Công nghệ biến bùn thải chăn nuôi thành nguồn tài nguyên hữu ích

PGS.TS Nguyễn Thị Thanh Phượng cho hay, ngoài việc sử dụng chất thải chăn nuôi làm biogas, qua quá trình nghiên cứu từ các công nghệ xử lý khí hoá, nhiệt phân, lên men hiếu khí, phân huỷ kỵ khí…còn thu hồi được nhiều nguồn “tài nguyên” phục vụ sản xuất, nông nghiệp

Các nghiên cứu cho thấy, một lượng đáng kể các chất dinh dưỡng có trong bùn thải chăn nuôi, ở dạng vật liệu protein được sử dụng để sản xuất phân bón. Quá trình thu hồi photpho từ các nhà máy xử lý nước thải ở dạng struvite (công nghệ kết tủa thu hồi photpho từ nước thải chăn nuôi). Struvite là một muối gồm nitơ, photpho và magie, một loại phân bón giải phóng chậm.

Lợi ích của thu hồi dinh dưỡng trong bùn thải chăn nuôi là đáng kể, như sản xuất phân bón tan chậm hay sử dụng làm nguyên liệu cơ bản trong ngành công nghiệp photphat để sản xuất tấm chống cháy và làm vật liệu kết dính trong xi măng. Struvite được coi là một loại phân bón thân thiện với môi trường với tốc độ chậm và có hàm lượng kim loại thấp so với phân bón thương mại.

Bùn thải chăn nuôi còn dùng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa sinh học thay thế cho nhựa dầu mỏ là polyhydroxyalkanoat (PHA), được sản xuất bằng cách lên men đường và lipid của vi khuẩn. PHA do vi khuẩn tạo ra có các đặc tính tương tự như nhựa thông thường. Bùn hoạt tính là nguồn vi sinh vật tích tụ PHA, chúng hấp thụ các axit béo dễ bay hơi trong điều kiện yếm khí. Bằng cách đưa vào giai đoạn lên men sinh axit trước phân hủy kỵ khí, các nhà khoa học đã phục hồi PHA bằng cách sử dụng hai bể phản ứng.

“Với khả năng phân hủy sinh học, PHA được sử dụng như màng đóng gói và các sản phẩm dùng một lần và có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y tế. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để làm rõ tính khả thi về kỹ thuật và kinh tế” – PGS Phượng cho hay

Ngoài ra, bùn thải còn được coi là một nguồn protein, vì hàm lượng protein khoảng 61%, carbohydrate 11%, lipid 1% và 27% là các thành phần khác. Trong đó khoảng 50% trọng lượng khô của tế bào vi khuẩn là protein, là thành phần cấu tạo trong thức ăn chăn nuôi, cung cấp năng lượng và nitơ. Các giai đoạn chính để thu hồi protein từ bùn thải bao gồm sàng lọc, xử lý, lọc, kết tủa protein (từ dung dịch protein), làm khô kết tủa và thu hồi sản phẩm protein cuối cùng.

Các chuyên gia kinh tế - môi trường nhận định, kinh tế tuần hoàn trong chăn nuôi là xu hướng tất yếu. Vì vậy các bộ ngành liên quan cần xem xét mở các cơ chế phù hợp để thúc đẩy những giải pháp kinh tế tuần hoàn có tính khả thi cao, mang lại giá trị thiết thực cho nông nghiệp và chăn nuôi.