NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ TRONG ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG YẾU DÙNG VI TẢO SCENEDESMUS SP.

Abstract

Vi tảo được nhiều nghiên cứu chứng minh là hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất COD, BOD 5 , SS, TN và TP trong nước thải, tổng hợp sinh khối giàu lipid, protein, chất màu, chất có hoạt tính sinh học, đồng thời tạo ra oxy trong quá trình sinh trưởng. Các chất thứ cấp này, đặc biệt là lipid là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp nhiên liệu. Tuy nhiên, năng suất tảo của công nghệ tạp dưỡng thường là thấp trong điều kiện nhiệt độ thấp và ánh sáng yếu. Do vậy, việc nghiên cứu sử dụng các chủng vi tảo thích nghi với nhiệt độ thấp và ánh sáng yếu mà vẫn đảm bảo tăng trưởng tốt là rất quan trọng cho công nghệ xử lý nước thải đô thị dùng vi tảo. Nghiên cứu này, sử dụng vi tảo Scenedesmus sp. để xử lý nước thải đô thị trong dưới điều kiện ánh sáng yếu trong phòng thí nghiệm (1100 - 2000lux), đồng thời thử nghiệm nuôi tảo trong nước thải ở ngoài trời và đánh giá sự ổn định trong sinh trưởng, phát triển và hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm. Kết quả cho thấy tăng trưởng của Scenedesmus sp. trong điều kiện cường độ ánh sáng 2000lux là 1,22g/L cao hơn so với 1,05g/L trong điều kiện cường độ ánh sáng 1100lux. Tảo được nuôi trong nước thải ở ngoài trời dưới điều kiện ánh sáng 2500 - 3600lux, nhiệt độ 22,5 - 26 o C đều phát triển tốt và cho sinh khối đạt trên 1,25g/L với hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm COD, NH 4 + , NO 3 - , PO 4 3- đạt tương ứng 87,91; 99,89; 53,66 và 99,32%. Nước thải đô thị sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải cột A của QCVN 14:2008 /BTNMT sau 12 ngày thí nghiệm. Hàm lượng lipid tổng của sinh khối Scenedesmus sp. đạt trên 22,8%, với thành phần axit béo chủ yếu được phân tích là myristic acid (C14:0) (1,27%), pentadecylic acid (C15:0) (0,42%), palmitic acid (C16:0) (34,17%), palmitoleic acid (C16:1n7) (0,73%), hexadecadienoic acid (C16:2) (1,87%), hexadecatrienoicacid (C16:3n4) (2,63%), heptadecanoic acid (C17:0) (2,84%), stearic acid (C18:0) (0,38%), oleic acid (C18:1n9) (20,33%), vaccenic acid (C18:1n7) (0,51%), linoleic acid (C18:2n6) (9,45%), α-linolenic acid (C18:3n3) (15,82%), γ-linolenic acid C18:3n6 (4,25%), paullinic acid (C20:1) (0,45%), eicosapentaenoic acid (C20:5n3) (1,74%). Độ dài chuỗi cacbon của axit béo chiếm ưu thế là C14-C20, rất lý tưởng cho tổng hợp nhiên liệu sinh học hàng không bền vững tạo ra hydrocacbon có mạch dài C8-C16.