TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
Tên luận án: Cơ sở khoa học của các biện pháp xử lý chất thải nuôi cá trê vàng, Clarias macrocephalus Günther, 1864, trong hệ thống tuần hoàn
Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản Mã số: 62620301
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Thị Hồng Nho
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Thanh Liêm.
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ.
1. Tóm tắt nội dung luận án
Nuôi trồng thủy sản là ngành kinh tế quan trọng ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tốc độ tăng trưởng của ngành NTTS đã dẫn đến sự tích tụ nhanh chóng của thức ăn dư thừa, hợp chất chuyển hóa và độc hại dẫn đến sự xuất hiện của dịch bệnh hoặc cá chết và các vấn đề ô nhiễm môi trường. Luận án này nghiên cứu các thông số cơ sở cho việc xây dựng và vận hành mô hình nuôi cá trê vàng (Clarias macrocephalus) kết hợp thực vật thủy sinh xử lý chất thải, nhằm mục tiêu giảm sử dụng tài nguyên nước, giảm phát thải ra môi trường và nâng cao sản lượng cá trên cùng một đơn vị sản xuất thông qua việc tăng năng suất nuôi, xây dựng và phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững.
Kết quả nghiên cứu các thông số cơ sở cho việc xây dựng mô hình RAS nuôi cá trê vàng kết hợp thực vật thủy sinh xử lý chất thải cho thấy sức tải của RAS và biến động hàm lượng chất thải trong RAS tốt nhất ở mật độ 1.000 con/m3 và cho ăn 2 lần/ngày, với tăng trưởng tương đối là 2,56 %/ngày, tỉ lệ sống đạt 70-83%, năng suất 66,75-97,39kg/m3 và hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) là 1,2. Các yếu tố môi trường nước trong thí nghiệm có biến động theo thời gian nuôi và mật độ nuôi, tuy nhiên vẫn nằm trong giới hạn thích hợp cho cá nuôi. Trong tổng lượng thức ăn cung cấp, cá tích lũy 28,43% vật chất khô (DM) và 34,98% nitơ (N); chất thải dạng không hòa tan là 18,44% DM và 23,65% N; 15,55% DM và 37,29% N được thải ở dạng hòa tan. Phần còn lại được tích lũy trong sinh khối vi khuẩn và thất thoát do rò rỉ, bay hơi. Để sản xuất 1 kg cá, cần cung cấp 919,67 g DM (chứa 57,21 g N). Trong đó, cá tích lũy 258,70 g DM (chứa 20,54 g N); lượng chất thải là 660,97 g DM (chứa 36,66 g N).
Bèo tai tượng (Pistia stratiotes) xử lý tốt hầu hết các chất ô nhiễm trong nước thải nuôi cá trê vàng trong 10 ngày đầu thí nghiệm (so với bèo tấm_ Lemna minor và bèo nhật_ Limnobium laevigatum). Bèo tai tượng có khả năng làm giảm 65,83% CO2; 34,28% COD; 40,70% TAN; 46,70% N-NO3- 24,56 % P-PO43-; và 9,16% TP và làm tăng 37,68% oxy hòa tan trong nước thải so với nồng độ ban đầu. Để đảm bảo chất lượng nước thải từ 4 m3 thể tích bể 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 1,30-2,23 m2.
Luận án đã xây dựng và vận hành được mô hình nuôi cá trê vàng kết hợp bèo tai tượng xử lý chất thải với qui mô 4 m3 thể tích bể nuôi. Kết quả mô hình nuôi cho thấy cá trê vàng đạt trọng lượng 141,0-157,8 g/con, tỉ lệ sống 73,74-88,3 %, năng suất đạt 100,7-141,8 kg/m3 và FCR là 1,02-1,29 sau 120 ngày nuôi. Tăng trưởng về khối lượng (y: tính bằng gram) của cá theo ngày nuôi (x: tính theo ngày) được thể hiện bằng phương trình y = 1.2397x – 3.4465 (R² = 0.9697) với tốc độ tăng trưởng tương đối 2,05%/ngày. Khi cung cấp 1kg thức ăn (tính trên vật chất khô, chứa 52,2 g N) thì thải ra 19,78% N (chứa 10,32 g N) chất thải rắn và 40,60% N (chứa 21,19 g N) chất thải hòa tan. Bể lọc sinh học xử lý được 32,5% lượng TSS, 3,42% lượng COD, 6,49% lượng PO43- và bể bèo xử lý được 24,7% lượng TSS, 0,37% lượng COD, 17,55 % lượng NO3-, 5,34% lượng PO43-, 12,82% lượng TN của hệ thống nuôi. Lượng nước sử dụng để sản xuất 1 kg cá trê vàng trong RAS là 0,2 m3 nước.
2. Những kết quả mới của luận án:
Kết quả nghiên cứu của luận án đã xây dựng và vận hành được quy trình nuôi cá trê vàng trong RAS kết hợp với hệ thống bèo tai tượng xử lý chất thải với quy mô 4 m3 thể tích bể nuôi. Cá trê vàng được nuôi trong RAS với mật độ 1.000 con/m3, cho ăn 2 lần/ngày trong thời gian 4 tháng đạt năng suất 100,7-141,8 kg/m3, tốc độ tăng trưởng tương đối 2,05%/ngày và FCR là 1,02-1,29. Diện tích bèo tai tượng kết hợp xử lý chất thải trong RAS là 2m2.
3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:
Mô hình nuôi cá trê vàng trong RAS kết hợp với hệ thống bèo tai tượng xử lý chất thải là mô hình nuôi có hiệu quả trong việc xây dựng và phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững. Mô hình này giúp người nuôi nâng cao được sản lượng cá trên cùng một đơn vị sản xuất, giảm sử dụng tài nguyên nước, giảm phát thải ra môi trường và phù hợp với tình trạng biến đổi khí hậu và xâm nhập mặn đang xảy ra ở khu vực ĐBSCL hiện nay.
Tuy nhiên cần có nghiên cứu tiếp theo trong việc xử lý lượng bùn thải từ mô hình RAS nuôi cá trê vàng. Đề xuất nghiên cứu sử dụng bùn thải trong RAS nuôi cá trê vàng và sinh khối bèo tai tượng trong hệ thống xử lý nước thải để làm phân bón (dạng phân hữu cơ ủ compost) cho rau xanh nhằm tái sử dụng nitơ và phosphor và giảm lượng chất thải ra môi trường.
