Sử dụng ozone trong nghề nuôi tôm biển

Sử dụng Ozone trong nghề nuôi tôm biển Thạc sĩ Trần Công Bình Khoa Thuỷ Sản, ðại Học Cần Thơ Thạc sĩ ðinh Mạnh Tiến Khoa Công Nghệ, ðại Học Cần Thơ I. Giới thiệu Ozone (O3) là chất oxy hoá mạnh và thường ñược sử dụng rộng rải ñể xử lý nước uống. Ozone là chất khí không bền và nhanh chóng phân huỷ thành oxy. Trong tự nhiên, Ozone ñược tạo thành một lớp dày bao phủ trên bầu khí quyển, bảo vệ trái ñất tránh những tác ñộng của những tia có hại từ vũ trụ. Ozone cũng ñược tạo thành trong không khí khi sấm sét xảy ra. Trong công nghiệp, Ozone ñược tạo thành thường bằng cách phóng ñiện trong không khí thường hay từ oxy nguyên chất. Sử dụng oxy nguyên chất thì hiệu suất tạo thành Ozone sẽ lớn hơn. Khi ñưa Ozone vào nước, phản ứng hoá học của Ozone với thành phần trong nước sẽ xảy ra tức thời. Khả năng oxy hoá của Ozone cao hơn trong nước có ñộ pH cao (như nước biển chẳng hạn) và oxy hoá nitric (NO 2 - ) nhanh hơn nhiều so với amôn (NH 4 + ). Việc sử dụng Ozone trong bể nuôi thuỷ sản sẽ làm giảm ñộ ñục và ñộ ô nhiễm của nước (giảm COD và BOD). ða số những nghiên cứu về tính khử trùng của Ozone ñược thực hiện trong nước ngọt. Nhờ khả năng oxy hoá cực mạnh, Ozone phá vỡ màng tế bào và phá huỷ các enzyme của vi sinh vật nên là một chất khử trùng rất tốt. Khả năng khử trùng của Ozone rất rộng gồm vi khuẩn, vi-rút, nấm mốc, men và các bào tử của chúng. Tốc ñộ sát khuẩn của Ozone cao gấp 3100 lần so với Chlorine mà không ñể lại tồn lưu hoá chất ñộc hại cho môi trường. Với hàm lượng Ozone hoạt ñộng trong nước khoảng 0,1 – 1 ppm trong khoảng thời gian 1-2 phút ñủ sức tiêu diệt ñến 99% số vi khuẩn trong nước. Ozone cũng rất ñộc với tôm cá nhưng cũng bị phân huỷ nhanh chóng trong khoảng 10-20 phút. Ozone cũng oxy hoá hiệu quả các chất vô cơ, các kim loại nặng trong nước như Sắt và Mangan. ðặc biệt Ozone phá vỡ dễ dàng các phân từ mạch vòng trong thuốc trừ sâu nên rất hiệu quả trong việc khử truốc trừ sâu trong nước, trên rau quả. Sử dụng Ozone trong môi trường nước biển có thể tạo ra một số hợp chất tương ñối bền gốc Brôm như Bromine, Bromate hay axit hypobromous. Các chất này có tính ñộc ñối với ñộng vật thuỷ sinh, tuy nhiên ñộ ñộc của chúng ñối với tôm cá chưa ñược xác ñịnh hay nghiên cứu chính xác. Tuy nhiên, nghiên cứu gần ñây cho thấy, khả năng tạo ra Bromate ñộc trong các hệ thống nuôi thuỷ sản nước lợ thâm canh thấp hơn 0,025 ppm và mức này chưa thấy gây ñộc ñối với thuỷ sản nuôi (Tango và Gagnon, 2003). Ozone cũng thường ñược dùng ñể khử ñộc nước biển bị hiện tượng “hồng triều” (triều ñỏ) do sự phát triển quá mức của các loài tảo ñộc trong nước biển. Các loài tảo ñộc này tiết chất ñộc vào trong nước biển có thể chết toàn bộ các loài tôm cá và ñộng ñộng thuỷ sinh trên vùng biển bị ảnh hưởng của hồng triều. II. Sử dụng Ozone trong nghề nuôi tôm biển Ozone có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong nghề nuôi tôm biển như trong ương nuôi ấu trùng (sản xuất giống), nuôi vỗ tôm mẹ, thuần dưỡng tôm giống và nuôi tôm thịt. 1. Sản xuất tôm giống Lợi ích của Ozone trong sản xuất giống tôm biển ở khâu xử lý nước và khử trùng trại giống. Ozone hoàn toàn có thể thay thế Chlorine trong xử lý nước (Thạch Thanh và ctv, 2003) trước khi thả ương ấu trùng. Tuy nhiên, nước phải qua quá trình lắng lọc kỹ trước khi xử lý Ozone. Quá trình này có thể mất nhiều thời gian nếu nguồn nước ban ñầu có ñộ ñục cao. Một giải pháp cải tiến hơn là sử dụng kết hợp Chlorine (liều nhẹ 5-15ppm) với Ozone. Chlorine làm nước lắng nhanh hơn quá trình lắng tự nhiên giúp rút ngắn quá trình xử lý nước bằng Ozone, giai ñoạn ñầu Ozone tác dụng mạnh với Chlorine (ñối với bể 6m 3 sau 4 giờ hết Chlorine), giai ñoạn 2 tích luỹ ñủ nồng ñộ sẽ khử trùng. Sau khi xử lý nước bằng ozone xong ñể nửa giờ cho ozone phân huỷ thành oxy mới thả giống, nếu chưa dùng nước ngay ta phải xử lý ñịnh kỳ 8 giờ/lần, mỗi lần hai tiếng ñể chống vi khuẩn phát triển trở lại do mặt nước tiếp xúc với không khí. Ozone còn ứng dụng xử lý nước bể ñang ương ương ấu trùng bằng cách 1) kết hợp Ozone với bộ tách ñạm trong hệ thống tuần hoàn và 2) xử lý ñịnh kỳ 1-2 ngày/lần trực tiếp vào bể ương ấu trùng. Mục ñích duy trì chất lượng nước nhờ khả năng oxy hoá các chất thải của tôm và thức ăn dư thừa trong bể ương ñồng thời hạn chế sự phát triển của mầm bệnh. Thức tế thử nghiệm tại ðại học Cần Thơ cho thấy các chỉ tiêu chất lượng nước ñược cải thiện rõ rệt. Ấu trùng tôm biến thái, chuyển giai ñoạn ñồng loạt hơn. Sử dụng Ozone trong bể ương tôm có thể thay thế các hoá chất và kháng sinh ngừa bệnh góp phần hạn chế sử dụng hoá chất ñộc hại và nâng cao chất lượng tôm giống. Ngoài việc khử trùng nước, Ozone cũng ñược dùng ñể khử trùng không khí trong trại giúp hạn chế lây lan vi khuẩn gây bệnh trong không khí trên bề mặt bể ương nuôi. 2. Nuôi vỗ tôm mẹ Ứng dụng Ozone trong nuôi vỗ tôm mẹ ñến nay vẫn chưa ñược phổ biến. Nhận thấy những lợi ích của Ozone như ñã nói, nhiều trại sản xuất giống ñã bắt ñầu thử sử dụng Ozone. Các quan sát tại Trại sản xuất tôm giống thực nghiệm của Khoa Thuỷ Sản ðại học Cần Thơ bước ñầu cho thấy khi sục khí Ozone ñịnh kỳ vào bể nuôi vỗ sẽ ngăn ngừa rất hữu hiệu một số bệnh thường thấy trên tôm bố mẹ như ký sinh trùng, mòn ñuôi, hoại tử, ñen mang so với sử dụng hoá chất (formaline, Malachite green, ). Tôm mẹ nuôi vỗ có xử lý Ozone có biểu hiện bên ngoài rất tốt so với tôm nuôi vỗ thông thường. Một số trại nuôi tôm khác cũng có nhận xét tương tự. Tuy nhiên, ñây chỉ là những nhận xét cảm quan ban ñầu, các số liệu khoa học về vấn ñề này hiện còn rất thiếu và ñòi hỏi phải ñược nghiên cứu một cách hoàn chỉnh. 3. Nuôi tôm thịt ðến nay, việc sử dụng Ozone trong nuôi tôm thịt vẫn còn vài hạn chế cơ bản. Do giá thành máy cao, việc ứng dụng Ozone chỉ có thể thực hiện trong hình thức nuôi tôm công nghiệp. Tuy nhiện, cho ñến nay, vẫn chưa có cứ liệu khoa học ñầy ñủ cho việc ứng dụng Ozone trong hệ thống nuôi tôm thâm canh. Một vài yêu tố rất quan trọng cho việc ứng dụng Ozone cần phải xác ñịnh là liều lượng Ozone sử dụng thích hợp trong khoảng thời gian hợp lý tại những vị trí cần thiết trong ao nuôi công nghiệp. Một số thử nghiệm ban ñầu tại Thái Lan cho thấy khi sục Ozone vào ao nuôi tôm biển ở mức 0,1-2 ppm trong khoảng thời gian 18 giờ/ngày, sẽ làm giảm tổng số vi khuẩn, NO 2 - và NO 3 - trong nước ao. Tăng trọng của tôm nuôi tỉ lệ thuận với liều lượng Ozone sục vào ao. Tuy nhiên, số liệu chi tiết chưa ñược mô tả. (Tirawanichakul và ctv, 1999) III. Giới thiệu một số giải pháp kỹ thuật ứng dụng Ozone trong nuôi tôm biển. 1. Bộ tách ñạm: Hay còn gọi là bộ tách bọt, chúng rất hiệu quả trong việc tách hoạt ñộng bề mặt, các chất hữu cơ hoà tan và các hạt lơ lững ñược tạo ra trong nước bể nuôi ñặc biệt là trong các bể nuôi mật ñộ cao. Thiết bị này có thể sử dụng ñộc lập hay có thể kết hợp với lọc sinh học. Việc tách bọt hiệu quả cao ñời hỏi tỉ lệ khí/nước cao và thời gian tiếp xúc giữa khí và nước càng lâu càng tốt. Kích thước bọt khí là yếu tố rất quan trọng. Bọt khí càng nhỏ thì quả tách bọtt càng cao. Kích thước bọt khí lý tưởng nhất là 0,5 – 0, 8 mm ñường kính. Có nhiều phương pháp khác nhau ñể tạo bọt nhỏ như thế, phổ biến nhất là dùng máy khuấy trộn do tính hiệu quả cao của nó. Khi ñưa Ozone vào hệ thống tách ñạm thay vì không khí thường, tác dụng tách bọt sẽ tăng lên. Ngoài tác dụng tách bọt ñã nêu, Ozone còn giúp oxy hoá các chất hữu cơ thanhf các dạng dẽ hoà tan hơn và bị cuốn theo bọt ra ngoài. Hơn nữa Ozone còn tiêu diệt vi khuẩn trong nước và loại thải chúng ra ngoài dưới dạng bọt nên sẽ làm cho nước vừa sạch hơn vừa an toàn hơn cho tôm nuôi. Khi kết hợp với lọc sinh học, bộ tách ñạm có Ozone thường ñược dùng ñể lọc nước trước khi chảy vào lọc sinh thì hiệu quả hoạt ñộng của lọc sinh học sẽ cao hơn. Tuy nhiên cần phải chú ý ñến hàm lượng Ozone trong nước từ bộ tách ñạm vi nếu hàm lượng này cao có thể làm chết vi khuẩn trong lọc (vi khuẩn nitrate hoá. 2. Xử lý nước cho trại tôm giống Ozone là chất rất hiệu quả trong việc xử lý nước trước khi sử dụng cho ương nuôi tôm giống. Ưu ñiểm của phương pháp xử lý nước bằng Ozone là nhanh, gọn và không phải trung hoà bằng hoá chất ñộc hai cho tôm con như ñối với phương pháp xử lý bằng Chlorine hay thuốc tím (KMnO 4 ). Tuy nhiên, khâu lắng trong nước trước khi xử lý Ozone có thể mất nhiều thời gian. Biên pháp kết hợp là dùng Chlorine liều thấp (5-15 ppm) ñể làm lắng nước (khoảng 24 giờ) sau ñó bơm qua lọc vào bể chứa và tiếp hành xử lý Ozone. Xử lý nước bằng Ozone trong bể chứa có thể dùng bơm khuấy trộn khí Ozone vào nước thành bọt thật nhuyễn (khoảng 0,5 mm), các bọt này sẽ giúp khuyếch tán Ozone vào nước với hiệu suất rất cao so với phương pháp sục Ozone vào bể bằng ñá bọt. Với phương pháp dùng máy trộn này, có thể xử lý hoàn toàn một bể 4 m 3 nước trong 2 giờ với máy Ozne công suất 4 g/giờ. Nước sau khi xử lý bằng Ozone xong sau khoảng 30 phút là có thể dùng ngay. Một tiện lợi khác của Ozone là xử lý lại nước ñã xử lý nhưng ñể lâu không sử dụng. Nước ñã xử lý mà không sử dụng sau khoảng 1 tuần thì không thể dùng cho ương tôm một cách an toàn do quần thể vi khuẩn ñã phát triển trở lại trong nước. Do vậy phải xử lý lại, với Ozone việc xử lý này rất ñơn giản, chỉ cần dùng bơm khuấy trộn Ozone vào nước khoảng 30 phút cho bể 4 m3 với máy 4 g/giờ là có thể dùng nước ñược ngay. 3. Xử lý nước ao nuôi tôm thịt Xử lý nước trong ao nuôi tôm thịt có thể tiến hành một cách có hiệu quả bằng cách ñưa khí Ozone vào dường hút khí của máy thổi Ventury dùng trong ao tôm (còn gọi là máy Oxy nhủi hay máy hoả tiển) hay dùng hệ thống supercharge (ít phổ biến hơn). Nguyên tắc chung là phải tạo bọt khí Ozone càng nhỏ càng tốt ñể tăng hiệu quả tiếp xúc và lơ lững trong nước. Một máy Ozone 4 g/giờ ñược thiết kế ñể sục liên tục cho 2.500 m 3 nước ao nuôi tôm công nghiệp. . dụng rất lớn trong nghề nuôi tôm biển như trong ương nuôi ấu trùng (sản xuất giống), nuôi vỗ tôm mẹ, thuần dưỡng tôm giống và nuôi tôm thịt. 1. Sản xuất tôm giống Lợi ích của Ozone trong sản. vào trong nước biển có thể chết toàn bộ các loài tôm cá và ñộng ñộng thuỷ sinh trên vùng biển bị ảnh hưởng của hồng triều. II. Sử dụng Ozone trong nghề nuôi tôm biển Ozone có tiềm năng ứng dụng. chỉnh. 3. Nuôi tôm thịt ðến nay, việc sử dụng Ozone trong nuôi tôm thịt vẫn còn vài hạn chế cơ bản. Do giá thành máy cao, việc ứng dụng Ozone chỉ có thể thực hiện trong hình thức nuôi tôm công