Vi khuẩn giúp biến Nhà máy xử lý nước thải thành nơi sản sinh năng lượng

Các nhà máy xử lý nước thải luôn tiêu thụ năng lượng để lọc nước (khoảng 44 Wh/ngày/người). Ba loại vi khuẩn và năng lượng được sử dụng, một loại vi khuẩn dùng để bơm oxy cho các loại hình và methanol cho loại thứ hai. Thêm một thực tế là methanol cũng được sản xuất bởi một quá trình khá tiêu tốn năng lượng.

Loại vi khuẩn đầu tiên được dùng để phân hủy chất thải rắn trong "bùn hoạt tính", chuyển đổi các chất hữu cơ thành khí metan, nhưng để lại amoni và phốt phát, 2 chất đã được loại bỏ khỏi chất lỏng trước khi nước có thể được chảy ra sông. Để làm việc (hoặc chính xác là để các vi khuẩn sống và hoạt động), quá trình này cần phải được nuôi bằng năng lượng khí ôxi.

Loại vi khuẩn thứ hai có tác dụng chuyển amoni thành nitrat. Loại vi khuẩn này cũng cần oxy để làm việc. Và đó là loại vi khuẩn thứ ba chuyển nitrat thành nitơ, cùng với mê tan – và tạo thành "vi khuẩn khử nitơ".

Gijs Kuenen cùng đồng nghiệp tại Đại học Delft ở Hà Lan vừa phát triển một kỹ thuật cắt giảm các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng bằng cách loại bỏ các vi khuẩn cần oxy và mêtan. Họ thay thế bằng một vi khuẩn có tên gọi Anammox có chức năng chuyển đổi các ammonium trực tiếp thành khí nitơ. Các vi khuẩn Anammox thậm chí sản xuất metan, có thể được sử dụng làm nhiên liệu. 

Quá trình này không những tiết kiệm cho nhà máy xử lý nước thải thành phố mà còn tạo ra năng lượng, và làm cho các nhà máy có thể tự cung tự cấp, vì quá trình này tạo ra khoảng 24 Wh/người/ngày. "Đây là sự cố gắng làm cho các nhà máy xử lý nước thải phát triển thực sự bền vững, theo ý nghĩa là họ thậm chí có thể sản xuất năng lượng, chứ không chỉ là các cơ sở xử lý nước", ông Kuenen cho biết. 

Nhà máy xử lý nước thải thí điểm sẽ được xây dựng ở Dokhaven, Rotterdam, Hà Lan, với sự tham gia của Đại học Radboud Nijmegen và Công ty lọc nước Paques, có trụ sở tại Balk, Hà Lan.

Phương Anh (theo GreenOptimistic)