Áp dụng sáng chế số 14431 để sản xuất vật liệu và thiết bị xử lý nước uống an toàn sinh học
Tại Việt Nam, theo thống kê của Bộ Y tế hiện tại còn khoảng 17 triệu người chưa được sử dụng nước sạch. Trong vài năm gần đây nước ta liên tục xuất hiện nhiều bệnh dịch nguy hiểm đe doạ tính mạng của nhiều người như dịch tả, dịch chân tay miệng, dịch tiêu chảy, dịch cúm… Một trong những nguyên nhân của các dịch bệnh này cũng chính là sự nhiễm khuẩn các nguồn nước sinh hoạt. Theo Bộ Y tế, cứ 10 bệnh thì 8 có liên quan đến nguồn nước, nhất là các bệnh truyền nhiễm. Số người mắc các bệnh liên quan đến nguồn nước chiếm tới 50% tổng số bệnh nhân nội trú ở nước ta trong đó trẻ em nhập viện vì tiêu chảy chiếm tỉ lệ cao.
Hiện có nhiều công nghệ khử trùng nước, nhưng việc kết hợp nano bạc và màng lọc ceramic xốp sẽ tạo ra một vật liệu khử trùng nước hiệu quả vì bản thân màng ceramic xốp đã là một vật liệu rất thích hợp để lọc nước chậm. Mỗi vi thể tích nước khi qua lọc đều phải đi qua các mao quản của màng, do vậy khi các mao quản này được gắn nano bạc thì gần như tất cả các phần tử nước đều được tiếp xúc với nano bạc. Điều này cho phép nước được khử trùng một cách hiệu quả mặc dù lượng nano bạc sử dụng có thể không nhiều. Đã có nhiều nghiên cứu chế tạo vật liệu và màng lọc ceramic xốp gắn nano bạc với phương pháp chế tạo chủ yếu là tạo vật liệu và màng ceramic xốp trước, sau đó tẩm, phủ nano bạc lên vật liệu. Phương pháp này có ưu điểm là dễ chế tạo, hiệu quả làm sạch nước cao. Tuy nhiên, nhược điểm là nano bạc dễ bị rửa trôi theo nước qua lọc, vừa ảnh hưởng đến người dùng và làm giảm tuổi thọ của vật liệu lọc.
Từ thực tế trên, TS. Trần Thị Ngọc Dung đã phối hợp với các cộng sự tại Viện Công nghệ môi trường thực hiện đề tài: “Áp dụng sáng chế số 14431 để sản xuất vật liệu và thiết bị xử lý nước uống an toàn sinh học” từ năm 2018 đến năm 2021.
Mục tiêu của đề tài là nhằm: sản xuất thành công vật liệu khử trùng nước NANOSILMIC; sản xuất thành công dụng cụ khử trùng nước uống công suất 10 lít/ngày chi phí thấp cho dân vùng lũ (LL10); sản xuất thành công thiết bị lọc và khử trùng nước công suất 100 lít/ngày chi phí thấp cho các hộ gia đình (GD100); sản xuất thành công cột khử trùng nước công suất 2000 lít/ngày quy mô trường học, bệnh viện (CN2000); và đưa ra căn cứ khoa học về hiệu quả khử trùng nước theo quy định của vật liệu, dụng cụ và thiết bị chế tạo được.
Các kết quả chính đã đạt được như sau:
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công vật liệu khử trùng nước NANOSILMIC dạng màng với tỉ lệ sét: trấu = 75:25. Hàm lượng nano bạc trong màng đạt 0,03%, độ xốp của màng đạt trên 50%, màng đạt hiệu quả diệt khuẩn cho chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT về sinh học.
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công vật liệu khử trùng nước NANOSILMIC dạng cột với tỉ lệ cao lanh: than hoạt tính = 70:30. Hàm lượng nano bạc trong cột đạt 0,03%, độ xốp đạt trên 50%, diện tích bề mặt riêng trên 4m2/g, kích thước lỗ xốp trung bình ~ 0,5 µm, màng đạt hiệu quả loại bỏ vi khuẩn cho chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT về phương diện sinh học. Cột lọc có thiết kế tương thích với phần lớn các thiết bị lọc nước trên thị trường.
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công vật liệu khử trùng nước NANOSILMIC dạng hạt với tỉ lệ sét: than hoạt tính = 67:33. Hàm lượng nano bạc 0,3%, hạt lọc đạt hiệu quả loại bỏ vi khuẩn cho chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT về phương diện sinh học. Kích thước của hạt đa dạng, phù hợp với nhiều thiết kế thiết bị khác nhau.
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công 10 bộ dụng cụ khử trùng nước LL10, năng suất lọc đạt 10lít/ngày, chất lượng nươc đầu ra đạt QCVN 01:2009/BYT về phương diện vi sinh. Màng lọc NANOSILMIC có thiết kế gọn, nhỏ, nhẹ hơn các sản phẩm đang có trên thị trường giúp bộ dụng cụ lọc nước dễ dàng vận chuyển, phù hợp sử dụng cho các hộ gia đình trong hoàn cảnh lũ lụt.
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công thiết bị lọc nước GD100, công suất 100 lít/ngày, chất lượng nước đầu ra đạt QCVN 01:2009/BYT. Thiết bị gồm 4 tầng lọc có thiết kế tương thích với các vật tư thay thế có sẵn trên thị trường.
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công thiết bị lọc nước CN2000, công suất 2000 lít/ngày, chất lượng nước đầu ra đạt QCVN 01:2009/BYT. Thiết bị gồm 6 tầng lọc, vận hành ổn định và tốc độ lọc cao.
+ Xây dựng quy trình và sản xuất thành công thiết bị lọc nước CN2000, công suất 2000 lít/ngày, chất lượng nước đầu ra đạt QCVN 01:2009/BYT. Thiết bị gồm 6 tầng lọc, vận hành ổn định và tốc độ lọc cao.
Việc chế tạo thành công vật liệu NANOSILMIC từ những nguyên liệu trong nước để tạo ra vật liệu lọc nước chi phí thấp, giá thành tương đối rẻ, tạo cơ hội để người dân được tiếp cận rộng rãi.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19914/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
