Hình ảnh mô phỏng thảm thực vật lọc nước thải.
Xử lý nước với chi phí thấp
Nhóm sinh viên Trường Đại học Bách khoa TPHCM vừa xây dựng hoàn thiện ý tưởng "Thảm thực vật nổi kết hợp pin năng lượng mặt trời để xử lý nước thải". Mục tiêu của nhóm là giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước ở các kênh, rạch... bằng các loài thực vật thuỷ sinh có sẵn quanh các kênh, rạch của thành phố.
Trần Phạm Yến Nhi, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, đặc điểm của các kênh rạch thành phố ở nước ta chảy luồn lách giữa các khu dân cư, sử dụng chúng như nơi tiêu thoát chất thải. Vấn đề đặt ra là làm sao để đạt những tiêu chí xử lý nguồn nước với chi phí rẻ, dễ vận hành và kiểm soát.
Ý tưởng của nhóm có thể xử lý ô nhiễm nguồn nước kênh rạch, cải thiện cảnh quan khu vực bằng những loài thực vật được lựa chọn nổi trên mặt nước, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ, hạn chế tối đa việc thay đổi cấu trúc kênh rạch, xây dựng công trình với chi phí đầu tư rẻ.
Thực vật thuỷ sinh là thành phần chính trong phương pháp này để xử lý chất ô nhiễm trong nước bằng cách hấp thụ các chất đó như nguồn dinh dưỡng để giúp cây trưởng thành và ra hoa, tạo nên cảnh quan đẹp đẽ trên mặt kênh và phủ xanh mặt nước.
Theo nhóm tác giả, mô hình sử dụng 5 - 6 loài thực vật khác nhau tìm thấy ở ven các kênh rạch với vỏ hàu và xơ dừa được đặt trong rổ nhựa có lớp lưới bằng nhựa bọc phía dưới tránh cho vật liệu rơi ra ngoài. Đường kính của mắt lưới là 2,5cm nên yêu cầu kích thước vỏ hàu là từ 3cm trở lên. Trong lớp vật liệu, 80% là lớp vỏ hàu, 20% còn lại là xơ dừa giúp cho rễ bám chắc hơn.
Nhóm nghiên cứu cho hay, hiện bè thực vật nổi được áp dụng tại khá nhiều con sông ô nhiễm như sông Tô Lịch (Hà Nội), tuy nhiên, thảm thực vật nổi kết hợp hệ thống sục khí được sử dụng bằng pin năng lượng mặt trời vẫn chưa được áp dụng rộng rãi ngoài thực tế, chỉ được thử nghiệm trong thí nghiệm.
"Chính vì thế, nhóm chúng em mong muốn có thể phát triển ý tưởng "Mô hình thảm thực vật nổi kết hợp pin năng lượng mặt trời xử lý nước thải" có thể góp phần trong xử lý các chất ô nhiễm với chi phí thấp nhất.
Thay vì là các kênh rạch có màu đen và nặng mùi sẽ là cảnh quan đẹp đẽ bằng những loài cây có hoa, phủ xanh mặt nước để thu hút người dân", Nhi cho hay.
Bè thuỷ sinh này được làm với những vật liệu đơn giản, giá thành rẻ như tre tầm vong, lưới xơ dừa, cây lưỡi mác, dây thừng, dây buộc thuyền, đèn led chiếu sáng năng lượng mặt trời. Tổng chi phí nhóm đã dự tính cho một chiếc bè là 2 triệu đồng.
Chọn cây có khả năng lọc nước
Chi phí đầu tư rẻ, dễ dàng vận hành, lắp đặt chính là ưu điểm lớn của mô hình. Thảm thực vật nổi xử lý nước thải với các thực vật thủy sinh là phần xử lý chính phù hợp với tiêu chí: Dễ tìm, giá thành thấp, phát triển mạnh mẽ trong điều kiện nước mặn, khả năng xử lý các chất hữu cơ cao, với độ phủ mảng xanh cao cùng bộ rễ kiên cố, chắc chắn và tạo nên cảnh quan một cách thẩm mỹ.
Những loài thực vật được lựa chọn trong ý tưởng này đó là cây Sậy nam (Phragmites australis), Cói thơm (Cyperus odoratus), Cói bạc đầu lá ngắn (Kyllinga brevifolia Rottb), Thủy trúc (Cyperus alternifolius Rottb.), Cỏ gấu (Cyperus rotundus) và Cỏ mần trầu (Eleusine indica).
Các loại thực vật phát triển có bộ rễ dài, xuyên qua cấu trúc rỗng của lớp vật liệu của thảm nổi sinh thái, dùng rễ hấp thu các chất ô nhiễm trong nguồn nước và qua đó làm sạch nguồn nước.
"Những loài thực vật nhóm chúng em chọn ở trên kết hợp với vỏ hàu + xơ dừa và pin năng lượng mặt trời làm tăng hiệu quả xử lý nguồn nước và làm đẹp cảnh quan các kênh rạch bởi màu sắc đa dạng của cây, có hoa khi cây trưởng thành", Nhi chia sẻ.
Một chiếc bè thủy sinh với kích thước bên trong là chiều dài 3m, chiều rộng 2m. Khung bè được làm từ 4 thanh tre tạo thành 4 cạnh. Các cây thủy sinh được để thành từng cụm, cố định bởi các dây thừng cotton 5mm, 1 chiếc bè thủy sinh có khoảng 116 cụm cây như thế.
Dự án này của nhóm đạt giải Khuyến khích cuộc thi Ý tưởng sáng tạo trẻ TPHCM lần thứ XIII năm 2021. Theo đánh giá của Ban tổ chức cuộc thi, đây là một ý tưởng được xem xét và đánh giá kỹ lưỡng. Với những ưu điểm là giá thành rẻ, vật liệu xanh, có thể tận dụng từ các tỉnh miền Tây, tạo đầu ra vật liệu cho người dân.
Hơn nữa cây lưỡi mác có tác dụng lọc nước, có thể giúp cho dòng sông được xanh sạch hơn. Khi đưa vào ứng dụng sẽ có thêm địa điểm cho người dân tham quan, giải trí. Tuy nhiên vẫn còn tồn đọng những hạn chế, nếu muốn có tác dụng lọc nước thì phải thực hiện ở quy mô lớn hơn, đồng bộ hơn.