Loại bỏ chất lơ lửng trong RAS nuôi tôm bằng phương pháp điện đông

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) là trọng lượng khô của các hạt lơ lửng có trong nước. Đây cũng là tác nhân chính làm giảm chất lượng nước trong hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn (RAS).

RAS
Từ lâu, duy trì chất lượng nước ổn định luôn là vấn đề cấp thiết của ngành nuôi thủy sản. Ảnh minh họa

Phần lớn, nước thải trong các ao nuôi thủy sản được xử lý sơ bộ bằng các thiết bị tách rắn-lỏng. Quá trình này góp phần giảm tải điện năng tiêu thụ của các thiết bị ở các giai đoạn tiếp theo. Bộ lọc trống với mắt lưới nhỏ (microscreen drum filter hay MDF) là một trong số các thiết bị tách rắn-lỏng hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống RAS. 

Thiết bị này chiếm diện tích nhỏ, có khả năng xử lý hiệu quả và vận hành đơn giản, tuy nhiên hiệu quả lọc của MDF lại phụ thuộc vào kích thước của lưới lọc. Nếu giảm kích thước lưới lọc thì không khả thi nên thay vào đó, việc tăng kích thước hạt của TSS là một cách tiếp cận khác để cải thiện quả lọc của MDF.

Ngày này, sử dụng các loại chất đông tụ (chemical flocculation) là một phương pháp phổ biển để tăng kích thước của các hạt lơ lửng. Các hạt này thường gồm các thành phần như vỏ tôm, thức ăn thừa, phân tôm. Nhưng phương pháp điện đông (electrocoagulation hay EC) lại có nhiều ưu điểm nổi trội hơn như làm giảm các loại chất thải phát sinh thêm trong quá trình xử lý, ít gây ô nhiễm, dễ dàng trong việc sử dụng và kiểm soát hơn.

Kỹ thuật điện đông (EC) được thực hiện trên bình điện phân có hai điện cực âm và dương. Cả hai điện cực này đều được nhúng vào chất điện phân là nước thải. Đầu tiên, các bong bóng được tạo ra trong quá trình đông tụ điện. Sau đó, các bông cặn được hình thành và nổi trên mặt nước với kích thước tương đối nhỏ và tăng dần theo thời gian cho đến khi đạt đến kích thước nhất định. Ứng dụng của công nghệ EC trong xử lý chất thải đã được ứng dụng thành công trong xử lý nước thải công nghiệp, xử lý nước thải của dịch vụ ô tô và các lĩnh vực khác. Công nghệ này có thể loại bỏ hiệu quả TSS, nhu cầu oxy hóa học (COD), nitrit, amoniac, và vi sinh vật. 

Nhằm mục đích tăng kích thước của các hạt lơ lửng trong nước, qua đó cải thiện khả năng xử lý chất thải của MDF. Nhóm nghiên cứu của giáo sư Jianping Xu đã cho ra đời ý tưởng kết hợp giữa kỹ thuật đông tụ điện và bộ lọc trống (EDIR-MDF). Với thử nghiệm đầu tiên là trong hệ thống tuần hoàn (RAS) nuôi tôm thẻ chân trắng.

Trong các hệ thống nuôi thủy sản, thành phần của TSS và chất lượng nước trong các bể nuôi thường thay đổi theo đặc điểm các loài được nuôi, tần suất cho ăn và các yếu tố môi trường trong bể nuôi. Nên nhóm nghiên cứu đã sử dụng cường độ dòng điện của hệ thống EDIR (IEDIR) thay đổi phù hợp theo chất lượng nước trong bể nuôi để vừa đảm bảo xử lý tốt chất thải nhưng cũng tiết kiệm được điện năng. Để làm được điều này, nhóm tác giả sử dụng một thiết bị cảm biến (TMDF) để điều chỉnh cường độ dòng điện thích hợp. 

sơ đồ hệ thống
Hình A: hệ thống EDIR-MDF. Gồm các thiết bị như : Bộ nguồn (DC power), bộ lập trình thời gian (Programmable time replay), tấm điện cực (Electrode plate), bộ đo lưu lượng chất lỏng (Lipid flow meter), máy bơm (Air pump), Bồn trữ nhiệt (Buffer tank), bộ lọc trống (Microcreeen drum filter). Hình B: hệ thống RAS trong thí nghiệm: Bể nuôi (Aquaculture pond), đèn cực tím (Ultraviolet lamp), máy tách bọt (Foam seperator), bể lọc sinh học (Moving bed biofilter), bộ đo lưu lượng chất lỏng (Lipid flow meter), bộ điện đông tăng kích thước hạt (Electrocoagulation diameter increasing reactor), tấm điện cực (Electrode plate), bể trữ nhiệt (Buffer tank), thiết bị cảnh báo mức (Level switch), bộ lóc trống (Microsreen drum filter), Bể trữ nước (Water collection tank), máy bơm tuần hoàn (Circulating pump).

Hai hệ thống được sử dụng trong nghiên cứu này là hệ thống EDIR-MDF (hệ thống điện đông tăng kích thước hạt kết hợp bộ lọc trống) ở quy mô phòng thí nghiệm và hệ thống RAS ở quy mô thí điểm.

Mẫu nước trong các bể nuôi của hệ thống tuần hoàn (RAS) được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của EC lên kích cỡ của TSS. Nước nuôi có độ mặn khoảng 15‰, pH là 6,92, oxy hòa tan là 6,93–7,25 mg/L và nhiệt độ là 26,8oC. Trước khi đánh giá, nước nuôi được lọc qua rây có kích thước mắt lưới 300 μm được sử dụng để thu các hạt lơ lửng có trong nước, chẳng hạn như vỏ tôm và thức ăn thừa. Cường độ dòng điện của EDIR là 50 A/m2

thí nghiệm
Hình A: Bể nuôi ở giai đoạn không EC ở ngày thứ 7, nước có màu vàng nhạt và có bọt nổi trên bề mặt. Tuy nhiên ở hình B, dưới tác động của hệ thống EDIR-MDF, nước nuôi trồng thủy sản trở nên trong hơn và không có bọt (ngày thứ 11). 

Thí nghiệm được tiến hành trong 21 ngày. Trong 7 ngày đầu tiên (hay gọi là giai đoạn không EC) bể nuôi hoàn toàn không sử dụng hệ thống EDIR-MDF để xử lý nước. Từ ngày thứ 8 đến ngày 21 hệ thống EDIR-MDF được đưa vào sử dụng (hay gọi là giai đoạn có EC). Để đánh giá sự chi tiết về các chỉ tiêu chất lượng nước giữa nước nuôi trong thời gian sử dụng và không có sử dụng hệ thống. Nồng độ TSS, COD, amoniac và nitrit trong nước thải của các bể nuôi, MDF, và đầu vào của MDF được đo hàng ngày. Chiều dài và trọng lượng của tôm trước và sau khi kết thúc thí nghiệm lần lượt là 6cm; 3,23g và 9,0 cm; 8,43g. Mật độ thả là 1100 con /m3. Sử dụng cho ăn tự động với tần suất cho ăn  là 1–4 lần /giờ và lượng thức ăn cho ăn là 15,2–27,5 kg/ngày.

Hiệu suất loại bỏ (RE,%) chất thải của các thiết bị được tính bằng công thức: RE = (C1-C2)/C1 × 100%. Trong đó C1 (mg/L) là nồng độ ban đầu của chất thải và C2 (mg/L) là nồng độ chất thải sau khi xử lý.

Kết quả thí nghiệm cho thấy giái trị RE trung bình của các chỉ tiêu TSS, COD, amoniac, nitrit và trong hệ thống RAS ở giại đoạn không sử dụng EC lần lượt là 61,24%, 50,87%,27,27% và 33,33%. Ở giai đoạn sử dụng EC các chỉ tiêu này có giá trị RE lần lượt là  85,31% 75,17%, 8,94% và 1,39%. 

Như vậy, ứng dụng kỹ thuật EC để làm tăng kích thước của TSS trong hệ thống RAS đã cải thiện hiệu quả lọc của MDF mà không cần làm giảm kích thước lưới lọc, qua đó chất lượng nước trong bể nuôi được cải thiện và luôn duy trì ở mức ổn định. 

Nguồn tham khảo: Jianping Xu, Tianlong Qiu, Fudi Chen, Li Zhou, Jianming Sun, Yishuai Du (10/2021). Construction and application of an electrocoagulation and filtration linkage control system in a recirculating aquaculture system. 

Đăng ngày 24/02/2022
Thiện Tâm @thien-tam
Nuôi trồng

FLOCponics: Sự tích hợp hoàn hảo của công nghệ biofloc và cây thủy canh

FLOCponics là một loại Aquaponics thay thế tích hợp công nghệ biofloc (BFT) với sản xuất cây trồng không sử dụng đất.

flocponics
• 15:51 07/03/2022

Mô hình nuôi ba ba lãi 300 triệu đồng/năm

Mô hình nuôi ba ba của ông Lương Thành Kỷ, ở thị trấn Búng Tàu, huyện Phụng Hiệp. Qua 14 năm phát triển, đến nay đàn ba ba sinh sản của ông Kỷ đã phát triển hơn 1.500 con, mỗi năm xuất bán ra thị trường từ 8.000-10.000 con giống, trừ hết các khoản chi phí, lợi nhuận gần 300 triệu đồng/năm.

Ba ba.
• 09:38 14/06/2021

Kinh tế ổn định nhờ nuôi ba ba sinh sản

Hơn 20 năm nuôi ba ba sinh sản, anh Nguyễn Đức Lợi, ấp Phước Thọ B, xã Mỹ Phước, huyện Mỹ Tú, tỉnh Sóc Trăng có cuộc sống khấm khá. Gắn bó lâu năm với con ba ba một phần cũng vì sự yêu thích loài vật này, ba ba lại dễ nuôi, nhẹ công chăm sóc, thị trường tiêu thụ tốt, đem lại nguồn thu nhập ổn định cho gia đình anh.

• 15:40 03/03/2021

Thu trăm triệu đồng mỗi năm từ nuôi ba ba

Nuôi ba ba gai là một công việc đòi hỏi phải có nguồn vốn lớn và kỹ thuật cao. Nhưng bằng ý chí, nghị lực, sự đam mê tận tụy với công việc cùng với áp dụng các kiến thức khoa học kỹ thuật mà ông Phạm Tất Đạt ở xã Yên Bình, thành phố Tam Điệp đã thành công, vươn lên trở thành triệu phú.

kỹ thuật sản xuất giống baba
• 10:00 30/05/2017

Tôm mới thả mà ao có rong đáy

Trong quá trình nuôi tôm, đặc biệt ở giai đoạn đầu sau khi thả giống, việc quan sát các hiện tượng bất thường trong ao là vô cùng quan trọng để kịp thời xử lý và tránh thiệt hại. Một trong những hiện tượng mà nhiều bà con nông dân gặp phải nhưng thường bỏ qua là sự xuất hiện của rong đáy ngay sau khi thả tôm. Nhiều người xem đó là hiện tượng tự nhiên hoặc thậm chí nghĩ rằng rong tốt cho ao nuôi. Tuy nhiên, “tôm mới thả mà có rong đáy” thực chất lại là một cảnh báo nguy hiểm, cần được nhận diện và xử lý đúng cách.

Ao đóng rong
• 08:54 28/04/2025

Tình hình nuôi trồng và quy hoạch thủy sản Việt Nam năm 2025

Ngành thủy sản Việt Nam từ lâu đã đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, không chỉ cung cấp nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng mà còn tạo ra hàng triệu việc làm và đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu. Tuy nhiên, trước những thách thức của biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, và yêu cầu ngày càng cao từ các thị trường quốc tế, ngành thủy sản nói chung và lĩnh vực nuôi trồng thủy sản nói riêng đang đứng trước yêu cầu phải chuyển đổi mạnh mẽ theo hướng hiện đại, hiệu quả và bền vững.

Nuôi trồng thủy sản
• 09:46 25/04/2025

Tình hình khuẩn Vibrio ngày càng tăng

Trong những năm gần đây, ngành nuôi tôm tại Việt Nam đang đối mặt với một thách thức lớn: sự gia tăng nhanh chóng của vi khuẩn Vibrio trong các ao nuôi. Đây là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe của tôm và hiệu quả kinh tế của người nuôi.

Tôm bệnh
• 10:12 24/04/2025

Tôm chết nổi trên mặt nước

Một trong những hiện tượng nghiêm trọng và ám ảnh nhất chính là tôm chết nổi trên mặt nước. Đây không chỉ là dấu hiệu cho thấy sức khỏe đàn tôm đang bị đe dọa nghiêm trọng, mà còn là lời cảnh báo về một chuỗi vấn đề tiềm ẩn trong quy trình quản lý ao nuôi. Qua bài viết này, tôi muốn chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn đã tích lũy được trong quá trình nuôi, nhằm giúp bà con hiểu rõ nguyên nhân, cách xử lý và phòng ngừa hiệu quả hiện tượng tôm chết nổi.

Tôm chết
• 10:10 22/04/2025

Giá thủy sản đồng loạt tăng mạnh trước Đại lễ 30/4 - 1/5

Đại lễ 30/4 - 1/5 là dịp đặc biệt, không chỉ kỷ niệm 50 năm giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước, mà còn là thời điểm tôn vinh sự kiện lịch sử quan trọng, đánh dấu non sông liền một dải. Cùng với không khí lễ hội, nhu cầu tiêu thụ thủy sản sẽ tăng mạnh, đẩy giá các mặt hàng này lên cao trong những ngày gần lễ.

Hải sản
• 16:06 28/04/2025

Cá chình sói “quái vật đáy biển”

Cá chình sói sở hữu một vẻ ngoài đáng sợ, khả năng săn mồi chớp nhoáng, cùng với bộ hàm có thể nhai nát cả một con cua.

Cá chình sói
• 16:06 28/04/2025

Công nghệ gen và chọn giống tôm kháng bệnh: Tiềm năng và thách thức

Trong ngành nuôi trồng thủy sản, tôm là một trong những loài động vật quan trọng, góp phần tạo ra giá trị kinh tế lớn cho nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước ở khu vực Đông Nam Á.

Tôm thẻ chân trắng
• 16:06 28/04/2025

Tôm mới thả mà ao có rong đáy

Trong quá trình nuôi tôm, đặc biệt ở giai đoạn đầu sau khi thả giống, việc quan sát các hiện tượng bất thường trong ao là vô cùng quan trọng để kịp thời xử lý và tránh thiệt hại. Một trong những hiện tượng mà nhiều bà con nông dân gặp phải nhưng thường bỏ qua là sự xuất hiện của rong đáy ngay sau khi thả tôm. Nhiều người xem đó là hiện tượng tự nhiên hoặc thậm chí nghĩ rằng rong tốt cho ao nuôi. Tuy nhiên, “tôm mới thả mà có rong đáy” thực chất lại là một cảnh báo nguy hiểm, cần được nhận diện và xử lý đúng cách.

Ao đóng rong
• 16:06 28/04/2025

Ngựa vằn phiên bản dưới nước: Loài cá độc đáo đang "làm mưa làm gió" giới nuôi cảnh

Cá ngựa vằn (Danio rerio) đang nhanh chóng trở thành cái tên nổi bật trong cộng đồng nuôi cá cảnh. Với vẻ ngoài đặc trưng bởi những sọc vằn đen - trắng xen kẽ như loài ngựa vằn trên cạn, cộng thêm tập tính thân thiện và khả năng thích nghi cao, loài cá nhỏ bé này không chỉ thu hút người yêu thủy sinh mà còn là đề tài nghiên cứu khoa học quan trọng trên toàn thế giới.

Cá ngựa vằn
• 16:06 28/04/2025
Some text some message..