Giải pháp đảm bảo lưu thông tại các kênh mương thủy lợi

Bèo, rác nỗi lo của các trạm bơm

Thời gian qua, sự phát triển về quy mô của các khu dân cư cùng các khu công nghiệp, các kênh mương và trạm bơm thủy lợi đang chịu sức ép từ lượng rác thải và bèo dạt rất lớn làm tắc nghẽn, giảm lưu tốc dòng chảy đe dọa đến sự vận hành của các máy bơm.

Trước đây việc trục vớt rác đều phải thực hiện bằng sức người. Tuy nhiên, khoảng hơn 20 năm trở lại đây, hệ thống vớt rác tự động do Viện Bơm và Thiết bị thủy lợi được trình làng giúp dòng nước tại các con kênh, trạm bơm đã trở nên thanh thoát hơn, đảm bảo lưu tốc cũng như sự vận hành trơn tru của các máy bơm.

Ông Ngô Đức Lượng, Phó Giám đốc Trung tâm nghiên cứu Thiết bị chuyên dùng Thủy lợi thuộc Viện Bơm và Thiết bị thủy lợi cho biết: “Những năm gần đây hoạt động của các trạm bơm bị ảnh hưởng nghiêm trọng của “vấn nạn bèo rác”. Lượng bèo rác rất lớn, với đa dạng chủng loại, có trạm bơm chiều dày bèo rác trước cửa lấy nước lên tới 1,5 - 2m, khối lượng lên tới hàng tấn mỗi/năm, năm sau nhiều hơn năm trước, thậm chí có những trạm bơm người còn đi lại được trên mảng bèo rác. Điều này gây tắc nghẽn dòng chảy, làm giảm năng suất và hiệu suất máy bơm, đe dọa đến đến sự vận hành an toàn của hệ thống công trình, nhiều trạm bơm thiếu nước trầm trọng hoặc không thể hoạt động.”

Mặt khác, lưới chắn rác thường sâu 4 - 5m, các trạm bơm thường xuyên hoạt động trong điều kiện liên tục ngày đêm, cả trong đêm tối, mưa bão nên việc vớt rác bằng lao động thủ công là điều không thể, ảnh hưởng đến sức khỏe, thậm chí là tính mạng công nhân cùng với đó là tính hiệu quả không cao. Đối với rác bị kẹt dưới nước việc thu gom còn phức tạp hơn, phải huy động thợ lặn để trục vớt.

Khơi thông dòng chảy

Ông Lượng cho biết, hiện nay trên thế giới đã có nhiều loại máy, hệ thống thiết bị vớt rác, tuy nhiên các thiết bị này chưa phù hợp với đặc thù, điều kiện tự nhiên của hệ thống kênh mương thủy lợi tại Việt Nam. Do đó, việc cho ra đời được hệ thống vớt rác tự động cũng là một chặng đường gian nan của đội ngũ chuyên gia, nhà khoa học của Viện Bơm và Thiết bị Thủy lợi.

Từ một đề tài nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị vớt rác tự động cấp Bộ, sau này đội ngũ nhà khoa học của Viện Bơm và thiết bị Thủy lợi đã phát triển lên thành Dự án cấp nhà nước và đã hình thành nên các thế hệ máy vớt rác tự động Version 1,2,3 và thậm chí cho đến nay vẫn đang cải tiến.

Sự xuất hiện của hệ thống vớt rác tự động, có thể vớt được sạch từ dưới đáy kênh mương cho đến mặt nước, từ những loại rác chìm, rác nổi hay bao tải, bèo dạt với năng suất đến 95%.

Qua điều tra khảo sát tại các trạm bơm đã lắp thiết bị vớt rác tự động như trạm bơm của hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà, Bắc Hưng Hải, cho thấy vấn đề bèo tây (loại rác nổi chiếm tỉ trọng cao nhất tới 80 ÷ 90%) tại các trạm bơm đã cơ bản được kiểm soát hoặc làm sạch. Các loại rác còn lại đa số là rơm rạ, rác thải sinh hoạt như: túi ni lon, quần áo, chăn màn, bao tải cũ .v.v… chỉ còn chiếm 15-20% so với lượng rác cách đây vài năm. Vì vậy đa phần năng suất của các Thiết bị vớt rác tại các trạm bơm đó hiện nay dư thừa có nơi tới 4 - 5 lần.

Do đó, theo ông Lượng, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị vớt rác tự động có thể di chuyển vớt cho nhiều cửa lấy nước của các trạm bơm nhằm thay thế cho nhiều tổ thiết bị vớt rác loại lắp cố định là cấp thiết. Viện Bơm và Thiết bị Thủy lợi – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đứng đầu đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tự động vớt rác và tự động di chuyển, đề xuất giải pháp công trình phù hợp với thiết bị tại cửa lấy nước các công trình thuỷ lợi”. Đây là đề tài thuộc chương trình nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ độc lập cấp Nhà nước.

Sau một thời gian triển khai nghiên cứu, sản phẩm mang tên Máy vớt rác tự động kiểu di động với các đặc điểm khác biệt với kết cấu hệ thống xilanh thuỷ lực nâng lên hạ xuống. Máy vớt rác được gắn vào sàn cabin điều khiển có lập trình trước và hệ thống di chuyển theo hai đường ray dẫn hướng để thực hiện vớt rác cho nhiều cửa lấy nước.

Máy vớt rác được lắp đặt trên sàn cabin điều khiển di động. Trong cabin có lắp đặt các tủ điện điều khiển được lập trình phục vụ cho quá trình hoạt động của xích tải, bàn cào rác bơm thuỷ lực, băng chuyền tải rác, động cơ điện di chuyển cabin trên hai đường ray ở chế độ tiến lùi dừng. Điểm khác biệt giúp chỉ cần một máy vớt rác dùng chung cho nhiều cửa lấy nước.

Hệ thống vớt rác tự động được triển khai thực tế đã giúp giảm bớt gánh nặng phải trực tiếp trục vớt rác thải của đội ngũ công nhân vận hành hệ thống kênh mương trạm bơm. Khi rác thải được trục vớt, lưu lượng dòng chảy sẽ được đảm bảo, hệ thống bơm cũng tránh được rủi ro bị hỏng hóc do rác thải mắc kẹt vào tuốc bin.

Thực tế đã cho thấy, hệ thống thiết bị vớt rác tự động tại các trạm bơm đã đem lại nhiều lợi ích khi được đưa vào hoạt động giúp khơi thông, đảm bảo lưu tốc dòng chảy trong hệ thống kênh mương thủy lợi, tránh những hỏng hóc do rác gây ra đối với máy bơm, giảm chi phí bảo trì khi vận hành máy. Tuy nhiên, do việc thu gom, xử lý rác sau khi được vớt tại một số trạm bơm vẫn chưa thể bảo đảm gây ô nhiễm môi trường khiến việc vận hành máy vớt rác còn gặp nhiều trở ngại.