Mô hình nuôi tôm theo công nghệ RAS: Thách thức và giải pháp

Mô hình nuôi thủy sản RAS (Recirculating Aquaculture System) là hệ thống nuôi tuần hoàn khép kín, hiện đại, giúp tối ưu hóa việc quản lý nước và môi trường nuôi. Mô hình này có thể áp dụng để nuôi nhiều loại động vật thủy sản có giá trị kinh tế cao. Nó giúp quản lý và xử lý chất thải hiệu quả. Bản chất của mô hình là áp dụng công nghệ RAS để kiểm soát chất lượng môi trường và tái sử dụng phần lớn nước trong quá trình nuôi bằng cách lọc và xử lý loại bỏ các chất ô nhiễm, giảm thiểu lượng nước cần thay thế và góp phần bảo vệ môi trường.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống RAS dựa trên việc luân chuyển nước liên tục qua các bước lọc, xử lý sinh học, cơ học, hóa học và lý học để duy trì chất lượng nước tốt cho vật nuôi. Nước được thu gom từ các ao nuôi sẽ được xử lý qua nhiều giai đoạn, bao gồm:

– Lọc cơ học: Bước đầu tiên là loại bỏ các chất rắn lơ lửng như phân, thức ăn thừa và các hạt cặn khác. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các bộ lọc dạng màng, bể lắng hoặc lưới lọc.

– Lọc sinh học: Sau khi loại bỏ các chất rắn, nước sẽ được dẫn qua một bộ lọc sinh học (Bioreactor), nơi các vi sinh vật sẽ phân hủy hợp chất hữu cơ như Amoniac (NH3), Nitrit (NO2-), chuyển hóa chúng thành Nitrat (NO3-), một dạng ít độc hại hơn đối với vật nuôi.

– Khử trùng: Sau quá trình lọc nước được khử trùng để loại bỏ vi khuẩn, virus hoặc mầm bệnh tiềm ẩn, được thực hiện bằng tia UV hoặc Ozon.

– Điều chỉnh pH và O2: Sau khi khử trùng, nước sẽ được bổ sung O2 và điều chỉnh pH để đạt mức phù hợp. Hệ thống sục khí hoặc thiết bị cấp ôxy hóa được sử dụng để bổ sung hàm lượng O2 hòa tan trong nước.

Nước sau khi được xử lý qua các giai đoạn sẽ được luân chuyển trở lại ao/bể nuôi, giúp ổn định chất lượng và tiết kiệm nước, giảm thiểu nước thải xả ra môi trường.

Hệ thống lọc tuần hoàn RAS có những ưu điểm:

– Tiết kiệm nước: Hệ thống này giảm lượng nước cần thiết cho quá trình nuôi động vật thủy sản nhờ việc ổn định nhiệt độ, độ mặn, tái sử dụng nước đã qua xử lý, từ đó tiết kiệm tài nguyên nước, rất hữu ích trong những vùng khan hiếm nước và nhiệt độ thấp.

– Kiểm soát môi trường nuôi: Hệ thống RAS cho phép kiểm soát chặt chẽ các thông số môi trường như nhiệt độ, độ mặn, pH và hàm lượng ôxy, giúp tạo điều kiện tối ưu cho tôm phát triển và giảm thiểu nguy cơ dịch bệnh.

– Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Nhờ vào việc tuần hoàn nước và xử lý nước thải hiệu quả, lượng nước thải xả ra môi trường bên ngoài được giảm thiểu đáng kể, góp phần bảo vệ hệ sinh thái.

Thách thức khi áp dụng:

– Chi phí đầu tư ban đầu cao: Hệ thống RAS đòi hỏi đầu tư lớn về thiết bị và công nghệ như hệ thống lọc nước quy mô công nghiệp với các công đoạn chính như lắng, loại chất thải rắn, lọc sinh học, khử khí, ôxy hóa, diệt khuẩn và kiểm soát pH; hệ thống sục khí, máy bơm và các cảm biến giám sát chất lượng nước.

– Lãng phí: Giai đoạn đầu của chu kỳ nuôi tôm còn bé, lượng thức ăn hàng ngày thấp nên lượng chất thải trong môi trường còn ít nếu vận hành hệ thống RAS sẽ có mức chi phí cao.

– Đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao: Vận hành hệ thống RAS đòi hỏi phải có kiến thức và kỹ thuật cao, nên người nuôi cần được đào tạo bài bản để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

– Bảo trì thường xuyên: Hệ thống cần được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo các thiết bị lọc, khử trùng và sục khí hoạt động đúng cách.

– Tiêu hao năng lượng lớn: Tiêu thụ nhiều điện năng cho các thiết bị: máy bơm, lọc, quạt và sục khí cung cấp O2; hệ thống xử lý nước: UV, ozone và vi sinh để duy trì chất lượng nước. Điều này làm tăng chi phí vận hành và kiểm soát môi trường cao, dẫn đến chi phí bảo trì và thay thế thiết bị cũng cao. Trung bình, chi phí đầu tư có thể gấp 3 – 5 lần so với mô hình nuôi truyền thống khác.

– Rủi ro kỹ thuật cao: Nếu không kiểm soát tốt, chất lượng nước dễ bị mất cân bằng hóa học và sinh học, gây ảnh hưởng đến sức khỏe tôm. Sự cố về hệ thống tuần hoàn (như hỏng máy bơm, mất điện) có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của vật nuôi.

Giải pháp khác

Ưu thế của RAS là: (1) khả năng xử lý nước thải, kiểm soát chất lượng nước ao nuôi và xử lý bùn thải; (2) khả năng tái sử dụng nước (tuần hoàn nước) theo hệ thống khép kín. Với những địa điểm thiếu nước, độ mặn không phù hợp, nhiệt độ thấp thì RAS là một giải pháp lý tưởng.

Tuy vậy, vẫn có sự lựa chọn khác để kiểm soát chất lượng môi trường vùng nuôi.

Ở vùng ven biển Việt Nam, nguồn nước biển dồi dào, độ mặn, nhiệt độ ổn định và khả năng tự làm sạch của môi trường cao, nên việc tuần hoàn tái sử dụng nước trong suốt một chu kỳ nuôi có thể không cần thiết, xét về hiệu quả kinh tế.

Hiện nay nuôi tôm ở nước ta đang áp dung rộng rãi là “Mô hình nuôi tôm ít thay nước”. Trong đó:

– Nước đầu vào qua hệ thống ao lắng-lọc, diệt khuẩn, diệt tạp và được bổ sung chế phẩm vi sinh (lọc cơ học, xử lý hóa học và sinh học)…;

– Ao nuôi có hệ thống sục khí, đảo nước để cung cấp O2; thu gom loại nước thải, bùn thải (cơ học); bổ sung chế phẩm vi sinh theo định kỳ và duy trì sự ổn định của tảo đơn bào trong ao nuôi (xử lý sinh học);

– Hệ thống xử lý nước thải: thu gom và loại bỏ chất thải rắn (cơ học), xử lý nước thải bằng chế phẩm vi sinh (sinh học), xử lý vi khuẩn gây bệnh (hóa học hoặc vật lý học); điều chỉnh pH, cung cấp O2 bằng hệ thống sục khí và các chất ổn định môi trường; có thể tái sử dụng nước (tuần hoàn nước) nếu cần.

Như vậy với việc áp dụng mô hình nuôi truyền thống vẫn có thể đáp ứng được các mục tiêu về kỹ thuật, dễ vận hành và hiệu quả.

Tóm lại, RAS là công nghệ tiên tiến, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững, có thể áp dụng cho những địa điểm thiếu nước, nhiệt độ thấp kéo dài (cần tái sử dụng nước), các cơ sở sản xuất giống và nuôi thủy sản theo hình thức công nghiệp. Tuy vậy, để áp dụng có hiệu quả, cần xem xét về lợi thế của địa điểm áp dụng, chất lượng môi trường, vốn đầu tư, trình độ kỹ thuật, khả năng vận hành và hiệu quả kinh tế.

Anh Vũ