Ứng dụng hệ thống màng sinh học tảo quay trong việc xử lý nước thải ao nuôi tôm và tận dụng sinh khối cho sản xuất vật liệu xanh

Chương trình tài trợ nghiên cứu của Quỹ Nước và Môi trường Kurita (Nhật Bản) đã tài trợ cho TS. Võ Thị Diệu Hiền, Viện Ứng dụng công nghệ và Phát triển bền vững Trường Đại học Nguyễn Tất Thành thực hiện đề tài nghiên cứu này. Đề tài đã được thực hiện trong 01 năm và nghiệm thu hoàn thành trong tháng 9 năm 2023.
Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý nước thải ao nuôi phù hợp và đạt hiệu quả cao về kỹ thuật, kinh tế và môi trường. Công nghệ tiềm năng đầy hứa hẹn cho ứng dụng thực tế cho các hoạt động nuôi trồng thủy sản bền vững, đồng thời góp phần bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh ở khu vực sông ngòi, kênh rạch ở Việt Nam.
Công nghệ xử lý dựa trên vi tảo được coi là giải pháp thân thiện với môi trường, chi phí thấp và được quan tâm rộng rãi trong những năm gần đây. Ưu điểm của vi tảo là mỗi tế bào vi tảo góp phần hình thành oxy và cô lập carbon, quang hợp CO2 dưới ánh sáng mặt trời và sử dụng các chất nền như nitơ và phốt pho để sản xuất sinh khối tảo. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng tảo siêu nhỏ đặc biệt hiệu quả trong việc thu hồi chất dinh dưỡng từ nước thải. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích tìm hiểu ảnh hưởng của các tỷ lệ tải nitơ khác nhau (0,01; 0,02; 0,03 kgN/m3.ngày) và thời gian lưu giữ sinh khối (3; 5; 7; 10 ngày) đối với sản xuất sinh khối vi tảo Chlorella vulgaris và loại bỏ chất dinh dưỡng của hệ thống màng sinh học tảo quay (RAB). Kết quả cho thấy rằng tải nitơ 0,02 kgN/m3.ngày thúc đẩy sự phát triển của tảo, với nồng độ sinh khối tối đa là 5860 mg/L. Tốc độ loại bỏ trung bình của COD, TP và NH4+-N lần lượt là 21 mg/L.ngày, 0,84 mg/L.ngày và 7,2 mg/L.ngày. Thời gian lưu sinh khối là 7 ngày và độ mặn nước thải dao động trong khoảng 0 – 10‰ mang lại năng suất sinh khối và hiệu quả xử lý nước thải cao nhất. Nghiên cứu này đã chứng minh rằng RAB là giải pháp hiệu quả để thu hồi chất dinh dưỡng và sản xuất sinh khối tảo từ nước thải. Những kết quả này có thể cung cấp thông tin cơ bản để cải thiện điều kiện vận hành và quá trình dựa trên vi tảo trong xử lý nước thải. Sinh khối tảo thu hoạch bao gồm nhiều loại carbohydrate, lipid và protein, có thể được sử dụng trong sản xuất nhựa sinh học, nhiên liệu sinh học, thực phẩm dinh dưỡng, phân bón và than sinh học, cùng nhiều công dụng khác.

Các nghiên cứu tại Trường đại học Nguyễn Tất Thành luôn đặt mục tiêu phát triển bền vững (SCG) làm trọng tâm, nhằm tạo ra những giải pháp có tác động tích cực đến môi trường và xã hội. Thông qua việc tích hợp các lĩnh vực khoa học, công nghệ và nhân văn, nhà trường không chỉ cung cấp tri thức mà còn thúc đẩy đổi mới sáng tạo để giải quyết những thách thức toàn cầu. Với cam kết mạnh mẽ vào việc bảo vệ và phát triển tài nguyên thiên nhiên, Trường đại học Nguyễn Tật Thành luôn tìm kiếm những phương thức giáo dục và nghiên cứu tiên tiến để xây dựng một tương lai bền vững cho thế hệ mai sau.