Một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước mặt là do nước thải phân tán từ các khu dân cư, nhà máy, xí nghiệp... Thông qua Tiểu dự án Vệ sinh phân tán (DESA), các nhà khoa học của Trung tâm Kỹ thuật Môi trường Đô thị và Khu công nghiệp (CEETIA) thuộc Trường Đại học Xây dựng Hà Nội không chỉ nghiên cứu một cách hệ thống về các mô hình quản lý nước thải phân tán, mà còn cung cấp các giải pháp công nghệ xử lý hữu hiệu, trong đó có bể tự hoại cải tiến BAST, BASTAF và hệ thống xử lý nước thải phân tán theo công nghệ BASTAF.

Một trong những vấn đề môi trường mà Việt Nam đang phải đối mặt là sự ô nhiễm nguồn nước mặt do hầu hết nước thải chưa được xử lý tốt, đặc biệt tại các khu dân cư đô thị và nông thôn. Chỉ một phần nước thải từ các khu vệ sinh được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại, còn lại được thải trực tiếp vào hệ thống cống chung, kênh mương, ao hồ tự nhiên. Việc xây dựng các hệ thống xử lý nước thải tập trung mới chỉ được bắt đầu một cách chậm chạp ở các đô thị lớn, chủ yếu do điều kiện tài chính hạn hẹp. Do đó, ít nhất trong 20-30 năm tới, xử lý nước thải sinh hoạt phân tán ở quy mô hộ gia đình và cụm dân cư sẽ giữ vai trò quyết định trong bảo vệ môi trường đô thị, ven đô và nông thôn.

Trong khuôn khổ Dự án tăng cường năng lực cho CEETIA, do Chính phủ Thụy Sỹ tài trợ, DESA đã được triển khai với  mục tiêu cung cấp các kiến thức khoa học về các hệ thống xử lý nước thải phân tán, trong đó, tập trung vào xây dựng các giải pháp công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp, thay thế bể tự hoại truyền thống - một công nghệ phổ biến ở Việt Nam. Các nghiên cứu được thực hiện công phu hơn 5 năm trong phòng thí nghiệm, trước khi gần 20 hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho hộ gia đình hoặc cụm dân cư được DESA thiết kế, lắp đặt, quan trắc và đánh giá. DESA cũng quan tâm đến các khía cạnh về quản lý nước thải phân tán. Một số nghiên cứu đã và đang được thực hiện, với sự hợp tác của các đối tác trong nước và quốc tế, xác định tiềm năng và hạn chế của các mô hình quản lý nước thải theo khía cạnh thể chế, tổ chức, tài chính, tăng cường năng lực - giáo dục truyền thông.

Bể tự hoại cải tiến có vách ngăn mỏng và ngăn lọc kỵ khí (BASTAF)

Để nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý của bể BAST, nhóm nghiên cứu đã thêm một ngăn lọc kỵ khí vào vị trí ngăn cuối cùng (bể BASTAF - hình 4b). Kết quả nghiên cứu cho thấy ngăn lọc với vật liệu là than xỉ hay các quả cầu chế tạo từ nhựa tái chế VABCO (kết quả một công trình nghiên cứu khác của PGS Nguyễn Việt Anh và các đồng nghiệp) cho phép nâng cao hiệu suất xử lý của bể trung bình ~ 10% theo COD và SS. Ngăn lọc kỵ khí còn đóng vai trò quan trọng trong việc tránh rửa trôi các chất rắn ra khỏi bể.

Kết quả nghiên cứu ngoài hiện trường

Nhóm nghiên cứu đã lắp đặt nhiều bể BAST và BASTAF thử nghiệm (pilot) ngoài hiện trường. Hình 5 cho thấy kết quả xử lý COD và SS của bể BASTAF P-01, lắp đặt tại một hộ gia đình 5 người ở quận Hai Bà Trưng, Hà Nội. Trong khoảng thời gian nghiên cứu từ 2.2003 đến 11.2005, mặc dù nước thải thô từ toilet có nồng độ đậm đặc và dao động (COD 1.500 - 4.800 mg/l), nhưng hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng rất cao và ổn định đã được ghi nhận: 77% (45,9 - 95,8%) đối với COD và 86,2% (69,1 - 97,3%) đối với SS.

Từ năm 2002 đến nay, 20 bể BAST và BASTAF đã được thiết kế, xây dựng tại các khu vực nội thành và ven đô Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh, trong đó 14 bể đã đưa vào sử dụng. Các bể này được xây dựng với kích thước khác nhau, tuỳ thuộc đối tượng sử dụng: Từ bể xử lý nước đen cho các hộ gia đình đơn lẻ, đến bể xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà chung cư cao tầng, trường học, cụm dân cư (một ngõ xóm), làng nghề nấu rượu, chế biến nông sản, hải sản… Các kết quả quan trắc thu được từ các bể BAST và BASTAF thử nghiệm khác nhau, xử lý nước thải làng nghề nấu rượu, chế biến nông sản thực phẩm, hay xử lý nước thải hộ gia đình đều cho thấy, đây là công nghệ rất hiệu quả để xử lý nước thải, cho phép

đạt hiệu suất xử lý theo COD, SS và các chỉ tiêu khác cao, với chất lượng đầu ra ổn định, mặc dù sự dao động của lưu lượng và nồng độ chất bẩn của các loại nước thải là rất lớn. Bể BAST (bao gồm một ngăn lắng và hai ngăn có dòng chảy hướng lên) được đề xuất áp dụng cho các hộ gia đình có nước thải sau xử lý xả ra cống thoát nước công cộng; bể BASTAF với ngăn lọc kỵ khí ở cuối bể nên được áp dụng trong trường hợp nước thải sau xử lý thải ra môi trường. Ngăn lọc còn cho phép tách cặn lắng, tránh tắc trong các công trình xử lý nước thải phân tán tiếp theo như các bãi lọc ngầm, bể lọc cát...

Nhóm nghiên cứu DESA với công trình nghiên cứu về các mô hình xử lý nước thải phân tán với bể tự hoại cải tiến đã vinh dự được nhận Cúp môi trường Việt Nam tại Hội chợ - Triển lãm Quốc tế lần thứ I về Công nghệ môi trường, tổ chức tại Hà Nội 4.2006.

Liên hệ: Nhóm nghiên cứu DESA – Phòng Dự án và PTTT: Mr Tuyên 0942226986