Công nghệ mới xử lý kháng sinh trong nước nuôi tôm

<p style="text-align: justify;">Dư lượng kháng sinh và hóa chất trong ao nuôi tôm có thể được xử lý bằng hệ thống kết hợp vật liệu hấp phụ, ánh sáng và vi sinh. Công nghệ do các nhà khoa học Trường Đại học Quy Nhơn phát triển hướng tới làm sạch nước ngay tại vùng nuôi, giảm ô nhiễm và tăng khả năng tái sử dụng nước trong nuôi tôm thâm canh.</p>

Kết hợp vật liệu và vi sinh để làm sạch nước nuôi tôm

Nuôi tôm thâm canh cho năng suất cao nhưng cũng phát sinh lượng nước thải lớn, trong đó có thể tồn dư kháng sinh, hóa chất diệt giáp xác cùng nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Nếu không được xử lý phù hợp, những chất này có thể tích tụ trong môi trường ao nuôi, lan ra nguồn nước xung quanh và làm tăng nguy cơ kháng kháng sinh.

Bài toán đặt ra là phải xử lý được nhiều nhóm chất ô nhiễm khác nhau nhưng công nghệ vẫn đủ đơn giản để triển khai tại vùng nuôi. 

Từ yêu cầu này, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Quy Nhơn đã phát triển giải pháp kết hợp ba công đoạn gồm hấp phụ, xúc tác quang và xử lý sinh học kiểu tầng chuyển động (MBBR).

Đây là kết quả của nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp quốc gia mã số ĐTĐL.CN.33/21, do PGS.TS Nguyễn Thị Diệu Cẩm làm chủ nhiệm. 

Nhiệm vụ tập trung xử lý dư lượng kháng sinh ức chế vi khuẩn và hóa chất diệt giáp xác trong nước nuôi tôm thâm canh tại khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ.

Thay vì sử dụng một công nghệ đơn lẻ, hệ thống được thiết kế để mỗi công đoạn xử lý một nhóm chất ô nhiễm khác nhau.

Trước tiên, vật liệu carbon hoạt tính có khả năng hấp phụ các hợp chất tồn dư trong nước. Nhóm nghiên cứu đã tận dụng thân sắn - một loại phụ phẩm nông nghiệp để chế tạo than hoạt tính, vừa tạo nguồn vật liệu xử lý nước vừa mở thêm hướng tận dụng phế phụ phẩm tại địa phương.

Sau bước hấp phụ, vật liệu xúc tác quang tiếp tục phân hủy các hợp chất hữu cơ khó xử lý. Các vật liệu được phát triển có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy, nhờ đó có tiềm năng tận dụng ánh sáng tự nhiên thay cho việc phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn chiếu nhân tạo. 

Báo cáo nhiệm vụ cho thấy các hệ vật liệu này có khả năng xử lý nhóm kháng sinh và hóa chất diệt giáp xác thường gặp trong nước nuôi tôm.

Ở công đoạn cuối, công nghệ MBBR sử dụng các giá thể chuyển động để tạo môi trường cho vi sinh vật phát triển và tiếp tục phân hủy chất ô nhiễm còn lại. Sự kết hợp này giúp xử lý nước theo nhiều tầng thay vì chỉ tập trung vào một loại chất.

Hướng tới ứng dụng ngay tại vùng nuôi tôm

Từ kết quả nghiên cứu vật liệu, nhóm đã xây dựng quy trình và thiết kế hệ thống xử lý nước nuôi tôm thâm canh với công suất thử nghiệm 200 lít mỗi ngày. Mục tiêu là tạo ra quy trình có thể tiếp tục hoàn thiện và mở rộng quy mô để sử dụng tại các cơ sở nuôi tôm.

Việc xử lý tốt dư lượng kháng sinh không chỉ góp phần cải thiện chất lượng nước ao mà còn có ý nghĩa trong hạn chế tình trạng kháng kháng sinh ở thủy sản, giảm ô nhiễm nguồn nước xung quanh và tạo điều kiện phát triển mô hình nuôi tuần hoàn.

Một lợi thế khác là một số nguyên liệu phục vụ chế tạo vật liệu có thể khai thác từ nguồn trong nước. Ngoài thân sắn làm than hoạt tính, nghiên cứu cũng đề cập khả năng sử dụng nguồn quặng ilmenit tại khu vực ven biển miền Trung để phát triển vật liệu chứa TiO₂. Điều này có thể giúp giảm phụ thuộc vào vật liệu xử lý nhập khẩu nếu công nghệ được phát triển ở quy mô lớn.

Kết quả tạo nền tảng để tiếp tục nâng công suất, đánh giá chi phí vận hành và hoàn thiện hệ thống theo điều kiện thực tế của các vùng nuôi. Công nghệ có thể trở thành một giải pháp hỗ trợ các cơ sở nuôi tôm xử lý nước ngay tại chỗ, giảm dư lượng kháng sinh, hạn chế xả thải và tiến tới tái sử dụng nước, phù hợp với xu hướng nuôi trồng thủy sản tuần hoàn và bền vững.