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.
Anotace v angličtině
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).
Klíčová slova
bioflok, zdroj uhlíku, nutričné zloženie, kvalita vody, kŕmny pokus
Klíčová slova v angličtině
biofloc, carbon source, nutritional composition, water quality, feed trial
Rozsah průvodní práce
83
Jazyk
SL
Anotace
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.
Anotace v angličtině
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).
Klíčová slova
bioflok, zdroj uhlíku, nutričné zloženie, kvalita vody, kŕmny pokus
Klíčová slova v angličtině
biofloc, carbon source, nutritional composition, water quality, feed trial
Zásady pro vypracování
Cílem diplomové práce bude vypracovat literární rešerši zaměřenou na problematiku produkce, kvality a možností využití odpadní vody z RAS a v praxi ověřit možnosti využití této vody pro produkci mikrobiálního proteinu.
V rámci vypracování DP bude v první řadě zpracována literární rešerše zaměřená na problematiku produkce, kvality a možností využití odpadní vody z RAS. Hlavní kapitoly budou zaměřeny na Kvalitu odpadní vody z RAS, Ekologické a ekonomické dopady jejího vypouštění, Možnosti jejího využití, Využití odpadní vody pro produkci mikrobiálního proteinu.
Hlavní náplní práce bude praktické sestavení modelového systému pro využití odpadní vody z RAS pro produkci mikrobiálního proteinu a ověření jeho fungování. Sledován bude především chemismus vody, rozvoj mikroflóry a reakce systému v závislosti na různých podmínkách a technologických zásazích. Zjištěná data budou porovnána s dostupnou literaturou. Na závěr bude provedeno komplexní zhodnocení sledovaného systému a budou navržena opatření pro jeho vylepšení.
Práce bude probíhat v laboratořích ÚAOV.
Práce bude finančně podporována projektem CENAKVA, cíl kvalita rybího masa.
Zásady pro vypracování
Cílem diplomové práce bude vypracovat literární rešerši zaměřenou na problematiku produkce, kvality a možností využití odpadní vody z RAS a v praxi ověřit možnosti využití této vody pro produkci mikrobiálního proteinu.
V rámci vypracování DP bude v první řadě zpracována literární rešerše zaměřená na problematiku produkce, kvality a možností využití odpadní vody z RAS. Hlavní kapitoly budou zaměřeny na Kvalitu odpadní vody z RAS, Ekologické a ekonomické dopady jejího vypouštění, Možnosti jejího využití, Využití odpadní vody pro produkci mikrobiálního proteinu.
Hlavní náplní práce bude praktické sestavení modelového systému pro využití odpadní vody z RAS pro produkci mikrobiálního proteinu a ověření jeho fungování. Sledován bude především chemismus vody, rozvoj mikroflóry a reakce systému v závislosti na různých podmínkách a technologických zásazích. Zjištěná data budou porovnána s dostupnou literaturou. Na závěr bude provedeno komplexní zhodnocení sledovaného systému a budou navržena opatření pro jeho vylepšení.
Práce bude probíhat v laboratořích ÚAOV.
Práce bude finančně podporována projektem CENAKVA, cíl kvalita rybího masa.
Seznam doporučené literatury
Avnimelech, Y., 2012. Biofloc Technology, A practical Guidebook. 2d ed., World Aquaculture Society. 272 p.v
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.
Azim, M.E., 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.
Crab, R., Defoirdt, T., Bossier, P., Verstraete, W., 2012. Biofloc technology in aquaculture: Beneficial effects and future challenges. Aquaculture 356: 351-356.
Ekasari J., Rivandi D.R., Firdausi A.P., Surawidjaja E.H., Zairin M., Bossier P., De Schryver P., 2015. Biofloc technology positively affects Nile tilapia (Oreochromis niloticus) larvae performance. Aquaculture 441: 72-7.
Furtado P.S., Campos B.R., Serra F.P., Klosterhoff M., Romano L.A., Wasielesky W., 2015a. Effects of nitrate toxicity in the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei, reared with biofloc technology (BFT). Aquaculture International 23(1): 315-27.
Furtado P.S., Poersch L.H., Wasielesky W., 2015b. The effect of different alkalinity levels on Litopenaeus vannamei reared with biofloc technology (BFT). Aquaculture International 23(1): 345-58.
Schrader, K.K., Green, B.W., Perschbacher, P.W., 2011. Development of phytoplankton communities and common off-flavours in a biofloc technology systém used for the culture of channel catfish (Ictalurus punctatus). Aquaculture Engineering 45: 118-126.
Valle B.C.S., Dantas E.M., Silva J.F.X., Bezerra R.S., Correia E.S., Peixoto S.R.M., Soares R.B.. 2015. Replacement of fishmeal by fish protein hydrolysate and biofloc in the diets of Litopenaeus vannamei postlarvae. Aquaculture Nutrition 21(1): 105-12.
Wang G., Yua E., Xie J., Yu D., Li Z., Luo W., Qiu L., Zheng Z., 2015. Effect of C/N ratio on water quality in zero-water exchange tanks and the biofloc supplementation in feed on the growth performance of crucian carp, Carassius auratus. Aquaculture 443: 98-104.
Seznam doporučené literatury
Avnimelech, Y., 2012. Biofloc Technology, A practical Guidebook. 2d ed., World Aquaculture Society. 272 p.v
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.
Azim, M.E., 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.
Crab, R., Defoirdt, T., Bossier, P., Verstraete, W., 2012. Biofloc technology in aquaculture: Beneficial effects and future challenges. Aquaculture 356: 351-356.
Ekasari J., Rivandi D.R., Firdausi A.P., Surawidjaja E.H., Zairin M., Bossier P., De Schryver P., 2015. Biofloc technology positively affects Nile tilapia (Oreochromis niloticus) larvae performance. Aquaculture 441: 72-7.
Furtado P.S., Campos B.R., Serra F.P., Klosterhoff M., Romano L.A., Wasielesky W., 2015a. Effects of nitrate toxicity in the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei, reared with biofloc technology (BFT). Aquaculture International 23(1): 315-27.
Furtado P.S., Poersch L.H., Wasielesky W., 2015b. The effect of different alkalinity levels on Litopenaeus vannamei reared with biofloc technology (BFT). Aquaculture International 23(1): 345-58.
Schrader, K.K., Green, B.W., Perschbacher, P.W., 2011. Development of phytoplankton communities and common off-flavours in a biofloc technology systém used for the culture of channel catfish (Ictalurus punctatus). Aquaculture Engineering 45: 118-126.
Valle B.C.S., Dantas E.M., Silva J.F.X., Bezerra R.S., Correia E.S., Peixoto S.R.M., Soares R.B.. 2015. Replacement of fishmeal by fish protein hydrolysate and biofloc in the diets of Litopenaeus vannamei postlarvae. Aquaculture Nutrition 21(1): 105-12.
Wang G., Yua E., Xie J., Yu D., Li Z., Luo W., Qiu L., Zheng Z., 2015. Effect of C/N ratio on water quality in zero-water exchange tanks and the biofloc supplementation in feed on the growth performance of crucian carp, Carassius auratus. Aquaculture 443: 98-104.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student Bc. Patrik Sadloň seznámil komisi se svou diplomovou prací.
Tajemník komise, doc. Ing. Martin Kocour, Ph.D., seznámil komisi s posudkem vedoucího a oponenta diplomové práce. Následně student zodpověděl doplňující otázky.
Proběhla diskuze na téma práce. Student adekvátně a správně reagoval na vznesené dotazy členů komise. Komise se při hodnocení ztotožnila s návrhy posuzovatelů práce (vedoucího a oponenta) a dohodla se na výsledku obhajoby níže.