Phú Yên: Sáng tạo hệ thống lọc nước thân thiện với môi trường

Năm em học lớp 8, Phạm Thị Trúc Như nhiều lần cùng các bạn đi uống nước thấy người ta vứt bừa bãi vỏ dừa khô gây ô nhiễm môi trường, trong đầu em luôn ấp ủ ý định sử dụng những phế phẩm này để xử lý vùng vừa bị lũ lụt, nguồn nước bị nhiễm phèn nghiêm trọng nhưng do đề tài quá lớn đòi hỏi phải sử dụng máy móc hiện đại nên phải đành gác lại.

Tuy nhiên, không thể bỏ dở trăn trở của mình, em tâm sự với Thầy Cô, Cha mẹ và mong tìm cách làm sạch nguồn nước. Nhờ sự hướng dẫn tanah tình của Thầy cô và sự quan tâm giúp đỡ của gia đình đã biến suy nghĩ của em trở thành hiện thực, bằng cách nghiên cứu đề tài “Sử dụng các phế phẩm nông nghiệp trong xử lý nước sinh hoạt”, nhằm góp phần tiếng nói chung cho cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường, hạn chế tình trạng thiếu nước sinh hoạt đang ngày trở nên trầm trọng.

Đồng hành sáng tạo cùng Phạm Thị Trúc Như Bùi Văn Luân chia sẻ: Ống dẫn bên lọc nước được khoan lỗ nhỏ 5mm giúp cho nước đi qua và các vật liệu lọc: than, cát, sỏi không thể chui qua đường ống được. Mô hình hệ thống lọc ngược và nước được trải qua hai lần lọc bằng các lớp xơ dừa giúp cho ion kim loại và các chất độc hại được lọc nhiều lần. Điều đó sẽ làm nước được loại bỏ các độc tố nhiều nhất có thể.

Tận dụng xơ dừa và than hoạt tính sau khi xử lý nước sinh hoạt làm phân bón hữu cơ, ứng dụng vào mô hình trồng rau tại nhà. Các vật liệu làm nên sản phẩm rất đơn giản và thân thiện môi trường, phù hợp với địa lí, kinh tế của từng vùng tại địa phương Phú Yên hoặc địa phương khác. Em tỉ mỉ trình bày: Dùng 04 ống tre chứa được dung tích 1,5 lít, xơ dừa, gáo dừa, cát, sỏi, xơ mướp, nước cất, tủ sấy. Cách lắp ráp, lắp đặt sản phẩm cụ thể là: Chế tạo than hoạt tính từ gáo dừa dùng để lọc nước sinh hoạt được chế tạo từ gáo dừa bằng phương pháp thủ công. Luân chia sẻ tỉ mỉ hơn: Gáo dừa – Loại bỏ các vật liệu khác có  trong gáo dừa, đốt trong điều kiện yếm khí, thu được than có  dạng hình vảy,  mảnh, đem rửa, sấy và sau đó than được nghiền nhỏ theo kích thước phù hợp để đưa vào hệ thống lọc nước.

Cấu tạo chung của hệ thống gồm 4 ống tre được đặt theo thư tự sau: Ống thứ 1dùng để chứa nước cần lọc, đặt trên cùng. Ống thứ 2 dùng để chứa xơ dừa đặt thấp hơn ống thứ 1 là 5cm. Ống thứ 3 chứa lớp cát, sỏi, xơ dừa và than hoạt tính được đặt thấp hơn ống thứ 1 là 25cm. Gồm các lớp theo thứ tự như sau: Lớp thứ 1: cát nhỏ có độ dày 6cm. Lớp thứ 2: xơ mướp có độ dày 5mm, được rải đều. Lớp thứ 3 : Xơ dừa có độ dày 6cm. Lớp thứ  4: than hoạt tính có độ dày 12cm. Được đặt ngay ngắn, các lớp than hoạt tính chồng lên nhau. Lớp thứ 5: xơ mướp có độ dày 5mm dùng để ngăn cách các lớp, tránh cho các nguyên liệu bị pha trộn vào nhau. Lớp thứ 6: Lớp cát lớn có độ dày 6cm. Lớp thứ 7: Lớp sỏi nhỏ có độ dày 6cm. Lớp thứ 8: Lớp sỏi lớn có độ dày 6cm. Cuối cùng, ống thứ 4 đặt thấp nhất chứa nước sạch đã qua xử lí, có van điều khiển. Bốn ống được thông với nhau bởi ống nước có van điều khiển.

Nguyên lý hoạt động là nước bị nhiễm phèn cần xử lý từ ống thứ nhất qua các ống tre theo thứ tự sau: Ống 2, nước chảy qua lớp xơ dừa, nhờ vào cấu trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polymer như cellulose, pectin, lignin và protein. Các polymer này có thể hấp thụ các kim loại nặng như Fe,… Do đó khi nước đi qua các kim loại nặng này sẽ bị giữ lại. Nước chảy ngược từ dưới lên giúp cho quá trình hấp thụ được diễn ra hoàn toàn và đạt độ sạch yêu cầu. Ống 3, chứa lớp cát, sỏi, xơ dừa và than hoạt tính. Các mụn hữu cơ bị giữ lại ở lớp cát trên cùng. Nước sẽ được lặp lại bằng lớp xơ dừa lần thứ 2 giúp cho nước an toàn và sạch hơn. Khi nước đi qua lớp than hoạt tính thì nước sẽ được khử mùi và các ion khim loại nặng còn sót lại và các chất độc hại khác sẽ bị giữ lại và sẽ bị loại bỏ xuống hàm lượng cho phép. Sau đó nước sẽ được làm trong hơn và không còn các tạp chất bẩn khi qua lớp các lớp cát, sỏi còn lại. Nước đi qua theo thứ tự từng lớp, qua lớp cát, sỏi thì các ion kim loại nặng còn sót lại và các chất độc hại khác sẽ bị giữ lại và sẽ bị loại bỏ xuống hàm lượng cho phép. Các vụn hữu cơ bị giữ lại ở lớp cát trên cùng. Ống 4, chứa nước sạch sau khi trải qua các quá trình lọc an toàn và sạch ở trên. Các em say sưa kể  từng chi tiết để giúp mọi người khi đọc đến giải pháp của em cũng có thể làm và áp dụng được.

Sau một tháng nghiên cứu và cho ra mô hình hoàn chỉnh, khi hệ thống đi vào sử dụng, các em đã cho thử nghiệm lọc 1,5 lít nước bị nhiễm phèn của một hộ dân tại thôn Hiệp Đồng, xã Hòa Xuân, huyện Đông Hòa thì thời gian lọc là 12 phút. Áp dụng theo chuẩn ISO/IEC 17025 : 2005, nhận thấy sau khi xử lý nguồn nước sinh hoạt bị nhiễm phèn thì các chỉ số trong nước đạt chuẩn cho phép. Đồng thời nước sau khi lọc không màu, không mùi, không vị lạ, không chứa thành phần có thể  gây ảnh  hưởng  sức  khỏe  con người, đảm bảo nguồn nước sạch, tự nhiên, an toàn.

Theo ông Lê Văn Thứng – Thành viên Ban Giám khảo Cuộc thi Sáng tạo TTN-NĐ lần thứ 4 tỉnh Phú Yên nhận xét: Sự thành công của đề tài có ý nghĩa quan trọng trong việc cải tạo chất lượng cuộc sống đặc biệt là nguồn nước của người dân. Vì tính chất của nghiên cứu mang tính xã hội và mục đích hướng dẫn cho người dân nghèo cách thức tự xử lý nước ô nhiễm sau lũ. Hệ thống lọc nước sử dụng các nguyên liệu từ phế phẩm trong nông nghiệp có tính ứng dụng rất cao, đặt biệt là những vùng thấp bị ngập nước vào mùa mưa, mùa nước lên, nguồn nước bị nhiễm phèn nghiêm trọng, hoặc những nơi có nguồn nước ngầm bị đục do hoạt động của con người. Sau khi sử dụng giúp cải thiện môi trường,tùy theo điều kiện thực tế và tình trạng nguồn nước,  nếu tình trạng nước nhiễm bẩn, nhiễm phèn quá nặng thì sau một năm nên thay toàn bộ cát, than hoạt tính và xơ dừa. Có thể linh hoạt sử dụng nhiều nguyên vật liệu để thay thế: xơ dừa có thể thay thế bằng bã mía hoặc rơm rạ, thanh hoạt tính có thể được chế tạo từ bã mía, vỏ trấu. Đây là giải pháp được BTC đánh giá cao về tính ứng dụng từ phế phẩm nông nghiệp cụ thể là gáo dừa để đưa vào ứng dụng hệ thống lọc nước sinh hoạt một cách hiệu quả, dễ sử dụng với giá thành rẻ, thân thiện với môi trường.