Xin nói trước, trước đây tôi từng làm RAS bằng container chứa giá thể di động MBBR, nhưng phương án này thất bại. Nó dựa trên quy trình nitrate hoá biến NH4 thành NO2 và NO2 thành NO3 không độc, với hai con vi khuẩn nitrosomonas/nitrobacter. Mô hình này thất bại là do quy trình này đã được áp dụng đại trà cho xử lý nước thải sinh hoạt, xử lý nước thải cá nước ngọt, nó không thích hợp cho môi trường nước biển, nước lợ có pH cao. Khi pH cao, nitrobacter không phát triển, trong khi nitrosomonas phát triển mạnh, dẫn tới sản phẩm phụ NO2 ứ đọng và gây độc.

Lần này tôi nghiên cứu quy trình RAS trên cơ sở bộ lọc sinh học bằng rong biển. Đây là chỉ mới là dự định sẽ ứng dụng vào vụ tôm lần này. Các bạn đã từng gọi hỏi mình về RAS, có thể tham khảo ở đây và chúng ta cùng thảo luận, nghiên cứu hoàn thiện quy trình. Bạn nào có khả năng đọc tài liệu khoa học bằng tiếng anh, cứ liên hệ, mình sẽ up danh mục các nghiên cứu khoa học nước ngoài lên google drive.

Giải thích một số khái niệm:

RAS: recirculation aquaculture system - hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn nước.

MBBR: moving bed bioreactor - giá thể di động, là vật mang để vi khuẩn bám vào, một m³ MBBR thường có 500-1000 m2 bề mặt. Vì khuẩn nitrate hoá thường bám đáy, nên sử dụng 1 m³ MBBR sẽ tương đương với 1 ao xử lý có diện tích đáy 500-1000 m2.

IMTA: integrated multi-trophic aquaculture systems – Hệ thống nuôi ghép tích hợp.

Gracilaria: rong câu chỉ vàng, loại rong giá trị cao thường được trồng ven biển miền trung. Vì sao rong câu không thích hợp cho hệ thống RAS? Rong câu khá đỏng đảnh, phát triển chậm, trong tự nhiên nó thường bị rong xà lách ăn hiếp bằng cảm nhiễm đối kháng - allelopathy. Nó chỉ mọc ở độ mặn cao, mức hấp thu nitơ thấp. Mức tăng sinh khối của rong câu chỉ khoảng 2 tấn khô/ha/năm.

Allelopathy: hành vi cảm nhiễm đối kháng. Từ này là một khái niệm khoa học mới, ít được nói tới trong sách vở sinh học của Việt nam, dịch tạm như thế nhưng chưa ổn lắm. Có 2 loại hành vi này: positive allelopathy - cảm nhiễm đối kháng dương tính, VD nông dân bỏ kiến vàng lên cây ăn trái thì thu hoạch được nhiều hơn, trái ngọt hơn. Đó là do cây cảm nhiễm tiết ra chất nhựa ngọt, nuôi sống kiến, ngược lại kiến sẽ bảo vệ cây chống lại côn trùng sâu bệnh. Negative allelopathy - cảm nhiễm đối kháng âm tính, tảo lam tiết ra chất độc để triệt hạ các loài tảo khuê, tảo lục, độc chiếm nguồn thức ăn.

Phân tích SWOT của mô hình RAS bằng rong xà lách biển

S – Strength – thế mạnh:

Ulva Lactuca: rong xà lách biển, ở Nhật người ta làm thành món ăn aonori, là loài rong lục, thích nghi tốt với mọi độ mặn, sinh trưởng nhanh nhất trong các loài rong. Mức tăng sinh khối của rong xà lách tương đương với loài vi tảo: 50 – 100 tấn khô/ha/năm tương đương 500-1.000 tấn tươi/ha/năm. Khả năng lọc NH4: 5 g NH4/m²/ngày đối với hệ thống không đầu tư bơm quạt mạnh, tuần hoàn thay nước trong 4 ngày, 20 g NH4/m²/ngày đối với hệ thống được đầu tư bơm, quạt mạnh, tuần hoàn thay nước trong 1 ngày (để đạt mức phân giải nitơ này, ngoài bơm quạt mạnh, còn cần phải nghiên cứu cách cung cấp không khí có 5% CO2 cho rong quang hợp tạo hydratecarbon). Với mức phân giải nitơ cực kỳ mạnh mẽ, sinh khối khô của rong xà lách chứa 30% đạm và 67% polysaccharide dạng xơ không tiêu hoá, 3% lipid cùng nhiều vitamin và các hoạt chất sinh học làm dược liệu quý. Với mức dinh dưỡng như thế, rong này, tuy không thể cạnh tranh với thức ăn viên của tôm có hàm lượng đạm cao hơn, nhưng hoàn toàn có thể làm rau cho người nếu chế biến tốt, sạch, hoặc làm thức ăn gia súc, gia cầm, hoặc làm nguồn đầu vào cho xăng sinh học bioethanol.

Mô hình này dựa trên nền tảng của ao tôm biofloc, có mật độ 300 con/m² có khả năng tự làm sạch trong 50 ngày đầu vụ, những ngày giữa và cuối vụ lượng NH4 quá tải sẽ được đưa sang ao rong biển xử lý và tuần hoàn trở lại.

Dự kiến khi tôm 50 ngày, đạt khối lượng 100 con/kg, 2 ao 2800 m2 – 800.000 post – lượng thức ăn 240 kg/ngày, lượng đạm 80 kg/ngày, lượng NH4 phát sinh nếu ko có biofloc : 20 kg/ngày, lượng xi phông : 15 kg NH4/ngày, lượng mật rỉ : 80 kg/ngày, lượng NH4 do vi sinh biofloc xử lý 5 kg NH4/ngày. Ở mức này, hệ biofloc đã làm việc ở mức maximum. Nếu nước được đưa sang ao nhỏ 400 m² nuôi rong, thì lượng NH4, hàng ngày được xử lý là 2-10 kg NH4/ngày. Số lượng nước xi phông sẽ dùng cho nuôi rong mà không phát thải ra môi trường.

Ao tuần hoàn nuôi rong hoàn toàn có thể sử dụng phân vô cơ clorua amôn NH4Cl và phân phosphate, để nuôi rong, trong thời gian ao nuôi biofloc còn sạch chưa phát thải.

Rong xà lách dễ trồng, sinh sản mạnh, sinh khối thu hoạch hàng ngày là 0.2 kg/m², 80 kg tươi cho ao 400 m², có thể thu hoạch mỗi ngày khi ao đang xử lý hết công suất, hoặc khi ít phát thải thì thu hoạch 3 hoặc 7 ngày một lần.

W – weakness – Yếu điểm:

Phải đầu tư thêm ao tuần hoàn 20% diện tích ao nuôi.

Đầu ra cho rong xà lách hoàn toàn chưa có, phải gây dựng thị trường, tạo thói quen tiêu dùng cho thị trường từ đầu.

Giống rong xà lách không phổ biến tại Việt nam. Đang định ngày mai liên hệ với anh em ở viện 3 Nha trang nhờ tìm giống giúp. Nếu không có thì phải sai thằng con trai đang làm kỹ sư IT bên Mỹ tìm mua gửi về.

Chi Ulva có nhiều loài U. linza, U. rigida, U. capensis, and U. lactuca… Chưa có nhiều nghiên cứu xem loài nào phù hợp nhất cho RAS vùng nhiệt đới.

O – opportunities – Cơ hội:

Đây là một hướng đi bền vững để giải quyết cả 2 vấn đề: môi trường ao nuôi và phát thải ao nuôi ra môi trường.

Có thể dùng rong xà lách để gầy dựng thương hiệu tôm hữu cơ.

Có thêm thu nhập phụ bán rong xà lách từ việc xử lý môi trường

T – Threats – Nguy cơ:

Rong xà lách có thễ bị nhiễm một loại bệnh gọi là thâm kim, không có thuốc trị.

Rong xà lách bị các loài phiêu sinh vật, côn trùng nhỏ ăn lá.

Ở một số vùng trên thế giới, khi xuất hiện những dòng nước phú dưỡng ô nhiễm hữu cơ, thì rong xà lách phát triển quá mạnh thành “thủy triều xanh”, sinh khối rong xà lách dạt vào bờ gây ô nhiễm bờ biển.

_____________________________

Còn một yếu tố cuối cùng vừa là điểm yếu vừa là điểm mạnh của rong xà lách. Allelopathy – Hành vi cảm nhiễm đối kháng – sẽ tiết ra các chất tiêu diệt các phiêu sinh vật, giữ cho cột nước trong, ánh sáng có thể rọi xuống rong. Nó có thể tương thích với hệ vi sinh biofloc hay không, cái đó phải thực nghiệm trả lời.

Bảo Cần Giờ - 0931560170 © 4/3/2018

Nhấn vào đây để xem các kinh nghiệm nuôi tôm của ông Bảo Cần Giờ

A suggestion for RAS using lettuce seaweed – Ulva Lactuca.

SWOT analysis of RAS using lettuce seaweed.

S – Strength:

Ulva Lactuca - Lettuce seaweed is used for food, in japan, there is aonori – a dish made from lettuce seaweed. This is a seaweed in the class of Chlorophyta. It well adapts in brackish or seawater. The biomass aggregation of Ulva Lactuca is same as the microalgae : 50-100 tons of dry biomass/ha/year, equivalent to 500-1,000 tons of fresh biomass/ha/year.

A separated pond is used to grow Ulva Lactuca. We can use inorganic fertilizer such as ammonium chloride, phosphates to grow Ulva Lactuca, when the shrimp pond is still in the first period without waste emission. Ulva Lactuca is very easy to grow up, the biomass growth daily is 0.2 kg/m². We can harvest daily 160 kg fresh seaweed in a 800 m² pond when it run with full capacity.

Ammonium uptake capability:

- 5 g/m²/day in a system which doesn’t have much paddlewheel aerators, pumps, recirculating whole volume (residence time) in 4 days.

- 20 g/m²/day in a system well equipped with strong paddlewheel aerators, pumps, recirculating whole volume (residence time) daily. To reach this uptake, we also have to prepare air supply system with 5% CO2 to push the seaweed photosynthesis for carbohydrate biomass growth.

With such extremely strong capability of ammonium uptake, the dry seaweed biomass contains 30% of protein, 67% of polysaccharide in the non-digestable form, 3% of lipid and lots of precious, necessary minerals, vitamins, and other bioactive substances which can be extracted for medicinal purpose.

With such nutritious content, even though Ulva Lactuca can not be used as alternative shrimp feed due to its protein content is lower than feed, but for human food, if it is hygienically processed, that’s a precious vegetable for human. It can be feed for swine, cattle, poultry, … Also that is a good feed stock for bioethanol.

W – weakness:

We have to spare a separated pond to grow Ulva Lactuca.
The market for Ulva Lactuca is none, we have to introduce, develop the consuming market of this product from the beginning.

In Vietnam the Ulva Lactuca is unknown to almost everyone including the scientific community. I intend to make a small expedition along the coast to search for wild Ulva Lactuca.

Ulva genera has dozens of species, U. linza, U. rigida, U. capensis, and U. lactuca, … There is no research to find out which one is best suitable for tropical aquaculture.

O – opportunities:

This is a sustainable way to solve both problems, the shrimp pond environment, and the shrimp pond emission.

We can use this lettuce seaweed to advertise for the organic shrimp brand name.

There is additional income from Ulva Lactuca.

T – Threats:

Ulva has a kind of perforation disease caused by epiphytic organism and grazer species.

In some eutrophication water stream in the world, this seaweed becomes invasive species with its green tide, their biomass is washed onto the coast and pollutes the environment.

--------------------------------

Last thing which could be strong point or weak point of Ulva Lactuca. Its allelopathy will excrete the enzymes which will eliminate other phytoplankton, to keep the transparent water column, so that the seaweed could harvest the sunlight. It could be compatible with the shrimp pond biofloc system or not? Let the experiment answer.

-----------oOo----------------

This RAS system will be developed based on my 2800 m² biofloc shrimp ponds system, stocking of 800.000 PL. My biofloc ponds could be self-cleaned in the first 50 days. Later then when the biofloc system becomes overload with the ammonium from the shimp waste, the water will be pumped to seaweed pond of 800 m2. After the seaweed filters all the ammonium for its biomass growth, the water is reciculated to the shrimp pond.
Some preliminary data :
Shrimp stocking of 800.000 pcs
When the shrimps are 50-60 days old,
The shrimp biomass is 100 pcs/kg
Daily feed : 240 kgs/day
Input protein : 80 kgs/day
Ammonium incurrence : 20 kgs/day
Ammonium processed by biofloc 10 kgs/day
Ammonium emission from middle pond bottom hole : 10 kgs/day
Molasse input to biofloc pond : 80 kgs/day

-----------------------------------------------------
If water is pumped from shrimp pond to the seaweed pond and recirculated, 
The ammonium processed by seaweed : 10-15 kgs/day
Zero emission
Daily harvest of lettuce seaweed – Ulva Lactuca : 160 kgs/day

Bao - Can Gio - from Vietnam - 21st March 2018