Quá trình Nitrat hóa và ứng dụng vi khuẩn Nitrat hóa trong ao tôm

Chất thải Nitơ luôn là nỗi lo lắng của bà con nuôi tôm, chúng thể hiện hàm lượng NH3, NOvà NOphát sinh từ sự phân hủy các chất rắn hữu cơ như thức ăn dư thừa. Nắm được quá trình Nitrat hóa và cách ứng dụng vi khuẩn Nitrat hóa vào ao nuôi tôm dưới đây sẽ giúp người nuôi tự kiểm soát Nitơ trong ao nuôi một cách tốt nhất.

1. Quá trình Nitrat hóa – khử Nitrat hóa trong nước ao tôm

Đối với các ao nuôi tôm cá, trong quá trình sinh sống chúng thường bài tiết ra khí NH3, trường hợp hàm lượng NH3 tăng cao sẽ gây độc cho tôm. Các hợp chất hữu cơ phức tạp sẽ được phân hủy thành NH3 dưới tác dụng của vi sinh vật. Lúc này, quá trình Nitrat hóa trong nước diễn ra nhờ vào hoạt động của các loại vi khuẩn có ích sẽ giúp chuyển hóa các chất độc trong ao thành những chất có ích cho đời sống của thực vật thủy sinh.

A/ Quá trình Nitrat hóa

Hiểu một cách đơn giản, quá trình Nitrat hóa là một quá trình sinh học mà ở đó các loại vi khuẩn Nitrat hóa sẽ oxy hóa amonia thành Nitrat thông qua sự hình thành Nitrit trong điều kiện có Oxy.

Quá trình Nitrat hóa trong nước nuôi trồng thủy sản

Quá trình Nitrat hóa trong nước nuôi trồng thủy sản

Quá trình được diễn ra như sau:

— NH3 trong nước sẽ chuyển hóa thành NH4+ theo phản ứng hóa học:

NH3 + H2O -> NH4+ + OH

— Nitrat hóa diễn ra gồm 2 giai đoạn được thực hiện bởi 2 nhóm vi khuẩn nối tiếp nhau bao gồm:

  • Giai đoạn 1: Chuyển hóa NH4+ thành NO2– bởi nhóm vi khuẩn Nitrite hóa

NH4+  + 1,5 O2  ->  NO2 + 2H+ + H2O

Trong giai đoạn này, vi khuẩn tham gia mạnh nhất trong quá trình Nitrite hóa là những loại vi khuẩn vô cơ tự dưỡng, chúng chuyển hóa NH4+ thành NO2– sẽ sinh ra năng lượng sử dụng cho hoạt động sống của các vi khuẩn nitrite hóa.

Trong tự nhiên vi khuẩn Nitrite hiện diện rất nhiều như: Nitrosmonas và Nitrosococcus, Nitrosopira.. chúng giống nhau về mặt sinh lý, sinh hóa nhưng lại khác nhau về đặc điểm hình thái và cấu trúc của tết bào. Sự có mặt của các nhóm vi khuẩn Nitrite sẽ giúp loại bỏ được NH4+ đồng thời sẽ làm giảm hàm lượng NH3 trong nước.

  • Giai đoạn 2: Chuyển hóa NO2 thành NO3 bởi nhóm vi khuẩn Nitrat hóa

NO2 + 0,5 O2 -> NO3

Trong giai đoạn này, nhóm vi khuẩn Nitrite hóa sẽ thực hiện chuyển hóa NO2 thành NO3– (đây là sản phẩm cuối cùng của quá trình Nitrat hóa). Nhóm vi khuẩn tham gia vào quá trình này cũng là các loại vi khuẩn hóa vô cơ cơ tự dưỡng bao gồm: Nitrobacter spp và Nitrospira spp là những nhân tố chính thúc đẩy quá trình.

Quá trình Nitrat hóa trong nước ao nuôi chỉ xảy ra khi nồng độ NO2 không vượt quá 0,5 mg/L (trong điều kiện nước có đầy đủ Oxy). Trường hợp trong nước thiếu oxy sẽ tạp điều kiện NO2 phát sinh và gây độc cho tôm nuôi.

Tuy nhiên, vi khuẩn Nitrat có tốc độ phát triển rất chậm nên khi NH3 bắt đầu hiện diện trong ao nuôi thì quần thể oxy hóa ammium mới bắt đầu phát triển nhưng chúng lại cần đến 2 tuần để trạng thái ổn định. Khả năng Nitrate hóa diễn ra khoảng 25 – 50g/m3/ngày.

B/ Quá trình khử Nitrat hóa

Quá trình Nitrat hóa mang ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật xử lý nước, nó vừa phản ánh được mức độ khoáng hóa các chất hữu cơ đồng thời tích lũy một lượng oxy dự trữ dùng để oxy hóa các chất hữu cơ không chứa nitơ khi lượng oxy tự do đã tiêu hao hoàn toàn cho quá trình này.

Để có thể tách được oxy ra khỏi Nitrit thì chúng ta cần quan tâm đến quá trình khử Nitrat hóa.Quá trình khử Nitrat là quá trình tách oxy ra khỏi nitrit nhờ sự có mặt của các loại vi khuẩn Pseudomonas và Clostridium trong môi trường kỵ khí. Oxy sẽ được tách ra từ Nitrit và Nitrat được dùng lại để oxy hóa các chất hữu cơ trong ao nuôi, Nitơ được tách ra ở dạng khí và sẽ bay vào bầu khí quyển. Đây cũng là quá trình kết thúc chu trình Nitơ.

2. Ứng dụng vi khuẩn Nitrat hóa trong ao nuôi tôm

Trong năm 2018, vi khuẩn Nitrat hóa được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là trong sản xuất giống và nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh – mật độ cao.

Quy trình sản xuất được thực hiện thông qua hệ thống lọc sinh học tuần hoàn, nước thải từ các bể ương có chứa hàm lượng NH3 được đưa vào bể lọc sinh học để xử lý. Trong bể lọc, nhóm vi khuẩn Nitrosomonas sẽ chuyển hóa thành NH4thành NO2 sau đó vi khuẩn Nitrobacter chuyển hóa NO2 thành NO3.

Nhóm vi khuẩn Nitrat hóa trong quá trình Nitrat hóa

Nhóm vi khuẩn Nitrat hóa trong quá trình Nitrat hóa

Tuy nhiên, để sử dụng hiệu quả nhóm vi khuẩn Nitrat hóa cần phải hiểu rõ các yếu tố sau đây:

– Nhiệt độ nước thích hợp cho nhóm vi khuẩn Nitrat hóa là từ 24 – 29 độ C. Nếu nhiệt độ nước bị đông lạnh hoặc quá 49 độ C thì vi khuẩn Nitrat sẽ chế.

– Độ pH thích hợp của Nitrosomonas là 7,8 – 8,0; Nitrobacter là 7,3 – 7,5. Tất cả các vi khuẩn Nitrat hóa sẽ bị ức chế nếu pH < 6.

– Các vi khuẩn Nitrat hóa cần được bổ sung một số chất vi lượng như: Phospho cần thiết cho quá trình sản xuất ATP, bởi vì vi khuẩn Nitrobacter không thể oxy hóa Nitrit nếu thiếu sự có mặt của PO4.

– Vi khuẩn Nitrat mẫn cảm với ánh sáng màu xanh dương và màu tím.

– Bà con cần phải xử lý triệt để hàm lượng Chlorine và Chloramines tồn dư trước khi đưa vi khuẩn Nitrat vào ao hoặc bể nuôi

– Vi khuẩn Nitrat có một số loài tăng trưởng ở độ mặn 0 – 6%, một số loài tăng trưởng phù hợp ở độ mặn 6 – 44%

Lưu ý:

– Không sử dụng vi khuẩn Nitrat cùng với các chất hóa học và kháng sinh

– Sử dụng Nitrosomonas, Nitrobacter định kỳ 7 – 10 ngày/lần từ tháng thứ 2 trở đi

– Sử dụng ở mức nhiệt độ thích hợp

– Trong trường hợp nhiệt độ nước ao tôm thấp thì nên cấy vi khuẩn Nitrat hóa trong nước ấm từ 30 – 35 độ C trước khi sử dụng.

–  Oxy hòa tan > 4 mg/L thì Nitrat hóa sẽ đạt tối đa

– Bảo quản nơi có ánh sáng trực tiếp

3. Các phương pháp kiểm soát NH3/NO2 trong ao tôm

Quá trình Nitrat hóa trong ao tôm sử dụng chế phẩm sinh học

Định kỳ sử dụng chế phẩm sinh học cân bằng hệ sinh thái môi trường ao nuôi

— Cải tạo ao nuôi kỹ lưỡng, loại bỏ hoàn toàn các cặn bã dưa thừa khỏi ao nuôi trước mỗi mùa vụ.

— Lựa chọn và sử dụng định kỳ các loại men vi sinh chất lượng, đáng tin cậy đến từ hãng ScienChain (tham khảo Bac – Up giảm khí độc, Bottom – Up phân hủy mùn bã hữu cơ dưới đáy ao nuôi).

— Duy trì hàm lượng tảo có lợi cho ao nuôi tôm.

— Cung cấp đầy đủ hàm lượng oxy trong ao phục vụ quá trình Nitrat hóa.

— Bố trí quạt nước hợp lý, xi phông loại bỏ các chất thải dưới đáy ao thường xuyên.

— Quản lý cho ăn tốt, bố trí sàng ăn hợp lý tránh dư thừa thức ăn ao nuôi.

Hiện nay, việc ứng dụng vi khuẩn Nitrat hóa vẫn được ứng dụng đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho nghề nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam. Trong năm 2019 chúng ta sẽ tiếp tục áp dụng và tìm ra được nhiều phương pháp hữu hiệu hơn nữa. Quý bà con còn thắc mắc về quá trình Nitrat hóa hãy liên hệ ngay 1900 2620 hoặc Chat trực tuyến tại website drtom.vn để nhận được sự hỗ trờ từ các chuyên gia.

XEM NGAY >> Phương pháp xử lý NO2/NH3 trong ao nuôi tôm cực kỳ hiệu quả

Tìm kiếm liên quan:

– Quá trình Nitrat hóa làm giảm ph

– Tính toán quá trình Nitrat hóa

– Quá trình chuyển hóa Nitơ trong khí quyển

– Đặc điểm của vi khuẩn Nitrat hóa

icon up top