Chửụng 1 TOÅNG QUAN LYÙ THUYEÁT
1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Ở trong nước những nghiên cứu trong lĩnh vực chế tạo vật liệu lọc bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất được tiến hành nhiều thập niên tại Viện Hóa học quân sự- Bộ tư lệnh Hóa học từ những năm 70. Với sự giúp đỡ của Liên xô (cũ) và Trung quốc, Viện hóa học quân sự được trang bị khá đầy đủ những thiết bị nghiên cứu và kiểm tra cần thiết để đánh giá chất lượng của vật liệu lọc (bụi, vi khuẩn, hóa chất độc) cũng như các thiết bị phòng chống vũ khí NBC (Nguyên tử, sinh học, hóa học). Cụ thể những thiết bị nghiên cứu chế tạo và kiểm tra giấy lọc vi trùng bao gồm nồi nấu giấy, máy nghiền, máy xeo giấy, các thiết bị kiểm tra trở lực giấy lọc, độ bền kéo đứt và kéo rách, thiết bị đo khả năng lọc son khí sương dầu tiêu chuẩn (DOP) của giấy lọc...Thiết bị nghiên cứu và kiểm tra đánh giá chất lượng các chất hấp phụ như lò quay - dùng để than hoá và hoạt hóa than, thiết bị và qui trình tẩm
xúc tác, máy sấy tầng sôi, dụng cụ đo trở lực phin lọc, độ kín thiết bị lọc, khả năng hấp phụ của các chất hấp phụ trên cân hấp phụ động học, cân Macben, thiết bị xác định cấu trúc lỗ xốp của chất hấp phụ như tỷ trọng thực và tỷ trọng biểu kiến, bề mặt riêng, đường kính lỗ xốp, sự phân bố lỗ xốp bằng phương pháp Porometer và mới đây được nhà nước đầu tư trang bị thêm một số máy móc thiết bị mới như: thiết bị đo hấp phụ bề mặt NOVA-2200 (Mỹ), sắc ký khí HP-6890 (Mỹ)...
Sau nhiều năm nghiên cứu, đến nay có thể nói trong lĩnh vực chế tạo giấy lọc vi khuẩn vẫn chỉ dừng lại trong phạm vi phòng thí nghiệm, chưa có thể đưa ra sản xuất trong công nghiệp với nhiều lý do khác nhau, nhưng chủ yếu vẫn là chưa đạt các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản về hệ số lọt và trở lực giấy lọc. Điều đó chứng tỏ tính chất phức tạp của công nghệ sản xuất vật liệu lọc son khí vi trùng. Còn các cơ quan nghiên cứu về giấy và các nhà máy giấy của ta chỉ sản xuất được các loại giấy văn phòng thông dụng, công nghệ sản xuất không đáp ứng yêu cầu chế tạo giấy lọc vi khuẩn. Điều này đã được thử nghiệm qua những đợt chế tạo công nghiệp tại Viện-giấy-Senlulo Việt Trì vào những năm 1978 - 1980. Ở trường Đại học quốc gia Hà Nội dưới sự chỉ đạo của PGS.TS. Lê Viết Kim Ba đã nghiên cứu thành công công nghệ chế tạo màng lọc dùng trong công nghệ lọc dịch truyền ngành dược phẩm. Sản phẩm này đã được chế thử thử nghiệm và được ứng dụng tại một số cơ sở dược phẩm trong nước. Song màng lọc loại này chỉ thích hợp cho việc lọc trong dung dịch, chất lượng giấy lọc kích thước và độ phân bố lỗ cũng chưa có máy móc thiết bị kiểm tra đánh giá, mà chủ yếu vẫn dựa vào định lượng xeo, có tính chất so sánh.
• Song song với việc nghiên cứu chế tạo giấy lọc bụi, vi khuẩn Viện hóa học QS đã tiến hành những nghiên cứu khá cơ bản trong công nghệ chế tạo than hoạt tính hấp phụ vật lý và than hoạt tính xúc tác hấp phụ hóa học dưới sự chỉ đạo của PGS.
Viện sĩ, TS. Trần Xuân Thu và TS. Vũ Văn Tiễu về sau này những người kế tục là TS.
Lê Huy Du, TS. Nguyễn Hùng Phong để chế tạo các thiết bị phòng độc công nghiệp và quân sự. Kết quả đến nay đã thiết kế chế tạo một thiết bị lò quay công suất 100
tấn/năm có thể cho một số sản phẩm than lọc khí đi từ antraxít với chất lượng bằng 60-70% than 111 của Trung Quốc hay AU-5 của Liên xô trước đây. [8]
Ngoài Viện hóa học quân sự, nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính phải kể đến GSTS. Phạm Ngọc Thanh - người đã đi đầu trong việc triển khai trong phạm vi công nghiệp sản xuất than hoạt tính tẩy màu đi từ bã mía của Nhà máy đường Việt Trì, Nhà máy đường Vạn Điểm và sau này triển khai sản xuất than đi từ vỏ gáo dừa công suất 500 tấn/năm tại tỉnh Bến Tre. Hiện nay than hoạt tính đi từ vỏ gáo dừa còn 1 nhà máy sản xuất với công suất khoảng 1.000 tấn/năm tại tỉnh Trà Vinh.
Ngoài những cơ sở nêu trên tại Nhà máy phân đạm Hà Bắc cũng có 1 lò sản xuất than hoạt tính đi từ than gỗ theo công nghệ của Đức. Bên cạnh những lò sản xuất công nghiệp ở Cà Mau từ những năm 1960 mỗi năm sản xuất khoảng hai ngàn tấn (2.000tấn) than đước cho tiêu dùng trong nước và 1 phần xuất khẩu. Ở Tiền Giang cũng có xây dựng những lò đốt than gáo dừa thủ công theo chỉ dẫn kỹ thuật của Pháp chủ yếu nhập sang thị trường Pháp. Như trên đã trình bày than hoạt tính đi từ nguyên liệu antraxít hay than gỗ được sản xuất ở một số cơ sở trong nước, song cho đến nay một số nhà máy đã ngừng sản xuất như lò than tại phân đạm Hà Bắc, than bã mía tại đường Việt Trì và Vạn Điểm, các lò thủ công tỉnh Tiền Giang. Còn các cơ sở còn lại chất lượng than đều chưa đạt tiêu chuẩn quốc tế nên hiệu quả sử dụng và xuất khẩu còn nhiều hạn chế.
Trong đội ngũ các chuyên gia nghiên cứu trong lĩnh vực hấp phụ - xúc tác của ta phải kể đến GS.Tiến sĩ Hồ Sĩ Thoảng, GSTS. Phạm Quang Dự - Tổng Cục dầu khí Việt Nam, PGS. Tiến sĩ Nguyễn Văn Phất - Viện Hóa học công nghiệp, TS. Lê Văn Cát, TS. Nguyễn Minh Thành, TS. Lưu Cẩm Lộc - Trung tâm KHTN&CN quốc gia, TS. Trần Khắc - Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh, GS.Tiến sĩ Ngô Thị Thuận, PGS.Tiến sĩ Trần Văn Nhân, PGS.TS. Cao Thế Hà - Khoa Hóa trường Đại học quốc gia Hà nội, GS.TS. Hoàng Trọng Yêm - Đại học Bách khoa Hà Nội.
Đi sâu vào nghiên cứu điều chế các chất hấp phụ xúc tác trên nền zeolit phải
kể đến PGS.TS. Nguyễn Hữu Phú người đã chế tạo thành công nhiều loại zeolit cho nhiều mục đích khác nhau và đã cho triển khai chế tạo trong xưởng chế thử thử nghiệm [6,7,25,54]. TS. Lưu Cẩm Lộc và cộng sự cũng có nhiều công trình công bố điều chế xúc tác trên nền zeolit và xúc tác kim loại [26÷35,37,46÷49,55]. Nói tóm lại cho đến nay ở nước ta vẫn chưa hình thành cơ sở của ngành công nghiệp lọc khí vô trùng. Chúng ta chưa sản xuất được các loại giấy lọc khí vô trùng trong phạm vi công nghiệp. Còn công nghiệp chế tạo các chất hấp phụ tuy đã hình thành sản xuất công nghiệp nhưng chất lượng sản phẩm còn thấp chưa đáp ứng yêu cầu của các ngành kinh tế.
• Về lĩnh vực xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp hiện nay nhiều trường Đại học và viện nghiên cứu triển khai như Viện môi trường và tài nguyên, Trung tâm KHTN&CN quốc gia TP. Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Trung tâm KHCN quân sự Bộ quốc phòng, các trường Đại học tổng hợp Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, hàng chục trung tâm nghiên cứu và triển khai công nghệ môi trường và rất nhiều công ty nhà nước và tư nhân, các công ty nước ngoài tại Việt Nam. Thành tựu nghiên cứu cơ bản của các cơ sở trong nước về lĩnh vực xử lý nước cấp cho các ngành công nghiệp sạch - Dược phẩm và thuỷ sản xuất khẩu mới chỉ dừng lại ở giai đoạn áp dụng những tiến bộ kỹ thuật của các nước vào Việt Nam trên cơ sở tìm các giải pháp kỹ thuật để sử dụng nguyên liệu trong nước, giảm giá thành thiết bị như phương pháp trao đổi ion, ozon, phương pháp thẩm thấu ngược (RO)...
Để xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất, nước trong những năm qua tại Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga trên cơ sở nguyên vật liệu sẵn có trong nước chúng tôi đã tìm các giải pháp công nghệ chế tạo ra một số thiết bị xử lý môi trường đảm bảo không khí sạch bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất trong phòng thí nghiệm như các loại tủ cấy vi sinh, tủ hút vô trùng, các loại tủ hút hóa chất vô cơ và hữu cơ...
Về xử lý nước chúng tôi đã thành công trong công nghệ xử lý nước nhiễm sắt cao thành nước sạch cho công nghiệp và dân cư, triển khai áp dụng nhiều công
trình xử lý nước sử dụng các công nghệ tiên tiến như thiết bị xử lý nước bằng hệ trao đổi ion, bằng phương pháp vi lọc và siêu lọc, bằng phương pháp thẩm thấu ngược, các phương pháp khử trùng nước bằng hóa chất như clo, ozon, phương pháp UV, phương pháp điện giải...
Theo nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 của Ban chấp hành Trung ương đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII là: "Ở các ngành kinh tế trọng điểm đến năm 2020 phải đạt trình độ tiên tiến trong khu vực". Với định hướng đó Bộ Y tế đã có chủ trương đến năm 2003 các xí nghiệp dược phẩm trong nước phải đạt tiêu chuẩn GMP nghĩa là phải thực hiện thực hành tốt sản xuất trong lĩnh vực bào chế dược phẩm. Như đã biết số lượng các xí nghiệp dược trong nước lên tới 180 cơ sở chưa kể các xí nghiệp dược thú y. Quyết định trên của nhà nước là một thử thách rất lớn đối với ngành dược phẩm nước ta. Thực tế đó đã đặt các xí nghiệp dược phẩm đứng trước một tình thế hoặc là tồn tại thì phải đạt tiêu chuẩn GMP, hoặc không đạt GMP có nghĩa là đồng nghĩa với sự phá sản. Tình hình diễn ra tương tự đối với ngành sản xuất thuỷ sản xuất khẩu. Nước ta theo thống kê có đến trên 230 xí nghiệp sản xuất thuỷ sản xuất khẩu. Muốn xuất khẩu các sản phẩm thuỷ sản của ta thâm nhập vào các thị trường Nhật Bản, EU, Mỹ... các xí nghiệp sản xuất thuỷ sản phải đạt tiêu chuẩn HACCP. Phương pháp phân tích mối nguy và kiểm soát điểm tới hạn gọi tắt là HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point).
HACCP là hệ thống phòng ngừa để kiểm soát mối nguy không phải là hệ thống đối phó. Các nhà chế biến thực phẩm có thể dùng nó để đảm bảo an toàn thực phẩm cung cấp cho người tiêu dùng. Để đảm bảo an toàn thực phẩm, hệ thống HACCP được thiết lập nhằm xác định mối nguy, thiết lập kiểm soát và giám sát việc kiểm soát đó. Mối nguy có thể là vi sinh vật gây hại, các tạp chất hóa học hoặc vật lý.
HACCP được khởi đầu từ những năm 1960, được sử dụng lần đầu khi nghiên cứu thực phẩm cho chương trình vũ trụ. Được nhiều nước như Mỹ, các nước EU, Canada, Australia, New Zealand ... đã bắt buộc áp dụng HACCP trong công nghiệp
chế biến thủy sản cũng như cho các sản phẩm thủy sản của nước khác nhập vào nước họ. Tổ chức quốc tế như FAO, Codex Alimentarius, WHO, ISO ... cũng đã khuyến khích áp dụng phương pháp HACCP cho thực phẩm.
Tại Việt Nam HACCP được ngành thủy sản tiếp thu năm 1990. Quá trình tự đổi mới để đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trường, tiến đến hội nhập và cạnh tranh quốc tế đã thúc đẩy ngành thủy sản thay đổi phương thức quản lý chất lượng theo tiếp cận HACCP. Muốn vậy việc xử lý nước và không khí là rất quan trọng và có tính chất quyết định đến chất lượng sản phẩm. Hiện nay phụ thuộc vào từng thị trường mà có nước cho phép sử dụng công nghệ khử trùng bằng clo, nhưng cũng có nước hoàn toàn không chấp nhận công nghệ khử trùng clo vì có thể dẫn đến việc tạo thành những hợp chất siêu độc sinh thái.
• Ở nước ta nhiều thập kỷ qua, việc nghiên cứu các trang bị bảo hộ lao động do Viện nghiên cứu Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động – Tổng liên đoàn lao động Việt Nam đảm nhiệm. Ngoài cơ sở chính tại Thành phố Hà Nội, Viện còn có hai phân viện tại Thành phố Hồ Chí Minh và Thành phố Đà Nẵng. Từ những năm 80 của thế kỷ 20, đã có Chương trình nhà nước 5801 về bảo hộ lao động dưới sự chỉ đạo của PGS.TS Nguyễn An Lương. Với sự hợp tác nghiên cứu giữa Viện Nghiên cứu Khoa học kỹ thuật Bảo hộ lao động và Viện Hoá học quân sự đề tài 66A.01-01 nghiên cứu thiết kế chế tạo bán mặt nạ phòng bụi silic được triển khai do Tiến sĩ Vũ Văn Tiễu làm chủ nhiệm đề tài và đã có những kết quả bước đầu. Trên 10.000 sản phẩm đã được chế thử thử nghiệm trên thị trường bảo hộ lao động cho các ngành đúc, xi măng, vật liệu xây dựng trong phạm vi toàn quốc. Từ đó đến nay, các cơ sở của viện tiếp tục nghiên cứu và cho ra đời nhiều phương tiện bảo hộ lao động khác nhau trong đó chủ yếu là các loại ủng, kính, quần áo bảo hộ và các loại khẩu trang thông duùng.
Tại Viện hóa học quân sự – Bộ Tư lệnh hóa học trước đây và hiện nay là Phân viện Phòng hóa phòng nguyên – Trung tâm khoa học KT - CN quân sự, Bộ quốc phòng cũng đã và đang nghiên cứu các phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp phục vụ
cho các đơn vị quân đội. Ngoài dân sự có một số cơ sở y tế thuộc Tổng Công ty y tế Việt Nam và các công ty trách nhiệm hữu hạn có tổ chức sản xuất các loại khẩu trang 1 lớp, 2 lớp, 3 lớp phòng bụi thông thường chủ yếu phục vụ cho y tế và công ty NEOVISION, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh mới cho ra thị trường loại khẩu trang phòng hơi độc làm bằng vải than hoạt tính nhập của quân đội Anh Quốc quảng cáo có khả năng loại được khí thải độc hại như oxýt cacbon (CO), oxyt sunfua (SO2), khói đen và những hạt bụi cực nhỏ (?).
Có thể nói cho đến nay ở nước ta chưa có khả năng chế tạo các phương tiện phòng hô hấp đáp ứng các yêu cầu cao của sản xuất công nghiệp và bảo vệ dân chúng khi có những sự cố môi trường và dịch bệnh xảy ra. Các loại khẩu trang và chụp phòng hộ hiện có trên thị trường trong nước chỉ ngăn cản được các loại bụi thông thường, còn để bảo vệ khỏi các hạt bụi vô cùng nhỏ có kích thước ≤ 2 micron như bụi silic gây nên bệnh bụi phổi silicose đang còn là vấn đề của tương lai.
- Những vụ khủng bố sinh học và hoá học vào năm 2001-2002 và nguy cơ của chúng cũng đặt ra cho mỗi quốc gia những nhiệm vụ để bảo vệ nhân viên các cơ quan nhà nước và nhân dân.
Từ đầu tháng 3 năm 2003 ở Việt Nam xuất hiện hội chứng viêm phổi cấp SARS vấn đề khẩu trang và chụp phòng hộ bảo vệ cơ quan hô hấp tránh lây lan bệnh tật trở thành một nhu cầu cấp bách hơn lúc nào hết. Tất cả các cơ quan nhà nước phải vào cuộc để ngăn chặn dịch SARS, Bộ Y tế đã thành lập “Ban đặc nhiệm phòng chống dịch khẩn cấp”, Thủ tướng chính phủ đã có chỉ thị cho các tỉnh thành lập Ban chỉ đạo phòng chống bệnh SARS và chuẩn bị sẵn cơ số thuốc, hoá chất, trang thiết bị, kinh phí để sẵn sàng dập dịch khi xảy ra.
- Đầu năm 2004 lại xuất hiện dịch cúm gà lan rộng ra nhiều nước trong khu vực và trên thế giới đang là một mối lo ngại lớn cho nhiều quốc gia. Trong đó ngành y tế nước ta đang tích cực phòng chống dịch khẩn cấp rất cần đến những trang bị phòng hộ có hiệu quả.
Như trên đã trình bày tính tất yếu của chương trình GMP hóa ngành dược và
HACCP hóa ngành sản xuất thuỷ sản xuất khẩu. Chứng tỏ tính chất cấp bách đến nhường nào của ngành sản xuất dược và thuỷ sản xuất khẩu. những giải pháp công nghệ và vật liệu để đảm bảo môi trường sạch về cơ bản ta chưa chủ động sản xuất trong nước mà đều phải nhập khẩu với giá rất cao đặc biệt để duy trì cho các hệ thống hoạt động còn phức tạp hơn nhiều vì ta hoàn toàn phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài, chất liệu và xử lý thay thế với giá mà các cơ sở sản xuất trong nước khó có khả năng đảm bảo hoạt động lâu dài các thiết bị xử lý. Điều này đã xảy ra ngay đối với những thiết bị xử lý hóa chất phòng thí nghiệm của hãng LABCONCO (Chemical Hoods) mỗi lần thay thế bộ lọc phải tiêu tốn khoảng 1.000USD mà 1 năm phải thay rất nhiều lần giá thành thậm chí còn cao hơn nhiều giá thiết bị. Bởi vậy đề tài Nghiên cứu các giải pháp công nghệ trong thiết kế chế tạo các thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất, nước để nâng cao chất lượng sản phẩm dược và thuỷ sản xuất khẩu đặt ra rất phù hợp với tình hình thực tiễn sản xuất bắt buộc phải tuân thủ những qui trình sản xuất sạch mà đã được thống nhất trong khối ASEAN [1,2,4,21,22]. Đây là 1 đề tài cấp nhà nước đầu tiên nhằm tìm các giải pháp công nghệ, áp dụng những kỹ thuật tiên tiến trong việc đảm bảo đồng bộ các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của các ngành nêu trên.