Công nghệ độc đáo
Vài năm trở lại đây, TS. Võ Thanh Huy, SN 1982, giảng viên khoa Kỹ thuật hạ tầng đô thị (Trường đại học Xây dựng Miền Trung) được giới khoa học biết đến như một nhà khoa học trẻ đầy triển vọng trong lĩnh vực nghiên cứu công nghệ bảo vệ môi trường. Năm 2013, anh được tổ chức Xã hội môi trường nước của Nhật Bản (Japan Scociety of Water Environment, JSWE) tặng giải thưởng nghiên cứu xuất sắc tại hội thảo Công nghệ môi trường nước WET ở Tokyo. Năm 2014, anh là một trong 10 tài năng trẻ tiêu biểu nhất của cả nước được vinh danh tại lễ trao giải thưởng Khoa học Kỹ thuật Thanh niên Quả cầu vàng do Trung ương Đoàn phối hợp với Bộ Khoa học – Công nghệ tổ chức.
Đặc biệt hơn, vị tiến sĩ trẻ được biết đến rộng rãi nhờ công nghệ Khử trùng nước thải dùng vi bong bóng áp lực khí CO2 của mình. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là tận dụng khí CO2 – khí gây hiệu ứng nhà kính, để phát triển thành một chất có thể xử lí nước và nước thải nhiễm vi sinh vật gây bệnh.
Nhằm làm rõ hơn điểm đặc biệt của công nghệ này, PV báo TN&MT đã có cuộc trao đổi với TS. Võ Thanh Huy.
PV: Ông có thể cho biết, công nghệ “khử trùng nước thải dùng vi bong bóng áp lực khí CO2” có cơ chế hoạt động như thế nào?
TS. Võ Thanh Huy: Từ lâu CO2 là khí tiệt trùng phổ biến dùng để bảo vệ thực phẩm khỏi các vi sinh vật gây bệnh. Chính vì thế tôi muốn tận dụng công nghệ này để khử trùng trong nước thải. Khí CO2 là 1 khí có tính chiết xuất mạnh, làm pH môi trường bên trong vi sinh vật gây bệnh giảm xuống. Ở áp lực cao, khí này dễ dàng thẩm thấu vào màng tế bào vi khuẩn gây hại, làm phá vỡ cấu trúc thành tế bào, khí vào bên trong môi trường nội bào pH lập tức giảm xuống, vượt qua khả năng tự bảo vệ của cơ thể vi khuẩn nên gây ức chế tế bào vi sinh vật gây hại. Đây là cơ chế chính của phương pháp này (cơ chế hóa học).
Ngoài ra, trong nghiên cứu của tôi, dùng 1 công nghệ kết hợp khác là phương pháp tạo ra các vi bong bóng áp lực (micro bubbles), giúp gia tăng sự thẩm thấu CO2 qua thành tế bào, một khi đã xâm nhập vào bên trong, khi xả áp đột ngột, bong bóng CO2 sẽ gây ra một cơ chế nổ có thể đốt cháy tế bào vi sinh vật, tương đương gốc OH* của các chất oxy hóa mạnh, điều này làm tăng khả năng chết của vi khuẩn gây bệnh (cơ chế vật lý)
PV: So với những phương pháp khử trừng nước phổ biến được sử dụng hiện nay, công nghệ của ông có những ưu, nhược điểm gì?
TS. Võ Thanh Huy: Các phương pháp khử trùng mà chúng ta thấy như dùng chlorines, hiện nay trong nước thải có rất nhiều hợp chất hữu cơ phát sinh hoặc các chất hữu cơ tự nhiên NOM (natural organic matter) sau xử lý mà không thể kiểm soát được. Chúng dễ dàng kết hợp với clo dư tạo ra các hợp chất clo hữu cơ và các sản phẩm phụ của khử trùng mà dễ gây ung thư cho người sử dụng nguồn nước sau đó. Điều này gây nguy cơ tiềm ẩn bệnh ung thư cho người sử dụng lâu dài. Trong khi mọi người đều biết, cholorines là chất khử trùng phổ biến được sử dụng ở nước ta và thế giới hiện nay.
Một số phương pháp khử trùng thay thế như Ozon, UV, lọc màng RO … đều có những hiệu quả rõ rệt. Tuy nhiên chúng lại gặp vấn đề về chi phí, khâu vận hành đòi hỏi gắt gao và đòi hỏi phải tiền xử lý. Hơn nữa các phương pháp này đều không tạo ra dư lượng chất khử trùng như clo. Do đó sau khi xử lý khi vận chuyển trên đường ống khó xử lý tiếp các ổ dịch phát sinh sau đó.
Góp phần làm giảm hiệu ứng nhà kính?
PV: Vậy phương pháp “khử trùng nước thải dùng vi bong bóng áp lực khí CO2”có những ưu, nhược điểm gì, thưa ông?
TS. Võ Thanh Huy: Về ưu điểm, nếu chúng ta dùng công nghệ này sẽ có chất tiệt trùng sạch, không tạo ra sản phẩm phụ gây ung thư, duy trì hàm lượng chất khử trùng dư do pH giảm kéo dài. Khí CO2 rẻ, phổ biến và an toàn để sử dụng nên nếu sử dụng khép kín thì công nghệ này tận dụng làm giảm nguy cơ tăng khí hiệu ứng nhà kính ra môi trường. Về nhược điểm, phương pháp này vẫn đòi hỏi vận hành ở áp suất cao, hiệu quả xử lý và ứng dụng còn trong quá trình kiểm chứng bởi các nghiên cứu khác.
PV: Anh có thể cho biết, kết quả phân tích các mẫu nước sử dụng công nghệ của anh, các chỉ số an toàn có đảm bảo giống như những công nghệ đang được sử dụng hiện nay?
TS. Võ Thanh Huy: Kết quả các phân tích nguồn nước sau ứng dụng công nghệ này cho thấy hiệu quả giảm các vi sinh vật gây bệnh rõ rệt, giảm từ 3-5 log (E. coli, bacteriophages), một vài mẫu tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh, pH tồn dư của CO2 còn lại không kéo dài lâu đủ để bảo vệ nguồn nước sau đó. Chúng tôi thấy rằng, hiệu quả tiêu diệt và gây ức chế các vi sinh vật gây bệnh là rõ rệt
PV: Xét về hiệu quả kinh tế – môi trường, công nghệ của ông sẽ mang lại những lợi ích nào cho người sử dụng?
TS. Võ Thanh Huy: Như đã nói trên, phương pháp này dùng chất khử trùng CO2 là sạch, an toàn, dễ tổng hợp CO2 trong công nghiệp. Vận hành kết hợp với áp lực cao cũng không quá phức tạp. Hơn nữa, khí CO2 là khí nhà kính, việc tận dụng để xử lý nước thải mang ý nghĩa to lớn, góp phần giảm thiểu vấn đề toàn cầu hiện nay.
PV: Hiện nay, ông đã có kế hoạch gì để quảng bá và áp dụng công nghệ trong việc khử trùng nước, nước thải?
TS. Võ Thanh Huy: Về nghiên cứu, cơ bản phương pháp này của tôi cũng đã có nhiều nhóm tác giả nghiên cứu và hiệu quả tương tự. Việc của chúng ta hiện nay là áp dụng để xử lý một số đối tượng nguồn nước cụ thể (nước thải nuôi trồng thủy sản, nước thải dằn tàu, các ổ dịch cục bộ, nước tưới công nghiệp…). Với những công trình đã công bố và 1 chương sách đã xuất bản, việc quảng bá công nghệ này của tôi tương đối đạt yêu cầu.
PV: Theo ông, công nghệ này đã thực sự hoàn thiện và có thể áp dụng rộng rãi vào thực tế hay chưa? Dự định của ông trong thời gian tới là gì?
TS. Võ Thanh Huy: Sự thực là chưa có giải pháp nào là hoàn thiện cả và mỗi giải pháp đều có ưu, nhược riêng. Vấn đề ưn điểm của phương pháp này sẽ khắc phục những nhược điểm của phương pháp khác. Đó là cái hay của khoa học. Về cơ bản, phương pháp này vẫn phải nghiên cứu tiếp để hiểu tổng quát hơn nữa và triển khai trên các mô hình pilot, đối với các nguồn nước cụ thể
Hiện nay, Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đã triển khai tài trợ cho các dự án khoa học, chúng tôi sẽ phải hoàn thiện dự án và xin kinh phí tài trợ để có thể hoàn thiện mục đích nghiên cứu. Xa hơn nữa, là tìm lại các đối tác quốc tế để có thể nghiên cứu theo dạng nhóm, hợp tác quốc tế …
Xin cảm ơn ông!
Nguồn: Phạm Văn – Báo TN&MT
