Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng chế phẩm vi sinh

Tại sự kiện Hợp tác công nghệ với chủ đề “Quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm ứng dụng chế phẩm vi sinh” do Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN TPHCM tổ chức ngày 10/12, TS Phạm Minh Nhựt, Trưởng ngành Công nghệ sinh học, Trường Đại học Công nghệ TPHCM, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, hằng năm, ngành công nghiệp dệt may sử dụng hàng nghìn tấn các loại hoá 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.

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),…



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.

Trong nghiên cứu của mình, nhóm của TS Nhựt 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.

Kết quả, nhóm định danh được 104 loài vi khuẩn. Nhiều chủng trong số đó 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.

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.



Nhóm đã thử nghiệm xử lý nước thải dệt nhuộm tại Khu Công nghiệp Bảo Minh (Nam Định) và nhận thấy hệ thống xử lý nước thải được bổ sung chế phẩm hỗn hợp vi sinh đã vận hành tốt.

Theo TS Nhựt, chế phẩm có thể đưa ngày 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,…