Đối với hệ thống để tạo được tảo hạt hoạt tính, cần sử dụng các bể quang sinh học kín, hình trụ tạo bằng vật liệu trong suốt để tăng cường khả năng tiếp xúc ánh sáng của vi tảo. Khuấy trộn trong hệ thống sẽ dùng hệ thống cánh khuấy chân vịt.
Loại đèn sử dụng hiện tại được áp dụng sẽ là đèn led ánh sáng trắng để giảm lượng nhiệt phát sinh trong hệ thống. Hệ thống thiết bị tự động để kiểm soát quá trình vận hành, nạp và xả nước thải, cũng như thu hồi sinh khối tảo hạt.
Tảo hạt hoạt tính được tạo thành từ nguồn nước thải có sẵn, sử dụng hệ thống bể quang sinh học và khuấy trộn cơ học, có 2 tính năng ưu việt. Tảo hạt hoạt tính có khả năng chuyển hoá, thu hồi các chất dinh dưỡng N, P có trong nước thải trở thành nguồn sinh khối có giá trị kinh tế (so với công nghệ cũ chỉ dùng bùn hoạt tính sẽ gây phát sinh bùn thải – nguồn chất thải cần xử lý của quá trình xử lý nước thải sinh học).
Tảo hạt hoạt tính là giải pháp thu hồi sinh khối vi tảo rẻ tiền chỉ bằng lắng trọng lực, không yêu cầu hoá chất keo tụ (có khả năng gây ô nhiễm môi trường).
Nhiều tiềm năng ứng dụng
Nghiên cứu hiện mới chỉ dừng ở phòng thí nghiệm, nhóm chưa có điều kiện triển khai rộng rãi ngoài thực tế. Vi tảo có thể loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ, chất dinh dưỡng: Hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ trung bình luôn trên 90%, loại bỏ Nitơ: Lên đến 94%.
So với hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thông thường, cần sử dụng nhiều hệ thống với các chế độ vận hành khác nhau (để nuôi cấy các giống vi sinh khác nhau) để xử lý toàn bộ các chất ô nhiễm, sử dụng tảo hạt hoạt tính sẽ chỉ cần dùng 1 hệ thống bể quang sinh học duy nhất với ưu điểm nhỏ gọn, tiện lợi, giảm thiểu chi phí xây dựng.
Nhóm nghiên cứu cho biết tảo thu hồi dinh dưỡng trong nước để xử lý nước thải, đồng thời thu hồi sinh khối tảo hoạt tính. Sinh khối tảo hoạt tính có thể ứng dụng làm nhiên liệu sinh học. Vi tảo đã được coi là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất diesel sinh học do sự cung cấp hạn chế của các nguồn thực phẩm khác như mỡ động vật, dầu ăn thải và các loài dầu thực vật khác.
Ngoài ra còn làm phân bón sinh học. Việc sản xuất phân bón sinh học từ vi tảo là một giải pháp đơn giản và rẻ tiền, giảm thiểu các vấn nạn ô nhiễm môi trường vì hoá chất trong canh tác nông nghiệp hiện nay.
Điều đặc biệt là sinh khối tảo còn được ứng dụng để làm nhựa sinh học. Trong chủng vi tảo Chlorella (giống tảo chính trong sản phẩm tảo hạt hoạt tính) là một trong những chủng vi tảo có chứa hàm lượng tinh bột cao nhất tính đến hiện tại, có tiềm năng trong việc sản xuất nhựa sinh học.
Nhóm tác giả cho biết, mô hình nghiên cứu hiện vẫn đang hoạt động để nghiên cứu chuyên sâu hơn, thử nghiệm các điều kiện vận hành khác nhau nhằm tăng cường các đặc tính hữu ích, tiềm năng ứng dụng tảo hạt trong thực tế.