Thực hiện nuôi cấy tảo trong xử lý nước thải

TMO - Vừa qua, nhóm sinh viên Đại học Sài Gòn đã thực hiện nuôi cấy tảo Shorella sp kết hợp sóng âm nhạc để xử lý nước thải trong các chợ đầu mối giảm đến 98% tổng Nito.

Tảo Shorella sp thuộc ngành tảo lục (Chlorophyta), bộ Chlorocales, họ Chorellaceae, được ba sinh viên Trần Phương Uyên, Bạch Thị Ngọc Thùy và Trần Văn Bình, Khoa khoa học môi trường, Đại học Sài gòn bắt đầu nghiên cứu từ tháng 2/2021.

Theo nhóm nghiên cứu,việc lựa chọn tảo này bởi khả năng sinh sản rất nhanh, trong ba giờ có thể tăng gấp đôi mật độ. Tảo còn có khả năng xử lý Nito, Phospho, đồng thời có thể giảm chất hữu cơ (COD), một số kim loại nặng có trong nước thải.

Tảo Shorella SP được nuôi cấy điều kiện tối ưu để xử lý chất thải có trong nước.

Tảo được nhóm lấy từ bể điều hòa tại một chợ đầu mối TP.HCM sau đó đưa vào bể thủy tinh dung tích 4 lít có máy sục khí. Nhóm tiến hành phân lập và nuôi cấy tảo trong môi trường tối ưu. Thời gian nuôi cấy tảo trong một tháng để đạt mật độ tối đa 5.000 tế bào trong mỗi ml.

Trong quá trình nuôi cấy, nhóm sử dụng âm nhạc truyền thống ở tần số 60-80 Decibel (dB) làm tăng sự phát triển của tảo giúp việc xử lý nước thải hiệu suất tốt hơn. Trong 10 ngày tiếp theo, nhóm tiến hành các thí nghiệm sàng lọc, kiểm chứng để đánh giá hiệu quả nghiên cứu. Kết quả cho thấy, tảo Shorella sp có khả năng xử lý giảm tổng Nito (NO3, NO2 và NH4) trong nước thải đến 98,1%.

Nhóm nghiên cứu cho biết, việc sử dụng sóng âm nhạc trong quá trình xử lý nước thải bằng tảo cho khả năng xử lý nước thải tốt hơn. Tuy nhiên, cơ chế mà tần số âm thanh tác động đến việc tăng sinh và sự phát triển của tạo Shorella sp trong xử lý nước thải vẫn chưa được làm rõ, cần thêm nhiều nghiên cứu về đặc tính của tảo trong quá trình xử lý. 

Quy trình thực hiện nuôi cấy tảo trong xử lý nước thải

Kết quả nghiên cứu trên mới thực hiện trong phòng thí nghiệm. Để xử lý nước thải ở quy mô lớn hơn cần chia làm nhiều bể sinh học để nâng công suất xử lý. Ngoài ra, cần kết hợp cùng các công nghệ phụ như hóa lý, cơ học để hoàn thiện cả quy trình và đạt hiệu suất ổn định hơn.

Theo các chuyên gia tại Tạp chí Khoa học Đại học Sài Gòn, việc sử dụng đồng thời âm nhạc trong nuôi cấy tảo cho xử lý nước thải mang tính phát hiện, có thể mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực xử lý nước. Thí nghiệm đối chứng của sinh viên cho thấy âm nhạc giúp tăng khoảng 20% khả năng xử lý nước thải so với chỉ xử lý bằng tảo.

Đồng thời, việc sử dụng tảo có sẵn trong nước thải để xử lý nước có thể thay thế công nghệ hiếu khí truyền thống. Công nghệ này chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cho nuôi cấy tảo lớn, nhưng cho hiệu quả xử lý nước thải cao, đặc biệt với các nước thải ô nhiễm hữu cơ có hàm lượng nito và phospho cao.

Với những kết quả thu được trong việc nghiên cứu ra công nghệ xử lý nước thải mới, đề tài đã đoạt giải Nhì, lĩnh vực tài nguyên môi trường giải thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka 2021 và được đăng trên Tạp chí Water Science and Technology thuộc danh mục SCIE (Q2) của Hiệp hội Nước Quốc tế (IWA).

Khánh Nam