دراسة مقارنة لإزالة النیتروجین حیویا من میاه صرف المزارع السمکیة باستخدام تقنیة الندف البیولوجیة مقابل نظام الترشیح الحیوى

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس ، قسم الهندسة الزراعیة ، قسم الهندسة الزراعیة ، کلیة الزراعة - جامعة القاهرة، مصر

المستخلص

هدفت هذه التجربة المعملیة إلى إجراء دراسة لمقارنة معاملة میاه المزراع السمکیة بنظامین للمعاملة الحیویة وهما نظام الترشیح الحیوى وتقنیة الندف البیولوجیة (BFT) وذلک حتى یمکن إعادة استخدام تلک المیاه مرة أخرى أو تقلیص فترات تغییر المیاه. حیث زاد ترکیز الأمونیوم فى عینات المیاه المعالجة بنظام الترشیح الحیوى من 0,51 مجم/لتر فى بدایة التجربة الى 0,54 مجم/لتر ثم انخفض الى 0,25 مجم/لتر واستقر فى نهایة التجربة عند 0,49 مجم/لتر بینما کانت هذه الترکیزات 0,62 -  0,87-  0,12-  0,27مجم/لتر بالنسبة لعینات المیاه المعاملة بتقنیة الندف البیولوجیة. تم حساب نسبة التخفیض فى ترکیز الأمونیوم بمقارنة کل معاملة مع عینة المیاه الغیر معاملة وکانت النتیجة انه فى بدایة التجربة کانت نسبة تخفیض الأمونیوم اکبر لعینة المیاه المعاملة بنظام الترشیح الحیوى (32%) بالمقارنة بالعینة المعاملة  بتقنیة الندف البیولوجیة (17%) ثم زادت تلک النسبة بمقدار 42 % للترشیح الحیوى مقارنة بـ 7,45 % للمعاملة بتقنیة الندف البیولوجیة. وعند نهایة التجربة حدث انخفاض غیر متوقع فی نسبة التخفیض للأمونیوم لنظام الترشیح الحیوى  من 21,87 و 15,52٪ فى مقابل 62,50٪ و 53,45% للمعاملة بتقنیة الندف البیولوجیة. هذه النتائج تشیر إلى نسب الانخفاضات هذه قد تکون راجعة إلى مرحلة التکیف فى عملیة الترشیح الحیوى والى عدم انتظام  توزیع الندف البیولوجیة على طوال حوض المیاه. وتشیر کذلک نتائج ترکیزات الأمونیوم إلى تفوق تقنیة الندف البیولوجیة على نظام الترشیح الحیوى فى نسبة تخفیض الأمونیوم.
حدث تراجع فی نسبة انخفاض النتریت للمرشح الحیوى من 63,16٪ فی الأسبوع الثانی من بدایة التجربة وحدث بعد ذلک زیادة طفیفة فی نسبة تخفیض النتریت 63,49٪ إلى أن استقرت على 65٪ قیمة نسبة التخفیض. و یعزى هذا السلوک إلى مشاکل انسداد المرشح الحیوى الناجم عن تراکم الکتلة الحیویة.
أظهرت المعاملة بتقنیة الندف البیولوجیة تفوق واضح فی تخفیض نسبة النتریت (93,02٪) فی بدایة التجربة على نظام الترشیح الحیوى  (70,54٪) کما کان للنظامین سلوک مماثل للحد من ارتفاع نسبة النتریت خلال الفترة المتبقیة من التجربة. أخیرا کان لاستخدام تقنیة الندف البیولوجیة فى المیاه العذبة فوائد عدیدة فى تربیة السمک البلطی من انخفاض فی ترکیزات الأمونیوم والنیتریت ویمکن أیضا أن تکون هذه التقنیة فعالة فی تحسین إنتاج الأسماک.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


Avnimelech, Y. (1999). Carbon/nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture 176:227-235.
Avnimelech, Y. (2007). Feeding with microbial flocs by tilapia in minimal discharge bio-flocs technology ponds. Aquaculture. 264, 140–147.
Avnimelech, Y., (2009) . Biofloc Technology - A Practical Guide Book. The World Aquaculture Society, Baton Rouge, Louisiana, United States. 182 pp.
Avnimelech, Y., Diab, S., Kochva, M. (1992). Control and utilization of inorganic nitrogen in intensive fish culture ponds. Aquaculture and Fish Management. 23, 421–430.
Azim M. E. and Little D. C., (2008). The biofloc technology (BFT) in indoor tanks: water quality, biofloc composition, and growth and welfare of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture 283:29-35.
Azim M. E., Little D. C., Bron J. E., (2008). Microbial protein production in activated suspension tanks manipulating C:N ratio in feed and the implications for fish culture. Bioresource Technology 99:3590-3599.
Breisha, G. B. (2010). Bio-removal of nitrogen from waste water-A review. Nature and Science. 8 (12): 210–228.
Charo-Karisa, H., Rezk, M.A., Bovenhuis, H., Komen, H. (2005). Effects of rearing conditions on low-temperature tolerance of Nile tilapia, Oreochromis niloticus, juveniles. In: Proceedings of the 6th international symposium on tilapia in aquaculture, Manila, Philippines, 12-16 September 2004.
Choo, H. X. and Christopher, C. M. A. ( 2015). Biofloc technology (BFT) and its application towards improved production in freshwater tilapia culture. AACL BIOFLUX (Aquaculture, Aquarium, Conservation & Legislation International Journal of the Bioflux Society), Volume 8, Issue 3. (362-366).
Crab, R. ; Defoirdt, T.; Bossier, P. and  Verstraete, W. (2012). Biofloc technology in aquaculture: Beneficial effects and future challenges. Review. Aquaculture 356–357 (2012) 351–356.
Dan, N.C. and Little, D.C. (2000). Overwintering performance of Nile tilapia Oreochromis niloticus (L.) broodfish and seed at ambient temperatures in northern Vietnam. Aquaculture Research. 31, 485–493.
FAO, 2015. FAO Global Aquaculture Production statistics database updated to 2013 – Summary information. Online: www.fao.org/fishery/statistics/global-aquacultureproduction/query/en.
Gutierrez-wing, M. T. and Malone, R. F. (2006). Biological filters in aquaculture : Trends and research directions for freshwater and marine applications. Aquacultural Engineering,  34 :  163–171.
Hargreaves, J. A. (2013).  Biofloc Production Systems for Aquaculture. SRAC Publication No. 4503. 12 pp. USDA, National Institute of Food and Agriculture.
Hargreaves, J.A., (2006). Photosynthetic suspended-growth systems in aquaculture. Aquaculture Engineering 34, 344–363.
Körner, S., Das, S.K., Veenstra, S., Vermaat, J.E. (2001). The effect of pH variation at the ammonium/ammonia equilibrium in wastewater and its toxicity to Lemna gibba. AquaticBotany. 71, 71-78.
Naylor, R.L.; Goldburg, R.J.; Primavera, J.H.; Kautsky, N.; Beveridge, M.C.M.; Clay, J.; Folke, C.; Lubchenco, J.; Mooney, H. and  Troell, M. (2000). Effect of aquaculture on world fishsupplies. Nature 405, 1017–1024.
Neori, A., Chopin, T., Troell, M., Buschmann, A.H., Kraemer, G.P., Halling, C., Shpigel, M., Yarish, C. (2004). Integrated aquaculture: Rationale, evolution and state of the art emphasizing seaweed biofiltration in modern mariculture. Aquaculture. 231, 361–391.
Piedrahita, R.H., (2003). Reducing the potential environmental impact of tank aquaculture effluents through intensification and recirculation. Aquaculture 226, 35–44.
ter Haseborg, E.; Zamora, T.M.; Fröhlich, J.; and Frimmel, F.H. (2010). Nitrifying microorganisms in fixed-bed biofilm reactors fed with different nitrite and ammonia concentrations. Bioresour. Technol., 101: 1701-1706.
Wajsbrot, N., Gasith, A., Krom, M.D., Popper, D.M. (1991). Acute Toxicity of Ammonia to Juvenile Gilthead Seabream Sparus Aurata under Reduced Oxygen Levels. Aquaculture. 92, 277-288.