Các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ (KH&CN) Việt Nam vừa hoàn thiện công nghệ, chế tạo thành công chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu.

Xử lý ô nhiễm dầu

Hiện nay, vấn đề đất và nước bị ô nhiễm dầu đã khá phổ biến, chỉ cần một lượng rất nhỏ hàm lượng các thành phần có trong dầu như styrene, naphthalene, pyrene, phenol... cũng có đe dọa nghiêm trọng tới sức khỏe cộng đồng. Do vậy, cần có các sản phẩm để xử lý nước và đất bị ô nhiễm dầu. Các chất nhũ hóa hoặc các phương pháp vật lý như dùng phương pháp quang phân ly không giải quyết triệt để được vấn đề này và có thể gây ô nhiễm thứ cấp cũng như tốn kém về chi phí vận hành. Trong khi đó, việc sử dụng các sản phẩm sinh học có thể giải quyết triệt để vì sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý là CO₂ và H₂O, không gây ô nhiễm thứ cấp. Trong số các quy trình phân hủy sinh học, màng sinh học là một trong những quy trình xử lý dầu ô nhiễm hiệu quả, chi phí thấp.

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về các chủng vi sinh vật tạo màng sinh học nhằm ứng dụng trong xử lý các hydrocarbon thơm như benzen, naphthalen, phenol, toluen, xylen... Để tăng cường hiệu quả xử lý ô nhiễm dầu và để có thể dễ dàng áp dụng trong nhiều điều kiện địa hình khác nhau, việc sử dụng chất mang làm giá thể cho các vi sinh vật tạo màng sinh học gắn lên đã và đang được ứng dụng rộng rãi. Trong số các chất mang, than sinh học (biochar) được xem là một chất mang tiềm năng trong xử lý môi trường và xử lý ô nhiễm đất và nước do có chi phí thấp, đa dạng và có khả năng hấp thụ tương đối tốt hơn than hoạt tính. Tuy nhiên, ở Việt Nam lại chưa có nhiều công bố về hiệu quả xử lý ô nhiễm dầu bằng biochar.

Hoàn thiện công nghệ chế tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu

Từ năm 2019, Viện Công nghệ Sinh học đã có nhiều nghiên cứu về than sinh học nguồn gốc từ trấu với giá thành rất rẻ và sẵn có ở Việt Nam. Từ các kết quả nghiên cứu đã đạt được, năm 2021, Viện Công nghệ Sinh học đã được Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam giao triển khai nhiệm vụ: “Hoàn thiện chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu”. Sau 3 năm triển khai (1/2021-12/2023), các nhà khoa học của Viện Công nghệ Sinh học đã xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu.

Sản xuất chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu tại phòng thí nghiệm.

Từ các chủng vi sinh vật tạo màng sinh học có khả năng phân hủy các thành phần hydrocarbon (HC) dầu mỏ lấy từ Bộ sưu tập của Phòng Công nghệ Sinh học Môi trường (Viện Công nghệ Sinh học), nhóm nghiên cứu đã được sàng lọc được 4 chủng vi khuẩn không đối kháng nhau và có hiệu quả tạo màng cũng như sử dụng dầu tốt. 4 chủng này đã được định tên là: Acinetobacter baumannii QN01, Rhizobium sp. DG2, Rhodococcus sp. BN5 và Stenotophomonas maltophilia QNG02.

Sử dụng 4 chủng vi khuẩn này, bước đầu đã xác định được nhiệt độ lên men tạo chế phẩm là 40^oC và độ ẩm phù hợp nhất là 40%. Chế phẩm tạo thành có dạng rắn, mật độ vi sinh vật đạt >10⁹ CFU/g. Chế phẩm có hiệu quả loại bỏ hydrocarbon no và thơm đến hơn 90% sau 7 ngày thử nghiệm. Đã xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu và thử nghiệm sản xuất ở các quy mô 20 và 50 kg/mẻ. Chế phẩm có mật độ vi sinh vật đạt >10⁹ CFU/g và hiệu quả xử lý dầu sau 6 tháng bảo quản đạt >90% sau 7 ngày thử nghiệm với nồng độ hydrocarbon thơm ban đầu là 250 ppm, tỷ lệ chế phẩm xử lý là 10%. Đã tạo được mô hình xử lý quy mô phòng thí nghiệm (50 lít) ứng dụng chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu. Hiệu quả thu được của mô hình là >90% sau 7 ngày thử nghiệm.

Chuyển giao công nghệ

Quy trình sản xuất chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu đã được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 2558. Hiện tại, quy trình sản xuất chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu đã được Viện Công nghệ Sinh học chuyển giao độc quyền cho Công ty Cổ phần Công nghệ Sinh học Mặt Trời Đỏ tiến hành sản xuất thương mại. Theo đánh giá của các chuyên gia, sản phẩm có hiệu quả rất tốt trong việc xử lý các địa điểm bị ô nhiễm xăng, dầu mà trước đây dùng các biện pháp khác rất phức tạp và tốn kém.

PGS.TS Lê Thị Nhi Công - Chủ nhiệm nhiệm vụ cho biết, điểm khác biệt của chế phẩm này với các sản phẩm hóa học và sinh học đang có trên thị trường chính là sự kết hợp của cả 3 phương pháp vật lý (cơ chế hấp phụ), hóa học (sự chuyển hóa các chất) và sinh học (sử dụng vi sinh và giá thể sinh học, không gây ô nhiễm môi trường). Bên cạnh đó, vì là sản phẩm sinh học, nên sản phẩm này có thể sử dụng cả ở môi trường đất và nước.

Theo https://vjst.vn/