Xử lý nước thải ao nuôi thủy sản bằng nuôi trồng vi tảo và các ứng dụng tiềm năng của sinh khối tảo trong nông nghiệp và môi trường

Với sự phát triển nhanh chóng của nuôi trồng hải sản quy mô lớn, một lượng lớn nước thải chưa được xử lý thải trực tiếp ra môi trường và gây ô nhiễm môi trường. Nước thải nuôi trồng thủy sản chứa hàm lượng carbon hữu cơ, nitơ, phốt pho … Việc hạn chế và phòng tránh ô nhiễm môi trường nước nuôi trồng thủy sản là vấn đề cấp bách và vô cùng quan trọng. Nuôi trồng thủy sản an toàn sinh học không sử dụng hóa chất, kháng sinh là những mô hình tránh được những tác động do nguồn nước và mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường.

Mô hình sử dụng vi tảo để xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản rất thích hợp vì trong nước thải nuôi trồng thủy sản chứa một lượng nito và photpho, tảo sử dụng hai chất này như một nguồn dinh dưỡng cho tảo. Theo nghiên cứu của Manuel Sacristán de Alva và công sự (2018) cho thấy rằng áp dụng tảo trong xử lý nước thải đem lại hiệu quả cao: hiệu quả loại bỏ chất dinh dưỡng đạt >90% đối với nitơ và orthophotphat, và 80% đối với carbon, khiến chúng phù hợp để xử lý nước thải nuôi trồng thủy hải sản. Theo Lijie Zhang và cộng sự (2019), việc bổ sung dinh dưỡng vào ao nuôi cấy tảo sẽ giúp tảo sinh trưởng phát triển tốt và vi tảo có thể tích lũy dồi dào protein chất lượng cao với chỉ số axit amin thiết yếu vượt 0,90 và 13,49%, axit béo trong vi tảo là các axit không bão hòa, carbon hữu cơ và một số dehydrogenase, vi tảo trong ao xử lý nước thải có thể thu hồi làm thức ăn cho tôm, cá và nước thải sau xử lý có thể tuần hoàn lại ao nuôi (Hình 1). Khối lượng sinh khối tảo thu hoạch sau 10 ngày là 0,5 g/L. Theo Catarina Viegas và công sự (2021) việc sử dụng sinh khối có thể được sử dụng làm nguyên liệu mới và bền vững trong thức ăn nuôi trồng thủy sản. Sinh khối tảo của được sử dụng làm chất kích thích sinh học ứng làm tăng quá trình nảy mầm của lúa mì là 98% và cải xoong là 84%, sinh khối tảo cũng được dùng để sản xuất than sinh học (biochar) được ứng dụng trong nông nghiệp và xử lý môi trường.

Hình 1: Mô hình nuôi tảo bằng nước thải nuôi trồng thủy sản và ứng dụng của sinh khối tảo trong nông nghiệp và môi trường

Nguồn: Lijie Zhang và cộng sự (2019), Catarina Viegas và cộng sự, (2021)

Tác giả: Trà Văn Tung

Nguồn tham khảo

Catarina Viegas, Luísa Gouveia, Margarida Gonçalves. (2021). Aquaculture wastewater treatment through microalgal. Biomass potential applications on animal feed, agriculture, and energy. Journal of Environmental Management. 286, 112187

Lijie Zhang, Haiyan Pei, Zhigang Yang, Xiaodong Wang, Shuaiqi Chen, Yizhen Li, Zhen Xie. (2019). Microalgae nourished by mariculture wastewater aids aquaculture self-reliance with desirable biochemical composition. Bioresource Technology. 278, 205-213

Manuel Sacristán de Alva, Víctor Manuel Luna Pabello, María Teresa Orta Ledesma, Modesto Javier Cruz Gómez. (2018). Carbon, nitrogen, and phosphorus removal, and lipid production by three saline microalgae grown in synthetic wastewater irradiated with different photon fluxes. Algal Research. 34, 97-103