LỌC nước THẢI SINH HOẠT THÀNH nước tưới cây và bơm nước tự ĐỘNG kết hợp với hệ THỐNG tưới NHỎ GIỌT

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CẦN THƠ
PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THỐT NỐT
TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ THỚI THUẬN
- Địa chỉ: Khu vực Thới Thạnh 2 – Phường Thới Thuận – Quận Thốt
Nốt – Thành Phố Cần Thơ.
- Điện thoại: 07103851152
- Email:
Thông tin về nhóm học sinh :
1. Họ và tên : Trương Hữu Đăng
Ngày sinh: 18/11/2000
2. Họ và tên : Hồ Quốc Đại
Ngày sinh : 20/09/2000

Lớp 9a7
Lớp 9a7

BÀI DỰ THI
VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ GIẢI
QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN

Thới thuận, ngày 2 tháng 2 năm 2015


I. TÊN TÌNH HUỐNG
“LỌC NƯỚC THẢI SINH HOẠT THÀNH NƯỚC TƯỚI CÂY
VÀ BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG KẾT HỢP VỚI HỆ THỐNG TƯỚI
NHỎ GIỌT’’
II. MỤC TIÊU GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG
Vận dụng kiến thức liên môn để thực hiện các mục tiêu như sau:
- Giúp người dân khu vực nông thôn, khu vực chưa có khu xử lí nước thải
sinh hoạt có thể tự xây dựng cho hộ gia đình mình hệ thống xử lí nước thải sinh

hoạt.
- Góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường nước và có thêm lượng nước tưới
cây xung quanh nhà. Giảm bớt sức lao động trong công việc tưới cây.

III. TỔNG QUAN CÁC MÔN HỌC LIÊN QUAN ĐẾN TÌNH
HUỐNG NGHIÊN CỨU
Để đạt được hiệu quả cao ta cần áp dụng vào nhiều môn học khác nhau:
1) Toán học
- Khảo sát lượng nước thải hằng ngày từ hộ gia đình dao động trong khoảng
50 tới 150 lít.
- Đo thể tích các thùng lọc và thùng chứa nước phù hợp với thể tích nước
thải sinh hoạt.
- Tính toán lượng nước có thể lọc và chiều cao bồn chứa nước, chiều dài dây
dẫn….
2) Vật lí
- Sử dụng nguyên lí bình thông nhau để chuyển nước trong quá trình lọc.
- Sử dụng áp lực nước để di chuyển nước đến nơi tưới cây.
3) Hóa học
- Sử dụng các hóa chất như: đất sét, vôi sống, than, cát, đá để lọc nước thải
sinh hoạt.
- Sử dụng các dụng cụ bằng nhựa dẻo để tăng độ bền cho hệ thống. Sử dụng
các giá đỡ bằng sắt cho cứng và ống dây bằng nhựa dẻo để không bị hự khi để
ngoài nắng.
4) Công nghệ
- Thiết kế hệ thống lọc đạt chuẩn về chiều cao, chiều rộng.
- Thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt với mức độ phù hợp tối ưu để tưới cây.
5) Địa lí
- Chọn vị trí thuận tiện trong khu nhà ở để đặt cho phù hợp và tiện lợi trong
quá trình sinh hoạt.

IV. GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG
- Đầu tiên chúng em đi khảo sát thực tế tại khu vực Thới Thạnh 1, phường
Thới Thuận quận Thốt Nốt, TP Cần Thơ. Xác định xem có người dân nào có hệ


thống xử lí nước thải hay không ? Tìm hiểu lượng nước thải trùng bình hằng
ngày một hộ gia đình thải ra là bao nhiêu lít.
- Bước 2 là xác định thành phần của nước thải gồm những loại nào ? Có
những chất nào trong nước thải sinh hoạt ? Từ đó đề tìm ra những chất có khả
năng xử lí những chất gây ô nhiễm môi trường trong nước thải sinh hoạt.
- Bước 3 là xây dựng hệ thống xử lí nước thải trong phòng thí nghiệm để
thu được lượng nước. Đem mẩu nước trên xuống Trung tâm kỹ thuật và ứng
dụng công nghệ thành phố Cần Thơ để xét nghiệm mẩu nước. Lấy nước đó tưới
một số cây trồng trong 2 tới 4 tháng để xem hiệu quả.
- Cuối cùng là thiết kế mô phỏng toàn bộ dự án để kiểm chứng hiệu quả
của dự án. Sau đó rút ra kết luận cho toàn bộ dự án.
V. THUYẾT MINH TIẾN TRÌNH GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG
1. Giả thuyết khoa học
- Hệ thống sẽ xử lí được các nước thải sinh hoạt gồm: Nước rửa chén,
nước giặt đồ, nước rửa rau củ và nước tắm và rửa mặt hằng ngày ( riêng nước
tiểu và phân thì mỗi hộ gia đình đều có nhà vệ sinh riêng nên không xử lí ) bằng
những hóa chất và dụng cụ đơn giản.
- Hệ thống sử dụng được trong khoảng 5 năm.
2. Luận cứ chứng minh luận điểm
2.1. Tìm hiểu đối tượng nghiên cứu của đề tài
Nước thải sinh hoạt gồm 3 loại sau:
- Nước sau khi giặt quần áo: Thành phần bột giặt gồm rất nhiều chất
khác nhau những trong quá trình giặt đồ các chất hoạt động bề mặt dạng
cationic, anionic, nonionic và lưỡng tính đã tác dụng với chất bẩn tạo thành các
kết tủa. Ngoài ra còn chất tạo bọt và chống tạo bọt, tác nhân miềm nước cứng,

chất tạo môi trường kiềm, các enzyme, chất tẩy rửa quang học, hương liệu…
dưới dạng chất hữu cơ sau khi giặt đồ đa số đạt hoạt động hết. Nhưng vẫn còn
dư lại một ít. Nước sau khi giặt đồ gồm có: Cặn, nước, một số chất còn dư trong
bột giặt.
- Nước sau khi rửa chén: Gồm cặn, muối axit béo và nước, glyxerol.
- Nước sau khi tắm và rửa mặt: Gồm nước, xà phòng dư, thành phần
kem đánh răng, chất cặn.
- Trong đó nước chiếm số lượng nhiều, hầu hết các chất đều ở gốc hữu
cơ, một số chất vô cơ và cặn.
2.2. Thành phần xử lí
- Tính kiềm ( bazơ ) dùng cát để trung hòa. Ngoài ra cát còn lọc cặn và
giữ chúng lại rất tốt.
- Đá hút các cation kim loại rất tốt.
- Đất sét có khả năng hút các kim loại và ion âm tốt. Ngoài ra đất sét
còn hút chất độc khá tốt.


- Than đước nghiền nhỏ có tác dụng gần giống than cacbon hoạt tính
cũng để hút các chất độc.
- Vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ.
3. Hệ thống vận hành
- Hệ thống được âm trong lòng đất. Chỉ có thùng nhận nước vào và
thùng đưa nước ra được thiết kế ngang mặt đất để có thể nhận nước.
- Nước thải sinh hoạt theo các ống dẫn đưa vào thùng nhận nước. Thùng
này có tác dụng giữ lại chất cặn bằng lưới lọc và chứa vôi sống ( CaO ). Khi
CaO gặp nước sẽ tạo ra ion Ca2+, ion này sẽ tạo kết tủa với các gốc hữu cơ âm
hay lưỡng tính. Hầu hết muối canxi không tan nên có thể lợi dụng tính chất này.
Cặn và các kết tủa nếu đầy có thể vớt ra ngoài để ủ phân bón cho cây. Chúng ta
có thể sử dụng mem vi sinh để ủ phân. Nước lúc này sẽ còn lại các ion kim loại,
nước và một số kim loại nặng.

- Nước được đưa xuống hệ thống lọc cát sinh học. Hệ thống lọc các sinh
học làm cho các chất ổn định lại và giữ lại một số ion hay chất độc để giảm bớt
lượng chất có hại.
- Nước sau đó được đưa xuống một thùng chứa lớn. Thùng chứa này
chứa đất sét phơi khô sau đó nghiền nhỏ thành hạt mịn. Đất sét sẽ hút các kim
loại và ion kim loại và chất độc rất tốt. Đất sét có thể được bổ sung theo thời
gian nhờ một ống dẫn lên mặt đất và có khóa lại. Trong thùng chứa lớn dưới lớp
đất sét là lớp cát để ngăn đất sét không bị trôi. Tiếp theo đó là lớp đá nhỏ để
ngăn cát và cuối cùng là lớp than đước nghiền nhỏ dầy khoảng 10cm. Lớp than
này có tác dụng hút chất độc hại còn lại. Có thể hút ngược đất sét ra nếu thùng
chứa đầy để xử lí thông qua chỗ cho đất sét vào.
- Nước sau quá trình lọc được đưa trở lại mặt đất bằng ống dẫn vào một
thùng chứa. Thùng chứa này được đặt ngang thùng nhận nước ban đầu. Áp
dụng nguyên lí bình thông nhau, nước sẽ chuyển từ thùng nhận sang thùng
chứa. Trong thùng chứa đặt một máy bơm nước dùng nuôi cá cảnh để tiết kiệm
điện. Nước được bơm lên thùng chứa trên cao. Từ thùng chứa trên cao các ống
đây dẫn đưa nước đến các cây cần tưới. Nước sẽ tràn ra ngoài theo hệ thống
tưới nhỏ giọt.
- Hệ thống lọc được thế kế tùy theo lượng nước của từng hộ gia đình thải
ra hằng ngày để tiết kiệm chi phí.


HÌNH ẢNH THỰC TẾ HỆ THỐNG

4. Kết quả xét nghiệm mẩu nước và kết luận
a. Kết quả xét nghiệm mẩu nước và tiêu chuẩn kỹ thuật nước thải
sinh hoạt quốc gia


Bảng so sánh chi tiết

Tên chỉ tiêu

Kết quả xét nghiệm
mẩu nước

Chuẩn A quốc gia về
nước thải sinh hoạt

Tổng số Coliform,
MPN/100ml

930

3000

Hàm lượng H2S, mg/l

0

1.0

BOD5 ở 200C, mg/l

22

30

pH
Chất rắn hòa tan mg/l

7,51
375

5-9
500

Chất rắn lơ lửng mg/l

27,5

50

Dầu mỡ động thực vật mg/l
1,4
10
Nirat mg/l
0,13
30
Photphat mg/l
0
6
Amoni mg/l
0,56
5
Chất hoạt động bề mặt
0,14
5
mg/l
Nhận xét: Mẩu nước lọc vượt xa các tiêu chí qui chuẩn kỹ thuật về nước
thải sinh hoạt quốc gia.

b. Kết luận
- Hệ thống lọc nước hoàn toàn lọc được nước thải sinh hoạt gồm nước sau
khi giặt đồ, sau khi tắm và rửa mặt, sau khi rửa chén và rau củ. Còn các loại
nước thải sinh hoạt khác hầu hết số lượng thấp và khó lấy nên chúng em chưa
lọc được.
- Trong 24 giờ hệ thống lọc được 72 lít nước. Hệ thống lọc chỉ gồm 10
thùng chứ 10 lít và thùng chứa 20 lít.
- Hệ thống tưới nhỏ giọt hoạt động tốt như yêu cầu đề ra. Trong cuộc thi
sáng tạo khoa học kỹ thuật thành phố Cần Thơ tổ chức ngày 13/1/2014 đoạt giải
3 do Trường đại học Cần Thơ chấm. ( có kèm theo video thí nghiệm chứng
minh sự hoạt động của toàn bộ hệ thống ghi lại trong đĩa CD )
VI. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA VIỆC GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG
a) Về mặt giáo dục


Chúng em vận dụng được những kiến thức đã học trong trường vào thực
tiễn. Biết thêm những kiến thưc mới và hiểu thêm về việc nghiên cứu khoa học
để giúp ích cho bản thân sau này.
b) Về mặt khoa học
- Góp phần bảo vệ môi trường.
- Giúp người dân có thể ứng dụng khoa học vào đời sống sinh hoạt.
c) Về mặt kinh tế
- Giảm được chi phí cho điện nước cho người dân.
- Giải phóng con người khỏi việc lao động chân tay.
d) Về mặt ứng dụng
- Ứng dụng cho các hộ gia đình ở khu vực nông thôn, khu vực không có
khu xử lí nước thải tập trung.
Thới thuận, ngày 2 tháng 2 năm 2015
Nhóm trưởng
Trương Hữu Đăng