Mã số N2080: Nuôi cua trong hệ thống tuần hoàn – Hành trình đưa thủy hải sản lên bờ — Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Đã từ lâu, cua biển là một trong những món ăn hải sản được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng và đây cũng là một trong những đối tượng thủy sản mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân. Tuy nhiên, trong những năm gần đây người nuôi luôn phải đối mặt với rất nhiều rủi ro từ môi trường, dịch bệnh và chất lượng sản phẩm không ổn định. Bên cạnh đó, nhu cầu hải sản tươi sống, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm luôn là những tiêu chí hàng đầu cho nhu cầu tiêu dùng của người dân. Để giải quyết các vấn đề trên, giải pháp nuôi cua trong nhà bằng hệ thống tuần hoàn là giải pháp ứng dụng hệ thống tuần hoàn nước để nuôi trồng thủy sản trong nhà hoặc khu vực có mái che, nhằm kiểm soát tốt điều kiện nuôi (khống chế pH, biên độ dao động nhiệt độ), hạn chế mầm bệnh xâm nhập đồng thời tiết kiệm nước (do được xử lý để tái sử dụng hoàn toàn), không xả thải ra môi trường ngoài. Việc triển khai giải pháp nuôi cua bằng hệ thống tuần hoàn đang góp phần giúp người nông dân đưa “thủy sản lên bờ” để có thể nuôi được trong các khu vực đô thị hoặc những nơi hạn chế về nguồn nước và nguồn hải sản tươi sống tại chỗ. Đây là mô hình rất phù hợp cho quy mô nuôi trồng nhỏ và vừa như hộ gia đình, hợp tác xã hoặc doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản. Phát triển thủy sản bền vững, bảo vệ môi trường và tạo ra sản phẩm thủy sản “sạch” là tiêu chí và mục tiêu phát triển của nhóm nghiên cứu.

*Hình 1: Mô hình nuôi Cua trong nhà bằng hệ thống tuần hoàn.*

Để xây dựng được mô hình nuôi cua trong nhà bằng hệ thống tuần hoàn, đội ngũ kỹ sư do Ths. Lê Ngọc Hạnh – Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 2 làm Trưởng nhóm đã nghiên cứu và xây dựng thành công hệ thống tuần hoàn hoàn hoàn chỉnh để nuôi cua trong nhà bằng hệ thống tuần hoàn. Trong đó, hơn 90% trang thiết bị hệ thống đã được đội ngũ nghiên cứu và sản xuất trong nước nhằm đảm bảo tính bền vững và chủ động cho sự phát triển sau này. Trên cơ sở đó, nhóm sản xuất đã đạt được năng suất nuôi 60 con/m2 cao gấp 20-30 lần so với phương pháp nuôi truyền thống (2-3 con/m2). Từ đó mang lại hiệu quả kinh tế cao gấp nhiều lần so với phương pháp nuôi truyền thống. Hiện tại mô hình này đã được rất nhiều khách hàng quan tâm và áp dụng ở nhiều nơi như: Vũng Tàu, Đồng Nai, Hải Phòng và sắp tới sẽ trển khai ở nhiều tỉnh khác trong cả nước.

Một trong những ưu điểm lớn của hệ thống nuôi cua trong nhà là việc tận dụng diện tích nuôi tối đa, các hộp nuôi được xếp tầng lên nhau, cua được nuôi và thu hoạch liên tục, chất lượng sản phẩm có thể kiểm soát một cách dễ dàng trước khi xuất bán. Bên cạnh đó, sử dụng công nghệ tuần hoàn (RAS) đã góp phần rất lớn cho việc bảo vệ môi trường và sự phát triển bền vững cho lĩnh vực thủy sản.

*Hình 2: Soi đèn là phương pháp dễ dàng để kiểm tra chất lượng cua thịt.*

Mỗi hệ thống nuôi bao gồm các thiết bị như sau:

1. Hộp nuôi cua

Hộp nuôi được làm bằng chất liệu nhựa tái chế, được sản xuất trong nước nhằm góp phần bảo vệ môi trường và có độ bền cao. Hộp có kích thước chuẩn 60x40x17cm (DxRxC).

*Hình 3: Mô hình thiết kế và sản phẩm thực tế.*

Hình 4: Hình ảnh thực tế đã lắp đặt cho khách hàng (Ảnh: Trang trai Cua của nhóm nghiên cứu ở được lắp đặt ở Vũng Tàu)

2. Máy tách thải tự động (Trống lọc – Drum filter)

Thiết bị được thiết kế dạng trống lọc, có khả năng loại bỏ chất thải với kích thước ≤ 80 micron. Sản phẩm có tính ưu việt về tiết kiệm diện tích, hiệu quả loại bỏ chất thải cao và ứng dụng dễ dàng. Ngoài ra, thiết bị có khả năng tự động vệ sinh và thiết kế phù hợp với mọi quy mô công trình thiết kế.

*Hình 5 Mô hình thiết kế và hình ảnh thực tế.*

3. Máy diệt khuẩn

Nhằm khống chế sự phát triển của các loại vi khuẩn cũng như mầm bệnh trong hệ thống nuôi tuần hoàn, việc sử dụng đèn diệt khuẩn UV là giải pháp tối ưu với khả năng diệt khuẩn lên tới 99.9% ở bước sóng ngắn từ 265 nm -275 nm. Máy được thiết kế với đa dạng công suất để phù hợp cho từng quy mô hệ thống.

Hình 6: Máy diệt khuẩn bằng đèn UV

4. Hệ thống lọc sinh học

Thành phần quan trọng nhất trong hệ thống tuần hoàn là hệ thống lọc sinh học. Bằng việc ứng dụng vi sinh nhằm giải phóng các loại chất thải hòa tan dạng nitơ như: Amoni, nitrit và nitrat. Đây là quá trình xử lý sinh học rất hiệu quả và tái sử dụng trong thời gian dài. Nhờ đó, hệ thống tuần hoàn không phải sử dụng các loại thuốc hóa chất xử lý môi trường gây ảnh hưởng đến sức khỏe của đối tượng nuôi cũng như sức khỏe con người. Hệ thống lọc sinh có kết cấu đơn giản và vận hành lâu dài.

Việc ứng dụng hệ thống lọc sinh học sẽ là điều kiện cần thiết để tái sử dụng nguồn nước từ đó giúp ổn định các yếu tố môi trường và không sử dụng nhiều nguồn tài nguyên nước góp phần cho sự phát triển bền vững của lĩnh vực thủy sản nói riêng và bảo vệ môi trường nói chung. Nhờ cơ chế sinh học và tái tuần hoàn nước nên hệ thống có thể lắp đặt ở nhiều khu vực không gần nguồn nước biển hoặc nước biển hạn chế.

Nhằm góp phần mở rộng phương pháp nuôi mới và ứng dụng rộng rãi, nhóm nghiên cứu đã và đang cung cấp các dịch vụ sau:

Lắp đặt và chuyển giao quy trình nuôi cua bằng hệ thống tuần hoàn:

Hệ thống nuôi cua trong nhà bao gồm: Hệ thống hộp nuôi cua, thiết bị lọc cơ học (để loại bỏ chất thải rắn, thức ăn dư thừa, bùn cặn), thiết bị lọc sinh học (để giảm thiểu độc tố ammonia), thiết bị khử khí CO2 trong nước, thiết bị bổ sung và kiểm soát oxy, thiết bị diệt khuẩn bằng tia UV, hệ thống giám sát chung cho cả quy trình nuôi. Hệ thống dùng lưới lọc để xử lý nước thải đầu vào (lọc chất thải trước khi lọc sinh học), còn chlorine chỉ được dùng để xử lý nước bên ngoài bể chứa (để diệt mầm bệnh), sau đó oxy hóa dư lượng rồi mới đưa vào hệ thống. Vì thế, hệ thống tuần hoàn không dùng bất cứ hóa chất nào nhằm bảo vệ vi sinh cho chu trình lọc sinh học. Khách hàng sẽ được tư vấn, hỗ trợ và chuyển giao toàn bộ quy trình nuôi.

Cung cấp cua 2 da (cua cốm)

Đây là sản phẩm được sản xuất bằng hệ thống tuần hoàn tại các trang trại của nhóm nghiên cứu và khách hàng đã được chuyển giao công nghệ nuôi. Cua được kiểm tra chất lượng và đóng gói kỹ càng trước khi cung cấp đến người tiêu dùng.

*Hình 7: Sản phảm cua 2 da (cua cốm) được thu hoạch và đóng gói.*

Ưu điểm của công nghệ

Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan: Đây là phương thức sản xuất mang tính kỹ thuật cao, chính xác và ổn định đáp ứng trong điều kiện nuôi trong đô thị và vùng ven đô mà các nước tiên tiến đang nghiên cứu và ứng dụng. Sử dụng tiết kiệm tối đa không gian và nguồn tài nguyên đất và nước. Nét độc đáo của quy trình kỹ thuật này nước thải được tái sử dụng liên tục suốt vụ nuôi, an toàn sinh học hạn chế tối đa sự lây lan mầm bệnh vào hệ thống nuôi để gia tăng tỷ lệ sống, nâng cao năng suất nuôi gấp nhiều lần so với nuôi thông thường. Về chất lượng sản phẩm đạt chuẩn xuất khẩu các thị trường quốc tế. Đây được xem là phương thức sản xuất mới nâng cao năng suất đi đôi với giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Sản xuất hàng loạt khối lượng sản phẩm chỉ cần không gian hạn hẹp thích ứng và khả thi ứng dụng ở thành phố Hồ Chí Minh trong đô thị và ven đô. Tính chất ứng dụng cao và bền vững được các nước tiên tiến trên thế giới đã áp dụng rộng rãi.

Đối với kinh tế - xã hội và môi trường: Công nghệ nuôi RAS sẽ giải quyết cho vấn đề việc làm cho nông dân ven đô một lực lượng lao động lớn giảm sức ép về kinh tế xã hội cho thành phố. Mô hình này có thể nhân rộng theo nhiều cấp từ nông hộ đến quy mô sản xuất lớn cung cấp lượng hàng hóa cho nội địa và xuất khẩu đáng kể. Tổ chức sản xuất theo công nghệ này mang tính chất khoa học và công nghiệp tự động và bán tự động. Giải phóng sức lao động con người đáng kể và giảm rủi ro trong sản xuất. Tiết kiệm không gian sản xuất đáng kể có thể ứng dụng mọi địa hình không phụ thuộc vào thời tiết khí hậu. Đặt biệt chất lượng hàng hóa có thể kiểm soát một cách triệt để. Công nghệ này được xem là công nghệ sản xuất thủy sản bậc cao phù hợp với địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.

Tiềm năng phát triển: Quá trình đô thị hóa tại Tp. HCM phát triển nhanh chóng dẫn đến diện tích đất và tài nguyên nước phục vụ nghề nuôi thủy sản bị thu hạn hẹp và tăng giá trị cao. Phương án sản xuất nuôi thủy sản lạc hậu hiện nay không thể đáp ứng được vì năng suất sinh học tính trên đơn vị diện tích thấp và gây ô nhiễm môi trường sống đô thị. Lực lượng sản xuất nông nghiệp và thủy sản ven đô thị cũng đang chịu sức ép của sự thay đổi của lối sống đô thị chưa thực sự sẳn sàng chuyển đổi nghề nghiệp thích ứng với cuộc sống văn minh và chưa có phương thức sản xuất thích hợp. Việc xây dựng quy trình và phát triển nuôi thương phẩm các loại hải sản có giá trị tại chỗ để cung cấp cho thị trường Thành phố Hồ Chí Minh đang được rất nhiều người quan tâm đặc biệt là các nhà hàng hải sản tươi sống.

Xét về kỹ thuật ứng dụng hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn (RAS) mang lại tính ưu việt vượt trội so với công nghệ nuôi ao, nuôi lồng bình thường hiện nay như: có thể xây dựng mô hình trong nội thành Thành phố Hồ Chí Minh, tốn ít diện tích nhưng cho năng suất cao, sản phẩm tạo ra an toàn sinh học không chứa thuốc và kháng sinh cấm, sản phẩm là hoàn toàn tươi sống, chất lượng sản phẩm cao và đặc biệt là công nghệ này không gây ô nhiễm môi trường và có thể tái sử dụng nguồn nước nhiều lần. Ngoài ra, năng suất và kế hoạch sản xuất có thể dự đoán được, trong khi đó công nghệ nuôi khác không ổn định và dự đoán. Hệ thống có thể lắp đặt và xây dựng trong nhà và ở nhiều nơi khác nhau, dễ kiểm soát dịch bệnh, dễ chăm sóc và kiểm soát lượng thức ăn.

Trong một tương lai gần, hệ thống tuần hoàn sẽ thay thế các mô hình nuôi truyền thống nhằm nâng cao năng suất, bảo vệ môi trường, phát triển bền vững, có thể ứng dụng để nuôi nhiều đối tượng thủy sản có giá trị kinh tế cao.