Ảnh minh họa

Hiện nay, các nước phát triển đã ứng dụng rất thành  công hệ  thống tuần  hoàn  (RAS) trong sản xuất thâm canh trên các đối tượng cá nước ngọt và cá biển (Emmanuelle và cs., 2009, Martins và cs., 2010). Ở Việt Nam, RAS được áp dụng phổ biến trong các trại sản xuất giống tôm càng xanh (Nguyễn Thanh Phương và cs., 2003) và đang được phát triển cho các mô hình ương nuôi cá tra, cá lóc,  cá  trê  vàng (Nho và  cs., 2012; Cao Văn Thích và cs., 2014; Nguyễn Thị Hồng Nho và cs., 2018). Hoạt động của RAS dựa trên quá trình loại bỏ chất thải rắn ở hệ thống lắng, lọc và loại bỏ chất thải hòa tan ở bể lọc sinh học nhờ quá trình nitrate hóa. Quá  trình nitrate  hóa  là  quá  trình  oxy  hoá amoniac  (NH3)  thành  nitrite  (NO2-) sau đó lại được oxy hoá thành nitrate (NO3-) nhờ vi khuẩn  nitrate  hoá  tự  dưỡng  như Nitrosomonas  và  Nitrobacter. Tuy  nhiên nồng độ  nitrate trong RAS đến cuối quá trình nuôi rất cao, lên đến trên 30mg/L ở hệ thống nuôi cá trê vàng có thay nước vào cuối vụ nuôi (Nguyễn Thị HồngNho và cs., 2019) và lên đến 400-500 mg/L N-NO3ở các  RAS  nước  mặn  (Otte  và  Rosenthal, 1979; Honda và cs., 1993). Đồng thời nồng độ PO43-trong RAS cũng khá cao, trên 8 mg/L trong ương cá tra không thay nước (Nguyễn Thị Hồng Nho, 2013) và  trên 5mg/L  trong nuôi cá trê vàng có thay nước vào cuối vụ nuôi (Nguyễn Thị Hồng Nho và cs., 2019). Hàm lượng NO3-và  PO43-cao trong môi trường nước sẽ kích thích sự phát triển quá mức của tảo (hiện tượng nở hoa của tảo) trong ao và tiến trình phân hủy tảo sẽ làm cho môi trường nước bị ô nhiễm, thiếu oxy cung cấp cho hoạt động hô hấp trong thủy vực; nếu nước thải chứa hàm lượng NO3-và PO43- cao được thải trực tiếp ra kênh rạch có thể sẽ gây ô nhiễm môi trường và nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt.Thực vật thủy sinhđang là một trong những  giải  pháp  hữu  hiệu  cho  xử lý nước thải, vai trò của chúng trong xửlý nước thải đã được  nghiên  cứu trong và ngoài nước. Trương ThịNga  và cs. (2007) đã nghiên cứu sửdụng bèo tai tượng (P. stratiotes) và bèo  tai chuột (Salvinia cucullata) để xử lý nước thải từ hoạt động chăn nuôi gia súc và kết quả đạt được rất khả quan. Bèo còn có tác dụng cung cấp oxy làm cải thiện oxy hoà tan trong môi trường nước  thải,  góp  phần làm trong sạch nguồn nước. Một số loại bèo còn được dùng làm phânxanh, thức ăn cho cá, gia súc, gia cầm. Kết quả nghiên cứu của Trần Thị Lam Khoa và cs. (2013) cho thấy bèo tai tượng (P. tratiotes) có  hiệu quả xử lý tốt nhất và ổn định thông qua sự hấp thu đáng kể làm lượng đạm TAN, NO3-, và TN trong  nước  thải.  Đồng  thời,  Nguyễn  Thị Hồng Nho và cs. (2021) đã nghiên cứu  sửdụng các loài thực vật xửlý chất thải trong RAS nuôi cá trê vàng, kết quả cũng cho thấy bèo tai tượng (P. tratiotes) có khảnăng xử lý hiệu quả NO3-và PO43-.Do vậy, nghiên cứu này nhằm mục tiêu tính toán diện tích bèo tai tượng có khả năng xử lý tốt NO3-và PO43-trong  RAS  dựa trên lượng  chất  thải của cá trê vàng trong suốt quá trình nuôi (có 4 cỡ cá trong RAS ởmọi thời điểm nuôi), từ đó làm cơ sở cho việc thiết kế và vận hành RAS kết hợp nuôi và xử lý chất thải cho cá trê vàng.

Mô tả hệ thống tuần hoàn thí nghiệm diện tích bèo tai tượng cần thiết được tính toán cho mô hình RAS nuôi cá trê vàng quy  mô  nông  hộgồm4  bểnuôi  (1  m3/bể) được nối với bểlắng (500 L), bểchứa (300 L) và bểlọc sinh học (1 m3). Hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê vàng vận hành liên tục, tại một  thời điểm  bất  kỳtrong  hệthống  nuôi luôn có 04 lứa cá có kích cỡkhác nhau; khi thu hoạch lứa cá lớn nhất, cũng là thời điểm.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định diện tích bèo tai tượng (Pistia stratiotes) có khả năng xử lý nước thải trong hệ thống tuần hoàn (RAS) dựa trên tổng lượng chất thải của cá trê vàng (Clarias macrocephalus) nuôi ở các giai đoạn khác nhau. Số liệu tính toán dựa trên kết quả của 02 thí nghiệm bao gồm sự cân bằng vật chất dinh dưỡng trong RAS nuôi thương phẩm cá trê vàng và hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh trong hệ thống nuôi cá trê vàng thâm canh. Bèo tai tượng thể hiện tốt chức năng xử lý nước thải từhệthống nuôi. Trong 10 ngày đầu của thí nghiệm, tỉ lệ về hàm lượng các chất COD, TAN, N-NO3-, P-PO43-, TN và TP từ bể bèo tai tượng đi ra giảm tương ứng là 34,28; 40,70; 46,70; 24,56; 39,92 và 9,16% so với hàm lượng các chất trong nước đầu vào từ bể lọc sinh học. Trên cơ sởcân bằng vật chất dinh dưỡng, lượng chất thải hàng ngày từ4 m3 thể tích bể nuôi cá trê vàng với mật độ1.000 con/m3chứa 17,51mg/L COD, 1,22 mg/L TAN, 16,40 mg/L N-NO3-, 2,92 mg/L P-PO43-, 28,55 mg/ TN và 17,32 mg/L TP. Như vậy, để đảm bảo chất lượng nước thải từ 4 m3bể nuôi cá trê vàng trong RAS theo các quy chuẩn nước thải của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì diện tích bèo tai tượng cần thiết là trong khoảng 1-2,30 m2.

dtphong