ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อม
ข้าพระพุทธเจ้า ผู้บริหาร ข้าราชการ และเจ้าหน้าที่ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่งเขต 6 (สงขลา)
ด้านหน้าอาคารสำนักงาน
ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่ง เขต 6 สงขลา
อาคารสำนักงาน
ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่งเขต 6 (สงขลา)

กลับมาพบกันอีกครั้งแล้วนะค่ะกับเรื่องราวดี ๆ ของไบโอฟลอค (Biofloc) กับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ฉบับนี้เราจะมาพูดถึงเรื่องของการบำบัดไนโตรเจน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของแอมโมเนียของเสียที่เกิดขึ้นกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำปัจจุบันการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำส่วนใหญ่จะมีการเลี้ยงที่ระดับความหนาแน่นสูง เพื่อที่ให้ได้ผลผลิตที่มากขึ้น

แต่แล้วก็มักจะประสบกับปัญหาเรื่องของคุณภาพน้ำหากการจัดการไม่ดีพอ โดยเฉพาะเรื่องแอมโมเนีย ที่มักจะเกิดมาจากการให้อาหารในปริมาณที่มากเกินไป หรืออาจจะมาจากการขับถ่ายของตัวสัตว์น้ำเอง และเพื่อเป็นการแก้ปัญหาดังกล่าวจึงได้มีการแก้ปัญหาดังกล่าวจึงได้มีการนำแนวคิดที่จะบำบัดไนโตรเจนมาปรับใช้ภายในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือการใช้ไบโอฟลอคนั่นเอง
    พูดถึงไนโตรเจนเชื่อว่าหลาย ๆ คนคงจะคุ้นเคยกันดีอยู่แล้วนะค่ะ เพราะไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบในอากาศถึง 78.08 % อีกทั้งยังมีบทบาทสำคัญต่อการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เพราะไนโตรเจนเป็นธาตุอาหารที่สำคัญในการสร้างเซลล์ โดยเฉพาะพวกโปรตีนในอาหารที่เราให้แก่สัตว์น้ำ เพราะจะมีกลุ่มกรดอะมิโนที่เป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของสัตว์น้ำรวมอยู่ด้วย ขณะเดียวกันไนโตรเจนในน้ำก็ยังสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นสารประกอบที่มีพิษต่อสัตว์น้ำได้ด้วย เช่น แอมโมเนีย และไนไตรท์ 
    ดังนั้นในบทความฉบับนี้จะขอกล่าวถึงการบำบัดไนโตรเจนจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางชีวภาพและการบำบัดไนโตรเจนด้วยไบโอฟลอค
    
    การบำบัดไนโตรเจนจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางชีวภาพ
    การที่ไนโตรเจนสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นตัวอื่นได้ ก็จำเป็นจะต้องอาศัยกระบวนการของสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ อย่างพวกแบคทีเรียเข้ามาเป็นตัวช่วย และกระบวนการไนโตรเจนที่ดิฉันนำมาฝากในวันนี้มีอยู่ 2 กระบวนการดังนี้ค่ะ
    1.กระบวนการไนตริฟิเคชั่น (Nitrification) 
    กระบวนการไนตริฟิเคชั่น อาศัยการทำงานของแบคทีเรียกลุ่มไนตริไฟอิง เช่น Nitrosomonas sp.จะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรท์ และ Nitrobacter sp. จะเปลี่ยนจากไนไตรท์เป็นไนเตรท ซึ่งแบคทีเรียกลุ่มนี้จะใช้คาร์บอนจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งพลังงานในการเปลี่ยนรูปแอมโมเนียซึ่งเป็นพิษรุนแรงต่อสัตว์น้ำให้เป็นไนเตรทที่มีความเป็นพิษต่ำนั่นเอง
    กระบวนการไนตริฟิเคชั่นจะเกิดขึ้นในสภาวะที่มีก๊าซออกซิเจน กล่าวคือ ต้องการปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำมากกว่า 4 mg/l จึงถือได้ว่ามีความเหมาะสมต่อกระบวนการนี้
    
    2.กระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น (Denitrification)
    กระบวนการดีไนตริฟิเคชั่นเป็นปฏิกิริยาที่เปลี่ยนไนเตรทให้อยู่ในรูปของก๊าซไนโตรเจน และจะเกิดขึ้นในสภาวะที่ปราศจากออกซิเจน กระบวนการนี้อาศัยการทำงานของแบคทีเรียกลุ่มเฮทเทโรโทรฟิค (Heterotrophic bacteria) ซึ่งเป็นกลุ่มแบคทีเรียที่ไม่สามารถสร้างอาหารขึ้นเองได้ จึงจำเป็นต้องอาศัยสารอินทรีย์หรือซากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เพื่อเป็นวัตถุดิบในการเจริญเติบโตและเป็นแหล่งพลังงาน ตัวอย่างของแบคทีเรียกลุ่มเฮทเทโรโทรฟิคนี้เช่น Bacillus denitricans และ Pseudomonas sp. 
    
    การบำบัดไนโตรเจนด้วยไบโอฟลอค
    โดยปกติแล้วอาหารที่เหลือจากการใช้ประโยชน์แก่สัตว์น้ำก็มักจะตกตะกอนอยู่ที่ก้นบ่อ หรือไม่ก็อุดตันอยู่ตามตัวกรองต่าง ๆ ซึ่งถือเป็นต้นเหตุสำคัญที่ก่อให้เกิดการสะสมของสารอนินทรีย์ไนโตรเจนภายในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำนั่นเอง
    ด้วยเหตุนี้แนวคิดเกี่ยวกับการใช้ไบโอฟลอคมาเป็นตัวช่วยบำบัดไนโตรเจนจึงได้เกิดขึ้น ภายใต้เงื่อนไขที่ว่า การที่จะให้ตัวไบโอฟลอคทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภายในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำของเราจะต้องมีการผสมและหมุนเวียนของน้ำภายในบ่อเป็นอย่างดี ยิ่งกว่านั้นจะต้องทำการเติมก๊าซออกซิเจนให้มาก พอ ๆ กับการควบคุมสัดส่วนของคาร์บอนกับไนโตรเจนให้เหมาะสม ซึ่งสัดส่วนที่เหมาะสมระหว่างคาร์บอนกับไนโตรเจน (C:N ratio) ที่เหมาะสมคือ 20 กล่าวคือ หากน้ำในบ่อมีไนโตรเจนเท่ากับ 1 คาร์บอนก็มีเท่ากับ 20 จึงจะทำให้จุลินทรีย์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับแหล่งที่มาของคาร์บอนคือ สารที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบได้แก่ แป้ง (starch) น้ำตาล (sugar) เซลลูโลส (cellulose) และพวกกากใย (fiber) ส่วนแหล่งที่มาของไนโตรเจนคือ สารที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบได้แก่ กรดอะมิโน (amino acid) โปรตีน (protein)    ปัจจัยที่กล่าวมาข้างต้นนี้ถือเป็นปัจจัยที่ช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรียกลุ่มเฮทเทโรโทรฟิคให้มีปริมาณเพียงพอภายในบ่อเลี้ยงนั่นเอง และรวมกลุ่มกันกลายเป็นกลุ่มไบโอฟลอคในที่สุด
    พูดง่าย ๆ ก็คือกลุ่มไบโอฟลอคจะเกิดจากการรวมตัวกันของแบคทีเรีย โปรโตซัว    และของแข็งอนินทรีย์ ที่เข้ามาเกาะกลุ่มรวมกันอย่างหลวม ๆ โดยใช้สารจากเซลล์แบคทีเรียที่เรียกว่า Extracellular Polymer มาช่วยในการยึดเกาะ และมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.1-2.0 มิลลิเมตร
    ข้อดีของการใช้ไบโอฟลอคในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ นอกจากจะช่วยในเรื่องของการบำบัดไนโตรเจนแล้ว ผลพลอยได้อีกอย่างหนึ่งก็คือ สัตว์น้ำสามรถกินไบโอฟลอคเป็นอาหารได้อีกด้วย ถือได้ว่าช่วยลดค่าใช้จ่ายในเรื่องของอาหารสัตว์น้ำเป็นอย่างดี
    นอกจากนี้ในต่างประเทศที่มีการนำไบโอฟลอคมาใช้ในการเลี้ยงปลานิลพบว่า ปลานิลที่เลี้ยงโดยใช้ไบโอฟลอคจะไม่กระโจนเข้าหาอาหารเหมือนกับปลานิลที่เลี้ยงโดยไม่ใช้ไบโอฟลอค ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่าปลานิลที่เลี้ยงโดยใช้ไบโอฟลอคจะมีการกินอาหารที่อยู่ในรูปกลุ่มไบโอฟลอคอย่างต่อเนื่อง ขณะที่ปลานิลที่เลี้ยงแบบธรรมดานั้นจะกินอาหารเป็นช่วงเวลา และนี่ก็คือข้อแตกต่างที่เป็นผลมาจากการใช้ไบโอฟลอคกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำนั่นเองค่ะ
    แต่ข้อเสียของการใช้ไบโอฟลอคกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำนั้น มักจะพบว่าจะมีความขุ่นมากกว่าปกติ ซึ่งอาจจะส่งผลต่อสัตว์น้ำในระยะยาวได้ การแก้ไขก็คือ ให้มีการสูบตะกอนที่ก้นบ่อทิ้งสัปดาห์ละครั้งหรือบ่อยกว่านั้นก็จะเป็นผลดีต่อสัตว์น้ำในระยะยาวค่ะ



เปรียบเทียบการเลี้ยงสัตว์ แบบระบบน้ำหมุนเวียนไนตริฟิเคชั่นและดีไนตริฟิเคชั่นและการเลี้ยงโดยใช้ไบโอฟลอค

ข้อเปรียบเทียบ

 

การบำบัดแบบไนตริฟิเคชั่นและดีไนตริฟิเคชั่น

 

การใช้ไบโอฟลอค

 

1.การเปลี่ยนถ่ายน้ำ

 

ลดความถี่ในการเปลี่ยนถ่ายน้ำ

 

ลดความถี่ในการเปลี่ยนถ่ายน้ำ

 

2.การทิ้งของเสียลงสู่แหล่งน้ำ

 

บำบัดน้ำทิ้งก่อนลงสู่แหล่งน้ำ

 

บำบัดน้ำทิ้งก่อนลงสู่แหล่งน้ำ

 

3.การนำโปรตีนในอาหารกลับมาใช้

 

ไม่มีการนำโปรตีนในอาหารกลับมาใช้ใหม่

 

สามารถนำโปรตีนในอาหารกลับมาใช้ใหม่

 




    และทั้ง 2 กรณีที่ดิฉันได้หยิบมาฝากกันในครั้งนี้ไม่ว่าจะเป็น การบำบัดไนโตรเจนจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางชีวภาพ และการบำบัดไนโตรเจนด้วยไบโอฟลอค ล้วนแต่เป็นกระบวนการที่ช่วยลดปริมาณไนโตรเจนที่เป็นส่วนประกอบของแอมโมเนีย ของเสียที่ไม่มีใครอยากให้มีภายในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ ต่างกันตรงที่การบำบัดโดยใช้ไบโอฟลอคสามารถนำโปรตีนในอาหารกลับมาใช้ใหม่ได้ ดังนั้นเพื่อช่วยให้ผู้เลี้ยงสัตว์น้ำได้ผลผลิตที่คุ้มค่ากับการลงทุนในระยะยาว การหันมาใช้ไบโอฟลอคก็ถือเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจ เพราะไบโอฟลอคสามารถบำบัดแอมโมเนียได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังสามารถลดค่าใช้จ่ายให้กับผู้เลี้ยงได้อีกด้วย



เรียบเรียงโดย......อนุสรา  แก่นทอง


เอกสารอ้างอิง
กษิดิส  หนูทอง.2551.การบำบัดไนโตรเจนในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิด.ว.พระจอมเกล้า  ลาดกระบัง 16:11-20.
บัญญัติ  สุขศรีงาม.2534.จุลชีววิทยาทั่วไป.กรุงเทพ ฯ: ภาคจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา.
สมหมาย  เชี่ยววารีสัจจะ.2539.เอกสารคำสอนการจัดการคุณภาพน้ำ.ภาควิชาวาริชศาสตร์
              มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์.