Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao nuôi thủy sản

Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử Lý
Ao Nuôi Thủy Sản

LỜI CẢM ƠN

Qua bốn năm học tập tại trường chúng em đã tiếp thu được rất nhiều kiến thức mà các thầy
cô đã tận tình chỉ dạy cho chúng em. Và để chúng em kết thúc khóa học được tốt đẹp, các thầy cô
đã tạo điều kiện và giới thiệu chúng em được thực tập tại trung tâm công nghệ sau thu hoạch của
viện nuôi trồng thủy sản II. Bên cạnh đó trong quá trình thực tập tại trung tâm chúng em đã được
sự chì dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Nguyện, anh Giáp Văn Thắng và các anh chị trong
trung tâm.
Với tấm lòng biết ơn chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, thầy Nguyễn Văn
Nguyện, anh Giáp Văn Thắng và các anh chị phòng hóa sinh đã chỉ dẫn và tạo điều kiện thuận lợi
để chúng em hoàn thành luận văn được tốt đẹp này đồng thời. Và tôi cũng xin cảm ơn các bạn đã
nhiệt tình giúp đỡ tôi trong đợt thực tập này.
Chúng em xin kính chúng quý thầy cô, các anh chị và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và
thành công trong sự nghiệp.

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

ii


Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử
Lý Ao Nuôi Thủy Sản

TÓM TẮT
Đứng trước vấn đề môi trường nước ở Đồng Bằng Sông Cửu Long đang bị đe dọa do việc
nuôi trồng thủy sản quá mức và nguồn nước không được xử lý triệt để trước khi thải ra sông,
suối. Từ đó tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử
lý nước ao nuôi thùy sản” nhằm tạo ra một chế phẩm dạng viên có khả năng lưu trữ các chủng vi

sinh vật giúp xử lý môi trường hiệu quả mà không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường, chất
lượng cá nuôi và có giá thành hợp lý.
Đề tài được tiến hành từ việc khảo sát các nguyên liệu làm chất mang. Qua đó thiết lập
công thức phối trộn chất mang có khả năng tạo viên. Đồng thời khảo sát tỉ lệ phối trộn vi sinh vật
vào chất mang nhằm đảm bảo được một lượng sinh khối đủ lớn chứa trong chất mang để có thể
xử lý triệt để môi trường.
Qua quá trình khảo sát một số các nguyên liệu có thể làm chất mang, chúng tôi đã chọn
được ba loại nguyên liệu cho khả năng tạo viên tốt với tỉ lệ tương ứng là bột gạo: bột khoai mì :
khô dầu đậu nành là 7 : 1 : 2. Với tỉ lệ trên viên nén có bề mặt nhẵn, mịn và đảm bảo được hàm
lượng cacbonhydrate > 60% để có thể lưu trữ vi sinh vật trên viên. Bên cạnh đó, tỉ lệ vi sinh vật
phối trộn vào chất mang được xác định là 56% so với khối lượng hỗn hợp chất mang, với tỉ lệ
này nồng độ vi sinh vật trên chất mang đạt được rất lớn (109 CFU/g) và thời gian sấy chất mang
ngắn (không quá 8 tiếng) . Sản phẩm viên nén có trọng lượng 3,4gram/viên, màu sắc phù hợp, độ
cứng vừa phải (không bị vỡ khi vận chuyển) và có nồng độ vi sinh vật 1,5x109CFU/g.

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

iii


Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử Lý
Ao Nuôi Thủy Sản

MỤC LỤC
Trang
Trang bìa ................................................................................................................... i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn ............................................................................................................... ii
Tóm tắt đồ án .......................................................................................................... iii
Mục lục ................................................................................................................... iv

Danh sách bảng và danh sách hình .......................................................................... v
Danh sách các chữ viết tắt ...................................................................................... vi
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
1.1 Tình trạng ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản ............................ 5
1.1.1 Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước ao nuôi cá tra ................. 7
1.1.2 Một số biện pháp khắc phục tình trạng ô nhiễm
môi trường nước ao nuôi cá tra .................................................................. 8
1.2 Các dạng chế phẩm sinh học ....................................................................... 12
1.2.1 Sơ lược về chế phẩm sinh học ................................................................. 12
1.2.2 Tác dụng của chế phẩm sinh học .............................................................. 12
1.2.3 Phân loại chế phẩm sinh học...................................................................... 13
1.2.4 Tổng quát quy trình sản xuất các dạng chế phẩm ..................................... 16
1.3 Chế phẩm sinh học dạng viên và tiềm năng thương trong thủy sản ........... 17
1.4 Một số nguyên liệu sử dụng làm chất mang trong chế phẩm sinh học ......... 18
1.4.1 Sơ lược về vi khuẩn Bacillus subtilis......................................................... 18
1.4.2 Một số nguyên liệu sử dụng làm chất mang trong chế phẩm sinh học ...... 19
1.4.3 Khả năng lưu trữ vi sinh vật của một số loại chất mang............................ 20
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 22
2.1 Vật liệu......................................................................................................... 23
2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ...................................................................... 23
2.2.1 Thiết bị ....................................................................................................... 23
2.2.2 Dụng cụ...................................................................................................... 24
2.2.3 Hóa chất, môi trường nuôi cấy................................................................... 24
2.3 Một số phương pháp nghiên cứu ................................................................ 25
2.3.1 Xác định công thức phối trộn nguyên liệu làm chất mang
bằng phương pháp toán học ....................................................................... 25
2.3.2 Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm khuẩn lạc
trên môi trường chọn lọc............................................................................ 26
2.3.3 Đánh giá thời gian lưu trữ vi sinh vật trên viên nén .................................. 26

2.3.4 Đánh giá viên chế phẩm............................................................................. 27
2.3.5 Đánh giá chỉ tiêu cảm quan........................................................................ 28
2.3.6 Xác định kích cỡ viên ................................................................................ 28
2.3.7 Khảo sát thời gian tan rã trong nước của viên nén .................................... 28
2.3.8 Phương pháp xác định hàm lượng protein thô........................................... 28
2.3.9 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo............................................... 28
2.3.10 Phương pháp xác định hàm lượng xơ thô ................................................ 28

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

IV


Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử Lý
Ao Nuôi Thủy Sản
2.3.11 Phương pháp xác định tro thô .................................................................. 29
2.3.12 Phương pháp xác định độ ẩm................................................................... 29
2.4 Sơ đồ tiến hành thí nghiệm ........................................................................... 30
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 31
3.1 Một số chủng vi sinh vật dùng trong xử lý ao nuôi thủy sản........................ 32
3.2 Khảo sát một số nguyên liệu có khả năng làm chất mang ............................ 32
3.3 Khảo sát khả năng nén viên của các chất mang............................................ 33
3.4 Khảo sát tỉ lệ phối trộn chất mang ................................................................ 34
3.4.1 Khảo sát tỉ lệ phối trộn bột gạo với khô dầu đậu nành .............................. 35
3.4.2 Khảo sát tỉ lệ phối trộn bột mì với khô dầu đậu nành................................ 35
3.4.3 Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa bột gạo và bột mì.......................................... 36
3.4.4 Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa bột mì và bột gạo.......................................... 37
3.4.5 Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa bột gạo, bột mì và khô dầu đậu nành ........... 37
3.5 Khảo sát thành phần vi sinh vật của các chất tham gia quá trình tạo viên... 39
3.5.1 Thành phần vi sinh vật trong nguyên liệu tạo viên nén ............................ 39

3.5.2 Thành phần vi sinh vật trong hỗn hợp chất mang...................................... 39
3.5.3 Thành phần vi sinh vật trong hỗn hợp chất mang khử trùng ..................... 39
3.6 Đánh giá thời gian lưu trữ vi sinh vật của hỗn hợp chất mang .................... 40
3.7 Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa vi sinh vật với hỗn hợp chất mang ................. 40
3.7.1 Sinh khối vi sinh vật dạng dịch.................................................................. 40
3.7.2 Sinh khối vi sinh vật dạng rắn.................................................................... 42
3.8 Khảo sát độ nén khi ép viên......................................................................... 42
3.8.1 Hỗn hợp chất mang và sinh khối vi sinh vật dạng dịch ............................. 43
3.8.2 Hỗn hợp chất mang và sinh khối vi sinh vật dạng rắn............................... 43
3.9 Khảo sát tỉ lệ phối trộn chất phụ gia ............................................................. 44
3.9.1 Khảo sát tỉ lệ chất làm tan.......................................................................... 44
3.9.2 Khả sát tỉ lệ chất kết dính........................................................................... 45
3.10 Đánh giá thời gian lưu trữ của viên chế phẩm ........................................... 46
3.10.1 Phân tích số lượng VSV ban đầu ............................................................. 46
3.10.2 Phân tích số lượng vi sinh vật sau khi nén............................................... 47
3.10.3 Phân tích số lượng vi sinh vật trên viên nén theo thời gian lưu trữ ......... 47
3.11 Quy trình sản xuất viên nén ........................................................................ 48
3.12 Đánh giá viên chế phẩm ............................................................................. 49
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................... 50
Tài Liệu Tham Khảo ................................................................................................. I
Phụ lục A..................................................................................................................II
Phụ lục B................................................................................................................ III

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

IV


Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử Lý
Ao Nuôi Thủy Sản

DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Tỉ trọng thị trường nhập khẩu cá tra, cá basa Việt Nam
trong 4 tháng đầu năm 2006 ...........................................................................5
Bảng 1.2: Kết quả quan trắc nước ở huyện Châu Phú đợt 1 (tháng 2)
và đợt 6 (tháng 11) năm 2006..........................................................................6
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của vi sinh vật ..............................................................18
Bảng 2.1 Thành phần của PCA .......................................................................................25
Bảng 2.2 Thành phần của TCS........................................................................................25
Bảng 2.3 Các chỉ tiêu của viên chế phẩm thương phẩm Ecomarine
(sản phẩm nhập khẩu)......................................................................................27
Bảng 2.4 Các chỉ tiêu của viên chế phẩm thương phẩm Ecotab
(sản phẩm nhập khẩu).....................................................................................27
Bảng 3.1 Thành phần hóa học của bột khoai mì .............................................................33
Bảng 3.2 Thành phần hóa học của cám gạo ....................................................................33
Bảng 3.3 Thành phần hóa học của khô dầu đậu nành ....................................................33
Bảng 3.4 Kết quả khả năng nén viên của các nguyên liệu làm chất mang......................34
Bảng 3.5 Tỉ lệ phối trộn giữa bột gạo và khô dầu đậu nành............................................35
Bảng 3.6 Tỉ lệ phối trộn giữa bột khoai mì và khô dầu đậu nành ..................................35
Bảng 3.7 Tỉ lệ phối trộn giữa bột gạo và bột khoai mì....................................................36
Bảng 3.8 Tỉ lệ phối trộn giữa bột khoai mì và bột gạo...................................................37
Bảng 3.9 Tỉ lệ phối trộn giữa bột gạo, bột khoai mì và khô dầu đậu nành .....................38
Bảng 3.10 Kết quả tổng số vi khuẩn hiếu khí trong nguyên liệu tạo viên nén................39
Bảng 3.11 Tổng số vi khuẩn hiếu khí trên hỗn hợp chất mang.......................................39
Bảng 3.12 Thành phần vi khuẩn hiếu khí trên chất mang đã khử trùng..........................40
Bảng 3.13 Kết quả nồng độ vi sinh vật lưu trữ trên chất mang.......................................40
Bảng 3.14 Kết quả tạo viên khi phối trộn hỗn hợp chất mang với
vi sinh vật dạng dịch............................................................................................41
Bảng 3.15 Kết quả tạo viên khi phối trộn hỗn hợp chất mang với sinh khối

vi sinh vật dạng rắn..............................................................................................42
Bảng 3.16 Kết quả nén viên ở các cấp độ nén khác nhau của hỗn hợp chất mang .........43
Bảng 3.17 Kết quả tạo viên ở các cấp độ nén khác nhau của hỗn hợp chất mang
với sinh khối vi sinh vật dạng rắn.......................................................................43
Bảng 3.18 Kết quả sử dụng chất làm tan đối với viên nén ở hỗn hợp chất mang
với sinh khối dạng dịch (ở cấp độ nén số 8).......................................................44
Bảng 3.19 Kết quả sử dụng chất làm tan đối với viên nén ở hỗn hợp chất mang
với sinh khối dạng rắn (cấp độ nén số 9)............................................................45
Bảng 3.20 Kết quả sử dụng tỉ lệ chất kết dính trong quá trình tạo viên ..........................45
Bảng 3.21 Kết quả phân tích vi sinh vật trên viên nén theo thời gian lưu trữ.................47
Bảng 3.22 Các chỉ tiêu viên nén chế phẩm sinh học .......................................................49

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

v


Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử Lý
Ao Nuôi Thủy Sản

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1:
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 3.1

Quy trình tổng quát sản xuất các dạng chế phẩm...........................................16
Máy dập viên tâm sai 380v .............................................................................23
Sơ đồ tiến hành thí nghiệm.............................................................................30
Quy trình sản xuất viên chế phẩm ..................................................................48

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

v


Luận Văn Tốt Nghiệp: Khảo Sát Quá Trình Tạo Viên Chế Phẩm Sinh Học Dùng Trong Xử Lý
Ao Nuôi Thủy Sản

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1. ĐBSCL: Đồng Bằng Sông Cửu Long
2. BOD: Biochemical Oxygen Demand
3. COD: Chemical Oxygen Demand
4. TSS : Total Suspended Solid
5. DO: Dissolved Oxygen
5. TCVN 6774 :2000 : Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt
6. TCVN 5942 :1995 : Tiêu chuẩn chất lượng nước ngọt bảo vệ đời sống thuỷ sinh
7. ppm : part per million
8. USD : United States dollar
9. Ha : Hecta
10. CMC: Cacboxylmetyl Cellulose
11. PCA: Plate Count Agar
12. TCS : Trypticase Casein Soy
13. CFU: Colony Forming Units
14. TCN : Tiêu chuẩn ngành
15. NHH : Trách nhiệm hữu hạn
16. TM : Thương mại
17. XNK : Xuất nhập khẩu

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

vi


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản

LỜI MỞ ĐẦU

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

1


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
Trong vài năm trở lại đây, phong trào nuôi cá tra xuất khẩu ở ĐBSCL tăng rất nhanh,
đem về cho đất nước một nguồn ngoại tệ rất lớn. Cá tra, cá ba sa là loài dễ nuôi, sinh trưởng
nhanh, thời gian nuôi ngắn, cho năng suất cao, lại có thị trường xuất khẩu nên được nông dân
mở rộng diện tích nuôi. Hiện cá tra được nuôi phổ biến ở các tỉnh khu vực đồng bằng sông
Cửu Long trong lồng bè trên sông, ao hầm ven sông, bãi bồi giữa sông và đăng quầng chắn
ven sông cho năng suất và chất lượng cao. Năm 2006 sản lượng cá tra, cá ba sa là 825.000
tấn, giá trị xuất khẩu đạt 736.872.115 USD. Nhưng do phát triển còn mang tính tự phát, thiếu
quy hoạch nên đã nảy sinh nhiều tồn tại, bất cập về môi trường và dịch bệnh cũng như việc
cung cấp đủ giống có chất lượng, vấn đề cung ứng thức ăn và thú y thủy sản, vấn đề thị
trường...vv đòi hỏi phải có giải pháp khắc phục để phát triển bền vững nghề nuôi cá tra, cá ba
sa.
Bên cạnh đó trong quá trình nuôi trồng thủy sản, lượng thức ăn thừa, chất thải hữu cơ
thải ra môi trường nuôi khá lớn. Các hợp chất hữu cơ này là nhân tố kích thích sự phát triển

của vi sinh vật gây ô nhiễm ao nuôi, làm mất cân bằng hệ sinh thái ao nuôi. Mặt khác, trong
quá trình phân hủy không triệt để các hợp chất hữu cơ từ thức ăn thừa, chất thải, xác động vật
nuôi sinh ra một số chất độc. Các hợp chất này cùng với sự phát triển quá mức của vi sinh vật
không có lợi trong môi trường nuôi làm giảm chất lượng nước dẫn đến tăng stress và tăng khả
năng nhiễm bệnh, tôm cá phát triển còi cọc, tỷ lệ chết tăng cao. Để khắc phục vấn đề ô nhiễm
từ nuôi trồng thủy sản, các hộ nuôi đã dùng rất nhiều biện pháp như: nạo vét bùn, dùng thuốc
kháng sinh, dùng các chất diệt khuẩn, chủ yếu là chlorin nhưng các biện pháp trên đều có hậu
quả nguy hiểm đối với sức khỏe của vật nuôi và sức khỏe của người sử dụng sản phẩm thủy
sản. Với clo và dẫn xuất có thể kết hợp với các chất hữu cơ thành phức clo hữu cơ rất độc.
Việc lạm dụng các chất kháng sinh dẫn đến sự lờn thuốc các vi sinh vật gây bệnh và có thể
không kiểm soát được các dịch bệnh. Do đó, việc dùng các hóa chất trong chăn nuôi và bảo
quản sản phẩm đang gặp rất nhiều khó khăn đối với các loài thủy sản xuất khẩu .Ngày nay các
nhà nghiên cứu đã sản xuất ra các chế phẩm sinh học sử dụng trong xử lý nước ao nuôi trồng
thủy sản, các chế phẩm sinh học này đã được sử dụng rộng rãi do nó có rất nhiều ưu điểm so
với phương pháp dùng thuốc kháng sinh và hóa chất như: giảm lượng bùn hữu cơ, giảm chu
kỳ thay nước và cải thiện môi trường (tăng oxi hòa tan, giảm COD, BOD) từ đó có thể khống
chế các nguồn dịch bệnh trong nuôi thủy sản, tăng sức đề kháng. Ngoài ra, còn có tác dụng
giảm đáng kể tỷ lệ chết, tỷ lệ còi cọc, tăng sản lượng và giảm mùi hôi của ngư trường và còn
giúp hạn chế việc sự dụng kháng sinh hay hóa chất mà vẫn còn được cho phép tại một vài khu
vực.
SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

2


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
Các chế phẩm sinh học trong nuôi tôm, cá chủ yếu dùng các nhóm vi sinh vật có ích
trong chế phẩm để thủy phân các chất hữu cơ do tôm, cá thải ra. Vì vậy nó có một vai trò cực
kỳ quan trọng trong việc làm giảm đáng kể lớp bùn và nhớt trong ao. Kết quả là cải thiện chất

lượng nước, giảm lớp bùn đáy, giảm tỷ lệ mắc bệnh, tăng số lượng vi sinh vật phù du, giảm
mùi hôi và sau cùng tăng sản lượng nuôi. Trong các dạng chế phẩm sinh học thì chế phẩm
dạng viên đang là đích đến của các nhà nuôi trồng do tính tiện lợi và dễ sử dụng của chúng.
Chế phẩm dạng viên là chế phẩm phải có chất mang để chứa vi sinh vật và được nén thành
viên, sau đó đóng gói và bảo quản.
Tóm lại sử dụng chế phẩm sinh học (men vi sinh) trong nuôi thủy sản là hướng đi có ý
nghĩa thực tiễn về khía cạnh bảo vệ môi trường và đảm bảo hiệu quả sản xuất. Từ đó, góp
phần đưa nghề nuôi thủy sản phát triển bền vững.
Chính những vấn đề cấp thiết về môi trường và để sản lượng cá thu được có chất lượng
cao nên đề tài: “ Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao nuôi thủy
sản” được thực hiện nhằm đưa ra một công thức phối trộn hiệu quả đồng thời xây dựng quy
trình tạo viên với mục đích tạo được viên chế phẩm có màu sắc phù hợp, thời gian tan rã trong
nước thích hợp và lưu trữ được lượng lớn vi sinh vật. Nội dung của đề tài:
- Tìm hiểu một số chủng vi sinh vật dùng trong xử lý ao nuôi thủy sản.
- Khảo sát và lựa chọn các nguyên liệu có thể làm chất mang và có khả năng tạo viên.
- Khảo sát các công thức phối trộn để tạo hỗn hợp chất mang.
- Khảo sát tỉ lệ phối trộn vi sinh vật với hỗn hợp chất mang.
- Khảo sát bổ sung các chất phụ gia thích hợp.
- Phân tích nồng độ vi sinh vật sau quá trình tạo viên.
- Khảo sát nồng độ vi sinh vật trên viên nén theo thời gian lưu trữ.
- Đánh giá chất lượng viên nén.
Qua những khảo sát trên đưa ra được công thức phối trộn có hiệu quả cao nhất, từ đó
hoàn thành quy trình sản xuất viên nén với mong muốn cải thiện môi trường nuôi trồng thủy
sản, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

3

Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

4


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản

1.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản
ĐBSCL là nơi có tiềm năng phát triển nuôi trồng thủy sản lớn nhất nước ta cả về nuôi
trồng thủy sản nước lợ và nước ngọt. Đặc biệt ưu thế vẫn là nước lợ, mà chủ yếu là nuôi tôm.
Ngoài ra còn có tiềm năng môi trường nuôi các loài nhuyễn thể, các loài thủy sản khác mà
hiện nay là mặt hàng cá tra, cá ba sa đang được chú trọng. Tổng diện tích tự nhiên của các
tỉnh ven biển ĐBSCL là 2.842.379 ha, trong đó tổng diện tích nuôi cá tra, ba sa trên 5.000 ha.
So với năm 2000 diện tích này đã tăng trên 10 lần và dự báo sẽ tiếp tục tăng nhanh trong
những năm sắp tới. ĐBSCL là nơi có điều kiện thuận lợi để nuôi cá tra và cá ba sa, bởi những
điều kiện tự nhiên về môi trường nước, sinh thái...vv. Từ đó thu hút người nuôi ngày càng
nhiều nên mỗi năm diện tích nuôi cá tra, ba sa đều tăng [8,9].
Bảng 1.1: Tỷ trọng thị trường nhập khẩu cá tra, basa Việt Nam trong 4 tháng đầu năm
2006 [19].

Các mô hình nuôi trồng thủy sản ở đồng bằng sông Cửu Long chuyển hóa rất nhanh, từ
nuôi tự nhiên, nuôi quảng canh, nuôi phân tán mật độ thấp sang nuôi bán thâm canh, nuôi
thâm canh, nuôi công nghiệp tập trung mật độ cao. Việc tiếp cận các phương thức nuôi trồng,
sử dụng nhiều năng lượng và chi phí tác động tiêu cực đến môi trường, nếu không được xử lý

triệt để có thể tạo ra sự mất cân bằng của hệ thống sinh thái tự nhiên ảnh hưởng không nhỏ
đến nuôi trồng thủy sản. Hơn nữa, với các mô hình nuôi thâm canh càng cao, quy mô công
nghiệp càng lớn thì lượng chất thải lại càng lớn và mức độ nguy hại càng nhiều và vấn đề mất
cân bằng sinh thái càng trở nên trầm trọng. Theo đánh giá của các nhà khoa học, hằng năm
thải ra 456,6 triệu m3 bùn thải (phù sa lắng đọng trong chất thải) và chất thải nuôi trồng thủy
sản mà trong đó riêng chất thải nuôi cá tra, cá ba sa là hơn hai triệu tấn/ năm. Nguồn chất thải

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

5


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
độc hại này hiện nay vẫn chưa được xử lý triệt để, vẫn tiếp tục thải vào sông rạch trong khu
vực. Các chất thải nuôi trồng thủy sản là các nguồn thức ăn dư thừa thối rữa bị phân hủy; các
chất tồn dư sử dụng như: hóa chất và thuốc kháng sinh, vôi và các loại kháng chất Diatomit,
lưu huỳnh lắng đọng. Theo số liệu điều tra, trong 1 ao nuôi có diện tích 1ha cho ra sản phẩm
300 tấn nhưng trong đó sử dụng thức ăn là 480 tấn. Trong lượng thức ăn này có 75% được
chuyển hóa thành sản phẩm, phần còn lại được thải loại dưới dạng thức ăn dư thừa thối rữa
lắng đọng dưới đáy ao và thải ra môi trường nước. Đây là nguồn chất thải cực kỳ nguy hiểm,
là một nguyên nhân quan trọng gây ra sự biến đổi chất lượng nước trên sông rạch. Nếu chúng
ta không ngăn chặn tình trạng này kịp thời, đến lúc nào đó môi trường nước không còn cho
phép phát triển thủy sản, đặc biệt là những vùng nuôi cá tra ở các con sông, rạch [13,17].
Bên cạnh đó sự gia tăng diện tích nuôi cá tra tại khu vực ĐBSCL đã làm phức tạp thêm
vấn nạn ô nhiễm môi trường nước. Theo Sở Tài Nguyên và Môi Trường An Giang (2007),
qua kết quả quan trắc chất lượng nước tại các khu vực trọng điểm nuôi thủy sản ở An Giang
cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm đặc biệt gia tăng nhanh. Đặc biệt tại huyện Châu Phú (tỉnh
An Giang) kết quả quan trắc chất lượng nước (bảng 1.2) cho thấy, chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ
BOD, COD và vi sinh ngày càng gia tăng và đều vượt mức cho phép nhiều lần so với giới hạn

cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6774 :2000 và TCVN 5942 :1995), tác động xấu
đến sự sinh trưởng và phát triển của cá, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt
của cộng đồng [15].
Bảng 1.2 Kết quả quan trắc nước ở huyện Châu Phú đợt 1 (tháng 2) và đợt 6 (tháng 11)
năm 2006 [15].
Chỉ tiêu

pH

Đơn vị tính

DO

BOD

TSS

NH3

COD

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

Coliforms

Tháng 2/2006

6,5

5,1

16

34

2,29

48

23x103

Tháng 11/2006

6,9

4,2

30

80

8

78

0,36x103

TCVN 6774:2000

6,5 - 8,5

5

< 10

≤ 100

≤

< 10

5x103

0,93
TCVN 5942 :1995

6 - 8,5

≥6

<4

20

0,05

Qua tình hình trên cho thấy, nguy cơ ô nhiễm môi trường nước tại các sông và kênh ở
ĐBSCL sẽ ngày càng gia tăng nếu như không có biện pháp xử lý các chất thải từ ao nuôi một

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

6


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
cách hợp lý trước khi thải ra môi trường bên ngoài. Chính vì vậy, xử lý nước thải và bùn từ
các ao nuôi cá trước khi thải ra môi trường là rất cần thiết nhằm bảo vệ nguồn nước nuôi
trồng thuỷ sản, bảo đảm chất lượng môi trường và giúp cho việc phát triển nghề nuôi cá tra ao
được bền vững về lâu dài. Do đó, tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường nước từ
các ao nuôi cá tra là cần thiết [15].
1.1.1 Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước ao nuôi cá tra
Nguồn nước ở ĐBSCL bị ô nhiễm nặng từ việc nuôi cá tra chủ yếu do các nguyên nhân
sau :
Nguyên nhân quan trọng nhất là do lượng thức ăn dư thừa trong quá trình nuôi đã ảnh
hưởng đến vấn nạn ô nhiễm môi trường. Chính các nguồn này đã làm cho hàm lượng các chất
độc hại trong môi trường ao nuôi ngày càng tăng. Các nguồn chất thải này nếu chưa được xử
lý triệt để khi thải trực tiếp ra môi trường sẽ ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước bên
ngoài. Bên cạnh đó trong một số kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ có 17 % trọng lượng khô
của thức ăn cung cấp cho ao nuôi được chuyển thành sinh khối, phần còn lại được thải ra môi
trường dưới dạng phân và chất hữu cơ dư thừa, thối rữa xả vào môi trường. Qua đó cho thấy,
83 % lượng thức ăn được thải vào môi trường ao nuôi dưới dạng thức ăn bị hòa tan vào nước

và phân do cá thải ra lắng xuống đáy ao. Đây là nguồn chất thải cực kỳ nguy hiểm và là một
nguyên nhân quan trọng gây ra sự biến đổi chất lượng nước trên sông rạch khi các chất này
được thải ra môi trường bên ngoài không qua xử lý.
Và một nguyên nhân nữa cũng không kém phần quan trọng là do các hộ nuôi sử dụng
thức ăn tự chế đã làm nước ao nuôi cá tra dễ bị nhiễm bẩn đã góp phần làm ô nhiễm môi
trường nước bên ngoài khi nước thải từ các ao này thải trực tiếp ra ngoài. Thức ăn tự chế kém
bền, dễ vỡ vụn và hòa tan vào nước hơn thức ăn công nghiệp dạng viên. Lượng chất thải từ
thức ăn tự chế thải ra môi trường bên ngoài cao hơn 9 – 16 lần so thức ăn công nghiệp dạng
viên. Điều này cho thấy, việc sử dụng các loại thức ăn khác nhau cũng ảnh hưởng đến chất
lượng nước khác nhau. Do đó, việc chế biến và sử dụng các loại thức ăn có độ kết dính cao
góp phần quan trọng vào việc hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường nước là rất cần thiết.
Một yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng trực tiếp đến việc ô nhiễm môi trường nước đó là
việc xử lý nước thải từ các ao nuôi cá tra trước khi thải ra môi trường bên ngoài. Do phần lớn
các hộ nuôi cá tra ao đều không có ao xử lý các chất thải nên tất cả các độc tố tích tụ trong các
ao nuôi đều thải ra môi trường bên ngoài. Theo thống kê trong tổng số 1.600 ha diện tích ao
nuôi cá tra ở An Giang có đến 90 % số ao chưa có hệ thống xử lý chất thải. Điều này cho
SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

7


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
thấy, tổng lượng nước thải và bùn ao nuôi cá tra được thải xuống các kênh và sông gây nguy
cơ ô nhiễm nguồn nước ở các kênh và sông rất cao. Nếu trường hợp các chất thải này được xử
lý trước khi thải ra ngoài thì nồng độ và hàm lượng các độc tố đã được giảm đi phần nào và
nguy cơ ô nhiễm cũng sẽ thấp hơn. Do đó, xây dựng các hệ thống xử lý chất thải từ ao nuôi cá
tra trước khi thải ra môi trường bên ngoài có vai trò rất lớn trong việc hạn chế tình trạng ô
nhiễm môi trường nước.
Tóm lại, có nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước từ nuôi cá tra ao. Nhưng

chủ yếu là do thức ăn dư thừa và không có hệ thống xử lý dẫn đến chất thải tích tụ ngày càng
nhiều trong nước và bùn của ao nuôi cá tra đều bị thải ra môi trường nước. Đây là một trong
những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường nước và sẽ tác động đến sức khỏe của
người dân [14]
1.1.2. Một số biện pháp khắc phục tình trạng ô nhiêm môi trường nước ao nuôi cá tra
Sự mở rộng diện tích nuôi cá tra ở khu vực ĐBSCL đã làm cho tình trạng ô nhiễm môi
trường nước ngày càng nặng. Để hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường nước ao nuôi cá tra
một số biện pháp hiện đang được áp dụng như thay nước nước ao, dùng phiêu sinh thực vật
kết hợp với sục khí, dùng hóa chất, xử lý bùn và biện pháp sinh học
1.1.2.1 Biện pháp thay nước ao
Biện pháp này được người dân áp dụng phổ biến. đối với biện pháp này người nuôi
thường lợi dụng những vùng bãi bồi. Đây là những nơi rất thuận lợi cho nuôi cá do phù sa
màu mỡ và đặc biệt là biên độ triều thường lớn hơn 1m rất thuận lợi cho việc bổ sung nước
cấp và xả đáy ao mà không cần dùng hệ thống bơm. Việc lấy nước vào ao nuôi với mục đích
cung cấp nước mới làm cho ao nuôi cá luôn luôn mát mẻ và sạch để cá nuôi có thịt trắng, chất
lượng cao và chóng lớn. Đồng thời gia tăng lượng oxi hòa tan trong ao nuôi làm cho cá đủ
dưỡng khí để trao đổi chất hàng ngày và thay lượng nước cũ có nhiều khí và các chất độc
không tốt cho cá.
Tuy nhiên, việc bơm cấp nước cho ao nuôi cá và xử lý nước trong ao nuôi cá của các
trang trại và ngư dân còn nhiều hạn chế, cần khắc phục để hiệu quả cao hơn. Đối với những
vùng biên độ triều thấp thì việc cấp và thoát nước phải dùng hệ thống bơm nước có công suất
lớn và hiện đại. Theo tính toán của các nhà khoa học, thay nước mới cho ao nuôi cá chỉ cung
cấp thêm 4% lượng oxy cho cá mà thôi. Vì vậy bơm nước để bổ sung oxy cho ao cá không
kinh tế. Việc dùng cách bơm nước để loại trừ các thán khí và các độc tố trong ao thì cũng

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

8

Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
tương tự. Vì thán khí và các chất gây độc khác tích tụ ở dưới đáy ao, khi bơm thay nước mới
ta chỉ thay được lớp nước mặt. Việc bơm nước mới cho ao nuôi cá là cần thiết, mỗi ngày chỉ
bơm 1 lần vào lúc thủy triều cao nhất và chỉ cần bơm thay 1/3 lượng nước trong ao, không
cần thiết mỗi ngày phải bơm thay nước 2 lần vừa tốn kém chi phí, vừa không xử lý được môi
trường ao nuôi như mục đích đặt ra, mà phải xử lý bằng giải pháp khác hiệu quả hơn. Bên
cạnh đó việc thay nước nhiều sẽ không tốt với môi trường xung quanh và có thể còn gây sốc
cho tôm, cá. Vì vậy nên hạn chế thay nước bằng các biện pháp kĩ thuật khác.
Biện pháp thay nước chỉ là biện pháp xử lý sơ cấp, tạo cơ sở cho các quá trình xử lý cao
hơn. Do vậy biện pháp thay ao nước không tiến hành đơn lẻ mà thường sử dụng kết hợp với
các biện pháp khác [20].
1.1.2.2 Biện pháp dùng phiêu sinh thực vật kết hợp sử dụng máy sục khí
Một biện pháp nữa cũng khá phổ biến đó là cho phiêu sinh thực vật phát triển trong ao
cá và sử dụng máy sục khí, biện pháp này đã cải thiện được một số hạn chế của biện pháp
thay ao nước.
Trong nghiên cứu các yếu tố thủy lý hóa trong ao nuôi cá, yếu tố phiêu sinh thực vật có
trong ao cung cấp 90% lượng oxy cho cá. Để cho phiêu sinh thực vật phát triển trong ao cá
chúng sẽ dùng các loại thán khí: CO2, Hydrogen, phosphor, Nitrogen, Sunfur (đây là những
chất dinh dưỡng thiết yếu của phiên sinh thực vật). Như vậy phiêu sinh thực vật vừa cung cấp
oxy cho ao cá, vừa lọc sạch các độc tố cho nước trong ao. Tuy nhiên, về ban đêm phiêu sinh
thực vật lại hô hấp hết khoảng 60% lượng oxy trong nước ao, để khắc phục điều này các trang
trại dùng thêm máy sục khí cho ao cá vào ban đêm. Máy sục khí vừa cung cấp oxy ban đêm
cho cá, vừa đẩy tất cả các chất thán khí từ đáy ao nhanh chóng bay hơi thoát ra khỏi ao cá. Từ
những thông số kỹ thuật nêu trên cho thấy biện pháp kết hợp giữa phiêu sinh thực vật với máy
sục khí và bơm nước một phần để cải thiện môi trường ao cá, tiết kiệm được chi phí cho bơm
nước rất lớn, cá lớn nhanh và chất lượng tốt [12]
1.1.2.3 Biện pháp xử lý bùn
Phần lớn chất thải rắn tích tụ dưới đáy ao dưới dạng bùn. Bùn chứa nhiều chất hữu cơ,
thuốc kháng sinh, hóa chất, khí độc (H2S, NH3) và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh…vv. Dung

lượng tích lũy càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao từ đó ảnh hưởng đáng kể tới chất lượng
nước và tác hại đến cá trong ao nuôi làm giảm năng suất. Trước đây, bùn thải từ đáy ao sau
quá trình nuôi được người dân đắp lại trên bờ ao hoặc được thải thẳng ra đất mà không qua xử

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

9


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
lý…vv. Nhưng chất bùn thải này chưa qua xử lý còn mang nhiều mầm bệnh, vì vậy nguy cơ
gây ô nhiễm trở lại ao nuôi cá là rất lớn. Hiện nay, biện pháp xử lý bùn sau thu hoạch chủ yếu
là hút bùn đáy, tách nước, phơi nắng diệt khuẩn làm phân bón hoặc làm thức ăn cho cá. Trong
trường hợp không nạo vét hết bùn ra khỏi ao, các hộ sản xuất được khuyến cáo sử dụng chế
phẩm sinh học để phân hủy, loại bỏ lớp bùn cặn ở đáy ao mà không làm hủy hoại nguồn nước.
Tuy nhiên do việc nạo vét bùn mất nhiều thời gian và hiệu quả không cao nên biện pháp này ít
được sử dụng [20].
1.1.2.4 Biện pháp sử dụng hóa chất
Đây là biện pháp thường được sử dụng sau khi đã xử lý cơ học cho ao nuôi bằng cách
tháo nước, rửa ao, phơi nắng. Các hóa chất được dùng như vôi, thuốc tím, chlorin…vv.
Thường người nuôi phối trộn 1kg vôi với 2 lít nước rồi tạt xuồng ao nhằm hòa tan các chất
hữu cơ, kích thích tảo phát triển và làm sạch nước ao. Thuốc tím cũng được hòa tan với nước
trong ca nhựa ở nồng độ 1 ÷ 2 ppm rồi tạt đều khắp ao, nó là chất oxi hóa mạnh nên có khả
năng oxi hóa chất hữu cơ, vô cơ và diệt khuẩn. Clorin được dùng để xử lý nước đầu vào và
nước trong quá trình nuôi thủy sản với nồng độ là 20 ÷ 30ppm. Chlorin là hợp chất oxi hóa
mạnh có độc tính với tất cả các vi sinh vật, có khả năng diệt vi khuẩn, vi rút, tảo, phiêu sinh
động vật nước nên được dùng để khử trùng nước trong ao nuôi. Biện pháp này có ưu điểm là
dễ sử dụng, đơn giản, có hiệu quả và tác dụng nhanh. Tuy nhiên cũng có nhược điểm là khi sử
dụng hóa chất trong nuôi trồng thủy sản thì chỉ đạt hiệu quả trong thời gian ngắn. Ngoài ra,

còn ảnh hưởng đến sức khỏe người trực tiếp sử dụng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do
dư lượng hóa chất trong các sản phẩm thủy sản, ảnh hưởng của hóa chất đến chất lượng nước
và bùn đáy ao, tác động đến cấu trúc và tính đa dạng sinh học; tồn lưu trong môi trường, tích
tụ lâu ngày có thể làm thoái hóa môi trường, tác động đến hệ vi sinh vật trong môi trường và
đưa đến các dòng vi khuẩn kháng thuốc làm cho việc ô nhiễm có thể bị nghiêm trọng hơn và
có khả năng tái ô nhiễm. Vì vậy biện pháp này đang được khuyến cáo hạn chế sử dụng thay
vào đó là khuyến khích xử lý nước ao nuôi bằng biện pháp sinh học [11].
1.1.2.5 Biện pháp sinh học
Bản chất của phương pháp sinh học là nhờ vào hoạt động sống của vi sinh vật để biến
đổi các hợp chất hữu cơ cao phân tử trong nước thải thành các hợp chất đơn giản. Trong quá
trình này, vi sinh vật sẽ nhận được các đơn chất làm nguyên liệu để xây dựng cơ thể do vậy
sinh khối vi sinh vật tăng lên đồng thời các chất hữu cơ gây ô nhiễm ngày càng giảm đi.

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

10


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
Phương pháp sinh học xử lý ô nhiễm nước ao nuôi thủy sản được đánh giá có nhiều ưu
điểm hơn các phương pháp khác. So với phương pháp vật lí, hoá học, phương pháp này chiếm
vai trò quan trọng về qui mô cũng như giá thành đầu tư, do chi phí cho một đơn vị khối lượng
chất khử là ít nhất. Đặc biệt xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học sẽ không gây ô nhiễm, tái
ô nhiễm môi trường, một nhược điểm của biện pháp hoá học hay mắc phải.
Có rất nhiều đối tượng sinh học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễm
môi trường nứơc thải trong ao nuôi thủy sản. Phổ biến là việc sử dụng hệ sinh vật để phân huỷ
hoặc hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ từ nước thải bằng cách sử dụng các loài vi sinh
vật có khả năng sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo
năng lượng, sinh trưởng và nhờ vậy sinh khối của chúng tăng lên. Các loài vi sinh vật này

được sử dụng để phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ có trong nước thải từ nuôi trồng
thủy sản và sau đó chúng trở thành thức ăn của thủy sản nuôi trong ao nuôi.
Cho đến nay, phương thức làm sạch ao nuôi bằng chế phẩm sinh học được xem là biện
pháp chủ yếu mang lại nhiều lợi ích. Phương pháp này được đánh giá là có khả năng cải thiện
chất lượng nước và chất lắng đọng ở đáy ao, giúp giảm sốc và nâng cao sức khỏe cho thủy
sản. Đồng thời làm cho nước thải sạch hơn nên giảm tác động đến môi trường. Ngoài ra,
chúng có thể kiểm soát vi khuẩn gây bệnh, tác hại của chúng và quản lý tốt hệ sinh thái vi
sinh. Bên cạnh đó phương pháp này giúp ngăn ngừa sự gia tăng độc tính và khả năng gây
bệnh của mầm bệnh, giảm thiểu mối nguy gây ra khả năng kháng thuốc và kích thích hệ miễn
dịch của thủy sản, cải thiện hệ vi khuẩn đường ruột, giúp giảm nguy cơ nhiễm bệnh và thúc
đậy quá trình tiêu hóa thức ăn.
Nuôi trồng thủy sản đang là thế mạnh trong phát triển nông nghiệp, giúp nền kinh tế
nông nghiệp phát triển. Tuy nhiên, nuôi trồng thủy sản phát triển nhanh chóng cũng góp phần
làm cho chất lượng nguồn nước suy giảm. Đa số các hộ nuôi trồng thủy sản sử dụng nguồn
nước mặt từ các sông, rạch và thải nguồn nước bị ô nhiễm trong mô hình nuôi ra lại nguồn
nước đang sử dụng dẫn đến kết quả là làm nguồn nước nuôi trồng thủy sản ngày càng bị ô
nhiễm, gây nên tình trạng cá, tôm chết hàng lọat. Ngoài ra, ở các hộ nuôi trồng thủy sản,
người dân ít quan tâm đến việc bố trí ao lắng riêng biệt hoặc không xử lí nước thải đúng cách
trước khi đưa ra môi trường. Từ đó dẫn đến tình trạng nước thải ở đầu nguồn cũng chính là
nguồn nước cấp vào của các mô hình nuôi trồng thủy sản tiếp theo. Vì vậy, việc đưa ra biện
pháp thích hợp để góp phần hạn chế và cải thiện nguồn nước ô nhiễm cần được quan tâm và

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

11


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
có hướng giải quyết thích hợp. Trong nhiều biện pháp xử lí nước thải ao nuôi thủy sản thì

biện pháp sinh học được quan tâm nhiều nhất và cũng cho hiệu quả cao hơn cả. Đây là một xu
hướng tích cực cho việc mở rộng ứng dụng các chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản
trong tương lai [16].
1.2 Các dạng chế phẩm sinh học
1.2.1 Sơ lược về chế phẩm sinh học
Chế phẩm sinh học là hỗn hợp sinh khối sống của các nhóm vi sinh vật có ích (vi khuẩn
lactic, vi khuẩn Bacillus, vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn tía khử H2S và nấm men). Đặc điểm
của chế phẩm là số lượng tế bào sống của vi sinh vật từ vài trăm triệu đến hàng tỷ (108 - 109)
trong một đơn vị là gram (chế phẩm dạng bột, dạng viên) hoặc ml (chế phẩm dạng lỏng). Yêu
cầu chất lượng là chế phẩm có tỷ lệ tế bào sống phải đạt từ 60 ÷ 70% trở lên, dễ thích nghi với
môi trường và sinh trưởng, phát triển bình thường. Ngoài ra, các nhóm khi phát triển ở môi
trường mới phải đảm bảo có hoạt tính: vi khuẩn lactic lên men lactic làm môi trường axit hóa,
vi khuẩn Bacillus sinh ra amylase, protease v.v.
Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học mới quan tâm trong 20 năm trở lại đây, nhưng
tác dụng của nó được phát hiện từ rất sớm trước đó. Chế phẩm này được sử dụng khá hiệu quả
trong chăn nuôi đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản, trồng trọt, bảo vệ sức khỏe và bảo vệ
môi trường. Tuy nhiên việc dùng chế phẩm này vào nuôi trồng thủy sản mới bắt đầu trong
hơn thập kỷ gần đây [2].
1.2.2 Tác dụng của chế phẩm sinh học
1.2.2.1 Trong đường ruột động vật
Khi chế phẩm được đưa vào đường ruột các vi sinh vật hữu ích trong chế phẩm làm sạch
đường ruột, cân bằng hệ sinh thái, điều chỉnh môi trường, ức chế các vi sinh vật gây hại, loại
bỏ các quá trình lên men bất lợi do các vi sinh vật có hại này gây nên, làm cho các chức năng
đường ruột được hoạt động tốt hơn. Chế phẩm còn làm tăng cường hệ số tiêu hóa thức ăn:
tăng hệ số hấp thu và sử dụng các chất dinh dưỡng trong thức ăn, làm bình thường các chức
năng miễn dịch của cơ thể, làm lành mạnh và hoạt hóa khả năng tự nhiên của tế bào [2].
1.2.2.2 Trong bảo vệ môi trường
Các vi sinh vật của chế phẩm, đặc biệt là nhóm vi khuẩn lactic và nhóm vi khuẩn
Bacillus có tác dụng ức chế các vi sinh vật gây bệnh đường ruột, đó là Samonella, Vibrio,

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

12


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
Shigella rất rõ. Ngoài ra, axit lactic tạo thành có tác dụng làm sạch ruột, làm cơ chất dinh
dưỡng rất tốt cho vật tiêu hóa. Nhóm vi khuẩn Bacillus là các vi khuẩn sống hiếu khí tùy tiện
và có khả năng sinh ra các enzyme thủy phân ngoại bào. Vì vậy, khi vào môi trường nuôi
chúng có thể sinh sản rất mạnh, ngoài khả năng ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh phát triển,
chúng còn phân hủy các chất hữu cơ do thức ăn thừa và phân của vật nuôi bài tiết... để làm
giảm thiểu ô nhiễm.
Trong quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ ta thấy xuất hiện khí H2S và các khí gây
mùi khác là dẫn xuất của khí này. Trong chế phẩm sinh học có vi khuẩn tía có khả năng sử
dụng khí H2S làm thức ăn, mùi hôi thối giảm đi rõ rệt. Đồng thời các nấm men có trong chế
phẩm có khả năng lên men rượu rừ đường có trong môi trường, tạo mùi thơm, cải thiện mùi
cho môi trường và nâng cao hệ số tiêu hóa của thức ăn cho vật nuôi [2].
1.2.2.3 Trong chăn nuôi
Chế phẩm giúp phát triển hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường khả năng tiêu hóa và
hấp thu dinh dưỡng từ các loại thức ăn. Đồng thời còn làm tăng sức khỏe vật nuôi, tăng sức đề
kháng và khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi cho vật nuôi, phòng chống các dịch
bệnh thường gặp. Chế phẩm làm cho gia súc, gia cầm mắn đẻ hơn, tăng chất lượng thịt, tăng
năng suất chăn nuôi, ức chế và có thể tiêu diệt được các vi sinh vật có hại. Làm giảm hoặc
làm mất mùi hôi thối ô nhiễm chuồng trại chăn nuôi [2].
1.2.2.4 Trong trồng trọt
Trong trồng trọt chế phẩm kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và quá trình chín của
quả. Cải thiện hệ vi sinh vật đất, ngăn chặn các mầm bệnh. Tăng cường khả năng hấp thụ chất
dinh dưỡng của cây trồng. Kéo dài thời gian bảo quản, tăng chất lượng các sản phẩm tươi
sống, làm hoa trái tươi lâu [2].

1.2.3 Phân loại chế phẩm sinh học
1.2.3.1 Chế phẩm vi sinh vật dạng dịch
Chế phẩm dạng dịch là chế phẩm chứa môi trường dinh dưỡng của quá trình tạo sinh
khối vi sinh vật. Chế phẩm này được sản xuất trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà máy, xí
nghiệp theo quy trình công nghệ lên men. Vì vậy cần có hệ thống máy lắc lớn hoặc nồi lên
men có hệ thống điều khiển tốc độ khí để tạo sinh khối lớn. Sau đó dịch vi sinh vật được đóng
vào chai lọ hoặc bình nhựa. Chế phẩm này có ưu điểm là không cần phải pha hoặc trộn với
nước mà có thể trộn luôn vào đối tượng và có thể ly tâm dịch vi sinh vật để cô đặc sinh khối
SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

13


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
qua đó hạ giá thành sản xuất. Bên cạnh đó cũng có một số nhược điểm là chế phẩm này khi
nhiễm vào đối tượng sử dụng thì độ sống sót và độ bám dính của vi sinh vật không cao. Chế
phẩm luôn phải bảo quản lạnh vì vậy khá tốn kém và không thuận lợi trong vận chuyển, chi
phí sản xuất tương đối cao vì dụng cụ chứa đựng đắt tiền [6].
1.2.3.2 Chế phẩm vi sinh vật dạng khô
Chế phẩm này được sản xuất bằng cách cho sinh khối vi sinh vật vào bình sục khí để
đuổi hết nước, sau đó ly tâm để tách vi sinh vật chuyên tính ra khỏi cơ chất và cho hấp thụ
vào chất mang là bột cao lanh, sau đó cho hấp thụ tiếp vào CaSO4 hoặc Na2SO4 để thu được
chế phẩm vi sinh vật dạng khô. Ưu điểm của chế phẩm là cất trữ, vận chuyển rất thuận lợi, dễ
dàng, chế phẩm không bị tạp nhiễm. Nhược điểm là công nghệ sản xuất phức tạp, tốn kém do
đó hiệu quả kinh tế không cao [6].
1.2.3.3 Chế phẩm vi sinh vật dạng đông khô
Sinh khối vi sinh vật sau khi lên men được đông khô lại ở nhiệt độ rất thấp (-20 ÷ 400C). Ưu điểm của chế phẩm là ít bị tạp nhiễm ngay cả khi ở nhiệt độ rất cao, độ sống sót
của vi sinh vật chuyên tính rất cao. Nhược điểm là tỉ lệ bám dính trên đối tượng sử dụng thấp,
sản xuất rất công phu và tốn kém [5].

1.2.3.4 Chế phẩm vi sinh vật dạng bột
Hiện nay hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại chế phẩm vi sinh vật trên nền
chất mang, trong đó vi sinh vật được tẩm nhiễm vào chất mang là các hợp chất hữu cơ hoặc
không hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có tác dụng làm nơi trú ngụ và bảo vệ vi sinh vật
chuyên tính trong chế phẩm từ khi sản xuất đến khi sử dụng. Chế phẩm có ưu điểm là quy
trình sản xuất đơn giản, dễ làm, không tốn kém nhiều dẫn đến giá thành hạ. Nguyên liệu sẵn
có trong tự nhiên, mật độ vi sinh vật chuyên tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ, tiện sử
dụng, độ bám dính của vi sinh vật trên đối tượng sử dụng cao. Ngoài ra chế phẩm cũng có
nhược điểm là dễ bị tạp nhiễm bởi vi sinh vật không chuyên tính, chất lượng không ổn định,
độ sống sót của vi sinh vật trong chế phẩm không cao. Nếu sử dụng không kịp thời thì chế
phẩm có thể bị loại bỏ vì không đảm bảo mật độ vi sinh vật chuyên tính [6].
1.2.3.5 Chế phẩm dạng viên
Chế phẩm này là công đoạn tiếp theo của chế phẩm dạng bột. Đối với dạng chế phẩm
này cần phải có một hỗn hợp để mang vi sinh vật. Hỗn hợp chất mang ở đây thường là các
loại bột do chúng có khả năng lưu trữ vi sinh vật và khả năng nén viên tốt. Bào tử sau khi
SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

14


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
hình thành sẽ được cấy trên chất mang. Sau đó hỗn hợp này được sấy đến độ ẩm thích hợp và
tiến hành nén viên.
Hiện nay chế phẩm dạng viên đang được chú ý nhiều nhất do tính tiện lợi, dễ sử dụng,
vận chuyển và bảo quản.
1.2.3.6 Chế phẩm bào tử
Sinh khối nấm được nhân trong môi trường xốp đến khi bào tử nấm hình thành và chín,
thu hồi sinh khối nấm cùng với giá thể sau đó phơi khô và nghiền mịn. Ưu điểm của chế phẩm
là bảo quản lâu, ít tạp nhiễm, chế phẩm có hiệu lực cao, ổn định. Nhược điểm là điều kiện

nuôi cấy phải vô trùng đòi hỏi người sản xuất phải có kinh nghiệm và các trang thiết bị đắt
tiền [6].

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

15


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
1.2.4 Tổng quát quy trình sản xuất các dạng chế phẩm
Vi khuẩn

Nhân giống (hiếu khí)

Nuôi mở rộng

Sinh khối

Phối trộn với
chất mang

Dạng
dịch
T0 < 450C

Sấy

Dạng
bột

Hình 1.1: Quy trình tổng quát sản xuất các dạng chế phẩm [2].
Các chủng gốc được giữ trong các ống môi trường thạch, được hoạt hóa và nhân giống
(cấp 1, cấp 2). Với môi trường nhân giống thường dùng môi trường phân lập không có thạch,
còn môi trường nuôi mở rộng có thể dùng môi trường cải tiến thay thế một số thành phần đắt
tiền dễ kiếm nhưng vẫn phải đáp ứng đấy đủ sinh dưỡng và yêu cầu sinh lý của chủng nuôi
cấy. Sau đó giống được nuôi mở rộng bằng thiết bị lên men để tạo sinh khối. Chế phẩm thu
được là chế phẩm dạng dịch. Trong dịch này có chứa các nhóm vi sinh vật được nuôi cấy và
sống trong dạng nghỉ không hoạt động. Dịch gốc chứa trong các can, chai nhựa sạch và kín.
Từ chế phẩm dạng dịch được phối trộn với chất mang, bổ sung chất phụ gia, sấy < 450C để

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

16


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
giảm bớt độ ẩm xuống < 9%, thu được chế phẩm dạng bột. Loại chế phẩm này có thể giữ hoạt
tính sau 90 ngày hoặc 180 ngày [2].
1.3 Chế phẩm sinh học dạng viên và tiềm năng thương mại trong thủy sản
Hiện nay trên thị trường tuy có nhiều dạng chế phẩm sinh học nhưng chế phẩm sinh học
dạng viên đang được chú ý nhiều nhất do thuận lợi trong quá trình đóng gói bảo quản, vận
chuyển, dễ sử dụng, mật độ vi sinh vật có lợi cao hơn so với dạng dịch. Chế phẩm sinh học
dạng viên còn được sản xuất dựa trên nền chất mang mà chất này có khả năng tạo viên và vi
sinh vật có thể tồn trữ trên hỗn hợp trong một thời gian nhất định với số lượng tế bào sống ổn
định. Chất mang được dùng tạo chế phẩm thường là các loại bột có hàm lượng hydrocacbon
cao và có khả năng hút nước tốt. Chất mang này sau khi được phối trộn với sinh khối vi sinh
vật sẽ đem sấy khô và nén viên chế phẩm.
Chế phẩm sinh học được sử dụng có tác dụng điều chỉnh hệ vi sinh vật thủy sinh theo

hướng hạn chế các vi sinh vật gây bệnh, tăng cường sự phân hủy các chất hữu cơ do thức ăn
thừa, vật nuôi bài tiết, do xác động thực vật chết bị thối rữa...vv để cải thiện môi trường, đồng
thời làm tăng cường khả năng miễn dịch của vật nuôi với vi sinh vật gây bệnh. Bên cạnh đó,
việc sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản sẽ hạn chế sử dụng hóa chất và
kháng sinh, yếu tố gây ra hậu quả của việc nuôi trồng thủy sản kém bền vững, tạo điều kiện
thuận lợi cho ngành thủy sản nước ta bước vào thị trường các nước một cách thuận lợi.
Ngày nay xu hướng sử dụng chế phẩm sinh học đang ngày càng được các hộ nuôi quan
tâm. Hiện nay có 123 loại chế phẩm sinh học được sử dụng bao gồm chế phẩm trộn vào thức
ăn và chế phẩm xử lý nước nhưng chủ yếu do các công ty cung cấp, phân phối, đại lý cho
nước ngoài hay sử dụng công nghệ của nước ngoài để sản xuất và phân phối tại Việt Nam. Vì
vậy có hạn chế rất lớn cho người sử dụng, một mặt các chế phẩm khi đưa vào Việt Nam thì
các chủng vi sinh vật trong chế phẩm có phù hợp với điều kiện Việt Nam hay không, mặt
khác các chế phẩm được nhập khẩu thường có giá rất cao, điều đó gây khó khăn cho các hộ
nuôi. Đồng thời hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường đang lan nhanh, dẫn đến lượng chế
phẩm được sử dụng sẽ tăng lên. Việc này càng thúc đẩy làm sao các chế phẩm trong nước
xuất hiện trên thị trường càng sớm càng tốt. Chính vì vậy, việc sử dụng chế phẩm sinh học
probiotic để xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản là một phương án tối ưu đang được sử dụng
khá phổ biến hiện nay và là biện pháp thích hợp có rất nhiều triển vọng [2].

SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

17


Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao
nuôi thủy sản
1.4 Một số nguyên liệu sử dụng làm chất mang trong chế phẩm sinh học
1.4.1 Sơ lược về vi khuẩn Bacillus subtilis
Trong các loại chế phẩm sinh học xử lý ô nhiễm môi trường nuôi thủy sản thường sử
dụng hỗn hợp rất nhiều chủng vi sinh vật như: Bacillus, Aspergillus oryzae,

Nitrosomonas...vv. Trong đó loài Bacillus được xác định là thành phần chủ yếu của chế phẩm
và đóng vai trò quan trọng như chủng Bacillus subtilis.
Chủng vi khuẩn Bacillus là nhóm trực khuẩn sinh bào tử, sống hiếu khí tùy tiện nhưng
trong điều kiện hiếu khí hoạt động mạnh hơn. Chúng rất phổ biến trong tự nhiên. Một số
chủng của loài này còn được tìm thấy trong khoang miệng, trong đường ruột của người và
động vật. Tất cả các loài Bacillus đều có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ chứa nitơ, như
protein, khá mạnh nhờ sinh ra protease ngoại bào. Ngoài ra chúng còn có khả năng sinh ra
amylase làm loãng tinh bột, bi ến chất này thành chất dễ hòa tan và thủy phân tiếp theo thành
các dextrin và các loại đường hợp thành. Một số chủng thuộc loài như Bacillus subtilis, B.
Mesentericus... có thể sinh ra enzym xenlulase và hemixenlulase phân hủy xenlulose và
hemixenlulose. Ngoài các enzym trên, các vi khuẩn còn có khả năng sinh ra bacterioxin – chất
có hoạt tính kháng sinh nên giúp cho thủy sản có thể kháng được bệnh.
Trong chế phẩm sinh học người ta thường sử dụng các loài Bacillus như B. subtilis, B.
licheniformis, B. megaterium. Các chủng của những loài này rất có ích, không gây bệnh cho
người và động vật, đặc biệt là trong đường ruột [2].
Bảng 1.3 Thành phần hóa học của vi sinh vật [3].

Các chất

Cacbon

Nitơ

Hydro

P2O5

K2O

SO3

Thành

50,4

12,3

6,8

5,0

2,4

0.3

phần(%)
Do tế bào vi sinh vật chủ yếu chứa cacbon, hydro và nitơ nên thành phần dinh dưỡng
cho vi sinh vật cũng chủ yếu gồm các chất trên để xây dựng các thành phần cơ bản của tế bào.
Nguồn cacbon vi sinh vật sử dụng được rất phong phú. Từ dạng tinh khiết đến dạng tạp chất
chủ yếu là glucose, tinh bột...vv. Nguồn nitơ cũng là nguồn dinh dưỡng không kém phần quan
SVTH: Vũ Thị Kiều Trâm

18