(Đồ án hcmute) nghiên cứu khả năng xử lý chất thải từ ao nuôi tôm bằng hồ nuôi tảo cao tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ CHẤT THẢI TỪ
AO NUÔI TÔM BẰNG HỒ NUÔI TẢO CAO TẢI

GVHD: Cao Thu Thủy
SVTH: Đỗ Trọng Nhân
MSSV:15150102

SKL 0 0 6 0 2 9

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2019

do an


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
--------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ
CHẤT THẢI TỪ AO NUÔI TÔM
BẰNG HỒ NUÔI TẢO CAO TẢI
GVHD:

Th.S Cao Thu Thủy

SVTH:

Đỗ Trọng Nhân

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2019

i

do an

15150102


LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ
CHẤT THẢI TỪ AO NUÔI TÔM BẰNG HỒ NUÔI TẢO CAO TẢI ”, bên cạnh sự nỗ
lực của bản thân, vận kiến thức đã tiếp thu được trong q trình học tập, em ln nhận
được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cơ, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn các thầy cơ khoa Cơng nghệ Hố học & Thực phẩm đã giúp
đỡ, cung cấp cho em những kiến thức sâu rộng để em có nền tảng nghiên cứu về đề tài.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.S Cao Thu Thuỷ, người đã cho em cơ hội để tiếp
cận với một lĩnh vực nghiên cứu mới, tận tình hướng dẫn em nghiên cứu đề tài này.
Thơng qua nghiên cứu, em có điều kiện trao đổi với các giáo sư, làm việc với sinh viên
quốc tế đến từ Vương quốc Bỉ và các bạn sinh viên trong nước từ các trường đại học
khác. Ngoài ra, sau khi hoàn thành đề tài nghiên cứu em trang bị được một số kiến thức
về lĩnh vực nuôi cấy vi tảo và giá trị từ sinh khối vi tảo mang lại cũng như kiến thức về
vận hành hồ cao tải, giải quyết, khắc phục các sự cố trong quá trình vận hành.

Em xin gửi lời cảm ơn tập thể các anh chị tại Trung tâm giống hải sản cấp 1 Ninh
Thuận đã tạo điều kiện thuận lợi, môi trường làm việc chuyên nghiệp, hỗ trợ kịp thời
giúp đỡ em hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Do giới hạn kiến thức và khả năng lý luận của bản thân cịn nhiều thiếu sót, kính
mong sự chỉ dẫn và đóng góp của các thầy cơ giáo để khóa luận của em được hồn thiện
hơn.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 7 năm2019

Sinh viên

Đỗ Trọng Nhân

i

do an


TĨM TẮT
Hiện nay, nền cơng nghiệp ni tơm đang phát triển mạnh vùng ven biển nước ta.
Chất thải từ việc nuôi tôm (đặc biệt là bùn đáy ao) được xác định là nguồn gốc chính
gây ra sự ơ nhiễm mơi trường nước. Nghiên cứu tập trung xác định khả năng loại bỏ
chất thải ô nhiễm ô nhiễm (NH4+, NO3-, PO4-3, COD,…)từ các hồ nuôi tôm thông qua
tốc độ tăng trưởng của vi tảo Scenedesmus sp. trong hồ nuôi tảo cao tải (HRAPs). Kết
quả nghiên cứu cho thấy sau 7 ngày nuôi cấy, tốc độ tăng trưởng cực đại của tảo là 0.42
(ngày-1) cùng với hàm lượng lipit, protein tối đa là 33.33% và 18.22% (so với trọng
lượng khô). Vi tảo Scenedesmus sp. có khả năng loại bỏ trong mơi trường chất thải
NH4+, NO3-, TN, PO43- và COD lần lượt là 100%, 100%, 100%, 30.72%, 87.54% có
trong chất ơ nhiễm. Thơng qua nghiên cứu ta chứng minh rằng vi tảo Scenedesmus sp.
có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất ơ nhiễm và môi trường chất nuôi tôm thải phù hợp
với sự tăng trưởng của tảo. Nghiên cứu này có thể áp dụng với quy mô lớn hơn và cần

được xem xét, nhân rộng là phương pháp xử lí chất thải đối với ngành nuôi trồng thuỷ
sản ven bờ nước ta.

ii

do an


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên: Đỗ Trọng Nhân, là sinh viên khóa 2015 chun ngành Cơng Nghệ Mơi
Trường, mã số sinh viên: 15150102. Tôi xin cam đoan: đồ án tốt nghiệp này là cơng
trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn
của Th.S Cao Thu Thuỷ.
Các thông tin tham khảo trong đề tài này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy,
đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở
phần danh mục tài liệu tham khảo. Các kết quả nghiên cứu trong đồ án này là do chính
tơi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác.
Tôi xin được lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.
TP.Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 7 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Đỗ Trọng Nhân

iii

do an


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ...................................................................................................................i

TÓM TẮT....................................................................................................................... ii
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .........................................................................................ix
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................x
I. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................x
II. Mục tiêu của đề tài: .................................................................................................x
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................1
1.1 Tổng quan nước thải ni tơm ...............................................................................1
1.1.1 Tình hình ni tơm trên thế giới ......................................................................1
1.1.2 Tình hình ni tơm ở Việt Nam.......................................................................2
1.1.3 Tình hình ni tơm tại tỉnh Ninh Thuận ..........................................................3
1.1.4 Chất thải phát sinh từ hoạt động nuôi tôm .......................................................3
1.1.5 Tổng quan về bùn thải .....................................................................................5
1.1.6 Ảnh hưởng của bùn thải và nước thải nuôi tôm ..............................................6
1.1.7 Một số phương pháp xử lý chất thải nuôi tôm ................................................7
1.2 Tổng quan về tảo Scenedesmus sp. ......................................................................11
1.2.1 Phân loại ........................................................................................................11
1.2.2 Đặc điểm cấu tạo ...........................................................................................11
1.2.3 Sinh sản ..........................................................................................................12
1.2.4 Sự phát triển của tảo ......................................................................................12
1.2.5 Khả năng dùng CO2 .......................................................................................13
1.2.6 Khả năng tích luỹ lipit ...................................................................................14
1.2.7 Lợi ích từ thu hồi sinh khối tảo......................................................................15
iv

do an

1.3 Hồ nuôi vi tảo mật độ cao (High Rate Algal Ponds – HRAPs) ...........................17
1.3.1 Tổng quan về HRAPs ....................................................................................17
1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống HRAPs ............................18
1.3.3 Biện pháp khắc phục hạn chế đối với năng suất và quá trình quang hợp......23
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...................................................................30
2.1 Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................30
2.2 Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................................32
2.3 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................32
2.4 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................32
2.5 Phương thức tiến hành, bố trí nghiên cứu ............................................................34
2.5.1 Tổng quan thí nghiệm ....................................................................................34
2.5.2 Giai đoạn tăng sinh ........................................................................................35
2.5.3 Khống hóa bùn .............................................................................................37
2.5.4 Vận hành hồ cao tải HRAPs ..........................................................................37
2.5.5 Phân tích mẫu, thu thập và xử lý kết quả .......................................................38
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU & THẢO LUẬN .........................................39
3.1 Đánh giá hiện trạng chất thải nuôi tơm ................................................................39
3.2 Nồng độ và hiệu suất xử lí sau mơ hình HRAPs .................................................40
3.3 Cơ chế quang hợp, hơ hấp của vi tảo và biến đổi thông số môi trường nuôi ......42
3.4 Đường cong tăng trưởng, giá trị lipit, protein của tảo .........................................46
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ...........................................................................................48
Kết luận ......................................................................................................................48
Kiến nghị ....................................................................................................................48
PHỤ LỤC ......................................................................................................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................66
Tài liệu tiếng Anh.......................................................................................................66
Tài liệu tiếng Việt.......................................................................................................69
v

do an

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Khu ni tơm tập trung An Hải (Ninh Thuận) .................................................3
Hình 1.2 Nước thải ni tơm thải ra mơi trường chưa được xử lý..................................5
Hình 1.3 Sơ đồ xử lý nước thải bằng bể sinh học ...........................................................7
Hình 1.4 Sơ đồ các quá trình sinh học xảy ra trong hồ sinh học tùy tiện........................8
Hình 1.5 Sơ đồ các quá trình sinh học xảy ra trong hồ sinh học tùy tiện......................10
Hình 1.6 Sơ đồ xử lí nước thải bằng vi tảo ...................................................................10
Hình 1.7 Vi tảo Scenedesmus ........................................................................................11
Hình 1.8 Giai đoạn phát triển của tảo ............................................................................13
Hình 1.9 Nhiên liệu diesel sinh học 20% chiết xuất từ vi tảo .......................................16
Hình 1.10 Hồ ni tảo mật độ cao – HRAPs ................................................................18
Hình 1.11 Biểu bì sắc tố vi tảo trong điều kiện ánh sáng thấp và cao ..........................20
Hình 1.12 Sự phân bố của các carbon vơ cơ hịa tan theo độ pH .................................22
Hình 1.13 Sơ đồ nguyên lý cho thấy sự hấp thụ ánh sáng tăng chuyển đến trung tâm
phản ứng với kích thước giảm của anten diệp lục.ánh sáng .........................................24
Hình 1.14 Sơ đồ cho thấy tác động của việc bổ sung CO2 lên sự hấp thụ ánh sáng,
quang hợp và nồng độ sinh khối (được biểu thị bằng gradient màu xanh lá cây) ........25
Hình 1.15 Sơ đồ nguyên lý cho thấy tác động tiềm tàng của tải chất dinh dưỡng lên
quá trình quang hợp và nồng độ sinh khối ...................................................................26
Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý cho thấy ảnh hưởng của độ sâu đến sự suy giảm ánh sáng,
nồng độ sinh khối .........................................................................................................27
Hình 1.17 Sơ đồ nguyên lý cho thấy tác động của việc trộn phương dọc tăng lên kích
thước khuẩn lạc và nồng độ sinh khối ..........................................................................28
Hình 1.18 Sơ đồ cho thấy tác động của việc tăng thời gian lưu thủy lực lên nồng độ
sinh khối và suy giảm ánh sáng ....................................................................................29
Hình 2.1 Vi tảo Scenedesmus qua kính hiển vi .............................................................30
Hình 2.2 Hồ cao tải HRAPs pilot ..................................................................................30
Hình 2.3 Minh hoạ tổng quan bố trí nghiên cứu ...........................................................34

vi

do an


Hình 2.4 Quá trình tăng sinh .........................................................................................35
Hình 2.5 Mẫu bùn trước và sau khống hố .................................................................37
Hình 3.1 Nồng độ chất ô nhiễm giảm dần theo thời gian..............................................41
Hình 3.2 Hiệu suất xử lí sau 7 ngày ni ......................................................................41
Hình 3.3 Biểu đồ biển đổi tính chất vật lí mơi trường ni trong ngày ........................42
Hình 3.4 Sự biến thiên thời tiết trong ngày khu vực ni .............................................44
Hình 3.5 Đường cong tăng trưởng của tảo trong môi trường chất thải .........................46

vii

do an


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Nguồn gốc, thành phần của bùn đáy ao nuôi tôm ...........................................6
Bảng 2.1 thông số thiết kế hồ nuôi tảo cao tải quy mô Pilot .........................................30
Bảng 2.2 Thông số các chỉ tiêu nước thải nuôi tôm tại Ninh Thuận .............................31
Bảng 2.3: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải ............................33
Bảng 2.4: Phương pháp phân tích các thơng số tích lũy của tảo ...................................33
Bảng 2.5 Thành phần môi trường nuôi F/2 ...................................................................36
Bảng 3.1 Thông số các chỉ tiêu nước thải nuôi tôm tại Ninh Thuận .............................39
Bảng 3.2 So sánh kết quả với một số nghiên cứu khác .................................................42
Bảng 3.3 Kết quả giá trị tích luỹ của vi tảo ...................................................................47

viii

do an


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu
BOD

Tiếng anh

Tiếng việt

Biochemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT

Bộ Tài ngun Mơi trường

Chất thải

Hỗn hợp bùn đáy ao và nước thải

COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Dissolved Oxygen

Oxy hịa tan

HRAPs

High Rate Algal Ponds

Hồni tảo hiệu suất cao

HRT

Hydraulic retention time

Thời gian lưu nước

NH4+

Ammonium

Amoni

NO3-

Nitrate

Nitrat

PO43-

Phosphat

Photphat

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

Tổng Nitơ

TP

Tổng Photpho

TSS

Turbidity & suspendid solids

ix

do an

Tổng chất rắn lơ lửng


MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, nghề nuôi tôm Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là các tỉnh
ven biển với nhiều quy mô, công nghệ nuôi khác nhau. Nuôi tôm đem lại hiệu quả kinh
tế cho người dân, song nhiều hộ ni gặp khơng ít khó khăn do ni tơm năng suất thấp,
tơm chậm phát triển, thậm chí tơm chết hàng loạt do dịch bệnh, mơi trường nước ơ
nhiễm. Một trong các ngun nhân chính dẫn đến các vấn đề trên là do nước trong ao bị
ô nhiễm, hơn nữa nước trong ao khi được xả ra ngồi khơng được xử lý mà đổ trực tiếp
ra biển làm ô nhiễm nước biển. Điều nguy hiểm hơn là nước trong ao bị nhiễm bệnh và
nước trong ao khơng được xử lý có thể gây ra nhiễm bệnh tồn vùng. Vì thế, việc xử lý
chất thải ni tôm đang là vấn đề cần tập trung nghiên cứu. Hiện nay đã có rất nhiều
phương pháp xử lý chất thải ni tơm nhưng phương pháp nào cũng có ưu điểm đồng
thời bộc lộ một số nhược điểm như tiêu tốn năng lượng, chi phí đầu tư cao,… Phương
pháp sử dụng vi tảo là một trong các phương pháp sinh học xử lý nước thải nuôi tôm.
Xử lý nước thải bằng vi tảo cho phép hạ chi phí xử lý. Ngồi ra sinh khối tảo thu được
có những lợi ích phụ trội như có thể dùng sinh khối làm thức ăn cho gia súc, nuôi trồng
thủy sản, nguyên liệu cho diesel sinh học,... Tảo chuyển hóa năng lượng từ ánh nắng
mặt trời thành năng lượng trong sinh khối thông qua quá trình quang hợp và sử dụng
nitơ và phốt pho có nhiều trong nước thải Trong thành phần sinh khối tảo có thể chứa
tới 60% lipit trong sinh khối khơ, là nguồn để sản xuất diesel sinh học hoặc thu sinh
khối để sản xuất biogas hoặc các dạng nhiên liệu khác. Do đó có thể kết hợp việc sử
dụng vi tảo để xử lý nước thải và thu sinh khối của chúng. Hiện nay, trên thế giới đang
rất quan tâm nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm bằng vi tảo kết hợp thu sinh khối cho
nhiều mục đích khác nhau. Do thành phần, tính chất của nước thải ni tơm ở mỗi nơi
khác nhau, việc kiểm sốt điều kiện nuôi trồng cũng như tăng hiệu suất xử lý và thu sinh
khối vẫn tiếp tục được hồn thiện. Vì vậy, hướng nghiên cứu xử lý nước thải nuôi tôm
bằng vi tảo ứng với đặc điểm nước thải tỉnh Ninh Thuận (một trong các tỉnh có sản

lượng ni tơm hàng đầu cả nước) cần được tập trung nghiên cứ.
II. Mục tiêu của đề tài:
Khảo sát khả năng thích nghi, phát triển và giá trị sinh khối của vi tảo Scenedesmus
sp. trong môi trường chất thải nuôi tôm tại tỉnh Ninh Thuận.
Xác định khả năng, hiệu suất xử lý nước thải nuôi tôm bằng vi tảo biển thông qua
kết quả thực nghiệm tại mơ hình hồ cao tải HRAPS.
x

do an


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan nước thải nuôi tôm
1.1.1 Tình hình ni tơm trên thế giới
Nghề ni tơm trên thế giới xuất hiện cách đây nhiều thế kỷ, nhưng nuôi tôm hiện
đại mới chỉ bắt đầu vào những năm 1930 sau khi Motosaku Fujinaga cơng bố cơng trình
nghiên cứu về sản xuất giống nhân tạo lồi tơm he Nhật Bản. Cùng với sự phát triển của
khoa học, qui trình sản xuất tơm bột được hồn chỉnh vào năm 1964. Sự chủ động được
con giống đảm bảo chất lượng giúp cho nghề ni tơm phát triển nhanh chóng và bùng
nổ vào thập niên 90. Trên thế giới có hai khu vực nuôi tôm lớn nhất là Tây bán cầu (gồm
các nước Châu Mỹ Latinh) và Đông bán cầu (gồm các nước Nam Á và Đơng Nam Á).
Trong đó, Thái Lan là nước đứng đầu, kế đến là Indonesia, Trung Quốc, Ấn Độ,
Bangladesh, Việt Nam [1].
Các lồi tơm được ni nhiều nhất là là tôm chân trắng (Penaeus vannamei), tôm
sú (Penaeus monodon), tôm chân trắng Trung Quốc (P. chinensis). Nuôi tôm đem lại lợi
nhuận cao đã tạo nên những cơn “sốt tơm” kéo theo đó là các cơn “sốt đất” và “sốt
vàng”. Chỉ trong vòng 2 – 3 năm người dân đã chuyển gần như toàn bộ vốn đất của họ
sang ao tôm. Nhu cầu thị trường đối với tôm vẫn không ngừng tăng cao trong thời gian
qua làm cho tôm có một giá trị hấp dẫn và ngành ni tơm thâm canh có đầu ra ổn định.
Lợi nhuận hấp dẫn và giá trị xuất khẩu cao của tôm nuôi đã tác động đến chính sách

phát triển của một số nước ni tơm. Chính điều này đã làm cho nghề ni tôm được
mở rộng và giá thành sản xuất tôm cũng thấp hơn các nước cạnh tranh rất nhiều. Nghề
nuôi tôm ở các nước châu Á tuy phát triển rất mạnh, đạt được kết quả bước đầu, nhưng
đã phải sớm đối đầu với vấn đề dịch bệnh và sự suy thoái của môi trường nuôi. Thường
các vùng nuôi tôm phát triển ni nóng vội, các khu vực ni chỉ tập trung vào phát
triển diện tích ni và tăng sản lượng trong các ao nuôi mà bỏ qua việc xử lý chất thải
phát sinh trong q trình ni. Sau một thời kỳ ni có hiệu quả, mơi trường trong khu
ni dần bị suy thối dẫn đến tơm ni dễ bị mắc bệnh. Trước tình hình đó các nước đã
thực hiện đầu tư nghiên cứu tìm các giải pháp để vực lại nghề ni, trong đó chú ý vào
vấn đề quản lý và bảo vệ môi trường trong các khu nuôi tập trung. Trung Quốc phải mất
10 năm để tổ chức lại nghề nuôi, dựa trên điều kiện thực tế của từng tiểu vùng để đưa ra
mơ hình và quy trình ni thích hợp và Trung Quốc đã trở thành nước có sản lượng tôm
nuôi lớn nhất trên thế giới [2].

1

do an


1.1.2 Tình hình ni tơm ở Việt Nam
Vào thập kỷ 70, ở miền Bắc và miền Nam Việt Nam đều tồn tại hình thức ni
tơm quảng canh. Diện tích ni tôm ở đồng bằng sông Cửu Long thời kỳ này đạt khoảng
70.000 ha. Ở Miền Bắc, trước năm 1975 có khoảng 15.000 ha nuôi tôm nước lợ. Nghề
nuôi tôm Việt Nam thực sự phát triển từ sau năm 1987 và nuôi tôm thương phẩm phát
triển mạnh vào những năm đầu thập niện 90. Đến giữa thập niên 90 (1994 – 1995), phát
triển ni tơm ở Việt Nam có phần chững lại do gặp phải nạn dịch bệnh tôm. Trong các
năm 1996 – 1999, bệnh dịch có giảm nhưng vẫn tiếp tục gây thiệt hại cho người nuôi.
Trong những năm gần đây, nuôi tôm ở Việt Nam đã phát triển mạnh và trở thành ngành
kinh tế quan trọng, tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho hàng triệu người dân ven
biển và tạo nguồn thu ngoại tệ đáng kể cho đất nước thơng qua xuất khẩu. Diện tích ni

tơm đã tăng từ 250.000 ha năm 2000 lên đến 478.000 ha năm 2001 và 540.000 ha năm
2003. Năm 2002, giá trị xuất khẩu thuỷ sản đạt hơn 2 tỷ USD, trong đó xuất khẩu tơm
đơng lạnh chiếm 47%, đứng thứ 2 sau xuất khẩu dầu khí. Năm 2004, xuất khẩu thuỷ sản
đạt giá trị 2,4 tỷ USD, chiếm 8,9% tổng giá trị xuất khẩu cả nước trong đó tơm đơng
lạnh chiếm 53% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản [3].
Tuy vậy, nghề nuôi tôm ở Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách thức, ảnh
hưởng đến tính bền vững của ngành. Đó là các tác động kinh tế, xã hội, môi trường của
ngành nuôi tôm và gần đây là các vấn đề về rào cản chất lượng sản phẩm và tranh chấp
thương mại giữa các nước xuất khẩu và nhập khẩu. Việc chuyển đổi quá nhanh một diện
tích lớn ruộng lúa, ruộng muối năng suất thấp và đất hoang hoá ven biển sang nuôi tôm
kéo theo một loạt các vấn đề bất cập về cung ứng vốn đầu tư, giống, kỹ thuật cơng nghệ,
quản lý mơi trường, kiểm sốt dịch bệnh, quy hoạch và phát triển cơ sở hạ tầng. Ni
tơm vẫn mang tính tự phát thiếu quy hoạch, chạy theo lợi ích trước mắt. Ngồi một số
doanh nghiệp đã tham gia vào ngành ni tơm, góp phần đẩy nhanh tiến độ cơng nghiệp
hố – hiện đại hố, đem lại những chuyển biến rất đáng kể ở vùng nông thôn ven biển,
nuôi tôm ở Việt Nam chủ yếu vẫn do các nông hộ thực hiện ở quy mô sản xuất nhỏ.
Hình thức tổ chức ni tơm ở Việt Nam vẫn chủ yếu là kinh tế hộ gia đình, có tính chất
manh mún, nhỏ lẻ, chưa hình thành mạng lưới tổ chức chặt chẽ để nâng cao hiệu quả
sản xuất, quản lý tốt chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả cạnh tranh và duy trì thị
trường bền vững [4].

2

do an


1.1.3 Tình hình ni tơm tại tỉnh Ninh Thuận
Nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi, với bờ biển dài 105 km, tỉnh Ninh Thuận đã phát
triển mạnh nghề nuôi tôm giống, đồng thời tổ chức quy hoạch các khu vực sản xuất,
từng bước tạo dựng thương hiệu trên thị trường. Hiện trên địa bàn tỉnh có 2 khu vực sản

xuất giống thủy sản tập trung với tổng 498 cơ sở. Khu sản xuất giống thủy sản tập trung
An Hải (Ninh Phước), với tổng diện tích 130 ha là khu quy hoạch sản xuất giống tập
trung lớn nhất của tỉnh, được Nhà nước đầu tư khá đồng bộ về cơ sở hạ tầng. Hiện, khu
vực này thu hút hơn 100 cơ sở sản xuất giống tập trung với quy mô lớn, trong đó có
những tập đồn, cơng ty sản xuất giống thủy sản hàng đầu như: Công ty TNHH Giống
thủy sản Minh Phú - Ninh Thuận, Công ty Cổ phần Chăn nuôi C.P. Việt Nam, Công ty
TNHH Uni-President Việt Nam, Công ty TNHH sản xuất giống Grobest, Công ty Việt
- Úc… Sản lượng giống tối đa có thể đạt 10 - 12 tỷ con giống/năm (chiếm 35 - 40%
lượng giống của tỉnh). Với quy mơ diện tích khoảng 100 ha, khu sản xuất giống thủy
sản tập trung Nhơn Hải là khu vực tập trung hơn 60% số cơ sở sản xuất tôm giống trên
địa bàn tỉnh; sản lượng giống chiếm 45 - 55% sản lượng giống của tỉnh. Ngoài hai khu
vực sản xuất giống thủy sản tập trung trên, Ninh Thuận còn một số khu vực nhỏ lẻ như:
Cà Ná, Ninh Chữ, Tri Hải,… sản lượng giống ít, sản lượng tơm giống đóng góp hàng
năm khoảng 10% của tỉnh [4].

Hình 1.1 Khu nuôi tôm tập trung An Hải (Ninh Thuận) [5]
1.1.4 Chất thải phát sinh từ hoạt động nuôi tôm
Đi đôi với sự phát triển về quy mô, công nghệ và sự gia tăng về sản lượng, chất
lượng tơm giống thì chúng ta đang đối mặc với vấn đề suy thoái môi trường từ việc đưa
ra môi trường nước thải chưa được xử lý. Mặc dù, đã được quy hoạch là khu vực sản
3

do an


xuất giống thủy sản tập trung của tỉnh, tuy nhiên kết cầu hạ tầng chưa được đầu tư tốt,
các cơ sở sản xuất hầu hết với quy mô nhỏ, xây dựng trại sản xuất cịn mang tính tự
phát. Trong thời gian gần đây, nhiều trại sản xuất đã tập trung đầu tư trang thiết bị hiện
đại, nâng công xuất sản xuất, tuy nhiên kết cấu hạ tầng chung: đường giao thơng, điện,
hệ thống xả thải chung… cịn nhiều hạn chế. Mức độ hủy hoại môi trường nuôi bên

trong ao nuôi và bên ngồi xuất phát từ: mật độ ni q cao, sử dụng nhiều thức ăn chế
biến sẵn, các ao bố trí q dày đặc, tăng chu kì thay nước, khơng có ao xử lý trước khi
đưa vào ni…
Thức ăn thừa, phân tơm và q trình chuyển hố dinh dưỡng là nguồn gốc chủ yếu
của các chất gây ô nhiễm ở các trại nuôi tôm quản lý kém. Kết quả quan sát đã cho thấy
rằng trong hệ thống thâm canh tơm thì chỉ có 15 – 20% thức ăn được dùng vào phát triển
mơ động vật, có tới 15% tổng lượng thức ăn hao hụt do không ăn hết và thất thốt, chỉ
có 40 – 45% là được sử dụng trong q trình chuyển hố dinh dưỡng, duy trì hoạt động
sống và lột vỏ. Ô nhiễm nitơ chiếm tỷ lệ lớn (30 – 40%) từ thức ăn thừa. Người ta ước
lượng rằng, có khoảng 63 – 78% nitơ và 76 – 80% phospho cho tơm ăn bị thất thốt vào
mơi trường. Nitơ dưới dạng protein được tôm hấp thu và bài tiết dưới dạng ammoniac.
Tổng khối lượng nitơ và phospho sản sinh trên 1 ha trại nuôi tôm bán thâm canh có sản
lượng 2 tấn, tương ứng khoảng 113 kg và 43 kg. Ðương nhiên, trong hệ thống nuôi thâm
canh thì khối lượng này tăng gấp từ 7 – 31 lần. Lượng chất thải sinh ra có liên quan với
cơng nghệ sản xuất thức ăn và hệ thống nuôi tôm. Nitơ và photpho là những nguyên tố
chủ yếu trong chất thải bắt nguồn từ thức ăn. Việc cho thức ăn q nhiều, tính chất
nguồn nước khơng ổn định, thức ăn dễ tan, thức ăn khó hấp thu và khả năng duy trì
nitơ… là những yếu tố liên quan với nước thải có chứa nhiều nitơ và phospho. Các
nguồn khác của chất thải hữu cơ là mảnh vụn thực vật phù du hoặc tảo dạng sợi (lablab) và chất lắng đọng hoặc chất hữu cơ hoà tan, huyền phù… là do nước lấy vào mang
theo. Chất thải ni thuỷ sản cịn có chứa một ít dư lượng của các chất kháng sinh, dược
phẩm, thuốc trị liệu và kích thích tố. Nước thải mang theo một lượng lớn hợp chất nitơ,
phospho và các chất dinh dưỡng khác, gây nên sự siêu dinh dưỡng và rộng dinh dưỡng,
kèm theo sự tăng sức sản xuất ban đầu và nở rộ của vi khuẩn. Sự có mặt của các hợp
chất carbonic và chất hữu cơ sẽ làm giảm ơxy hồ tan và tăng BOD, COD, sulfit
hydrrogen, ammoniac và hàm lượng methan trong vực nước tự nhiên. Một vấn đề khác
do việc xả thải từ việc ni tơm gây nên đó là sự làm lắng đọng bùn ở các vùng lân cận,
như rừng ngập mặn và ở những nơi nước tù. Phần lớn sản phẩm dư thừa trong ni tơm
đã tích tụ dưới đáy ao. Đây chính là nguồn gây nguy hại cho con tơm và cho hoạt động
4

do an


nuôi tôm. Lớp bùn đáy ao này rất độc, thiếu ôxy và chứa nhiều chất gây hại như
ammonia, nitrite, hydrogen sulfide. Con tơm ln có xu hướng tránh khỏi vùng này và
tập trung vào những khu vực sạch sẽ hơn. Do việc tập trung vào một vùng sẽ làm giảm
bớt diện tích cho ăn, cũng như tăng tính cạnh tranh trong khi ăn. Nếu như toàn bộ đáy
ao bị dơ bẩn thì con tơm bị bắt buộc phải sống trong mơi trường ơ nhiễm. Lớp bùn dơ
bẩn cịn tác động lên nước trong ao nuôi làm giảm chất lượng nước. Những năm qua đã
áp dụng công nghệ xử lý nước thải, xử lý nước mặt, xử lý nước cấp cho nước thải ni
trồng thủy sản rất thành cơng . Ngồi những nghiên cứu chuyên sâu nhằm tận dụng khả
năng xử lý của tự nhiên chúng tơi cịn kết hợp sử dụng công nghệ hiện đại như vi lọc, vi
tảo, bùn hoạt tính…nhằm giảm thiểu rủi ro cho nghành cơng nghiệp ni tơm [6, 7].

Hình 1.2 Nước thải ni tơm thải ra môi trường chưa được xử lý [8]
1.1.5 Tổng quan về bùn thải
Các nhà nghiên cứu trước đây đã gọi các vật liệu lắng đọng ở đáy ao nuôi trồng
thủy sản là bùn. Bùn từ ao nuôi trồng thủy sản được dùng để thực hiện một số các nghiên
cứu. Những nghiên cứu này tập trung vào ba vấn đề chính: số lượng, đặc tính vật lý và
hóa học, quản lý và xử lý.
Năm 1977, Boyd đã báo cáo về nồng độ chất hữu cơ và tính kết cấu của bùn với
những độ sâu khác nhau trong ao cá [9]. Năm 1994, Ayub và Boyd đã so sánh các
phương pháp khác nhau để đo nồng độ carbon hữu cơ trong đất dưới đáy ao thu được từ
ao cá ở Hoa Kỳ, Rwanda và Honduras [10]. Năm 1994, Masuda và Boyd đã nghiên cứu
các phân tử Photpho trong đất và nước của ao cá được xây dựng trên đất sét ở Auburn,
Alabama [11]. Năm 1996a, Munsiri và cộng sự đã nghiên cứu về các đặc tính hóa học

5

do an

và vật lý của đất dưới đáy ao cá trên Haplaquents trong khí hậu khơ cằn tại Abassa, Ai
Cập [12]
Bảng 1.1 Nguồn gốc, thành phần của bùn đáy ao nuôi tôm [7]
Thứ tự

Loại chất thải

Tỉ lệ (%)

1

Thức ăn dư

5-15

2

Phân tôm: Tỷ lệ: 80-85%

75-80

3

Vỏ tơm lột xác, tơm chết:

2

4

Hóa chất, kháng sinh

0.05

5

Đất đáy ao tan ra thành bùn

5

1.1.6 Ảnh hưởng của bùn thải và nước thải nuôi tôm
Hầu hết các cơ sở nuôi tôm sau mỗi vụ nuôi đều xả trực tiếp nước thải, bùn ra
ngoài tự nhiên. Ngoài ra, trong q trình canh tác, sau 30 ngày ni, các hộ tiến hành
xiphon (hút) bùn đáy từ ao nuôi thải ra mơi trường dẫn đến mơi trường bị suy thối
nghiêm trọng. Chất lượng nước trong các ao nuôi thủy sản đặc biệt nuôi tôm nước lợ
thâm canh đã cho thấy ô nhiễm hữu cơ có sự xuất hiện các thành phần độc hại như H2S,
NH3+ và chỉ số vi sinh Coliforms đã cho thấy nguồn nước thải ngày cần phải được xử lý
triệt để trước lúc thải ra môi trường. Chất thải trong nuôi tôm nước lợ là bùn thải chữa
phân, thức ăn dư thừa thối rữa bị phân hủy, các chất tồn dư của các loại vật tư sử dụng
như: Hóa chất, vơi và các loại khống chất Diatomit, Dolomit…Các trại tôm giống bơm
nước biển để sản xuất mà không xử lý nước thải khiến nước tưới, đất sản xuất bị nhiễm
mặn, giếng có nước mà khơng thể bơm lên tưới nên nhiều diện tích đất phải ngưng sản
xuất. Lượng thức ăn khi các chủ đầm tôm thả xuống khu vực nuôi trồng chỉ được tôm
tiêu thụ khoảng 85%, lượng cịn lại (khoảng 15%) sẽ bị thất thốt và chính điều này dẫn
đến lượng Nitơ gây ô nhiễm chiếm đến 40% từ lượng thức ăn thừa này. Tính tốn sơ bộ,
cứ 1 ha nuôi tôm thải ra gần 8 tấn chất thải rắn, như vỏ tôm khi tôm lột vỏ, thức ăn dư
thừa cùng với hàng chục nghìn m3 nước thải khác. Việc này gây ơ nhiễm và mặn hóa
nguồn nước ngầm, khiến dịch bệnh lây lan [7].

6

do an


1.1.7 Một số phương pháp xử lý chất thải nuôi tôm [13, 14]
 Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Hình 1.3 Sơ đồ xử lý nước thải bằng bể sinh học
Nước thay và nước xi phông sẽ tách các chất rắn lơ lửng bằng thiết bị lọc trống.
Nước sau khi tách chất rắn lơ lửng sẽ được đưa vào các bể xử lý sinh học. Tại đây, bể
lọc sinh học với các giá thể sinh học lơ lửng trong nước sẽ được sục khí tích cực và nhờ
vào số lượng lớn vi sinh trong bùn hoạt tính sẽ chuyển hóa các hợp chất hữu cơ hịa tan
thành hợp chất vô cơ không độc hoặc sinh khối vi khuẩn. Nước sau khi qua khỏi bể lọc
sinh học được chuyển qua bể lắng để tách bùn, sau đó chuyển qua bể khử trùng diệt
khuẩn và tuần hoàn tái sử dụng hoặc thải ra môi trường. Lượng bùn phát sinh từ bể lắng
sẽ được thu gom vào bể chứa bùn để xử lý hoặc tận dụng trồng cây.
Ưu điểm
+ Xử lý nước thải với hiệu suất cao.
+ Thời gian xử lý nhanh.
Nhược điểm
+ Chi phí cao.
+ Địi hỏi phải có chun mơn sâu về nguyên lý kỹ thuật để vận hành.
+ Chỉ áp dụng được đối với các cơng ty lớn, khó áp dụng đại trà.

7

do an

 Phương pháp ao sinh học
Phương pháp ao sinh học dựa trên nguyên lý xử lý nước thải nhờ vào các quá trình
phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ của các loại vi sinh hữu ích và các loài thủy sản
ăn chất cặn lắng hữu cơ như cá rơ phi, sị, nghêu… Trên thực tế, hệ thống xử lý bằng ao
sinh học được thiết kế gồm nhiều ao kế tiếp nhau có cơng dụng khác nhau, trong đó chủ
yếu là ao lắng và ao xử lý sinh học kỵ khí, hiếu khí hoặc tùy tiện (ao có cả vùng kỵ khí
và hiếu khí). Tác dụng của các ao lắng nhằm giữ lại phần lớn chất lơ lửng trước khi nước
thải được đưa vào các ao sinh học, thiết kế ao lắng phải phù hợp để có đủ thời gian lắng
các cặn lơ lửng. Tại các ao xử lý sinh học, chất hữu cơ lơ lửng sẽ được phân hủy sinh
học bằng hệ vi sinh vật có trong ao cũng như tận dụng ni các lồi thủy sản như: Cá

phi, cá nâu, sò, nghêu… để xử lý các chất rắn lơ lửng, rong tảo.
Hình 1.4 Sơ đồ các quá trình sinh học xảy ra trong hồ sinh học tùy tiện
Ưu điểm
+ Chi phí thấp.
+ Dễ thực hiện và áp dụng đại trà.
Nhược điểm
+ Địi hỏi phải có diện tích lớn để bố trí ao sinh học.
+ Chất lượng nước sau xử lý còn biến động.
8

do an


+ Thời gian xử lý khá lâu
 Công nghệ biofloc để xử lý nước tại nguồn
Công nghệ biofloc được khởi xướng bởi Giáo sư Yoram Avnimelech người Israel,
dựa trên nền tảng là thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn dị dưỡng bằng cách bổ sung
nguồn carbon bên ngoài như mật đường vào ao nuôi trong điều kiện không thay nước
và chúng sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ dư thừa trong ao nuôi thành sinh khối cơ thể

của chúng. Nguyên lý của công nghệ này là do cơ thể của vi khuẩn dị dưỡng được cấu
tạo bởi tỷ lệ C:N khoảng 4:1, do vậy với sự hiện diện của hàm lượng nitơ cao trong ao
ni (dưới dạng NH3/NH4+) thì chỉ cần cung cấp nguồn carbon bên ngoài vào ao ni
thì vi khuẩn dị dưỡng sẽ sinh trưởng mạnh mẽ, lấn át sự phát triển của tảo, làm sạch
nước ao giúp hạn chế tối đa được việc thay nước và làm giảm lượng nước thải phát sinh.
Tuy nhiên, phương pháp này vẫn phát sinh một lượng nước xi phông nhỏ và cần có các
biện pháp xử lý bổ sung để xử lý triệt để lượng thải này.
Ưu điểm
+ Đảm bảo an tồn sinh học.
+ Giảm chi phí sản xuất nhờ giảm hệ số chuyển đổi thức ăn FCR (Feed Conversion
Ratio) và khơng thay nước nên tiết kiệm được chi phí vận hành.
+ Nước thải phát sinh chỉ gồm nước xi phông đáy ao, tuy nhiên hàm lượng chất ô
nhiễm thấp do phần lớn đã được chuyển hóa thành sinh khối vi khuẩn.
Nhược điểm
+ Địi hỏi phải có chun mơn sâu về nguyên lý kỹ thuật và cách vận hành của công
nghệ biofloc.
+ Nhu cầu về điện cao, phải đảm bảo ln có nguồn điện dự phịng.
+ Phải áp dụng các biện pháp xử lý bổ sung để xử lý lượng nước thải từ q trình xi
phơng.
 Hệ thống bồn lắng – biogas
Nước xi phông được đưa vào hệ thống bồn lắng để tách riêng cặn bùn và nước
trong, cặn bùn sẽ được đưa vào hệ thống biogas để xử lý nhằm giảm tải sinh học cho
các ao xử lý sinh học. Thể tích bồn lắng sẽ được tính tốn phù hợp với lượng nước xi
phông hàng ngày của hệ thống ao nuôi. Nước trước khi đưa vào hệ thống bồn lắng sẽ
được tách vỏ tôm lột bằng hệ thống lưới lọc. Bùn sau khi lắng sẽ được đưa vào hệ thống
9

do an

biogas, tại đây bùn được phân hủy yếm khí để tạo khí gas sinh học phục vụ sinh hoạt
hàng ngày. Lượng nước thải phát sinh từ biogas sẽ được đưa vào ao xử lý sinh học 1 để
xử lý. Thể tích biogas sẽ được tính tốn phù hợp với lượng nước xi phông hàng ngày
của hệ thống ao nuôi, với thời gian lưu bùn tối thiểu trong hầm biogas là 30 ngày.

Hình 1.5 Sơ đồ các quá trình sinh học xảy ra trong hồ sinh học tùy tiện
 Dùng vi tảo để xử lí
Hệ thống ni tảo đóng vai trị như một cơng trình xử lý sinh học trong hệ thống
xử lý nước thải. Nguồn nước thải được thu gom và được dẫn vào bể chứa để tiếp tục xử
lý sinh học qua hệ thống ni tảo. Các cơng trình nghiên cứu trước đó cho thấy tảo xử
lý tốt nước thải, đảm bảo tiêu chuẩn để xả ra môi trường. Sinh khối tảo thu được sẽ được
dùng để tách chiết nhiên liệu sinh học

Hình 1.6 Sơ đồ xử lí nước thải bằng vi tảo

10

do an


1.2 Tổng quan về tảo Scenedesmus sp.
1.2.1 Phân loại
Scenedesmus sp. được phân loại dựa theo hệ thống phân loại của Meyen [15]
Giới: Plantae
Ngành: Chlorophyta
Lớp: Chlorophyceae
Bộ: Sphaeropleales
Họ: Scenedesmaceae
Chi: Scenedesmus

Hình 1.7 Vi tảo Scenedesmus [16]
1.2.2 Đặc điểm cấu tạo
Scenedesmus sp., chi của khoảng 70 loài tảo xanh thuộc địa, một thành phần phổ
biến của sinh vật phù du nước ngọt có khả năng thích ứng tốt. Chúng là lồi tảo lục đơn
bào hoặc nhóm tế bào có dạng hình cầu hoặc bầu dục, khơng di chuyển liên kết thành
từng nhóm theo chuỗi, mỗi chuỗi có lượng tế bào là bội số của 2, thường là 4; 8; 16 tế
bào được xếp xen kẽ hoặc song song theo trục. Nhiệt độ tối ưu cho sự tăng trưởng của
S. obliquus tương đối rộng hơn, trong khoảng từ 14 đến 30 ° C và có khả năng phát triển
tốt nhất trên nước thải, dịch chiết của gia cầm (PLE) và tạo ra nhiều sinh khối đặc trưng
như nuôi trong môi trường chuẩn. Tỷ lệ N: P cũng là yếu tố vô cùng quan trọng nuôi
cấy vi tảo này, Arbib et al đã tìm thấy N: P tối ưu cho sự phát triển của Scenedesmus
obliquus trong nước thải thực là 22- 24. Trong một nghiên cứu khác của Shashirekha,
Ông đã chứng minh tỉ lệ C:N:P tối ưu là 0.2:0.14:0.08% trong quá trình dị dưỡng [17].
Scenedesmus sp. là một lồi tảo có nhiều tiềm năng, chủng này có thể sử dụng cho
con người, làm thức ăn chăn nuôi (nuôi ấu trùng trong nuôi trồng thủy sản, cá vây và
11

do an


động vật phù du…) và làm phân bón. đã nghiên cứu thành công trong các ao mở ở quy
mô thương mại nhắm vào nguồn nhiên liệu và thực phẩm. Bên cạnh đó, chúng cũng là
một nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học, là một nguyên liệu tốt nhất cho việc
sản xuất dầu diesel sinh học trong số các lồi vi tảo.
1.2.3 Sinh sản
Sinh sản vơ tính bằng cách hình thành bào tử tự thân (Autosporre). Trong quá trình
sao chép, tế bào mẹ mở rộng và trở thành tế bào đa nhân sau nhiều lần phân chia. Tế
bào chất sau đó được phân cắt thành các tế bào con không nhân, thường phát triển thành
các tế bào tự động không di động. Các tế bào con này thường liên kết với các tế bào con
khác để tạo thành một khuẩn lạc trong thành tế bào của bố mẹ. Các tế bào tiến triển

thông qua một chu kỳ phân bào. Lúc này tế bào chất của các tế bào con trở nên rất dày
đặc. Cuối cùng, thành tế bào mẹ phá vỡ và giải phóng các bào tử có hình dạng tế bào
bình thường [18].
1.2.4 Sự phát triển của tảo
Trong các điều kiện thuận lợi của môi trường về dinh dưỡng, ánh sáng, độ mặn và
nhiệt độ, các loài vi tảo sinh sản số lượng tế bào tăng lên một cách nhanh chóng. Sự tăng
trưởng của tảo được diễn tả bằng sự phân chia tế bào trong điều kiện nuôi cấy với các
chất dinh dưỡng thích hợp, sự phát triển của tảo qua 5 giai đoạn [19].
Giai đoạn đầu (lag or indution phase): là giai đoạn bắt đầu nuôi cấy. Ở giai đoạn
này các tế bào tảo lớn lên về mặt kích thước nhưng khơng có sự phân chia nên mật độ
tế bào khơng tăng lên hoặc tăng rất ích. Đây là giai đoạn mà sự trao đổi chất của tế bào
sẽ thích nghi với các điều kiện vật lý của môi trường để phát triển như là sự tăng lên của
enzym và trao đổi chất bao gồm sự phân chia tế bào và cố định cacbon.
Giai đoạn tăng trưởng nhanh (exponential phase): đây là giai đoạn tế bào phân
chia nhanh chóng, tốc độ này phụ thuộc vào điều kiện môi trường dinh dưỡng, ánh
sáng… ở giai đoạn này mật độ tế bào tảo sẽ phát triển nhanh.
Giai đoạn tăng trưởng chậm (phase of declining relative growth): Ở giai đoạn này
tốc độ phát triển của tảo giảm dần khi các điều kiện về dinh dưỡng, ánh sáng, pH, CO2,…
trở thành những yếu tố giới hạn. Giai đoạn này sẽ xảy ra nhanh chóng với sự cân bằng
giữa tốc độ phát triển và những yếu tố hạn chế, lúc này sự phát triển của tảo sẽ bước vào
giai đoạn cân bằng.

12

do an


Giai đoạn ổn định (stationary phase): mật độ tảo không thay đổi. Các yếu tố giới
hạn và tốc độ sinh trưởng được cân bằng.
Giai đoạn lão hoá (death phase): Sau khi phát triển cực triển ổn định, số lượng tảo

giảm một các rõ rệt.

Hình 1.8 Giai đoạn phát triển của tảo [19]
1.2.5 Khả năng dùng CO2
Tỷ lệ cố định CO2 tối đa của S. obtusiusculus có hàm lượng carbohydrate và lipid
cao nhất đối với Scenedesmaceae [20]. Do đó, vi tảo này rất được quan tâm về công
nghệ sinh học do hiệu quả CO2, sản xuất lipid cao và năng suất sinh khối nhanh. Ở
những khía cạnh này có thể hỗ trợ ứng dụng tiềm năng cũng như nguồn nhiên liệu sinh
học tái tạo[21].
Ở một số loài tảo, chế độ dinh dưỡng carbon có thể được chuyển từ tự dưỡng sang
dị dưỡng bằng cách điều chỉnh nguồn carbon, dựa trên khả năng của tảo quang tự dưỡng
tự nhiên để sử dụng cả chất nền carbon vô cơ và hữu cơ. Becker [22] mơ tả rằng các loại
đường khác nhau có thể thúc đẩy sự phát triển của Scenedesmus obliquus. Tăng sinh
khối cao nhất thu được bằng glucose, theo sát là mannose, trong khi sucrose, fructose
và galactose có tác dụng thấp hơn nhiều, thậm chí cho phép nồng độ sinh khối cao hơn,
so với mơi trường ni cấy được kiểm sốt, khơng bổ sung đường việc sử dụng khí thải
vào vi tảo (Chlorella Vulgaris, Scenedesmus sp., Botryococcus braunii) [23], người đã
thu được kết quả lớn về sinh khối, năng suất và khả năng cố định C tốt hơn cho
Scenedesmus sp. khi sử dụng khơng khí xung quanh được làm giàu với 10% khí thải

13

do an