Đơn vị tiên phong xử lý chất thải hóa chất, góp phần bảo vệ môi trường

Trong hoạt động quân sự, quá trình sản xuất các vật liệu thường phát sinh những loại chất thải ảnh hưởng đến môi trường. Việc xử lý những chất thải đó gặp nhiều khó khăn đối với các đơn vị trong toàn quân. Bằng những công trình nghiên cứu được ứng dụng, cán bộ, nhân viên Phòng Nghiên cứu hóa vật liệu, Viện Kỹ thuật Phòng không-Không quân (PK-KQ), Quân chủng PK-KQ đã xử lý thành công chất thải hóa chất, góp phần bảo vệ sức khỏe bộ đội và môi trường sống trên địa bàn đóng quân.

Khối lượng lớn chất thải phát sinh

Viện Kỹ thuật PK-KQ có chức năng nghiên cứu giải quyết những vấn đề kỹ thuật và công nghệ phục vụ nhiệm vụ huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu, chiến đấu, xây dựng lực lượng của quân chủng, quân đội về lĩnh vực PK-KQ và các kỹ thuật công nghệ liên quan. Những năm qua, cùng với việc hoàn thành tốt nhiệm vụ nghiên cứu, làm chủ khoa học công nghệ, viện luôn chú trọng đến công tác xử lý chất thải hóa chất góp phần bảo vệ môi trường (BVMT) trong sạch, bảo vệ sức khỏe của bộ đội và nhân dân.

Đến thăm Phòng Nghiên cứu hóa vật liệu thuộc Viện Kỹ thuật PK-KQ, chúng tôi được biết đây là trung tâm nghiên cứu sản xuất các loại nhiên liệu tên lửa (chất lỏng, chất rắn, hỏa thuật); vật liệu hàng không, như: Các loại sơn keo, gioăng đệm đặc chủng, các loại cao su ứng dụng trên kỹ thuật hàng không bao gồm cao su chịu nhiệt dầu đỏ, dầu trắng, dầu thủy lực, chất tẩy nguội vòi phun trong động cơ của trực thăng... Giới thiệu các bộ phận nghiên cứu, Trung tá Lê Ngọc Ánh, Trưởng phòng Nghiên cứu hóa vật liệu, cho biết: “Quá trình nghiên cứu sản xuất vật liệu sẽ thải ra một lượng chất thải hóa chất. Chất thải được đóng vào thùng phuy xử lý dần bằng cách sử dụng các chất hóa học tạo ra phản ứng phân hủy. Cách xử lý này rất tốn kém do phải mất nhiều hóa chất, thời gian kéo dài. Thay dùng hóa chất, phương pháp xử lý chất thải bằng nhiệt tiết kiệm chi phí và thời gian. Tuy nhiên, khi đốt lại phát sinh ra các loại bụi các-bon và các khí thải độc hại đối với môi trường. Làm thế nào để giải quyết vấn đề xử lý chất thải công nghiệp, hóa học là bài toán khiến cán bộ, nghiên cứu viên của phòng luôn trăn trở”.

Dây chuyền xử lý chất thải do Viện Kỹ thuật Phòng không-Không quân thiết kế, chế tạo

Không chỉ có vậy, trong quá trình niêm cất, bảo quản vũ khí trang bị, thực hiện ngày kỹ thuật, bộ đội sử dụng nhiều loại dầu mỡ, giẻ lau kỹ thuật. Sau khi sử dụng, các chất thải công nghiệp đó chủ yếu là tiêu hủy thủ công. Ngoài ra, trong đời sống sinh hoạt, nhiều loại rác thải vô cơ như nhựa, nilon rất khó phân hủy. Tất cả chất thải phát sinh trong quá trình thực hiện nhiệm vụ quân sự cũng như dân sinh không thể xử lý thủ công bằng cách chôn lấp hoặc đóng thùng niêm phong lại mà cần phải có giải pháp công nghệ xử lý triệt để nhằm giảm tác động đến môi trường, bảo đảm an toàn cho bộ đội trong quá trình công tác cũng như sinh hoạt của nhân dân trên địa bàn.Cũng theo Trung tá Lê Ngọc Ánh, nhu cầu xử lý chất thải nguy hại không chỉ có Viện Kỹ thuật PK-KQ mà các đơn vị trong toàn quân cũng đang gặp vướng mắc, vì chưa có cách giải quyết. Trong quân đội hiện nay đang quản lý, sử dụng hàng nghìn tấn nhiên liệu tên lửa lỏng chất “O” (loại AK-20K, AK-27I, AK-27P) và chất “G” (loại TG-02, TM 85). Các loại nhiên liệu tên lửa lỏng được nhập đồng bộ với khí tài từ rất lâu, do vậy một phần không nhỏ (hàng trăm tấn) đã xuống cấp và hư hỏng không thể sử dụng được. Do tính chất của nguyên liệu tên lửa lỏng đều là chất bay hơi mạnh cũng như điều kiện thời tiết ở các vùng miền khác nhau nên các thùng chứa nhiên liệu tên lửa lỏng cũng xuống cấp, gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường và sức khỏe của bộ đội. Qua khảo sát thực tế tại các đơn vị, sau khi trực chiến, tên lửa được rút nhiên liệu và đưa vào tẩy rửa sẽ phát sinh một lượng thải chưa xử lý được. Nếu đổ ra môi trường sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tầng ozon, con người khi nhiễm phải các chất đó sẽ có nguy cơ mắc các bệnh về da, hô hấp và di truyền. Do đó, việc xử lý nhiên liệu tên lửa lỏng chất “O" và chất “TG-02” là yêu cầu cấp thiết hiện nay.

Đưa ra giải pháp công nghệ hợp lý

Gặp và trò chuyện với nữ Bí thư chi bộ Phòng Nghiên cứu hóa vật liệu, Thiếu tá Vũ Thị Tuyết cho hay: “Nhận thấy những vướng mắc trong công tác xử lý chất thải nguy hại đối với môi trường, cấp ủy, chỉ huy phòng đã nhiều lần bàn bạc tìm hướng nghiên cứu để giải quyết những tồn đọng trong quá trình nghiên cứu sản xuất của Viện Kỹ thuật PK-KQ cũng như giúp đỡ các đơn vị trong toàn quân. Với kinh nghiệm nhiều năm nghiên cứu và chế tạo nhiên liệu tên lửa, có thiết bị thử phản ứng áp suất cao, sử dụng thiết bị đó để đốt cháy thu khí thải ra đem đi phân tích để có giải pháp xử lý. Chính vì vậy, phòng đã thành lập nhóm nghiên cứu công trình “Khảo sát, đánh giá xây dựng mô hình xử lý chất thải nguy hại, phát sinh do hóa chất sử dụng làm nhiên liệu tên lửa và đề xuất giải pháp nhân rộng cho các đơn vị quân đội”.

Bắt tay vào nghiên cứu, nhóm thực hiện gặp rất nhiều khó khăn. Ban đầu nhóm nghiên cứu đề xuất xử lý độc lập chất “O” và chất “TG-02”. Tuy nhiên, hai phương pháp này có nhược điểm là chi phí đầu tư hệ thống lò đốt xử lý cao, tiêu tốn lớn về hóa chất và nhiên liệu. Qua nhiều lần bàn bạc, nghiên cứu, thử nghiệm, nhóm quyết định xử lý kết hợp đồng thời cả chất “O” và “TG-02” trong cùng một lò đốt. Phản ứng của hai chất là phản ứng tự cháy mãnh liệt, tạo nhiệt độ cao, cháy triệt để ở cả pha lỏng và pha hơi, khí thải ít độc hại và dễ xử lý. Khi sử dụng cả hai chất “O” và “TG-02” hỏng để cùng xử lý sẽ tiết kiệm rất nhiều kinh phí so với phương pháp xử lý từng loại nhiên liệu.

Là chủ nhiệm công trình nghiên cứu, Trung tá Lê Ngọc Ánh giải thích: “Mặc dù tìm ra được phương pháp xử lý tối ưu, song để phản ứng tự cháy giữa hai loại nhiên liệu này xảy ra hoàn toàn cần phải nâng cấp chất “O” và chất “TG-02” để chúng đạt một mức chất lượng nhất định. Khó khăn trong quá trình thiết kế đó chính là vòi phun để hai chất có thể tiếp xúc với nhau tạo ra phản ứng phân hủy. 3 tháng ròng rã nghiên cứu, thử nghiệm, tổ chức hội thảo rút kinh nghiệm, cuối cùng nhóm đã nghiên cứu ra vòi phun mô phỏng theo đúng vòi phun của động cơ tên lửa. Bài toán khó khăn đã được giải quyết”.

Căn cứ vào kết quả thử nghiệm khoa học thành công trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đề xuất mô hình dây chuyền thiết bị xử lý. Modul thứ nhất gồm buồng đốt, bơm nhiệt cao áp, máy phát điện, hệ thống ống bơm chuyên dụng, dây bơm chuyên dụng. Modul thứ hai gồm các thiết bị xử lý khí sinh ra sau phản ứng cháy nhiên liệu. Sau khi thiết kế, chế tạo thành công thiết bị, nhóm nghiên cứu đã tiến hành xử lý thử nghiệm chất thải, lấy mẫu khí thải, đất, nước tại nơi xử lý để phân tích các thành phần, hàm lượng các chất có trong mẫu.

Tham gia vào quá trình thử nghiệm, Thiếu tá Lê Thanh Liêm, nghiên cứu viên, nhớ lại: “Cả nhóm nghiên cứu cùng lãnh đạo Viện Kỹ thuật PK-KQ rất phấn khởi khi kết quả xử lý thử nghiệm đạt được theo đúng các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi, các chất vô cơ, chất hữu cơ, nước thải công nghiệp. Sau khi nghiên cứu thành công, thiết bị đã được sử dụng để giải quyết kịp thời lượng lớn chất thải tồn đọng trong quá trình nghiên cứu sản xuất vật liệu của đơn vị”.

Từ thành công của công trình nghiên cứu xử lý chất thải độc hại, Phòng Nghiên cứu hóa vật liệu tiếp tục cải tiến thêm các chi tiết trong modul để có thể xử lý nhiều loại chất thải khác nhau bao gồm cả chất thải công nghiệp và sinh hoạt. Công trình áp dụng để xử lý khí N2O4 phát thải trong quá trình lọc cặn nhiên liệu có thể phá hủy tầng ozon, tạo mưa xít. Ngoài ra, còn lượng lớn các loại chất thải rắn, chất nổ, thuốc phóng, dầu mỡ sửa chữa tại các nhà máy, đơn vị đang chờ thiết bị xử lý.

Đại tá Nguyễn Hữu Đoàn, Viện trưởng Viện Kỹ thuật PK-KQ, khẳng định: “Giải pháp công nghệ ra đời đã giải quyết được bài toán xử lý chất thải hóa chất không gây ô nhiễm môi trường và giải phóng được một diện tích lớn kho bãi đang lưu trữ nhiên liệu hỏng tại các đơn vị, đáp ứng nhu cầu xử lý nhiên liệu tại chỗ cho từng đơn vị trong Quân chủng PK-KQ. Đây là công trình có tính ứng dụng cao có thể nhân rộng cho các đơn vị trong toàn quân. Việc xây dựng mô hình và xử lý thành công chất thải phát sinh do hóa chất làm nhiên liệu tên lửa có ý nghĩa thiết thực, khẳng định Quân đội ta hoàn toàn có thể làm chủ được các công nghệ thu gom, xử lý chất thải nguy hại, đáp ứng được các tiêu chí về BVMT, an toàn lao động và bảo vệ sức khỏe cho bộ đội cũng như nhân dân trên địa bàn đóng quân”.

Với tinh thần đoàn kết, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm, cán bộ, nhân viên Phòng Nghiên cứu hóa vật liệu đã khắc phục được những tồn đọng trong xử lý chất thải hóa chất, có biện pháp xử lý các chất thải trong hoạt động quân sự và sinh hoạt, góp phần quan trọng bảo đảm sự phát triển bền vững, an toàn của các đơn vị quân đội.