a. Về tiêu chí cấp nước
Song song với nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chí LST thích ứng với biến đổi khí hậu, Đề tài khoa học cấp Nhà nước “Nghiên cứu thiết kế mô hình làng sinh thái thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng cho khu vực ĐBSCL (Mã số BĐKH.13)” còn cho lắp đặt thử nghiệm mô hình Hệ thống lọc nước bằng năng lượng mặt trời của Carocell tại 10 hộ gia đình ấp Hiệp Dư, xã Nguyễn Huân, huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau.
Người dân ấp Hiệp Dư sống ở hai bên bờ sông do đó việc lấy nước cấp cho quá trình xử lý rất thuận tiện. Dùng bơm để bơm nước lên bể chứa sau đó dùng van điều chỉnh cho nước tự chảy vào hệ thống. Sơ đồ hệ thống được thể hiện ở hình dưới đây:
Hình 3.8. Sơ đồ công nghệ lắp đặt tại Cà Ma
Chú thích: 1 nước sông; 2: máy bơm; 3: bồn chứa; 4: van khóa; 5: tấm năng lượng; 6: thùng chứa nước sạch; 7: nước thải ra (nước muối).
Nguyên lý hoạt động: Nước sông được bơm lên bồn chứa, từ bồn chứa nước sẽ tự chảy do chênh độ cao, nước đi qua bộ phận khóa (4) kết hợp đầu chỉnh lưu vào phía trên của Hệ thống các tấm Carocell (5). Sau khi nước nhiễm mặn đi vào tấm Carocell sẽ được máng chia phân bố nước chảy đều trên toàn diện tích bề mặt của lớp lưới (vật đen tuyệt đối). Tại đây, dưới tác dụng hấp thụ tối đa các bức xạ từ mặt trời của vật đen tuyệt đối, nước sẽ được đun nóng lên nhiệt độ ~7080oC.
bơm 2 5 6 7 3 4 1 Nước sạch
Nước sông (nhiễm mặn)
Bồn chứa
Lượng nước nhận đủ nhiệt bốc hơi lên sẽ tiếp xúc với lớp màng mỏng (Polyethylen), hơi nước sẽ bị ngưng tụ nhanh chóng tạo thành dòng nước chảy phía dưới màng mỏng xuống đáy tấm Carocell và được thu lại vào bể chứa nước sạch(6). Phần nước chứa cặn thải sẽ tự chảy xuống phía dưới đáy tấm Carocell và được thu lại như dòng nước thải bỏ (7). Tuy nhiên lượng cặn này là rất nhỏ, và phụ thuộc vào lưu lượng nước đầu vào và bức xạ mặt trời.
Mặc dù thời tiết khu vực huyện Đầm Dơi hay thay đổi bất thường, thời gian nắng không kéo dài trong cả ngày, thời tiết có thể đang nắng lại bất chợt có mưa,… nhưng kết quả bước đầu thu được khá khả quan với lượng nước sạch thu được trung bình khoảng 10 - 20 lít/tấm carocell C2000, chất lượng nước đầu ra đáp ứng được các yêu cầu QCVN 01: 2009/BYT.
Bảng3.12. Kết quả xử lý nước nhiễm mặn tại huyện Đầm Dơi
TT Chỉ tiêu Đơn vị Mẫu nước vào Mẫu nước ra QCVN 01:2009/BYT 1 Nhiệt độ oC 29,3 30,1 - 2 pH - 7,85 7,32 6,5-8,5 3 Mùi vị - Không có mùi vị lạ Không có mùi vị lạ Không có mùi vị lạ
4 Hàm lượng muối NaCl o/oo 22,6 0,05 -
5 Chất rắn hòa tan (TDS) mg/l 21.700 12 1000 6 Độ cứng(tính theo CaCO3) mg/l 5160 8 300 7 COD (KmnO4) mg/l 4,1 1,3 2 8 Clorua(Cl-) mg/l 14.781 30,2 250-300 9 SO42- mg/l 2.075 44,2 250 10 NH4+(Amoni) mg/l 0,26 0,001 3 11 NO3-(Nitrat) mg/l 0,35 0,002 50 12 Coliform tổng số MPN /100ml 12 0 0
(Nguồn: Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường- TCMT, 2014)[9]
- Ghi chú: Giới hạncho phép áp dụng được căn cứ theoQCVN 01:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc giá về chất lượng nước ăn uốngcủa Bộ Y tế.
Kết luận: Qua kết quả phân tích ta thấy tất cả các chỉ tiêu sau xử lý đều đạt quy chuẩn 01: 2009/BYT, chất lượng nước tốt đạt tiêu chuẩn ăn uống và được người dân tiếp nhận và sử dụng uống trực tiếp.
*/ Kinh nghiệm khilắp đặt và vận hành:
- Khi lắp đặt hệ thống cần chú ý: lựa chọn nơi thoáng, không bị che khuất bởi bóng cây, chọn hướng Đông Nam làm hướng chính để hướng bề mặt của tấm năng lượng về phía mặt trời mọc. Lắp đặt sao cho tấm năng lượng phải cân bằng, vì nếu bị nghiêng thì nước nhiễm mặn(phần không bay hơi) sẽ chảy lẫn vào nguồn nước đã xử lý(nước bay hơi) làm ảnh hưởng tới chất lượng nước thu về.
Hình 3.9. Một số hìnhảnhlắp đặt hệ thống lọc nước CaroCell tại Cà Mau
*/Tính toán hiệu quả về kinh tế- tài chính
Hệ thống công nghệ hoạt động trên cơ sở sử dụng nguồn năng lượng mặt trời, không sử dụng điện năng với linh kiện rẻ, chi phí bảo dưỡng rất thấp, vận hành đơn giản, phù hợp với địa phương ven biển có nước biển xâm nhập, vùng sâu, vùng xa, hẻo lánh, thiếu nguồn nước cấp nước phục vụ sinh hoạt, thiếu nguồn điện. Nước sau xử lý có thể dùng để uống trực tiếp, sinh hoạt cho các gia đình.
Bảng3.13. Tính toán giá thành 1 lítnước sạch của dự án
TT Nội dung diễn giải Đơn vị tính Khối lượng
1 Công suất nước sạch của Carocell C2000 lít/ngày 12
2 Số tháng mùa khô/nắng tháng 6
3 Số ngày nắng trong năm ngày 180
4 Tuổi thọ hệ thống năm 20
5 Tổng lượng nước sạch sản xuất trong 20
năm lít 43.200 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6 Tổng kinh phí xây lắp đồng 16.000.000
Đơn giá 1 lít nước sạch tính theo dự án đồng/Lít 370
(Nguồn: Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường- TCMT, 2014)[9] Theo tính toán giá thành một lít nước sạch sẽ là khoảng 370 đồng/lít. Như vậy, trong điều kiện rất khan hiếm nước ngọt các vùng ven biển hay trên các đảo xa đất liền giá thành nước sạch 370 đồng/lít là chấp nhận được.
b. Về tiêu chí xử lý nước thải
Cũng tại 10 hộ gia đình trên chưa có gia đình nào xây nhà vệ sinh, 10 hộ gia đình này vẫn sử dụng nhà tiêu ven sông, chất thải thải trực tiếp xuống sông. Đây là kiểu vệ sinh điển hình của các hộ dân trong khu vực.
Nhằm thay đổi nhận thức của người dân về vệ sinh môi trường, đề tài đã nghiên cứu loại bể tự hoại 5 ngăn và cho lắp đặt thử nghiệm tại 10 hộ gia đình ở ấp Hiệp Dư, xã Nguyễn Huân.
Bể xử lý nước thải bằng phương pháp lọc kỵ khí tiết kiệm năng lượng, được thiết kế với các vách ngăn mỏng dòng hướng lên, bể bao gồm một ngăn chứa và ba ngăn có dòng hướng lên. Dung tích ngăn chứa được thiết kế tương tự như ngăn chứa của bể tự hoại thông thường. Nước được đưa từ ngăn chứa sang ngăn có dòng hướng lên bằng ống dẫn (ống nhựa) có đường kính 150 mm, có cửa dẫn nước ở phía dưới đáy bể..
Chọn kích thước bể như sau: Số người sử dụng 5 người, lưu lượng nhỏ hơn 6m3/ngày, chọn thời gian lắng tối thiểu 8h/ngày. Chọn bể có dung tích 5m3, nhằm tăng thời gian lưu nước và thiết kế với nhiều vách ngăn để tăng hiệu quả xử lý. Kích thước bể: chiều dài: 2,45m; chiều rộng: 1,23m; chiều sâu: 1,8m.
Quá trình lắp đặt được sự hợp tác của người dân cũng như chính quyền xã Nguyễn Huân, vì vậy quá trình lắp đặt được thuận lợi.
Sau thời gian thi công 20 ngày, 10 bể đã được lắp đặt hoàn chỉnh và đưa vào sử dụng. Dưới đây là một số hình ảnh về thi công lắp đặt bể:
Hình 3.11. Thi công lắp đặt bể xử lý nước thải sinh hoạt
Sau thời gian vận hành 4 tháng kết quả phân tích chất lượng nước đầu ra đã được cải thiện, không còn tình trạng thải chất thải trực tiếp ra sông.
Bảng3.14. Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt sau bể lọc kỵ khí
tại xã Nguyễn Huân, huyện Đầm Dơi
TT Thông số Đơn vị Ký hiệu mẫu
QCVN 14:2008/ BTNMT(B) VS1 VS2 VS3 1 Nhiệt độ oC 27 25 25 - 2 pH - 6,7 6,6 6,8 5-9 3 COD mg/l 125 102 102 - 4 BOD5 mg/l 62 56 48 50 5 DO mg/l 2,6 3,2 4,2 - 6 TDS mg/l 1220 1100 930 1000 7 NO3 - mg/l 0,45 0,62 0,58 50 8 H2S mg/l 0,22 0,18 0,25 4 9 PO4 3- mg/l 1,6 1,8 1,6 10 10 Coliform tổng số MPN/100ml 4,6 x 103 4500 4500 5000
Kết quả phân tích cho ta thấy hầu hết các chỉ tiêu đều đạt QCVN 14: 2008/BTNMT(B), riêng chỉ tiêu BOD5 không ổn định đôi khi còn vượt tiêu chuẩn cho phép, hàm lượng cặn và coliforms vẫn còn cao, để chất lượng nước tốt hơn cần phải bổ sung thêm giải pháp xử lý tiếp theo như xử lý qua bãi lọc trồng cây, ao sinh thái hay dùng nước tưới cây…