Sử dụng bùn thải để chống lại sự nở hoa của tảo

Các nhà nghiên cứu ở Scotland đang nghiên cứu tiềm năng chuyển đổi bùn thải thành vật liệu giàu khoáng chất có thể được sử dụng để xử lý nước bị ảnh hưởng bởi phú dưỡng và tảo nở hoa - một hiện tượng ngày càng ảnh hưởng đến các hồ và sông, liên quan đến biến đổi khí hậu và việc sử dụng phân bón công nghiệp. Sự xuất hiện của tảo nở hoa có thể gây ra những tác động tàn phá đối với hoạt động nuôi trồng thủy sản. 

Cụ thể, tảo nở hoa sẽ sản sinh ra độc tố sinh học, có thể tích tụ trong động vật có vỏ và đầu độc người tiêu dùng và cũng có thể làm giảm nghiêm trọng nồng độ oxy trong nước, có khả năng giết chết cá và các sinh vật biển khác. 

Một vấn đề toàn cầu với hậu quả kinh tế to lớn đối với các ngành, bao gồm cả nuôi trồng thủy sản có vỏ và cá vây, tảo nở hoa đang gia tăng về tần suất và tác động, rõ ràng là kết hợp với biến đổi khí hậu và phát triển ven biển ngày càng tăng.

Trong một dự án do Trung tâm đổi mới công nghệ sinh học công nghiệp (IBioIC) và Scottish Water tài trợ, một nhóm đối tác đang đánh giá khả năng tồn tại của bộ lọc nước có nguồn gốc từ than sinh học - một chất giống như than củi được tạo ra khi vật liệu trong trường hợp này là bùn thải, bị đốt cháy ở nhiệt độ cao và không có oxy. Nguyên liệu thô được sử dụng để tạo ra than sinh học đang được cung cấp bởi Scottish Water, trong khi công ty con Scottish Water Horizons, đang thử nghiệm than sinh học tại Trung tâm phát triển nước thải của công ty ở Bo’ness.

Tiến sĩ Liz Fletcher, giám đốc phụ trách hợp tác kinh doanh tại IBioIC, cho biết trong một thông cáo báo chí: “Sự hợp tác này chứng minh cách một loại chất thải có thể được sử dụng vì lợi ích của môi trường tự nhiên, xử lý các vấn đề như tảo nở hoa đang đặt ra những thách thức đáng kể khi biến đổi khí hậu tiếp diễn và nhiệt độ nước tăng cao”. “Mặc dù việc tạo ra than sinh học vẫn còn trong giai đoạn đầu, tuy nhiên tiềm năng to lớn cho một thị trường đang phát triển có thể giúp một số ngành công nghiệp giảm thiểu chất thải và áp dụng các quy trình tuần hoàn hơn”.

Khoảng 130.000 tấn chất thải của con người mỗi năm từ hệ thống xử lý nước thải được thải ra ở Scotland với chi phí ước tính khoảng 6 triệu bảng Anh, phần lớn được tái chế đưa vào đất liền hoặc đốt. Tuy nhiên, những thay đổi tiềm ẩn đối với các quy định có nghĩa là phải khám phá các phương pháp xử lý và chế biến thay thế. Việc sử dụng vật liệu tiềm năng này để xử lý nước có thể mang lại nhiều lợi ích.

Sau các thử nghiệm sử dụng nhiều hệ thống lọc khác nhau, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng bộ lọc dựa trên than sinh học có thể loại bỏ một lượng lớn phốt pho, một chất dinh dưỡng góp phần gây ra hiện tượng tảo nở hoa khi có quá nhiều, khỏi nước thải. Nếu được sử dụng ở quy mô lớn như một phần của các hệ thống lọc lớn hơn, loại than sinh học này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước tại điểm xả để ngăn ngừa sự hình thành tảo nở hoa. 

Sau đó, phốt pho được thu thập bởi các bộ lọc có khả năng được tái chế thành nguyên liệu thô. Mặc dù phốt pho gây ra những thách thức cho môi trường và các lĩnh vực như nuôi trồng thủy sản do tác động của nó đối với sự nở hoa của tảo, nhưng đây cũng là một nguyên tố mà tất cả chúng ta đều sử dụng trong các sản phẩm hàng ngày. Các kho dự trữ tự nhiên đang cạn kiệt, vì vậy quy trình sinh học tuần hoàn này có thể dẫn đến những cơ hội mới để thu hồi chất dinh dưỡng từ nước thải và tạo ra các chuỗi cung ứng mới tại Scotland và các quốc gia khác trên thế giới.