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.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN
THƠ

NGUYỄN THỊ HỒNG NHO

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÁC BIỆN
PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI NUÔI CÁ TRÊ
VÀNG,
Clarias macrocephalus Günther, 1864,
TRONG HỆ THỐNG TUẦN HỒN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUN NGÀNH NI TRỒNG THỦY SẢN
MÃ SỐ 62620301

NĂM 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN
THƠ

NGUYỄN THỊ HỒNG
NHO MÃ SỐ NCS:
P0616004

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÁC BIỆN
PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI NUÔI CÁ TRÊ
VÀNG,
Clarias macrocephalus Günther, 1864,

TRONG HỆ THỐNG TUẦN HỒN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUN NGÀNH NI TRỒNG THỦY SẢN
MÃ SỐ 62620301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
PGS.TS. PHẠM THANH LIÊM

NĂM 2023


THÔNG TIN TỔNG QUÁT
Họ và tên Nghiên cứu sinh: Nguyễn Thị Hồng Nho. Giới tính: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 25/01/1985. Nơi sinh: Đồng Tháp. Điện thoại: 0988 245 452
Đơn vị công tác: Trường Đại học Đồng Tháp
Địa chỉ hiện nay: Tổ 7 ấp 1 Xã Mỹ Hiệp huyện Cao Lãnh tỉnh Đồng Tháp
Tốt nghiệp Đại học ngành: Nuôi trồng thủy sản. Năm tốt nghiệp: 2009. Tại Trường Đại
học Cần Thơ.
Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành: Nuôi trồng thủy sản. Năm tốt nghiệp: 2013. Tại Trường Đại
học Cần Thơ.
Hình thức đào tạo tiến sĩ: Không tập trung. Thời gian đào tạo: 04 năm
Tên đề cương tiến sĩ: 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: Ni trồng thủy sản. Mã ngành: 62620301
Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Phạm Thanh Liêm. Đơn vị công tác: Trường Đại học
Cần Thơ.

i

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin trân trọng và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Phạm
Thanh Liêm và GS.TS. Trương Quốc Phú đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi học tập, nghiên cứu và hồn thành nội dung
Luận án Tiến sĩ. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Ban Chủ
nhiệm Khoa Thủy sản và Khoa Sau Đại học, Trường Đại học Cần Thơ; Thầy, Cô Bộ
môn Kỹ thuật nuôi thủy sản nước ngọt và Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa
Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ; Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông
nghiệp và Tài nguyên môi trường, Trường Đại học Đồng Tháp; Thầy, Cơ Trung tâm
thực hành-Thí nghiệm, Trường Đại học Đồng Tháp; đã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi
hồn thành chương trình học tập và nghiên cứu. Cảm ơn Dự án Nâng cấp Trường Đại
học Cần Thơ VN14-P6 bằng nguồn vốn vay ODA từ chính phủ Nhật Bản đã hỗ trợ
kinh phí thực hiện nghiên cứu này.
Xin gửi lời cảm ơn đến các em sinh viên đã hỗ trợ tơi trong q trình thực hiện
nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn các anh, chị và các bạn nghiên cứu sinh đã cùng
nhau gắn bó, hỗ trợ trong suốt thời gian học tập. Cuối cùng xin được biết ơn sâu sắc
đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và những người thân đã chia sẻ, giúp đỡ, động viên
tinh thần để tơi có động lực hồn thành tốt kết quả học tập và nội dung nghiên cứu của
Luận án Tiến sĩ.
Nguyễn Thị Hồng Nho


TÓM TẮT
Luận án được thực hiện nhằm mục tiêu giảm sử dụng tài nguyên nước, giảm lượng
chất thải ra môi trường, nâng cao sản lượng cá trên cùng một đơn vị sản xuất thông qua
việc tăng năng suất nuôi và xây dựng & phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững. Nội
dung của Luận án gồm 2 phần: phần 1_Các nghiên cứu xác định các thông số cơ sở cho
việc xây dựng mơ hình hệ thống tuần hồn (RAS) ni cá trê vàng, và phần 2_Xây dựng
và vận hành mô hình RAS ni cá trê vàng kết hợp TVTS xử lý chất thải.

Các nội dung nghiên cứu ở phần 1 gồm: (i) các nghiên cứu xác định các thông số
về sức tải của RAS và biến động hàm lượng chất thải trong RAS nuôi cá trê vàng, (ii)
Xác định lượng chất thải và phân bố các chất thải của cá trê vàng ni trong RAS, (iii)
Xác định lồi thực vật thủy sinh và diện tích thực vật thủy sinh xử lý chất thải hòa tan
trong RAS. Các nghiên cứu được thực hiện trong RAS với bể ni có thể tích 100 L,
bể lắng 30 L, bể chứa 60 L và bể lọc sinh học giá thể chuyển động 70 L. Bể lọc sinh
học sử dụng giá thể nhựa RK-Plast (có diện tích riêng bề mặt 750 m²/m³) với tổng diện
tích bề mặt giá thể là 30 m2 (40 L giá thể). RAS được bố trí trong nhà để hạn chế sự
ảnh hưởng của các yếu tố tác động từ bên ngồi mơi trường tự nhiên. Nghiên cứu xác
định lồi thực vật và diện tích thực vật xử lý chất thải hịa tan trong RAS được bố trí
thêm các máng trồng thực vật thủy sinh. Nước từ bể lọc sinh học sẽ đi qua bể trồng
thực vật, sau đó trở về bể nuôi.
Kết quả các nghiên cứu ở phần 1 (xác lập cơ sở cơ sở cho việc xây dựng mô hình
RAS ni cá trê vàng) 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/m 3 và hệ số
chuyển hóa thức ăn (FCR) là 1,2. Các yếu tố mơi 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 ni. Trong tổng lượng thức ăn cung cấp, cá tích lũy 28,43% vật chất khơ (DM)
và 34,98% nitơ (N); chất thải dạng khơng hịa 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 thốt do rò rỉ, bay hơi. Kết quả cho thấy 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 ni 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% CO 2;
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 ni cá trê vàng trong RAS theo các quy chuẩn

nước thải của Bộ Tài ngun và Mơi trường thì diện tích bèo tai tượng cần thiết là
trong khoảng 1,30-2,23 m2.


Sau khi có được các thơng số cơ bản thì phần 2 của nội dung nghiên cứu_Xây
dựng và vận hành RAS nuôi cá trê vàng với quy mô 4 m3 thể tích ni_ được thực
hiện. Cấu phần của RAS ni cá trê vàng gồm 4 bể ni có thể tích 1 m 3/bể được nối
với bể lắng (350L), bể chứa (350L), bể lọc sinh học (2 m 3) và bể bèo (diện tích bề mặt
2 m2). Bể lắng có chứa 70 L giá thể nhựa và bể lọc sinh học chứa 800 L giá thể nhựa
RK-Plast.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cá trê vàng nuôi trong RAS quy mô 4m3 thể tích
nước ni 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 ni (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 khơ, 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.
Từ khóa: cá trê vàng (Clarias macrocephalus), bèo tai tượng (Pistia stratiotes), Hệ thống tuần
hoàn nuôi trồng thủy sản (RAS), xử lý chất thải.


ABSTRACT
The study aimed to reduce water resource use, reduce the waste released into the
environment, increase fish production in the same production unit through increasing

aquaculture productivity, and construction & development of aquaculture sustainable
products. The content of the thesis consists of two parts: part 1_Research to determine
the basic parameters for building a recirculating aquaculture system (RAS) model for
bighead catfish (Clarias macrocephalus), and Part 2_Building and operating Clarias
macrocephalus RAS model combined aquatic plants for waste treatment.
The contents of the research in part 1 include: (i) studies to determine parameters
of RAS carrying capacity and fluctuating waste content in RAS for bighead catfish, (ii)
Determination of waste quatity and distribution of wastes of bighead catfish reared in
RAS, (iii) Identification of aquatic plant species and the area of the aquatic plant to
treat the dissolved waste in RAS. This studies were carried out in RAS with 100-L
culture tank, 30-L swirl separator, 60-L sump tank and 70-L moving bed biofilm
reactor. Biofilter tanks use RK-Plast resin (with a specific surface area of 750 m²/m³)
with a total surface area of 30 m 2 (40 L RK-Plast resin). RAS is arranged indoors to
limit the influence of factors outside the natural environment. The study determined
the aquatic plant species and the area of the aquatic plant to treat the dissolved waste in
the RAS which were arranged with aquatic plant troughs. Water from the moving bed
biofilm reactor will go through the plant growing tank, then return to the culture tank.
The results of the studies part 1, determine the basic parameters for building a
RAS model for bighead catfish, showed that the carrying capacity of the RAS and the
fluctuating waste content in the RAS was best at the density of 1,000 fish/m3 and
feeding 2 times/day, with specific growth rate of 2.56%/day, survival rate of 70-83%,
yield of 66.75-97.39kg/m3 and feed conversion ratio (FCR) of 1.2. The water
parameters of the experiments varied according to culture time, stocking density and
feeding method, but still within the limits suitable for bighead catfish. In the total of
feed supply, retention in fish accounted by 28.43% in dry matter (DM) and 34.98% in
nitrogen (N); waste production by fecal loss made up 18.44% of DM and 23.65% of N;
and non-fecal loss accounting for 15.55% of DM and 37.29% of N. The remaining was
consumed by bacteria and lost by evaporation and seepage. Results also revealed that
to produce 1 kg of fish, it was necessary to provide 919.67 g DM containing of 57.21 g
N. Of which, nutrient accumulation in fish was 258.70 g DM and 20.54 g N; released

in waste production of 660.97 g DM and 36.66 g N.
Water lettuce (Pistia stratiotes) was the best macrophyte in treating wastewater
discharged from the bighead catfish culture system in the first 10 days of the
experiment (compare with Lemna minor and Limnobium laevigatum). The
concentration of CO2, COD, TAN, N-NO3-, P-PO43-, and TP in wastewater reduced


65.83%, 34.28%, 40.70%, 46.70%, 24.56%, and 9.16%, respectively while dissolved
oxygen increased 37.68%


compared to the initial concentration after treatment by Pistia stratiotes. In order to
control waste dischage according to the regulations of the Ministry of Natural
Resources and Environment, the area of water lettuce needed for treating waste
produce from 4 m3 culture volume in RAS culture bighead catfish was in 1.30-2.30 m2.
After obtaining the basic parameters, part 2 of the research content, building and
operating a RAS for raising bighead catfish with a scale of 4 m 3 of culture volume,
was carried out.The component of the RAS includes 1-m3 culture tank (4 tanks)
connected to a 350-L sedimentation tank, 350-L sump tank, 2-m 3 moving bed biofilm
and a water lettuce tank (area surface area 2 m 2). The sedimentation tanks and the
moving bed biofilm contain RK-Plast resin with volumes 70 L and 800 L of media,
respectively.
The studying results showed that the bighead catfish cultured in the RAS with a
scale of 4m3, they reached 141.0-157.8 g/fish, survival rate 73.74-88.3%, yield 100.7141.8 kg/m3 and FCR is 1.02-1.29 after 120 days of culture. Growth in weight (y: in
grams) of Clarias macrocephalus by day of culture (x: in days) is represented by the
equation: y = 1.2397x - 3.4465 (R² = 0.9697) with a special growth rate weight 2.05%
/ day. In the 1 kg of feed supply (by dry matter, containing 52.2 g N), waste production
fecal loss and total suspended solids by made up 19.78% of N (containing 10.32 g N);
and non-fecal loss accounting for 40.6% of N (containing 21.19 g N). The moving bed
biofilm tank can treatment 32.5% of TSS, 3.42% of COD, 6.49% of PO43- and the

water lettuce tank can treatment 24.7% of TSS, 0.37% of COD, 17, 55% of NO 3-,
5.34% of PO43-, 12.82% of TN of the RAS.
Water use produce 1 kg of bighead catfish in RAS is 0.2 m³.
Keywords: bighead catfish (Clarias macrocephalus), Water lettuce (Pistia stratiotes),
Recirculating aquaculture system (RAS), waste treatment.



MỤC LỤC
Thơng tin tổng qt........................................................................................................i
Lời cảm ơn.................................................................................................................... ii
Tóm tắt......................................................................................................................... iii
Abstract......................................................................................................................... v
Lời cam đoan..............................................................................................................vii
Mục lục...................................................................................................................... viii
Danh mục bảng..........................................................................................................xiii
Danh mục hình............................................................................................................xv
Danh mục từ viết tắt..................................................................................................xvii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU...............................................................................................1
1.1

Giới thiệu..........................................................................................................1

1.2

Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát.............................................................................................2
1.2.2 Mục tiêu cụ thể...................................................................................................2
1.3

Phương pháp tiếp cận.........................................................................................2

1.4

Phạm vi nghiên cứu............................................................................................2

1.5

Nội dung nghiên cứu..........................................................................................2

1.6

Ý nghĩa của luận án............................................................................................3

1.6.1 Ý nghĩa khoa học...............................................................................................3
1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................3
1.7

Điểm mới của luận án.........................................................................................3

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU....................................................................5
2.1

Sơ lược về đặc điểm sinh học và kỹ thuật nuôi cá trê vàng................................5

2.1.1 Phân loại............................................................................................................. 5
2.1.2 Hình thái và tập tính sống...................................................................................5
2.1.3 Phân bố............................................................................................................... 6
2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng và sinh trưởng.................................................................6

2.1.5 Kỹ thuật nuôi cá trê trong ao đất........................................................................7
2.2

Nguồn gốc của chất thải trong hệ thống nuôi thủy sản.......................................8
viii


2.2.1 Chất thải rắn.....................................................................................................10
2.2.2 Chất thải hòa tan...............................................................................................11
2.3

Xử lý chất thải trong nuôi trồng thủy sản.........................................................12

2.3.1 Loại bỏ chất thải rắn.........................................................................................12
2.3.2 Loại bỏ chất thải hòa tan..................................................................................14
2.4

Khái quát về hệ thống ni trồng thủy sản tuần hồn (RAS)...........................17

2.4.1 Đặc điểm của RAS...........................................................................................17
2.4.1.1Các bể ni.......................................................................................................18
2.4.1.2Bể lắng……….................................................................................................18
2.4.1.3Bể lọc sinh học.................................................................................................18
2.4.2 Lợi ích của RAS...............................................................................................20
2.4.3 Thuận lợi và khó khăn khi vận hành RAS........................................................20
2.4.4 Quản lý chất lượng nước trong RAS................................................................21
2.5

Sơ lược về thực vật thủy sinh xử lý chất thải...................................................23

2.5.1 1 Khả năng hấp thụ dinh dưỡng và xử lý chất thải của thực vật thủy sinh23
2.5.1.1Các nghiên cứu thực vật thủy sinh xử lý chất thải nuôi trồng thủy sản trên thế
giới…………………...................................................................................................25
2.5.1.2Các nghiên cứu thực vật thủy sinh xử lý chất thải nuôi trồng thủy sản ở Việt
Nam………………….................................................................................................25
2.5.2 Bèo tai tượng (Pistia stratiotes) và khả năng xử lý chất thải............................26
2.5.2.1Đặc điểm sinh học của bèo tai tượng (Pistia stratiotes)...................................26
2.5.2.2Khả năng xử lý chất thải của bèo tai tượng......................................................29
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................31
3.1

Thời gian và địa điểm nghiên cứu....................................................................31

3.2

Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................31

3.3

Vật liệu nghiên cứu..........................................................................................31

3.3.1 Nguồn cá thí nghiệm........................................................................................31
3.3.2 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm.............................................................................31
3.3.2.1Thiết bị, dụng cụ thực hiện các nghiên cứu cơ sở.............................................31
3.3.2.2Thiết bị, dụng cụ thực hiện mô hình RAS ni cá trê vàng kết hợp thực vật thủy
sinh xử lý chất thải......................................................................................................32
ix


3.3.3 Thức ăn sử dụng...............................................................................................32

3.4 Sơ đồ nghiên cứu..................................................................................................33
3.5 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................34
3.5.1 Các thí nghiệm xác định các thơng số cơ sở cho việc xây dựng mơ hình RAS
ni cá trê vàng...........................................................................................................34
3.5.1.1Bố trí thí nghiệm..............................................................................................34
3.5.1.2Các chỉ tiêu theo dõi, thu mẫu và phân tích mẫu..............................................36
3.5.2 Xây dựng và vận hành mơ hình RAS ni cá trê vàng kết hợp TVTS xử lý chất
thải……………….......................................................................................................37
3.5.2.1Các thơng số cơ sở...........................................................................................38
3.5.2.2Thí nghiệm 6: vận hành mơ hình RAS ni cá trê vàng kết hợp thực vật thủy
sinh xử lý chất thải......................................................................................................39
3.6

Phương pháp thu mẫu, phân tích các chỉ tiêu và cơng thức tính tốn.........41

3.6.1 Phương pháp phân tích mẫu thức ăn và các chỉ tiêu dinh dưỡng........................41
3.6.2 Phương pháp thu và phân tích mẫu nước, mẫu bùn, mẫu thức ăn và mẫu cá......42
3.7

Phương pháp xử lý số liệu..................................................................................42

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................43
4.1 Các thí nghiệm xác định các thơng số cơ sở cho việc xây dựng mơ hình RAS ni
cá trê vàng................................................................................................................... 43
4.1.1 Ảnh hưởng mật độ nuôi lên chất lượng nước, tăng trưởng và tỉ lệ sống của cá trê
vàng trong RAS...........................................................................................................43
4.1.1.1 Biến động các yếu tố chất lượng nước trong RAS nuôi cá trê vàng ở các mật
độ nuôi……………….................................................................................................43
4.1.1.2

Các chỉ tiêu tăng trưởng và tỉ lệ sống của cá trê vàng ở các mật độ nuôi……..... 46

4.1.2 Ảnh hưởng của phương thức cho ăn lên chất lượng nước, tăng trưởng và tỉ lệ
sống của cá trê vàng trong RAS..................................................................................50
4.1.2.1 Biến động các yếu tố chất lượng nước trong RAS nuôi cá trê vàng ở các
phương thức cho ăn khác nhau....................................................................................50
4.1.2.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng và tỉ lệ sống của cá trê vàng nuôi trong RAS ở các
phương thức cho ăn.....................................................................................................54
4.1.3.......................................................................................................Cân
bằng vật chất dinh dưỡng trong RAS.....................................................59
4.1.3.1 Chất lượng nước trong RAS nuôi cá trê vàng................................................59
x


4.1.3.2 Đạm (N) và vật chất khô (DM) đầu vào và đầu ra của RAS..........................59
4.1.3.3 Tích lũy đạm (N) và vật chất khô (DM) trong RAS khi thu hoạch…………. 61
34.1.4.....Xử
3 lý NO 4-N và PO -P bằng RAS kết hợp thả thực vật thủy sinh
65

4.1.4.1 Biến động pH và độ kiềm trong RAS kết hợp thả thực vật thủy sinh…………65
Biến động DO và CO2 trong RAS kết hợp thả thực vật thủy sinh
4.1.4.2
…………. 66
4.1.4.3
Biến động COD và TSS trong RAS kết hợp thả thực vật thủy
sinh………….67
Biến động TAN và NO2--N trong RAS kết hợp thả thực vật thủy
4.1.4.4
sinh………….68

Biến động NO3--N và TN trong RAS kết hợp thả thực vật thủy
4.1.4.5
sinh…………69
Biến động PO43--P và TP trong RAS kết hợp thả thực vật thủy
4.1.4.6
sinh…………70
4.1.5 Xác định diện tích bèo tai tượng xử lý NO3--N và PO43--P trong RAS nuôi cá
trê vàng…………........................................................................................................70
4.1.5.1 Biến động pH và độ kiềm trong RAS nuôi cá trê vàng kết hợp hệ thống bèo tai
tượng xử lý chất thải....................................................................................................70
4.1.5.2 Biến động DO và CO2 trong RAS nuôi cá trê vàng kết hợp hệ thống bèo tai
tượng xử lý chất thải....................................................................................................71
4.1.5.3 Biến động COD và TSS trong RAS nuôi cá trê vàng kết hợp hệ thống bèo tai
tượng xử lý chất thải....................................................................................................73
4.1.5.4 Biến động TAN và NO2--N trong RAS nuôi cá trê vàng kết hợp hệ thống bèo
tai tượng xử lý chất thải...............................................................................................74
4.1.5.5 Biến động NO3--N và TN trong RAS nuôi cá trê vàng kết hợp hệ thống bèo tai
tượng xử lý chất thải....................................................................................................75
4.1.5.6 Biến động PO43--P và TP trong RAS nuôi cá trê vàng kết hợp hệ thống bèo tai
tượng xử lý chất thải....................................................................................................76
4.2 Xây dựng và vận hành RAS nuôi cá trê vàng kết hợp thực vật thủy sinh xử lý
chất thải...................................................................................................................... 78
4.2.1
Các thông số cơ sở.................................................................................78
4.2.2 Qui trình ni cá trê vàng trong RAS kết hợp bèo tai tượng xử lý chất thải..... 79
4.2.2.1 Chuẩn bị hệ thống nuôi .......................................................................................................... 79
xi


4.2.2.2 Vệ sinh hệ thống nuôi....................................................................................81

4.2.2.3 Thả cá giống...................................................................................................82

xii


4.2.2.4 Thức ăn và cho ăn..........................................................................................82
4.2.2.5 Quản lý hệ thống ni....................................................................................83
4.2.2.6 Quản lý, chăm sóc cá ni.............................................................................85
4.2.2.7 Quản lý dịch bệnh..........................................................................................85
4.2.2.8 Thu hoạch......................................................................................................86
4.2.3 Kết quả thí nghiệm vận hành mơ hình RAS ni cá trê vàng kết hợp thực vật
thủy sinh xử lý chất thải..............................................................................................86
4.2.3.1

Hiệu quả xử lý chất thải của RAS..................................................87

4.2.3.2

Tăng trưởng của cá trê vàng trong RAS.........................................89

CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT..............................................................92
5.1

Kết luận.............................................................................................................92

5.1.1 Các nghiên cứu xác định các thông số cơ sở cho việc xây dựng mơ hình RAS ni
cá trê vàng…………....................................................................................................92
5.1.2 Xây dựng và vận hành mơ hình RAS ni cá trê vàng kết hợp TVTS xử lý chất
thải……………….......................................................................................................92
5.2

Đề xuất............................................................................................................... 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................94


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Nitrogen, phosphorus và COD có được và mất đi ở ao nuôi cá nheo............9
Bảng 2.2: Ưu điểm và nhược điểm của các hệ thống loại bỏ chất thải rắn trong RAS
18 Bảng 2.3: Ưu điểm và nhược điểm của các loại lọc sinh học trong RAS...............19
Bảng 2.4: Các thông số môi trường thiết kế và vận hành hiệu quả RAS (nước ngọt). 22
Bảng 2.5: Khoảng thích hợp của các chất vơ cơ hịa tan trong nước nuôi trồng thủy sản
nước ngọt..................................................................................................................... 22
Bảng 2.6: Giới hạn chất lượng nước (Climit) của một số lồi cá ni trong RAS.........23
Bảng 2.7: Mô tả các cơ chế xử lý ô nhiễm bằng thực vật............................................24
Bảng 3.1: Các yếu tố đầu vào, đầu ra và cơng thức tính..............................................35
Bảng 3.2: Ngày thả cá và cỡ cá ước tính trong các bể ni.........................................40
Bảng 3.3: Phương pháp thu và phân tích các yếu tố mơi trường nước........................42
Bảng 4.1: Các chỉ tiêu tăng trưởng của cá trê vàng nuôi trong RAS ở các mật độ nuôi
................................................................................................................................. 46
Bảng 4.2: Tỉ lệ sống, hiệu quả nuôi của cá trê vàng ở các mật độ nuôi và lượng nước sử
dụng để sản xuất ra 1 kg cá (m3)..................................................................................49
Bảng 4.3: Các chỉ tiêu tăng tưởng của cá trê vàng nuôi trong RAS ở các phương thức
cho ăn.......................................................................................................................... 55
Bảng 4.4: Tỉ lệ sống và hiệu quả nuôi cá trê vàng trong RAS ở các phương thức cho ăn
................................................................................................................................. 56
Bảng 4.5: Chất lượng nước đầu vào và đầu ra của RAS nuôi cá trê vàng....................59
Bảng 4.6: Đạm (N) và vật chất khô (DM) đầu vào của thí nghiệm..............................60
Bảng 4.7: Đạm (N) và vật chất khơ (DM) đầu ra của thí nghiệm................................61
Bảng 4.8: Hiệu suất chuyển hóa TAN trong RAS ni cá trê vàng.............................63

Bảng 4.9: Lượng chất thải trung bình mỗi ngày của RAS nuôi cá trê vàng (4 m3 nước
nuôi)............................................................................................................................ 64
Bảng 4.10: Diện tích bèo tai tượng cần thiết để xử lý nước thải trong RAS nuôi cá trê
vàng (4 m3 nước nuôi).................................................................................................78
Bảng 4.11: Ngày thả cá và cỡ cá trong hệ thống nuôi.................................................82
Bảng 4.12: Nhu cầu thức ăn (40% đạm) theo cỡ cá.....................................................83
Bảng 4.13: Yêu cầu chất lượng nước cho nuôi cá trê vàng và giải pháp điều chỉnh....84
Bảng 4.14: Trung bình các chỉ tiêu mơi trường của các bể trong 10 ngày...................86


Bảng 4.15: Nồng độ chất thải trong hệ thống nuôi khi cung cấp 1kg thức ăn mỗi
ngày và hiệu quả xử lý chất thải..................................................................................87
Bảng 4.16: Lượng đạm (N) thải ra trong 1kg thức ăn (tính trên vật chất khơ) được cung
cấp mỗi ngày...............................................................................................................88
Bảng 4.17: Khối lượng và tốc độ tăng trưởng của cá trê vàng trong RAS theo thời
gian nuôi...................................................................................................................... 89
Bảng 4.18: Khối lượng, tỉ lệ sống, năng suất và FCR của cá nuôi trong RAS.............90
Bảng 4.19: Lượng nước sử dụng trung bình để sản xuất ra 1 kg cá trê thương phẩm
trong một chu kỳ nuôi (120 ngày)...............................................................................91


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ tóm tắt các nội dung nghiên cứu trình bày trong Luận án....................3
Hình 2.1: Cá trê vàng (C.macrocephalus Gunther,1864)...............................................5
Hình 2.2: Cân bằng vật chất dinh dưỡng dựa trên khối lượng thức ăn cho cá ăn.........10
Hình 2.3: Q trình loại bỏ chất rắn và kích thước hạt (µm) đi qua hệ thống loại bỏ
chất rắn có hiệu quả nhất..............................................................................................13
Hình 2.4: Bèo tai tượng (Pistia stratiotes L.)...............................................................27
Hình 3.1: Hệ thống tuần hoàn cơ bản sử dụng trong ni trồng thủy sản....................31
Hình 3.2: Sơ đồ RAS kết hợp trồng thực vật thủy sinh................................................32

Hình 3.3: Sơ đồ nghiên cứu của Luận án.....................................................................33
Hình 4.1: Biến động pH (a) và độ kiềm (b) trong RAS nuôi cá trê vàng ở các mật độ
ni.............................................................................................................................. 43
Hình 4.2: Biến động DO (a) và CO2 (b) trong RAS nuôi cá trê vàng ở các mật độ ni
..................................................................................................................................
44
Hình 4.3: Biến động TAN (a) và TSS (b) trong RAS nuôi cá trê vàng ở các mật độ ni
..................................................................................................................................
44
Hình 4.4: Biến động NO2--N (a) và NO3--N (b) trong RAS ni cá trê vàng ở các mật
độ ni......................................................................................................................... 45
Hình 4.5: Tăng trưởng khối lượng của cá trê vàng ở các mật độ nuôi trong RAS trong
thời gian 90 ngày.......................................................................................................... 47
Hình 4.6: Biến động pH (a) và độ kiềm (b) trong RAS nuôi cá trê vàng ở các phương
thức cho ăn...................................................................................................................51
Hình 4.7: Biến động DO (a) và CO2 (b) trong RAS nuôi cá trê vàng ở các phương thức
cho ăn........................................................................................................................... 52
Hình 4.8: Biến động TAN (a) và PO43- (b) trong RAS ni cá trê vàng ở các phương
thức cho ăn...................................................................................................................52
Hình 4.9: Biến động NO2--N (a) và NO3--N (b) trong RAS ni cá trê vàng ở các
phương thức cho ăn......................................................................................................53
Hình 4.10: Biến động COD (a) và TSS (b) trong RAS nuôi cá trê vàng ở các phương
thức cho ăn...................................................................................................................54
Hình 4.11: Sự phân bố khối lượng cơ thể của cá trê vàng ở các phương thức cho ăn
khác nhau..................................................................................................................... 58