15
.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557) การกาจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้า แบบไม่ทิ้งของเสียออกจากฟาร์ม Nitrogen elimination in zero waste aquaculture system สุภาวดี โกยดุลย์ 1* Supavadee Koydon 1* บทคัดย่อ อุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้าขยายตัวเติบโตอย่างรวดเร็ว ส่งผลให ้ปริมาณของเสียจากการเพาะเลี ้ยงสัตว์น้าและ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นตามไปด ้วย ระบบการเลี ้ยงสัตว์น้าได ้พัฒนาไปสู ่ระบบปิดที่ไม่มีการทิ้งของเสียออกจากฟาร์ม โดยหมุนเวียนและบาบัดน้าภายในพื้นที่ฟาร์ม ซึ่งมีข้อดี ได้แก่ ประหยัดทรัพยากรน้า ป ้ องกันการระบาดของโรค และลดมลพิษ ลงสู ่สิ่งแวดล้อม เป็นต้น ของเสียประเภทสารประกอบไนโตรเจน โดยเฉพาะแอมโมเนียที่ละลายในน้าจะถูกแบคทีเรียย่อยสลาย ตามกระบวนการไนตริฟิเคชันและได้ผลผลิตเป็นไนเตรท เทคนิคที่ใช้ในการบาบัดไนโตรเจนในน ้ามีหลายรูปแบบ เช่น ระบบโปรยกรอง ตัวหมุนชีวภาพ ไบโอฟล๊อก บึงประดิษฐ์ ถ้าพื ้นที่ฟาร์มขนาดใหญ่ (10 ไร่ขึ้นไป) การบาบัดไนโตรเจนควรใช เทคนิคบึงประดิษฐ์ที่มีการปลูกผักที่กินได้ หรือผสมผสานร่วมกับระบบโปรยกรอง ถึงแม้ว่าระบบไบโอฟล๊อกจะเป็ นเทคนิคที่ดีและ ประหยัดต้นทุนค่าอาหารที่เลี้ยงสัตว์น้า แต่ก็มีต้นทุนค่าพลังงานที่จะหมุนเวียนน้าและเติมออกซิเจนค่อนข้างสูง ส่วนในฟาร์ม ขนาดเล็กควรใช้เทคนิคบึงประดิษฐ์ร่วมกับการปลูกผักที่กินได้ คาสาคัญ: ไนโตรเจน การเพาะเลี้ยงสัตว์น้าระบบไม่ทิ้งของเสียอออกจากฟาร์ม การกาจัดไนโตรเจน Abstract As the result of an intensively developed on aquaculture industry, environmental problems are therefore increased. Aquaculture systems trend to change toward to closed system such as zero waste system which wastewater is circulated and treated inside a farm. There are many advantages, for examples: less volume of water, elimination of disease outbreak, no waste discharge into the surrounding water sources and others. Nitrogenous waste, especially dissolved ammonia-nitrogen is used by bacteria via nitrification process which produce nitrate- nitrogen as an end product. Many of nitrogenous waste treatment techniques have been applied such as trickling filter, rotating biological contractor, bioflocs technology and wetland. In a large farm with an area above 10 rais 1 สาขาวิชาวิทยาศาสตร์การประมง คณะเทคโนโลยีการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ ตาบลหันตรา อาเภอพระนครศรีอยุธยา จังหวัดพระนครศรีอยุธยา 13000 1 Fisheries Science Department, Faculty of Agricultural Technology and Agro-Industry, Rajamangala Technology University of Suvarnaphumi, Huntra, Ayutthaya, Thailand. 13000. * Corresponding author. E-mail: [email protected] 66

การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

  • Upload
    others

  • View
    9

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

การก าจดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลยงสตวน า แบบไมทงของเสยออกจากฟารม

Nitrogen elimination in zero waste aquaculture system

สภาวด โกยดลย1* Supavadee Koydon1*

บทคดยอ อตสาหกรรมการเพาะเลยงสตวน าขยายตวเตบโตอยางรวดเรว สงผลใหปรมาณของเสยจากการเพาะเลยงสตวน าและ

ผลกระทบตอสงแวดลอมเพมขนตามไปดวย ระบบการเลยงสตวน าไดพฒนาไปสระบบปดทไมมการทงของเสยออกจากฟารม โดยหมนเวยนและบ าบดน าภายในพนทฟารม ซงมขอด ไดแก ประหยดทรพยากรน า ปองกนการระบาดของโรค และลดมลพษ ลงสสงแวดลอม เปนตน ของเสยประเภทสารประกอบไนโตรเจน โดยเฉพาะแอมโมเนยทละลายในน าจะถกแบคทเรยยอยสลายตามกระบวนการไนตรฟเคชนและไดผลผลตเปนไนเตรท เทคนคท ใ ชในการบ าบดไนโตรเจนในน า มหลายรปแบบ เชน ระบบโปรยกรอง ตวหมนชวภาพ ไบโอฟลอก บงประดษฐ ถาพนทฟารมขนาดใหญ (10 ไรขนไป) การบ าบดไนโตรเจนควรใชเทคนคบงประดษฐทมการปลกผกทกนได หรอผสมผสานรวมกบระบบโปรยกรอง ถงแมวาระบบไบโอฟลอกจะเปนเทคนคทดและประหยดตนทนคาอาหารทเลยงสตวน า แตกมตนทนคาพลงงานทจะหมนเวยนน าและเตมออกซเจนคอนขางสง สวนในฟารมขนาดเลกควรใชเทคนคบงประดษฐรวมกบการปลกผกทกนได ค าส าคญ: ไนโตรเจน การเพาะเลยงสตวน าระบบไมทงของเสยอออกจากฟารม การก าจดไนโตรเจน

Abstract As the result of an intensively developed on aquaculture industry, environmental problems are therefore

increased. Aquaculture systems trend to change toward to closed system such as zero waste system which wastewater is circulated and treated inside a farm. There are many advantages, for examples: less volume of water, elimination of disease outbreak, no waste discharge into the surrounding water sources and others. Nitrogenous waste, especially dissolved ammonia-nitrogen is used by bacteria via nitrification process which produce nitrate-nitrogen as an end product. Many of nitrogenous waste treatment techniques have been applied such as trickling filter, rotating biological contractor, bioflocs technology and wetland. In a large farm with an area above 10 rais

1 สาขาวชาวทยาศาสตรการประมง คณะเทคโนโลยการเกษตรและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม ต าบลหนตรา อ าเภอพระนครศรอยธยา จงหวดพระนครศรอยธยา 13000 1 Fisheries Science Department, Faculty of Agricultural Technology and Agro-Industry, Rajamangala Technology University of Suvarnaphumi, Huntra, Ayutthaya, Thailand. 13000. * Corresponding author. E-mail: [email protected]

66

Page 2: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

(16,000 m2), the wetland technique integrated with vegetable cultivation and/or trickling filtration, would be the most appropriate technique. Although bioflocs technology might be the most effective method to reduce the feed cost, on the other hand, the energy cost for operating the system is relatively high. In a small scale farm with an area less than 10 rais, the wetland technique integrated with vegetable cultivation is recommended. Keywords : nitrogen, zero waste aquaculture, nitrogen elimination

อตสาหกรรมการเพาะเลยงสตวน าเปนธรกจการเกษตรทเจรญเตบโตอยางรวดเรวและขยายตวอยางกาวกระโดดมากกวาธรกจการเลยงสตวอนๆในประเทศไทยผลผลตหลกของการเลยงสตวน ากรอยไดแก ก งขาว (white shrimp) หอยแมลงภ (green mussel)และการเลยงปลาทะเล สวนสตวน าจด ทนยมเลยง ไดแก ปลานล (nile tilapia) ปลาดก (walking catfish)และปลาสลด (snakeskin gourami) (กลมวจยและวเคราะหสถตการประมง, 2556) ปจจบนสตวน าทจบไดจากแหลงน าธรรมชาตลดปรมาณลงอยางรวดเรว เนองจากสงแวดลอมทเปนแหลงทอยอาศยเสอมโทรมลง สวนทางกบขอมลปรมาณประชากรโลกทเพมสงขน สงผลใหความตองการอาหารยอมเพมสงขนตามไปดวย ประกอบกบแนวโนมความนยมในการบรโภคสตวน าของผ บรโภคเพมสงขนเ รอยๆ ทกป เนองจากเปนทยอมรบแลววา เนอปลาเปนแหลงโปรตนและไขมนทดตอสขภาพและมราคาถกเมอเทยบกบการผลตสตวอนๆ ในป 2010 อตราการบรโภคปลาของคนไทยเฉลยท 26 กโลกรมตอคนตอป ในขณะทอตราเฉลยของประชากรโลกอยท18.9 กโลกรมตอคนตอป และจากสถตพบวา คนไทยนยมบรโภคปลามากกวาเนอสตวอนสงถง 34.5 เทา (FAO, 2012) ดวยเหตผลดงกลาวนท าใหการเพาะเลยงสตวน า มบทบาททส าคญยงในฐานะเปนแหลงอาหารของ

ประชากรโลกทงการผลตระบบครวเรอนหรอเชงพาณชย

ปจจบนรปแบบการเพาะเลยงสตวน าไดพฒนาจ า ก ร ะ บ บ ก า ร ผ ล ต แ บ บ ด ง เ ด ม ( extensive aquaculture system) ไปสระบบการเพาะเลยงสตวน าแบบหนาแนน (intensive aquaculture system) หรอแบบเขมขน (super-intensive aquaculture system) สามารถผลตสตวน าปรมาณมากๆในพนททจ ากดได โดยตองใชองคความรในการจดการดานอาหา ร คณภาพน า แ ล ะ โ ร คอย า ง เ หม า ะสม เพอใหน ามคณภาพทดเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของสตวน าชนดนนๆ เชน ใชอาหารส าเรจรปทมปรมาณโปรตนทเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของสตวน านนๆ (25-32%) การเตมออกซเจนลงไปในน า หรอการเปลยนถายน า หรอการเตรยมบอเพอจดการเลนทเปนของเสยทสะสมออกจากบอเมอสนสดการเลยงในแตละรน โดยปกตน าเสยหรอเลนกนบอทมปรมาณสารอนทรยหรอเชอโรคสะสมอยสงถกปลอยทงออกจากฟารมลงสแหลงน าธรรมชาต โดยมไดผานการบ าบด จะสงผลซ าเตมใหคณภาพน าในแหลงน าธรรมชาตแยลงไปกวาเดมและเปนสาเหตของการแพรระบาดของโรคตางๆ ดงตวอยางทเหนไดชดเจนในการเกดโรคระบาดของอตสาหกรรมกงทะเลของไทยในชวง10-15 ปทผานมา โรคจะระบาดจากฟารมหนงไปสอกฟารมหนงผานน าในคลองทใชรวมกนและลกลาม

บทน า

67

Page 3: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

แพรกระจายไปในวงกวาง ดวยสาเหตน ระบบ การเลยงก งของไทยเรมพฒนาจากระบบเปดเขาไป สระบบปดมากขน ฟารมกงขนาดใหญทมพนทมากพอเพอใชบ าบดน า นยมเลยงก งขาวในระบบปด คอน าทใชในตลอดการเลยงก ง 2-4 เดอน จะไมน าน าใหม เ ขามาในฟารมเลย แตจะใ ชน าท เต รยมตงแต การเตรยมบอทมการเตมสารเคมเพอก าจดพาหนะของโรคและแบคทเรย เชน คลอรน บเคซ กลตารลดโฮด เปนตน ระหวางการเลยงก งเมอตองเปลยนถายน าจะใชน าในบอพกน ามาเปลยนถาย น าเสยจะสงไปพกไวในคลองภายในฟารมหรอลงสบอพกน าของฟารมและน าหมนเวยนมาใชใหม แตเมอสนสดการเลยงจะนยมปลอยน าท งลงสแหลงน าธรรมชาต ซ งสด ทาย ยงคงสงผลกระทบตอสงแวดลอมใหเสอมโทรมลงดงนนเพอลดปญหาสงแวดลอมทเกดขนและเพอใหอตสาหกรรมการ เพาะ เล ย งสต วน า เ ปนธ ร ก จ ทสามารถประกอบอาชพไดอยางยงยน ประกอบ กบประเทศทรบซอสนคาสตวน า เชน ประเทศกลมยโรป หรอ อเมรกา หรอญป น ก าหนดวาสนคาสตวน า ทน าเขาไปจ าหนายตองผานกระบวนการผลตสตวน า ทใชแนวทางปฏบตตางๆเขามาก ากบ และตองตดฉลากเพอแสดงมาตรฐานสนคาเหลานนเปดโอกาสใหผบรโภคสามารถตดสนใจเลอกซอสนคาทเปนมตรตอสงแวดลอมไดมาตรฐานสนคาทใชควบคมไดแก การเพาะเลยงท สต วน า เ ปนมตรตอสงแวดลอม (eco-labeling) มาตรฐานการเพาะเลยงสตวน าทด (good aquaculture practice) การเพาะเลยงแบบอนทรย (organic aquaculture) หรอการเพาะเลยงแบบไมทงของเสยออกจากฟารม (zero waste aquaculture) แตละมาตรฐานจะมรายละเอยดขอควร

ปฏบต-ขอหามแตกตางกนไป มาตรฐานเหลานเปนแนวทางในการผลตสนคาเพอใหผซอสนคาสามารถมนใจไดถงคณภาพของสนคาสตวน าแตอยางไรกตามทกมาตรฐานจะมขอบงคบทคลายกน เชน สนคา ทผลต ตองไมมสารตองหามตกคางอยทจะสงผลกระทบตอผบรโภค มกระบวนการผลตทเปนมตรตอสงแวดลอม ไมใชแรงงานเดกเปนตน ปจจบนประเทศไทยนยม ใชมาตรฐานการเพาะเลยงสตวน าทด (good aquaculture practice) เพอควบคมสนคาสงออกประเภทสต วน า และในป 2557 กรมประมงไ ดประกาศใชนโยบายเกษตรสเขยว (green agriculture city) โดยจะผลกดนใหการเพาะเลยงสตวน าในพนทจงหวดน ารองผลตสตวน าภายใตรปแบบทไมทงของเสยออกจากฟารม

การเพาะเลยงสตวน าแบบไมทงของเสยออกจากฟารม (zero waste aquaculture system) เปนมาตรฐานการเพาะเลยงสตวน าทเนนการไมทงของเสยทเกดขนจากการเพาะเลยงสตวน าออกนอกฟารมเลย เชน น าทงหรอเลนกนบอ แตจะน าของเสยหรอน าเสยเหลานนมาใชประโยชนในการเกษตรรปแบบอน ๆ ทสามารถส รา งมลค า ไ ด ห รอน ามาบ า บด เช น การปลกพชหรอการเลยงสตวอนๆ เชน การเลยงไรแดง การเลยงอารทเมย การเลยงสาหราย ซงหลกการจะคลายๆกบระบบการเพาะเลยงสตวน าแบบผสมผสาน เพยงแตระบบการเลยงสตวน าแบบนเปนการเลยงแบบหนาแนน ดงนนในบทความนจงจะกลาวเนนระบบการเพาะเลยงแบบผสมผสานทหนาแนนทไมทงของเสยออกจากฟารม (integrated intensive zero- waste aquaculture system) ซงเปนระบบปดและตองมระบบบ าบดน า เนองจากตองการน าน าทผาน

68

Page 4: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

การบ าบดนนหมนเวยนกลบมาใชใหม การเลอกใชเทคนคในการบ าบดควรตระหนกถงปรมาณของเสยทเกดขนในบอและประสทธภาพการยอยสลายของเสยในแตละเทคนค ปรมาณออกซเจนทมในน าตองมเพยงพอ วฏจกรไนโตรเจนภายในบอตองสมดลกน รวมทงคาใชจาย และตนทนการผลตในแตละเทคนค (Bosma and Verdegem, 2011) การผลตสตวน าสอดคลองกบทฤษฎทวา กระบวนการผลตสตวน าตองเปนมตรตอสงแวดลอม และเปนแนวทางใหเหนวาระบบการเลยงน าในฟารมขนาดใหญ สามารถปฏบตไดภายใตระบบทไมทงของเสยออกจากฟารม ยดหลก "สรางสมดลใหธรรมชาตสความยงยน"

ของเสยท เกดขนในบอเพาะเลยงสตวน า

แบบหนาแนน ไดมาจากแหลงหลก 4 แหลงคอ 1) ของเสยทสตวน าขบถาย 2) อาหารทสตวน า ไมไดกนและ3) อาหารทสตวน ากนเขาไปแตยอย ไมได (Reed and Fernandes, 2003) และ 4) ซากของสงมชวตทตาย เชน แพลงคตอน สตวน า เปนตนอาจจะกลาวไดวาอาหารทใชเลยงสตวน าเปนปจจยหลกทสงผลตอปรมาณของเสยในบอ จากการศกษาของพทธ (มปป.) พบวาอาหารทใหก งเปนแหลงของไนโตรเจนท เ ขาสบอเลยงก ง มปรมาณสงถง 97 เปอรเซนต ของเสยทมาจากอาหารสตวน าพบไดหลายรปแบบ คอ ไนโตรเจน ฟอสฟอรส คารบอน และอนๆ สงผลใหวตถดบทใชผลตอาหารสตวน าตองเปนวสดทสตวน าสามารถยอยไดงาย มกลนดงดด อาหารส าเรจรปทจ าหนายในทองตลาดมโปรตนคอนขางสง 25-35% ถาเหลอตกคางอยในน าเยอะยอมเปน

แหลงก า เนดของของเสยประเภทสารประกอบไนโตรเจนเชน แอมโมเนยซงทเปนพษตอสตวน า และแยงใชออกซเจนจากสตวน าโดยปกตในบอเลยงสตวน าแบบหนาแนนทเปนระบบเปด ถงแมวาจะมการจดการทดอยางไรกตามยงคงพบการสะสมของแอมโมเนยเพมขน ตามระยะเวลาเลยง สงผลใหแอมโมเนยและสารประกอบไนโตรเจนเปนคาคณภาพน าทผ เลยงสตวน าใหความสนใจมากเทากบปรมาณออกซเจนทละลายในน า (dissolved oxygen) และมผลตอความส าเรจของการเพาะเลยงสตวน า ผ เลยงตองมการจดการคณภาพน า (ไนโตรเจน) ทเหมาะสมเพอใหไดผลผลตสตวน าทมคณภาพและตนทนการจดการทไมสงมากเกนไป

สารประกอบไนโตรเจนทพบในบอเลยงเพาะสตวน าจะพบอยในรปแอมโมเนย (ammonia, NH3) แอมโมเนยมอออน (ammonium ion, NH4

+) ไนไตรท(nitrite, NO2

-) ไนเตรท(nitrate, NO3-) และกาซ

ไนโตรเจน (nitrogen gas, N2) เมอเราวเคราะหคาคณภาพน าแอมโมเนยหมายถง วดแอมโมเนยทอยในรปของคาแอมโมเนยรวม (total ammonia nitrogen, TAN) หมายถงเราวดคาแอมโมเนยในน าทง 2 รปแบบคอ แอมโมเนย (ammonia, NH3) และแอมโมเนยม อออน (ammonium ion, NH4

+) สตวน าจะขบถายของเสยออกมาในรปของยรน (urine/uric acid) เมอลงสแหลงน ายรนจะแตกตวใหแอมโมเนย 2 โมเลกล สวนอาหารส าเรจรปทมโปรตนสงทสตวน าไมไดกน หรอกนเขาไปแตยอยไมได เมอแตกตวในน าจะเพมปรมาณสารอนทรยในน า และแบคทเรยทมในน า จะยอยโปรตนภายใตสภาวะทมออกซเจน โปรตนทถกยอยจะเปลยนไปเปนเปนกรดอะมโนและแอมโมเนย ดงนนถา

สารประกอบไนโตรเจนในบอเพาะเลยงสตวน า

69

Page 5: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

จดการเรองอาหารไมด ยอมสงผลใหแบคทเรยแยงปรมาณออกซเจนจากสตวน ากอใหเกดการขาดออกซเจนได เกดการสะสมของแอมโมเนยทเปนพษตอสตวน า และสนเปลองตนทนคาอาหารซงเปนตนทนหลกของการเลยงสตวน า (30-50%) (สภาวด, 2549)

แอมโมเนยทพบในน าทงสองรปแบบมพษตอสตวน า คอ รปแอมโมเนย (ammonia, NH3) และแอมโมเนยมอออน (ammonium ion, NH4

+) แตแอมโมเนยในรปทไมมอออน (ammonia, NH3) เปนรปทเปนพษตอสตวน ามากกวา เนองจากมขนาดเลกสามารถเขาสเซลรางกายสตวไดดและนอกจากนยงเปนพวกโมเลกลทไมมขว สงผลใหสามารถละลาย ไดดในไขมน (KÖrner et al., 2001; สภาวด, 2549) แอมโมเนยทมในน าสามารถเปลยนรปไปมาไดตามคาความเปนกรดเปนดางของน า (pH) ถาน ามคาความเปนกรดเปนดางสงแอมโมเนยในน าสวนใหญจะเปล ยนอย ใ น รปแอมโม เน ยท ไมม อ ออน (NH3) ซงเปนพษตอสตวน า แตเมอคาความเปนดางในน าลดลงแอมโม เน ย ในน า จะ เปล ยน ไปอย ใ น รปแอมโมเนยมอออน (NH4

+) ซ ง เ ปนพษนอยกวานอกจากนยงมคาคณภาพน าอนๆทสงผลตอความ เปนพษของแอมโมเนยคอ อณหภมและปรมาณออกซ เจนทมในน าปรมาณแอมโมเนยรวมในน า ทสงผลกระทบตอสตวน าคอ 1.5 มลลกรมตอลตร แตถาวดในรปแอมโมเนย (NH3) ระดบทปลอดภยตอสตวน าคอ 0.025 มลลกรมตอลตร (Neori et al., 2004; Chen et al., 2006) แตอยางไรกตามระดบความเปนพษของแอมโมเนยตอสตวน าแตละชนดจะขนอยกบคาคณภาพน าทกลาวมายงขนอยกบ ชนด

ขนาดสตวน า ปรมาณโลหะหนกและ ไนเตรท (Colt, 2006; Crab et al., 2007)

การเปลยนแปลงของสารประกอบไนโตรเจนทพบในบอเพาะเลยงสตวน าเกดได 3 กระบวนการ คอ

1) แอมโมนฟเคชน (ammonification) เปนกระบวนการทเกดในสภาวะทมออกซเจน แบคทเรยทมในน าจะยอยสลายอาหารทมในน าใหไดพลงงาน ในการเจรญเตบโต โดยการยอยโปรตนทมในอาหาร แบคทเรยจะปลอยจะแอมโมเนยออกมา ผลคอมการสะสมของแอมโมเนย ปรมาณออกซเจนในน าลดลง แอมโมเนยเปนพษกบสงมชวตอนๆ ยกเวนแพลงกตอนพชและแบคทเรยทใชแอมโมเนยเปนอาหาร

2) กระบวนการไนตรฟเคชน (nitrifica-tion) เ กดในสภาวะทมออกซ เจน แบคท เ รยสกล Nitrosomonas จะออกซไดซแอมโมเนยทในน าและปลอยไนไตรทออกมา และแบคทเรยสกล Nitrobactor จะยอยไนไตรททในน า และปลอยไนเตรทออกมา กระบวนการนท าใหปรมาณแอมโมเนยลดลง แตมการใชออกซเจน สงผลใหออกซเจนในน ามปรมาณลดลงเชนกน และไดไนเตรทเปนผลผลต (by product)

3) กระบวนการดไนตรฟเคชน(denitrifica-tion) เ ปนกระบวนการท เ กดข นในสภาวะท ไมมออกซเจน ในบอเลยงสตวน าแบบหนาแนนจะพบทพนกนบอ หรอเลนกนบอระยะ 0-5 เซนตเมตรแรกทมการสะสมของตะกอนอาหาร ขปลาและสารอนทรยตางๆ สงผลใหชนดนบรเวณนแบคทเรยใชออกซเจนในการยอยสลายจนหมดแลว กอใหเกดสภาวะการขาดออกซเจนจลนทรยสกล Pseudomonas ทจะเจรญไดดจะเปลยนไนเตรท (NO3

-) ไปเปนไนไตรท (NO2-) และ

70

Page 6: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

เปลยนไนไตรท(NO2-) ไปเปนไนโตรปรสซายด (N2O2)

และไนโตรเจนแกส (N2)ตามล าดบ (สภาวด, 2549)แอมโมเนยทมไมไดถกน าไปใช สงผลใหเกดการสะสมของแอมโมเนยในน า

ส รป ไ ด ว า ก จก ร รมจ ล นท ร ยท เ ปล ย นสารประกอบไนโตรเจนในสภาวะทมออกซเจนจะเกดกระบวนการแอมโมนฟเคชน และไนตรฟเคชน สงผลใหแอมโมเนยและปรมาณออกซ เจนในน าลดลง รวมทงเกดการสะสมของไนเตรทในน า ไนเตรทเปนสารท เปนพษตอสตวน า ถาได รบระยะเวลานาน และความเขมขนสงๆ ไนเตรททสะสมในน าไมควรเกน 10-15 มลลกรมตอลตร ขนอยกบชนด ขนาดของสตวน า และปรมาณออกซเจนทมในน า (สภาวด, 2549)กจกรรมของแบคทเรยในสภาวะทไมมออกซเจนคอ กระบวนการดไนตรฟเคชน กระบวนการนจะท าใหปรมาณไนเตรทลดลงและก าจดไนโตรเจนออกจาก น าคนสอากาศ แตตลอดกระบวนการจะไมมการ ใ ชแอมโมเนย สงผลใหแอมโมเนยสะสมในน า เปนอนตรายตอสตวน า และเปนตวบงชวาน าในบอ มการหมนเวยนของออกซเจนไมด ออกซเจนไมถงพน กนบอ ถาขาดออกซ เจนตอ เนองนานๆ จะเ กดแบคทเรยกลมอนเขามาแทนท เปนแบคทเรยกลมทรดวซซลเฟต (sulfate reducing bacteria, SRB) ทท าหนาท เปลยนซลเฟตทม ในน า เพอใหไดพลงงาน และปลอยไฮโดรเจนซลไฟด (กาซไขเนา , H2S) ซงไฮโดรเจนซลไฟดปรมาณนอยๆ เพยง 0.1 มลลกรมตอลตร สามารถฆาสตวน าได

ในการเลยงปลาดวยอตราการแลกเนอ 1 ตอ 1-3 (feed conversion ratio, FCR = 1:1-3) แสดงวาการ เล ย งปลาให เจ รญเตบโตมน าหนก เพ มข น

1 กโลกรมตองใชอาหารปลาส าเรจรป 1 จนถง 3 กโลกรม จากขอมลจะสรปไดวาถาปลากนอาหาร 1 กโลกรมและสามารถเปลยนไปเปนเน อปลาหรอ ปลามน าหนกเพมขน 1 กโลกรม หมายถง อาหารทปลากนเขาไป ตวปลาสามารถดงธาตอาหารไปใชประโยชนไดอยางสมบรณ (100%) แสดงถงวตถดบทใ ช ผ ล ต อ า หา ร เ หม า ะสมต อ สต ว น า ช น ด น น จงสามารถยอยไดสมบรณ แตในความเปนจรงพบวาอาหารทสตวน ากนเขาไป ไมสามารถยอยไดอยางสมบรณมเพยงบางสวนทยอยได (Table 1) นอกจากน การใชน าหนกปลาซงเปนน าหนกสดมาคด แตน าหนกอาหารเปนน าหนกแหงยอมเหนไดวา ในความเปนจรงแลวอาหารปลา 1 กโลกรม สามารถเปลยนเปนเนอปลาไดเพยง 0.2 กโลกรม (FCR = 1; ความชน 80%) แสดงวา อาหารทปลากนเขาไปปลาสามารถยอยไดนอยมากสอดคลองกบการศกษาของ Helfman et al. (2013) กลาววา ปรมาณของเสยทเกดขนจากการผลตปลานลจ านวน 3 ตน จะมปรมาณเทากบของเสยทไดจากชมชนทมจ านวนประชากร 50 คน หรอ มค ากลาววาของเสยทเกดจากการเลยงสตวน าแบบหนาแนน จะมปรมาณของเสยเทากบชมชนทมประชากร 240 คน (Aziz and Tebbutt, 1980) จากรายงานดงกลาวจงอาจจะสรปไดวา ของเสยทเกดจากการเลยงสตวน ามมากกวาของเสยจากชมชน (ประชากร) ถง 5 เทา ซงแสดงใหเหนวาอาหารทปลากนเขาไปมปรมาณนอยทสามารถยอยและน าไปใชประโยชนไดแตสวนมากจะยอยไมได (Crab et al., 2007) ล าไสของปลามขนาดสนมาก เมอ เทยบกบสตวเค ยวเอ องหรอมนษย (Table 2) ดวยเหตนวตถดบทใชในการผลตอาหารสต วน า ตอง เ ปนวตถดบท สามารถยอยไ ด ง าย

71

Page 7: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

นอกจากปลอยของเสยปรมาณมากลงสแหลงน าแลว อตสาหกรรมสตวน ายงเปนสาเหตของการลดจ านวนทรพยากรปลาทมในธรรมชาต เนองจากการขยายตวของการเพาะเลยงสตวน า สงผลใหธรกจอาหารสตวน าขยายตว ปรมาณความตองการปลาปนเพมขน โดยปรมาณปลาปน 1 ใน 3 ของปลาปนทงหมดถกน า ไปใชผลตเปนอาหารสตวน า (Delgado et al., 2003) และควรตระหนกเชนกนวา ถงแมวาการเพาะเลยงจะเปนการเพมแหลงอาหาร แตกสงผลท าลายทรพยากร สงแวดลอมดวยเชนกน ดงนนผ เพาะเลยงสตวน าจง ควรผลตสตวน า ทสงผลกระทบตอสงแวดลอมนอย

เทคนคการบ าบดน า เสยท ไ ด จากการ

เพาะเลยงสตวน ามหลายรปแบบ แตกตางกนไป เชน การกรอง (filtration) การตกตะกอน (sedimentation) ความเหมาะสมกบสภาพพนททใช และความยงยากในการจดการระบบ แตในบทความนจะไปเนนระบบ

การบ าบดแบบกายภาพและชวภาพ เนองจากการใช ทสด กระบวนการผลตทสงผลกระทบตอสงแวดลอมนอยทสด คอ การเลยงสตวน าแบบอนทรย ตามดวย การเพาะเลยงสตวน าแบบไมทงของเสยออกจากฟารม การเพาะเลยงสตวน าแบบไมทงของเสยออกจากฟารม และการเพาะเลยงสตวน าในระบบหมนเวยนน ากลบมาใชใหม แตการเพาะเลยงสตวน าในระบบเปด (ทงน าเสยลงสแหลงน าธรรมชาต) นบวาเปนระบบการเพาะเลยงสตวน าทสงผลกระทบตอสงแวดลอม มากทสด

สารเคมสงผลกระทบตอสงแวดลอม และระบบนเวศน จงน าเสนอเทคนคทเปนมตรตอสงแวดลอม ซงจะกลาวถง 2 ระบบคอ 1) การบ าบดทางกายภาพ และ 2) การบ าบดทางชวภาพซงมเทคนคยอยตางๆ ดงน คอ

Table 1 Percentage of utilized and unutilized nutrient in feed by different kinds of aquatic animal

Table 2 Ratio of gut length to body length

เทคนคการก าจดไนโตรเจน

72

Page 8: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

- การตกตะกอน (sedimentation) เปนวธการบ าบดแบบกายภาพ โดยน าน าเสยมาพกทงไวใน คลองสงน าหรอบอพกน า ในฟารมพกท ง ไ วตาม ระยะเวลาทก าหนด เชน 3 - 7 วน เปนตน ของเสย ท ม ใ น น า จ ะต กต ะก อนต าม ร ะ ย ะ เ ว ล าท พ ก (hydraulic retention time) ของเสยกจะไปสะสมทพนกนบอ กระบวนการบ าบดของวธนจะเปนไปตามธรรมชาต แตจะมขอเสยคอ ตองใชระยะเวลานาน ตองการพนทในการบ าบดมาก ดนทกนบออาจจะเกดการเนาไดเนองจากตะกอนท ไปทบถม และเกด การยอยของแบคทเรย และเกดการบลม (bloom) ของสาหรายสงผลใหเกดการตายและขาดออกซเจนตามมาได ขอดของวธนคอ เปนวธทเสยคาใชจายนอยทสดและสามารถใชพนทพกน าผลตสตวน าชนดอน เชนเลยงหอย หรอปลากนพช จ าพวกปลาทบทม ปลายสก เพอกนแพลงคตอนพชทบลมในบอบ าบดดงนนอาจจะพดไดวาโดยทฤษฎเปนการบ าบดทางกายภาพ เนองจากของเสยทมในน าทตกลงสกนบอตามแรงโนมถวงของโลก แตระหวางทน าพกอยในบอเปนวนๆ สงผลใหกลไกการท างานของจลนทรยเรมท างาน จงถอวามการบ าบดแบบชวภาพเขามารวมดวย

- ก า รก รองแบบ ช วภาพ ( biofiltration) การบ าบดวธนจะอาศยกระบวนการแบคทเรย น าสารประกอบไนโตรเจนเขาไปในเซลลและเปลยนเปนสารอน เชนแอมโมเนย เพอใหไดพลงงานในการเจรญเตบโต เนนหนกทกลไกของการใชแบคทเรยกลมไนตรฟเคชนเปนหลก โดยน าทผานการบ าบดไหลหมนเวยนคนสบออยางตอเนอง แบคทเรยกลมน สามารถเจรญไดดตองไปยดเกาะอยบนพนผวของวสด (attached-growth) เชน ไบโอบอล หรอ เปลอกหอย

หรออาจจะเจ รญเตบโตอยางอสระในน าโดยไมตองการยดเกาะกได ซงเทคนคทนยมใชในการบ าบดไดแก ก. ระบบโปรยกรอง (trickling filter, TF) เปนระบบบ าบดทแยกสวนบ าบดออกจากสวนเลยงอยางชดเจนหรอแบงพนทเลยงเปนระบบบ าบดเลย ในสวนทบ าบดน าจะบรรจวสดทจะใหแบคทเรยไปเกาะยด เชน ไบโอบอล น าเสยจากบอเลยงจะสบขนไปเพอพนกระจายผานวสดกรองทมแบคทเ รยเกาะอย แบคทเรยท าหนาทยอยสารประกอบไนโตรเจนพวก แอม โม เน ย ไป เ ป น ไน ไต ร ท แ ละ ไน เ ต รทต ามกระบวนการไนตรฟเคชน น าทผานการบ าบดจะ ถกเตมเขาไปในระบบเลยงอยางตอเนอง ระหวางท น าเสยไหลผานวสดกรองทมพนทผว (ชนแบคทเรยเกาะอย) อยางชาๆ ออกซเจนทมในอากาศจะแพรจากชนอากาศลงสผวน า ท าใหเปนการเพมออกซเจนใหแกน าไปในตว ระบบไนตรฟเคชนตองการออกซเจนในระดบเดยวกบการเลยงสตวน า ประมาณตงแต 3-4 มลลกรมตอลตร และคาความเปนกรดเปนดางทเปนกลาง (pH 7-8.5) ในขณะเดยวกนคารบอนไดออก-ไซด ทไดจากกระบวนการไนตรฟเคชนจะถกแพรคนสอากาศ ผานการไหลผานวสดกรอง เปนระบบทนยม ใชกนมากสดส าหรบการเลยงปลาต ในประเทศไทย วสดกรองสามารถใชวสดชนดตางๆไดมากมาย ในตางประเทศนยมใชวสดทผลตขนมาอยางจ าเพาะเชน ไบโอบอล เซรามครง สามารถทราบพนทผวตอตารางเมตรทแนนอน แตในประเทศไทยนยมลดตนทน โดยใชวสดเหลอใชตางๆมาดดเปนวสดใหแบคทเรยเกาะเนนทมพนทผวมากและคงรป เชน เปลอกหอยนางรม เศษอวนเกา เมลดพลาสตกเทคนคนสามารถบ าบด

73

Page 9: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

ปรมาณแอมโมเนยจากน าทงหมด (total ammonia nitrogen, TAN) ไดวนละ 0.24-0.64 กรม-TAN ตอตารางเมตร (Kamstra et al., 1998; Lyssenko and Wheaton, 2006) ข. ระบบตวหมนชวภาพ (rotating biologi-cal contactor, RBC) โดยทวไปสวนแกนหมนเปนรปทรงกลม หรอเปนทรงเหลยม 5 เหลยม ทหมน รอบแกน ในการตดตง ควรใ หหนาตดค รงหน ง ของตวหมนจะตองจมลงในน า วสดทใชท าตวแกนมกจะท าจากพลาสตกหรอสแตนเลส สวนวสด ท ใ หแบคท เ รยเกาะมกจะท าจากใยสง เคราะห อตราการหมนของตวหมนแบบนคอนขางต า ประมาณ 2-5 รอบตอนาท ใหโอกาสแบคทเรยทเกาะทตวหมนมเวลาทจะรบแอมโมเนยเขาเซลและการทตวหมนหมนขนมาสมผสอากาศและจมตวลง สงผลใหโมเลกลน าสามารถรบออกซเจนจากอากาศเขาไปไดขอดของวธการนคอ แทบจะไมพบการอดตนของระบบชวภาพเลยเปนวธหนงทไดรบความนยมมากในการบ าบดน าเสยจากเมองและไดพฒนามาใชในการบ าบดน าเสยจากการเลยงสตวน า นยมใชทงในยโรปและอเมรกา มชดส าเรจรปขายทงระบบกรองและระบบเลยง แตจะมราคาสงมาก ขอดของเทคนคนคอ มประสทธภาพในการบ าบดสง ใชระยะเวลาในการบ าบดสน ( low hydraulic retention time) มพนทผวของวสด ใหแบคทเรยไปยดเกาะสงมาก ไมพบการอดตนของระบบ ใชพลงงานต าและ การท างานใชงานไดงาย (Mook et al., 2012) เทคนคนสามารถบ าบดปรมาณแอมโมเนยจากน าทงหมด (total ammonia nitrogen, TAN)ไดวนละ 0.19-0.42 กรม-TAN ตอตารางเมตร(Brazil, 2006; Miller and Libey, 1985)

ค. ระบบฟลอไดซเบด (fluidize bed bio-reactor) การท างานของระบบจะคลายกบระบบ โปรยกรองแบบชวภาพนนคอ กระต นใหแบคทเรย ทกอใหเกดกระบวนการไนตรฟเคชนเจรญเตบโต แบคทเรยจะเตบโตบนผวของทรายทบรรจในระบบกรองทเปนถงปด น าเสยจะถกหมนเวยนอยในถง ทบรรจทรายทมอตราการไหลคอนขางสงเพอให การหมนเวยนของน าตลอดเวลากวนใหทรายไมตกตะกอนสกนถง เปนระบบทเขามาใชเพอแกปญหาการอดตนของระบบโปรยกรอง ทรายทใชในระบบมกเปนวสดทผลตขนมาจ าเพาะมพนทผวสงมาก 4,000-20,000 ตารางเมตรตอปรมาตรบรรจ 1 ลกบาศกเมตร (Summerfelt, 2006) ขอเสยของระบบนคอ ตองตดตงระบบการใหอากาศเพม หมายถงตองใชพลงงานสงขนในการหมนเวยนน าเสยกบเมดทราย เทคนคนสามารถบ าบดปรมาณแอมโมเนยจากน าท งหมด ( total ammonia nitrogen, TAN) ไดวนละ 0.24 กรม-TAN ตอตารางเมตร (Miller and Libey, 1985)

ง. ระบบไบโอฟลอก (bio – flocs technology) หลกการของวธนคอ การกระต นใหแบคทเรยกลม เฮทเทอโรโทรฟคเจรญเตบโตขนในน าภายในบอเลยง แบคทเรยเหลานมประสทธภาพดมากในการเปลยนแอมโมเนยไปเปนไนเตรท แตจะตองมปจจยส าคญ 3สามประการคอ 1) ปรมาณออกซเจนทมน าตองม คามากกวา 4 มลลกรมตอลตร ตลอดเวลา 2) สดสวนคารบอนตอไนโตรเจน ในน ามากกวา 10:4 น าเสยทไดจากการเลยงสตวน าสวนมากมอตราสวน 3-5:1 ดงนนตองเตมแหลงคารบอนลงไปเพม เชน แปง กากน าตาล แอลกอฮอล เปนตน และ 3) กระแสน าตองมอตรา

74

Page 10: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

การไหลวนทมากพอมใหฟลอกจมตวลง มฉะนนจะทบถมกนขาดออกซเจนตายได

ฟลอก คอกลมของแบคทเรยทเจรญเกาะกนเปนกอน แบคทเรยกลมนเปนแบคทเรยเซลเดยว แตผนงเซลดานหนงมคณสมบตเปนสารเหนยวเกาะตด คลายกบลกษณะไขตดในปลาดกหรอสวาย เมอผนงเซลดานนไปสมผสกบอะไรกตามจะเกาะตดทนท เมอไปเจอกบอนภาคเศษอาหาร หรอเซลแบคทเรยจะเกาะตดเปนกอนทเราเรยกวา ฟลอก (floc)หรอไบโอฟลม (biofilm) ขนาดเลกใหญขนกบประสทธภาพการหมนเวยนของน า ถาแบคท เ รยได รบออกซ เจน และอาหารเพยงพอ ฟลอกจะเกาะชนหนาขน แตถาปรมาณออกซเจนซมเขาไปไมถง แบคทเรยดานในจะตายและลอกออกมาสชนน าหมนเวยนไปมา เทคนคน ไมใชเทคโนโลยใหมแตเปนเทคนคทใชมากในการบ าบด น า เ ส ย จ ากชม ชน ในบ อท เ ร า เ ร ยกว า แอคตเวทเตทสลดจ (activated sludge) ตวสลดจคอฟลอก ชวง 2 ปทผานมาฟารมก งนยมใชเทคนคนกนมากขน โดยเฉพาะการอนบาลลกกง (ช ากง) จากระยะ P18 ตอไปอก 1-1.5 เดอน โดยจะสรางบอไรดนโดยการปดวยพาสตกพอ (polyethylene, PE) ขนาดบอทนยมใช 0.5-1 ไร เตมออกซเจนและธาตอาหาร กระตนใหเกดฟลอกปลอยก งลงอนบาลเพอกระตนใหก งมตบ ทสมบรณ แขงแรง ดานโรคและทนตอสงแวดลอม คอยยายลงสบอดนทมขนาดใหญตอไป (4 -5 ไร) พบวาประสพความส าเรจทนาพงพอใจระดบหนงในการลดความสญเสยของก งจากโรคอเอมเอส (EMS) เนองจากระบบไบโอฟลอกมขอดคอ น าตองมปรมาณออกซเจนสง 4 มลลกรมตอลตรตลอด 24 ชวโมง สงผลใหก งมออกซเจนเพยงพอตอการเจรญเตบโต

แขงแรง ไมเครยด แตขอเสย คาใชจายของพลงงานทไปหมนระบบการใหอากาศ และตองระวงการขาดออกซเจน การเปลยนแปลงของพเอช และ ปรมาณธาตอาหารตองเพยงพอตอการ เจรญเตบโตของแบคท เ รย อตราการเ กดและอตราการตายของแบคทเรยตองใกลเคยงกน จงจะท าใหระบบสามารถท างานไดอยางตอเนอง แบคทเรยทเปนไบโอฟลอก จ ด อ ย ใ น ก ล ม แบคท เ ร ย ท เ จ รญ เ ต บ โ ต ไ ด ไ ว มประสท ธภาพในการใ ชแอมโมเนยไดสงกวาแบคทเรยกลมไนตรฟเคชนถง 10 เทา นอกจากนไบโอฟลอกจดเปนแหลงอาหารธรรมชาตส ารองใหแกสตวน า จากการศกษาของ Avnimelech et al. (1994) พบวาปลานลทเลยงแบบหนาแนนในระบบไบโอฟลอก สามารถดงโปรตนไปใชไดดกวาถง 2 เทาตวเมอเปรยบเทยบกบปลาทเลยงในระบบหนาแนนปกต หรอการทดลองศกษาในก งทะเลของ Hari et al. (2006) พบวาการเลยงกงดวยระบบไบโอฟลอก จะลดปรมาณไนโตรเจนทสะสมในบอ แอมโมเนยรวม (TAN) และไนไตรทในน า สงผลใหพษของสารประกอบเหลาน ลดลง นอกจากนยงลดปรมาณโปรตนในอาหารลงเนองจากกงไดรบจากฟลอก จ .บงประดษฐ (wetland) เปนระบบบ าบดน า เสยทส รางบอบ าบดใหมลกษณะเลยนแบบ ในธรรมชาต เปนการบ าบดโดยวธธรรมชาต จงมกเรยกวา บงประดษฐ จะคลายกบการบ าบดแบบกายภาพ (ตกตะกอน) เพยงแตในระบบประเภทนจะเพมพรรณไมน าหรอพชน าลงไปปลกในบอบ าบดท จดแรกท น า เสย ไหลลงมกจะเ ปนจดท เ นนการตกตะกอนจงมกใชพชน าขนาดใหญเชน กก สนตะวาใบพาย พทธรกษา ขวางกนทางเดนน าเพอใหอตรา

75

Page 11: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

การไหลชาลง การตกตะกอนเกดไดสมบรณข น จากนนน าเสยจะไหลผานเขาสบอบ าบดเพอก าจดไนโตรเจนโดยกระบวนการของแบคทเรยไดไนเตรท และพชน าดงไนเตรทไปใชในการเจรญเตบโต เปนวธหนงทนยมใชในประเทศไทยในการบ าบดน าเสยจากชมชน และโรงงานอตสาหกรรม เนองจากเทคนคไมซบซอน ตนทนต า ปลอดภยเพราะใชหลกบ าบดดวยธรรมชาต ปจจบนไดปรบมาใชในฟารมสตวน าและเปนวธทกรมประมงสงเสรมใหเกษตรกรน าไปใชในการบ าบดน าภายในฟารมทรวมโครงการกรนซตทเนนการเลยงเปนแบบไมทงของเสยออกจากฟารม ปรมาณ ไนเตรททบ าบดดวยวธการนสามารถลดลง 82-99% (Lin et al., 2002) หรอจากการศกษาของ Naylor et al. (2003) พบวาปรมาณไนเตรทในน าเสยลดลง 44.1-69.7 % แตวธนเหมอนการตกตะกอนตองใชเวลานานถง 1-3 สปดาห ขนอยกบชนดสตวน า อาหารทกนและพนทน า ปรมาณพชน าทบ าบด จากขอมลการบ าบดน าเสยจากชมชนและ โรงงานอตสาหกรรมทผานมา พชน าทนยมใชมกเปน ผกตบชวา กก หรอหญาตางๆ เ น อ ง จ า ก เ ปนน า เ ส ย จ ากชม ชนห ร อ โ ร ง ง า นอตสาหกรรม ซงมการปนเปอนของสารพษโลหะหนก ยาปฏชวนะหรอ เชอโรค แตน าเสยจากบอเลยงสตวน าสารพษมสวนนอย ควรใชพรรณไมน าหรอผกทสามารถน ามาจ าหนายหรอบรโภคได และอาจจะใชการเลยงสตวน าชนดอนเขารวม เชน การเลยงหอย เน องจากเ ปนสต วท กนแพลงกตอนเปนอาหาร สามารถน าผลผลตไปจ าหนายได นาจะเปนรปแบบเกษตรกรทสนใจสามารถน าไปปฏบตไดดกวา

ฉ . อะควาโปนก (aquaponic) เปนระบบการเลยงปลาแบบผสมผสาน โดยน าทใชเลยงปลาแลว

น าไปเปนแหลงธาตอาหารส าหรบการเจรญเตบโต ของผกเหมอนระบบไฮโดรโปรนคทใสป ยเคมผสมในน าเพอใหพชเจรญเตบโต แตกรณนพชจะไดอาหารจากน าเสย โดยแบคทเรยในน าเปลยนของเสยของปลาเปนไนเตรท พชกน าไปใช น าทผานระบบปลกพชมคณสมบตดขนเหมาะตอการเจรญเตบโต ของปลาจะไหลลงระบบเลยงสตวน าหมนเวยนตลอดเวลา ไมสญเสยน าไปในกระบวนไหลซมลงดน เปนระบบทสามารถประหยดน า(80-90 %) และบ าบดน าไดด สามารถผลตผกทไมตองใชสารเคมหรอยาฆาแมลง ประหยดพนท ดแลรกษางาย สามารถน ามาใชบรโภคในครวเรอนหรอจ าหนายในรปแบบของผกปลอดสารได แตระบบนยงไมไดรบความนยมมากในประเทศไทยเนองจากยงไมสามารถผลตผกท เจ รญเตบโตดเหมอนกบระบบไฮโดรโปรนก เนองจากขาดธาตอาหารรองบางตวสงผลใหการดงธาตอาหารหลกไปใชลดลง และผกจะเจรญเตบโตดในน าทมคาความเปนกรดเปนดางทเปนกรดออนซงอาจจะสงผลตอสตวน า แตระบบนไดรบความนยมมากในอเมรกา

โครงการฟารม ทดสอบสาธตมนเกษตร

"สองน า " ต งท ต าบลทาไข อ าเภอเม อง จงหวด ฉะเชงเทรา เปนหนงในโครงการพระราชด ารของพระบาทสมเดจพระเจาอยหว พระราชทานทดน 25 ไร 1 งาน 65 ตารางวา อนเปนพนทสองน าคอ ในชวงฤดฝนถงกลางฤดหนาวจะเปนพนทน าจด และกรอย จากนน ในฤดแลงกจะเปนน ากรอยและเคม ใหกบมลนธชยพฒนาเพอท าฟารมทดสอบและสาธตเกษตร

ฟารมมนเกษตร: ฟารมสตวน าแหงแรกของไทยผลตดวยระบบไมทงของเสยออกจากฟารม

76

Page 12: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

ผสมผสาน มลนธชยพฒนาจงมอบหมายให กรมประมง จดท าฟารมทดลองเพอเพาะเลยงสตวน าและปลกพ ชท ส ามารถอาศยอย ไ ด ต ามธร รมชาต โดยไมตองพงพา ยา สารเคม จลนทรย เปนการเสรมกระบวนการผลตสนคาปลอดภยทมคณภาพสง ตงแตป 2545 จนถงปจจบน (ไทยรฐ, 2550) บคคลของกรมป ร ะ ม ง ท า น ท เ ป น ก า ล ง ห ลก ใ น ด แ ล บ ร ห า ร จดการโครงการน คอ คณอนนต ตนสตะพานช ซงปจจบนเปนขาราชการบ านาญ แตทานยงชวยท างานในโครงการพระราชด าร

รปแบบของฟารมประกอบดวยเขตรองสวนบอน าจดและบอน าเคม ทสามารถกกเกบน าเพอเลยงสตวน า คอก งขาว ก งกลาด าและปลานล แหลงน าทสรางขนมากปลกพรรณไมน าตางๆ รวมถงสาหรายบ าบดน าใหสความสมดลเพอน ากลบมาใชใหม และเลยงสตวน าไวหลายชนด เชน พอแมพนธ ปลาทปลากระบอกเทา อารทเมยเปนตน ซงสตวเหลานจะกนแพลงคตอนหรอสาหรายทเปนอาหาร สวนสตวน าทตายในฟารมจะน าไปหมกและเอาน าหมกดงกลาวไปเลยงอารทเมย ฟารมไดทดลองเลยงก งกลาด าในพนทท ไมสามารถเลยงก งได โดยไมไดสารเคม พบวาสามารถเลยงก งไดจนจบจ าหนายและไดก าไร แสดงใหเหนวาระบบการเลยงกงหนาแนนแบบไมทงของเสยออกจากฟา รมสามา รถท า ไ ด ใ น เ ช งพา ณช ย บนคนระหวางรองสวนไดปลกพชพวกกนได ไมยนตน ทนเคมไมผลดใบ เชน มะพราว ทเรยนเทศ ละมดสดา มะมวงหาว มะนาวโห สาเก ผกหวานบาน อนทผาลม โกงกาง ฯลฯ และปลกผกเบยคลมดน เพอรกษาผวหนาดนปองกนการพงทลายโดยเฉพาะ ยงปองกนไมใหแสงแดดกระทบกบหนาดนเดมโดยตรงซงจะท า

ใหเกลอดดความรอนสะสมเปนการลดปญหาโลกรอนดวย

ระบบการบ าบดน ารไซเคลในฟารมสาธตแหงนท าใหเกดผลพลอยไดในหวงโซอาหารตามธรรมชาตเปนการเสรมรายได เนองจากสตวน าแตละชนดตามชวงวยตางๆ จะกนอาหารในธรรมชาต ทแตกตางกน หากอยในชวงทสตวน าทเลยงกนปรมาณจะลดนอยลง หากสตวน าทเลยง ไมกนหรอพนวยท จะกนแลวปรมาณกมกจะมาเพมขนจนกระทงเกนสมดล อาหารธรรมชาตสวนเกนกสามารถเกบเกยวเปนผลผลตทพลอยได และเปนรายไดเสรมอยางตอ เน อ งและ ฟา รมแหงน จะ เ ปนแบบอย าง ใ หด าเนนการเกษตรผสมผสานทลงตว สามารถผลตไดจรงในรปแบบไมทงของเสยออกจากฟารม (ไทยรฐ , 2550)และใชเทคนคอยางาย ตนทนต าสอดคลองกบประเทศไทย เมอน าไปเปรยบเทยบกบตนทนการผลตทใชเทคนคตางๆ เชน ระบบโปรยกรอง หรอ ระบบจานหมนชวภาพ แตมประสทธภาพในการบ าบดต ากวาเมอเทยบตอพนทดงนนเราควรขยายพนทบ าบดใหมากขนและเพมความหลายของสงมชวตในการบ าบด

การบ าบดสารประกอบไนโตรเจนทเกดในบอ

เลยงสตวน าแบบหนาแนนในระบบทไมทงของเสยออกจากฟารมมไดหลายเทคนค ซงทกเทคนคเปนระบบปด สวนมากอาศยการท างานของแบคทเ รยภายใตก ร ะบวนก า ร ไนต ร ฟ เ ค ช น และด ไ นต ฟ เ ค ช น ในการบ าบดอาจจะใ ช เพยง เทคนค เด ยวห รอ หลายเทคนครวมกนผ เพาะเลยงสตวน ายอมตองพจารณาถ งคาใ ชจ ายในการลงทนแตละระบบ

สรป

77

Page 13: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

การดแลรกษา ผลตอบแทนทไดคนมาในรปน าหนก ของสตวน า ลดตนทนสารเคมท ใ ช สขภาพของ ตวเกษตรกรเอง ในประเทศไทยปลาตสวยงาม และ โรงเพาะฟก ควรใชระบบโปรยกรองเหมาะสมเนองจากตองการพนทบ าบดเลกการจดการงาย ตนทนไมสงมากเกนไป ฟารมเลยงสตวน าควรใชลกษณะระบบบงประดษฐทปลกพรรณไมน าทกนได เชน ผกบง หนอไมน า สาหราย เปนตน เนองจากตนทนการผลตต า ไมตองเปลองคาพลงงานมาก สามารถจดการไดงาย ในการเลยงก งระบบบงประดษฐอาจจะไมเพยงพอ เนองจากน าเสยมสารอนทรยมากกวาน าจด ยอมตองการพนทบ าบดน ามากกวาหรอระยะเวลาการบ าบดนานกวา ดงนนอาจจะใชรวมกบระบบโปรยกรอง หรอเตมอากาศจะท าใหประสทธภาพในการบ าบดดยงขน ถงแมวาระบบไบโอฟลอกเปนระบบ ทมประสทธในการบ าบดสงและประหยดคาอาหารของสตวน า แตการใชระบบไบโอฟลอก ในบอทมขนาด 5 ไรตองเสยคาใชจายในการเตมอากาศลงไปสง และเทคนคการปองกนโรคอเอมเอส ยงไมประสพความส าเ รจ รอยเปอร เซนต จ งไมควรลงทนสง ในระบบบ าบด แตใชระบบนในการช าลกก งระยะ สนๆ ในบอขนาดเลก นบวาสามารถจดการไดอยาง มประสทธภาพ เกษตรกรจงยอมรบและใชเทคนคน อยางแพรหลาย การตดสนใจใชระบบในการบ าบดตองค านงถงตนทนและผลตอบแทนทไดรบกลบมา คกบการผลตทเปนมตรตอสงแวดลอม

เอกสารอางอง กลมวจยและวเคราะหสถตการประมง. 2556. หนงสอสถตการ

ประมงแหงประเทศไทย พ.ศ.2554. กลมวจยและวเคราะหสถตการประมง เอกสารฉบบท 11 / 2556 ศนยสารสนเทศ กรมประมง.

ธรวฒน จรตงาม และจฑารตน กตตวานช. มปป. ดลไนโตรเจน ฟอสฟอรส การเปลยนแปลงคณภาพน าและตะกอนดนบรเวณพนทเลยงปลาชอนทะเล.ศนยวจยและพฒนาประมงชายฝงภเกต สถาบนวจยการเพาะเลยงกงทะเล, กรมประมง.

ไทยรฐ. 2550. มนเกษตรสองน า. หนงสอพมพไทยรฐ ฉบบวนท 26 พ.ย. 2550.

พทธ สองแสงจนดา. มปป. การจดการสารประกอบไนโตรเจนในฟารมเลยงก งระบบปด. กลมวจยวศวกรรมการเพาะเลยงและสงแวดลอม ศนยวจยและพฒนาการเพาะเลยงกงทะเลฝงอาวไทยม กรมประมง.

สภาวด โกยดลย. 2549. เอกสารประกอบการสอน คณภาพน าทางการประมง ภาคทฤษฎ. สาขาวชาประมง สถาบนเทคโนโลยราชมงคล.

Avnimelech, Y., M. Kochva. And S. Diab. 1994.

Development of controlled intensive aquaculture systems with a limited water exchange and adjusted carbon to nitrogen ratio. Israel J. Aquaculture Bamidgeh 46: 119-131.

Aziz, J. A. and T.H.Y. Tebbutt. 1980. Significance of COD, BOD and TOC correlations in kinetic models of biologica loxidation. Water Res. 14: 319-324.

Bosma, R. H. and C. J. Verdegen. 2011. Sustainable aquaculture in ponds: principles, practices and limits. Livest Sci. 139: 58–68.

78

Page 14: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

RMUTSB Acad. J. 2(1) : 66-80 (2014)

Brazil, B. L. 2006. Performance and operation of a rotating biological contactor in a tilapia recirculating aquaculture system. Aquacult. Eng 34: 261-274.

Brune, D. E., G. Schwartz, A. G. Eversole, J.A. Collier and T.E. Schwedler. 2003. Intensification of pond aquaculture and high rate photosynthetic systems. Aquacult. Eng 28: 65-86.

Chen, S., J. Ling and J. P. Blancheton. 2006. Nitrification kinetics of biofilm as affected by water quality factors. Aquacult. Eng. 34: 179-197

Colt, John. 2006. Water quality requirements for reuse systems. Aquacult. Eng. 34: 143-156.

Crab, R., Y. Avnimelech, T. Defoirdt, P. Bossier and W. Verstraete. 2007. Nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainable production. Aquaculture. 270: 1-14.

Delgado, C.L., N. Wanda, M.W. Rosegrant, S. Meijer and A. Mahfuzuddin. 2003. Outlook for fish to 2020. International Food Policy Research Institute, Washington, USA.

FAO. 2012. Yearbook Aquaculture production Statistics. (online). Available: hftp://ftp.fao.orgFI/STAT/sum-mary/default.htm (28 April 2014).

Gutierrez - Wing, M. T. and R. F. Malone. 2006. Biological filters in aquaculture: trends and research directions for freshwater and marine applications. Aquacult. Eng. 34: 163-171.

Hari, B., B.M. Kurup, J.T. Varghese, J.W. Schrama and M.C.J Verdegem. 2006. The effect of carbohydrate addition on water quality and the nitrogen budget in extensive shrimp culture systems. Aquaculture. 252: 248-263.

Helfman, G. S. 2013. Biodiversity of fishes: encyc-lopedia of biodiversity 2nded. 456-476.

Kamstra, A., J.W. van der Heul and M. Nijhof. 1998. Performance and optimization of trickling filters on eel farms. Aquacult. Eng. 17: 175-192.

Körner, S., S. K. Das, S. Veenstra and J.E. Vermaat. 2001. The effect of pH variation at the ammonium/ammonia equilibrium in wastewater and its toxicity to Lemnagibba. Aquatic Botany. 71: 71-78.

Lin, Ying-Feng, S.R. Jing, D.Y. Lee and T.W. Wang. 2002. Nutrient removal from aquaculture wastewater using a constructed wetlands system. Aquaculture. 209: 169-184.

Lyssenko, C. and F. Wheaton. 2006. Impact of rapid impulse operating disturbances on ammonia removal by trickling and submerged- upflow biofilters for intensive recirculating aquaculture. Aquacult. Eng. 35: 38-50.

Miller, G.E. and G.S. Libey. 1985. Evaluation of three biological filters suitable for aquaculture applications. Journal of the World Mariculture Society. 16: 158-168.

Mook, W. T., M.H. Chakrabarti, M.K. Aroua, G.M.A. Khan, B.S. Ali, M.S. Islam and M.A. Abu Hassan. 2012. Removal of ammonia nitrogen (TAN), nitrate and total organic carbon (TOC) from aquaculture wastewater using electrochemical technology: a review. Desalination. 285: 1-13.

Naylor, S., J. Brisson, M.A. Labelle, A. Drizo and Y. Comeau. 2003. Treatment of freshwater fish farm effluent using constructed wetlands: the role of plants and substrate. Water Science & Technology. 48: 215–222.

79

79

Page 15: การก าจัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น ้า แบบไม่ทิ้ง ...Although bioflocs

ว.มทรส. 2(1) : 66-80 (2557)

Neori, A., T. Chopin, M. Troell, A. H. Buschmann, G. P. Kraemer, C. Halling, M. Shpigel and C. Yarish. 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 recircu-lation. Aquaculture. 226: 35-44.

Reed, P. and T. Fernandes. 2003. Management of environmental impacts of marine aquaculture in europe. Aquaculture. 226: 35-44

Summerfelt, S. T. 2006. Design and management of conventional fluidized - sand biofilters. Aquacult. Eng. 34: 275-302.

80