Біофлок-технологія (BFT) в аквакультурі: посібник
Як працює біофлок-технологія: гетеротрофні бактерії перетворюють азот відходів на мікробний білок, контроль C:N, майже нульовий водообмін, потужна аерація та компроміси для тиляпії та креветок.
Огляд
Біофлок-технологія (BFT) — це метод аквакультури, що використовує щільну керовану спільноту мікроорганізмів у воді для переробки азоту відходів на мікробну біомасу. Гетеротрофні бактерії об'єднуються з іншими мікробами та органічними частинками, утворюючи завислі агрегати — біофлоки, які водночас поліпшують якість води та служать додатковим кормом. BFT працює за мінімального або нульового водообміну, і це її визначальна особливість.
Як працює біофлок
Риби та креветки виділяють більшу частину азоту у вигляді токсичного аміаку. У BFT додавання вуглеводного джерела підвищує співвідношення вуглецю до азоту у воді, стимулюючи гетеротрофні бактерії поглинати неорганічний азот і перетворювати його на нові мікробні клітини. Огляди повідомляють, що гетеротрофні бактерії здатні зв'язувати аміак набагато швидше за нітрифікуючі, даючи значний приріст мікробної біомаси. Утворені флоки потім поїдаються культивованими тваринами, повертаючи відходи в корм.
Управління співвідношенням C:N
Контроль співвідношення вуглецю до азоту — основа BFT. Зв'язування неорганічного азоту в мікробний білок відбувається, коли співвідношення C:N органічної речовини перевищує приблизно 10, і огляди рекомендують робочі значення порядку 12–15:1, а для більшої стійкості наводять 15–20:1. Співвідношення підвищують додаванням зовнішніх джерел вуглецю.
- Поширені джерела вуглецю — меляса, декстроза, крохмаль, пшеничне борошно, тапіока та рисові висівки.
- Вуглець дозують відносно азоту, що надходить у систему з кормом.
- Брак вуглецю залишає аміак високим; надлишок підвищує споживання кисню та кількість завислих речовин.
Аерація, перемішування та завислі речовини
Оскільки флокова спільнота споживає кисень і має залишатися у завислому стані, BFT потребує потужної безперервної аерації та перемішування; огляди наводять потребу в аерації порядку 25 кінських сил на гектар, що набагато вище за звичайні ставкові системи. Завислі речовини необхідно контролювати: цільові загальні завислі речовини зазвичай тримають нижче приблизно 500 мг/л, а об'єм осаджуваного флоку часто підтримують близько 5–15 мл/л для креветок і вище для тиляпії. Надлишок завислих речовин видаляють відстійними пристроями в міру накопичення.
Переваги та складнощі
| Переваги | Складнощі |
|---|---|
| Переробляє азот відходів на їстівний мікробний білок | Висока й безперервна потреба в кисні |
| Поліпшує конверсію корму та знижує його вартість | Потребує постійного контролю C:N, завислих речовин і якості води |
| Майже нульовий водообмін економить воду та підвищує біобезпеку | Завислі речовини треба контролювати, щоб уникнути перевантаження |
| Флок діє як природний пробіотик і корм | Чутлива до відмови живлення та аерації |
Придатні види
BFT найкраще підходить для видів, що переносять високу щільність посадки та живляться завислими частинками. Найпоширеніші — білонога креветка (Litopenaeus vannamei, також пишеться Penaeus vannamei) і нільська тиляпія (Oreochromis niloticus); серед інших вивчених видів — чорна тигрова креветка (Penaeus monodon) і гігантська прісноводна креветка (Macrobrachium rosenbergii). Ці всеїдні, що живляться частинками, тварини здатні використовувати флок безпосередньо як корм.