Sinh viên chế tạo màng lọc nước từ phế thải bùn đỏ và rác hữu cơ

Thứ Sáu, 13/05/2016, 23:53:02

Chỉ trong ba tuần, nhóm sinh viên của Trường đại học Hoa Sen (TP Hồ Chí Minh) đã nghiên cứu, chế tạo thành công sản phẩm màng lọc nước từ phế thải bùn đỏ và rác hữu cơ. Đây là sản phẩm được ứng dụng nhằm xử lý ô nhiễm nguồn nước.

Sinh viên chế tạo màng lọc nước từ phế thải bùn đỏ và rác hữu cơ

Nguyễn Hoàng Hải Trà bên sản phẩm màng lọc nước từ phế thải bùn đỏ và rác hữu cơ.

Nguyễn Hoàng Hải Trà (sinh viên năm thứ tư của Khoa Khoa học Công nghệ, Trường đại học Hoa Sen) tâm sự, trước thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng đe dọa đến cuộc sống của con người, nhất là ô nhiễm môi trường nước, Trà nung nấu cần phải làm điều gì đó để cải thiện môi trường nước chung quanh khu vực dân cư. Trà nêu ý tưởng của mình về việc cải tạo nguồn nước bị xâm nhập mặn với PGS, TS Phạm Văn Tất (Trưởng Bộ môn Môi trường, Khoa Khoa học Công nghệ) và được thầy nhận xét ý tưởng đó không thật khả thi với công nghệ hiện có. Nhận thấy tâm huyết của sinh viên, PGS, TS Phạm Văn Tất gợi ý Trà chuyển hướng nghiên cứu chế tạo màng lọc nước từ vật liệu phế thải. Thống nhất được ý tưởng và cách làm, chỉ trong ba ngày, hai thầy trò cùng nhau “cân đo” pha trộn các vật liệu để cho ra tỷ lệ chuẩn.

Nguyễn Hoàng Hải Trà cho biết, màng lọc được tận dụng từ bốn loại nguyên liệu chính gồm bùn đỏ, đất sét, đá ong và bã mía. Trong đó, bùn đỏ (vốn là hỗn hợp được thải ra trong quá trình sản xuất nhôm từ quặng bô-xít) gây ô nhiễm môi trường đang là bài toán khó giải. Nguyên liệu đá ong được nghiền mịn, trộn đều với bùn đỏ, đất sét và bột của bã mía sấy khô. Tất cả các hỗn hợp được nghiền và nhào trộn thành hỗn hợp dẻo và mịn. Hỗn hợp được định hình thành ống và được nung ở nhiệt độ cao, đến khi tạo ra ống lọc cứng, xốp. Bề mặt các ống được cưa nhẵn bằng nhau. Ống lọc được nhồi than hoạt tính trước khi lắp vào bể lọc. “Tỷ lệ các vật liệu đều rất chuẩn, nhưng vì nhóm chưa có kinh nghiệm cho nên việc nhào nặn ống lọc ban đầu chưa đạt yêu cầu. Sau nhiều lần thử nghiệm thất bại, thầy và trò mới tạo ra được sản phẩm hoàn chỉnh”, Trà chia sẻ.

Trà cùng hai bạn trong nhóm đã lấy mẫu nước tại kênh Nhiêu Lộc để làm thí nghiệm. Khi nước được đổ trực tiếp vào bể mô hình đã gắn màng lọc, nước sẽ thẩm thấu qua lớp màng. Tại đây, nước sẽ được các ô-xít kim loại có sẵn trong cấu tạo của ba loại nguyên liệu bùn đỏ, đất sét, đá ong xử lý các thành phần kim loại nặng, các vi khuẩn và vi sinh vật có trong nước. Cuối cùng, nước đi tới lớp than hoạt tính để được khử mầu và mùi và thấm qua bông lọc. Nước sau khi xử lý từ mầu đục, có mùi hôi chuyển sang trong suốt, không mùi, đạt chuẩn nước cấp sinh hoạt do Bộ Y tế ban hành. Công suất xử lý của mô hình đạt khoảng 15 lít trong 2,5 giờ.

Là người trực tiếp hướng dẫn nhóm sinh viên nghiên cứu, PGS, TS Phạm Văn Tất cho biết: “Từ rác thải, nhất là bùn đỏ ảnh hưởng lớn đến môi trường ở Lâm Đồng, Đác Nông, nhóm nghiên cứu đã ứng dụng để chế tạo ra màng lọc nước rất hữu ích. Tính chất của những vật liệu này đã từng được nghiên cứu nhỏ lẻ ở một số luận án tiến sĩ, tuy nhiên để kết hợp và chế tạo ra màng lọc nước vẫn là một sự nỗ lực đáng hoan nghênh của các em sinh viên”.

Sản phẩm màng lọc nước từ phế thải bùn đỏ và rác hữu cơ vừa được nhóm nghiên cứu giới thiệu tại Diễn đàn Khoa học Công nghệ lần thứ hai. Đây là diễn đàn do Ban Quản lý Khu công nghệ cao Hòa Lạc (Bộ Khoa học và Công nghệ) tổ chức nhằm xây dựng môi trường khuyến khích các hoạt động nghiên cứu khoa học, khởi nghiệp, hướng tới việc thương mại hóa sản phẩm sáng chế, thành lập các doanh nghiệp khởi nghiệp. Anh Phùng Công Định, Trưởng phòng phát triển dự án, Trung tâm Dịch vụ Công nghệ cao Hòa Lạc đánh giá, màng lọc sử dụng nguyên liệu từ phế thải bùn đỏ, các vật liệu hữu cơ nên về chi phí sẽ rẻ hơn, tận dụng được nguyên liệu thải. Sản phẩm có thể xử lý nước đạt đến QCVN 02:2009/BYT về chất lượng nước sinh hoạt cho thấy hiệu quả xử lý tốt. Tuy nhiên, nếu bố trí hệ thống như hiện tại cần diện tích xử lý lớn hơn so với các phương pháp lọc khác. Công nghệ này có tốc độ xử lý còn chậm, chưa xử lý được vị, độ cứng và Clo trong nước. Về mặt thị trường, nhóm nghiên cứu cần tính toán đến cạnh tranh với các công nghệ màng đã được chế tạo sẵn. Công nghệ đang sử dụng cần một chi phí cho nhiệt lượng để nung vật liệu lọc. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cần chú ý đến kiểu dáng, hình thức để phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế.

Sau khi sản phẩm màng lọc nước từ phế thải bùn đỏ và rác hữu cơ được giới thiệu ở diễn đàn, một số doanh nghiệp có liên hệ với nhóm nghiên cứu với mong muốn hỗ trợ, triển khai ứng dụng sản phẩm vào thực tế. Văn phòng chuyển giao công nghệ và Trường đại học Hoa Sen đã ký thỏa thuận chung hợp tác hỗ trợ hoàn thiện các sản phẩm tham gia diễn đàn lần này. Đây là căn cứ để hỗ trợ các bạn sinh viên kết nối với các phòng thí nghiệm, xưởng cơ khí, đội ngũ chuyên gia và hệ thống văn phòng đại diện ở nước ngoài để hoàn thiện sản phẩm, kết nối quốc tế, tiến tới thương mại hóa.

HẠNH NGUYÊN