Cô sinh viên và đề tài chống ô nhiễm nguồn nước

Bí thư Thành đoàn Đà Nẵng Nguyễn Duy Minh (trái) và tiến sĩ Vũ Thị Bích Hậu (phải) - phó giám đốc Sở Khoa học & Công nghệ TP Đà Nẵng, trao giải nhất cuộc thi cho bạn Mai Thị Thanh Mai - Ảnh: TẤN LỰC

Chứng kiến mùi hôi thối nồng nặc từ nguồn nước thải tại khu chế biến thủy hải sản Thọ Quang (Đà Nẵng), cô sinh viên Mai Thị Thanh Mai, ngành Quản lý môi trường (ĐH Bách khoa Đà Nẵng), đã nảy ra ý tưởng làm sạch nguồn nước thải và thu lại sản phẩm hữu cơ có ích cho nuôi trồng.

Nhìn ra nguồn lợi từ nước thải

"Sở dĩ nước thải chế biến cá bốc mùi hôi thối là do những chất hữu cơ lẫn trong nước phân hủy tạo thành, nếu chúng ta thu hồi được lượng chất hữu cơ này thì nguồn nước sẽ bớt ô nhiễm, đồng thời có thể dùng sản phẩm thu hồi được làm thức ăn chăn nuôi hay phân bón cây trồng rất có ích"  - Mai giải thích. 

Nguyên lý được tóm gọn chỉ có vậy nhưng để thu được kết quả không phải dễ. Hơn 3 tháng cần mẫn lấy mẫu, tiến hành hơn 400 lần thí nghiệm Mai mới tìm được công thức thu hồi protein trong nước thải. Mẫu được Mai lấy trực tiếp tại hầm nước thải một nhà máy chế biến chả cá, mỗi lần lấy từng can 20 lít đầy thứ nước bốc mùi hôi thối kinh khủng ấy. 

Mai bộc bạch: Những ngày đi lấy mẫu về nằm liệt giường luôn nhưng tiếp xúc riết rồi quen, chẳng còn cảm nhận được mùi gì nữa. Mẫu lấy xong được đưa lên phân tích tại phòng thí nghiệm của trường, sinh viên các lớp khác mở cửa phòng thí nghiệm chịu không nổi mùi chạy dài, nôn thốc tháo.

Theo Mai, lượng chất hữu cơ trong nước thải này chủ yếu tới từ máu cá. Mai ước tính một nhà máy trong một ngày chế biến khoảng 100 tấn cá thì lượng máu cá thải ra khoảng 1,2 tấn, cộng với lượng nước thải dùng để rửa máu cá trung bình từ 1,3 - 1,5 m³/tấn cá. 

Tính toán của Mai cho thấy cứ một tấn máu cá chứa lượng chất khô khoảng 150kg, trong đó có 87% protein. Việc xả thải nguồn protein này ra môi trường không những lãng phí mà còn tốn nhiều chi phí đầu tư quy trình xử lý nước thải. 

Vì vậy, việc tách và thu hồi lượng máu cá này vừa bảo vệ môi trường vừa có lợi về kinh tế. Ngoài những doanh nghiệp hoạt động tập trung thì có rất nhiều cơ sở chế biến nhỏ lẻ nằm lẫn trong các khu dân cư góp phần không nhỏ gây ô nhiễm. Các cơ sở này thường xả thải trực tiếp ra môi trường gây mùi rất khó chịu cho người dân và nguy hiểm cho môi trường sinh thái.

Hiệu quả từ nghiên cứu

Cầm trên tay gói bột khô màu nâu đất được đóng gói cẩn thận, Mai giới thiệu đây là bột protein được thu hồi từ chính nước thải nhà máy chả cá. Lượng protein được tách bằng cách nhiệt hóa hỗn hợp nước thải, ethanol trong điều kiện pH tối ưu để tạo ra kết tụ. Kết tụ tiếp tục được tách nước qua máy ly tâm và sấy khô. 

Quy trình này chủ yếu dùng năng lượng mặt trời nên không tiêu tốn nhiều điện năng. Thứ bột khô này được Mai viên lại cho vào bể làm thức ăn cho cá và cá lớn nhanh. Những luống rau, hoa trồng thí nghiệm được bón thứ bột này cũng phát triển rất xanh tốt. 

Nguồn nước thải ban đầu cáu đục, nồng mùi sau khi qua xử lý đã được khử mùi, nước trở nên trong hơn. Các chỉ số pH, COD, TSS, photpho tổng, ni tơ tổng đã giảm đi nhiều lần.

Mai tự tin công trình này có thể ứng dụng cho mọi cơ sở sản xuất, chế biến thủy hải sản và đem lại hiệu quả kinh tế. 

"Giả định quy mô sản xuất của nhà máy là 1.280kg sản phẩm một ngày và giá bán 1kg là 15 ngàn đồng (thấp hơn giá thị trường 3 ngàn đồng) thì nhà máy sẽ thu được 19,2 triệu đồng/ngày. Giả sử nhà máy hoạt động 250 ngày/năm thì tổng số tiền bán sản phẩm là 4,8 tỉ đồng, trừ tiền mua hóa chất và bảo trì máy móc thì nguồn lợi thu được là khoảng 1,7 tỉ đồng." 

"Chi phí đầu tư ban đầu cho một nhà máy gồm bể chứa, giàn nước nóng năng lượng mặt trời, bồn phản ứng và máy ly tâm là gần 1,8 tỉ đồng. Như vậy, chỉ cần sau hơn một năm vận hành thì nhà máy đã có thể thu hồi vốn" - Mai nói chắc nịch.

Với ý tưởng sáng tạo và khả năng ứng dụng cao, nghiên cứu của Mai vừa được trao giải nhất Cuộc thi sinh viên nghiên cứu khoa học TP Đà Nẵng 2017 do Sở Khoa học & Công nghệ và Thành đoàn Đà Nẵng tổ chức ngày 2-12.