Nguyên lý và kỹ thuật nuôi tôm cá theo công nghệ biofloc - Phần 2
9. Quản lý hệ thống ở giai đoạn đầu
Ở giai đoạn đầu, chất lượng nước trong hệ thống biofloc thay đổi giống như trong hệ thống tuần hoàn. Đặc điểm của giai đoạn đầu là sự gia tăng đến đỉnh điểm nồng độ ammonia sau đó là nitrite do sự phát triển khác nhau của quần thể vi khuẩn. Nếu như tỷ lệ cho ăn tăng quá nhanh, nồng độ ammonia, đặc biệt là nitrite có thể tăng cao đỉnh điểm và chúng có thể gây độc, hoặc ảnh hưởng đến tăng trưởng, hệ số chuyển đổi thức ăn, khả năng đề kháng bệnh hoặc trong một vài trường hợp có thể làm giảm tỷ lệ sống của tôm cá.
Quá trình diễn ra ở giai đoạn đầu trong hệ thống phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm nhiệt độ, tỷ lệ cho ăn, bổ sung đúng loại và số lượng vi sinh vật trước khi thả giống. Không có một qui trình chuẩn cho công nghệ biofloc, và sự kiểm soát các yếu tố cũng như quản lý hệ thống phụ thuộc rất lớn vào kinh nghiệm của mỗi người. Vi khuẩn nitrate hóa có thể phát triển độc lập trong hệ thống với nồng độ cao và duy trì chúng đến trước khi thả giống. Bổ sung bùn đáy ao hay nước từ các ao đang nuôi hoặc của vụ trước cũng là một cách làm hiệu quả để bổ sung vi sinh vật có ích cho bể hoặc ao nuôi mới, tuy nhiên, nó có thể gây nên các lo ngại về vấn đề an toàn sinh học vì mầm bệnh có thể theo đó truyền vào bể hoặc ao nuôi mới.
Có thể tránh hoặc tối ưu hàm lượng ammonia hoặc nitrite tăng cao trong giai đoạn đầu bằng cách bổ sung carbohydrate. Để trung hòa 1 mg/L ammonia, cần bổ sung 15-20 mg/L đường. Bổ sung carbohydrate để làm giảm hàm lượng ammonia có thể kéo dài trong thời gian cần thiết cho đến khi hệ thống ổn định. Khi hệ thống đã hoạt động ổn định, bổ sung carbohydrate tùy theo nhu cầu bởi vì khi đó vi khuẩn nitrate hóa đã có thể duy trì hàm lượng ammonia và nitrite an toàn cho tôm cá. Carbohydrate có thể bổ sung khi cần thiết trong suốt quá trình nuôi, ví dụ như khi hàm lượng ammonia tăng cao.
10. Quản lý chất rắn
Trong hệ thống biofloc, chất thải rắn sẽ được tích lũy và tăng lên do quá trình sụt khí mạnh cộng với lượng bổ sung từ carbohydrate. Sau một thời gian, lượng chất rắn có thể tích lũy lên đến 2000-3000 mg/L. Chất rắn lơ lửng trong hệ thống biofloc thường được kiểm soát ở nồng độ nhỏ hơn 1000 mg/L, thông thường là dưới 500 mg/L. Nồng độ chất rắn lơ lửng từ 200-500 mg/L là tốt nhất cho hệ thống biofloc và nó sẽ kiểm soát hiệu quả hàm lượng NH3 trong ao nuôi. Tôm bắt mồi tốt nhất khi nồng độ chất rắn lơ lửng khoảng 100-300 mg/L đối với hệ thống raceway dùng công nghệ biofloc.
Bình Imhoff hay bình lắng hình nón là một thiết bị đơn giản để đo hàm lượng chất rắn lơ lửng (Hình 3). Thiết bị đơn giản này là một cái bình thường được làm bằng nhựa có hình nón úp ngược, bên ngoài có thang chia vạch, chúng thường được dùng để kiểm tra hàm lượng chất rắn lơ lửng bằng cách cho lắng 1 lít nước từ hệ thống nuôi. Nước sau khi cho vào bình được để lắng khoảng 20-30 phút, sau đó ghi nhận thể tích chất rắn lắng xuống đáy bình. Ngoài ra, người ta còn dùng thước đo độ đục (turbidity meter) để đo hàm lượng chất rắn lở lửng.
Hình 3: Bình hình nón Imhoff để đo hàm lượng biofloc sau khi để lắng 10-20 phút. Hình này cho thấy hàm lượng biofloc sau khi lắng là 10-15 ml/L ở ao nuôi tôm và 25-50 ml/L đối với ao nuôi cá rô phi.
Duy trì hàm lượng chất rắn từ 25-50 ml/L (đo bằng bình Imhoff) là tốt nhất đối với hệ thống nuôi cá rô phi dùng công nghệ biofloc. Trong ao nuôi tôm có lót bạt dùng công nghệ biofloc, hàm lượng chất rắn thích hợp là 10-15 ml/L. Độ đục được khuyến cáo trong hệ thống biofloc là 75-150 NTU (Nephelometric Turbidity Units).
Nồng độ chất rắn trong hệ thống biofloc được quản lý sao cho cân bằng giữa chức năng lọc sinh học (để kiểm soát ammonia) và nhu cầu oxy của ao (nhu cầu oxy sẽ tăng khi hàm lượng chất rắn tăng). Nói cách khác, chúng ta phải quản lý sao cho hàm lượng chất rắn thấp nhất nhưng vẫn phải đảm bảo được chức năng lọc sinh học của biofloc mà không làm gia tăng nhu cầu sụt khí và đảo trộn nước. Quản lý hệ thống nuôi tốt trong việc cân bằng mối quan hệ giữa duy trì hàm lượng chất rắn lơ lửng sẽ tránh được nguy cơ giảm hàm lượng oxy hòa tan đột ngột. Duy trì hàm lượng chất rắn lơ lửng thấp cũng cho phép quá trình quang hợp của tảo diễn ra và cung cấp một phần oxy hòa tan cho hệ thống.
Một trong những phương pháp đơn giản để loại bỏ chất rắn trong hệ thống biofloc là sử dụng bể lắng để kiểm soát chất rắn. Một bể lắng theo nguyên tắt trọng lực đơn giản có thể được sử dụng để kiểm soát hàm lượng chất rắn trong hệ thống nuôi siêu thâm canh có tỷ lệ cho ăn cao sử dụng công nghệ biofloc. Bể lắng có thể được sử dụng khi hàm lượng chất rắn đo bằng bình Imhoff vượt quá ngưỡng thích hợp cho hệ thống nuôi. Một cách khác là bể lắng có thể được sử dụng liên tục trong quá trình nuôi nếu như sử dụng bể lắng có thể tích nhỏ. Thông thường, bể lắng chiếm 1-5% thể tích của hệ thống nuôi và tốc độ dòng chảy với thời gian lắng khoảng 20-30 phút là có hiệu quả nhất trong việc lắng tụ hầu hết các chất rắn có trọng lượng lớn.
Bể lắng rất dễ sử dụng và hiệu quả trong việc loại bỏ các chất rắn. Tuy nhiên, sử dụng bể lắng chỉ có thể lắng các chất rắn có kích thước lớn (nặng), các chất rắn có kích thước nhỏ có thể được loại bỏ cùng với các bọt nước trong ao. Trong thực tế, chúng ta không quản lý được kích thước của chất rắn mà chỉ giới hạn trong việc kiểm soát thời gian tồn lưu của chúng trong hệ thống.
11. Quản lý độ kiềm
Độ kiềm là khả năng đệm của nước để chống lại sự biến động của pH do sự thay đổi của các chất có tính acid hoặc base trong nước. Độ kiềm trong hệ thống biofloc phải được duy trì ở mức cao vì nó liên tục bị tiêu hao bởi các phản ứng sinh acid thêm vào nước. Các hoạt động của vi khuẩn nitrate hóa là nguyên nhân chính gây giảm độ kiềm trong hệ thống nuôi thâm canh sử dụng công nghệ biofloc. Theo thời gian, quá trình nitrate hóa làm cho độ kiềm giảm thấp trong nước. Khi độ kiềm giảm thấp, đồng nghĩa với việc pH cũng sẽ thấp trong ao làm ức chế hoạt động của vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn nitrate hóa. Trong trường hợp này, sự tích lũy ammonia sẽ tăng cao do chất thải của tôm cá và thức ăn thừa không được vi khuẩn xử lý. Điều này làm giảm tỷ lệ cho ăn, hiệu quả sử dụng thức ăn và giảm năng suất.
Độ kiềm phải được giữ ổn định trong khoảng 100-150 mg/L CaCO3 bằng cách bổ sung natri bicarbonate (NaHCO3) thường xuyên. Những hóa chất khác để nâng độ kiềm thường không phù hợp. Các chất kiềm (ví dụ như calcium hydroxide - Ca(OH)2) có thể được sử dụng liên tục theo liều lượng phù hợp trong hệ thống. Trong hệ thống nuôi thâm canh dùng công nghệ biofloc với quá trình nitrate hóa chiếm ưu thế (sử dụng vi khuẩn dị dưỡng để kiếm soát ammonia), mỗi kg thức ăn thêm vào cần bổ sung 0.25 kg natri bicarbonate để duy trì độ kiềm trong hệ thống nuôi. Do đó, phải thường xuyên bổ sung natri bicarbonate để duy trì độ kiềm phù hợp cho hệ thống biofloc. Điều này cực kỳ quan trọng trong việc quản lý hệ thống biofloc.
12. Phản nitrate hóa và xử lý bùn đáy
Độ kiềm có thể tăng lên nhờ vào quá trình phản nitrate hóa. Nitrate được tích lũy trong hầu hết các hệ thống nuôi thâm canh sử dụng công nghệ biofloc do quá trình nitrate hóa. Nếu không được kiểm soát, nồng độ nitrate sẽ tích lũy ngày càng nhiều cùng với sự gia tăng tỷ lệ cho ăn. Sự tích lũy nitrate có thể được kiểm soát bằng cách thay nước, nhưng điều này gây nên các mối nguy về an toàn sinh học và không phải là mục tiêu của công nghệ biofloc hướng đến.
Phản nitrate hóa được sử dụng như là một phần của việc bảo vệ nguồn nước và đảm bảo an toàn sinh học. Điều này thực sự cần thiết cho các hệ thống nuôi tôm biển siêu thâm canh, đặc biệt là ở những khu vực nội đồng, xa nguồn nước biển.
Quá trình phản nitrate hóa diễn ra trong điều kiện tĩnh và thiếu oxy. Chất rắn có thể được gom và lắng tụ ở một góc của hệ thống. Một dòng chảy chậm cho phép chất rắn lắng tụ và giữ lại trong khoảng 1-2 ngày là đủ thời gian cho quá trình phản nitrate hóa diễn ra và có thể kiểm soát được nồng độ nitrate. Tích tụ các chất rắn sẽ đạt đến một trạng thái ổn định. Trong điều kiện thiếu oxy, một nguồn cung ổn định của nitrate sẽ hoạt động như là một chất oxy hóa sẽ liên tục oxy hóa chất hữu cơ, mặc dù một số chất hữu cơ đơn giản như đường có thể cần thiết để thúc đẩy quá trình này diễn ra nhanh hơn. Bicarbonate (HCO3-) được sinh ra bởi vi khuẩn như là một sản phẩm phụ trong quá trình này. Do đó, độ kiềm bị giảm sút do quá trình nitrate hóa có thể được phục hồi nhờ vào quá trình phản nitrate hóa.
Nguồn nước nuôi trồng có thể bảo tồn bằng cách sử dụng một loạt các phản ứng theo trình tự để giảm khối lượng bùn đáy ao và phần lớn lượng chất rắn thải ra từ các hệ thống nuôi trồng thủy sản. Trình tự cụ thể các bước là:
- Làm đầy: Khối lượng bùn/chất rắn thu được từ bể lắng được cho vào bể phản ứng (hệ thống bể phản ứng kín hoạt động tốt hơn nhưng nó không thật sự cần thiết, tất cả các loại bể hay bình đều có thể sử dụng được).
- Phản ứng: Các chất rắn và biofloc được khuấy trộn mạnh và sụt khí từ 12-24 giờ để thúc đẩy quá trình phân hủy chất rắn.
- Lắng: Dừng quá trình sụt khí và khuấy trộn. Phần lớn chất rắn sẽ nhanh chóng lắng xuống trong vòng 2-3 giờ.
- Thu hồi: Nước sạch sau khi lắng được sử dụng và cấp lại cho hệ thống biofloc.
Trình tự này được lặp lại mỗi khi thu được lượng chất rắn cần thiết. Cần lưu ý là khi nước có mùi trừng thối, cho thấy hàm lượng hydro sulfide (H2S) cao thì không được cấp trực tiếp vào hệ thống nuôi mà phải sụt khí mạnh để loại bỏ H2S. Tốt nhất là nên kiểm tra hàm lượng H2S ở ngưỡng an toàn trước khi cấp vào hệ thống nuôi.
13. Thông số kỹ thuật và hiệu suất của hệ thống biofloc
a. Hệ thống ao nuôi tôm công nghiệp có lót bạt
Có rất nhiều nghiên cứu, phát triển hệ thống biofloc xuất phát từ Trung tâm Nuôi trồng hải sản Waddell (Waddel Mariculture Center) được áp dụng trong trang trại nuôi tôm thương phẩm Belize Aquaculture Limited vào giữa những năm 1990. Kể từ đó, công nghệ này được ứng dụng tại nhiều trang trại nuôi tôm ở Indonesia, Malaysia và Australia. Như đã nói ở trên, một động lực chính cho việc sử dụng công nghệ biofloc trong nuôi tôm là mối quan tâm về an toàn sinh học, đặc biệt là sự kiểm soát của virus đốm trắng (WSSV) và các bệnh virus khác.
Một cách tiếp cận cơ bản là sử dụng những ao nuôi tương đối nhỏ (0.5-1.5 ha) được lót đáy ao bằng nhựa HDPE có độ dày khoảng 30-40 mil (1 mil là một phần nghìn của một inch) và sụt khí với công suất khoảng 28-32 hp/ha với hệ thống cánh quạt để duy trì trạng thái lơ lửng của các hạt biofloc. Theo một qui tắc, một mã lực (hp) của việc sụt khí bằng hệ thống cánh quạt có thể cung cấp đủ nhu cầu cho khoảng 400-500 kg tôm. Vị trí của cách quạt rất quan trọng và phải bố trí tốt đảm bảo có thể tạo dòng chảy theo hình tròn để gom chất thải và tránh tạo nên những khu vực nước tĩnh trong ao. Hệ thống sụt khí phải được điều chỉnh vị trí thường xuyên để tránh việc các chất rắn lơ lửng lắng xuống đáy và hình thành nên những vùng yếm khí có khả năng sinh khí độc.
Nồng độ biofloc khoảng 15 ml/L (đo bằng bình Imhoff) được duy trì bằng cách bổ sung bột ngũ cốc (khoảng 18% protein) và mật đường và duy trì tỷ lệ C:N lớn hơn 15:1. Khi sinh khối tôm đạt khoảng 10 tấn/ha, bùn đáy ao nên cần được loại bỏ ở khu vực giữa ao nếu có thể.
Tôm được thả nuôi với mật độ cao, khoảng 125-150 tôm post10/m2. Tỷ lệ cho ăn tối đa hàng ngày trước khi thu hoạch là 400-600 kg thức ăn/ha. Sau khoảng 90-120 ngày, năng suất đạt khoảng 20-25 tấn/ha/vụ với kích cỡ tôm kỳ vọng là 18-20 g/con, mặc dù năng suất thông thường đạt được là khoảng 15-20 tấn/ha (Bảng 4). Thậm chí năng suất có thể đạt tới 50 tấn/ha trong hệ thống nuôi thâm canh tôm sử dụng công nghệ biofloc với mật độ tôm là 280 con/m2. Năng suất này cao hơn nhiều so với nuôi tôm bán thâm canh trong ao chỉ đạt khoảng 4-8 tấn/ha.
Bảng 4: Tóm tắt các báo cáo về năng suất ước lượng của các hệ thống biofloc khác nhau. Để đơn giản, giả sử độ sâu của nước trong hệ thống nuôi là 1 m.
b. Hệ thống nuôi tôm raceway trong nhà kính
Dựa trên nền tảng kỹ thuật nuôi tôm trong ao lót bạt ngoài trời, các thành viên của Hiệp hội nuôi tôm biển Hoa Kỳ đã phát triển công nghệ nuôi tôm thâm canh raceway trong nhà kính tiêu chuẩn (dài 100 feet x 25 feet chiều rộng). Công nghệ này cho phép nuôi tôm ở vùng nội đồng để tiết kiệm chi phí đất đắt tiền ở khu vực ven biển và cả vùng ôn đới nếu đảm bảo cung cấp nhiệt độ thích hợp. Hệ thống raceway cho thử nghiệm hoặc sản xuất giống (40-50 m3) và hệ thống nuôi thương mại (250-300 m3) được coi là tiêu chuẩn.
Hệ thống raceway thường nông, chỉ khoảng 50-100 cm và có vách ngăn ở trung tâm hoặc theo phân vùng để cải thiện sự lưu thông nước trong hệ thống. Chuyển động của nước được cung cấp bởi các máy bơm khí được bố trí sao cho không khí thổi từ dưới đáy lên bề mặt bể hoặc máy bơm bơm nước được thiết kế để vừa tạo dòng chảy và cung cấp khí thông qua vòi phun. Dòng nước di chuyển dọc theo bể theo một hướng và một dòng chảy đối xứng ở phía bên kia của vách ngăn của bể. Raceway cũng có một mạng lưới sụt khí khuếch tán để duy trì trạng thái lơ lửng của các hạt biofloc. Khi mật độ tôm cao hay sinh khối trong bể lớn, oxy có thể được cung cấp thêm trong một thời gian ngắn sau khi cho tôm ăn hoặc sụt khí liên tục nếu cần thiết.
Hàm lượng chất rắn biofloc được kiểm soát bằng bể lắng. Bể lắng có thể tích dưới 5% thể tích của hệ thống nuôi. Một số hệ thống còn có thêm bộ chưng cất phân đoạn để loại bỏ các hạt chất rắn có kích thước nhỏ và bọt không thể lắng xuống bể lắng. Hệ thống này hoạt động tốt với hàm lượng chất rắn từ 10-15 ml/L; tuy nhiên tôm bắt mồi tốt nhất khi hàm lượng chất rắn dưới khoảng này 10-15 ml/L.
Tôm giống sạch bệnh (SPF) được thả với mật độ 300-500 PL/m2 (có thể lên đến 750-1000 PL/m2). Năng suất thường đạt khoảng 3-7 kg/m2, có thể đạt 10 kg/m2 nếu bổ sung oxy tinh khiết (pure oxygen). Lượng nước sử dụng khoảng 200-400 L/kg tôm.
Bên cạnh dùng để nuôi tôm thương phẩm, công nghệ biofloc còn được dùng trong các hệ thống sản xuất giống thương mại. Kích thước nhỏ và độ sâu thấp của hệ thống raceway có nhiều đặc điểm phù hợp cho sản xuất giống. Điều quan trọng là hàm lượng dinh dưỡng trong các hạt biofloc phù hợp cho tôm giống hơn so với tôm có kích thước lớn.
c. Hệ thống nuôi tôm raceway trong nhà kính (Hệ thống Clemson)
Một phiên bản khác của hệ thống nuôi tôm dùng công nghệ biofloc trong nhà kính được phát triển bởi trường Đại học Clemson, thường được gọi là hệ thống Clemson. Hệ thống này bao gồm 3 bể nuôi tôm, mỗi bể 250 m2, có thể chứa 150 m3 nước.
Hàm lượng chất rắn được kiểm soát trong khoảng 200-500 mg/L (15-50 ml/L). Nước từ bể nuôi cho chảy qua bể lắng sơ cấp, bể này có thể sinh ra các khí độc do các chất thải từ bể nuôi. Quá trình phản nitrate hóa diễn ra và một phần độ kiềm của nước được phục hồi tại bể này. Nước sau đó cho chảy qua một bể có sụt khí và nuôi cá rô phi để lọc và tái sử dụng nguồn dinh dưỡng. Tiếp theo, nước cho chảy qua một bể khuấy đảo mạnh với hàm lượng biofloc cao (1000-2000 mg/L) để oxy hóa ammonia như một cái lọc sinh học. Nước sau đó cho chảy vào một bể lắng khác trước khi quay về bể nuôi. Chất rắn được tái sử dụng để tạo nên biofloc dùng trong công đoạn oxy hóa ammonia.
Điểm khác biệt chính của hệ thống này so với hệ thống trình bày ở trên (mục b) là dùng biofloc với hàm lượng cao ở một bể riêng biệt với bể nuôi tôm để xử lý ammonia như là một hệ thống lọc sinh học. Hệ thống Clemson cũng khác ở chổ có thêm một giai đoạn xử lý yếm khí. Hệ thống này có thể đạt năng suất 2.5-3.5 kg/m2 trong thời gian nuôi khoảng 150-180 ngày. Tỷ lệ cho ăn ổn định vượt mức 1000 kg/ha và đạt đỉnh khoảng 1800 kg/ha được ghi nhận.
d. Hệ thống bể nuôi cá rô phi
Hệ thống biofloc của trường Đại học Virgin Islands bao gồm một bể chính dùng để nuôi cá rô phi và một bể nhỏ hơn để lắng chất thải rắn, bổ sung các chất cơ bản và diễn ra quá trình phản nitrate hóa. Bể nuôi có đường kính là 16 m và duy trì độ sâu khoảng 1 m (thể tích khoảng 200 m3). Thành bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép, có một thanh ngang giữa bể để giữ cho thành bể chắc chắn và làm nơi đi lại khi cần thiết ra giữa bể. Bể có nền đáy là đất, được lót bạt HDPE có độ dày 30 mil được thiết kế hơi nghiêng (khoảng 3%) hướng về cống trung tâm.
Ba máy bơm sụt khí theo chiều dọc có công suất 3/4 mã lực được đặt trong bể nuôi, với 1 cái được sử dụng trong suốt 2 tháng đầu tiên và thêm 1 cái nữa được sử dụng trong 2 tháng tiếp theo của chu kỳ nuôi. Một cái máy bơm còn lại được đặt theo chiều ngang và chạy liên tục để xáo trộn nước. Những cái máy bơm này tạo nên một dòng nước để gom chất thải rắn về cống trung tâm.
Một đường dẫn từ cống trung tâm kéo dài đến bể lắng 1.9 m3 (chiếm 1% thể tích hệ thống nuôi). Nước được bơm lên bể lắng liên tục bằng một máy bơm ly tâm 1/4 mã lực với tốc độ khoảng 10 lít nước/phút. Bể lắng được thiết lập với thời gian lưu khoảng 50 phút, đủ để lắng khoảng 90% chất rắn bao gồm cả chất rắn thô và biofloc. Hầu hết chất rắn được lắng trong vòng 10 phút. Toàn bộ thể tích nước nuôi cá được chảy qua bể lắng trong thời gian khoảng 3-4 ngày. Bể lắng có thể giúp kiểm soát hàm lượng chất rắn lơ lửng trong bể nuôi khoảng 500 mg/L. Bùn thải từ đáy bể lắng được đưa vào bể phản ứng phản nitrate hóa có kích thước 50 feet x 4 feet x 3 feet. Phản ứng phản nitrate hóa được kiểm soát dòng chảy sao cho thời gian tồn lưu kéo dài khoảng 1 ngày đủ để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Tỷ lệ phản ứng nitrate hóa diễn ra với tốc độ khoảng 3 mg/L/ngày. Nồng độ nitrate gia tăng cùng với sự gia tăng tỷ lệ cho ăn, với tỷ lệ tích lũy khoảng 25 g/kg thức ăn. Trước khi phản ứng phản nitrate hóa diễn ra, nitrate tích lũy khoảng 600-700 mg/L sau 6-7 tháng nuôi. Lượng nitrogen trong hệ thống này sẽ phân phối theo các con đường: khoảng 45% nitrogen cung cấp từ thức ăn chuyển thành nitrate, 24% tích lũy trong cá rô phi khi thu hoạch, và 31% trong bùn. Cần bón vôi Ca(OH)2 với liều lượng 1-2 kg/ngày để bù đắp sự tiêu hao độ kiềm do quá trình nitrate hóa và duy trì pH khoảng 7.5.
Tỷ lệ cho ăn ổn định hàng ngày khoảng 175-200 g/m3 (1750-2000 kg/ha) được ghi nhận. Năng suất cao nhất đạt khoảng 15 kg/m3 khi thả cá với mật độ 20-25 con/m3. Duy trì hàm lượng chất rắn lơ lửng trong hệ thống nuôi từ 300-500 mg/L, tương ứng với 25-50 ml/L khi đo bằng phương pháp lắng sử dụng bình Imhoff.
Nhu cầu năng lượng cần thiết cho sản xuất 1 kg cá là 3.5-4 kWh. Hiệu quả sử dụng nước rất cao, chỉ tiêu tốn khoảng 100 L/kg cá. Cần cung cấp nước khoảng 0.2-0.4% thể tích của bể nuôi để bù đắp lượng nước mất đi do bốc hơi.
14. Những khó khăn
Chất rắn lơ lửng là yếu tố quan trọng nhất trong hệ thống biofloc. Quản lý hàm lượng chất rắn lơ lửng phụ thuộc vào cấu trúc của từng hệ thống nuôi. Hàm lượng chất rắn lỏ lửng quá cao có thể làm giảm năng suất của hệ thống do chúng có thể làm ảnh hưởng đến mang của tôm cá. Chát rắn cũng làm gia tăng nhu cầu năng lượng để duy trì trạng thái lơ lửng của nó và làm gia tăng nhu cầu oxy cho hô hấp trong nước. Hàm lượng chất rắn quá cao cũng làm cho thời gian đáp ứng nhu cầu oxy cho hệ thống rút ngắn, thường là dưới 1 giờ. Có nghĩa là chỉ cần ngưng sụt khí trong vòng 1 giờ là có thể phá hủy hoàn toàn hệ thống nuôi. Trong một vài trường hợp, sự phát triển quá mức của vi khuẩn dạng sợi trong biofloc làm cho các hạt biofloc khó lắng và gây khó khăn cho việc kiểm soát hàm lượng chất rắn trong hệ thống nuôi. Vi khuẩn dạng sợi cũng có thể ảnh hưởng đến mang và gây chết tôm cá.
Hệ sinh thái vi sinh vật trong các hạt biofloc chỉ mới được biết ở mức độ cơ bản. Đặc biệt là vai trò của biofloc trong việc ức chế hoặc kích thích sự phát triển của mầm bệnh vi khuẩn, đặc biệt là nhóm vi khuẩn Vibrio cần được nghiên cứu thêm. Vi khuẩn Vibrio sẽ tích lũy trong hệ thống nuôi tôm dùng công nghệ biofloc, chúng có thể bị ức chế hoặc kích thích phát triển để gây bệnh. Quá trình kích thích hoặc ức chế vi khuẩn này trong hệ thống biofloc có liên quan đến quản lý nồng độ chất rắn cao hay thấp trong hệ thống.
Trong hầu hết hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn, dinh dưỡng và khoáng chất (đặc biệt là kim loại) sẽ tích lũy trong nước của hệ thống nuôi thâm canh sử dụng công nghệ biofloc. Trong hệ thống nuôi tôm raceway có tỷ lệ thay nước thấp, hàm nitrate tích lũy có thể lên đến hàng trăm mg/L và làm giảm sự tiêu thụ thức ăn của tôm. Ngay cả việc bổ sung hệ thống phản nitrate hóa được khuyến cáo. Trong các hệ thống nuôi nước mặn, duy trì hàm lượng nitrate khoảng 50 mg/L là cách hiệu quả để giảm thấp nhất sự sản sinh ra chất độc hydrogen sulfide (H2S).
Mặc dù những nghiên cứu cơ bản về hệ thống biofloc đã được tiến hành từ đầu những năm 1990 và ứng dụng vào qui mô thương mại khoảng đầu năm 2000, nhưng những vấn đề quan trọng trong chức năng của hệ thống biofloc vẫn chưa được hiểu rõ.
Điều này có liên quan đến một thực tế là hiện tại chỉ có cá rô phi và tôm được nuôi rộng rãi trong nhiều hệ thống biofloc khác nhau được nghiên cứu và đánh giá. Vấn đề này gây khó khăn trong việc thiết lập và cấu hình một hệ thống biofloc tiêu chuẩn dùng chung cho các đối tượng nuôi khác nhau.
TRIỆU THANH TUẤN, www.aquanetviet.org
Tài liệu tham khảo: Bài viết này tham khảo rất nhiều nguồn khác nhau từ các bài viết, bài trình bày của các tác giả: Yoram Avnimelech, Jim Rakocy, Dave Brune, Jim Ebeling, Craig Browdy, John Leffler, Andrew Ray, Tzachi Samocha, Nyan Taw và John A. Hargreaves. Xin chân thành cảm ơn.
