SKKN: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt – ô nhiễm nước

Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước PHỊNG GD&ĐT KRƠNG ANA Trường THCS Lê Văn Tám SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài GIẾNG NỔI, DÙNG CHO VÙNG NGẬP LỤT- Ô NHIỄM NƯỚC Gv thực hiện: Nguyễn Thành Vinh Krông Ana, tháng 04 năm 2019 Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước MỤC LỤC MỤC LỤC Phần thứ nhất: MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ .3 Vai trò nước người Tác hại nguồn nước bị nhiễm bẩn 3 Đặc điểm địa lý xã Bình Hịa- Krơng Ana ([2]) 4 Vấn đề đặt .7 I MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .8 Ý tưởng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 10 Phần thứ 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 11 I CƠ SỞ LÍ LUẬN .11 Vật liệu lọc .11 II THỰC TRẠNG .13 Mục tiêu nhiệm vụ .13 Thiết kế 13 III CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .18 Chuẩn bị .18 Quá trình thi cơng 19 Kết thực hành, thử nghiệm 20 IV TÍNH MỚI CỦA GIẢI PHÁP 22 V HIỆU QUẢ SỬ DỤNG 23 Phần thứ 3: KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 PHỤ LỤC .26 Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Phần thứ nhất: MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ Vai trò nước người Nước đóng vai trò quan trọng sức khỏe sống người Nước giúp cho người trì sống hàng ngày người sử dụng nước để phục vụ cho nhu cầu ăn uống, sử dụng cho hoạt động sinh hoạt tắm rửa, giặt giũ, rửa rau, vo gạo Để thỏa mãn nhu cầu vệ sinh cá nhân sinh hoạt, người cần tới khoảng 120 lít nước/ngày Sử dụng nguồn nước nhiễm để sinh hoạt, kéo theo số bệnh cấp mãn tính như: Bệnh viêm màng kết, bệnh ung thư, bệnh truyền nhiễm, bệnh đường ruột, bệnh da số bệnh hiểm nghèo độc tố nước…cho người sử dụng Tác hại nguồn nước bị nhiễm bẩn - Theo tổ chức Y tế giới, đến 80% bệnh tật quốc gia phát triển có liên quan đến nguồn nước mơi trường Tại Việt Nam, năm có đến 9.000 trường hợp tử vong, 200.000 người mắc bệnh ung thư mà nguyên nhân bắt nguồn từ nhiễm nguồn nước [9] Hình Các bệnh liên quan đến nguồn nước bị nhiễm bẩn Đặc điểm địa lý xã Bình Hịa- Krơng Ana ([2]) + Địa hình: - Phía Bắc: Giáp thị trấn Bn Trấp - Phía đơng: Giáp Quảng Điền Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước - Phía Tây, Phía Nam: Tiếp giáp với cánh đồng lớn, nằm lưu vực sông Krông Ana- sông Krông Nơ Hình Địa bàn xã Bình Hịa, huyện Krơng Ana + Khí hậu - Mùa mưa, từ đầu tháng đến cuối tháng 10 Lượng mưa bình quân xã Bình Hịa, Quảng Điền, Dur Kmăl có lượng mưa từ 1.900 mm - 2.100 mm, cao so với xã khác địa bàn, tập trung 94% lượng mưa hàng năm - Độ ẩm từ 81-83% + Thủy văn Sông Krông Ana chảy dọc theo hướng Đông Nam- Tây Bắc, dịng chảy bình qn 125 m3 /giây + Sinh hoạt người dân mùa lũ Các hộ dân thuộc xã Bình Hịa nằm lưu vực sơng Krông Ana- sông Krông Nô bị nước dâng cao, gây ngập lụt, có đợt lũ kéo dài tháng Hầu hết đường sá, nhà cửa, hoa màu… chìm nước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Hình Người dân ven sơng Krơng Ana vào mùa lũ Hình Sinh hoạt hộ dân với nguồn nước bị ngập lụt- ô nhiễm nước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- nhiễm nước Hình Nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt Nhận xét chất lượng nước: Trong năm, tháng mùa mưa Tây nguyên nói chung, địa phương em nói riêng Những hộ dân ven sông Krông Ana; sông Krông Nô vào mùa mưa lũ, nước sông dâng cao, giếng nước bị ngập, nguồn nước sinh hoạt bị nhiễm phù sa; chất thải động- thực vật…,do vậy, phải sử dụng nước sinh hoạt bị ô nhiễm thời gian dài Điều ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người dân phát triển xã hội! Kết xét nghiệm mức độ ô nhiễm sông Krông Ana [Phụ lục 1], cho thấy: Màu sắc, độ đục, số Pecmanganat, hàm lượng sắt, Escherichia coli… cao so với QCVN 02:2009/ BYT Vấn đề đặt Người dân vùng trũng, lưu vực sông Krông Ana; sông Krông Nô vào mùa mưa, có đợt ngập- lụt kéo dài tháng trời Người dân phải tiếp cận với nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm Sống nước, mà thiếu nước! Có cách để hạn chế nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm hay không? Muốn vậy, cần có thiết bị lọc nước phù hợp, thỏa mãn yêu cầu sau:  Chiết xuất nước từ nguồn nước nhiễm sẵn có  Nổi mặt nước, di chuyển dễ dàng  Không sử dụng lượng điện (mùa lũ thường điện) Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước  Tiện lợi, dễ sử dụng, dễ thay thế, phù hợp với điều kiện hồn cảnh vùng lũ I MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Ý tưởng nghiên cứu Để hình thành nên ý tưởng, thân đúc kết kinh nghiệm từ thực tế mùa mưa lũ số giải pháp mà quyền địa phương, doanh nghiệp thực như: + Ủng hộ nước cho vùng lũ - Nguồn nước ủng hộ: Số lượng hạn chế, chia sẻ không đều, vùng cần nước khó tiếp cận - Vận chuyển: Nhân lực tham gia, phương tiện vận chuyển, kinh phí hỗ trợ số hệ lụy khác kèm Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước  Nguồn nước ủng hộ mang tính chất động viên, tương trợ, “Lá lành đùm rách” đáp ứng vấn đề tinh thần chủ yếu + Thay phương pháp xử lí tình chỗ - Sử dụng phèn chua làm lắng động chất cặn bã, lấy nước để dùng - Cloramin B giúp diệt khuẩn, tẩy trùng làm nguồn nước  Các phương pháp tốn kém, đơi khơng có sẵn chất nói khơng chủ động nguồn nước sau xử lí + Thay máy lọc nước, thơng thường Có nhiều loại máy lọc nước thị trường, với nhiều tính đại: Lọc nước tinh khiết, vơ trùng uống trực tiếp, loại bỏ độc tố có nước, có nhiều tính thơng minh Tuy nhiên loại máy lọc này, hoạt động cần có nguồn điện, nguồn cấp nước phải có áp lực nước, từ cao máy bơm cao áp, vị trí đặt cố định chắn, lượng nước xử lý khơng nhiều thể tích q bé, không phù hợp với vùng lũ lụt, ô nhiễm Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước  Các loại máy thị trường không phù hợp với vùng: Mùa nước nổi, vùng lũ lụt, vùng triều cường, vùng chiêm trũng… Từ lý trên, nhóm đưa ý tưởng thiết kế chế tạo thiết bị lọc mặt nước với nguyên tắc hoạt động, giống thiết bị lọc nước thông thường có mặt thị trường Tích hợp tính mới, mặt nước, lọc nước nguồn nước bị ô nhiễm, ý tưởng “Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước” hình thành, thiết bị giải phần vấn đề nước sinh hoạt cho hộ dân bị ngập lụt địa bàn xã Bình Hịa, huyện Krơng Ana, tỉnh Đắk Lắk mùa mưa lũ Phương pháp nghiên cứu - Phân tích thực tế: Theo dõi hộ dân vùng ven sông Krông Ana, xã Bình Hịa, sử dụng nước sinh hoạt vào mùa mưa lũ Phân tích mức độ nhiễm nguồn nước sông Krông Ana mùa lũ Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- nhiễm nước - Phân tích ngun lý: Từ chất gây nhiễm có nguồn nước, tìm vật liệu lọc phù hợp Kết hợp với phương pháp đọc, nghiên cứu tài liệu mạng Internet - Thực hành, kiểm nghiệm: Các công đoạn thiết kế- chế tạo- vận hành, kiểm tra đánh giá kết Phần thứ 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÍ LUẬN Vật liệu lọc Tên vật liệu Cát thạch anh ([1]) Thành phần Si, cịn chứa số ngun tố hóa học như: NaCl, CO2, H2O, CaCO3,… Hình ảnh Than hoạt tính ([10]) Than hoạt tính từ dùng chung để loại Than hoạt hóa (Than đốt mơi trường khơng có Oxy nhiệt độ 800 – 900 độ C) Vật liệu lọc đa ODM-2F ([3]) Thành phần diatomit, zeolit, bentonit) hoạt hóa nhiệt độ cao, đưa vào ứng dụng từ năm 1998 Liên Bang Nga… Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Công dụng Cát thạch anh sử dụng để lọc nước, hệ thống bể lọc nước cát thạch anh giữ lại chất lơ lửng, khơng kết tủa nước tốt Giá cát thạch anh có giá rẻ - Lọc nước: Giếng khoan, giếng khơi, nước sông, dùng cho sinh hoạt - Công dụng: khử màu, mùi, khử độc, thuốc bảo vệ thực vật, tạp chất hữu cơ, xử lý Fe, mangan, Asen - Có khả khử arsen, khử Flo nước - Giảm hàm lượng số hợp chất hữu có nước - Khử kim loại nặng đồng, kẽm, crom, niken - Khử chất phóng xạ Trang 10 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 14 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước - Các lớp chứa vật liệu thân lọc - Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 15 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước - Mơ hình sản phẩm: Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 16 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước III CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chuẩn bị - Vật liệu lọc: Than hoạt tính, hạt lọc đa năng, có sẵn thị trường, cát mịn, cát lớn, sỏi, tìm kiếm ngồi tự nhiên Các loại vật liệu lọc rửa - Vật liệu chế tạo Vật liệu làm phao, vỏ ngồi, bình chứa làm từ xơ nhựa, có sẵn thị trường Xốp tận dụng, từ thùng xốp không sử dụng Dụng cụ gia cơng: Dụng cụ mua, mượn - Bể thử nghiệm, cho dự án Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 17 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- nhiễm nước Q trình thi công Kết thực hành, thử nghiệm 3.1 Mức độ thiết bị mặt nước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 18 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước + Thử nghiệm lần 1: Phao (0,5 kg xốp) Thân lọc Kết quả, bể thử (19,2 kg vật liệu lọc) (Thiết bị chìm nước) Kết luận: Kích thước phao nhỏ (khối lượng 0,5kg), chưa đảm bảo nâng thiết bị mặt nước Nước vào đầy bể chứa với vật liệu lọc, nhấn chìm tồn thiết bị + Thử nghiệm lần 2: - Phao - Thân lọc - Kết quả, bể thử (Mức nước bên ngoài, thấp mức cho nước) Kết luận: Chiều cao phao lớn (18cm, K.lượng 0,7kg xốp), vật liệu lọc chưa đủ nặng thắng áp lực nước, làm mức nước bên thấp mức cho nước Thiết bị không hoạt động + Thử nghiệm lần 3: Phao Thân lọc Kết quả, bể thử (0,7 kg xốp) Tác giả: Nguyễn Thành Vinh (19,2 kg vật liệu lọc) Trang 19 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước (0,75 kg xốp) (Hoạt động tốt) (22,5 kg Vật liệu lọc) Kết luận: Tăng đường kính, tăng khối lượng xốp, giảm chiều cao phao (đường kính vịng ngồi 52cm, cao 11cm, khối lượng 0,75kg xốp) Thiết bị hoạt động tốt 3.2 Mức độ lọc nước thiết bị + Thử nghiệm lần 1: Bảng kích thước thiết bị Cát lớn Cát mịn Than hoạt Hạt lọc đa Lớp sỏi lớn Tổng (dày/KL (dày/KL tính năng(dày/K (dày/KL) (dày/KL) ) ) (dày/KL) L) 5cm 15cm 5cm 10cm 5cm 40cm (3,5kg) (7kg) (1,5kg) (4kg) (3,2kg) (19,2kg) Kết luận: Nước sông Krông Ana chứa nhiều phù sa, độ dày lớp chưa thể lọc triệt để tạp chất có nước Sử dụng cát mịn phù sa lọc khơng sạch, nước cịn đục + Thử nghiệm lần 2: Bảng vật liệu sử dụng Cát lớn Cát mịn Than hoạt Hạt lọc đa Lớp sỏi lớn Tổng (dày/KL (dày/KL tính năng(dày/K (dày/KL) (dày/KL) ) ) (dày/KL) L) 4cm 20cm 4cm 8cm 4cm 40cm (2,8kg) (9,2kg) (1,0kg) (3,5kg) (2,7kg) (19,2kg) Kết luận: Nước nhiều, so với thí nghiệm lần Kết xét nghiệm, mức độ ô nhiễm sau lần thứ nghiệm thứ hai [Phụ lục 2], cho thấy: Màu sắc, độ đục, số Pecmanganat, hàm lượng sắt; Escherichia coli…giảm rõ rệt + Kết thí nghiệm lần 3: Bảng vật liệu sử dụng Vật liệu/ Lớp vật liệu lọc kích thước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Lớp vật liệu lọc Trang 20 Lớp vật liệu lọc Tổng Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Cát lớn Cát mịn Hạt lọc đa Dày Than hoạt tính 1,85cm Lớp sỏi lớn Tổng 1,85c 1,85cm 1,85cm 1,85cm 1,85cm m Cao 5cm 30cm 35cm 30cm 5cm 105cm K Lượng 2,8kg 11kg 4,0kg 2,5kg 2,2kg 22,5kg Kết luận: Chất lượng nước nước giếng thông thường Sau thực thí nghiệm khác để lựa chọn thông số cấu tạo phân bố thành phần cấp lọc, nhóm tiến hành thực nghiệm thực tế sông Krông Ana, thiết bị lọc tốt, cho 1,5 -2 lít nước/1giờ Kết xét nghiệm, mức độ ô nhiễm sau lần thứ nghiệm thứ ba [Phụ lục 3], cho thấy: Các số Màu sắc, độ đục, số Pecmanganat, hàm lượng sắt, Escherichia coli…nằm giới hạn tối đa cho phép, theo QCVN 02:2009 Bộ Y tế IV TÍNH MỚI CỦA GIẢI PHÁP - Sắp xếp hợp lí, bố trí lớp vật liệu lọc, tăng độ dày lớp lọc, sử dụng số lớp lọc thông minh (Hạt lọc đa năng, than hoạt tính gáo dừa ) Chất lượng nước sau lọc đạt chất lượng cao - Bộ phận Phao, làm thiết bị nên phù hợp với vùng lũ lụt Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 21 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước - Thiết bị không sử dụng điện để bơm nước, sử dụng chênh lệch áp suất thiết bị ngồi mơi trường - Thiết bị không cần cấp nước, lấy nước để sử dụng V HIỆU QUẢ SỬ DỤNG - Căn kết xét nghiệm lần ba cho thấy, nước ô nhiễm sau qua tầng lọc thiết bị, bị loại bỏ số chất gây ô nhiễm, đảm bảo nguồn nước sinh hoạt người dân, theo quy định Bộ Y tế ([6]) - Trọng lượng phần chứa vật liệu, lớp lọc chìm nước gây chênh lệch áp lực nước lớn hơn, nên nước chảy vào mực nước cân với - Bộ phần phao làm xốp nhẹ, bảo đảm “Giếng nổi…” mức cho phép - “Giếng nổi…” sử dụng tốt, cho hộ dân vùng ngập lụt, thuộc xã Bình Hịa, huyện Krơng Ana, tỉnh Đắk Lắk vào mùa mưa lũ - “Giếng nổi…” lọc lượng nước từ 1,5- lít/ 1giờ Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 22 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Phần thứ 3: KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ Nước ta, nắng lắm, nhiều mưa, sơng ngịi chằng chịt Nhiều vùng bị ngập lụt, nguồn nước sinh hoạt ô nhiễm, với thiết bị“Giếng - dùng cho vùng ngập lụt- nhiễm nước” ứng dụng rộng rãi nhiều vùng nước với điều kiện: - Thay đổi vật liệu lọc, tùy thuộc vào mức độ chất gây ô nhiễm - Tùy theo nhu cầu sử dụng nước, thay đổi kích thước thiết bị - Các lớp lọc lắp ghép lồng nhau, nên dễ thay hay vệ sinh vật liệu lọc - Vật liệu chế tạo sản phẩm, vật liệu lọc có sẵn thị trường, giá vừa phải Một số vật liệu tận dụng từ thiên nhiên - Giá thành 26000đ thiết bị nói trên, với số tính vượt trội so với thiết bị lọc tiền triệu thị trường Thiết bị “Giếng nổi…” lựa chọn hợp lí cho số hộ dân - Thiết bị dễ chế tạo, dễ lắp ráp, dễ vận hành, gần gũi với môi trường  Các hộ dân ven sông Krơng Ana, thuộc xã Bình Hịa nói riêng, hộ dân vùng lũ nói chung tự chế tạo cho thiết bị lọc nước thiết bị “Giếng - dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước” để có nước sinh hoạt vào mùa mưa lũ - Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 23 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cát, sỏi lọc nước Được truy lục từ Xuyên Việt: http://vatlieuloc.net/sanpham/cat-soi-loc-nuoc.html [2] Điều kiện tự nhiên tài nguyên thiên nhiên Opgehaald van http://krongana.daklak.gov.vn/gioi-thieu/ieu-kien-tu-nhien-va-tai-nguyen-thiennhien-1288.html [3] Hạt ODM- 2F Được truy lục từ TABICO: https://locphen.vn/hat-odm-2f.html [4] Hạt xốp Được truy lục từ TÂN PHÚ QUÝ: http://muthotga.vn/hat-xop-4 [5] Hệ thống xử lí nước nhiễm phèn đơn giản Được truy lục từ TABICO Xử lí nước Tân Bình: https://locphen.vn/huong-dan-lam-he-thong-xu-ly-nuoc-phen-dongian.html [6] Nước sinh hoạt gia đình Được truy lục từ http://nuocsinhhoat.com/tieu-chuannuoc-sinh-hoat-cua-bo-y-te-moi-nhat-2.html [7] Sỏi đỡ lọc nước Được truy lục từ XUYÊN VIỆT: http://vatlieuloc.net/sanpham/soi-loc-nuoc.html [8] Sỏi lọc nước Được truy lục từ TẬP ĐOÀN SƠN HÀ: https://datrangtri.net.vn/soi-ung-dung-trong-loc-nuoc Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 24 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước PHỤ LỤC Phụ lục Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 25 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Phụ lục Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 26 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 27 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Phụ lục Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 28 ... Thành Vinh Trang 13 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 14 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước - Các lớp chứa vật liệu... Vinh Trang 15 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước - Mơ hình sản phẩm: Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 16 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước III CÁC GIẢI... Vinh Trang 24 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước PHỤ LỤC Phụ lục Tác giả: Nguyễn Thành Vinh Trang 25 Đề tài: Giếng nổi, dùng cho vùng ngập lụt- ô nhiễm nước Phụ lục Tác giả: