Ảnh hưởng của chất rắn lơ lửng trong hệ thống nuôi tôm Biofloc

Khi một chu kỳ sản xuất bắt đầu với một chủng biofloc tối ưu, nồng độ của amoniac và nitrit tương đối thấp, nhưng nồng độ chất rắn lơ lửng có xu hướng cao hơn ở giai đoạn này. Nhìn chung, mức độ chất rắn lơ lửng tăng sẽ kéo theo nồng độ nitrit tăng lên. Nồng độ oxy hòa tan trên 5 mg/l, chất rắn lơ lửng vượt quá mức cho phép không là vấn đề đối với hô hấp ở tôm​. Hệ thống nuôi tôm biển kết hợp với công nghệ biofloc thường phải trải qua giai đoạn mật độ chất rắn lơ lửng ở mức cao. Khuếch tán oxy từ không khí vào môi trường nuôi cấy nhằm tăng oxy trong cột nước và phối trộn chất lơ lửng.

Chất rắn lơ lửng

Chất rắn lơ lửng chủ yếu bao gồm các chất hữu cơ, trong đó các vi sinh vật khi phân hủy sẽ đòi hỏi nhu cầu về oxy rất cao. Nhu cầu này có thể làm giảm nồng độ hòa tan oxy trong hệ thống nuôi để đạt được mức dưới nồng độ khuyến cáo cho các loài canh tác. Sự gia tăng chất rắn lơ lửng cũng có thể làm giảm chất lượng nước trong hệ thống nuôi (Bảng 1). Nhìn chung, ở điều kiện ít hơn mức tối ưu làm giảm hiệu suất của hệ thống.

Bảng 1: Thông số chất rắn lơ lửng trong nước thay đổi vượt mức cho phép

Những điều kiện này có thể xảy ra trong suốt các giai đoạn khác nhau của chu kỳ nuôi tôm biển, tùy thuộc vào việc bắt đầu một chu kỳ hệ thống với một chủng biofloc trưởng thành. Tuy nhiên, việc sử dụng biofloc để nuôi cấy có liên quan đến nồng độ chất rắn lơ lửng trong cột nước.

Vào lúc bắt đầu của một chu kỳ, sự tương tác giữa các hợp chất chứa nitơ, amoniac và nitrit là đáng lưu ý nhất khi biofloc đang hình thành trong khi nuôi. Amonia chỉ giảm khi có sự hiện diện vi khuẩn oxy hóa amoni mà không yêu cầu sử dụng cac-bon hữu cơ và với sự hấp thu của vi khuẩn dị dưỡng. Vì vậy, sự tích lũy nitrit chỉ xảy ra do sự tăng trưởng chậm của vi khuẩn oxy hóa nitrit.

Tổng mức độ chất rắn lơ lửng liên tục tăng lên và do đó nồng độ nitrit tăng. Ngược lại, khi một chu kỳ bắt đầu với một chủng biofloc tối ưu, nồng độ của amoniac và nitrit là tương đối thấp. Tuy nhiên, nồng độ chất rắn lơ lửng cao hơn trong giai đoạn này. Cả hai trường hợp đều yêu cầu phải quản lý tốt chất lơ lửng trong hệ thống nuôi.

Công việc thử nghiệm

Trong các thí nghiệm được tiến hành trên tôm thẻ Litopenaeus vannamei trong hệ thống biofloc tại Trạm nuôi trồng thủy sản biển của Đại học Liên bang Rio Grande ở miền nam Brazil, hiệu suất tăng trưởng tốt nhất xảy ra trong một nghiên cứu, trong đó chất rắn lơ lửng đã được loại bỏ để duy trì và kiểm soát tổng nồng độ chất rắn trong nuôi cấy chủng biofloc.

Ở một thí nghiệm khác, nồng độ của các hợp chất nitơ khác nhau khi so sánh với tổng nồng độ số chất rắn lơ lửng (TSS) khác nhau trong sự hình thành biofloc. Nồng độ TSS cao dẫn đến nồng độ nitrit cao.

Trong một thí nghiệm khác với việc sử dụng chủng biofloc, chúng được quan sát và nhận thấy rằng khi nồng độ oxy hòa tan được duy trì trên 5 mg/l, chất rắn lơ lửng vượt quá mức cho phép không phải là một vấn đề đối với sự hô hấp của tôm nuôi. Khảo sát sự tương tác của các thông số chất lượng nước được liệt kê ở trên, duy trì mức độ chất  rắn lơ lửng là cần thiết để chất lượng nước tốt hơn. Tổng giá trị nồng độ trung bình TSS của 2 thông số chất lượng nước được thể hiện trong Bảng 2.

Bảng 2: Tổng giá trị nồng độ trung bình TSS của 2 thông số chất lượng nước

Giám sát, can thiệp

Hình 1. Bố trí sử dụng buồng trọng lực để xử lý các hạt biofloc. Các mũi tên chỉ dòng nước. Nước từ bể nuôi đi vào thông qua một đường ống trung tâm làm giảm vận tốc và sự biến động và trả về sau khi xử lý.

Hình 2. Tổng nồng độ chất rắn lơ lửng có trong nghiên cứu và không có trong nghiên cứu. Mũi tên cho biết trong tuần thứ bảy kể từ khi bắt đầu quá trình loại bỏ chất rắn.

Đo chất rắn lơ lửng được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp trọng lực, đo tổng chất rắn lơ lửng và chất rắn lắng trong hình nón Imhoff. Có thể áp dụng các kỹ thuật khác nhau để giảm và duy trì nồng độ chất rắn lơ lửng, chẳng hạn như việc sử dụng một buồng lắng để loại bỏ các chất rắn. Thiết lập trong phòng lắng đơn giản, sa lắng dựa vào trọng lực để di chuyển các hạt phía dưới (Hình 1).

Lưu lượng nước xuyên tâm trong buồng lắng có thể được điều chỉnh dựa trên phân tích trước của biofloc lắng trong hình nón Imhoff để nâng cao hiệu quả của phương pháp. Phương pháp này cho phép kiểm soát TSS và giữ cho nồng độ các giá trị gần như khuyến cáo (Hình 2). Một ưu điểm khác của phương pháp này là duy trì một dòng chảy liên tục trong việc áp dụng bể lắng, do đó một lượng nhỏ nước đủ để loại bỏ chất rắn lơ lửng.