Nghiệm thu đề tài nghiên cứu chế tạo vật liệu nano compozit trên cơ sở nano oxit sắt, ứng dụng trong xử lý nước thải ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy

Sáng ngày 05 tháng 12, tại Hà Nội, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga tổ chức họp Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu kết quả đề tài KH&CN cấp Trung tâm “Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano compozit trên cơ sở nano oxit sắt, ứng dụng trong xử lý nước thải ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy”. Đề tài do Phân viện Hóa - Môi trường chủ trì, đồng chí Thượng tá, ThS.  Lê Bảo Hưng làm chủ nhiệm.

Quang cảnh buổi nghiệm thu.

Đồng chí Đại tá, TS. Phạm Duy Nam, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm, Chủ tịch Hội đồng chủ trì phiên họp. Tham gia nghiệm thu kết quả đề tài có các thành viên Hội đồng, đại diện cơ quan quản lý khoa học, đơn vị chủ trì và nhóm thực hiện đề tài.

Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu nhằm phát triển vật liệu nano compozit trên cơ sở nano oxit sắt, một trong những vật liệu tiềm năng trong việc xử lý ô nhiễm chất hữu cơ độc hại khó phân hủy (POPs-Persistant Organic Polutants) trong nước thải.

Hiện nay, ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm hợp chất POP, đang trở thành vấn đề toàn cầu, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, hệ sinh thái và sự phát triển bền vững của các quốc gia. POPs là nhóm chất hóa học có độc tính cao, bền vững trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học và gây hại cho môi trường cũng như hệ sinh thái một cách lâu dài.

Tại Việt Nam, nhận thức được mức độ nguy hiểm của hợp chất POPs, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 1598/QĐ-TTg năm 2017, ban hành Kế hoạch quốc gia thực hiện Công ước Stockholm nhằm giảm thiểu và tiến tới loại bỏ các chất này trong môi trường.

Trong bối cảnh đó, việc tìm kiếm và phát triển các công nghệ tiên tiến để xử lý ô nhiễm POPs trong nước thải trở thành ưu tiên cấp bách. Các phương pháp truyền thống dù vận hành đơn giản nhưng còn nhiều hạn chế như nguy cơ gây ô nhiễm thứ cấp hoặc tạo ra các sản phẩm phụ có độc tính cao hơn tiền chất ban đầu. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải phát triển các giải pháp công nghệ mới, hiệu quả hơn và an toàn hơn trong việc xử lý POPs, nhằm đáp ứng mục tiêu bảo vệ môi trường và cải thiện chất lượng nước thải một cách bền vững.

Nhiệm vụ đặt ra cho đề tài là nghiên cứu hướng đến chế tạo vật liệu nano compozit ứng dụng xử lý một số nhóm chất POPs như dioxin/furan, pentaclophenol (PCP), pentaclobenzen (PCB) trong nước thải trên cơ sở vật liệu nano oxit sắt.

Thay mặt nhóm nghiên cứu, đồng chí Lê Bảo Hưng, Chủ nhiệm đề tài báo cáo trước Hội đồng những kết quả đạt được sau quá trình nghiên cứu. Cụ thể:

- Đã tổng hợp thành công và đánh giá được đặc trưng cấu trúc vật liệu nano compozit Mn-Fe trên nền than hoạt tính (AC) bằng phương pháp đốt cháy gel PVA. Vật liệu tổng hợp đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật, một số chỉ tiêu (diện tích bề mặt, số lần và hiệu suất tái sử dụng vật liệu) đạt chất lượng vượt trội.

- Đã tiến hành khảo sát khả năng hấp phụ-quang phân hủy các chất PCP, PCB và dioxin/furan trên vật liệu chế tạo; xác định được các điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý các chất này với hiệu suất xử lý đạt mức cao trên 90%. Bên cạnh đó, vật liệu đã chứng minh khả năng tái sử dụng tốt với hiệu suất ổn định sau năm chu kỳ sử dụng đối với dioxin/furan, PCP và PCB vẫn đảm bảo đáp ứng yêu cầu xử lý trên 80%.

Vật liệu xúc tác quang Mn-Fe-C.

- Kết quả thử nghiệm trên mô hình xử lý cho thấy vật liệu xúc tác quang có khả năng xử lý tốt nước thải ô nhiễm chất POP, nước sau xử lý đạt TCVN 9737:2013. Vật liệu sau khi sử dụng được thu hồi bằng phương pháp lọc từ, giải hấp và tái sử dụng được nhiều lần, giảm thiểu ô nhiễm thứ cấp; đảm bảo thân thiện môi trường, hiệu quả kinh tế và có thể áp dụng xử lý nước thải thực tế ở quy mô lớn hơn.

Mô hình xử lý nước thải ô nhiễm POPs quy mô phòng thí nghiệm.

- Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã xây dựng thành công và được phê duyệt 01 quy trình công nghệ chế tạo vật liệu công suất 100g/mẻ; 01 quy trình công nghệ xử lý nước thải ô nhiễm POPs quy mô PTN; đồng thời khảo sát mở rộng thêm nhóm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xúc tác quang phân hủy và đề xuất cơ chế quang xúc tác phân hủy PCP. Đặc biệt, đã tối ưu xây dựng 02 quy trình xác định PCP và PCB trên thiết bị tại phòng thí nghiệm để thuận lợi cho việc đánh giá hiệu quả xử lý, ứng dụng thực tiễn và triển khai trong các nghiên cứu tiếp theo.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài đã được công bố trong 01 bài báo trong nước và 01 bài báo đăng trên tạp chí quốc tế thuộc danh mục SCIE nhằm khẳng định giá trị khoa học và tính thực tiễn của công trình trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu ứng dụng xử lý ô nhiễm POPs trong môi trường.

Thành viên hội đồng nhận xét, đánh giá.

Sau khi nghe đồng chí chủ nhiệm đề tài báo cáo, Hội đồng đã thảo luận và đánh giá cao các kết quả nghiên cứu, đặc biệt là tính mới của đề tài và ứng dụng hiệu quả xử lý nước thải ô nhiễm POPs. Các thành viên nhất trí rằng đề tài đã hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra, sản phẩm của đề tài đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về chủng loại, số lượng, khối lượng, chất lượng và nhất trí nghiệm thu đề tài mức “Đạt yêu cầu”. Hội đồng cũng đóng góp ý kiến nhằm hoàn thiện báo cáo tổng hợp và yêu cầu nhóm nghiên cứu hoàn thiện hồ sơ trình phê duyệt công nhận kết quả theo quy định./.