Lọc nước bằng vi khuẩn

Một số loài vi khuẩn có thể giúp xử lý nước thải, làm sạch nước ăn...

màng vải
Chất mang là những màng vải được xếp trong từng ngăn lọc.

Xử lý chất hữu cơ, lọc nitơ

Thực hư chất lượng lọc nước cũng như khả năng lọc những loại chất bẩn hay hóa chất của các thiết bị, máy lọc nước, vật liệu lọc nước bán trên thị trường hiện vẫn chưa được thông tin rõ ràng đến người sử dụng. Trong khi đó, phương pháp lọc nước bằng công nghệ sinh học của các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam từ nhiều năm nay đã chứng tỏ khả năng xử lý tốt các chất hữu cơ, cũng như giúp lọc sạch nitơ (dạng amoniac, nitrit, nitrat) một chất gây ô nhiễm có trong nước giếng khoan. Nitơ cũng được khẳng định là chất có thể tương tác với một số thành phần chất trong cơ thể người để tạo thành các chất sinh ung thư.

TSKH Trần Văn Nhị, nguyên Trưởng phòng Quang sinh học, Viện Công nghệ sinh học cho biết, có nhiều cách để xử lý môi trường nước nhờ vi khuẩn (VK), vi sinh vật (VSV), ví dụ như các vi sinh vật sống lơ lửng trong nước có thể hoạt động chuyển hóa các chất bẩn thành chất không bẩn, chất độc thành chất không độc và làm sạch nước; cũng có những loài VK, VSV sống bám trên các "chất mang" - có thể là mặt gỗ, nhựa, sợi nilon hay bề mặt chất rắn sần sùi... tạo thành một lớp bề mặt tương đối dày. Khi cho nước chảy qua các chất mang này, VK, VSV sống bám trên đó sẽ hoạt động để chuyển hóa, lọc nước bẩn thành mước sạch, gọi là phương pháp lọc sinh học.

Nguyên tắc sống của tất cả các loài sinh vật là cần chất hữu cơ và năng lượng. Lợi dụng điều đó, phương pháp lọc sinh học chủ yếu được sử dụng để xử lý chất hữu cơ và lọc nitơ trong nước. Để xử lý chất hữu cơ, các nhà khoa học sử dụng VK, VSV ăn các chất hữu cơ, khi tác động với oxy trong nước, chúng sẽ tiêu hóa thức ăn và chuyển thành khí CO2. Trong quá trình hoạt động, các VSV sẽ luôn sinh ra những con mới và những con chết đi cũng sẽ bị oxy hóa để phân hủy thành CO2. Như vậy, "bộ lọc" luôn được thay mới mà không có chất thải để lại.

Để lọc nitơ, các nhà khoa học phải chọn những VSV phản ứng với nitơ để giải phóng năng lượng cho chúng. Qua các ngăn lọc, từng loại VK, VSV sẽ được sử dụng để chuyển hóa chất amoni (NH4+) thành Nitrit (NO2-), từ Nitrit thành Nitrat (NO3) và sau đó khử Nitrat thành khí nitơ (N2), là khí trơ, không độc hại, bay vào không khí. 

hạt đất sét
Chất mang là các hạt đất sét nung được lựa chọn kích thước tương đương nhau trong từng bộ lọc. 

Công nghệ tuyển chọn giống

Công nghệ lọc sinh học được cho là phương pháp lọc sạch nước an toàn và hiệu quả, với giá thành thấp, nhờ sử dụng các loài VSV bản địa, sẵn có trong tự nhiên. TSKH Trần Văn Nhị giải thích: Khi lọc nước để làm nước ăn thì VK, VSV phải được lấy từ nguồn nước ăn, trải dàn trên một lớp thạch để tạo điều kiện tối thích chỉ cho VSV đó sống được, còn hạn chế tối đa những VK, VSV khác.

Các VSV này sẽ mọc trên màng thạch và được hút vào nuôi cấy trong ống nghiệm để nhân lên. Quá trình này phải được làm hết sức tỉ mỉ, công phu và lặp lại nhiều lần đến khi sạch tuyệt đối mới đảm bảo việc tạo giống. Tiếp theo là giai đoạn thử nghiệm, với từng loài VSV đều phải thử nghiệm trong từng môi trường lọc xử lý chất hữu cơ hoặc nitơ.

"Chất mang" cũng cần được chế tạo đặc biệt từ đất sét nung để "mang" được nhiều VK, VSV trong mức hoạt động hiệu quả nhất. "Trước đây khi chưa nghiên cứu được chất mang, chúng tôi phải đi lấy đá núi lửa về xay nhỏ ra, tuy rất vất vả, thậm chí còn bị hỏng nhiều vì có những chỗ đã mềm quá, khi xay ra thì cứ dính bết lại, nhưng thực sự đá núi lửa làm rất tốt, vì đá sạch, không lẫn tạp chất", TSKH Trần Văn Nhị chia sẻ.

Lọc sinh học là phương pháp sử dụng vi sinh vật để triệt tiêu các chất bẩn trong nước. Các hóa chất độc hại như amoni, nitrit, các chất hữu cơ lơ lửng sẽ là nguồn dưỡng chất nuôi vi sinh vật làm thức ăn hoặc năng lượng. Do đó, dòng nước chảy qua càng nhiều, công suất lọc càng lớn thì vi sinh vật càng phát triển dồi dào và hiệu quả lọc càng tốt. Điều đặc biệt là sản phẩm phụ của quá trình chuyển hóa này là khí trơ N2 hoặc CO2 bay vào môi trường, chứ không bám vào bề mặt vật liệu lọc. Điều này khiến cho vật liệu lọc không bị nhiễm bẩn trở lại và càng sử dụng nhiều thì hiệu quả lọc càng ổn định.

Kiến thức, 23/12/2013
Đăng ngày 23/12/2013
Đức Anh
Khoa học

Thừa Thiên - Huế: Đầm phá ô nhiễm, dân kêu trời

Hàng ngàn hộ dân ở 33 xã, phường, thị trấn sống dựa vào đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (tỉnh Thừa Thiên - Huế), đang khốn khổ vì nguồn nước ô nhiễm nghiêm trọng.

Ô nhiễm đầm phá ở Thừa Thiên - Huế
• 14:32 14/03/2023

Yên Bái: Thả hơn 30 nghìn cá giống xuống hồ Thác Bà trong ngày ông Công, ông Táo

Ngày 14/1, huyện Yên Bình (Yên Bái) đã tổ chức thả cá bổ sung nguồn lợi thủy sản hồ Thác Bà năm 2023 gắn với phong tục thả cá chép ngày 23 tháng Chạp.

Thả cá
• 12:02 19/01/2023

Xuất hiện pin làm từ vỏ cua, có thể tái chế 1000 lần

Các nhà khoa học đã phát minh ra một loại pin được làm từ vỏ cua, dễ phân hủy hơn nhiều so với pin lithium-ion.

Pin làm từ vỏ cua
• 09:46 12/01/2023

Túi đựng rác thải nhựa chuyên dùng trên tàu cá

Tiến sỹ Trần Văn Vinh (SN 1968, quê xã Mỹ Thọ, huyện Phù Mỹ, Bình Định), chuyên ngành Quản lý và khai thác thủy sản, hiện là Phó Chi cục trưởng Chi cục Thủy sản (Sở Nông nghiệp và PTNT Bình Định).

Tàu cá
• 09:46 11/01/2023

Rau diếp biển làm thức ăn bổ sung cho tôm thẻ chân trắng

Enteromorpha prolifera là một loại tảo biển, có nhiều tên gọi khác nhau như rong ruột, tảo bẹ hay cái tên phổ biến nhất là rau diếp biển. Một ứng dụng thương mại quan trọng của E. prolifera là để sử dụng như nguyên liệu thức ăn chăn nuôi.

Rau diếp biển
• 10:53 29/02/2024

Sử dụng vỏ chanh lên men bổ sung trong thức ăn của tôm thẻ chân trắng

Cây chanh là một loại cây có múi quan trọng, với sản lượng ước tính trên toàn thế giới là 20,8 triệu tấn vào năm 2021 (FAO FAOSTA, 2023). Quá trình chế biến chanh chính là sản xuất nước ép, dẫn đến sản xuất 20%−30% nước chanh và 50%−60% chất thải, chẳng hạn như lá và vỏ chanh.

Vỏ chanh
• 10:21 28/02/2024

Cách nhận biết và ngăn chặn sự bùng phát bệnh do streptococcus (Phần 2)

Tiếp theo phần 1 ở bài viết trước, sau đây là chiến lược phòng và kiểm soát bệnh do streptococus gây ra trên cá.

Cá rô phi
• 10:24 22/02/2024

Cách nhận biết và ngăn chặn sự bùng phát bệnh do streptococcus (Phần 1)

Streptococcus agalactiae và S. iniae là hai trong số những loại vi khuẩn có sức tàn phá mạnh nhất tác động đến ngành nuôi cá nước trên khắp thế giới, chúng gây ra những căn bệnh có thể khiến 80% cá chết.

Bệnh Streptococcus
• 10:00 22/02/2024

Bệnh Tilv và vấn đề Brazil không nhập khẩu cá rô phi Việt Nam

Theo thông báo của Cục Chất lượng, Chế biến và Phát triển thị trường- NAFIQPM (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) kể từ ngày 14/2 Brazil tạm dừng nhập khẩu cá rô phi Việt Nam cho đến khi có kết luận rà soát bệnh do virus TiLV gây bệnh trên cá rô phi, vì đất nước này lo ngại việc nhập khuẩn làm lây lan dịch bệnh.

Cá rô phi
• 04:17 02/03/2024

Nuôi cá trong vườn mít cho thu nhập khá

Ở tỉnh Hậu Giang, nhiều vùng nông thôn mấy năm nay mở rộng trồng mít hữu cơ và phát triển nuôi cá tra, cá đồng đã cho thu nhập khá ổn định.

Ông Lữ Văn Hùng
• 04:17 02/03/2024

Top 6 tỉnh thành có diện tích và sản lượng nuôi tôm lớn nhất nước ta

Việt Nam với đường bờ biển dài và điều kiện tự nhiên thuận lợi, đang nổi lên là một trong những đại lý xuất khẩu tôm lớn thế giới.

Ao tôm
• 04:17 02/03/2024

Những điều lưu ý khi bổ sung vi sinh nuôi tôm

Vi sinh nuôi tôm là một chủ đề đang thu hút sự quan tâm lớn từ phía người nuôi tôm trong những năm gần đây. Được coi là một công nghệ tiên tiến, đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống nuôi tôm hiện nay để tăng hiệu quả kinh tế nuôi trồng.

Vi sinh
• 04:17 02/03/2024

Rau diếp biển làm thức ăn bổ sung cho tôm thẻ chân trắng

Enteromorpha prolifera là một loại tảo biển, có nhiều tên gọi khác nhau như rong ruột, tảo bẹ hay cái tên phổ biến nhất là rau diếp biển. Một ứng dụng thương mại quan trọng của E. prolifera là để sử dụng như nguyên liệu thức ăn chăn nuôi.

Rau diếp biển
• 04:17 02/03/2024