Giải bài toán môi trường
Lâu nay, bèo tây lục, rác, cỏ kết thành bè, kéo mảng trên sông đã làm ảnh hưởng không nhỏ tới tàu, thuyền... Việc vớt rác thải từ mặt sông, kênh rạch vẫn được làm thủ công, bằng sức người là chính. Các máy vớt bèo hiện có dù sản xuất trong nước hay nhập khẩu đều khá cồng kềnh, nên chỉ hoạt động được vùng ao hồ rộng. Ở các vùng kênh rạch nhỏ thì máy móc không vào được, nên chủ yếu thực hiện bằng tay, năng suất và chất lượng thấp, nên chỉ thực hiện được ở khu vực cần thiết, chưa kể chi phí cực kỳ đắt đỏ.
Hình ảnh thiết bị vớt rác thải và bèo tây trên mặt nước bằng sự kết hợp giữa bánh lồng và vít tải. Nguồn: Trần Tuấn
Theo ông Trần Tuấn – Nguyên Giám đốc Trung tâm Ứng dụng tiến bộ KH&CN, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế, trong những năm qua các huyện thị trên cả nước đã tiêu tốn hàng trăm triệu đồng cho việc vớt bèo, thu gom rác thải, khơi thông dòng chảy trước mùa mưa lũ. Năm nào tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng và các địa phương khác cũng phải lên kế hoạch vớt bèo tây. Ở Thừa Thiên Huế, năm 2008, tỉnh đã chi ngân sách khoảng 1,2 tỷ đồng cho huyện Phú Vang, Hương Thủy và thành phố Huế để vớt bèo, rác trên các sông, rạch nhằm khơi thông dòng chảy trước mùa mưa lũ, hạn chế việc sập cầu cống do bèo, rác vướng chân cầu. Năm 2016, để phục vụ cho Festival Huế 2016, UBND tỉnh đã chi hơn 9 tỷ đồng từ ngân sách để huy động toàn xã hội giải quyết vấn nạn bèo tây phát triển mạnh ở các sông, hồ… Giá để thu vớt thời điểm đó khoảng 3000 đồng/m2, nhưng hiện nay, giá đã lên tới khoảng 7.000 đồng/m2.
Không chỉ có bèo tây mà trên sông còn có rất nhiều rác rưởi, chất thải rắn trôi theo dòng, gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến giao thông đường thuỷ cũng như cảnh quan du lịch. Những chiếc máy thực hiện việc thu vớt và xử lý bèo tây, rác thải hiện đã có trên thế giới nhưng chưa nhiều. Như đã nói ở trên, những chiếc máy đã có đều có kích thước lớn, thiết kế cồng kềnh và giá thành đắt đỏ (khoảng 1,4 tỷ đồng) và bể chứa có hạn, sau khi đầy lại phải di chuyển vào bờ để xả, gây mất nhiều thời gian.
“Chúng tôi đặt ra bài toán về việc cần phải thiết kế một chiếc máy giải quyết những nhược điểm trên, nghĩa là phải nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển vào các kênh rạch nhỏ, có thể hút bao nhiêu bèo, rác cũng được mà không bị giới hạn về số lượng” – ông Trần Tuấn cho biết.
Để đạt được mục đích này, chiếc máy vớt rác và bèo tây được thiết kế với công nghệ có thể cuốn, hút, vận chuyển rác, bèo tây từ giữa dòng chảy lên bờ bằng bánh lồng kết hợp vít tải. Đây là một hệ thống máy móc do ông Trần Tuấn dành nhiều năm nghiên cứu chế tạo để các bộ phận kết hợp nhịp nhàng, liên hoàn.
Phân bón vi sinh hữu cơ được ủ từ men vi sinh và bèo tây. Nguồn: Trần Tuấn
Theo đó, máy được thiết kế gồm 4 bộ phận là thân máy, trục vít tải, bộ phận truyền động và bộ phận vớt rác, bèo trên mặt nước. Thân máy được làm bằng thép tấm dày 2-3mm, dài 4-6m, đường kính từ 30-40cm, đầu tiếp xúc với mặt nước được chế tạo thành phễu chứa để gom bèo mà bánh lồng vớt vào phễu. Đầu ngược lại là cửa thoát ra của rác, bèo tây. Phần giữa thân máy kết cấu dạng lỗ hổng hoặc khe hở để thoát nước trong quá trình máy vận chuyển rác, bèo tây về cửa ra.
Để đưa bèo, rác về phía bánh lồng, xung quanh trục máy được gắn các lưỡi vớt bèo theo dạng xoắn ốc, đường kính của các lưỡi vớt bèo này có đường kính khoảng 20-30cm, cách nhau 20cm, có chiều thuận với chiều quay của bánh đà máy nổ động cơ diezel D15.
Trong quá trình di chuyển, rác và bèo tây bị các lưỡi xoắn của trục vít tải cắt nhỏ đồng thời, nước cũng thoát ra tại các khe hở được thiết kế ở giữa thân. Đến lúc đó, tại cửa thoát nguyên liệu chỉ còn rác thải và bèo tây.
Ông Trần Tuấn cho biết, điểm khác biệt của chiếc máy do ông sáng chế là máy được đặt trên bờ, phần phễu ra thu gom bèo cũng nằm trên bờ, không cần đặt máy trên thuyền hay xà lan mới có thể vớt bèo quanh sông, nên không phụ thuộc vào kích thước của bồn chứa.
“Máy vận hành theo nguyên lý lồng quay và vít tải, là khác biệt lớn nhất. Theo đó, máy tự động vớt, cuốn hút và vận chuyển rác, bèo tây trong cùng một quá trình vận hành, đến đầu ra sản phẩm là bèo, rác đều đã bị cắt nhỏ, dễ thu gom. Trong khi đó, máy dễ gia công, rất cơ động và chi phí sản xuất máy rất thấp, bằng 1/20 – 1/30 giá trị của máy cùng công suất được sản xuất trong nước” – ông Tuấn nói thêm.
Hoàn thiện hệ thống máy liên hoàn
Theo tác giả của sáng chế, dự kiến máy sẽ được bán trên thị trường vào năm 2022. Nguyên nhân là bởi ông đang tiếp tục hoàn thiện bộ phận thuyền máy làm nhiệm vụ xé bèo, giảm gánh nặng cho hệ thống bánh lồng và tay vớt trong quá trình hoạt động. “Thông thường bèo lâu năm thường gắn kết với nhau rất chặt. Vì thế, cần phải có thuyền máy đi trước làm nhiệm vụ xéo bèo thành những mảnh nhỏ” – ông Trần Tuấn nói. Theo tiết lộ của ông, bộ phận này đã hoàn thiện được 80% và được thiết kế với chiếc thuyền nhỏ có gắn động cơ như thuyền đánh cá, có số tiến, số lùi và hoạt động như một chiếc máy nổ. Theo mô tả của ông Trần Tuấn, phần đầu giống như chiếc máy cày có thể nhấc lên, hạ xuống có thể xúc ủi. Người lái có thể nâng mảng bèo lên rồi lùi thuyền để dứt bèo hoặc cài số tiến để nâng và xúc bèo vào bờ.
Khi hoàn thiện bộ phận này, hệ thống vớt cắt bèo liên hoàn của ông Tuấn coi như đã hoàn thiện 100%.
“Bèo sau khi được đưa lên bờ đã được ép nước, cắt nhỏ và có thể mang đi ủ thành phân. Những năm tháng còn công tác tại Sở KH&CN Thừa Thiên Huế, chúng tôi đã có hợp tác với Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam để thử nghiệm chế phẩm vi sinh để ủ bèo tây thành phân bón hữu cơ cho cây trồng. Khi làm dự án này, tôi đã nghĩ tới đầu ra xử lý cho bèo, giúp cây bèo từ rác thải trở thành sản phẩm hữu ích, như vậy chúng tôi cũng không mất công xử lý bèo sau khi vớt” – ông Trần Tuấn Tiết lộ thêm. Theo tính toán, công suất hoạt động của máy là 50m3/giờ. Hiện với giá vớt bèo trên sông khoảng 7000 đồng/m2, ông cho rằng khách hàng tiềm năng của mình sẽ là các huyện, tỉnh hoặc công ty vệ sinh môi trường. Dự kiến, ông Tuấn sẽ bán chiếc máy với giá từ 150 – 200 triệu đồng. Hiện, ông đã nhận được 2 đặt hàng sản xuất máy. Nhà sáng chế này tin rằng, chiếc máy sẽ góp phần giải quyết về thu vớt bèo tây – thứ đã gây ra ảnh hưởng không nhỏ đến cảnh quan môi trường, đô thị.
Phương pháp vớt rác thải và bèo tây trên mặt nước bằng sự kết hợp giữa bánh lồng và vít tải được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002734 được công bố vào ngày 25/11/2021.