Công nghệ vi tảo trong xử lý nước thải rỉ rác

Công nghệ vi tảo vì sao được ứng dụng nhiều để xử lý nước thải rỉ rác? Chi phí và các yêu cầu của hệ thống? Ưu điểm của vi tảo so với các cách xlnt khác?

Vi tảo có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng và chuyển hóa chúng thành sinh khối. Cho đến gần đây, việc ứng dụng vi tảo xử lý nước thải giới hạn trong phòng thí nghiệm. Thì giờ đây, công nghệ này được sử dụng đối với nguồn thải có quy mô lớn như dùng để xử lý nước thải rỉ rác bước đầu mang lại nhiều lợi ích hơn.

Mặc dù phương pháp này có khả năng loại bỏ chất ô nhiễm từ nước thải rỉ rác, nhưng vi tảo bị hạn chế về mặt loại bỏ muối, màu và mùi. Công nghệ này có yêu cầu có sự kết hợp của nhiều phương pháp hiệu quả về chi phí để loại bỏ hết thành phần không cần thiết. Ánh sáng và nhiệt độ là một trong những yếu tố hạn chế vì chúng cần điều kiện môi trường tối ưu để phát triển.

Tiềm năng của công nghệ vi tảo trong xử lý nước thải

Hiệu quả chi phí

Chi phí duy trì sự phát triển của vi tảo trong nước thải thấp hơn so với phương pháp xử lý nước thải thông thường. Tải trọng hữu cơ của nước thải rỉ rác thích hợp cho sự tăng trưởng của vi tảo, do đó làm cho nó trở thành phương tiện cực kỳ hấp dẫn trong lĩnh vực xlnt bền vững và chi phí thấp. Vì thế mà quy trình xử lý bằng vi tảo ít tốn kém hơn so với quy trình xlnt thông thường.

Giảm lượng bùn phát sinh

Mục tiêu chính khi thiết kế hệ thống xử lý nước thải là giảm hoặc loại bỏ bùn. Xử lý nước thải thông thường có đặc điểm là sử dụng nhiều hóa chất nên dẫn đến việc hình thành khối lượng bùn lớn. Điều này tạo ra CTR nguy hại phải được xử lý ra môi trường. Xlnt bằng vi tảo không cần thêm bất kỳ lượng hóa chất nào và bùn sẽ được tích tụ dưới dạng sinh khối tảo.

Công nghệ vi tảo trong xử lý nước thải rỉ rác
Công nghệ vi tảo trong xử lý nước thải rỉ rác

Yêu cầu năng lượng thấp

Phương pháp xử lý nước thải này có tác dụng giải phóng oxy như sản phẩm và điều này được vi khuẩn hiếu khí sử dụng để phân hủy hết chất hữu cơ còn lại. Nhờ vậy mà giảm được chi phí năng lượng so với chi phí năng lượng cơ học cho sục khí trong quá trình xlnt thông thường.

Khoảng 1 kWh điện là cần thiết để loại bỏ 1 kg BOD trong việc hình thành bùn, trong đó, 1 kg cacbon dioxide hóa thạch chủ yếu sử dụng từ quá trình phát điện. Ngược lại, vi tảo lại không yêu cầu bất kỳ nguồn năng lượng đầu vào để loại bỏ 1 kg BOD của nước thải rỉ rác và chúng có thêm khả năng sản xuất ra 1 kWh điện thông qua việc sản xuất khí metan bằng sinh khối tảo.

Giảm phát thải khí nhà kính

Tảo vốn dĩ là công nghệ sinh học có thể giảm thiểu và hấp thụ tốt nguồn CO2 dư thừa. Việc cố định CO2 trong việc nuôi cấy tảo quang dưỡng giúp tăng khả năng giảm CO2 trong khí quyển. Được biết vi tảo cố định đến 183 tấn cacbon dioxide để tạo ra 100 tấn sinh khối. Vi tảo phát triển nhanh hơn so với các loài thực vật trên cạn do khả năng tiếp thu năng lượng mặt trời hiệu quả hơn.

Những thách thức liên quan đến việc XLNT bằng vi tảo

Nước thải rỉ rác có nồng độ ô nhiễm cao

Nước thải rỉ rác chứa hàm lượng cao chất ô nhiễm như chất hữu cơ, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, hạt rắn lơ lửng ức chế sự phát triển của vi tảo. Những chất này sẽ cạnh tranh với vi tảo trong nước thải để lấy chất dinh dưỡng và khoáng chất khác. Nước thải yêu cầu tiền xử lý để loại bỏ hết vsv trước khi đưa vi tảo vào.

Trong thời gian gần đây, nhiều công nghệ tiền xử lý khác nhau được áp dụng nhằm điều chỉnh nước thải. Các phương pháp như lọc, hấp tiệt trùng được sử dụng rộng rãi. Thế nhưng nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng chúng có thể ảnh hưởng đến thành phần chất dinh dưỡng của nước thải cũng như chi phí năng lượng cao.

Ưu điểm của công nghệ vi tảo

Vì đặc điểm của nước thải rỉ rác chứa nhiều thành phần vật lý và hóa học nên các loài vi tảo phải đủ mạnh để đối phó với những biến động từ các yếu tố môi trường. Nước thải chứa hàm lượng lớn chất rắn lơ lửng, điều này cản trở quá trình sinh trưởng của vi tảo, độ đục của nước thải còn hạn chế sự xâm nhập của ánh sáng qua nước thải, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp.

Tuy nhiên các phương pháp tiền xlnt như keo tụ có thể giảm lượng chất rắn. Việc bổ sung vi tảo giúp giải quyết vấn đề này vì chúng tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian ngắn, do đó làm tăng năng suất của xử lý nước thải.

Như vậy, vận hành hệ thống xlnt bằng công nghệ vi tảo rất đáng tin cậy, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí. Hơn nữa, nó có hiệu quả trong việc khử amoniac và photpho từ nước thải rỉ rác.

Chân thành cảm ơn bạn đọc đã theo dõi bài viết của hethongxulynuocthai.org!