Xử lý nước bị nhiễm Asen bằng công nghệ NanoVast

Đứng trước các vấn đề nhiễm độc Asen trong nước ngầm ngày càng gia tăng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đối với sức khỏe con người, mới đây các nhà khoa học thuộc Phòng hóa vô cơ – Viện hóa học đã nghiên cứu chế tạo và ứng dụng thành công hệ thống xử lý nước nhiễm asen và kim loại sử dụng công nghệ NanoVAST. 

Đây được coi là Phương pháp xử lý nước nhiễm Asen và các kim loại nặng hiệu quả, an toàn và kinh tế. Trên cơ sở công nghệ này có thể thiết kế hàng loạt các hệ xử lý asen cho nước ăn uống sử dụng ở quy mô gia đình, cụm gia đình, cơ quan xí nghiệp, trường học, bệnh viện….

Vật liệu xử lý nước nhiễm Asen

Nhiễm độc asen trong nước ngầm, được xem là một cuộc khủng hoảng môi trường chưa từng có trong lịch sử thế giới hiện đại. Ô nhiễm asen theo diện rộng đã gây ngộ độc đến số lượng lớn dân chúng. Một nghiên cứu năm 2007 cho thấy có trên 137.000.000 người ở hơn 70 quốc gia có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễm độc asen trong nước ăn uống điển hình là: Ấn Độ, Đài Loan, Achentina, Trung Quốc, Mehico, Thái Lan, Chile, Bangladesh, Mỹ, Campuchia, Việt Nam… 

Năm 2002 các nhà khoa học viện Công nghệ Massachusetts đã dự đoán trên toàn thế giới có khoảng 1,2 triệu trường hợp tăng sắc tố da, 600.000 trường hợp mắc chứng dày biểu bì và sừng hóa da, 125.000 trường hợp ung thư da và 3.000 người chết mỗi năm do ung thư các cơ quan nội tạng liên quan đến việc ăn uống nước có chứa hàm lượng asen cao.

Vật liệu xử lý nước nhiễm asen

Phương pháp xử lý nước nhiễm Asen

Các kỹ thuật sử dụng để loại bỏ asen, hấp phụ được đánh giá là kỹ thuật phổ biến có hiệu quả cao trong xử lý nước. Hàng loạt chất hấp phụ mới được phát triển nhằm nâng cao hiệu quả loại bỏ các chất gây ô nhiễm hữu cơ và vô cơ trong nước đặc biệt là asen. Chất hấp phụ nanocomposite được quan tâm đặc biệt vì chúng kết hợp được bản chất và ưu thế của từng cấu tử nhất là các cấu tử có kích thước nano.

Chúng đại diện cho một sự thay thế hấp dẫn, là một chất hấp phụ xúc tác với hoạt tính cao và chọn lọc theo hướng phù hợp với một tác nhân nào đó. Các chất hấp phụ mới tiên tiến có thành phần, cấu trúc, chức năng và đặc tính đặc biệt được nghiên cứu áp dụng trong xử lý nước.

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu loại bỏ asen cho nước sinh hoạt đã bắt đầu từ lâu, nhưng nói chung chúng ta chưa có một công nghệ và vật liệu nào tỏ ra có ưu thế vượt trội trong việc xử lý asen cả ở quy mô gia đình cũng như quy mô công nghiệp. Công nghệ chủ yếu vẫn là oxy hoá cộng kết tủa – lắng lọc đồng thời với quá trình xử lý mangan và sắt có sẵn trong nước ngầm. Đây là một công nghệ cổ điển, hiệu quả loại bỏ asen thấp, sự can thiệp của các tác nhân oxy hoá đôi khi không đem lại kết quả mong muốn.

Để giải bài toán cho việc xử lý ô nhiễm asen, gần đây, các nhà khoa học thuộc Phòng hóa vô cơ – Viện hóa học đã nghiên cứu chế tạo thành công hệ thống xử lý nước nhiễm Asen và kim loại nặng sử dụng công nghệ Nano VAST, trong đó có sử dụng 2 loại vật liệu hấp phụ asen tiên tiến chế tạo trong nước là NC-F20 và NC-MF.

Đây là kết quả nghiên cứu của đề tài “Hoàn thiện công nghệ và chế tạo thiết bị xử lý nước nhiễm asen sử dụng vật liệu hấp phụ hiệu năng cao NC-F20 cho vùng nông thôn Hà Nam” thuộc Chương trình mục tiêu quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn, do KSC. Phạm Văn Lâm – Phòng Hóa vô cơ – Viện Hóa học làm chủ nhiệm.

Vật liệu hấp phụ asen hiệu năng cao NC-F20

Vật liệu hấp phụ asen NC–F20 là vật liệu Nanocomposite – Magnetite. Đây là loại vật liệu lai tổ hợp giữa oxit sắt từ kích thước nano với carbon hoạt tính trên nền montmorillonite. NC-F20 có màu nâu đen đến nâu đỏ; có khả năng hấp phụ cả hai dạng As(III) và As(V) dung lượng hấp phụ tĩnh đạt Qmax = 30-35 g As(V)/kg vật liệu, ngoài ra vật liệu còn có khả năng hấp phụ hàng loạt các ion khác như Cu, Pb, Hg, Cr,…; thời gian tiếp xúc ngắn (10-15 phút) trở lực thủy lực thấp.

Vật liệu xúc tác oxy hóa hấp phụ nanocomposite oxit phức hợp Mn-Fe (NC-MF)

Đây là vật liệu lai tổ hợp giữa oxit phức hợp Mn- Fe dạng vô định hình với carbon hoạt tính trên nền montmorillonite. Vật liệu thể hiện tính năng xúc tác oxy hóa và hấp phụ đồng thời. NC-MF có khả năng hấp phụ cả hai loại As(III) và As(V), Dung lượng hấp phụ tĩnh Qmax = 100-120gAs(III) / kg, vật liệu có khả năng hấp phụ các ion kim loại khác: Fe, Cu, Pb, Cr…; tốc độ hấp phụ tương đối cao (20 phút tiếp xúc).

Cả hai vật liệu (Nc-F20 và NC-MF) đều có thời gian sống cao khi làm việc liên tục, dễ sử dụng, dễ loại bỏ khi vật liệu hết tác dụng, rất thích hợp với các hệ thống nhỏ nhất là quy mô hộ gia đình, cơ quan xí nghiệp, chi phí hoạt động thấp và thân thiện với môi trường.

Dạng asen phổ biến trong nước ngầm là As(III), chúng có độc tính cao và rất khó loại bỏ. Thông thường cần phải oxy hóa As(III) thành As(V) bằng các tác nhân hóa học như O2, ozon, H2O2, KMnO4, Cl2 … Điều đó dẫn đến phức tạp hóa và chi phí cao cho hệ thống tiền oxy hóa. Việc chế tạo thành công vật liệu xúc tác oxy hóa hấp phụ NC -MF đã giải quyết triệt để vướng mắc này.

Công nghệ NanoVAST (Tổ hợp vật liệu NC-MF và NC-F20 kết nối với các kỹ thuật khác)

Trong công nghệ NanoVAST, một hệ thống tiền xử lý theo kỹ thuật thông thường được lắp đặt trước hệ thống hấp phụ. Nhiệm vụ của hệ thống này là bão hòa oxy không khí nhằm tách loại triệt để Fe, Mn… và qua đó giảm tối đa nồng độ asen và các chất rắn lơ lửng. Hiệu quả làm việc của hệ thống này là rất quan trọng nhằm giảm tải và chống làm bẩn các chất hấp phụ. Tùy theo từng nguồn nước hệ thống này có thể được thiết kế khác nhau.

Tổ hợp vật liệu NC-MF và NC-F20 có ưu điểm nổi trội là hấp phụ với tốc độ nhanh với dung lượng rất cao, khi cân bằng nồng độ asen trong nước nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép (10 ppb).

Việc ghép nối hệ thống tiền xử lý với hệ thống lọc nano trên nền vật liệu NC-F20 và NC-MF cho phép kéo dài thời gian làm việc do nồng độ asen đầu vào của cột hấp phụ NC-F20 giảm, tăng thời gian sống của NC-MF và NC-F20 và làm giảm giá thành.

Hệ thống Nano Vast ban đầu đã được triển khai ứng dụng vào thực tiễn tại Trạm xá xã Nhân Khang – Lý Nhân – Hà Nam, có khả năng loại bỏ asen từ 200 ppb xuống dưới 5 ppb (tiêu chuẩn là 10 ppb) với công suất xử lý 1,5m3/h đạt tiêu chuẩn về asen trong nước ăn uống. Hệ thống được thiết kế dạng modul chuẩn nhằm lắp ghép dễ dàng, điều khiển hệ thống theo hai chế độ: tự động hoàn toàn hoặc bằng tay. Đến nay hệ thống Nano Vast đã được triển khai và nhân rộng tại nhiều địa bàn trong cả nước với các công suất là 0,8m3/h, 1,2m3/h và 1,5m3/h.

Hệ thống NanoVAST hiện được thiết kế tương đối chuyên nghiệp với những ưu điểm nổi bật như không dùng hóa chất , điều khiển hoàn toàn tự động hoặc bán tự động, giảm đến mức tối đa can thiệp của các thao tác vận hành. Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn nước ăn uống với hàm lượng asen < 5μg/l (tiêu chuẩn nồng độ asen an toàn là: <10μg/l). Hệ thống có hình thức đẹp, cấu trúc chắc chắn. Có thể sử dụng rộng rãi ở quy mô cụm gia đình cơ quan xí nghiệp, trường học, bệnh viện …

Read more »

Các công nghệ xử lý nước thải hiện nay

Bốn công nghệ gồm: Xử lý nước thải bằng công nghệ keo tụ tạo bông; Xử lý nước thải bằng công nghệ kết tủa; Xử lý nước thải bằng công nghệ thẩm thấu; Công nghệ siêu lọc.

Xử lý nước thải bằng công nghệ keo tụ tạo bông

Các hạt cặn không tan hoặc hòa tan trong nước thải thường đa dạng về chủng loại và kích thước, có thể bao gồm các hạt cát, sét, mùn, vi sinh vật, sản phẩm hữu cơ phân huỷ… Kích thước hạt có thể dao động từ vài micromet đến vài mm. Bằng các phương pháp xử lý cơ học (lý học) chỉ có thể loại bỏ được những hạt kích thước lớn hơn 1 mm.

Xử lý nước thải bằng công nghệ kết tủa

Quá trình kết tủa thường gặp trong xử lý nước là kết tủa carbonate canxi và hydroxit kim loại. Ví dụ ứng dụng quá trình kết tủa làm mềm nước theo phương pháp như sau: Kim loại chứa trong nước thải có thể tách loại đơn giản bằng cách tạo kết tủa kim loại dưới dạng hydroxit. 

Giá trị pH tối ưu để quá trình kết tủa xảy ra hiệu quả nhất của các kim loại khác nhau không trùng nhau. Do đó, cần xác định giá trị pH thích hợp đối với từng kim loại nước thải cụ thể cần xử lý. Bên cạnh đó, quá trình kết tủa còn được ứng dụng trong quá trình khử SO42-, F-, PO43-.

Xử lý nước thải bằng công nghệ thẩm thấu

Các kỹ thuật như điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải. Màng được định nghĩa là lớp đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau. Đó có thể là chất rắn, hoặc 1 gel (chất keo) trương nở do dung môi hoặc thậm chí cả một chất lỏng. Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm của các hợp chất qua màng.

Công nghệ siêu lọc (Ultra filtration, Micro filtration)

Cả siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, động lực của quá trình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lại một số cấu tử khác. Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét…). Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao.

Read more »

Công nghệ đốt chất thải rắn bằng nguồn vốn xã hội hóa ở Bắc Ninh

Hiện nay xử lý chất thải rắn (sinh hoạt và công nghiệp) là một vấn đề còn bức xúc trong công tác bảo vệ môi trường trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.

Chất thải phát sinh trong quá trình sinh hoạt và sản xuất kinh doanh của con người, tồn tại cả ở 3 trạng thái: khí thải - nước thải (chất thải lỏng) - chất thải rắn. Ở đây chúng ta quan tâm chủ yếu đến xử lý CTR hay còn gọi là rác thải.

Giống như nhiều nước trên thế giới, Việt Nam nói chung và tỉnh Bắc Ninh nói riêng cũng đã và đang áp dụng nhiều giải pháp thông dụng để xử lý CTR như: giải pháp chôn lấp, giải pháp tái chế, tái sử dụng; giải pháp sản xuất phân compost...

Tuy nhiên, những phương pháp này vẫn còn có những nhược điểm, chưa thể giải quyết được những nhu cầu về lâu dài hoặc chưa đem lại những hiệu quả kinh tế như mong muốn:

- Giải pháp chôn lấp:
Đóng vai trò quan trọng nhất trước đây cũng như hiện nay, bởi có thể xử lý được một khối lượng lớn rác thải với chi phí thấp nhất. Tuy nhiên, với đà tăng trưởng của quá trình đô thị hóa này càng thu hẹp quỹ đất, tỷ lệ nghịch với lượng rác thải gia tăng như hiện nay, giải pháp chôn lấp không thể đáp ứng nhu cầu trước mắt cũng như về lâu dài.
Thực tế nếu tính đủ phí tổn về chiếm dụng quỹ đất thì chi phí cho giải pháp chôn lấp cũng không phải là thấp trong cơ chế thị trường. Một nguy cơ khác cho môi trường sinh thái là hầu hết các bãi chôn lấp không đáp ứng yêu cầu "chôn lấp an toàn", làm phát sinh nguồn nước rỉ rác cực độc hại, gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường đất cũng như nguồn nước ngầm.

- Giải pháp tái chế, tái sử dụng:
Thu lượm và tái sử dụng đối với những thành phẩn hữu ích có trong rác thải như kim loại, nhựa nylon, giấy... đang rất được quan tâm và khai tác triệt để. Tuy nhiên, do cộng đổng dân cư chưa có thói quen phân loại rác từ nguồn, mặt khác những cá nhân hoặc tổ chức đang kinh doanh về nghề thu gom phế liệu thực tế đã quá tận dụng khía cạnh tái sửdụng nguyên liệu từ giải pháp này làm cho tỷ lệ còn lại của thành phẩn rác hữu ích khi tập kết đến bãi chưa còn lại không đáng kể. Do vậy, ứng dụng giải pháp tái chế từ rác thải chú thể đem lại hiệu quả kinh tế như mong muốn.

- Giải pháp sản xuất phân Compost: đây là giải pháp đang được quan tâm ứng dụng. Giải pháp này tùy thuộc hiệu quả công nghệ vi sinh, có thể thu được một số dạng phân bón hữu cơ cho trổng trọt. Tuy nhiên, hạn chế của giải pháp này là chỉ xử lý được thành phần hữu cơ của rác thải, nghĩa là chỉ có thể hiệu quả khi xử lý rác thải sinh hoạt và không thể xử lý được thành phắn vô cơ, độc hại, đặc biệt là kim loại nặng (trong rác thải sinh hoạt và chiếm tỷ lệ lớn trong rác thải công nghiệp).

Mặt khác phương pháp này có năng suất xử lý rất thấp do công đoạn ủ và lên men vi sinh kéo dài vài tuần lễ. Đồng thời, công nghệ vi sinh này không xử lý được thành phẩn kim loại nặng có trong chất thải. Do vẫn tiểm ẩn hàm lượng kim loại nặng độc hại nên những sản phẩm phân bón dạng này chỉ dùng cho cây công nghiệp mà không cho phép sử dụng với các loại cây thực phẩm.

Xuất phát từ những khó khăn, bất cập này công nghệ Lò thiếu đốt CTR ra đời, giải quyết được trường hợp không thể sử dụng được cả ba giải pháp trên trong vấn để xử lý rác thải.

Công nghệ thiếu đốt có đặc điểm: Xử lý triệt để CTNH (rác công nghiệp và rác y tế); tiêu hủy toàn bộ tại chỗ, không vận chuyển, không lưu giữ qua đêm,nghiêm túc tuân thủ luật môi trường và các quy định vể khí thải, tro xỉ sau xử lý của cơ quan chức năng (đạt tiêu chuẩn khí thải TCVN 6560- 2005); thời gian xử lý nhanh; nhà xưởng lắp đặt trang thiết bị công nghệ không đòi hỏi diện tích lớn, yêu cẩu thiết kế, thi công đơn giản; sản phẩm thu được sau xử lý chỉ còn lại hai thành phần là khí sạch (95%) và tro xỉ vô hại (5%) không gây ô nhiễm thứ cấp và có thể tận dụng tái chế hoặc làm vật liệu xây dựng.

Với hiện trạng rác thải, đặc biệt là hẩu hết rác thải nguy hại không được phân loại từ nguồn và lưu trữ tùy tiện như hiện nay thì ứng dụng Công nghệ thiêu đốt là giải pháp hữu hiệu để xử lý triệt để các CTNH.

Mục đích của Lò đốt CTR là sử dụng nhiệt độ cáo biến toàn bộ các phân tử rác thải nguy hại thành hai sản phẩm sau xử lý. Lò đốt CTR cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình công nghệ đốt đa cấp: rác thải qua buổng đốt sơ cấp sẽ bị phân hủy toàn bộ thành khí (95%) và tro xỉ (5%). Tuy nhiên, lượng khí này bao gồm các khí độc, tro bụi, mổ hóng, Furan - Dioxin...phải được xử lý triệt để bằng nhiệt độ cực cao (trên 1000 độ C) để loại trừ tất cả các phân tử khí độc hại trước khi xả thải vào môi trường chung.

Ngược lại, rác thải nếu thiêu đốt không đúng công nghệ sẽ vô cùng nguy hại vì chứng kiến thành các dạng khí độc chứa axit, tro bụi, bồ nóng.. .mà ta thường thấy ở dạng khói đen, kể cả Furan và Dioxin không màu - tác nhân gây ung thư.

Đây cũng được coi là một tín hiệu đáng mừng và cũng là một trong những giải pháp hiệu quả cho việc xử lý CTR tại Bắc Ninh.

Với chủ trương "Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường" những năm qua cùng với sự tham gia vào cuộc của các cấp ủy Đảng, chính quyền và cả hệ thống chính trị, công tác bảo vệ môi trường trên địa bàn tỉnh đã có nhiều chuyển biến mạnh mẽ, tích cực, góp phần vào sự phát triển kinh tế bền vững.

Hiện nay tỉnh Bắc Ninh có 15 KCN tập trung và 30 cụm công nghiệp, 62 làng nghệ, tổng lượng CTR phát sinh từ các CCN 250 tấn/ngày, làng nghề: 940 tấn/ngày, chất thải rắn sinh hoạt: 700 tấn/ngày... Để giải quyết những bức xúc về môi trường, tỉnh Bắc Ninh đã sớm có chủ trương (năm 2014) quy hoạch ở mỗi huyện, thị xã, thành phố có một khu xử lý chất thải tập trung rộng khoảng 5 ha trong đó có một nhà máy xử lý chất thải rắn (riêng Thành phố Bắc Ninh chất thải rắn sinh hoạt được đưa về khu xử lý CTR tập trung của tỉnh tại Phù Lãng - Quế Võ - Bắc Ninh với diện tích trên 60 ha). Đồng thời ban hành những cơ chế, chính sách cho việc đầu tư vào khu xử lý CTR tập trung; hỗ trợ 100% kinh phí thu gom, vận chuyển và đốt CTR-SH (296.0000đ đến 360.000đ/tấn đốt CTR-SH). Đây là động lực để các doanh nghiệp đầu tư vào các dự án có công nghệ xử lý CTR tiên tiến, thân thiện với môi trường.

Với nguồn động lực ấy, nhiều doanh nghiệp đã mạnh dạn đầu tư những dây chuyền, lò đốt rác thải sinh hoạt tiện ích, hiệu quả. Hiện tại, rác thải thành phố Bắc Ninh, huyện Quế Võ được thu gom triệt để và đưa về xử lý tại Công ty TNHH Môi trường đô thị Hùng Phát (xã Phù Lãng, huyện Quế Võ) với công suất 200 tấn/ngày. 3 năm về trước, người dân các phường Đại Phúc, Vân Dương, Thị Cầu, Đáp Cầu (thành phố Bắc Ninh) và xã Phương Liễu (Quế Võ) luôn ám ảnh nỗi lo sợ về bãi rác thải Đồng Ngo. Nỗi âu lo ấy đã được “giải cứu” nhờ quyết tâm của tỉnh trong việc đầu tư dự án công trình xử lý, cải tạo bãi rác Đồng Ngo. Xóa bỏ bãi rác Đồng Ngo, không chỉ đáp ứng kỳ vọng của nhân dân mà còn tạo cảnh quan môi trường xanh-sạch-đẹp, để thành phố Bắc Ninh thu hút các nhà đầu tư, xây dựng đô thị ngày càng văn minh, hiện đại.

Cùng với thành phố Bắc Ninh và Quế Võ, huyện Thuận Thành đã đầu tư và đi vào hoạt động nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt tập trung tại xã Ngũ Thái (do Công ty Cổ phần Môi trường Thuận Thành làm chủ đầu tư) với công suất 100 tấn/ngày; huyện Gia Bình đã đầu tư và đi vào hoạt động thử nghiệm nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt tập trung tại xã Cao Đức với công suất 70 tấn/ngày; huyện Yên Phong đang triển khai xây dựng đường vào khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt tập trung với công suất 1000 tấn/ngày...

Read more »

Xử lý rác thải sinh học bằng công nghệ thủy nhiệt

Ưu điểm của công nghệ thủy nhiệt để xử lý rác thải sinh hoạt: Không sử dụng các nguồn năng lượng thứ cấp, không sử dụng hóa chất, không phát thải khí nhà kính. Rác thải sinh hoạt không cần phân loại, rút ngắn thời gian xử lý rác thải hữu cơ trong 3h, loại bỏ hết các vi sinh vật gây bệnh. 60% lượng rác thải sinh hoạt sẽ chuyển hóa thành nhiên liệu than chất lượng xấp xỉ than Đồng bằng sông Hồng.

nguyên lý của quá trình thủy nhiệt

Rác thải hữu cơ không cần phân loại được đưa trực tiếp vào thiết bị thủy nhiệt bằng cơ cấu cơ khí tự động hoặc. Hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao (khoảng 220oC và 2,5Mpa) sẽ phun vào thiết bị thủy nhiệt. Với hơi nước ở nhiệt độ cao và áp suất cao, phần hữu cơ của rác thải sẽ bị tác nhân hơi nước xử lý thủy nhiệt trong thời gian 2h-3h.

Trong quá trình phản ứng thủy nhiệt, hơi nước thừa sẽ được đưa ra ngoài qua thiết bị ngưng tụ và trao đổi nhiệt. Nước ngưng sẽ vào hệ thống xử lý nước thải chung. Sau khi kết thúc phản ứng, tiến hành hạ áp và ly tâm để tách sản phẩm lỏng và rắn.

Nước tách từ quá trình ly tâm sẽ đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập trung. Sản phẩm rắn thu được sau quá trình thủy nhiệt sẽ để khô tự nhiên trong 1 ngày. Sản phẩm thu được sẽ sử dụng 15% để làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất hơi nước. 85% thu được sẽ là nhiên liệu rắn có đặc tính kỹ xấp xỉ than đồng bằng sông Hồng.

Tại các nước trong khu vực châu Á, do rác thải được phân loại từ đầu nguồn nên công nghệ xử lý rác thải cũng rất khác nhau. Công nghệ thủy nhiệt đã được áp dụng tại các nước như Indonexia, Thượng Hải, Thái Lan và Nhật Bản để xử lý rác thải hữu cơ chưa qua phân loại.

Trong thời gian 2014-2015, với sự giúp đỡ của các chuyên gia Nhật bản, nhóm nghiên cứu đã đi thăm quan, tìm hiểu công nghệ các quy trình xử lý rác thải ở trên và nhận thấy mô hình xử ý rác thải tại Jakata Indonesia rất giống với hiện trạng của rác thải Việt Nam.

Hệ thống xử lý rác thải tại Indonesia có công suất 50 tấn/ngày sử dụng 1 thiết bị thủy nhiệt thể tích 10m3 và sản phẩm của quá trình là than ứng dụng để đốt trong công nghiệp.

Read more »

Công nghệ mới góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường

Công ty Ibenetor phối hợp với công ty Stonemaker (Canada) tổ chức hội nghị giới thiệu máy ép gạch không nung Stonemaker DM 100

máy Stonemaker DM 100 cho các doanh nghiệp Việt Nam.

Với mục tiêu đáp ứng nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng (VLXD) không nung của thị trường và hạn chế ảnh hưởng đến môi trường trong lĩnh vực xây dựng, công ty Ibenetor phối hợp với công ty Stonemaker (Canada) tổ chức hội nghị giới thiệu máy ép gạch không nung Stonemaker DM 100 điều khiển bằng kỹ thuật số, vừa diễn ra tại TP. Hồ Chí Minh.

Stonemaker DM 100 là dòng máy đa năng, với hệ thống sản xuất kép duy nhất trên thế giới cho phép sản xuất cả hai loại hỗn hợp, loại khô dành cho gạch lát đường và gạch block dùng để xây. Máy còn cung cấp cho khách hàng đầy đủ các loại khuôn, khuôn dập và các loại phụ kiện, đáp ứng đầy đủ các nhu cầu mà khách hàng đòi hỏi để phục vụ nhu cầu sản xuất

Tại hội nghị, bà Nguyễn Hoàng Dung, Tổng giám đốc Công ty Ibenetor (đơn vị độc quyền nhập và phân phối máy ép gạch không nung Stonemaker DM 100 tại Việt Nam) cho biết, Stonemaker DM 100 với hệ thống dây chuyền khép kín được điều khiển bằng kỹ thuật số, cài đặt theo chế độ tự động; dễ vận chuyển và sử dụng trên mọi địa hình; quá trình sản xuất không gây tiếng ồn, không bụi, không khói; sản phẩm được sử dụng trong 24 giờ sau khi nén; có thể sử dụng nguyên liệu đầu vào tại chỗ như: cát, đá, xi măng, phế thải VLXD, mùn cưa, xỉ than…

“Với những tính năng ưu việt đó sẽ giúp các chủ đầu tư tiết kiệm chi phí trong quá trình xây dựng, phù hợp với chủ trương của Chính phủ về khuyến khích sử dụng các sản phẩm gạch không nung nhằm hạn chế ảnh hưởng đến môi trường tại Việt Nam” bà Dung chia sẻ.

Stonemaker DM 100 được các chuyên gia đánh giá là dòng máy có công nghệ tiên tiến, giúp tiết kiệm tài nguyên, năng lượng, nguyên liệu so với công nghệ cùng loại hiện có và phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội của Việt Nam hiện nay./.

Read more »

Xử lý ô nhiễm môi trường bằng công nghệ nano

Các ví dụ về lợi ích tiềm năng của công nghệ nano bao gồm sự bền bỉ tăng lên của vật liệu chống lại sự va chạm cơ học hoặc thời tiết, giúp tăng tuổi thọ hữu ích của một sản phẩm; các lớp phủ chống ăn mòn và chống thấm nước dựa trên công nghệ nano; vật liệu cách nhiệt mới để nâng cao hiệu suất năng lượng của các tòa nhà; thêm các hạt nano vào vật liệu để giảm trọng lượng và tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận chuyển.

công nghệ nano xử lý môi trường

Trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất, vật liệu nano được ứng dụng dựa trên các đặc tính xúc tác đặc biệt của chúng để tăng năng lượng và hiệu quả nguồn tài nguyên, và các vật liệu nano có thể thay thế các hóa chất có hại cho môi trường trong các lĩnh vực ứng dụng nhất định.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu giải pháp xử lý chất thải phóng xạ cho công nghệ nano, đặc biệt là việc sử dụng các sợi nano titanate làm chất hấp phụ để loại bỏ các ion phóng xạ khỏi nước. Các nhà nghiên cứu cũng đã khẳng định rằng các đặc tính cấu trúc độc đáo của các ống nano cực tím và các sợi nano tạo thành nguyên liệu cao cấp để loại bỏ các ion phóng xạ cisium và iodine phóng xạ trong nước.

Một phương pháp thanh lọc mới tương đối mới: nước lợ là công nghệ deionization dung (CDI). Những ưu điểm của CDI là không gây ô nhiễm thứ cấp, hiệu quả về chi phí và tiết kiệm năng lượng. Các nhà nghiên cứu Công nghệ Nano đã phát triển một ứng dụng CDI sử dụng graphene giống như nanoflakes như các điện cực cho deion hóa điện dung. Họ phát hiện ra rằng các điện cực graphene cho kết quả CDI tốt hơn so với các vật liệu carbon hoạt hóa thông thường.

Read more »

Công nghệ xử lý nước thải phân tán

Công nghệ xử lý nước thải phân tán - Từ trường ĐH ra thực tiễn

Quản lý nước thải phân tán mở ra những cơ hội mới và sự linh hoạt trong lựa chọn công nghệ và dịch vụ. Các bể tự hoại cải tiến BASTAF, cụm bể XLNT tại chỗ BASTAFAT, trạm XLNT phân tán hợp khối AFSB.

1. MỞ ĐẦU

Hiện nay, tỷ lệ bao phủ mạng lưới thoát nước ở các đô thị nước ta chỉ đạt khoảng 50%. Mới chỉ có 17% nước thải đô thị được xử lý. Tại các vùng nông thôn, hầu như nước thải sinh hoạt, chăn nuôi không được xử lý. Còn có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, miền, ... Một trong những trở ngại rất lớn để nâng cao mức độ bao phủ trong lĩnh vực cấp nước và vệ sinh là vấn đề tài chính. Những khoản kinh phí lớn cho việc đầu tư xây dựng và vận hành các hệ thống thoát nước và xử lí nước thải (XLNT) tập trung đã và sẽ còn là quá xa xỉ đối với nhiều nơi trong số trên 800 đô thị lớn, nhỏ trên cả nước, chưa nói đến các vùng ven đô, nông thôn.

Quản lí nước thải phân tán chính là một giải pháp quan trọng, khắc phục những nhược điểm và khoảng trống của quản lí nước thải tập trung, quy mô lớn, thích hợp cho nhiều đối tượng khác nhau.

Trên Thế giới, đã có rất nhiều công nghệ và thiết bị, các mô hình QLNT phân tán được phát triển và ứng dụng, và phương thức tiếp cận này đã được chính thức ghi nhận, cũng như được phát triển thành cả một ngành công nghiệp ở nhiều nước trên Thế giới.

Tuy nhiên, ở Việt Nam, ngành công nghiệp môi trường vẫn còn đang ở giai đoạn ‘’sơ khai’’, và còn rất thiếu các giải pháp công nghệ, các thiết bị và công trình đáp ứng đòi hỏi to lớn của thực tế trong lĩnh vực này. Việc nghiên cứu làm sạch nước thải tại chỗ cho các hộ gia đình hay các cụm dân cư bằng các công nghệ phù hợp, vừa đơn giản, có chi phí xây dựng và vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh môi trường, là một hướng giải quyết hợp lý và khả thi.

Đứng trước tình hình đó, từ những năm 90, Trung tâm Kỹ thuật Môi trường Đô thị và Khu công nghiệp (CEETIA), nay là Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường (IESE), trường Đại học Xây dựng và các đối tác đã tập trung nghiên cứu các giải pháp công nghệ XLNT sinh hoạt theo kiểu phân tán phù hợp với các điều kiện của Việt Nam, và liên tục cải tiến, hoàn thiện. Cho đến nay, các sản phẩm XLNT phân tán của IESE đã và đang được chuyển giao, ứng dụng rộng rãi ở trên khắp đất nước. Các mô hình XLNT phân tán của nhóm nghiên cứu DESA, Trường ĐHXD đã khẳng định được những ưu điểm của nó và được người sử dụng chấp nhận.

2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XLNT PHÂN TÁN Ở TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

2.1 Bể tự hoại cải tiến (bể BASTAF)

Từ năm 1998 đến năm 2007, trong khuôn khổ Dự án tăng cường năng lực cho CEETIA (ESTNV), do Chính phủ Thuỵ Sỹ tài trợ, hợp phần Quản lí nước thải phân tán (DESA) đã được triển khai. Các nghiên cứu được thực hiện công phu, bài bản trong phòng thí nghiệm từ 1998 đến 2003, và từ 2003 đến 2005. Một khối lượng lớn nghiên cứu thực nghiệm đã được tiến hành. Nhóm nghiên cứu đã phát triển và hoàn thiện dần mô hình bể tự hoại cải tiến (bể BASTAF). BASTAF cho phép đạt hiệu suất xử lý cao, ổn định. Hiệu suất xử lý trung bình theo COD, BOD₅ và TSS tương ứng là 75 - 90%, 70 – 85% và 75 - 95%.

Với mong muốn đưa được kết quả nghiên cứu ra ngoài thực tế, phục vụ cuộc sống, nhất là góp phần cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường, nhóm nghiên cứu DESA tiếp tục tìm mọi cơ hội để triển khai áp dụng thử nghiệm các mô hình bể BASTAF, cũng như các giải pháp xử lí kết hợp ở ngoài thực tế, để có cơ hội khẳng định công nhệ này. Trải qua nhiều cố gắng nỗ lực, cho đến nay, hàng trăm bể BASTAF đã được thiết kế, xây dựng tại khắp nơi trên cả nước: các nhà chung cư cao tầng, các khu đô thị mới ở nội thành và ven đô, các hộ gia đình đơn lẻ, trường học, cụm dân cư (ngõ xóm), làng nghề nấu rượu, chế biến nông sản, hải sản, bệnh viện, chợ, vv... Các kết quả quan trắc cho thấy, đây là công nghệ rất hiệu quả để xử lý nước thải sinh hoạt, cho phép đạt hiệu suất xử lý cao, với chất lượng đầu ra ổn định.

Bể tự hoại bằng bê tông cốt thép đúc sẵn

Đáp ứng nhu cầu thị trường, Viện KH&KTMT, ĐHXD đã phối hợp với Công ty CP Bê tông và Xây dựng Vinaconex Xuân Mai triển khai thực hiện đề tài NCKH-CN trọng điểm cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo: ‘’Nghiên cứu phát triển công nghệ và thiết bị XLNT tại chỗ theo kiểu môđun, phù hợp với điều kiện Việt Nam’’, mã số B2006-03-13-TĐ (2006 – 2008). Nhóm nghiên cứu đã thiết kế và xây dựng quy trình chế tạo thành công bể tự hoại bằng BTCT đúc sẵn ST-C, dung tích hữu ích 2 m³. Dây chuyền sản xuất ở quy mô công nghiệp đã được xây dựng tại Nhà máy BT Xuân Mai. Các bể ST-C đã được sản xuất và lắp đặt cho các khu đô thị mới ở nhiều nơi. Bể tự hoại chế tạo bằng BTCT đúc sẵn có dung tích đủ lớn và phù hợp với yêu cầu sử dụng thực tế, xử lí nước đen từ nhà vệ sinh hay cả nước đen và nước xám hộ gia đình, với giá thành sản xuất, vận chuyển, lắp đặt tương đương với giá thành bể tự hoại xây tại chỗ bằng gạch (phần lớn bị thấm, rò rỉ sau một thời gian sử dụng). Nhóm DESA của IESE phối hợp với Công ty CP Đầu tư & Phát triển Công nghệ Đại học Xây dựng (NUCETECH) cho ra đời loạt sản phẩm bể AFSB-C mới, chế tạo sẵn bằng bê tông cốt thép cường độ cao, cho phép rút ngắn thời gian thi công, độ bền cao và giảm giá thành sản phẩm, đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Trạm xử lý nước thải hợp khối xây dựng bằng bê tông cốt thép AFSB-C

Nhóm nghiên cứu DESA đã tiếp tục phát triển mô hình XLNT phân tán với công nghệ A²O, với tên thương mại AFSB^®, áp dụng cho các khu đô thị, các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, khu du lịch, xí nghiệp chế biến thực phẩm... Cụm công trình XLNT hợp khối AFSB bao gồm ngăn điều hòa, ngăn xử lý kỵ khí với các giá thể vi sinh, ngăn xử lý hiếu khí với các giá thể vi sinh, ngăn lắng - tách bùn và ngăn khử trùng. Một phần nước thải và bùn được đưa trở lại tuần hoàn để tách Nitơ, Phốtpho. Giá thể vi sinh trong ngăn xử lí kị khí và hiếu khí có thể là loại cố định hay di động. Nước thải sau xử lý đạt mức A theo QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 14:2008/BTNMT.

Bể được chế tạo sẵn bằng composite cốt sợi thủy tinh (FRP). Hệ thống gồm các ngăn bể nối tiếp, kết hợp các quá trình xử lý cơ học và sinh học kỵ khí – thiếu khí - hiếu khí, theo nguyên lý A²O. Chế độ làm việc của hệ thống được kiểm soát tự động bằng bộ điều khiển PLC. Sản phẩm có ưu điểm hoàn toàn kín, khít, không thấm, không rò rỉ, không gây mùi và làm ô nhiễm nước, đất, có độ bền vĩnh cửu với thời gian và chịu được tác động cơ học cao. Bể được sản xuất sẵn ở quy mô công nghiệp, lắp đặt đơn giản, thuận tiện, rút ngắn tiến độ thi công công trình và giá thành hợp lí (rẻ hơn nhiều so với các bể Jokashou nhập ngoại, với tính năng tương đương). AFSB-F cho phép xử lý linh hoạt ngay cả khi tải lượng đầu vào tăng gấp 2 lần mà không cần xây dựng thêm bể mới.

Bể xử lý nước thải bằng composite chế tạo sẵn BASTAFAT-F

Nhóm nghiên cứu cũng đã thiết kế và chế tạo thành công cụm bể XLNT tại chỗ kị khí kết hợp với hiếu khí theo kiểu mô đun BASTAFAT-F, áp dụng cho các hộ thải nước quy mô nhỏ như biệt thự, phòng khám, nhà hàng hay điểm kinh doanh nhỏ, văn phòng. Hệ thống gồm 2 bể: bể xử lí sinh học kị khí (BASTAF) và bể xử lí sinh học hiếu khí (AT). Bể được trang bị bơm nước thải chuyên dụng, hoạt động gián đoạn theo lượng nước vào, và hệ thống khử trùng tự động bằng tia cực tím. Chế độ làm việc của bể được điểu khiển tự động bằng bộ điều khiển PLC. Điểm đặc biệt của hệ thống là không cần máy thổi khí, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt mức A, QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 14:2008/BTNMT.

Bể tự hoại cải tiến cho vùng biển đảo

Trong khuôn khổ đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý chất thải nhà tiêu, nước thải sinh hoạt và chất thải rắn theo hướng vệ sinh sinh thái, khép kín, phù hợp với vùng hải đảo” (mã sô RD 95-16), do Trường Đại học Xây dựng chủ trì thực hiện, Bộ Xây dựng quản lý, thuộc Chương trình KHCN: “Nghiên cứu xây dựng thực nghiệm công trình trên vùng biển đảo”, nhóm nghiên cứu đã phối hợp với Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học, ĐHQG Hà Nội phát triển loại bể tự hoại chế tạo sẵn bằng composite, có thể lắp ghép để thuận tiện đưa ra lắp ghép trên các đảo tiền tiêu. Đặc biệt, bể tự hoại này có thể sử dụng trong điều kiện không có nước ngọt, dùng nước biển để dội nhà vệ sinh, nhờ chế phẩm vi sinh với tổ hợp vi sinh vật kỵ khí, được làm giàu từ trầm tích biển Việt Nam, thích nghi tốt trong môi trường có nồng độ muối từ 10 – 30 g/L, có khả năng hỗ trợ quá trình lên men kỵ khí sinh methane.

Nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ và sản xuất ở quy mô công nghiệp

Dự án SXTN “Sản xuất thử nghiệm thiết bị xử lý nước thải tại chỗ hợp khối theo kiểu mô đun, tiêu thụ ít năng lượng, phù hợp với điều kiện Việt Nam” (2013-2015) đã nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, hoạt động theo nguyên lí của quá trình lọc sinh học ngập nước kị khí – thiếu khí – hiếu khí nối tiếp (A²O), phục vụ cho việc sản xuất các modul XLNT chế tạo sẵn BASTAFAT và AFSB. Dự án đã giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong các bể XLNT phân tán như: giá thể vi sinh, bơm airlift, công nghệ và thiết bị khử trùng, thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành tủ điện điều khiển, chế tạo vỏ bể XLNT composite cỡ vừa và nhỏ theo phương thức thủ công hoặc cơ giới hóa hoặc kết hợp, quy trình lắp ráp các thiết bị vào bể, thi công lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng…

Dự án đã giải quyết được bài toán tiết kiệm năng lượng và tính phù hợp với điều kiện Việt Nam. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng được áp dụng là: chế độ bơm gián đoạn (hệ BASTAFAT và hệ AFSB), thông khí tự nhiên qua giàn ống phân phối trong bể hiếu khí (hệ BASTAFAT) thay cho máy thổi khí, cao độ bố trí các bể; sử dụng loại giá thể vi sinh tối ưu; sử dụng bơm khí – nước airlift để tuần hoàn bùn và nước trong bể AFSB hay bể BASTAFAT; khử trùng bằng viên Clo tự tan, dung dịch javen hay đèn tia cực tím UV.

Trong Dự án này, hệ pilot đa năng xử lý nước thải công nghiệp giàu hữu cơ UNI-FI, có thể xử lý nhiều loại nước thải công nghiệp khác nhau: nước thải chăn nuôi, chế biến thực phẩm, thủy sản, bia, … cũng đã được nghiên cứu, phát triển. Hệ UNI-FI được lắp đặt trong công ten nơ, có thể di chuyển linh hoạt và thử nghiệm tại hiện trường, giúp cho nhà thầu và chủ đầu tư đưa ra các quyết định phù hợp trước khi đầu tư. Hệ thống điều khiển, kiểm soát được thiết kế hợp lý, cho phép kiểm soát quá trình và tự động hóa tối đa.

Công nghệ AFSB đã được nhận Huy chương vàng tại Hội chợ Công nghệ - Thiết bị Việt Nam TechMart 2003. Các giải pháp xử lí nước thải phân tán DESA đã được nhận Cúp Môi trường Việt Nam tại Hội chợ và triển lãm quốc tế về Công nghệ Môi trường lần thứ 1, Hà Nội, 4/2006. Công nghệ BASTAFAT-F đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng sáng chế số 9577/2011. Cho đến nay, các mô hình này đã được đưa vào nội dung của Nghị định 80/NĐ-CP năm 2014 về Thoát nước, các Hướng dẫn kỹ thuật của Bộ Xây dựng, Bộ Y tế. Thuật ngữ ‘’BASTAF’’ do nhóm nghiên cứu đưa ra đã trở thành thuật ngữ chuyên môn quen thuộc trong lĩnh vực cấp thoát nước ở Việt Nam và quốc tế. Nhóm giải pháp XLNT phân tán của IESE đã được nhận Huy chương vàng tại Hội chợ Công nghệ - Thiết bị Việt Nam TechMart 2015. Cho đến nay, công nghệ BASTAFAT và AFSB đã được chuyển giao cho 4 doanh nghiệp, triển khai lắp đặt và vận hành ổn định tại hàng trăm dự án XLNT sinh hoạt, điểm dịch vụ, cơ sở sản xuất, điểm du lịch … ở trên khắp cả nước.

3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ

Kết luận

Quản lý nước thải phân tán mở ra những cơ hội mới và sự linh hoạt trong lựa chọn công nghệ và dịch vụ. Các bể tự hoại cải tiến BASTAF, cụm bể XLNT tại chỗ BASTAFAT, trạm XLNT phân tán hợp khối AFSB đều là các sản phẩm mới, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cao, lần đầu tiên được nghiên cứu chế tạo tại Việt Nam, với giá thành rẻ hơn nhiều so với giá các sản phẩm nhập ngoại có tính năng tương đương.

Quá trình nghiên cứu, phát triển các sản phẩm bể XLNT phân tán tại Viện KHKTMT, Trường ĐHXD, qua hơn 20 năm, từ những đề tài NCKH cấp Bộ, các dự án hợp tác quốc tế, gắn liền với các hoạt động đào tạo đại học, sau đại học, từ đó đưa ra áp dụng vào thực tế, rút kinh nghiệm và hoàn thiện, đưa vào các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật và quản lý Nhà nước, sản xuất thử nghiệm – hoàn thiện công nghệ và chuyển giao cho các doanh nghiệp để sản xuất đại trà, là một ví dụ điển hình của quá trình nghiên cứu, phát triển - chuyển giao công nghệ - ứng dụng thực tế, của sự kết hợp giữa Nhà trường, cơ sở nghiên cứu – đào tạo với Nhà doanh nghiệp, với sự hỗ trợ của Nhà nước, để có được những sản phẩm KHCN thiết thực đáp ứng yêu cầu của cuộc sống.

Kiến nghị

Để có thể triển khai áp dụng các mô hình xử lý nước thải phân tán vào thực tế, cần triển khai đồng bộ các giải pháp sau đây:

Cần tăng cường công tác kiểm tra, giám sát, kết hợp với tuyên truyền, vận động, để tất cả các chủ nguồn thải có ý thức và trách nhiệm thu gom, xử lý nước thải của mình trước khi xả ra môi trường. Trường hợp khu vực có hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung, thì đối tượng xả nước thải phải trả đầy đủ các chi phí thu gom, xử lý nước thải theo quy định.

Các quy chuẩn, tiêu chuẩn môi trường cần được rà soát, ban hành một cách phù hợp, để vừa bảo vệ được môi trường, kiểm soát được ô nhiễm do nước thải, vừa khuyến khích các đối tượng xả nước thải thực hiện xử lý nước thải một cách khả thi, phù hợp với điều kiện thực tế của kỹ thuật, quản lý và khả năng tài chính.

Để có thể triển khai nhanh chóng và hiệu quả, đưa các sản phẩm KHCN vào cuộc sống, cần có sự nỗ lực, vai trò tham gia của các bên liên quan. Các cơ chế chính sách phù hợp, khả năng tiếp cận với công nghệ, tài chính, sự kết nối giữa nhà khoa học, doanh nghiệp (bên cung) và thị trường (bên cầu) với sự điều phối, tạo điều kiện thuận lợi của Nhà nước là rất cần thiết. Cần có sự kết nối, tạo điều kiện cho doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp môi trường được tiếp cận với các nguồn tài chính phù hợp để trang trải kinh phí đầu tư và vận hành doanh nghiệp. Cần có các chính sách ưu đãi thuế thuận lợi hơn nữa để các doanh nghiệp đầu tư nghiên cứu, phát triển, hoàn thiện công nghệ, sản xuất các thiết bị và cung cấp các dịch vụ trong lĩnh vực công nghiệp môi trường có thể lớn mạnh, đủ năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Báo cáo tổng hợp kết quả Dự án SXTN: “Sản xuất thử nghiệm thiết bị xử lý nước thải tại chỗ hợp khối theo kiểu mô đun, tiêu thụ ít năng lượng, phù hợp với điều kiện Việt Nam” (2013-2015). Cơ quan quản lý: Bộ Công thương. Cơ quan chủ trì thực hiện: Viện KHKTMT, Trường ĐHXD.

- Ngân hàng Thế giới. Đánh giá quản lý nước thải đô thị Việt Nam. 2013.

- Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 06/08/2014 của Chính phủ về thoát nước và xử lý nước thải.

- Nguyễn Việt Anh. Bể tự hoại. Nhà xuất bản Xây dựng, 2016.

- Nguyễn Việt Anh. Những thành tựu cơ bản và thách thức trong xử lý nước thải đô thị và công nghiệp Việt Nam. Tạp chí Môi trường, Tổng cục Môi trường (ISSN 1859-042X). Số 9/2015. Trang 46 – 50.

- Nguyễn Việt Anh, Đỗ Hồng Anh, Lê Trọng Bằng, Đinh Thúy Hằng, Nguyễn Việt Anh.^. Nghiên cứu xây dựng các mô hình xử lý chất thải cho vùng ven biển và hải đảo. Kỷ yếu Hội thảo: Kết cấu và vật liệu xây dựng cho các công trình ven biển và hải đảo. Bộ Xây dựng – Trường Đại học Xây dung miền Trung. Tuy Hòa, 10/2017.

Read more »

Có thể tái chế nhựa được rất nhiều lần

Có một tương lai tuyệt vời cho ngành nhựa. Các nhà nghiên cứu báo cáo trong một Báo cáo Khoa học mới đây: Một loại nhựa mới, khi tiếp xúc với hóa chất thích hợp, có khả năng chia thành các khối cơ bản giống như khi nó được tạo ra và có thể được tái cấu trúc lại nhiều lần.

Hình ảnh nhựa tái chế

Vấn đề sản xuất nhựa có thể tái chế:

Thiết kế nhựa có thể dễ dàng tái sử dụng là một trong những cuộc tấn công chống lại vấn đề chất thải nhựa toàn cầu. Chỉ có khoảng 10% nhựa được sản xuất tái chế, theo một nghiên cứu năm 2017 của Science Advances. Nhưng vật liệu này rẻ và hữu ích đến mức hàng trăm triệu tấn vẫn cứ bị thải ra mỗi năm.

Trở ngại chính đối với việc tái chế nhựa là hầu hết các chất dẻo phân hủy thành các phân tử không hữu ích ngay lập tức. Việc biến những phân tử này thành nhựa hoặc thành một số sản phẩm khác đòi hỏi nhiều phản ứng hóa học, khiến cho quá trình tái chế kém hiệu quả hơn.

Và trong khi nhựa tự phân hủy đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây, chúng chỉ phân hủy nếu có đúng loại vi khuẩn cần thiết. Và như thường thấy, các loại nhựa này bị vứt trong các bãi rác, các khu vực chôn lấp hoặc trôi nổi trong đại dương. Việc tạo ra nhựa có khả năng được chia thành các khối cơ bản và tái sử dụng mà không cần xử lý bổ sung và làm sạch có thể giúp giảm sự tích tụ ô nhiễm.

Vật liệu tái chế để tạo ra nhựa tái sử dụng:

Michael Shaver, một nhà hóa học polymer tại Đại học Edinburgh, những người không tham gia như thành viên của nghiên cứu cho biết: Nhưng thiết kế một polyme nhựa như thế này là một hành động cân bằng. Polyme là một chuỗi dài các phân tử nhỏ, được gọi là monome, liên kết với nhau giống như các hạt trên một chuỗi.

Monome cần nhiệt độ khắc nghiệt hoặc quá nhiều hóa chất dẫn để tham gia vào polymer, và điều này thực sự là không dễ dàng thực hiện được trên thực tế. Kết quả là các polyme cần phải ổn định tới nhiệt độ đủ cao để khi đổ cà phê nóng vào một cái cốc làm từ chúng sẽ không làm mất ổn định dây chuyền và làm cho nhựa tan thành một vũng nước dính.

Nhà hóa học Polyme Jianbo Zhu và các đồng nghiệp của ông tại Đại học bang Colorado ở Fort Collins đã bàn bạc để giải quyết thách thức này. Nhóm nghiên cứu đã có một số may mắn trong quá khứ trong việc tạo ra một loại polyme có thể được chia thành các phân tử khởi đầu của nó. Nhưng nhựa được tạo ra phòng thí nghiệm của họ và những loại nhựa khác đều gặp phải chung một vấn đề là quá mềm và nhạy cảm với nhiệt độ, nên rất khó có thể sử dụng phổ biến trong thực tế.

Lần này, Zhu và các đồng nghiệp đã thay đổi một trong những cách thức trước đó, một phân tử nhỏ hình tròn, bằng cách thêm một phân tử khác như thế theo cách mà giúp kết hợp phân tử thành một cấu tạo đặc biệt. Độ cứng đó đã giúp các monome nhanh chóng liên kết với nhau ở nhiệt độ phòng thành các chuỗi polyme ổn định nhiệt.

Sau đó, khi tiếp xúc với một số hóa chất nhẹ hoặc nhiệt độ đủ cao, các polyme phân hủy trở lại thành monome. Các nhà nghiên cứu đã có thể lặp lại chu trình này vài lần, cho thấy, về lý thuyết, polyme có thể tái chế vô hạn.

Nhà hóa học Zhu cho hay: "trong khi mỗi monome bị khóa vào một cấu tạo cụ thể, không phải tất cả chúng đều có hình dạng giống nhau mặc dù chúng được làm từ cùng một công thức hóa học. Trộn lẫn hai sự khác nhau của các monome tạo ra một loại nhựa mạnh hơn".

“Đây có lẽ là hệ thống tốt nhất hiện có”, Shaver nói.

Tuy nhiên, nó vẫn chưa hoàn hảo: Zhu và các đồng nghiệp của ông đang có kế hoạch để nối ghép nhiều thiết kế monome hơn trong tương lai, giúp cho nhựa tạo ra ít bị giòn hơn một chút. Cuối cùng, họ hy vọng sẽ có thể thương mại hóa sản phẩm này.

Read more »