cấu trúc rỗng, xốp (99% thể tích khoảng khơng), kích thước khơng định, biến đổi: 0,1 – mm, tốc độ chìm lắng chậm: 1-3 m/giờ Tỉ lệ C/N tính tốn lượng carbohydrate cần bổ sung Vấn đề mấu chốt công nghệ biofloc tạo điều kiện tối ưu để vi sinh vật dị dưỡng phát triển, hấp thụ amonium, tạo sinh khối làm thức ăn cho vật nuôi Vi sinh vật dị dưỡng sử dụng C hữu bổ sung nguồn nitơ thải từ thức ăn để tổng hợp nên protein Nếu bổ sung C với tỷ lệ thích hợp tăng cường trình chuyển hóa nitơ vơ thành protein sinh khối vi sinh vật Tỷ lệ C:N tối ưu để hình thành biofloc: >12,5 : Với C:N = 10:1, vi khuẩn dị dưỡng hấp thụ hồn tồn 10 mgNH4+-N / lít nước ao ni Quá trình hấp thụ amonium chậm 26 lần không cung cấp thêm nguồn C hữu từ bên ngồi vào Nguồn carbon hữu bổ sung làm thay đổi số lượng, thành phần polymer sinh học biofloc (Nguồn C hữu Acetate (CH3COO-), polimer sinh học tạo thành Poly -hydroxy butirate Nếu bổ sung Propionate (C2H5COO-), polimer sinh học 3hydroxy-2-methylvalerate polyhydroxyvalerate) Carbon hữu thường bổ sung thông qua carbohydrate như: tinh bột, rỉ đường, cám gạo, glycerol,…, cách thay đổi thành phần thức ăn: tăng hàm lượng carbohydrate giảm protein (Tỷ lệ C carbohydrate thường 50%) Carbohydrate nên bổ sung định kỳ để tạo luân phiên điều kiện phú dưỡng cạn kiệt tạm thời Các số áp dụng tính tốn lượng C bổ sung: Lượng N thải vào môi trường từ thức ăn: Trong sản xuất, để đơn giản, lượng nitơ (N) amonium tổng số tính tốn dựa vào: Lượng thức ăn sử dụng (W thức ăn) Tỷ lệ N thức ăn (%N thức ăn = %Pr thức ăn x 16%, với 16% tỉ lệ N trung bình có protein) Và %N thải chuyển thành amonium (thường ước tính khoảng 50% ) N = W thức ăn x %N thức ăn x %N thải = W thức ăn x %Pr thức ăn x 16% x 50% = 0,08 x W thức ăn x %Pr thức ăn (N lượng nitơ vi sinh vật chuyển hóa Trong trường hợp này, mong muốn toàn lượng nitơ thải từ thức ăn chuyển hóa thành sinh khối vi sinh vật, N lượng nitơ thải từ thức ăn) Hiệu chuyển hóa C vi sinh vật: E = C đồng hóa (Cmic ) / C hấp thụ (C) E thường: 40-60% (chọn gần đúng: E = 40% = 0,4) Tỷ lệ C:N thích hợp cho hình thành biofloc 10 12 Trong thể vi sinh vật, tỷ lệ C/N thường 4/1 (Cmic / N =4) CH lượng carbohydrate cần bổ sung Tỉ lệ C carbohydrate bổ sung thường 50% Vì vậy: C/ CH = 50% Lượng N vi sinh vật hấp thụ để tổng hợp protein: N = Cmic : = 0,4 x C : = 0,4 x 0,5 x CH : = 0,05 x CH Hay: CH = N/0,05 Tức là: Để vi khuẩn chuyển hóa 1g NH4+-N/m3, cần cung cấp 20 g carbohydrate/m3 Có thể tính lượng carbohydrate cần thiết trực lượng thức ăn sử dụng: Ví dụ: Ao ni 5000 m2 Độ sâu: 1,5 m Tổng khối lượng tôm ao: 7.500 kg Thức ăn có 28% protein Khẩu phần: 2,5% Chọn C:N = 12:1 Tính cho m3 nước ao ni: Mật độ sinh khối tôm: kg/m3 Lượng thức ăn: x 2,5% = 0,025 kg/m3/ngày = 25 g/m3/ngày N = 0,08 x W thức ăn x %Pr thức ăn = 0,08 x 25 x 28% = 0,56 g/m3/ngày Nhu cầu C: C = 12 x N = 12 x 0,56 = 6,72 g/m3/ngày Lượng carbohydrate cần bổ sung: CH = C : 50% = 6,72 : 0,5 = 13,44 g/m3/ngày (Có thể thấy: Lượng carbohydrate bổ sung 50% lượng thức ăn cho ăn) 10 o Nuôi tôm ứng dụng cơng nghệ biofloc (hồn tồn khơng có vi tảo): Lượng carbohydrat bổ sung khoảng 50% lượng thức ăn o Ni tơm với cơng nghệ semi-biofloc (có kèm theo vi tảo): Lượng carbohydrat bổ sung khoảng 20% lượng thức ăn Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành trì biofloc ao ni tơm i Tỷ lệ N/P Tỷ lê N/P định thành phần tảo (tự dưỡng) hay vi khuẩn dị dưỡng chiếm ưu ao N/P < 10, dinoflagellata (tảo giáp) chiếm ưu N/P = 10-20, tảo lục, tảo silic, tảo giáp vi khuẩn cân N/P > 20, vi khuẩn chiếm ưu Trong ao nuôi với cơng nghệ biofloc, cần trì N/P > 20, cách dùng zeolite để hấp thụ bớt P Không dùng urea để nâng N/P, làm cho tảo nhanh chóng chiếm ưu ii Độ kiềm: Duy trì độ kiềm 100-200 mgCaCO3/lít vơi CaCO3 Dolomite (1-20 ppm, 1-2 ngày) iii Oxy hòa tan (DO): Trong ao nuôi áp dụng biofloc, nhu cầu oxy cao, cần thiết cho hoạt vi sinh vật hiếu khí Yêu cầu: > mgO2/lít Sục khí để bảo đảm DO bảo đảm lơ lửng biofloc không ảnh hưởng đến cấu trúc floc Thực nghiệm cho thấy: Năng lượng dùng cho đảo nước mức 0,1-10 W/m3, floc tạo thành tốt iv Nhiệt độ: Theo nghiên cứu nước ngoài: 24 -26 oC nhiệt độ tối ưu Tuy nhiên, nghiên cứu Việt Nam, nhiệt độ khoảng 28 - 30 oC thích hợp Ở nhiệt độ này, hệ vi khuẩn phát triển tối ưu, hệ vi khuẩn sinh polymer sinh học có hoạt lực cao, kết dính hạt floc, làm tăng số FVI (chỉ số thể tích floc, đơn vị: ml/g FVI yêu cầu > 200 ml/g) v pH: pH thích hợp cho biofloc: 7,2-7,8 Tuy nhiên, floc tạo thành trì tốt pH tốt cho tôm (7,8-8,2) Một số trường hợp biến đổi bất lợi biofloc giải pháp khắc phục 13 Ekasarin J., Crab, R and Verstraete, W., 2012 Primary nutritional content of bio-flocs cultured with different organic carbon sources and salinity HAYATI Journal of Biosciences September, Vol 17 No 3, 125-130 Hollender, J, vander Krol, D Kornberger, L., Gierden, E., Dott, W., 2002 Effect of different carbon source on the enhanced biological phosphorus removal in a sequencing batch reactor World Journal of Microbiology and Biotechnology 18, 355-360 Kuhn, D.D., Boardman, G.D., Craig, S.R., Flick, G.J., McLean, E., 2008 Use of microbial flocs generated from tilapia effluent as a nutritional supplement for shrimp, Litopenaeus vannamei, in recirculating aquaculture system J World Aquaculture Soc 39(1), 72-82 14 TÍNH TỐN XỬ LÝ CHẤT THẢI TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TUẦN HỒN (RAS) Phùng Thế Trung Bộ mơn kỹ thuật Nuôi trồng thủy sản, Khoa Nuôi trồng Thủy sản, Đại học Nha Trang MỤC ĐÍCH Bài báo cáo chia sẻ bước tính tốn xử lý chất thải hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn tiếp thu từ lớp tập huấn RAS-C2C NỘI DUNG BÁO CÁO 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hồn (RAS) hệ thống ni khép kín ưu việt, đặc trưng suất cao ổn định không chất xả thải môi trường, chọn lựa hàng đầu cho nuôi trồng thủy sản tương lai [1] Tuy nhiên, việc thiết kế vận hành RAS thường gặp phải khó khăn tính tốn chất thải, sức tải chọn lựa phương tiện xử lý chất thải tối ưu cho hệ thống [3,4] Vì thế, việc tính tốn xử lý chất thải RAS quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến khả vận hành, hiệu ổn định hệ thống Báo cáo trình bày bước cần thiết tính tốn xử lý chất thải nhằm thiết kế hệ thống RAS vận hành hiệu với mức kinh phí phù hợp 2.2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Trong hệ thống Ni trồng thủy sản tuần hồn, chất thải sinh có mối liên hệ mật thiết với lượng thức ăn sử dụng hệ thống Các dạng chất thải hệ thống bao gồm thức ăn dư thừa, chất thải từ q trình tiêu hóa tiết động vật thủy sản sản phẩm phân hủy vi sinh vật Vì hệ thống ni trồng thủy sản tuần hoàn hệ thống gần khép kín, tất dạng vật chất có nguồn gốc chuyển hóa từ thức ăn sử dụng Do đó, lượng chất thải sinh hệ thống hồn tồn tính tốn xử lý dựa khối lượng thức ăn số thông số đặc trưng đối tượng nuôi phương tiện xử lý Dựa kiến thức tiếp thu từ lớp tập huấn Hệ thống tuần hồn ni trồng thủy sản (RAS-C2C) tháng 9/2012 số tài liệu chuyên ngành liên quan, tác giả rút số nội dung đọng quan trọng để trình bày báo cáo Các nội dung bao gồm: (i) cấu trúc chung RAS, (ii) tính tốn sức tải thiết kế hệ thống, (iii) chọn lựa phương tiện xử lý chất thải phù hợp, (iv) tính tốn xử lý chất thải RAS 2.2.1 Cấu trúc chung Hệ thống Ni trồng thủy sản tuần hồn (RAS) 15 Một hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn thường gồm số bể nuôi đối tượng thủy sản, bể tách chất thải rắn (TSS), bể chứa với máy bơm bể lọc sinh học Ngoài ra, hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn có thêm phận như: bể phản nitrate, dụng cụ khử trùng, bể periphyton bể rong bèo Hình Cấu trúc chung hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn (RAS) 2.2.2 Tính tốn sức tải thiết kế hệ thống Sức tải thiết kế hệ thống khả tải sinh khối cá mong muốn, lượng thức ăn tối đa sử dụng ngày lượng chất thải tối đa mà hệ thống xử lý Để tính tốn sức tải hệ thống, người thiết kế cần thiết phải thu thập thông tin chi tiết đối tượng nuôi, xác định sản lượng mong muốn đỉnh sinh khối hệ thống, thông tin loại thức ăn sử dụng lương sử dụng thức ăn tối đa hệ thống ngày Thông tin đối tượng nuôi thường thu thập qua tài liệu tham khảo với mức chi tiết cao tốt Các thông tin quan trọng thuộc đặc điểm dinh dưỡng sinh trưởng đối tượng nuôi giới hạn sinh thái đối tượng Đặc điểm dinh dưỡng giúp người nuôi chọn loại thức ăn với thành phần thức ăn phù hợp Đặc điểm sinh trưởng đối tượng nuôi giúp người thiết kế định kích thước giống thả, số lượng giống thả, kích thước thu hoạch, thời gian ni, phần thức ăn,… Ngoài ra, giới hạn nhiệt độ, oxy, CO2, pH, TSS, TAN, độ mặn,… thông số cần thiết cho việc trì chất lượng nước hệ thống nuôi Dựa sản lượng mong muốn thu hoạch từ hệ thống, người thiết kế xác định kế hoạch thả giống, số lần thả thu hoạch năm, từ xác định sinh khối cá tối đa hệ thống Nhằm ổn định khối lượng thức ăn sử dụng hàng ngày lượng chất thải sinh ra, cá hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn thường thả lúc nhiều vụ với số lần thu hoạch khác bể ni khác Do đó, sinh khối cá hệ 16 thống tổng hợp sinh khối vụ nuôi khác Dựa đường sinh trưởng cá, người thiết kế vẽ đường biến động sinh khối cá hệ thống ni từ xác định đỉnh sinh khối hệ thống Hình Ví dụ biểu diễn dường sinh trưởng cá ni hệ thống RAS Vì lượng thức ăn sử dụng liên quan mật thiết đến sinh khối cá ni, người thiết kế tính tốn lượng thức ăn sử dụng sinh khối cá lớn Đó lượng thức ăn tối đa mà hệ thống tải Hình Ví dụ biến động sinh khối cá hệ thống ni 17 Hình Ví dụ biểu diễn biến động lượng thức ăn sử dụng theo ngày RAS Từ lượng thức ăn tối đa sử dụng ngày, lượng chất thải tối đa sinh hệ thống ước lượng cách khoa học Các dạng chất thải quan trọng cần quan tâm hệ thống gồm total ammonia nitrogen (TAN), CO2, chất thải rắn (TSS) sinh lượng oxy hòa tan (DO) cần cung cấp hàng ngày cho hệ thống Có nhiều công thức khác để xác định lượng thải vật chất từ thức ăn sử dụng Công thức chi tiết phức tạp thường có độ xác cao Các công thức đơn giản Timon (2005) sử dụng, chi tiết sau: Lượng TAN sinh = lượng thức ăn sử dụng x protein thức ăn x 0,092 Lượng O2 cần cung cấp = lượng thức ăn sử dụng x 0,5 Lượng CO2 sinh = 1,375 x lượng O2 cần cung cấp Lượng TSS sinh = 0,25 x lượng thức ăn sử dụng Từ lượng thức ăn sử dụng tối đa ngày, dựa vào cơng thức trên, người thiết kế RAS tính tốn chất thải với lượng tối đa sinh hệ thống Với thể tích nước ni biết hệ thống, hàm lượng chất thải tính tốn để so sánh với giới hạn thích nghi đối tượng ni 2.2.3 Chọn lựa phương tiện xử lý chất thải phù hợp Có nhiều phương tiện xử lý chất thải ứng dụng hệ thống ni trồng thủy sản tuần hoàn Các phương tiện chia làm loại: lọc chất thải rắn TSS lọc sinh học Các dạng lọc TSS thông dụng gồm lọc lắng, lọc lưới, lọc tạo bọt lọc oxy hóa Các dạng lọc sinh học thông dụng gồm lọc nhỏ giọt, lọc giá thể chuyển động, lọc dòng đáy lọc lắng kết hợp (lọc hạt) Chi tiết thiết bị thể hình sau 18 Bảng Đặc điểm loại lọc TSS sử dụng hệ thống RAS Nguyên lý Kỹ thuật Nguyên lý lọc Cỡ hạt (m) Lắng trọng lực Bể lắng Khối lượng riêng > 100 Bể hình phễu Khối lượng riêng >1-75 Tấm nghiêng Khối lượng riêng >75 Lọc lưới Cỡ hạt >40 Lọc hạt Cỡ hạt >20 Xốp tổ ong Cỡ hạt >0,1 Nổi Tạo bọt Bám lên bọt khí < 30 Ozone Xử lý ozone Oxy hóa < 30 Lọc Hình Bể lắng lọc chất thải rắn Hình Bể lắng nghiêng lọc TSS 19 Hình Bể lắng xốy lọc TSS Hình Lọc trống lọc đĩa Hình Một số dạng lọc tạo bọt (protein skimmer) 20 Hình 10 Lọc sinh học chảy nhỏ giọt Hình 11 Lọc giá thể chuyển động Hình 12 Lọc lắng kết hợp (lọc hạt) 21 Với chất thải dạng khí CO2 nhu cầu oxy hệ thống, người ni sử dụng dụng cụ sục khí khử (hút) khí 2.2.4 Tính tốn xử lý chất thải RAS Sau tính tốn hàm lượng chất thải chọn lựa phương tiện xử lý loại chất thải phù hợp, người thiết kế phải tính tốn lưu lượng nước tối ưu để xử lý hiệu chất thải hệ thống Để làm việc này, trước tiên người thiết kế tính tốn lưu tốc nước cần thiết để đơn vị phương tiện xử lý lượng chất thải hình thành Sau đó, người thiết kế điều chỉnh loại phương tiện, số lượng kích cỡ phương tiện để đưa lưu tốc nước xử lý chất thải hệ thống tối ưu Công thức chung tính tốn lưu lượng nước Q = P/(C1 – C2) Với, Q lưu lượng dòng nước qua thiết bị (m3/ngày), P sản lượng chất thải tối đa hình thành ngày (g/ngày), C1 hàm lượng chất thải tối đa hệ thống (g/m3) C2 hàm lượng chất thải sau xử lý (cũng ngưỡng thích nghi đối tượng) 2.3 KẾT LUẬN Việc áp dụng RAS nuôi trồng thủy sản chưa phổ biến thiếu nhìn tồn diện cho phức tạp [3] Thực ra, thiết kế RAS đơn giản tính tốn xử lý chất thải hệ thống [8] Việc tính tốn theo bước thiết kế RAS nâng cao hiệu quả, khả áp dụng hệ thống vào thực tế sản xuất Việc tính tốn xử lý chất thải hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn gồm bước sau Thu thập thông tin chi tiết đối tượng nuôi Xác định sản lượng mong muốn sinh khối tối đa hệ thống Thông tin loại thức ăn sử dụng lượng thức ăn cho ăn tối đa ngày Tính tốn lượng chất thải tối đa ngày sinh hệ thống Chọn lựa phương tiện xử lý loại chất thải Tính lưu tốc nước hệ thống cần thiết cho đơn vị phương tiện xử lý chất thải Điều chỉnh loại, số lượng kích thước đơn vị xử lý chất thải Chọn lưu tốc xử lý chất thải tối ưu cho hệ thống Tài liệu tham khảo: Animal Science Group of Wageningen University, 2010 Recirculation Aquaculture System Lecture Notes for RAS-C2C Project Training Halachmi, I (2007) Biomass management in recirculating aquaculture systems using queuing networks Aquaculture, 262, 514-520 22 Losordo, T.M., Masser, M.P Rakocy, J (1998) Recirculating Aquaculture Tank Production Systems - An Overview of Critical Considerations SRAC Publication, No 451 Losordo, T.M., Masser, M.P Rakocy, J.E (1999) Recirculating Aquaculture Tank Production Systems - A Review of Component Options SRAC Publication, No 453 Masser, M.P., Rakocy, J Losordo, T.M (1999) Recirculating Aquaculture Tank Production Systems - Management of Recirculating Systems SRAC Publication, No 452 Pedersen, L.-F., Pedersen, P.B., Nielsen, J.L Nielsen, P.H (2009) Peracetic acid degradation and effects on nitrification in recirculating aquaculture systems Aquaculture, 296, 246-254 Pfeiffer, T.J., Osborn, A Davis, M (2008) Particle sieve analysis for determining solids removal efficiency of water treatment components in a recirculating aquaculture system Aquacultural Engineering, 39, 24-29 Seginer, I., Mozes, N Lahav, O (2008) A design study on the optimal water refreshment rate in recirculating aquaculture systems Aquacultural Engineering, 38, 171-180 23 CÔNG NGHỆ SINH SẢN NHÂN TẠO THÀNH CÔNG CÁ CHẠCH ĐÀI LOAN (Misgurnus anguillicaudatus Cantor, 1842) TẠI KHÁNH HỊA Võ Ngọc Thám Khoa Ni trồng Thủy sản, Đại học Nha Trang ĐẶT VẤN ĐỀ Cá chạch Đài Loan (Misgurnus anguillicaudatus Cantor, 1842) cịn có tên gọi cá chạch bùn, thuộc họ cá chạch Cobitidae, cá chép Cypriniformes Trên giới cá chạch Đài Loan phân bố nhiều nước châu Á Trung Quốc (Đài Loan ), Lào, Thái Lan Nhật Bản Theo Bùi Huy Cộng CTV Việt Nam cá chạch Đài Loan phân bố vùng đồng bằng, trung du tỉnh miền núi phía Bắc, Nam Trung Bộ Tây Ngun Cá chạch Đài Loan có kích thước cá thể nhỏ, trung bình 15 - 20 cm, chiều dài lớn đạt khoảng 28 - 30 cm Cá chạch Đài Loan sống sơng, hồ, ao ruộng lúa nơi có đáy bùn nước chảy nhẹ Thịt cá béo, có mùi vị thơm ngon, có giá trị thương phẩm cao Cá chạch Đài Loan loại thực phẩm có giá trị thương mại có vai trị y học, có tác dụng bổ khí huyết, chống lão suy, tráng dương, trợ lực, nhiệt I.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I.1 Vật liệu nghiên cứu: cá chạch giống di nhập từ Đài Loan I.2 Phương pháp nghiên cứu: 2.1 Di nuôi cá hậu bị: Số lượng cá giống: 1000con, chiều dài trung bình cá Ltb= 3,5±0,25cm Chuyển từ Tp Hồ Chí Minh Nha Trang ô tô Cá nuôi bể xi măng tích 5m3, mật độ ni: 20con/m3 thời gian nuôi 60 ngày Thức ăn Cargill dạng viên có đường kính 1mm, phần cho ăn 5-7% khối lượng thân cá, ngày cho cá ăn lần 2.2 Nuôi vỗ cá bố mẹ: Cá nuôi bể xi măng tích: 1m3 Cá bố mẹ tuyển chọn từ đàn cá hậu bị: 400con, chiều dài trung bình cá Ltb = 105±0,34mm, khối lượng trung bình cá Wtb = 9,2±0,41gam Mật độ nuôi: 0,5kg/1m2 Thời gian ni: 50 ngày Thức ăn Cargill dạng viên có đường kính 1mm, phần cho ăn: 3-5% khối lương thân cá, ngày cho cá ăn lần 2.3 Cho cá đẻ nhân tạo: Cho cá đẻ phương pháp thụ tinh nhân tạo Kích thích cho cá đẻ phương pháp tiêm kích dục tố với phép tiêm liều Kỹ thuật cho cá đẻ: Vuốt trứng tinh dịch, cho thụ tinh nhân tạo, khử dính ấp trứng khử dính bình vây 2.4 Ương ni cá giống: - Ương từ cá bột lên cá hương: Cá ương bể tích 1m3, mật độ thả 100 com/lít, thức ăn bao gồm: thức ăn tổng hợp Sea Grass Powder (No 1), 60% artemia nhân tạo thức ăn 24 động vật phù du, phần cho ăn 20-100% khối lượng thân cá Thay 30-50% nước, lần/ngày - Ương từ cá hương lên cá giống: Cá ương bể tích m3,mật độ thả 50 con/lít, thức ăn bao gồm: Thức ăn tổng hợp động vật phù du, phần cho ăn 5-10% khối lượng than cá Thay 30% nước, lần/2 ngày II.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU II.1 Di nuôi cá hậu bị Để có đàn cá bố mẹ chúng tơi chuyển cá giống từ Tp Hồ Chí Minh nuôi Nha Trang Kết nuôi cá hậu bị trình bày bảng đây: Bảng 1: Kết nuôi cá hậu bị TT Các tiêu khảo sát Đơn vị tính Giá trị Thể tích bể nuôi M Số lượng cá Con 1000 Chiều dài trung bình cá thả Cm/con 3,5±0,25 Thời gian nuôi Ngày 60 Chiều dài cá trung bình thu Cm/con 10,5±0,34 Khối lượng cá trung bình thu Gam/con 9,2±0,41 Tốc độ tăng trưởng theo chiều dài Mm/ngày 1,17±0,21 Tỷ lệ sống % 75 II.2 Nuôi vỗ cá bố mẹ 2.1 Kết tuyển chọn cá bố mẹ Đàn cá hậu bị nuôi từ đàn cá giống chuyển từ Thành phố Hồ Chí Minh Nguồn cá bố mẹ đưa vào ni vỗ tuyển chọn từ đàn cá hậu bị, có kích cỡ trung bình từ -15g/con Cá bố mẹ tuyển chọn dựa vào khối lượng, chiều dài đồng thời dựa vào lỗ sinh dục cá trước đưa vào nuôi vỗ bể A1, A2, B1 B2 Kết tuyển chọn đàn cá bố mẹ thể bảng 3.2 Bảng 2: Kết tuyển chọn đàn cá bố mẹ đưa vào nuôi vỗ Bể nuôi A1 Thời gian đưa vào nuôi vỗ 1/3-3/3/2012 Khối lượng Chiều dài Mật độ Tổng số trung bình trung bình ni lượng cá (g/con) (mm/con) (kg/m2) (con) 15,2 130 0,75 100 25 A2 1/3-3/3/2012 13,1 125 0,65 100 B1 1/3-3/3/2012 9,8 110 0,49 100 B2 1/3-3/3/2012 8,6 102 0,43 100 Ở cá chạch Đài Loan, cá đực xác định cách vuốt tinh chúng thành thục sinh dục Kết giải phẫu nhiều mẫu cá để quan sát tuyến sinh dục kết hợp với quan sát hình thái bên cá chạch Đài Loan đực cho thấy rằng, có vài đặc điểm xác định giới tính xác định có độ xác cao mùa vụ sinh sản cá 2.2 Kết nuôi vỗ cá bố mẹ Kết nuôi vỗ cá bố mẹ thể bảng Bảng 3: kết nuôi vỗ cá bố mẹ TT Các tiêu khảo sát Đơn vị tính Giá trị Thể tích bể ni m3 Chiều dài trung bình cá thả cm/con 10,5±0,34 Khối lượng trung bình cá thả Gam/con 9,2±0,41 Mật độ cá thả Con/m3 100 Thời gian ni Ngày 50 Chiều dài trung bình thu cm/con 13,04±0,23 Khối lượng trung bình thu Gam/con 15,26±0,35 Tỷ lệ sống % 100 Tỷ lệ thành thục % 73,7 10 Hệ số thành thục % 6,75 11 Sức sinh sản tuyệt đối Trứng/cá 365-2994 12 Sức sinh sản tương đối Trứng/gam 42-196 II.3 Cho cá đẻ nhân tạo 3.1 Kết chọn kích thích cho cá chạch đẻ nhân tạo Cá chạch Đài loan đực thường có kích cỡ lớn thon dài cá cái, gai sinh dục dài nên dễ dàng phân biệt chúng với cá cái.Cá chạch Đài Loan có tuyến sinh dục phát triển, bụng thường to cá đực, da bụng mỏng, gai sinh dục tù, trịn đặc điểm giúp ta phân biệt cá chạch Đài Loan đực mùa vụ sinh sản 26 Kết kích thích cho cá đẻ nhân tạo thể bảng đây: Bảng 4: Kết kích thích cho cá đẻ Các tiêu KS TT Đơn vị tính Giá trị Liêu lượng kích dục tố: Ghi Tiêm liều - LRHa µg/kg cá 120 - DOM Mg/kg cá 10 Kỹ thuật kích thích Thời gian hiệu ứng KDT Tiêm vào Giờ – 10 Phụ thuộc vào nhiệt độ nước Tỷ lệ cá rụng trứng Chất lượng trứng tinh % 100 Tốt dịch Cá rụng tương đối trứng đồng loạt 3.2 Kết cho cá đẻ: kết cho cá đẻ thể bảng đây: Bảng 5: kết cho cá đẻ Các tiêu khảo sát TT Đơn vị tính Giá trị Tỷ lệ cá rụng trứng % 100 Tỷ lệ thụ tinh % 88,55 Tỷ lệ cá nở % 62,67 Số lượng cá bột thu Con 94.700 II.4 Ương nuôi cá giống 4.1 Ương từ cá bột lên cá hương: Kết ương từ cá bột lên cá hương trình bày bảng đây: Bảng 6; Kết ương từ cá bột lên cá hương Các tiêu khảo sát TT Đơn vị tính Thể tích bể ương m3 Mật độ thả cá bột Con/lít Nhiệt độ nước o pH Hàm lượng xy hịa tan C Giá trị 100 24 -27,5 6,5 – 7,2 Mg/lít 3,4 – 5,2 27 Tốc độ tăng trưởng tương đối % 1,5 -17,4 Tỷ lệ sống % 5,03 - 10,1 4.2 Ương từ cá hương lên cá giống: kết thể bảng đây: Bảng 7: Kết quarwowng từ cá hương lên cá giống Các tiêu khảo sát TT Đơn vị tính m2 Giá trị Thể tích bể ương Mật độ thả cá bột Con/lít Nhiệt độ nước o pH Hàm lượng xy hịa tan mg/lít 3,4 – 5,2 Tốc độ tăng trưởng tương đối % 18,5 - 37,2 Tỷ lệ sống % 26,3 - 37,7 C 50 24 -27,5 6,5 – 7,2 III.KẾT LUẬN Di giống cá chạch Đài Loan từ Tp Hồ Chí Minh ni Nha Trang Cá đạt tỷ lệ sống 75% , tốc độ tăng trưởng theo chiều dài đạt 1,17±0,21 sau 60 ngày nuôi Nuôi vỗ cá bố mẹ bể xi măng tích 1m3 Sau 50 ngày ni cá đạt tỷ lệ sống 100%, tỷ lệ thành thục đạt 73,7%, hệ số thành thục đạt 6,75% Cho cá đẻ nhân tạo phương pháp thụ tinh nhân tạo Kích thích cho cá đẻ kích dục tố LRHa + DOM với liều lượng: 120µg + 10mg Tỷ lệ cá đẻ đạt 100%, tỷ lệ thụ tinh đạt 88,55%, tỷ lệ nở đạt 62,67%, tổng số cá bột thu 94.700con Ương cá giống từ cá bột lên cá hương đạt tỷ lệ sống thấp, dao động từ 5,03 – 10,1% Ương từ cá hương lên cá giống tỷ lệ sống đạt cao 26,3 – 37,7% IV ĐỀ XUẤT Tiếp tục nghiên cứu để hồn thiện cơng nghệ cho cá chạch Đài Loan đẻ nhân tạo Tiếp tục nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng nghệ ương cá giống cá chạch Đài Loan Khánh Hòa ... KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN APPLICATION OF NEW TECHNOLOGY ON AQUACULTURE Nha Trang, tháng 11 năm 2012 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIOFLOC,... chủ (4) Ứng dụng công nghệ Biofloc (5) Ứng dụng công nghệ nuôi tôm siêu thâm canh hệ thống nước chảy (raceway system) tái sử dụng nước (RAS) 4 Nuôi tôm siêu thâm canh hướng mà nghề nuôi tôm... nước Công nghệ biofloc áp dụng không cho nghề nuôi tơm mà cịn sử dụng ni cá, cá rô phi 7 Hiện nay, Việt Nam, nhiều công ty, người nuôi tôm thử áp dụng công nghệ Các quan chức phụ trách nuôi thủy
