Sự kết hợp giữa nuôi tôm không thay nước và các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn khép kín tiến triển thành công nghệ thường được nói đến là “biofloc”. Các hệ thống biofloc tận dụng các quá trình sinh hóa của các vi sinh vật tự nhiên để điều hòa các chu kỳ dinh dưỡng và ảnh hưởng của các chu kỳ này đến năng suất của tôm.
Một đặc điểm của các hệ thống kiểm soát biofloc là sự phát triển của các floc vi khuẩn đặc thù hình thành từ 6 đến 8 tuần sau khi thả giống. Ngoài các loài vi khuẩn dị dưỡng và tự dưỡng, các biofloc phát triển khi có ánh sáng tự nhiên cũng chứa vi tảo. Lượng thức ăn khô đầu vào cho tôm hàng ngày dẫn đến quá trình sản xuất biofloc liên tục trong môi trường nuôi.
Bốn nghiên cứu về nuôi tôm sử dụng công nghệ biofloc được thực hiện tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu Nuôi trồng Hải sản Agrilife ở Corpus Christi, Texas, Mỹ đã đánh giá các phương pháp xử lý khác nhau để duy trì chất lượng nước.
Kiểm soát chất hạt
Một nghiên cứu nuôi tăng trưởng 94 ngày được thực hiện năm 2007 đã so sánh hiệu quả của các bể lắng và các máy hớt bọt trong việc kiểm soát sự tích tụ chất hạt ở 4 kênh raceway lót bạt thể tích 40m3 trong nhà kính nuôi khép kín. Mỗi kênh nuôi raceway được dựng vách ngăn giữa theo chiều dọc và 6 dãy gồm 3 máy sục khí 5,1-cm đặt 2 bên vách ngăn. Ngoài ra, mỗi kênh nuôi raceway có 6 máy khuếch tán khí và 1 máy bơm ly tâm công suất 2-hp với máy phun lỗ Venturi.
Cả 4 kênh nuôi raceway đều chứa nước đã qua sử dụng trước đó trong một nghiên cứu ương giống 77 ngày và thả với mật độ 530 con/m3 tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, Litopenaeus Vannamei, giai đoạn ấu niên nặng 1,25 ± 0,17 g mỗi con.
Cho tôm ăn thức ăn công nghiệp có chứa 35% protein thô. Bắt đầu vào ngày thứ 52, khi lượng sinh khối tôm ước đạt khoảng từ 5 đến 6 kg/m3, thức ăn được chia làm 4 khẩu phần bằng nhau trong ngày. Vào thời gian còn lại của nghiên cứu, 2/3 khẩu phần thức ăn hàng ngày được cho ăn làm 4 phần bằng nhau trong ngày và phần còn lại được cho trong suốt đêm sử dụng các băng chuyền cho ăn để giảm thiểu biến động oxy hòa tan bất lợi sau khi cho ăn.
Các khẩu phần thức ăn hàng ngày được điều chỉnh dựa trên một hệ số chuyển đổi thức ăn giả định 1:1,4, mức tăng trưởng hàng tuần đạt 1,2 g và tỷ lệ chết hàng tuần là 0,5%. Các khẩu phần ăn giảm từ khoảng 5 kg/ kênh nuôi raceway trong suốt tuần đầu tiên xuống 4.8kg / kênh nuôi raceway giữa tuần cuối cùng. Bổ sung nước mới hàng tuần để bù lại lượng nước bay hơi.
Các máy hớt bọt và các bể lắng
Hai kênh nuôi raceway được trang bị mỗi kênh 1 máy hớt bọt tự chế để kiểm soát chất hạt, dài 3,05m với đường kính 30,48 cm, vận hành bằng máy phun lỗ Venturi 3,81 cm và được cấp nguồn bằng một máy bơm công suất 1-hp. Hai kênh nuôi raceway khác được trang bị mỗi kênh một bể lắng hình trụ-phễu thể tích 8,6 m3 với dung tích chứa nước 4,9m3.
Các máy hớt bọt và các bể lắng bắt đầu hoạt động vào ngày thứ 29 với chỉ tiêu tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) ở mức 500mg/L. Ngưng sử dụng bể lắng vào ngày thứ 79 khi TSS giảm xuống mức dưới 175mg/L.
Nhiệt độ nước, độ mặn, pH và oxy hòa tan trung bình trong giai đoạn nghiên cứu ở cả 2 phương pháp xử lý lần lượt là 29,4˚C, 33ppt, 7,3 và 4,8mg/L. Các giá trị trung bình của tổng ammonia-nitơ (TAN), nitrit nitơ (NO2-N), nitrat nitơ (NO3-N), nhu cầu oxy sinh hóa cacbon (cBOD5), phản ứng photpho, TSS và chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS) của các kênh nuôi raceway với các máy hớt bọt và các bể lắng tương ứng là 0,10 với 0,11, 0,02 với 0,01, 74 với 120, 35 với 33, 17 với 17, 588 với 458 và 414 với 349 mg/L.
Các kết quả
Nhận thấy các khác biệt nhỏ giữa các kênh nuôi raceway có vận hành các máy hớt bọt và các bể lắng về chất rắn có thể lắng (49 với 33 mL/L), độ đục (307 với 276 NTU – đơn vị đo độ đục) và tảo (75 x 104 với 53 x 104 tế bào/mL). Thường xuyên bổ sung sodium biocarbonate (NaHCO3) vào các kênh nuôi raceway để duy trì độ kiềm, nhưng các mức trung bình của calcicum carbonate (CaCO3) thay đổi từ 60 – 308 mg/L trong suốt thực nghiệm. Nhiều nỗ lực được thực hiện để giữ hàm lượng TSS trong khoảng 500 mg/L.
Trọng lượng trung bình của tôm trong các kênh nuôi raceway có vận hành bể lắng là 18,45 g cao hơn đáng kể so với trọng lượng trung bình của tôm là 17,35 g trong các kênh nuôi raceway vận hành máy hớt bọt. Qua thống kê, không có khác biệt đáng kể nào được nhận thấy về tổng sản lượng, tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, hệ số chuyển đổi thức ăn giữa hai phương pháp xử lý.
Từ ngày thứ 74 trở đi, không khí khí quyển được cung cấp oxy tinh khiết ở tốc độ 3,5 L/phút. Tới ngày thứ 73 (lượng sinh khối tôm khoảng 7kg/m3), nhu cầu oxy được đáp ứng chỉ bằng máy sục khí, máy khuếch tán khí và máy phun lỗ Venturi truyền động bằng bơm vận hành với không khí khí quyển. Điều này cho thấy lượng sinh khối tôm khoảng 7kg/m3 có thể được duy trì khi sử dụng máy phun lỗ Venturi truyền động bằng bơm và không khí khí quyển.
Máy hớt bọt cỡ nhỏ hơn
Năm 2009, một nghiên cứu nuôi tăng trưởng thứ hai được thực hiện để xác định xem nếu các máy hớt bọt cỡ nhỏ hơn vận hành liên tục hơn có thể giảm thiểu các khác biệt về trọng lượng tôm cuối cùng được quan sát giữa các phương pháp xử lý vào năm 2007 hay không. Nghiên cứu dài 108 ngày được thực hiện cùng trong 4 kênh nuôi raceway 40-m3 được mô tả trong nghiên cứu năm 2007. Các kênh nuôi raceway lấy nước đã qua sử dụng trước đó trong nghiên cứu ương giống dài 62 ngày và được thả tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương ấu niên, Litopenaeus Vannamei trọng lượng 0,99 ± 0,17 g ở mật độ 450 con/m3.
Các giá trị trung bình của nhiệt độ nước, độ mặn, pH và oxy hòa tan tương ứng là 29,3˚C, 30,6 ppt, 6,8 và 5,0 mg/L. Các giá trị trung bình của TAN, NO2-N, NO3-N, cBOD5, phản ứng photpho, TSS và VSS của các kênh nuôi raceway có vận hành các máy hớt bọt và các bể lắng tương ứng là 0,17 với 0,16, 0,35 với 0,30, 267 với 220, 25 với 27, 17 với 17, 502 với 434 và 236 với 202 mg/L.
Các khác biệt nhỏ tương ứng về chất rắn có thể lắng (15,0 và 14,1 mL/L) và độ đục (219 và 213 NTU) được nhận thấy giữa các kênh nuôi raceway có vận hành các máy hớt bọt và các bể lắng. Thường xuyên bổ sung sodium bicarbonate (NaHCO3) cho kênh nuôi raceway nhằm duy trì độ kiềm ở mức 160 mg/L calcium carbonate. Các mức trung bình là 124 mg/L với phương pháp xử lý bằng máy hớt bọt và 129 mg/L theo phương pháp xử lý bằng bể lắng.
Bổ sung nước mới hàng tuần để bù đắp lượng nước mất đi do bay hơi. Các bể lắng và các máy hớt bọt vận hành không liên tục từ ngày thứ 23, chỉ tiêu hàm lượng TSS của nước nuôi ở giữa khoảng 400 và 600 mg/L. Dòng chảy vào các bể lắng được duy trì ở mức từ 2 – 8 L/phút.
Các kết quả
Các kết quả từ nghiên cứu này (Bảng 2) cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào về trọng lượng cuối cùng của tôm giữa các phương pháp xử lý, đề xuất về khả năng để vận hành các máy hớt bọt cỡ nhỏ hơn ở tốc độ được kiểm soát hơn đã cải thiện môi trường cho tôm. Hơn nữa, qua thống kê không có khác biệt đáng kể nào được nhận thấy về mức tăng trưởng, sản lượng, hệ số chuyển đổi thức ăn và việc sử dụng nước hàng tuần giữa các phương pháp xử lý. Giả định mức tăng trưởng hàng tuần cao hơn 1,4 g được sử dụng trong năm 2009 dẫn đến lượng thức ăn cho tôm nhiều hơn. Tuy nhiên, các năng suất cũng cao hơn và lượng oxy bổ sung ít hơn đáng kể so với năm 2007.
Các máy phun không lỗ Venturi
Ngoài những thí nghiệm được thực hiện vào năm 2007 và 2009, nhiều nghiên cứu về kênh nuôi raceway trước đó tại AgriLife Texas đã dùng các hệ thống Venturi truyền động bằng bơm để trộn và cung cấp oxy cho nước nuôi với quá trình tuần hoàn và hòa trộn thêm nhờ các máy sục khí và máy khuyếch tán khí. Hệ thống này đã hoạt động tốt cho nhiều nghiên cứu nuôi tôm tăng trưởng trong quá khứ, nhưng trong một nỗ lực để cắt giảm các chi phí bằng cách giảm lượng oxy bổ sung và sử dụng điện năng, các tác giả đang thử nghiệm một máy phun khác không lỗ Venturi.
Các loại máy phun mới sử dụng không khí khí quyển liệu có thể đáp ứng nhu cầu oxy trong các hệ thống nuôi raceway được không? Các máy phun đang được sử dụng hiện tại trong một số cơ sở xử lý nước thải tại Mỹ và cần bảo dưỡng và năng lượng đầu vào ít hơn các lựa chọn khác về cung cấp oxy cho xử lý nước thải. Công nghệ này có thể được chuyển giao thành công sang các hệ thống biofloc hay các loại hình nuôi trồng thủy sản khác. Theo như các đặc điểm kỹ thuật của nhà sản xuất, các máy phun cung cấp tỉ lệ không khí và nước là 3:1. Ngược lại, hệ thống Venturi hiện nay của các nhà nghiên cứu cung cấp tỉ lệ trộn dưới 1:1 và đòi hỏi bổ sung oxy tinh khiết ở lượng sinh khối trên 7 kg/m3.
Năm 2009, các tác giả đã bắt đầu một thí nghiệm sơ bộ dài một tháng về công nghệ này trong một kênh nuôi raceway thể tích 40-m3 lấy nước nuôi 170 ngày tuổi giàu biofloc từ một nghiên cứu trước đó và được thả tôm cỡ 21,9g/con với mật độ 403 con/m3. Tôm sau đó được nuôi trong 38 ngày đến trọng lượng trung bình 25,2g và lượng sinh khối cuối cùng là 9,59 kg/m3.
Sử dụng 1 máy bơm công suất 2-hp, các máy phun có thể duy trì các mức oxy hòa tan gần bão hòa và tạo sự hòa trộn thích hợp trong suốt cột nước, nhờ thế loại bỏ nhu cầu về oxy bổ sung, các máy thổi khí, sục khí và khuyếch tán khí.
Thí nghiệm thêm
Năm 2010, thí nghiệm thêm về máy phun này được thực hiện để đánh giá khả năng duy trì các mức oxy hòa tan thích hợp mà không cần sử dụng oxy tinh khiết và giữ chất hạt lơ lửng trong một hệ thống siêu thâm canh không thay nước.
Một nghiên cứu nuôi 87 ngày đã được thực hiện ở hai kênh nuôi raceway biofloc siêu thâm canh lấy nước được trộn từ nước biển và nước giàu biofloc. Để tạo thông khí, hòa trộn và tuần hoàn, 14 vòi không lỗ Venturi được bố trí song song theo hướng của dòng chảy dọc theo đáy mỗi vách kênh. Ngoài ra, một vòi được sử dụng để cấp nguồn cho máy hớt bọt tự chế nhằm loại bỏ hạt và chất hữu cơ hòa tan. Hai máy bơm với tổng công suất 5hp được sử dụng để cấp nguồn cho 15 vòi ở mỗi kênh nuôi raceway.
Tôm trọng lượng 8,5 g được thả với mật độ 270/m3 và chế độ cho ăn chứa 35% protein thô. Hàng tuần thường xuyên bổ sung nước mới để duy trì độ mặn, nhưng các kênh nuôi raceway vẫn duy trì không thay nước. Nhiệt độ nước, độ mặn, pH và oxy hòa tan trung bình tương ứng là 30˚C, 30,8 ppt, 7,0 và 5,8 mg/L. TAN và NO2-N vẫn dưới 0,5 mg/L trong suốt nghiên cứu. Các mức NO3-N tăng từ 61 mg/L tại thời điểm thả giống lên khoảng 400 mg/L khi thu hoạch.
Các kết quả
Do nhiệt độ giảm, tôm được thu hoạch ở cỡ khoảng 26,1 g (6,4 kg/m3) trước khi hệ thống đạt khả năng sinh khối tối đa của nó. Bảng 3 tóm tắt các kết quả. Tỷ lệ sống cao và tôm tăng trưởng trung bình 1,4 g/ tuần với các trọng lượng cuối cùng trung bình là 26,2 g. Tuy nhiên, hệ số chuyển đổi thức ăn cao khác thường (2,5:1). Dự kiến các nghiên cứu trong tương lai sẽ chú tâm vấn đề này.
Nghiên cứu này đã cho thấy các máy phun có khả năng duy trì các mức oxy hòa tan (D.O) gần bão hòa không cần oxy bổ sung hoặc sử dụng các băng chuyền cho ăn ở mức sinh khối thu hoạch là 6,4 kg/m3. Hệ thống thông khí có khả năng hòa trộn tốt và giữ chất hạt lơ lửng trong môi trường nuôi. Ngoài ra, các máy phun được sử dụng để vận hành các máy hớt bọt đều thích hợp để giữ chất hạt dưới các mức chỉ tiêu TSS.
Các kết quả đã cho thấy hệ thống thông khí này có thể loại bỏ nhu cầu sử dụng lỗ Venturi và các thiết bị như là các máy khuếch tán khí và sục khí để duy trì mức oxy hòa tan (D.O) và hòa trộn nước.
Tiến sĩ Tzachi M. Samocha, Timothy C. Morris, Jong Sheek Kim, Eudes S. Correia, Bob Advent
Bài viết này được dịch bởi Phòng Kỹ Thuật Công ty TNHH Công Nghệ Sinh Học A.T.C
Nguồn: Theo Advocate – Tạp chí thủy sản nuôi toàn cầu tháng 09-10/2012
Một đặc điểm của các hệ thống kiểm soát biofloc là sự phát triển của các floc vi khuẩn đặc thù hình thành từ 6 đến 8 tuần sau khi thả giống. Ngoài các loài vi khuẩn dị dưỡng và tự dưỡng, các biofloc phát triển khi có ánh sáng tự nhiên cũng chứa vi tảo. Lượng thức ăn khô đầu vào cho tôm hàng ngày dẫn đến quá trình sản xuất biofloc liên tục trong môi trường nuôi.
Bốn nghiên cứu về nuôi tôm sử dụng công nghệ biofloc được thực hiện tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu Nuôi trồng Hải sản Agrilife ở Corpus Christi, Texas, Mỹ đã đánh giá các phương pháp xử lý khác nhau để duy trì chất lượng nước.
Kiểm soát chất hạt
Một nghiên cứu nuôi tăng trưởng 94 ngày được thực hiện năm 2007 đã so sánh hiệu quả của các bể lắng và các máy hớt bọt trong việc kiểm soát sự tích tụ chất hạt ở 4 kênh raceway lót bạt thể tích 40m3 trong nhà kính nuôi khép kín. Mỗi kênh nuôi raceway được dựng vách ngăn giữa theo chiều dọc và 6 dãy gồm 3 máy sục khí 5,1-cm đặt 2 bên vách ngăn. Ngoài ra, mỗi kênh nuôi raceway có 6 máy khuếch tán khí và 1 máy bơm ly tâm công suất 2-hp với máy phun lỗ Venturi.
Cả 4 kênh nuôi raceway đều chứa nước đã qua sử dụng trước đó trong một nghiên cứu ương giống 77 ngày và thả với mật độ 530 con/m3 tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, Litopenaeus Vannamei, giai đoạn ấu niên nặng 1,25 ± 0,17 g mỗi con.
Cho tôm ăn thức ăn công nghiệp có chứa 35% protein thô. Bắt đầu vào ngày thứ 52, khi lượng sinh khối tôm ước đạt khoảng từ 5 đến 6 kg/m3, thức ăn được chia làm 4 khẩu phần bằng nhau trong ngày. Vào thời gian còn lại của nghiên cứu, 2/3 khẩu phần thức ăn hàng ngày được cho ăn làm 4 phần bằng nhau trong ngày và phần còn lại được cho trong suốt đêm sử dụng các băng chuyền cho ăn để giảm thiểu biến động oxy hòa tan bất lợi sau khi cho ăn.
Các khẩu phần thức ăn hàng ngày được điều chỉnh dựa trên một hệ số chuyển đổi thức ăn giả định 1:1,4, mức tăng trưởng hàng tuần đạt 1,2 g và tỷ lệ chết hàng tuần là 0,5%. Các khẩu phần ăn giảm từ khoảng 5 kg/ kênh nuôi raceway trong suốt tuần đầu tiên xuống 4.8kg / kênh nuôi raceway giữa tuần cuối cùng. Bổ sung nước mới hàng tuần để bù lại lượng nước bay hơi.
Các máy hớt bọt và các bể lắng
Hai kênh nuôi raceway được trang bị mỗi kênh 1 máy hớt bọt tự chế để kiểm soát chất hạt, dài 3,05m với đường kính 30,48 cm, vận hành bằng máy phun lỗ Venturi 3,81 cm và được cấp nguồn bằng một máy bơm công suất 1-hp. Hai kênh nuôi raceway khác được trang bị mỗi kênh một bể lắng hình trụ-phễu thể tích 8,6 m3 với dung tích chứa nước 4,9m3.
Các máy hớt bọt và các bể lắng bắt đầu hoạt động vào ngày thứ 29 với chỉ tiêu tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) ở mức 500mg/L. Ngưng sử dụng bể lắng vào ngày thứ 79 khi TSS giảm xuống mức dưới 175mg/L.
Nhiệt độ nước, độ mặn, pH và oxy hòa tan trung bình trong giai đoạn nghiên cứu ở cả 2 phương pháp xử lý lần lượt là 29,4˚C, 33ppt, 7,3 và 4,8mg/L. Các giá trị trung bình của tổng ammonia-nitơ (TAN), nitrit nitơ (NO2-N), nitrat nitơ (NO3-N), nhu cầu oxy sinh hóa cacbon (cBOD5), phản ứng photpho, TSS và chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS) của các kênh nuôi raceway với các máy hớt bọt và các bể lắng tương ứng là 0,10 với 0,11, 0,02 với 0,01, 74 với 120, 35 với 33, 17 với 17, 588 với 458 và 414 với 349 mg/L.
Các kết quả
Nhận thấy các khác biệt nhỏ giữa các kênh nuôi raceway có vận hành các máy hớt bọt và các bể lắng về chất rắn có thể lắng (49 với 33 mL/L), độ đục (307 với 276 NTU – đơn vị đo độ đục) và tảo (75 x 104 với 53 x 104 tế bào/mL). Thường xuyên bổ sung sodium biocarbonate (NaHCO3) vào các kênh nuôi raceway để duy trì độ kiềm, nhưng các mức trung bình của calcicum carbonate (CaCO3) thay đổi từ 60 – 308 mg/L trong suốt thực nghiệm. Nhiều nỗ lực được thực hiện để giữ hàm lượng TSS trong khoảng 500 mg/L.
Trọng lượng trung bình của tôm trong các kênh nuôi raceway có vận hành bể lắng là 18,45 g cao hơn đáng kể so với trọng lượng trung bình của tôm là 17,35 g trong các kênh nuôi raceway vận hành máy hớt bọt. Qua thống kê, không có khác biệt đáng kể nào được nhận thấy về tổng sản lượng, tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, hệ số chuyển đổi thức ăn giữa hai phương pháp xử lý.
Từ ngày thứ 74 trở đi, không khí khí quyển được cung cấp oxy tinh khiết ở tốc độ 3,5 L/phút. Tới ngày thứ 73 (lượng sinh khối tôm khoảng 7kg/m3), nhu cầu oxy được đáp ứng chỉ bằng máy sục khí, máy khuếch tán khí và máy phun lỗ Venturi truyền động bằng bơm vận hành với không khí khí quyển. Điều này cho thấy lượng sinh khối tôm khoảng 7kg/m3 có thể được duy trì khi sử dụng máy phun lỗ Venturi truyền động bằng bơm và không khí khí quyển.
Máy hớt bọt cỡ nhỏ hơn
Năm 2009, một nghiên cứu nuôi tăng trưởng thứ hai được thực hiện để xác định xem nếu các máy hớt bọt cỡ nhỏ hơn vận hành liên tục hơn có thể giảm thiểu các khác biệt về trọng lượng tôm cuối cùng được quan sát giữa các phương pháp xử lý vào năm 2007 hay không. Nghiên cứu dài 108 ngày được thực hiện cùng trong 4 kênh nuôi raceway 40-m3 được mô tả trong nghiên cứu năm 2007. Các kênh nuôi raceway lấy nước đã qua sử dụng trước đó trong nghiên cứu ương giống dài 62 ngày và được thả tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương ấu niên, Litopenaeus Vannamei trọng lượng 0,99 ± 0,17 g ở mật độ 450 con/m3.
Các giá trị trung bình của nhiệt độ nước, độ mặn, pH và oxy hòa tan tương ứng là 29,3˚C, 30,6 ppt, 6,8 và 5,0 mg/L. Các giá trị trung bình của TAN, NO2-N, NO3-N, cBOD5, phản ứng photpho, TSS và VSS của các kênh nuôi raceway có vận hành các máy hớt bọt và các bể lắng tương ứng là 0,17 với 0,16, 0,35 với 0,30, 267 với 220, 25 với 27, 17 với 17, 502 với 434 và 236 với 202 mg/L.
Các khác biệt nhỏ tương ứng về chất rắn có thể lắng (15,0 và 14,1 mL/L) và độ đục (219 và 213 NTU) được nhận thấy giữa các kênh nuôi raceway có vận hành các máy hớt bọt và các bể lắng. Thường xuyên bổ sung sodium bicarbonate (NaHCO3) cho kênh nuôi raceway nhằm duy trì độ kiềm ở mức 160 mg/L calcium carbonate. Các mức trung bình là 124 mg/L với phương pháp xử lý bằng máy hớt bọt và 129 mg/L theo phương pháp xử lý bằng bể lắng.
Bổ sung nước mới hàng tuần để bù đắp lượng nước mất đi do bay hơi. Các bể lắng và các máy hớt bọt vận hành không liên tục từ ngày thứ 23, chỉ tiêu hàm lượng TSS của nước nuôi ở giữa khoảng 400 và 600 mg/L. Dòng chảy vào các bể lắng được duy trì ở mức từ 2 – 8 L/phút.
Các kết quả
Các kết quả từ nghiên cứu này (Bảng 2) cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào về trọng lượng cuối cùng của tôm giữa các phương pháp xử lý, đề xuất về khả năng để vận hành các máy hớt bọt cỡ nhỏ hơn ở tốc độ được kiểm soát hơn đã cải thiện môi trường cho tôm. Hơn nữa, qua thống kê không có khác biệt đáng kể nào được nhận thấy về mức tăng trưởng, sản lượng, hệ số chuyển đổi thức ăn và việc sử dụng nước hàng tuần giữa các phương pháp xử lý. Giả định mức tăng trưởng hàng tuần cao hơn 1,4 g được sử dụng trong năm 2009 dẫn đến lượng thức ăn cho tôm nhiều hơn. Tuy nhiên, các năng suất cũng cao hơn và lượng oxy bổ sung ít hơn đáng kể so với năm 2007.
Các máy phun không lỗ Venturi
Ngoài những thí nghiệm được thực hiện vào năm 2007 và 2009, nhiều nghiên cứu về kênh nuôi raceway trước đó tại AgriLife Texas đã dùng các hệ thống Venturi truyền động bằng bơm để trộn và cung cấp oxy cho nước nuôi với quá trình tuần hoàn và hòa trộn thêm nhờ các máy sục khí và máy khuyếch tán khí. Hệ thống này đã hoạt động tốt cho nhiều nghiên cứu nuôi tôm tăng trưởng trong quá khứ, nhưng trong một nỗ lực để cắt giảm các chi phí bằng cách giảm lượng oxy bổ sung và sử dụng điện năng, các tác giả đang thử nghiệm một máy phun khác không lỗ Venturi.
Các loại máy phun mới sử dụng không khí khí quyển liệu có thể đáp ứng nhu cầu oxy trong các hệ thống nuôi raceway được không? Các máy phun đang được sử dụng hiện tại trong một số cơ sở xử lý nước thải tại Mỹ và cần bảo dưỡng và năng lượng đầu vào ít hơn các lựa chọn khác về cung cấp oxy cho xử lý nước thải. Công nghệ này có thể được chuyển giao thành công sang các hệ thống biofloc hay các loại hình nuôi trồng thủy sản khác. Theo như các đặc điểm kỹ thuật của nhà sản xuất, các máy phun cung cấp tỉ lệ không khí và nước là 3:1. Ngược lại, hệ thống Venturi hiện nay của các nhà nghiên cứu cung cấp tỉ lệ trộn dưới 1:1 và đòi hỏi bổ sung oxy tinh khiết ở lượng sinh khối trên 7 kg/m3.
Năm 2009, các tác giả đã bắt đầu một thí nghiệm sơ bộ dài một tháng về công nghệ này trong một kênh nuôi raceway thể tích 40-m3 lấy nước nuôi 170 ngày tuổi giàu biofloc từ một nghiên cứu trước đó và được thả tôm cỡ 21,9g/con với mật độ 403 con/m3. Tôm sau đó được nuôi trong 38 ngày đến trọng lượng trung bình 25,2g và lượng sinh khối cuối cùng là 9,59 kg/m3.
Sử dụng 1 máy bơm công suất 2-hp, các máy phun có thể duy trì các mức oxy hòa tan gần bão hòa và tạo sự hòa trộn thích hợp trong suốt cột nước, nhờ thế loại bỏ nhu cầu về oxy bổ sung, các máy thổi khí, sục khí và khuyếch tán khí.
Thí nghiệm thêm
Năm 2010, thí nghiệm thêm về máy phun này được thực hiện để đánh giá khả năng duy trì các mức oxy hòa tan thích hợp mà không cần sử dụng oxy tinh khiết và giữ chất hạt lơ lửng trong một hệ thống siêu thâm canh không thay nước.
Một nghiên cứu nuôi 87 ngày đã được thực hiện ở hai kênh nuôi raceway biofloc siêu thâm canh lấy nước được trộn từ nước biển và nước giàu biofloc. Để tạo thông khí, hòa trộn và tuần hoàn, 14 vòi không lỗ Venturi được bố trí song song theo hướng của dòng chảy dọc theo đáy mỗi vách kênh. Ngoài ra, một vòi được sử dụng để cấp nguồn cho máy hớt bọt tự chế nhằm loại bỏ hạt và chất hữu cơ hòa tan. Hai máy bơm với tổng công suất 5hp được sử dụng để cấp nguồn cho 15 vòi ở mỗi kênh nuôi raceway.
Tôm trọng lượng 8,5 g được thả với mật độ 270/m3 và chế độ cho ăn chứa 35% protein thô. Hàng tuần thường xuyên bổ sung nước mới để duy trì độ mặn, nhưng các kênh nuôi raceway vẫn duy trì không thay nước. Nhiệt độ nước, độ mặn, pH và oxy hòa tan trung bình tương ứng là 30˚C, 30,8 ppt, 7,0 và 5,8 mg/L. TAN và NO2-N vẫn dưới 0,5 mg/L trong suốt nghiên cứu. Các mức NO3-N tăng từ 61 mg/L tại thời điểm thả giống lên khoảng 400 mg/L khi thu hoạch.
Các kết quả
Do nhiệt độ giảm, tôm được thu hoạch ở cỡ khoảng 26,1 g (6,4 kg/m3) trước khi hệ thống đạt khả năng sinh khối tối đa của nó. Bảng 3 tóm tắt các kết quả. Tỷ lệ sống cao và tôm tăng trưởng trung bình 1,4 g/ tuần với các trọng lượng cuối cùng trung bình là 26,2 g. Tuy nhiên, hệ số chuyển đổi thức ăn cao khác thường (2,5:1). Dự kiến các nghiên cứu trong tương lai sẽ chú tâm vấn đề này.
Nghiên cứu này đã cho thấy các máy phun có khả năng duy trì các mức oxy hòa tan (D.O) gần bão hòa không cần oxy bổ sung hoặc sử dụng các băng chuyền cho ăn ở mức sinh khối thu hoạch là 6,4 kg/m3. Hệ thống thông khí có khả năng hòa trộn tốt và giữ chất hạt lơ lửng trong môi trường nuôi. Ngoài ra, các máy phun được sử dụng để vận hành các máy hớt bọt đều thích hợp để giữ chất hạt dưới các mức chỉ tiêu TSS.
Các kết quả đã cho thấy hệ thống thông khí này có thể loại bỏ nhu cầu sử dụng lỗ Venturi và các thiết bị như là các máy khuếch tán khí và sục khí để duy trì mức oxy hòa tan (D.O) và hòa trộn nước.
Tiến sĩ Tzachi M. Samocha, Timothy C. Morris, Jong Sheek Kim, Eudes S. Correia, Bob Advent
Bài viết này được dịch bởi Phòng Kỹ Thuật Công ty TNHH Công Nghệ Sinh Học A.T.C
Nguồn: Theo Advocate – Tạp chí thủy sản nuôi toàn cầu tháng 09-10/2012
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét