Đánh giá sự chuyển hóa của hợp chất nitơ trong mô hình tái sử dụng bùn thải ao nuôi cá tra làm phân hữu cơ

HOA HOC - CONG NGHE THUG PHAM pANH GIA SU CHUYEN HOA CỦA HỢP CHẤT NITƠ TRONG MÔ HÌNH TÁI SỬ DỤNG BÙN THÁI AO NUÔI CÁ TRA LAM PHAN HUU CO @ TRAN TRUNG KIEN - DONG THI THU HUYEN - TRA V

HOA HOC - CONG NGHE THUG PHAM

pANH GIA SU CHUYEN HOA CỦA HỢP CHẤT NITƠ TRONG MÔ HÌNH

TÁI SỬ DỤNG BÙN THÁI AO NUÔI CÁ TRA

LAM PHAN HUU CO

@ TRAN TRUNG KIEN - DONG THI THU HUYEN - TRA VAN TUNG

- NGUYEN HONG ANH THU - NGUYEN VIET THANG

TOM TAT:

Nghiễn cứu này thực hiện đánh giá sự chuy ển hóa của một số hợp chất của Nitơ cụ thể là:

tong N NOy-

.NO N, NH.~-N, Org-N trong mô hình tái sử dụng bùn đáy ao nuôi cá tra thâm

canh làm phân bón hữu cơ Thông qua mô hình lý thuy ết chuyển hóa các hợp chất của Nợ trong

ao cá tra và quá trình ú phân hữu cơ Các hợp chất Nitd được kiểm kê dựa trên nguyên tắc lý

thuyết là cân bằng vật chất và lấy mẫu đo đạc trực tiếp tại hiện trường, Kết quả cho thấy các

quá trình chuyển hóa của Nitơ trong mô hình tích hợp là quá trình đồng hóa của vỉ sinh vật và

thực vật khoáng hóa các hợp chất hữu cơ nirát hóc Các quá trình làm thất thoát Nitơ ra môi

trường là bay hơi amoni khử nitrat

'Từ khóa: nuôi cd tra thâm canh bùn đáy ao chuyển hóa Nitơ, phân hữu cơ cân bằng vật chất

1 Dat van dé

Hién nay nghe nudi ed tra d cde nh Dong

bằng sông Cứu Long cha yéu la nudi tham cành

trong ao đất, Cá tra đã được nuôi thâm cạnh đ hau

hết các tỉnh đồng bằng sóng Cứu Long trong đó

An Giang, Đẳng Tháp và Cần Thơ là các tính có

điện tích và sắn lượng cá tra lớn nhất của vùng,

Nuôi cá tra thâm cạnh só đặc điểm là sử dụng

nhiều nước và làm phát xinh rất nhiều chất thải,

đặc biệt đời với Đồng bằng sông Cứu Long - nơi

hầu hết cúc hộ chăn nuôi cá da trờn với diện tích

tưởng đói lớn và lượng thức ăn cũng cấp tưởng đối

\

váo, Đo vậy, hằng ngày, một lượng lớn thức ăn

dược sử dụng để nuôi cá, nhưng ước tính cần phai

có 1õ kự thức ăn để sản xuất Ike ca tra va 6

khoang 37-38% thức ăn tích tụ trong ao nuôi sau khi thu hoạch dưới dạng bùn và phần [I| Hàm

lượng chất hữu cơ, TN (đạm tổng số! và TP (lân

tổng số) trong bùn đáy ao cá tra khí cao hàm

lượng yếu tố đa ví lượng ở mức trung bình và hàm lượng kim loại nặng rất thấp Có thể dùng

bùn đáy ao nuôi cá tra làm phần bón cho cậy trắng |2|I3|

Quan lý đồng Nhớ trong mô hình tái sử dụng bùn đáy ao nuôi cá tra làm phân hữu cơ chính là việc xem xét sự phát thải các hợp chất Nhớ thông qua bùn thái ở các đang khác nhaấu, từ đó đánh

giá được sự chuyểu đổi củng như tân dụng nguồn

86 7 - Thang 3/2021 193

TẠP CHi CONG THUONG

Nitở có trong bùn thải giám thiểu ô nhiềm môi

trường, Các yếu tế ảnh hướng đến quá trình

chuyển hóa cúc hợp chất Nitơ trong ao cá chủ yếu

là pH DO nhiệt độ nỗng độ amoni và niữït [4]

Trong ao nuôi cá tra có các tốn thất làm thất thoát

Nitở chính là: thu hoạch cá (31.5%) khứ Nid

(17.4%) NH bay hoi (12.5%), tich Itty duéi diy

ao (32.6%) [5] như vậy ngoài thu hoạch cá thì

hàm lượng Nữ trong đáy ao tương đối lớn

Từ lâu việc sử dụng các nguyên liệu hữu cơ

để làm phân compost đã được thực hiện trên thế

giới cùng như Việt Nam các loại ủ phân truyền

thống như ủ nóng (ủ hiếu khí) ủ nguội tủ vếm

khí) ú hồn hợp nóng trước nguội sau Nhưng tất

cả các quá trình ủ này chỉ khác nhau do có tác

động các yếu tố như nhiệt độ và không khí quá

trình ủ phân cơ bản được mô phóng bởi Rvnk,

R là quá trình cung cấp các nguyên liệu hữu cơ

cùng các vật liệu bổ sung để tăng nẵng độ chất

dinh đường hoặc thúc đẩy quá trình ủ phân điển

ra nhanh hơn [6]

Các nghiên cứu vẻ sự biến đổi và chuyển hóa

các hợp chất Nhớ trong quá trình ủ phân đều che

thấy sự phát triển của các hợp chất Nitở về dụng

có hại hoặc có lợi cho vây trồng phụ thuộc vào

nguyên liệu phối trộn tốc độ phân húy các chất

hữu cơ của ví sinh vật [7] Để kiểm xoát tốt quá

trình ú phân hữu cơ từ bùn thái cần phải Kiểm

soát được quá trình thất thoát các hợp chất của

Nitở thông qua các con đường khác nhau như mất

NHƯ thông qua bày hơi NH: [8] phát thải lượng

NaO chủ vếu là do tích lầy hầm lượng NÓ»: |9]

Một giải pháp dùng để quần lý dòng Nhớ từ bùn

thải từ ao nuôi cá chính là tái sử dung bin thai

làm phan bón để đưa vào mô hình sinh thái tích

hợp nhằm đánh giá sự khép kín của dòng Nitở và

tối ứu hóa các dòng thải

2 Vật liệu và phương pháp

2.1 Cách tiếp cận nghiên cứu

Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu này

dựa trên Khung Khái niệm lý thuyết sự chuyển

hóa của các hợp chất Niớ trong ao nuôi vá tra

nguồn thải chủ yếu của ao nuôi chính là bùn thải

Lượng bùn thải này được thực hiện phối trộn với

phần xanh từ hoạt động chân nuôi bồ kết hứp

sinh khói từ rơm rạ của hoạt động nông nghiệp

xung quanh ao nuồi, Bùn thải phát sinh từ quá

trình nuồi cá tra được sên vét định Rš lượng bùn

194 867 - Tháng 3/2021

này chứa hàm lượng chất ê nhiễm tương đối lớn

chủ yếu là Niữ và Photpho phát sinh từ quá trình lắng đọng và phân giải cúc hợp chất hữu cơ

từ quá trình nuôi cá Nguồn chất thải này được

xử lý bằng biện pháp lim phan compost quii trình Ud hiếu khí sẽ là điều kiện tốt nhất để

chuyển đối các hợp chất độc phát sinh từ quá trình phân hủy chất hữu cơ vẻ dạng dé hap thu

và không có đốc tính cho môi trường cũng như

cây trồng

Để kiểm kê cũng như đánh giú sự chuyển hóa

của các hợp chất Nitơ, một khung nghiên cứu đã được thiết lập với các quá trình chuyển hóa của

Nito từ ao cá đến khu ủ phân hướng đến một chủ

tình Nitỡ khép kín, Đánh giá sự chuyền hóa các hợp chất Nitơ trong ao nuôi với nguồn Nitợ đầu vào

chủ yếu là thức ăn được cune

nuôi trồng bên cạnh đó là nguồn Nitd có nước cấp không lớn Sau quá trình hấp thu và

chuyển hóa thất thoát các hợp chất Nite tai ae thi nguồn thải chứa nhiều hàm lượng Nitơ nhất chính

là bàn thải

Bùn thải được định hướng sử dụng làm phân

hữu cỡ để tuần hoàn dòng thải cũng như hạn chế việc thất thoát Nitd thông qua chất thải Nguồn

Nhớ đầu vào của quá trình ủ phân hữu cơ là phân

xunh rơm rạ bùn thải Các hợp chất này sẽ

được phân tích trước Khi ủ và sau khi ú phân tích

và đánh giá sự chuyển hóa cá hợp chất trong quá trình ú cũng như hiệu suất khoáng hóa Ni của

quá trình ú đạt due [4] (Hinh 1) Nghiên cứu được triển khái thực hiện thí điểm

ip cho qua trình

din trong

tại hộ nuôi cá tra có diện tích 10 hecta vdi 16 ao nuồi lựa chọn ao nuôi có diện tích [ hecta tại hộ

Trần Thanh Tám (phường An Bình B Thành phố Hồng Ngự tỉnh Đỏng Tháp), Sản lượng một vụ

đạt 800-L.000 tấn cá/vụ trong Khoảng thời gian 8 tháng Một ao điển hình chủ sản lượng Khoảng

600 tấn với hệ số tiều thụ thức ăn khoảng 1:5

Bùn đáy ao nuôi cá tra được hút bùn định kì khoảng 45 ngày/lần bơm vào ao chứa bùn để

lắng xả nước và thu bùn lắng Hồn hợp này được

ú theo mô hình luống hở thoáng khí tự nhiên có

đảo trên Window Composting)|9] Bùn được trộn với rớỡm rạ Khổ và phân bò theo tỷ lệ 80:10:10

tổng là 1 tấn hên hợp sứ dụng chế nhẩm Bio-EM dạng bột và mật rí đường (200g Bio-EM + 2 lít mật rỉ đường + IÑ lít nước), (Hình 3)

Hinh 1; Mô hình khói niệm nghiên cứu

Ca thượng |

l nhậm |

HOA HOC - CONG NGHE THUC PHAM

ăn B— Cá datrm + Bact 28!

1 TAN lNH.NH

|

a

2.2 Bién déi va can bang Nito trong ao cd tra

Một mẫu cá đu trơn được thu thập vào lúc giải

đoạn cá trưởng thành (lúc đụng triển khai mô hình)

đồng thời lấy mẫu thịt cá sẽ lấy mẫu thức ăn để

xúc định nguồn Nitở đầu vào, Đầu vào của Ni

trong thịt cá và thức ăn được ước tính bằng vách

nhân hàm lượng Nitơ với lượng thức ăn được áp

dụng trong quá trình nghiên cứu và trọng lượng

khô của cá Đầu vào trong nước được ước tính từ

nông độ TN và khối lượng của từng nguồn [5]

| xo T7”

WH |

in

7 BỊ

i

3 i No Í Kiư ng NÓ I

Natat how

Sự tích lũy Nitơ trong đất ao được tính theo cong thức sau:

SNr BD.V,

1007 - Trong đó: SN: Hàm lượng Nitơ tich I's trong đất (g/ao); SN: Hàm lượng tổng Nitơ tích lũy

tự/kg): BD: Mật độ khối đất (kg/m°: V: khối

lượng đất ở lớp trên 5 cm ím`)

Ước tính phan trăm thất thoát NO:-N và TẠN được thể hiện như sau:

$6 7 - Thang 3/2021 195

TAP CHi CONG THUONG

Trong dé: Styx: Ham lugng TAN that thoat

(g/ao.thdngs: Cypyy: Nông độ TẤN trong nước ao

(g/m): X: Phần trăm TẤN bị mất trong môi trường

ức?): Š: Tốc độ thẩm trung bình tháng œnđ nhúng):

A: Dien teh ao im)

Uée tinh ton that NON thong qua quá trình

khử Ni được thể hiện theo công thức sau:

Trong đó: Nà: Hàm lượng nitrát bị khử trong ao

tgN/ao.tháng): Cvo,: Nông độ nirát theo Nitờ

trung bình trong nước ao (g/m`): Vp: Thể tích ao

Phần trăm giảm nẳng độ NO;- N

nuôi cá (mì):

trong 24h: m: Số ngày trong tháng

Lượng DO tiêu thụ trong quá trình niưàt hóa

được chuyến đổi thành Nitơ tưởng đương như sau:

Neg = D0, VÔ SG

"2.0,

Trong đó Nà: Lượng Nitd tướng đương với DO

lieu thụ trong qué trinh nitrat h6a (mgN/L.ngay):

DO,: DO ticu thu do quá trình nitrat hea

(mg/L.ngay i: N: Trong lugng phin ta N: Oa: Trong

lượng phân tử O-,

Tốc độ nitut hóa theo lượng NÓ; - N hình thành

như sau:

Trong đó: Nụ là t6e do nitrat hoa (gN/ao.ngay)

giá trị của tốc độ nitrat hóa được ước tính trung

bình

Khối lượng khoáng hóa của thức ăn Nitơ được

ước tính từ sự khác biệt giữa hàm lượng tổng Nitd

có trong thức ăn và hàm lượng tổng Nitở có trong

thịt cá khi thu hoạch tại giải đoạn thực hiện mô

hình Org-N tích lũy trong đất đáy và Ore-N trong

nước ao Khí thoát ra Kênh xử lý,

Trong dé: Mi: Khoi iuung khodng hoa Nite te

thức ăn (g/ao1: Nu¿¿: Hàm lượng Nhớ từ thức ăn

(g/ao1: Này: Hàm lượng Nite hap thu trong ed

(g/ao): ON: Lượng Org-N tích Ity trong dat (g/ao)

Thông lượng Nitơ thoát ra khối ao cá được tính

loan như sau

Trong đó: EF dòng 2 tử đi ra Khỏi ao nuồi

(CN.gm ngày? Ch nồng độ tong Nits trong ao cá:

196 $6 7- Thang 3/2021

Cy néng do tong Nite trung bình tại kênh thoát

(9% F; tần suất rao đói nước (Ì lín/báo nhiều

ngày; D: độ sâu cua ao cả "1Ó, Quá trình cần bing Nita trong ao ca được ước

tính bằng cách tông hợp các khoang tích lũy và thât thoát hàm lượng Nitd Đầu vào nguồn Nitd là

nguồn được lưu trữ trong trọng lượng của cá thu hoạch hàm lượng Nitở trong thức ăn, bế sung nguồn nước chứa Niơ có chủ ý lượng mưa và cố định N» Mất Nhớ chủ yếu đo quá trình thu hoạch

cá, mất theo dòng chảy khí thay nước tích tụ trong

đất thấm bay hơi NH: và khử nitrat,

3.3 Biến đối và cân bằng Nữơ trong ú phân

hữu cơ từ bùn đáy ao

dạng hữu cơ và các quá trình chính có thể xây ra

trong quá trình ñ bạo gồm: ammon hou mat NH,

do bay hơi trong khí hoặc ngưng tụ cố định tđồng hóa) tạo thành các phân tử hữu cơ Niữ mới ní-

trat hóa (pha lồng lọc và khử niữát, Trong điều

kiện nhiệt độ cao (65 đến 70C) và pH (8.4 - 9.0) NHN bi bay hoi rat dé dang đến dạng khí

1

đại

xà mất, Tuy nhiên NH,'-N cũng có thể được chuyển thành dạng khoáng hòa tần hơn tniraD thông qua quá trình nitrat hóa và giấm lượng khí

thai NHy Tuy nhién su biển đổi NH./NH;: là

cố định lần lượt bằng sinh khối để tổng hợp chất

ữ

hữu cơ Norg, Nitơ có thể bị mất thông qua sự bay hơi như NH: oxit nite (NO, NiO) hode phan nitrat hoa (Na [IOV L 112] Như vậy, cân bằng

khối lượng Nitơ trong đống ủ phân compoxt được

mô tả như sau:

là Nmanure +N

= Nioss + Nxt + NiN-Now + Norg

bun wo cá Nuunuye: Hàm lượng Nitở trong phan vhuống được thêm vào nghiệm thức N

(33)

xu

Tee stra!

Hàm lượng Nite trong rơm được phôi won Nig

Hàm lượng Nhớ thất thoát và mất đi trong quá tinh a phdn compost Novxy.-)) Ham lượng NINH: trong phan compost sau khi tt Naw,

Ham ludng N-NO,- trong phan compost sau khi a

Nor!

composts sau Khi ủ,

Hàm lugng Nita hittu es trong phản

u nước được thu và bảo quản theo Tiêu

chuẩn TCVN 6663-3:2003 và được phần tích ngày

sau khi thu Các thông số pH oxy hòa tan (ĐÔI,

nhiệt độ được đo nhành tại hiện trường bằng thiết

bị máy đo đã năng cẩm tay với điện cực ẤTW

350i (Germany) Thông số niưit CNÓO^ ) được đo

bằng HI70§ (0 to !Š50 ppm High Range Nitrite

Colorimeter - Checker) Thông số amoniac

(NH 7) HI33 (0.0 - 99.9 ppm High Range

Ammonia Colorimeter - Checker) Mau thit ed

thương phẩm và màu thức ăn được lấy tại thời

điểm triển khai thực hiện mô hình giai đoạn cá

được 6 - 7 tháng nuôi, Lấy máu và bảo quản lạnh

gửi về phòng thí nghiệm ngay sau khi thủ để phân

tích các thông xố tổng Nhớ và độ ẩm theo các

phương pháp thử của Phòng thí nghiệm Mẫu bùn

đáy ao và phần hữu cơ sau Khi ú được thu và đưa

về phòng thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu: Độ

ấm tổng Nitd Amoni (NH y-N), Nitrit (NOs -N)

Nitrat (NOw-N) sau khi thu mau

4 Kết quả và thảo luận

3.1 Cân bang Nito trong ao nuôi cá tra

Tức ăn và nuôi trong cd da wen

Trung bình khu v ực ao nuôi thí điểm có 600.000

kg cá được thu hoạch trong mỗi ao C10.000m-), TỶ

lệ sống trune bình của cá bột đến giải đoạn trưởng

thành là 94 và tỷ lệ chuyền đồi thức ăn trung

bình là 1.5 Cá thu hoạch chứa 20% chất Khô và

HOA HOC - CONG NGHE THUG PHAM

nông độ Niợ là 20.800 me/kg, với chế độ cho ăn

là 15.000 kg/ao/ngàx, Hàm lượng khô của thức ăn

là 87% với tổng Nitd trong thức ăn chứa 43.350 mg/kg

Can bằng nước

Lượng nước trao đối được ước tính khoảng 20%

lượng nước có trong ao cá, I.ượng nước trao đổi khoảng 8 tiếng/ngày ở giai đoạn trưởng thành TỶ

lệ rò rí được ước tính khoảng 235em sự bốc hơi nước trong ao chính là nguyên nhân dẫn đến mất

một lượng lớn nước (Hình 3)

Tích lay hàm lượng NHởơ

Sự úch lũy Nitơ trong đất ao được tính theo công

thức sau

Thể tích của khối đất lớp trên 5cm (Vš) với điện

tích ao 10.000m° là 500m` mật độ khối đất trong

ao được lấy tương ứng là 300g/m' (0.3 Kg/m`!, hàm lượng tổng Nitơ trong đáy ao cá là 1.370 mg/kg (LAT g/Rg) Vậy hàm lượng Nitở tích lũy trong ao

là 2.055 gN/ao

Sự thất thoát Niơ

Ước tính phần trăm thất thoát NOs-N và TẠN được thể hiện như sau:

S TAN = Cay TAN dhe 100

= 1.75047

Hình 3: Nông độ hợp chốt Nitơ đo nhanh hiện trường

g.⁄ ChốT lượng nước côp

SS `

SSAA ses

SION TTR

4- sema ĐE222NI prứ

b./ Chốt lương nước do nuôi

$6 7 - Thang 3/2021 197

TAP CHI CONG THUONG

Ham lượng TAN (total ammonia N) bao gầm

hàm lượng NH; và NH¿ phần trăm TAN được lấy

là 3.8 - 7.2% [13], tốc độ thấm trung bình tháng

5.I4cm/tháng (0.0514 m/tháng) nông độ TAN

trung bình sau đợt đo liên tục 7 ngày là 47.7 gm`

Vậy hàm lượng TẠN thất thoát là 1.75047

g/aotháng tương đương 1.750 KgTAN/ao“háng,

Ước tính tốn thất NO -N thong qua quá trình

khử Nitơ được thể hiện theo công thức sau:

` § xX

Dạ = Cxoy¥ 5m

gam 100

= 048 x 40.000 x 30 x 1.42

100

Ham lung néng dé NOg-N trung bình của ao

=8.1792

nuôi là 0.48 g/m`, tốc độ loại bổ nhrat được ước

tính là 1.42 % [14| thể tích ao nuôi là 40.000m5

(10.000mˆ”-hn) Vậy hàm lượng nirát bị khử

(denitrification) trong ao 1a 8.179.2 uN/ao tháng

tuong dirdng 8.179 Ke/avo/thing

Lượng DO tiêu thụ trong quá trình nirat hóa

được chuyển đối thành Nitd tương đương như sau:

Neg = DO, tố mẽ ¬.a 1Í - 0016

Hàm lượng DO tiêu thụ cho quá trình nitrat hóa được ước tính là 0.01 - 0.036 mg/L.ngày [LŠ[ Hàm

lượng Nitơ tương đương với DO tiêu thụ trong quá

tinh nitrat héa 1a 0.016 mgN/L.ngiy

Tốc độ nitrat héa thee lugng NO, - N hinh thanh

nhur sau:

Ny = Neg Vp = 0.016 x 40.000 = 630 Như vậy tốc độ nirat hóa là 630 gN/ao.ngày, Hàm lượng Nitơ được cung cấp chính thông qua

việc cung cấp thức ăn vào ao cá, công thức được

tước tính như sau:

Need = L(FA PC 0.16)

= 7.200 x 43.350 x 0,16 = 49.939.200 Lượng thức ăn được sứ dụng tính đến thời

điểm hiện tại là khoảng 7.200 kg/lẳn (180 bao

thức ăn mỗi bao 40kg) Hàm lượng dam trong

thức ăn được phân tích với gií trị khoảng 43.350

mg/Kg Như vậy lượng Nitở được đưa vào ao trên

mỗi lần cho ăn khoảng 49.939.200 mg/lần tương

đương 49.93 KegN Để ước tính hàm lượng Nits

được hấp thu trong cá mẫu mô thịt cá đã được

phần tích hàm lượng Nhớ và được tính toán theo

phương trình sau:

198 Số 7 - Thang 3/2021

Nach = (FB FP 0.16)

= 3x 20.800 x 0,16 = 9.984 Sinh khối cá ở giai đoạn 5.5 - 6 thing dat trọng lượng trung bình khong 3kg/con hàm lượng NHớ trong mô cá được phân tích là 20.800 mg/Kg Như

vay ham lượng Nitở thu hoạch được từ cá là

9.084mgN tức dat 9.9.10° KgN/con Tổng Nitd

trong môi trường bao gềm Nitở hữu cơ và Nhớ vô

cơ, từ đó công thức tính Nitơ hữu cơ được thể hiện như sau :

Org-N = TN - (NON + NO¿-N + NH¿N)

= 1.370 - (174 + 42.7)

= 1.153,3 mg/Kg = 1,15¢/Kg

v lượng Nitơ hữu cơ tích lũy trong đấy ao là 1.]Sg/Kg bùn đáy là lượng hữu cơ tích lũy, Khởi

lượng Khoáng hóa của thức ăn được thể hiện như sau:

M = Neeeg — (Nish + Org-N)

= 49,93 - (9.9107 + 1.15.10") = 49.91 KgN Thông lượng Nitơ thoát ra khỏi ao cá được tính toán như sau;

F,=(C,- C,) RFD

= (24,5 - 2,63) x 20% x2 x4 = 34.9 Nong dé tong Nita trong ao nước được phân tích

là 244.5 ø/m` nễng độ tổng Nitơ tại kênh tiếp nhận

là 2,63 g/m` Tỷ lệ trao đổi nước tại ao là 2

lần/ngày với lưu lượng khoảng 20% nước mới mỗi

ngày được thay thể, độ sâu của ao cá được ước tính

là 4m, Vậy thông lượng Nitơ thoát ra khỏi ao là 34.9 gN/m /ngày, (Hình 4)

Quá trình khử Nitd xảy ra trong suốt quá trình thực nghiệm mô hình lượng Nitd thất thoát 8.179

Kg/ao/“tháng

3.2 Can bang Nite trong ủ phân hữu cơ

Bùn đáy ao nuôi được phối trộn cùng với chế

phẩm vinh sinh Bio-EM dụng bột và mật rỉ đường sau đó lấy mẫu phân tích đầu vào cho hỗn

hợp bùn đáy cùng các chỉ tiêu của rơm và phân

bỏ cũng dược thu thập và phân tích Công thức phối trộn trone nghiệm thức này sẽ là 10% rơm rụ được thu thập ở các hộ dân trồng lúa xung quanh

khu vực ao nuôi I0% phân bò được lấy từ các hộ chăn nuôi dọc tuyến đường vào ao nuôi còn lại

S0€ sẽ là bùn đáy ao, Các nguyên liệu được phối trộn và ú trong vòng ít nhất 30 ngày trước khi đưa

Hinh 4: Cdn bdng Nito trong ao nudi ca

That thoat TAN

HOA HOG - CONG NGHE THUG PRAM

That thodt NON

1190 Egy —=—= =3 N thöá khôi 0

ra xứ dụng, Quá trình cân bằng khối lượng Nhớ

trong đống ủ phần được thể hiện như Bảng 1

Khi được sản phẩm hoàn thiện tu tiến hành

phân tích hiệu suất trong tiêu thụ Nitơ của sắn

phẩm phan compost được làm từ bùn đáy ao nuôi

vá, trong quá trình ủ phân hàm lượng Nitở phát thai

Ỉ

j

ra không khí chính là lượng thất thoát Nitở đáng

kể Hiệu suất Nite trong sản phẩm đạt 72.30 tổng

lượng Nitơ so với khối lượng Nitơ bạn đầu và thất thoát 27.7% tổng Nitơ Ước tính lượng tổn thất này

được phát thải qua dạng Khí từ quá trình xáo trên

và phản nitrat của các vì sinh vật Quá trình cân

Bảng 1 Côn bằng Nitơ trong ủ phân compost

Thông số TổngN(kglấn) NHạ¿-N(&giến) NOyN(kgfấn OngN(kgiấn %

That thodt (Loss) - SỐ cãaãaãaẽãẽaẽs SỐ ãaãẽãẽãẽãẽãẽãẽsẽss

$6 7 - Thang 3/2021 199

TAP CHI CONG THVONG

Hình 5: Chuyển hóa các hợp chốt Nilơ trong G phan compost

Phat thoát

NH;

NOv

(),0362 ky tan

NH, NH;

0.1453 kg tan ME nh

Org-N

3.4145 kg tan

=> That thoat vao kh

(1,996 KeN ton

A + Phạn

“ nitat

NO 0.201 kg tân

NH; NH; 0.0553 ke tan

Org-N 2.343 kg tan

ong khi

[==> Bién déi sinh hoc

Tích lầy vật chất

bằng sự chuyển hóa của các hợp chất Nitở bằng

cách đơn g

bảo các quá tình đầu vào và đầu ra là như nhau

n nhất là cân bằng khối lượng đảm

Cần bằng khối lượng Nhớ thông qua các quá trình

chuyến hóa được thể hiện Hình 5

Cúc quá trình chuyển hóa của Nitở sẽ thay đối

trong suốt quá trình ú phân Cụ thể hàm lượng

NHị- sẽ tăng cao nhất trong khoảng 2 tuần đầu tiên

của giai đoạn đầu quá trình ủ phản quá trình nay

phụ thuộc vào quá trình amon hóa tức là chuyên

các hợp chất Org-N thành NH.- quá trình này có

thể kéo dài nếu nguyên liệu là hoàn toần phân

xanh tphản gia súc như phần bồi, Sau đó nông đồ

NH, giảm dẫn cho đến khi Kết thúc quá trình ú

phản do vị sinh vặt sẻ loại bộ hoặc tiêu thụ hầm

lượng amoniac nông độ NHỊ: trong sản phẩm cuối

cũng li O.0S53 ke/tan phan bon

200 $6 7 - Thang 3/2021

vả chuyền sang nước rI

3,3 Thảo luận Tại ao nuôi cá tra tốc độ khử Nhớ thay đối theéo

nhiệt độ độ pH lượng v¡ khuẩn khử Nitd trong mỗi

trường nước nằng độ oxi hồa tan và các chất hữu

mgO/L

và có khả năng xảy ra quá trình khử Nid mạnh mẽ

hơn Quá trình Khử Nhớ sẽ diễn ra nhanh nhất ở

nhiệt độ 35-35 C, nhiệt độ đo trực tiếp tại hiện

sỹ

3-3

cớ, Nông độ oxi hòa tan đạo động từ

trường đạo động trong Khoảng 312C cho thấy nhiệt

độ thấp hoặc cao trong lớp trầm tích không phải là

vếu tổ hạn chế, Khoảng pH tối ưu cho quá tình

khứ Nitơ là từ 6-§, và pH của môi trường nước ao đạo đồng trong 6-7, khả năng ảnh hưởng đến tốc

đệ khứ Nhớ nhất là tính có sẵn củu NÓ: -N,

Trong quá trình ú phần hữu cơ thì nẵng độ NÓ -

dược phát hiện ở đầu nguyên liệu thô đầu vào là 0.0362 Kgđan hồn hợp và nóng độ NÓ:- sau khi ú

chín được cho là cao hơn nguyên liệu thé, Nd

edd

NÓO:- tăng khi bất đầu quá mình ú phân nhất là

tuần đầu tiên và đạt đến 0.201 kg/ấn đến khi ủ

hoại hoàn toàn điều này có nghĩa là có thể trong

giải đoạn đầu ủ phân quá trình nirat hóa bị hạn

chế vì các chất oxi hóa amoniac có thể bị ức chế do

nhiệt độ cao và thiếu sự xáo trộn của oxi hòa tan

do phan húy nhiều các hợp chất hữu cơ

Để cải thiện điều này phân được ú chín sản có

thể được phối trộn để đám bảo chất lượng phân

đầu ra Ngoài ra nẵng độ NÓ+- cao hơn có lợi cho

phan bón hữu cơ vì hầm lượng NO;-N tốt hơn cho

nhiều loại cây tong so vdi NHy là nguồn Nitở

duy nhất Hàm lượng tổng Nhớ giảm sau lần xáo

trộn đầu tiên của đống ủ có thể do quá trình tức

amoniae và phát thái một lượng lớn NH: những

ngày sau hàm lượng tông Nitơ có thẻ tăng nhẹ có

thế do quá trình thất thoát cacbon dưới dụng CO›

cao hơn so với tốc độ mất Nitữ do NH: Sau đó

long Nite đạo động đến cuối quá trình ủ phân và

hầm lượng cuối cùng 6 kg/tấn phần bón thành

phẩm Những thay đổi trong hàm lượng Ôrg-N

tương tự như hàm lượng tổng N hàm lượng Org-N

ở sản phẩm cuối cùng gần như nguyên liệu thỏ

đầu vào là 3.343 kg/tấn

4 Kết luận

Bài viết đã nghiên cứu tái sứ dụng bùn thải đú%

ao nuôi cá tra thâm canh với mue dich han ché 6

nhiềm môi trường bên cạnh đó dánh giá sự chuyển

hóa các hợp chất Nitử rong mô hình là quan trong

Loi cam on:

HOA HOG - CONG NGKE THUG PHAM

nhất nhằm kiêm sodt toi da lwong Nite ra mdi

trường Hạn chế gây phú đường hóa mỗi trường ao

ích loại bỏ và tuần hoàn đồng Nitd, Cụ

ruôi bằng

thể về định tính và Khái niệm thì đẻ tài đã đưa ra

được mô hình khái niệm về sự chuyền hóa của các

hợp chất Niớ trong mô hình bạo gồm: sự khoáng

N thành NH, (qué tinh

amon héa), qué trình nitrat hóa tạo thành NƠ:- với

hóa các hợp chất Ort

xự tham giá của các chúng vị sinh vật quá trình

phán nitrat hóa để phát thải Niữ vào môi trường,

bên cạnh đó là quá trình hình thành các oxit NXhở

ở dạng khí sự tích lũy và hấp thu các khoáng chất củu vì sinh vật để phát triển và khi chết di lai trả

về dang Org-N

Nguồn cũng cấp Như chủ vếu là hàm lượng

thức ăn (khoảng 43.350 mựN/Kø) và nguồn nước

vấp được trao đối hàng ngày với tỷ lệ 20% lượng

nước trong ao (Khoảng 4.31 mẹN/L) Lượng Niid

a 20.800 mgN/kg sinh khối cá tươi (tương ứng cá thu hoạch giai đoạn

tích lũy tích lũy vào sinh khối cd | trưởng thành là 9.984megN/con! còn lại Niớ sẻ có trong nước và bùn đáy, Hàm lượng Nhớ thất thoát

từ bùn đáy ra Khói ao nuôi là 2.055 RgN/ao, nguồn bùn thải này dược phối trộn với rơm rạ từ những cánh đồng xung quanh (khoảng 5.000 mgN/Kg) và

bố sung nguồn dịnh đường từ phân xanh của các

hộ chăn nuồi bò (Khoảng 30.000 mựN/Kg›, Hiệu

xuất NHớ trong sản phẩm phân bón đạt 72.30 tổng lượng Nitd so với khối lượng Nitớ bạn đầu và

thất thoát 37.7% tổng NHư M

(Nhóm tác giả xin chân thành gửi lời cám ơn đến Bộ Khoa học và Công nghệ đã tài trợ kinh phí thực

hiện nghiên cứu này thông qua chương trình Tây Nam bộ với hợp đầng sế 24/2019/HĐ-KHCX-

TNB.DT/14-19/C36

Nin cam on Trường Đại học Quốc gia TP.HCA, văn phòng chương trình Tây Nam bé, Vign Moi

trường và Tài nguyên đã hỗ trợ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng tôi hoàn thành nghiên củi Xin

cảm ơn các sở, bạn, ngành, đặc biệt là Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Đồng bằng sông Cứu Long

đã hỗ trợ và cung cấp số liệu, tạo điều kiện khảo sát thực tế địa phương

TÀI LIỆU THAM KHAO:

1P Ó, Nguyễn, NV, Bé, and N, VỤ Công 020115, Nấc định xế lượng, chất lượng bùn đây wo nuôi cứ tra

iPangasiunodon Hypophthalmus? va sti dung trong cạnh tác rau, Tạp chỉ Khoa học Trường Đại học Cần Thủ,

$6 7 - Thang 3/2021 201

TAP CHI CONG THUONG

2.1 Q Phi and T K Tinh (2012), Thanh phan hoa hoe bùn đáy ao nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus)

thâm cạnh, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, pp, 390-399,

3.C.M, Khói.C.T Nhiên, and H.H Nhà (2012), Sự tích tụ hàm lượng đạm lần vô cơ và hữu cơ trong nước và

bùn đáy ao nuôi cá tra thâm cạnh ở động bằng sông Cứu Long, Tạp chỉ Khoa học Trường Đụi học Cần Thơ pp

17-24,

4.8 Wongkiew, Z Hu K Chandran, J W Lee and S.K Khanal, (2017) Nitrogen transtormations in aquaponic

systems: A review Aguaculiural Engineering, 76, 9-19

5 A Gross CLE Boyd and C W Wood N.(2000) Nitrogen transturmations and balance in channel catfish ponds,

Aguacultural Engineering, 24011 1-14

6 R Rynk et al (1992), On-Farm Composting Handbook tNRAES 34) USA: Northeast Regional Agricultural

Engineering Service (NRAESi

7 M A Sdnchez-Monedero A Roig C Paredes and M P Bernal (2001) Nitrogen transformation during

organic Waste composting by the Rutgers system and its effects on pH EC and maturity of the composting

mixtures Bioresource Technology 7&3), 301-308

8 ML P Bernal A F Navarro A Roig J Cegarra and D Garcia (1996) Carbon and nitregen transformation

sse, Biology and Fertility of Soils, 22011, 141-148

during compesting of sweet sorghum bag

9 R Chen Y Wang W Wang

during windrow composting of dairy manure Journal of Environmental Management, 160, 121-127,

S Wei Z Jing and X Lin (2015) N20 emissions and nitrogen transformation

10 A De Guardia et al (2010), Comparison of five organic wastes regarding their behaviour during composting:

Part 2 nitrogen dynamic Waste Management 3031, 415-425

II Y Fukumoto and K, Inubushi, (2009) Effect of nitrite accumulation on nitrous oxide emission and total

nitrogen loss during swine manure composting Soi Science and Plant Nutrition 35(3), 428-434

12 M.RK Awasthi etal (2019), A critical review of organic manure biorefinery models toward sustainable circular

bieeeonoms: Technological challenges, advancements innovations and future perspectives, Renewable and

Suytainable nergy Reviews, 111, 113-131,

IRS Miaotang and Z Guowuan (2002), Fvahition of nitrogen loss way iawinter wheat and sunnier maize ratation

syaren, Zhongguo Nongye Keaue (China,

I4.R Chen M Deng X He and J Hou (2017) Enhancing nitrate removal from freshwater pond by regulating

carbon/nitrogen ratio, Prent, Microbiol, 8.1712

15 C E Boyd and A Gross 11999), Biochemical oxygen demand in channel catfish letalurus punctatus pond

waters, Journal of the World Aquaculture Society, 30031, 349-356

Ngày nhận bài: 8/2/2021

Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 23/2/2021

Ngày chấp nhận đăng bài: 4/3/2021

Thong tin tde gid:

1 TRAN TRUNG KIÊN!

2 DONG THT THU HUYEN?

3 TRA VAN TUNG!

4 NGUYEN HONG ANH THU

§ NGUYÊN VIỆT THẮNG!

'tViện Môi trường và Tài nguyên - Đại học Quốc gia TP Hê Chí XIinh

'*Đại học Công nghệ Đồng Nai

202 $67 - Thang 3/2021