Dưới áp lực của việc phát triển bền vững và nhu cầu ngày càng tăng của thực phẩm từ các nguồn hải sản, việc sử dụng ozone trong khử trùng nước nuôi cá đang trở thành một giải pháp hứa hẹn. Với khả năng oxy hóa mạnh mẽ, ozone không chỉ loại bỏ hiệu quả vi khuẩn, vi rút và các tác nhân gây bệnh khác, mà còn giúp cải thiện chất lượng nước và tăng cường năng suất trong nuôi trồng thủy sản. Bài viết này sẽ đi sâu vào những ứng dụng của ozone và lợi ích mà nó mang lại cho ngành công nghiệp nuôi cá hiện đại.
Ứng dụng của ozone khử trùng nước nuôi trồng thủy sản
Ozone đã được chứng minh là có khả năng cải thiện chất lượng nguồn nước trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (Recirculating Aquaculture Systems – RAS) một cách đáng kể. Với tính năng oxy hóa mạnh mẽ, ozone không chỉ loại bỏ các hợp chất hữu cơ lơ lửng trong nước mà còn tiêu diệt hiệu quả vi khuẩn, virus, các mầm bệnh và tảo gây hại, giúp cải thiện quản lý chất lượng nước và tái sử dụng nguồn nước một cách an toàn và hiệu quả.
Một trong những lợi ích đáng kể của việc áp dụng máy ozone công nghiệp là khả năng loại bỏ các chất rắn mịn và keo. Những chất này, bao gồm các hạt từ 1 đến 30 micron và 0,001 đến 1 mm, thường không thể loại bỏ hoàn toàn bằng các phương pháp cơ học thông thường. Ozone làm sạch nước bằng cách làm đông tụ các chất rắn, tạo điều kiện cho việc lọc và lắng đọng hiệu quả hơn.
Ngoài ra, ozone cũng khử các hợp chất hữu cơ hòa tan (DOC) trong nước, những chất này thường làm màu nước và có thể gây căng thẳng cho cá. Bằng cách oxy hóa DOC thành các dạng dễ dàng bị nitrat hóa hơn, ozone giúp giảm thiểu tác động của chúng đến các bộ lọc sinh học và cải thiện hiệu quả của quá trình nitrat hóa.
Hàm lượng nitrite trong nước, một chất có thể gây độc cho cá, cũng có thể được giảm bớt bằng ozone. Ozone oxy hóa nitrite thành nitrat, giảm tải lượng hữu cơ và cải thiện hiệu quả của hệ thống lọc sinh học.
Cuối cùng, ozone còn là một phương pháp khử trùng hiệu quả, vô hiệu hóa các mầm bệnh vi khuẩn, virus, nấm và động vật nguyên sinh. Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc vào nồng độ ozone, thời gian tiếp xúc và tải lượng mầm bệnh trong nước.
Những ứng dụng này của ozone không chỉ giúp cải thiện chất lượng môi trường sống cho thủy sản mà còn giảm chi phí vận hành và bảo trì hệ thống nuôi trồng thủy sản, đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất và bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản hiện đại.
Ứng dụng trong hệ thống nuôi cá tôm tuần hoàn
Hệ thống nuôi cá, tôm tuần hoàn (RAS) mang lại nhiều lợi thế so với các phương thức nuôi trồng thủy sản truyền thống như ao nuôi hay lồng nuôi, bao gồm sự linh hoạt trong việc lựa chọn địa điểm, giảm lượng nước tiêu thụ, và giảm thiểu lượng nước thải. Hơn nữa, RAS cung cấp môi trường nuôi tốt hơn và có thể đạt được năng suất cao hơn. Tuy nhiên, khi mật độ nuôi và sự tái sử dụng nước gia tăng, các vấn đề như tích tụ chất thải nhanh chóng và kiểm soát môi trường trở nên phức tạp hơn.
Các phương pháp thông thường như bộ lọc và bể lắng giải quyết việc loại bỏ các chất rắn có thể lắng và có thể lọc thô, nhưng không thể loại bỏ các chất rắn keo. Các quá trình nitrat hóa trong bộ lọc sinh học giúp loại bỏ amoniac và nitrit hòa tan, nhưng không giải quyết được các chất thải hữu cơ hòa tan khác. Khi nồng độ chất hữu cơ tăng do tăng cường sản xuất, vi khuẩn nitrit ngày càng hoạt động kém hiệu quả, dẫn đến sự gia tăng nitrite. Sự tích tụ của chất rắn keo, chất hữu cơ hòa tan và nitrite có thể làm giảm hiệu quả hoạt động của bộ lọc sinh học và làm tăng nhu cầu về oxy hóa sinh học, gây căng thẳng cho hệ thống nuôi.
Để giải quyết vấn đề này, tăng tỷ lệ lưu thông nước trong RAS sẽ giúp loại bỏ các chất rắn keo tích tụ, giảm chi phí sưởi ấm hoặc làm mát hệ thống. Sử dụng oxy hóa để phân hủy các chất thải hữu cơ, chẳng hạn như bằng cách áp dụng ozone, là một phương pháp thay thế hiệu quả. Máy ozone được sử dụng rộng rãi để khử trùng nguồn nước cung cấp và nước thải trong RAS, loại bỏ các mầm bệnh và cải thiện chất lượng nước.
Tối ưu hóa tỷ lệ ozone để khử trùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ các chất hữu cơ hòa tan, chất rắn keo, nitrat và mức độ cần thiết cho từng mục đích sử dụng ozone. Trong nhiều trường hợp, chi phí sản xuất ozone dư đủ để đáp ứng nhu cầu khử trùng sau khi đã giải quyết tất cả các yêu cầu khác của ozone. Tuy nhiên, việc điều chỉnh tải mầm bệnh có thể đạt được bằng cách sử dụng lượng ozone phù hợp, đồng thời cải thiện đáng kể chất lượng nước nuôi trong RAS.
Trong tổng thể, việc ứng dụng ozone trong khử trùng nước nuôi cá không chỉ giúp cải thiện chất lượng môi trường nuôi trồng mà còn mang lại nhiều lợi ích khác như giảm tải mầm bệnh, loại bỏ các chất thải hữu cơ và nitrit, đồng thời tiết kiệm chi phí vận hành hệ thống. Sự kết hợp giữa công nghệ ozone hiện đại và các hệ thống nuôi trồng thủy sản tiên tiến như RAS hứa hẹn mở ra những triển vọng mới cho sự phát triển bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản trong tương lai.
