Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 23/05/2012 19:41 (GMT+7)

Tái chế bùn thải sinh học thành nguyên liệu tạo ra chế phẩm vi sinh vật

Hướng nghiên cứu mới này đã được sự quan tâm, hỗ trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam trong việc đầu tư trang thiết bị cho Phòng thí nghiệm Hóa – Vi sinh vật môi trường (8,75 tỉ đồng), chủ trì thực hiện 2 đề tài (1,47 tỷ và 98 triệu đồng). Từ tháng 8/2009 đến nay, nhóm nghiên cứu đã đạt được một số kết quả quan trọng, đặt nền tảng cho sự phát triển của hướng nghiên cứu mới này ở Việt Nam. 
Bùn thải sinh học là bùn thải phát sinh từ các hệ thống xử lý nước thải theo phương pháp sinh học. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế - xã hội, bùn thải sinh học đang trở thành một gánh nặng cho các doanh nghiệp không chỉ ở Việt Nam mà ngay cả ở các nước có nền kinh tế, khoa học kỹ thuật tiên tiến trên thế giới. Theo cục bảo vệ môi trường Mỹ (US-EPA), chi phí xử lý bùn thải chiếm tới 50% chi phí vận hành của toàn hệ thống. Ở Việt Nam, bùn thải chủ yếu được xử lý bằng cách ép loại nước, phơi khô, đổ bỏ hay chôn lấp, chỉ một phần rất nhỏ được sử dụng làm phân bón. Việc đổ bỏ, chôn lấp bùn thải đã và đang gây ra sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Theo các nghiên cứu trong những năm gần đây, bùn thải sinh học có tiềm năng để tái sử dụng cho các mục đích khác nhau bởi thành phần chủ yếu của bùn thải là các vi sinh vật dư thừa của công đoạn xử lý sinh học với hàm lượng chất hữu cơ, nitơ và phốt pho cao. Ý tưởng tái sử dụng bùn thải làm môi trường thay thế cho môi trường nhân tạo để nuôi cấy vi sinh vật nhằm nâng cao giá trị của bùn thải lần đầu tiên được phát triển bởi giáo sư R.D. Tyagi thuộc Viện Nghiên cứu khoa học quốc gia, Quebec, Canada (INRS). Ưu điểm nổi bật của hướng nghiên cứu này là tận dụng thành phần dinh dưỡng trong bùn thải để thay thế cho môi trường nhân tạo đắt tiền thường được sử dụng trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm sinh học có ích như chế phẩm sinh học cho cải tạo đất, thuốc trừ sâu sinh học, màng PE, hóa chất keo tụ,... Việc tận dùng bùn thải vừa giúp giảm giá thành vừa góp phần bảo vệ môi trường.
Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã tiến hành điều tra, khảo sát, lấy mẫu và phân tích chất lượng bùn thải sinh học của hệ thống xử lý nước thải thuộc nhiều nhóm ngành sản xuất khác nhau như: xử lý nước thải sinh hoạt, sản xuất bia, chế biến nông sản thực phẩm… nhằm sàng lọc và lựa chọn được loại bùn thích hợp, không chứa độc chất, phù hợp cho việc tái sử dụng theo mục đích của hướng nghiên cứu. Kết quả đạt được cho thấy, bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy bia và hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có sự ổn định cao và có đặc tính tương đối giống với loại bùn thải được sử dụng trong nghiên cứu ở Canada về hàm lượng dinh dưỡng và độc tố. Thậm chí, bùn thải của Việt Nam còn có hàm lượng hữu cơ, nitơ và phốt pho cao hơn so với bùn thải đang được thử nghiệm ở quy mô pilot 2000 L ở Canada.
Sau một thời gian hợp tác nghiên cứu, các nhà khoa học đã tiếp thu, nắm vững được toàn bộ các quy trình nghiên cứu quan trọng do GS. R.D. Tyagi (INRS) chuyển giao thông qua đào tạo tại Canada và chủ động tiến hành nghiên cứu thử nghiệm tại Việt Nam, bao gồm:
Các phương pháp xử lý bùn thải sinh học thành môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Nhờ đó, có thể áp dụng linh hoạt các phương pháp xử lý bùn khác nhau để tiền xử lý bùn thải sinh học cho phù hợp với từng loại vi sinh vật.
Cách thức nghiên cứu để tối ưu sự phát triển của các vi sinh vật trên môi trường bùn thải để tạo ra được sản phẩm sinh học với năng suất cao và chất lượng tốt nhất.
Thử nghiệm trên đối tượng bùn thải ở Việt Nam với kết quả bước đầu khá khả quan. Một số chủng vi sinh vật hữu ích như Bacillus thuringiensis (dùng để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học), Rhizobium (vi khuẩn cố định đạm) đã được thử nghiệm và cho thấy có khả năng phát triển tốt trên môi trường bùn thải của nhà máy bia (với nồng độ của bùn thải là 20 g MLSS/L). Mật độ tế bào và nồng độ độc tính delta-endotoxin của vi khuẩn Bacillus thuringiensis khi nuôi trên môi trường bùn thải đạt lần lượt là 4,7x108 CFU/mL và 619 mg/L. Vi khuẩn Rhizobium cũng phát triển tốt trên môi trường bùn thải với mật độ tế bào đạt 2,6x108 CFU/mL.
Bên cạnh đó, nhóm các nhà khoa học cũng hợp tác nghiên cứu và đánh giá khả năng ứng dụng của chất keo tụ sinh học dựa trên việc nuôi cấy một số chủng vi sinh vật sinh EPS (hợp chất polymer ngoại bào) trên môi trường bùn thải. Các thí nghiệm này được tiến hành tại Việt Nam song song với phòng thí nghiệm của GS. R.D. Tyagi tại Canada. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy chất keo tụ sinh học (sử dụng trực tiếp hỗn hợp sau nuôi cấy mà không cần phải tách chiết ra khỏi môi trường nuôi cấy) có hoạt tính keo tụ cao với kaolin: hiệu quả xử lý độ đục đạt 76,5 %, khả năng tách nước của bùn sau keo tụ được cải thiện đáng kể (CST giảm từ 31.5 s xuống 16 s, CST=20 s là giá trị cần để bùn có thể tách nước tốt). Đây là một hướng nghiên cứu mới và có khả năng ứng dụng nhiều trong xử lý nước thải và ổn định bùn thải. Chất keo tụ sinh học có khả năng thay thế hoặc giảm thiểu lượng polymer hóa học, chất keo tụ hóa học và những chất hóa học có tiềm năng gây độc cho sức khỏe con người và môi trường sinh thái hiện đang được sử dụng phổ biến trên thị trường.
Như vậy, sau 3 năm thực hiện chuyển giao, nghiên cứu về nâng cao giá trị bùn thải, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ môi trường do PGS.TS. Nguyễn Hồng Khánh chủ trì đã bước đầu tiếp nhận được các kỹ thuật nghiên cứu cơ bản, đánh giá được khả năng thành công và tính đúng đắn của hướng nghiên cứu mới tại Việt Nam. Các kết quả thu được còn mở ra triển vọng sản xuất, ứng dụng vào thực tế cho các chế phẩm sinh học, vật liệu sinh học bằng cách nuôi cấy các vi sinh vật hữu ích trên môi trường làm từ bùn thải để thay thế cho các môi trường nhân tạo có giá thành cao như: các loại chế phẩm ứng dụng cho nông lâm nghiệp (thuốc trừ sâu sinh học và các vi khuẩn kháng nấm, bệnh trên cây công nghiệp, chế phẩm dùng trong cải tạo đất trồng cây); Hóa chất keo tụ sinh học (dùng trong xử lý nước thải và bùn thải); Chế phẩm sinh học dùng cho xử lý nước thải (xử lý kim loại nặng, thuốc nhuộm, hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rác); Polyme sinh học dùng trong sản xuất túi đựng, màng bao gói tự phân hủy.
Những kết quả thu được cho thấy, đây thực sự là một hướng nghiên cứu mới vừa tạo ra được sản phẩm thân thiện môi trường vừa góp phần cải tạo và xử lý môi trường, phù hợp với định hướng phát triển bền vững của Nhà nước.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.
Phát huy vai trò nòng cốt của trí thức KH&CN tỉnh Cà Mau
Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031 tổ chức thành công thực sự đã mở ra một không gian mới để hội tụ sức mạnh, tâm huyết và trí tuệ của đội ngũ trí thức tỉnh nhà, định hình con đường kiến tạo và phát triển trong kỷ nguyên mới của đất nước.
Công bố Quyết định bổ nhiệm Giám đốc, Tổng biên tập Nhà xuất bản Tri thức
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Công bố quyết định về công tác cán bộ. Tại hội nghị, TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã trao Quyết định bổ nhiệm bà Bùi Thị Thu Hằng, Phó Giám đốc phụ trách, Phó Tổng biên tập NXB Tri thức giữ chức vụ Giám đốc, Tổng biên tập NXB Tri thức.
Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành tháng 4/2026
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành nhằm đánh giá kết quả công tác, đồng thời triển khai các nhiệm vụ trọng tâm, tạo chuyển biến mạnh mẽ trong công tác xây dựng Đảng và chuẩn bị cho Đại hội LHHVN nhiệm kỳ mới.
Nâng tầm sức mạnh văn hóa vùng Đất Tổ - Động lực quan trọng cho phát triển bền vững
Phát triển văn hóa và con người là nền tảng tinh thần, nguồn lực nội sinh, động lực cho phát triển nhanh bền vững. Quan điểm đó tiếp tục được khẳng định mạnh mẽ trong Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị. Nghị quyết nhấn mạnh văn hóa phải thấm sâu vào đời sống xã hội, gắn kết hài hòa với chính trị, kinh tế, môi trường, quốc phòng, an ninh, đối ngoại; thực sự trở thành sức mạnh mềm của quốc gia.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I
Ngày 23/4, Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031 đã thành công tốt đẹp. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng chúc mừng, đánh giá cao những nỗ lực rất lớn của Liên hiệp Hội tỉnh, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu đẩy mạnh TVPB, ĐMST&CĐS, lan tỏa tri thức KH&CN, phục vụ trực tiếp đời sống người dân địa phương.
Tuyên Quang: Thúc đẩy năng lực triển khai năng lực hoạt động KHCN, ĐMST và CĐS trong sinh viên
Ngày 21/4, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (KH&KT) tỉnh Tuyên Quang phối hợp với Trường Cao đẳng Tuyên Quang tổ chức Hội thảo tập huấn, phổ biến kiến thức “Thúc đẩy năng lực triển khai hoạt động khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong sinh viên” bằng hình thức trực tiếp và trực tuyến.