Ứng dụng chế phẩm vi sinh trong xử lý nước thải dệt nhuộm

Kinh tế tuần hoàn

26/12/2024

Vừa qua, Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN, Sở KH&CN TPHCM phối hợp với Trường Đại học Công nghệ TP.HCM đã tổ chức sự kiện Hợp tác công nghệ với chủ đề “Quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm ứng dụng chế phẩm vi sinh”. Hợp tác hướng đến giải pháp sử dụng chế phẩm hỗn hợp vi sinh vật trong quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm mà chi phí vận hành của hệ thống tăng lên không đáng kể. Hợp tác mở ra tiềm năng ứng dụng hỗn hợp vi sinh vật trong xử lý các loại nước thải khác.

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dệt nhuộm đã góp một phần rất lớn vào sự phát triển kinh tế chung của cả nước. Ngành công nghiệp dệt nhuộm không những đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn thu được giá trị kinh tế lớn nhờ xuất khẩu. Bên cạnh đó, ngành dệt nhuộm còn giải quyết việc làm cho một lực lượng lớn lao động.

Song song với sự phát triển là vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh từ quá trình sản xuất. Hằng năm, ngành dệt nhuộm thải vào môi trường một lượng lớn nước thải với nồng độ ô nhiễm cao do chưa đầu tư hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm đạt chuẩn hoặc hệ thống bị hư hỏng; chưa cải tạo kịp thời.

Ảnh minh hoạ (Cleanchem.vn)

Mỗi năm, ngành công nghiệp dệt may sử dụng hàng nghìn tấn các loại hóa chất nhuộm. Hiệu suất sử dụng các loại thuốc nhuộm từ 70 – 80% và tối đa chỉ đạt 95%. Như vậy, một lượng lớn hóa chất, thuốc nhuộm sẽ bị thải ra môi trường. Ngành dệt may thải ra môi trường khoảng 24 - 30 triệu m3 nước thải/năm. Trong đó, mới chỉ có khoảng 10% tổng lượng nước thải đã qua xử lý, số còn lại đều được thải trực tiếp ra môi trường.

Theo TS Phạm Minh Nhựt, Trưởng ngành Công nghệ sinh học, Trường Đại học Công nghệ TPHCM, thành viên nhóm nghiên cứu, thành phần chính trong nước thải ngành dệt nhuộm là chất nhuộm màu, thuốc tẩy, kim loại nặng (Cr, Cu, Zn, Pb, Ni...), chất hoạt động bề mặt, dầu mỡ,… làm ô nhiễm nguồn nước ngầm, gây chết các loại thủy sản, cũng như gây bệnh da liễu, ung thư,… cho con người. Một số phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến hiện nay bao gồm hóa lý (keo tụ, hấp phụ), hóa học (khử, oxi hoá), sinh học (vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ, bể hiếu khí, kỵ), công nghệ tiên tiến (màng lọc để loại bỏ muối và các kim loại nặng, sử dụng UV hoặc ozone để khử màu và diệt khuẩn),…

TS Phạm Minh Nhựt, Trưởng ngành Công nghệ sinh học, Trường Đại học Công nghệ TPHCM chia sẻ tại Hội thảo (Ảnh chụp màn hình)

Trong đó, phương pháp xử lý sinh học có nhiều ưu điểm như hệ vi sinh vật xử lý chất thải tự nhiên và chuyển hóa chúng thành các sản phẩm vô hại như CO₂, nước, sinh khối. So với các phương pháp hóa học, vật lý, phương pháp sinh học thường ít tốn kém hơn về mặt hóa chất và năng lượng. Vi sinh vật được nuôi dưỡng và tái sử dụng trong hệ thống, giảm chi phí bổ sung hóa chất. Ngoài ra, không tạo ra các sản phẩm phụ nguy hại hoặc chất độc mới, giảm thiểu ô nhiễm môi trường,…

Trên thế giới và Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải dệt nhuộm. Tuy nhiên, các nghiên cứu đa số chỉ dừng ở phòng thí nghiệm, chưa được ứng dụng vào thực tế. Vì vậy nhóm nghiên cứu Trường Đại học Công nghệ TP.HCM đã phân tích một số hiện trạng, mức độ ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm và đề xuất giải pháp sử dụng chế phẩm hỗn hợp vi sinh vật trong quá trình xử lý tại Khu công nghiệp Bảo Minh, tỉnh Nam Định.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả đã thu thập mẫu từ các nguồn tự nhiên như đất, nước ô nhiễm thuốc nhuộm, bùn hoạt tính trong bể xử lý nước thải,… để phân tích di truyền (PCR, giải trình tự gen) và định danh chính xác các chủng vi sinh vật. Trong 104 loài sinh vật được định danh, nhiều chủng có các hoạt tính sinh học phân hủy các hợp chất như alcohol, aldehyde, carbohydrate, amino acid, lipid, polymer, … đặc biệt là có khả năng phân huỷ 33 hợp chất thuốc nhuộm. Từ đó, nhóm tạo chế phẩm chứa hỗn hợp vi sinh nói trên để xử lý nước thải dệt nhuộm.

Nước thải sau khi được xử lý tại KCN Bảo Minh. (Ảnh: NNC)

Kết quả thí nghiệm đánh giá chế phẩm xử lý thuốc nhuộm methyl red đạt hiệu quả 89,82% sau thời gian 24 giờ khảo sát; tỷ lệ loại bỏ màu trong nước thải dệt nhuộm luôn ở mức cao, từ 81,41 - 88,28% và ít biến động hơn so với nghiệm thức không bổ sung chế phẩm. Kết quả cũng cho thấy việc sử dụng hỗn hợp vi sinh vật trong xử lý nước thải dệt nhuộm có hiệu quả cao hơn so với không bổ sung vi khuẩn, từ đó mở ra tiềm năng ứng dụng hỗn hợp vi sinh vật trong xử lý các loại nước thải khác.

Đại diện nhóm nghiên cứu cho biết, chế phẩm có thể đưa ngay vào hệ thống xử lý nước thải của doanh nghiệp mà không cần bổ sung hoặc thiết kế lại hệ thống hiện có. Thời gian tới, nhóm tiếp tục nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh xử lý các loại nước khác như nước sinh hoạt, y tế, công nghiệp, thủy sản,…

Minh Khuê

Tags: