Využitie odpadovej vody z RAS pre produkciu mikrobiálneho proteínu.

Bc. Patrik SADLOŇ

Master's thesis

Usage of wastewater from RAS for microbial protein production.

Abstract:

The aim of this diploma thesis was to analyse waste water quality from RAS, verification of its possible cleaning in a model of wastewater treatment plant using heterotrophic bacteria, experimentally compare the influence of used carbon source in the initial phase of bacteria cultivation and evaluation of biofloc usage in fish feed. Analysed water was obtained from rearing tanks, sewage water from mechanical filtration and tap water for filling the system. Wastewater treatment plant (built according to AS VARIOcomp K model) was divided into 3 parts (primary settling, activated part, secondary settling) and then filled with water from running BFT system. For carbon source comparing experiment 4 groups were used: flour, glucose, acetate and glycerol, each in 3 replications. Cultivation took 28 days and at the end the nutritional composition of each BFT system was evaluated. Water analyses showed that sewage water from mechanical filtration is nutrient rich and contain big amount of undissolved solids. This water is not suitable for purification in conventional system without pre-treatment. The model of water treatment plant purified approximately 50 l of water from vortex per day which was pumped back into RAS. Probably it would be capable of purifying bigger volume. Bacteria cultivation using different carbon sources is very similar to start-up of nitrifying bacteria in biofilter at the beginning. It was proved that biofloc is also capable of removing nitrates from water. The biggest measured concentration among groups was 1695 +- 438 mg.l-1 NO3- and in 6 days it decreased to 493 +- 409 mg.l-1. The average FVI for flour, glucose, acetate and glycerol were 102 +- 57; 267 +- 59; 219 +- 26 and 293 +- 9 ml.l-1 at the end of cultivation. Experiment comparing carbon sources also proved that nutritional composition of biofloc is similar to composition of commercial feed. Heterotrophic bacteria are also capable to cumulate heavy metals and mineral matter over time. Experiment with added biofloc to feed in amount 0 %, 25 % and 50 % did not show any statistically significant differences (p < 0,05) on survival rate, FCR and SGR between the groups of juvenile grass carp (Ctenopharyngodon idella).

Abstract:

Cieľom tejto diplomovej práce bolo stanovenie obsahu živín odpadovej vody z RAS, overenie možnosti jej čistenia za pomoci modelu čistiarne OV využívajúcej heterotrofné baktérie, experimentálne porovnať vplyv použitého uhlíkatého substrátu v počiatočnej fáze kultivácie baktérií a overenie použitia biofloku v krmive. Voda k analýze bola odobraná z odchovných nádrží, odpadu z mechanického filtru a vodovodnej vody dopĺňajúcej systém. Model čistiarne OV (podľa modelu AS- VARIOcomp K), bol rozdelený do 3 častí (usadzovacia, aktivačná a dosadzovacia) a následne naplnený vodou zo stávajúceho BFT systému. K experiment porovnávania uhlíkatých substrátov boli použité 4 skupiny: múka, glukóza, octan a glycerol, každá v 3 opakovaniach. Kultivácia prebiehala 28 dní, na konci bolo stanovené nutričné zloženie jednotlivých BFT systémov. Analýzy vody preukázali, že OV z mechanického filtra je bohatá na živiny a obsahuje veľké množstvo nerozpustených látok. Takáto voda nie je bez predchádzajúcej úpravy vhodná k čisteniu v konvenčnom systéme. Model čistiarne OV vyčistil denne cca 50 l vody z vortexu, ktorá bola prečerpaná späť do RAS. Pravdepodobne by zvládol aj väčší objem. Kultivácia baktérií využívajúce rozdielne zdroje uhlíka je v počiatočnej fáze veľmi podobná s nástupom nitrifikačných baktérií v biofiltri. Dokázalo sa, bioflok je taktiež schopný odstraňovať z vody dusičnany. Najvyššia nameraná koncentrácia medzi skupinami bola 1695 +- 438 mg.l-1 NO3- a v priebehu 6 dní došlo k poklesu na 493 +- 409 mg.l-1. Priemerné FVI na konci kultivácie pre múku, glukózu, octan a glycerol boli 102 +- 57; 267 +- 59; 219 +- 26 a 293 +- 9 ml.l-1. Experiment porovnávajúci uhlíkaté súbstráty taktiež ukázal, že nutričné zloženie biofloku je podobné so zložením komerčných krmív. Heterotrofné baktérie sú v čase taktiež schopné kumulovať ťažké kovy a minerálne látky. Pokusom, so zakomponovaným bioflokom v množstve 0 %, 25 % a 50 % v kŕmnej zmesi, nepreukázal žiadny signifikantne významný rozdiel (p < 0,05) medzi skupinami juvenilných amurov bielych (Ctenopharyngodon idella) na prežitie, FCR a SGR.

Keywords

bioflok, zdroj uhlíku, nutričné zloženie, kvalita vody, kŕmny pokus

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Mráz, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Master programme / field:
Agricultural Specialization / Rybářství a ochrana vod