Ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau trong hệ thống biofloc

Ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau trong hệ thống biofloc
Công nghệ Biofloc tại Ifremer, Tahiti (A), trang trại Sopomer, Tahiti (B), Trung tâm Nuôi trồng Cá biển Waddell (C) và Israel (D). Ảnh internet.

Các nguồn carbon hữu cơ khác nhau sử dụng trong hệ thống biofloc có thể làm giảm nồng độ ammonia-nitrogen và cải thiện sự đa dạng của cộng đồng đối với các vi khuẩn.

Vai trò nguồn carbon trong hệ thống biofloc

Việc bổ sung các nguồn carbon vào hệ thống nhằm “tăng cường” hoặc thêm nguồn carbon hữu cơ kích thích sự hình thành floc và đảm bảo tỉ lệ C/N trên 10 (De Schryver et al., 2008)

Bổ sung nguồn carbon hữu cơ được sử dụng bởi các vi khuẩn để chuyển đổi nitơ dư thừa trong sinh khối vi sinh vật tại các bể sản xuất. Nguồn carbon đóng vai trò là chất nền để vận hành hệ thống và sản xuất các tế bào protein vi sinh vật.

Các nguồn carbon được áp dụng trong hệ thống biofloc thường là các sản phẩm phụ từ ngành công nghiệp thực phẩm cho người, các nguồn cung cấp carbohydrate rẻ tiền như mật đường, glyxerol và các loại thực vật (như lúa mỳ, ngô, gạo, khoai mì, vv)

Nguồn carbon

Loài nuôi

Axetat

Tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii)

Bột sắn

Tôm sú (Penaeus monodon)

Cellulose

Tilapia (cá rô phi)

Bột ngô

Hybrid bass / hybrid tilapia

Dextrose

Tôm thẻ (Litopenaeus vannamei)

Glycerol và Glycerol +Bacillus

Tôm càng xanh (M. rosenbergii)

Glucose

Tôm càng xanh (M. rosenbergii)

Mật đường

Tôm thẻ (L. vannamei) and tôm sú (P. monodon)

Bột miến

Cá rô phi

Bột báng

Tôm thẻ (L. vannamei) and Tôm càng xanh (M. rosenbergii)

Bột mì

Cá rô phi (O. niloticus)

Các nguồn Carbon khác nhau được sử dụng trong hệ thống biofloc do Miodrag Darko Matovic biên soạn

Một nghiên cứu mới đây chứng minh rằng nguồn carbon trong hệ thống biofloc sẽ ảnh hưởng đến mật độ vi khuẩn có lợi giúp giảm nồng độ khí độc trong ao. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau đối với chất lượng nước, cộng đồng vi sinh vật và cấu trúc của hệ thống nuôi tôm bằng biofloc.

Thử nghiệm ảnh hưởng của nguồn carbon khác nhau lên hệ thống biofloc

Thử nghiệm bao gồm ba hệ thống biofloc sử dụng các nguồn carbon khác nhau: tinh bột sắn (tinh bột khoai mì) , cellulose thực vật (PC) và sự kết hợp của tinh bột khoai mì và cellulose thực vật (TS + PC).

Nghiên cứu được tiến hành trong 42 ngày trong 12 thùng chứa vật liệu nhựa (FRP) có thể tích 300L. Được tiến hành với hệ thống nuôi loài cá (Pelteobagrus vachelli) có trọng lượng trung bình (38,1 ± 5,9 g) được phân bố ngẫu nhiên thành mười hai bể.

Các đặc tính cộng đồng vi khuẩn và vi khuẩn oxy hóa ammonia trong tất cả các nghiệm thức đã được phân tích  bằng Illumina MiSeq sử dụng các đoạn gen 16R rRNA khuyếch đại PCR

Kết quả:

Nguồn Carbon

TS

PC

TS + PC

Đối chứng

Nồng độ ammonia-nitrogen

2,4 ± 2,9 mg L-1

1,8 ± 2,4 mg L-1

2,2 ± 2,5 mg L-1

3,6 ± 4,6 mg L-1

Tỷ lệ tăng trọng trong TS (tinh bột khoai mì) cao hơn đáng kể so với nhóm chứng ( P  <0,05), trong khi không có sự khác biệt đáng kể giữa nhóm đối chứng và các nhóm đã cho thêm cellulose thực vật (PC và TS + PC) ( P  > 0,05).Kết quả cho thấy nồng độ amoniac-nitơ trong nhóm đối chứng (3,6 ± 4,6 mg L - 1 ) cao hơn so với 3 hệ thống biofloc còn lại của thí nghiệm.

Kết quả phân tích Illumina MiSeq cho thấy các hệ thống biofloc sử dụng nguồn carbon cellulose thực vật có mật độ vi khuẩn cao và đa dạng hơn so với nhóm không sử dụng cellulose thực vật ( P <0,05).

Sự gia tăng đáng kể của vi khuẩn trong việc kiểm soát và điều trị TS, trong khi nhóm Alphaproteobacteria cao hơn trong nhóm điều trị bổ sung cellulose thực vật ( P  <0,05).

Phân tích trình tự Illumina của vi khuẩn oxy hóa ammonia cũng phát hiện cộng đồng vi khuẩn có sự đa dạng cao hơn trong các hệ thống biofloc còn lại.

Kết luận:

Cellulose thực vật tốt hơn tinh bột sắn để cải thiện sự đa dạng vi khuẩn trong hệ thống biofloc. Cellulose thực vật có thể cải thiện tỷ lệ của nhóm vi khuẩn Alphaproteobacteria, trong khi đó khoai mì có thể cải thiện nhóm Betaproteobacteria. Cả tinh bột sắn và cellulose thực vật đều có thể cải thiện sự đa dạng của vi khuẩn amoniac trong hệ thống biofloc.

Theo: Min Denga, Jieyu Chena, Jie Houa, Dapeng Lia, Xugang He 

VĂN THÁI Lược dịch
Đăng ngày: 24/09/2017
Tải ứng dụng Tepbac để bình luận thuận tiện hơn tepbac android tepbac ios