I. Phân lập vi tảo
Phân lập vi tảo là bước đầu tiên trong nghiên cứu ứng dụng Chlorella sp. để xử lý nitơ và photpho trong nước thải chăn nuôi heo. Quá trình này bao gồm việc thu thập mẫu từ các nguồn nước thải chăn nuôi tại các trang trại ở TP.HCM và các tỉnh lân cận. Các mẫu được nuôi cấy trên môi trường Sorokin & Krauss để phân lập các chủng vi tảo. Kết quả phân lập đã xác định được 11 chủng Chlorella sp., trong đó chủng C. sorokiniana CC02 có tốc độ tăng trưởng cao nhất (µ = 0,42 ± 0,08 ngày-1). Đây là cơ sở quan trọng để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo về khả năng xử lý chất ô nhiễm của vi tảo.
1.1. Thu thập mẫu
Mẫu nước thải được thu thập từ các trang trại chăn nuôi heo tại các huyện Bình Chánh, Củ Chi và Hóc Môn. Các mẫu này được lấy từ các nguồn nước thải sau biogas, nơi có nồng độ nitơ và photpho cao. Quá trình thu thập đảm bảo tính đại diện và độ chính xác của mẫu, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân lập vi tảo.
1.2. Phân lập và định danh
Các mẫu được nuôi cấy trên môi trường Sorokin & Krauss để phân lập vi tảo. Sau đó, các chủng vi tảo được định danh thông qua giải trình tự gen. Kết quả cho thấy 11 chủng Chlorella sp. đã được phân lập, trong đó chủng C. sorokiniana CC02 có tốc độ tăng trưởng cao nhất, đạt 0,42 ± 0,08 ngày-1.
II. Ứng dụng vi tảo
Ứng dụng vi tảo Chlorella sp. trong xử lý nitơ và photpho trong nước thải chăn nuôi heo là mục tiêu chính của nghiên cứu. Chủng C. sorokiniana CC02 được chọn để đánh giá hiệu suất xử lý chất ô nhiễm. Kết quả cho thấy, chủng này có khả năng loại bỏ NH4+, NO3- và PO43- với hiệu suất lần lượt là 55,27%, 24,94% và 61,34%. Điều này chứng tỏ tiềm năng lớn của Chlorella sp. trong việc xử lý nước thải giàu dinh dưỡng.
2.1. Đánh giá hiệu suất xử lý
Chủng C. sorokiniana CC02 được nuôi cấy trong môi trường nước thải chăn nuôi heo để đánh giá hiệu suất xử lý nitơ và photpho. Kết quả cho thấy, chủng này có khả năng loại bỏ NH4+, NO3- và PO43- với hiệu suất lần lượt là 55,27%, 24,94% và 61,34%. Điều này chứng tỏ tiềm năng lớn của Chlorella sp. trong việc xử lý nước thải giàu dinh dưỡng.
2.2. Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy
Nghiên cứu cũng tiến hành tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy để nâng cao hiệu suất xử lý. Kết quả cho thấy, môi trường BG 11 là tối ưu nhất cho sự phát triển của chủng C. sorokiniana CC02, với tốc độ sinh trưởng đặc trưng đạt 0,17 ± 0,01 ngày-1.
III. Xử lý nitơ và photpho
Xử lý nitơ và photpho trong nước thải chăn nuôi heo bằng Chlorella sp. là một phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Nghiên cứu đã chứng minh rằng, chủng C. sorokiniana CC02 có khả năng loại bỏ TN và TP với hiệu suất lần lượt là 58,71% và 66,31% ở mật độ 1x106 tế bào/mL. Điều này mở ra hướng ứng dụng rộng rãi của vi tảo trong xử lý nước thải chăn nuôi.
3.1. Hiệu suất loại bỏ TN và TP
Chủng C. sorokiniana CC02 được đánh giá khả năng loại bỏ TN và TP trong nước thải chăn nuôi heo. Kết quả cho thấy, ở mật độ 1x106 tế bào/mL, hiệu suất loại bỏ TN và TP lần lượt đạt 58,71% và 66,31%. Điều này chứng tỏ hiệu quả cao của Chlorella sp. trong xử lý nước thải giàu dinh dưỡng.
3.2. Ứng dụng thực tế
Nghiên cứu cũng tiến hành ứng dụng chủng C. sorokiniana CC02 vào xử lý nước thải thực tế. Kết quả cho thấy, chủng này có khả năng xử lý tốt nhất ở nồng độ nước thải đầu vào là 75%, với hiệu suất loại bỏ P-PO4 đạt 9,9328 mgchla/mgPO43-.
