Đề tài Tái chế khẩu trang y tế thành màng lọc rác thải sinh hoạt

Nội dung text: Đề tài Tái chế khẩu trang y tế thành màng lọc rác thải sinh hoạt

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẬN LONG BIÊN TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ CỰ KHỐI DỰ ÁN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KỸ THUẬT TÁI CHẾ KHẨU TRANG Y TẾ THÀNH MÀNG LỌC RÁC THẢI SINH HOẠT LĨNH VỰC: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Người thực hiện: ĐÀO DUY ANH NGUYỄN MINH TÂM Giáo viên hướng dẫn: TRẦN THÚY HỒNG Năm học 2021-2022
2. LỜI CẢM ƠN Được sự quan tâm giúp đỡ của BGH nhà trường và sự động viên nhiệt tình các thầy cô giáo; được gia đình tạo điều kiện em đã hoàn thành sản phẩm. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: BGH nhà trường đã ủng hộ và giúp đỡ em cả về vật chất và tinh thần trong suốt quá trình thực hiện dự án. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện và hoàn thành dự án. Với khả năng nghiên cứu còn hạn chế, chắc chắn dự án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp chân thành từ các thầy giáo, cô giáo và bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn! Tháng 11 năm 2021 Đồng tác giả
3. PHỤ LỤC Trang A. Lý do chọn đề tài 1 B. Phát biểu giả thiết khoa học, câu hỏi nghiên cứu, mục tiêu 2 kĩ thuật, kết quả mong đợi C. Mô tả chi tiết Phương pháp nghiên cứu và các Kết luận 2 1.Quá trình nghiên cứu sản phẩm 2 2. Các nguyên liệu làm ra sản phẩm 3 3. Các bước tạo ra sản phẩm 4 4. Nguyên tắc hoạt động, cách sử dụng và bảo quản sản phẩm 7 5. Tính mới, tính sáng tạo của sản phẩm 8 6. Khả năng ứng dụng của sản phẩm 8 7. Hiệu quả đạt được của sản phẩm 8 D. Kết luận, kiến nghị 10 E.Tài liệu tham khảo 11
4. A. Lý do chọn đề tài: Theo đánh giá của các chuyên gia, dịch COVID-19 có những ảnh hưởng mang tính tích cực và tiêu cực đến môi trường sống. Mặt tích cực là suy giảm hiệu ứng nhà kính một cách mạnh mẽ nhất từ trước đến nay nhờ vào các biện pháp giãn cách xã hội mà các nước đã và đang áp dụng. Tại Việt Nam, Tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cho biết, so sánh kết quả quan trắc chất lượng không khí tại các đô thị miền Bắc từ tháng 1- 4/2020, trong đó có thời gian thực hiện cách ly xã hội cho thấy, sự thay đổi các hoạt động sản xuất, sinh hoạt của con người là nguyên nhân quan trọng làm thay đổi chất lượng không khí. So với cùng thời gian của những năm trước, chất lượng không khí cũng có xu hướng được cải thiện hơn. Điều này cho thấy ảnh hưởng của các nguồn phát thải như giao thông và hoạt động sản xuất có tác động đáng kể đến chất lượng không khí đô thị. Xem xét tới những thông số khác, trong đó thông số CO-thông số đặc trưng cho nguồn phát thải từ hoạt động giao thông tại các khu vực đô thị. Kết quả quan trắc cũng cho thấy, giá trị CO trung bình 24 giờ từ nửa cuối tháng 3 và tuần đầu của tháng 4/2020 thấp hơn hẳn so với từ tháng 1 đến nửa đầu tháng 3/2020. So sánh diễn biến cùng kỳ giữa các năm cũng thấy rằng, giá trị CO trong nửa cuối tháng 3 và tuần đầu của tháng 4/2020 thấp hơn khoảng giá trị cùng kỳ của những năm trước đó. Thời gian thực hiện cách ly xã hội từ ngày 1-10/4, giá trị CO giảm đáng kể vào các khung giờ cao điểm giao thông so với các tháng trước đó. Có thể thấy rằng, hoạt động giao thông đường bộ giảm mạnh cũng đã làm giảm lượng phát thải CO vào môi trường không khí tại khu vực đô thị. Việc giãn cách xã hội và phong tỏa, yêu cầu người dân ở trong nhà để giảm lây lan virus gây dịch COVID-19 được áp dụng ở Vũ Hán (Trung Quốc) hay một số nước châu Âu như Pháp, Đức, Tây Ban Nha, Italy khiến các nhà máy phát điện, khu công nghiệp giảm mạnh sản lượng, việc sử dụng phương tiện giao thông cũng giảm nhiều dẫn đến sụt giảm mạnh mẽ bụi mịn PM2.5 và nồng độ NO2, nhờ đó môi trường không khí được cải thiện. Các biện pháp giãn cách xã hội được áp dụng ở hầu hết các nước nên hoạt động du lịch bị ngưng lại, bãi biển trở nên vắng người, sạch hơn, rác thải ở các điểm du lịch cũng giảm mạnh. Tiếng ồn ở đô thị và các điểm công cộng cũng giảm do người dân không được tập trung, hoạt động buôn bán bị dừng lại, xe cộ bị hạn chế lưu thông.
5. Tuy nhiên, chất thải ra môi trường gia tăng làm ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí. Những cửa hàng trước kia khuyến khích người dân tái sử dụng túi đựng hàng nay chỉ sử dụng túi dùng một lần và đã cấm sử dụng lại các dụng cụ như cốc, chén, đĩa khiến lượng rác thải của các gia đình cũng như đô thị tăng lên. Tại Việt Nam, chất thải y tế tăng lên rất mạnh, tại các bệnh viện tăng 2-4 lần do tăng trang phục, khẩu trang, găng tay cùng với nhiều trang thiết bị, bơm kim tiêm, dây chuyền dịch, thuốc men. Chỉ tính riêng Hải Dương, khối lượng chất thải có nguy cơ chứa SARS-CoV-2 đã thu gom từ khi xảy ra đợt dịch COVID-19 lần thứ 3 ngày 27/1-20/2/2021 là 304,856 tấn. Người dân cũng được khuyến khích sử dụng khẩu trang và được thay thường xuyên nên khẩu trang đã qua sử dụng thải ra môi trường làm tăng lượng rác thải. Nhiều khu cách ly với hàng chục nghìn người được cung cấp khẩu trang, quần áo bảo hộ cũng như thực phẩm chế biến sẵn góp phần tạo nên lượng rác lớn thải ra môi trường. Cơ quan y tế cũng sử dụng một lượng lớn các hóa chất khử trùng, chủ yếu là Chloramin B, cũng rất độc hại cho môi trường. Để bảo đảm an toàn, nhiều khu cách ly, bệnh viện, khu xử lý chất thải đô thị đã sử dụng biện pháp đốt chất thải y tế, dẫn đến ô nhiễm không khí. Chúng em quyết định đưa ra ý tưởng: Giải pháp dự án xử lý rác thải sau đại dịch Covid 19 ở trường THCS đó là thu gom khẩu trang y tế và quần áo bảo hộ y tế để tái chế thành màng lọc rác tại nguồn ( cửa cống, cửa xả thải tại khu dân cư, chung cư, trường học ) B. Phát biểu giả thiết khoa học, câu hỏi nghiên cứu, mục tiêu kĩ thuật, kết quả mong đợi 1.Giả thiết khoa học, câu hỏi nghiên cứu: - Khi nước thải chưa qua xử lý đổ ra cống rãnh, kênh mương gây tác hại như thế nào? - Các loài cá, sinh vật thủy sinh sống trong nước ô nhiễm sẽ chịu hậu quả gì? 2. Mục tiêu kĩ thuật, kết quả mong đợi: Sản phẩm tái chế khẩu trang y tế thành màng lọc rác tại nguồn . Nó vừa có ý nghĩa đối với môi trường, vừa có giá trị đối với cuộc sống hàng ngày của con người. C. Mô tả chi tiết Phương pháp nghiên cứu và các Kết luận 1.Quá trình nghiên cứu sản phẩm
6. - Từ 1/10/2021 đến 8/10/2021: Hình thành ý tưởng ban đầu về việc thu gom khẩu trang y tế đã qua sử dụng - Từ 9/10/2021 đến 25/11/2021: Tiến hành khử khuẩn, ghép may khẩu trang thành tấm chắn lọc rác. Khắc phục những nhược điểm để hoàn thiện sản phẩm - 30/11/2021: Hoàn thiện sản phẩm 2. Các nguyên liệu làm ra sản phẩm Thu thập khẩu trang y tế đã qua sử dụng Kéo
7. Kim, chỉ khâu Dây dù Hộp nhựa 3. Các bước tạo ra sản phẩm 1.1. Lên kế hoạch tái chế khẩu trang, đồ bảo hộ a) Nghiên cứu cấu tạo và chức năng của khẩu trang y tế hiện nay: • Loại khẩu trang 3 lớp
8. - Khả năng của bộ phận lọc (với sản phẩm mới) - Hiệu quả lọc khuẩn (BFE): 99% - Hiệu quả lọc phấn hoa 99% - Thử nghiệm hiệu quả lọc giọt bắn. - Khả năng của bộ phận lọc (sau khi giặt máy 20 lần) - Hiệu quả lọc phấn hoa 93%, Đơn vị thực hiện: KAKEN TEST CENTER General Incorporated Foundation - Hiệu quả lọc khuẩn: 99%, Đơn vị thực hiện: SGS - CSTC Standard Technical Service (Shanghai) Co., LTD - ASTM F2101 Thử nghiệm hiệu quả lọc giọt bắn. * Loại khẩu trang 4 lớp: Chức năng các lớp khẩu trang y tế 1. Lớp thứ nhất: Lớp ngoài cùng (vải không dệt chống chất lỏng) 2. Lớp thứ hai: Bộ lọc kháng khuẩn 3. Lớp thứ ba: Lớp Nano Silver với khả năng diệt 99,9% vi trùng
9. 4. Lớp thứ tư: Lớp trong chứa vải không dệt tiếp xúc với da không gây ngứa, dị ứng Khẩu trang y tế có 2 mặt. Mặt ngoài thường có màu xanh (hoặc xám carbon, hồng, trắng, vàng, tím, đen ), dạng không thấm nước. Mặt trong thường là màu trắng, có khả năng hút ẩm. Hai mặt có màu khác nhau giúp người sử dụng dễ dàng phân biệt và đeo khẩu trang đúng cách. Phần quan trọng nhất của khẩu trang y tế chính là lớp vi lọc, lớp vi lọc này thấu khí nhưng không thấm nước có chức năng lọc bụi, vi khuẩn, virus Phần trên khẩu trang y tế có thanh nẹp mũi để cố định phần mũi giúp cho khẩu trang được che kín bảo vệ tốt hơn. b) Xác định số lượng khẩu trang thải ra môi trường sau mỗi lần sử dụng: Mỗi phút trong ngày thế giới đang vứt bỏ khoảng 3 triệu chiếc khẩu trang. Nhiều nhà nghiên cứu cảnh báo, các loại khẩu trang chứa chất dẻo vi mô và nano cùng các chất độc hại khác gây ra nguy cơ tiềm ẩn cho môi trường. Gần đây, các nghiên cứu ước tính, chúng ta sử dụng 129 tỷ chiếc khẩu trang trên toàn cầu mỗi tháng, tức là 3 triệu chiếc mỗi phút. Hầu hết chúng là khẩu trang dùng một lần được làm từ các sợi vi nhựa. Trong một bài bình luận trên tạp chí khoa học Frontiers of Environmental Science & Engineering (Địa hạt Khoa học và Kỹ thuật môi trường), các nhà nghiên cứu cảnh báo: “Với việc ngày càng có nhiều báo cáo về vứt bỏ khẩu trang không đúng chỗ, cần phải nhận ra mối đe dọa môi trường tiềm ẩn này và ngăn chặn nó trở thành vấn nạn tiếp theo về ô nhiễm nhựa”. Nhóm các nhà khoa học gồm Tiến sĩ, nhà nghiên cứu chất độc môi trường Elvis Genbo Xu, Đại học Nam Đan Mạch và Giáo sư Kỹ thuật môi trường và dân dụng Zhiyong Jason Ren, Đại học Princeton đã đưa ra cảnh báo này. Khẩu trang dùng một lần là các sản phẩm bằng nhựa, không thể phân hủy sinh học dễ dàng nhưng có thể phân mảnh thành các hạt nhựa nhỏ hơn, cụ thể là nhựa vi mô và nhựa nano phổ biến trong các hệ sinh thái. Việc sản xuất một số lượng khổng lồ khẩu trang dùng một lần trong đại dịch đang ở quy mô tương tự như sản xuất chai nhựa với ước tính khoảng 43 tỷ chiếc mỗi tháng. Tuy nhiên, theo các nhà nghiên cứu, khác với chai nhựa vốn đang được tái chế với tỷ lệ khoảng 25%, thế giới hiện không có hướng dẫn chính thức về việc tái chế khẩu trang. Nếu không được xử lý để tái chế, giống như các chất thải nhựa khác, khẩu trang dùng một lần có thể tồn tại trong môi trường, hệ thống nước ngọt và đại dương. Chúng sẽ bị phân hủy trong thời gian tương đối ngắn, chỉ tính bằng tuần và tạo ra một số lượng lớn các hạt có kích thước siêu nhỏ (nhỏ hơn 5 mm) rồi sau đó phân mảnh thành nhựa nano (nhỏ hơn 1 micromet).Khẩu trang được làm trực tiếp từ các
10. sợi nhựa siêu nhỏ (độ dày khoảng từ 1 đến 10 micromet). Khi bị phân hủy trong môi trường, khẩu trang có thể giải phóng nhiều hạt nhựa có kích thước siêu nhỏ, dễ dàng và nhanh hơn so với các loại nhựa lớn như túi nilon. - Tìm hiểu thói quen sử dụng nước của người dân: để tắm. giặt, rửa rau, vệ sinh đồ dùng nước thải xả thẳng ra môi trường Bước 1: - Xác định thành phần nước thải sinh hoạt tại cống, rãnh, mương nước tại nhà, trường học, khu dân cư Bước 2: - Thu thập khẩu trang, đồ bảo hộ y tế đã qua sử dụng đảm bảo đúng quy trình an toàn Bước 3: - Khử khuẩn khẩu trang, đồ bảo hộ y tế bằng tia hồng ngoại, bằng buồng khử khuẩn Bước 4: - Tái chế đúng quy trình bằng cách phân loại dệt may tấm chắn lọc rác: do chất liệu của chúng có khả năng lọc được vi khuẩn kích thước lớn, lọc đất, lọc bụi, lớp màng than hoạt tính của khẩu trang y tế lọc được kim loại nặng có trong nước thải sinh hoạt, lọc rác 2.2.Dự đoán hiệu quả của sản phẩm tái chế để thay đổi thiết kế cho phù hợp - Xác định hiệu quả sau khi dùng tấm chắn lọc rác đối với nguồn nước thải đã qua xử lý - Tiến hành khảo sát, lấy ý kiến hài lòng của người dân, cá nhân, cơ quan, trường học về khả năng đặt tấm chắn lọc rác 2.3. Tuyên truyền cho người dân ý thức sử dụng sản phẩm mới hiệu quả - Tuyên truyền đến cộng đồng tác hại của việc thải bỏ khẩu trang y tế ra môi trường - Tuyên truyền đến mọi người, mọi đối tượng, người dân, học sinh, ý thức giữ gìn vệ sinh môi trường - Khuyến khích việc sử dụng màng chắn lọc rác tại nguồn 2.4. Phát tấm chắn lọc rác cho người dân sử dụng miễn phí: Xây dựng kế hoạch sản xuất đại trà 4. Nguyên tắc hoạt động, cách sử dụng và bảo quản sản phẩm - Chưa sử dụng: để nơi khô ráo thoáng mát - Sau khi sử dụng: thay, bỏ, thiêu hủy phù hợp
11. - Sau khoảng 5-7 ngày, thay bỏ tấm lọc mới 5.Tính mới, tính sáng tạo của sản phẩm - Hiện nay sản phẩm túi lọc rác trong bồn rửa bát hoặc túi lọc trước cửa cống chỉ có tác dụng chắn rác to, kích thước lớn, chưa lọc kĩ được các yếu tố vi khuẩn và các hạt bùn, đất nhỏ, kích thước nano ( nhỏ bằng 1/1000 đầu tăm) - Sản phẩm màng lọc rác thải có tác dụng lọc được cả vi khuẩn, lọc hạt bùn đất kích thước nhỏ hơn, nguồn nước thải ra môi trường trong hơn thích hợp cho các loại sinh vật thủy sinh (cá, rận nước, rong đuôi chó, tảo lam ) sinh trưởng và phát triển. 6. Khả năng ứng dụng của sản phẩm - Hầu hết các hộ gia đình đều cần sử dụng tấm chắn lọc rác, hệ thống ống cống nước thải của các gia đình đều đổ ra cửa cống, kênh mương nước thải chung của cả khu dân cư - Sản phẩm màng lọc sẽ hạn chế khả năng gây ô nhiễm nguồn nước chung của cả khu dân cư 7. Hiệu quả đạt được của sản phẩm 7.1.Thí nghiệm chứng minh rằng nhờ có tấm lọc rác các loại rác thải cỡ lớn, đất bụi được giữ lại, tránh tắc cống, giúp nước thải đầu ra không gây ô nhiễm cho môi trường nước 7.1.1.Thí nghiệm sử dụng tấm lọc rác để lọc nước thải sinh hoạt
12. Nước thải sinh hoạt (nước rửa rau, nước giặt quần áo) khi chưa đi qua tấm lọc: có rất nhiều cặn và bùn đất bẩn. Đây là nguyên nhân chính gây tắc cống, gây ứ đọng và làm chậm dòng chảy trong ống thoát nước Sau khi đổ nước thải sinh hoạt qua màng lọc thì rác và bùn đất được giữ lại trong màng lọc 7.1.2.Thí nghiệm xác định mức độ trong và sạch của nước thải sau khi sử dụng qua tấm lọc rác
13. Nước sau khi qua hệ thống màng lọc thì trong hơn và không còn bùn, đất và rác a , Cốc nước thải khi chưa sử dụng tấm lọc : Sau 5 – 7 ngày cá chết b , Cốc nước thải sau khi sử dụng tấm lọc : Cá vẫn sống và bơi lội bình thường 7.2.Thuận lợi Hiện nay, khẩu trang y tế được thu gom sau mỗi lần sử dụng rất nhiều và được học sinh, người dân tích trữ, thu gom lại 7.3.Khó khăn Hệ thống khử khuẩn khẩu trang vẫn chưa đồng bộ, cần phải trang bị thêm buồng hồng ngoại hoặc buồng khử khuẩn để loại bỏ yếu tố gây bệnh, vi khuẩn, virut bám dính trên khẩu trang D. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Với sản phẩm tấm lọc rác được tái chế từ khẩu trang y tế, chúng em hi vọng rằng sẽ đóng góp một phần nhỏ bé công sức của mình , góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước và hạn chế nguồn rác thải từ khẩu trang hiện nay.
14. 2.Kiến nghị Nếu có thời gian nghiên cứu chúng em sẽ -Nghiên cứu thêm khả năng sử dụng nguồn nước sau khi lọc để tưới rau và trồng cây thủy sinh -Khắc phục tình trạng dòng chảy chậm khi nước thải đi qua tấm lọc từ khẩu trang Mong rằng các nhà đầu tư cung cấp thêm máy khử khuẩn khẩu trang để nguồn nguyên liệu tái chế tấm lọc rác được an toàn hơn khi tiến hành sử dụng đại trà E. TÀI LIỆU THAM KHẢO -Sách giáo khoa môn Khoa học tự nhiên 6 – Bộ sách Chân trời sáng tạo – Phần Một số phương pháp tách chất -Sách Khoa học và cuộc sống – Nhà xuất bản giáo dục -Sách Phát triển năng lực trong môn Sinh học 8 – Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam -Sách Phát triển năng lực trong môn Hóa học 8 – Phần Tập làm khoa học – Trang 110 – Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam - Trang tin về dịch bệnh viêm đường hô hấp cấp Covid – 19 của Bộ y tế - tan-gay-o-nhiem-moi-truong-638408/ - diem-cua-khau-trang-hoat-tinh/?link_type=related_posts