bai giang ky thuat tuan hoan nuoc 1

GiỚI THIỆU MÔN HỌC


Giới thiệu
Môn học: Kỹ thuật tuần hoàn nước (TS618)
(Water Recurculation in Aquaculture)
1. Điều kiện tham gia lớp học
Đối tượng
Sinh viên cao học Nuôi trồng thủy sản
Sinh viên cao học quản lý nguồn lợi thủy sản
Nghiên cứu sinh về Nuôi trồng thủy sản nước
ngọt và Nuôi trồng thủy sản mặn/lợ
Sinh viên cao học các ngành khác


Giới thiệu
Điều kiện tiên quyết
Người học phải có kiến thức cơ bản về các lãnh
vực sau:
• Quản lý chất lượng nước
• Nguyên lý nuôi trồng thủy sản
• Kỹ thuật nuôi thủy sản
• Quản lý dịch bệnh


Giới thiệu
2. Phương pháp học tập
Người học phải tham gia các nội dung sau:
• Bài giảng trên lớp
• Thực hành trên máy tính
• Thực hành nuôi cá trên hệ thống tuần hoàn

• Tóm tắt và thuyết trình kết quả thực hành


Giới thiệu
3. Mục tiêu của môn học
Người học đạt được kiến thức và kỹ năng sau:
• Khái niệm cơ bản và chức năng của hệ thống
tuần hoàn
• Thiết kế, vận hành và đánh giá hiệu quả của
hệ thống tuần hoàn
• Quản lý chất lượng nước, duy trì điều kiện môi
trường tốt cho sức khỏe của cá nuôi.


Giới thiệu
4. Cấu trúc môn học (phần lý thuyết)
Bài Nội dung

Bài

1

Giới thiệu về hệ thống tuần
hoàn (RAS)

8

Phản nitrate hóa: nguyên lý
cơ bản và ứng dụng

2

Chất thải và cân bằng vật
chất

9

Trao đổi khí: Sục khí và khử
khí

3

Kỹ thuật loại bỏ chất rắn

10

Khử trùng UV và Ozone

4

Nitrate hóa: nguyên lý cơ bản

11

Sức tải của hệ thống

5

12

Thiết kế hệ thống

6

Nitrate hóa: Các loại lọc sinh
học

13

Quá trình tự dưỡng làm
sạch nước

7

Bón vôi

14

Cân bằng vật chất


Giới thiệu
4. Cấu trúc môn học (phần thực hành máy tính)
Bài

Nội dung

1

Thiết kế hệ thống lọc chất thải cho trại sản xuất 100

tấn cá trê phi/năm

2

Tính lưu lượng

3

Thiết kế bể lọc sinh học

4

Tính lượng vôi cần bón

5

Tính nhu cầu oxy cho bể nuôi

6

Tính cân bằng vật chất của hệ thống

7

Phác thảo thiết kế và vận hành


Giới thiệu

4. Cấu trúc môn học (thực hành ở trại)

•
•
•

Khởi động hệ thống tuần hoàn (3 tuần)
Vận hành hệ thống (5 tuần)
Thu hoạch, phân tích số liệu, thuyết trình (1
tuần)


GiỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG
TUẦN HOÀN NUÔI TRỒNG
THỦY SẢN


Mục tiêu

Sinh viên nắm vững các nội dụng sau:
• Các thành phần khác nhau của hệ thống
tuần hoàn và chức năng của các thành
phần
• Các kiểu hệ thống tuần hoàn và ứng
dụng trong nuôi trồng thủy sản


Nguyên lý chung
• Nước trong bể cá được làm sạch
liên tục và tái sử dụng
• Quá trình làm sạch dựa trên nguyên
lý lọc cơ học và sinh học

Nguyên lý chung
• Loại bỏ vật chất lơ lửng theo nguyên lý
cơ học
• Cung cấp oxy
• Loại bỏ vật chất hữu cơ hòa tan nhờ vi
khuẩn dị dưỡng
• Loại bỏ ammonia nhờ vi khuẩn tự dưỡng
• Loại bỏ nitrate và phốt-phát nhờ thực vật
hoặc vi khuẩn phản nitrate


Các thành phần của hệ thống
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Bể nuôi cá
Bể loại bỏ TSS
Bể chứa
Bể lọc sinh học
Bể chảy tràn
Bể bèo tấm
Bể Periphyton

Bể phản nitrate

Kết hợp basic RAS với
bèo tấm, periphyton,
phản nitrate để làm
tăng hiệu quả lọc

Hệ thống tuần hoàn cơ
sở (basic RAS) gồm 5
thành phần chính (1-5)


Các thành phần của hệ thống
1. Bể nuôi cá (Fish tank)
•
•

Cá sinh trưởng và chất thải được
tạo ra trong bể nuôi
Lưu lượng nước chảy qua bể phụ
thuộc lượng thức ăn cung cấp

Trao đổi nước qua bể nuôi đóng vai trò:
• Cung cấp đủ oxy cho trao đổi chất của cá
• Loại bỏ các chất thải hòa tan (CO2, N-NH4+…)
• Tránh sự tích tụ chất lơ lửng trong bể nuôi
• Tạo dòng chảy cho cá hô hấp và cơ cá săn chắc
• Điều khiển nhiệt độ nước

Các thành phần của hệ thống
2. Bể loại bỏ chất lơ lửng (solid
removal)
Loại bỏ chất lơ lửng là bước đầu tiên
của quá trình làm sạch nước
Vai trò của bể loại bỏ chất lơ lửng gồm:
• Làm giảm chất lơ lửng trong nước trước khi đi vào bể
lọc sinh học
• Ngăn ngừa sự tích lũy chất lơ lửng trong quá trình tuần
hoàn
• Ngăn ngừa chất lơ lửng vượt quá mức cho phép (Climit)


Các thành phần của hệ thống
3. Bể chứa (Sump)
Vai trò của bể chứa
• Nhận nước từ bể lọc chất lơ
lửng
•
•
•
•

Điều khiển nhiệt độ (nếu cần thiết)
Giảm mật độ vi khuẩn
Cấp nước bổ sung
Hòa tan hóa chất (TAN, HCO3-…)


Các thành phần của hệ thống

4. Bể lọc sinh học (Biofilter)
Vai trò của bể lọc sinh học gồm:
• Phân hủy hữu cơ hòa tan nhờ
vi khuẩn dị dưỡng
• Oxy hóa NH4+ thành NO2- và
NO3- nhờ vi khuẩn tự dưỡng
• Làm tăng hàm lượng oxy hòa tan
• Khử khí CO2
• Làm giảm nhiệt độ nước


Các thành phần của hệ thống
5. Bể chảy tràn (overflow tank)
Vai trò của bể chảy tràn gồm:
• Duy trì áp lực nước chảy về bể nuôi cá
• Nước chảy tràn trở lại bể chứa khi
dòng chảy trở về bể cá bị giảm hoặc
ngừng


Các thành phần của hệ thống
6. Bể phản nitrate (Denitrification unit)
Vai trò của bể phản nitrate:
• Làm đậm đặc chất thải rắn
• Phân hủy hữu cơ, làm giảm COD của chất
thải
• Chuyển hóa NO3- thành
N2 ⇒ giảm trao đổi
nước
• Tạo ra HCO3-

Các thành phần của hệ thống
6. Bể bèo tấm (Duckweed tank)
Vai trò của bể bèo tấm:
• Hấp thụ dinh dưỡng vô cơ (TAN, NO2-,
NO3-, PO43-…)
• Tạo ra sinh khối
thực vật


Các thành phần của hệ thống
7. Bể periphyton
Vai trò của bể periphyton:
• Hấp thụ dinh dưỡng vô cơ (TAN, NO2-,
NO3-, PO43-…)
• Hấp thụ chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng cỡ
nhỏ
• Oxy hóa NH4+ thành
NO2- và NO3- nhờ vi
khuẩn tự dưỡng
• Tạo ra sinh khối
biofilm


Các kiểu hệ thống tuần hoàn
1. Hệ thống tuần hoàn cơ bản


Các kiểu hệ thống tuần hoàn

2. Hệ thống tuần hoàn cơ bản kết
hợp với bể phản nitrate


Các kiểu hệ thống tuần hoàn
3. Hệ thống tuần hoàn kết
hợp với bèo tấm


Các kiểu hệ thống tuần hoàn
4. Hệ thống tuần hoàn kết hợp với
periphiton