Biofloc là các hạt lơ lửng trong các cột nước được tạo thành bởi một nhóm vi sinh vật, vi sinh và các động vật không xương sống kích thước nhỏ và lớn (micro và macroinvertebrates), sinh vật dạng sợi, các polymer ngoại bào, phân và thức ăn thừa.
Thực hiện công nghệ biofloc trong ao nuôi tôm hay cá và các hệ thống tái tuần hoàn có thể có nhiều ưu điểm bao gồm cải thiện chất lượng nước và dinh dưỡng cho động vật. Có hai hệ thống biofloc chính cho nuôi trồng thủy sản: công nghệ biofloc in-situ và ex-situ. Khi được thực hiện đúng cách, mỗi hệ thống biofloc đều có những lợi ích và hạn chế riêng.
Công nghệ Biofloc in-situ
Công nghệ biofloc in-situ được tạo thành trong các ao hay bể nuôi bằng cách điều chỉnh tỷ lệ carbon : nitơ (C:N) cho tới giá trị 8:1 hoặc cao hơn. Điều này có thể được hoàn tất bằng cách bổ sung một nguồn carbon như mật đường (sucrose), glycerin hoặc canxi axetat. Cách điều chỉnh khác được thể hiện qua thức ăn với hàm lượng protein thấp cũng có thể dẫn tới tỷ lệ C:N cao trong nước ao nuôi.
Cung cấp tỷ lệ C:N thích hợp thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng trong khi đồng hóa ammonia trực tiếp từ trong cột nước vào sinh khối vi khuẩn. Trong điều kiện tỷ lệ C:N cao, vi khuẩn dị dưỡng là các thành phần chủ yếu của biofloc. Tôm và cá có thể sử dụng những hạt biofloc này để làm chất dinh dưỡng.
Công nghệ Biofloc ex-situ
Công nghệ biofloc ex-situ được tạo thành ở tình trạng tăng trưởng lơ lửng trong các bồn phản ứng sinh học… Các bồn phản ứng sinh học có thể được sử dụng để loại bỏ chất rắn và nitrat tích lũy từ nước thải trong nuôi trồng thủy sản. Bổ sung cacbon cũng có thể được sử dụng để thúc đẩy các hoạt động sinh học.
Các hạt biofloc được tạo ra từ các bồn phản ứng sinh học có thể được sử dụng là một loại thức ăn bổ sung cho tôm hoặc cá. Nước thải đầu ra được làm sạch có thể tái sử dụng cho nuôi trồng thủy sản hay xả thải từ cơ cở sản xuất.
Chất lượng nước
Với công nghệ biofloc in-situ, hệ thống biofloc này có thể đồng hóa ammonia trực tiếp vào các protein vi khuẩn, nhờ đó ngăn chặn sự tích tụ của nitrate từ quá trình nitrat hóa. Hệ thống biofloc ex-situ nhận từ các cở sở nuôi trồng thủy sản nước thải tích tụ nitrat và sau đó loại bỏ nitrat trong điều kiện thiếu ôxy. Công nghệ biofloc in-situ có lợi thế hơn công nghệ biofloc ex-situ bởi vì quy trình in-situ trực tiếp giảm thiểu các chất thải nitơ và tạo điều kiện thuận lợi liên quan đến năng lượng vi sinh.
Các hệ thống biofloc in-situ có nhu cầu ôxy rất cao bởi vì các động vật nuôi và các hạt biofloc cùng ở trong nước. Tôm và cá đặc thù đòi hỏi lượng oxy hòa tan cao hơn 5 mg/L. Bởi các hạt biofloc cũng sử dụng oxy hòa tan khi sẵn có, các hạt biofloc góp phần đáng kể vào nhu cầu oxy trong nước. Thông thường, khi các hạt biofloc tồn tại ở mức độ cao, lượng oxy được sử dụng bởi các hạt biofloc có thể vượt quá lượng oxy được sử dụng bởi các động vật thủy sản nuôi.
Các hệ thống biofloc ex-situ có lợi thế hơn hệ thống biofloc in-situ vì các hạt biofloc được sản xuất ở các bồn phản ứng sinh học bên ngoài chứ không được sản xuất song song cùng các động vật nuôi. Vì vậy, nhu cầu cần oxy chính là do tôm, cá. Mặc dù quá trình nitrat hóa cần một lượng oxy nhưng đó là những nhu cầu rất nhỏ so với nhu cầu của các loài động vật. Các hạt biofloc trong bồn phản ứng sinh học có thể có lợi cho quá trình khử nitrat hóa trong điều kiện thiếu oxy. Nếu người quản lý lựa chọn theo nhu cầu oxy như một phần của chu kỳ trong bồn phản ứng sinh học thì nhu cầu oxy chỉ có 1 mg/L.
Dinh dưỡng động vật
Công nghệ biofloc in-situ thường có lợi cho tôm và cá vì nó cung cấp một nguồn dinh dưỡng. Các hạt biofloc trong các hệ thống này thường chứa một năng lượng trung bình, chất béo, các khoáng chất và protein. Tôm và một số loài cá như cá rô phi có thể ăn các hạt biofloc và do đó làm giảm lượng thức ăn thương phẩm cần. Tuy nhiên, cần kiểm soát một ít về việc có bao nhiêu hạt biofloc được tiêu thụ bởi các động vật.
Các hạt biofloc được sản xuất bên ngoài sử dụng công nghệ biofloc ex-situ cũng là dinh dưỡng. Tuy nhiên, các hạt biofloc phải được chuyển từ các bồn phản ứng sinh học đến các bể hay ao nuôi – tại đó việc sử dụng các hạt này có thể được kiểm soát theo cách tương tự như sử dụng thức ăn thương phẩm.
Các hạt biofloc được tập trung bằng cách lắng, ly tâm hay lọc có thể sử dụng làm thức ăn bổ sung cho tôm hoặc cá. Các hạt biofloc cũng có thể được tập trung và / hoặc sấy khô để sử dụng như một thành phẩn trong thức ăn nuôi trồng thủy sản.
Kiểm soát bị hạn chế trong phân loại thành phần các hạt biofloc được tạo ra sử dụng công nghệ biofloc in-situ. Tuy nhiên, các hạt biofloc được tạo ra bằng công nghệ biofloc ex-situ có thể kiểm soát được về thành phần dinh dưỡng của chúng. Người nuôi có thể thao tác hàm lượng năng lượng, lipid, khoáng và protein của các hạt biofloc bằng cách điều chỉnh theo cách họ vận hành các bồn phản ứng sinh học. Ví dụ, bằng cách giảm độ tuổi trung bình của các hạt biofloc trong bồn phản ứng sinh học, người vận hành có thể làm tăng hàm lượng protein.
Các hạt biofloc được tạo ra ở cả hai hệ thống biofloc in-situ và ex-situ thường là dùng để cải thiện sự tăng trưởng của tôm và cá. Tại thời điểm hiện tại, các nhà khoa học đang cố gắng để xác định những gì mà công nghệ biofloc đóng góp vào sự phát triển tăng tốc. Đó có thể là một chất hóa ứng động (chemoattractant) chưa biết, yếu tố tăng trưởng, yếu tố đề kháng căng thẳng hoặc một thành phần dinh dưỡng ít được biết đến chẳng hạn như bioamine, dipeptide, nucleotide, oligopeptide hoặc oligosaccharide.
Tiến sĩ David Kuhn, Tiến sĩ Addison Lawrence
Phòng Kỹ thuật – Công ty TNHH Công Nghệ Sinh Học A.T.C
Nguồn: July/August – 2012 tạp chí Global Aquaculture Advocate
Thực hiện công nghệ biofloc trong ao nuôi tôm hay cá và các hệ thống tái tuần hoàn có thể có nhiều ưu điểm bao gồm cải thiện chất lượng nước và dinh dưỡng cho động vật. Có hai hệ thống biofloc chính cho nuôi trồng thủy sản: công nghệ biofloc in-situ và ex-situ. Khi được thực hiện đúng cách, mỗi hệ thống biofloc đều có những lợi ích và hạn chế riêng.
Công nghệ Biofloc in-situ
Công nghệ biofloc in-situ được tạo thành trong các ao hay bể nuôi bằng cách điều chỉnh tỷ lệ carbon : nitơ (C:N) cho tới giá trị 8:1 hoặc cao hơn. Điều này có thể được hoàn tất bằng cách bổ sung một nguồn carbon như mật đường (sucrose), glycerin hoặc canxi axetat. Cách điều chỉnh khác được thể hiện qua thức ăn với hàm lượng protein thấp cũng có thể dẫn tới tỷ lệ C:N cao trong nước ao nuôi.
Cung cấp tỷ lệ C:N thích hợp thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng trong khi đồng hóa ammonia trực tiếp từ trong cột nước vào sinh khối vi khuẩn. Trong điều kiện tỷ lệ C:N cao, vi khuẩn dị dưỡng là các thành phần chủ yếu của biofloc. Tôm và cá có thể sử dụng những hạt biofloc này để làm chất dinh dưỡng.
Công nghệ Biofloc ex-situ
Công nghệ biofloc ex-situ được tạo thành ở tình trạng tăng trưởng lơ lửng trong các bồn phản ứng sinh học… Các bồn phản ứng sinh học có thể được sử dụng để loại bỏ chất rắn và nitrat tích lũy từ nước thải trong nuôi trồng thủy sản. Bổ sung cacbon cũng có thể được sử dụng để thúc đẩy các hoạt động sinh học.
Các hạt biofloc được tạo ra từ các bồn phản ứng sinh học có thể được sử dụng là một loại thức ăn bổ sung cho tôm hoặc cá. Nước thải đầu ra được làm sạch có thể tái sử dụng cho nuôi trồng thủy sản hay xả thải từ cơ cở sản xuất.
Chất lượng nước
Với công nghệ biofloc in-situ, hệ thống biofloc này có thể đồng hóa ammonia trực tiếp vào các protein vi khuẩn, nhờ đó ngăn chặn sự tích tụ của nitrate từ quá trình nitrat hóa. Hệ thống biofloc ex-situ nhận từ các cở sở nuôi trồng thủy sản nước thải tích tụ nitrat và sau đó loại bỏ nitrat trong điều kiện thiếu ôxy. Công nghệ biofloc in-situ có lợi thế hơn công nghệ biofloc ex-situ bởi vì quy trình in-situ trực tiếp giảm thiểu các chất thải nitơ và tạo điều kiện thuận lợi liên quan đến năng lượng vi sinh.
Các hệ thống biofloc in-situ có nhu cầu ôxy rất cao bởi vì các động vật nuôi và các hạt biofloc cùng ở trong nước. Tôm và cá đặc thù đòi hỏi lượng oxy hòa tan cao hơn 5 mg/L. Bởi các hạt biofloc cũng sử dụng oxy hòa tan khi sẵn có, các hạt biofloc góp phần đáng kể vào nhu cầu oxy trong nước. Thông thường, khi các hạt biofloc tồn tại ở mức độ cao, lượng oxy được sử dụng bởi các hạt biofloc có thể vượt quá lượng oxy được sử dụng bởi các động vật thủy sản nuôi.
Các hệ thống biofloc ex-situ có lợi thế hơn hệ thống biofloc in-situ vì các hạt biofloc được sản xuất ở các bồn phản ứng sinh học bên ngoài chứ không được sản xuất song song cùng các động vật nuôi. Vì vậy, nhu cầu cần oxy chính là do tôm, cá. Mặc dù quá trình nitrat hóa cần một lượng oxy nhưng đó là những nhu cầu rất nhỏ so với nhu cầu của các loài động vật. Các hạt biofloc trong bồn phản ứng sinh học có thể có lợi cho quá trình khử nitrat hóa trong điều kiện thiếu oxy. Nếu người quản lý lựa chọn theo nhu cầu oxy như một phần của chu kỳ trong bồn phản ứng sinh học thì nhu cầu oxy chỉ có 1 mg/L.
Dinh dưỡng động vật
Công nghệ biofloc in-situ thường có lợi cho tôm và cá vì nó cung cấp một nguồn dinh dưỡng. Các hạt biofloc trong các hệ thống này thường chứa một năng lượng trung bình, chất béo, các khoáng chất và protein. Tôm và một số loài cá như cá rô phi có thể ăn các hạt biofloc và do đó làm giảm lượng thức ăn thương phẩm cần. Tuy nhiên, cần kiểm soát một ít về việc có bao nhiêu hạt biofloc được tiêu thụ bởi các động vật.
Các hạt biofloc được sản xuất bên ngoài sử dụng công nghệ biofloc ex-situ cũng là dinh dưỡng. Tuy nhiên, các hạt biofloc phải được chuyển từ các bồn phản ứng sinh học đến các bể hay ao nuôi – tại đó việc sử dụng các hạt này có thể được kiểm soát theo cách tương tự như sử dụng thức ăn thương phẩm.
Các hạt biofloc được tập trung bằng cách lắng, ly tâm hay lọc có thể sử dụng làm thức ăn bổ sung cho tôm hoặc cá. Các hạt biofloc cũng có thể được tập trung và / hoặc sấy khô để sử dụng như một thành phẩn trong thức ăn nuôi trồng thủy sản.
Kiểm soát bị hạn chế trong phân loại thành phần các hạt biofloc được tạo ra sử dụng công nghệ biofloc in-situ. Tuy nhiên, các hạt biofloc được tạo ra bằng công nghệ biofloc ex-situ có thể kiểm soát được về thành phần dinh dưỡng của chúng. Người nuôi có thể thao tác hàm lượng năng lượng, lipid, khoáng và protein của các hạt biofloc bằng cách điều chỉnh theo cách họ vận hành các bồn phản ứng sinh học. Ví dụ, bằng cách giảm độ tuổi trung bình của các hạt biofloc trong bồn phản ứng sinh học, người vận hành có thể làm tăng hàm lượng protein.
Các hạt biofloc được tạo ra ở cả hai hệ thống biofloc in-situ và ex-situ thường là dùng để cải thiện sự tăng trưởng của tôm và cá. Tại thời điểm hiện tại, các nhà khoa học đang cố gắng để xác định những gì mà công nghệ biofloc đóng góp vào sự phát triển tăng tốc. Đó có thể là một chất hóa ứng động (chemoattractant) chưa biết, yếu tố tăng trưởng, yếu tố đề kháng căng thẳng hoặc một thành phần dinh dưỡng ít được biết đến chẳng hạn như bioamine, dipeptide, nucleotide, oligopeptide hoặc oligosaccharide.
Tiến sĩ David Kuhn, Tiến sĩ Addison Lawrence
Phòng Kỹ thuật – Công ty TNHH Công Nghệ Sinh Học A.T.C
Nguồn: July/August – 2012 tạp chí Global Aquaculture Advocate
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét