Chế phẩm vi sinh xử lý ô nhiễm chất thải hữu cơ

Hệ lụy gây ô nhiễm môi trường là một trong những thực trạng đáng lo ngại của ngành kinh tế mang lại nguồn lợi xuất khẩu xếp thứ tư thế giới này của Việt Nam. Tình trạng dư thừa chất kháng sinh, hóa chất, chất hữu cơ (thức ăn chăn nuôi, phân thải),... ở các vùng nuôi trồng và khai thác thủy sản không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người, vật nuôi mà còn tác động lâu dài đến hệ sinh thái.

Trước thực trạng đó, lâu nay nhóm nghiên cứu của kỹ sư Huỳnh Đức Long ở Trung tâm công nghệ môi trường (Đà Nẵng), thuộc Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam đã nghiên cứu tìm kiếm giải pháp xử lý, mà trước hết nhằm hỗ trợ ngành thủy sản ở Đà Nẵng. Từ khảo sát thực tế ở âu thuyền và cảng cá Thọ Quang (Đà Nẵng) - cảng cá lớn nhất miền Trung đang bị ô nhiễm nặng nề do khai thác và vận chuyển thủy sản, kỹ sư Huỳnh Đức Long cùng các cộng sự đã tìm cách tạo ra một chế phẩm vi sinh có khả năng làm sạch các chất ô nhiễm hữu cơ ở các vùng nuôi trồng và khai thác thủy sản. Việc sử dụng các loại vi sinh vật để xử lý ô nhiễm được coi là biện pháp tối ưu nhất hiện nay nhờ tính thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm thứ cấp.

Tuy nhiên, để tìm ra chế phẩm xử lý ô nhiễm hiệu quả trong các vùng nuôi trồng thủy sản không đơn giản vì những vùng này gồm cả nước lợ và nước mặn, thường chứa nhiều loại chất thải hữu cơ khác nhau như xenluloza, tinh bột, protein, lipit,... Thách thức lớn nhất với nhóm nghiên cứu là làm thế nào tuyển chọn được các chủng vi sinh vật có phổ rộng hoạt tính để xử lý được nhiều loại chất thải hữu cơ, vừa tồn tại được ở cả môi trường nước lợ và nước mặn.

Ảnh nhóm nghiên cứu phân tích tại phòng thí nghiệm. Nguồn: VAST

Kỹ sư Huỳnh Đức Long đã tìm câu trả lời cho vấn đề này từ chính nguồn vi sinh vật bản địa. Nhóm nghiên cứu đã lấy mẫu bùn đáy ở rất nhiều nơi, từ âu thuyền Thọ Quang, các cảng cá ven biển, các vuông nuôi thủy sản nước lợ, nước mặn,... để phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật. Trải qua một loạt công đoạn từ tuyển chọn cho đến nhân giống cấp 1 và nhân giống cấp 2, nhóm nghiên cứu đã tìm ra 3 loại vi khuẩn phù hợp: chủng Bacillus subtilis AN1.3; chủng Bacillus amyloliquefaciens TB10; chủng Sphingobacterium mizutaii B8. Các chủng vi khuẩn này sinh trưởng ở nhiệt độ từ 15-40^oC, có khả năng sinh tổng hợp mạnh các enzym ngoại bào như xenlulaza, amylaza, proteaza cao - giúp thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước và trong bùn đáy.

Bên cạnh vi khuẩn, một thành phần khác không kém phần quan trọng trong chế phẩm vi sinh xử lý nước thải là chất mang - thành phần cung cấp dinh dưỡng và khoáng chất, đồng thời làm giá thể để các vi sinh vật bám vào. Việc lựa chọn chất mang rất quan trọng bởi chúng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình bảo quản, vận chuyển và sử dụng chế phẩm. Dựa trên những kinh nghiệm nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ môi trường, kỹ sư Huỳnh Đức Long và các cộng sự đã tìm ra công thức phối trộn chất mang tối ưu: 10% cám gạo, 10% trấu, 40% than bùn và 40% bột diatomit. Sau khi trộn đều các chất mang và sấy khô ở 130^oC, nhóm nghiên cứu đã bổ sung thêm 10% dịch giống cấp 2 của ba chủng vi khuẩn trên và ép thành viên nén.

Quá trình thử nghiệm đã chứng minh hiệu quả xử lý ô nhiễm của chế phẩm: sau 63 ngày theo dõi trong phòng thí nghiệm (thử nghiệm với mẫu nước lấy từ âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng), chế phẩm có khả năng cải thiện chất lượng nước rõ rệt so với trước khi xử lý, các chỉ tiêu COD (nhu cầu oxy hóa học), BOD (nhu cầu oxy sinh học) - hai tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm nước và NH4⁺ ở mẫu nước xử lý đều đạt quy chuẩn chất lượng nước QCVN 08:2015/BTNMT.

Nhờ tính mới và khả năng ứng dụng cao, chế phẩm vi sinh chịu mặn dùng để xử lý nước bùn đáy và nước bị ô nhiễm chất hữu cơ ở các vùng nước lợ và nước mặn của kỹ sư Huỳnh Đức Long và các cộng sự đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002100, công bố ngày 25/09/2019.

Nguồn: Khoa học & Phát triển