Người lính khoa học với đam mê giải 'bài toán' môi trường

Đi nhiều mới tìm được đề tài “sát, đúng, trúng”

Tôi hẹn gặp Thiếu tá, TS Nguyễn Văn Huống vào một buổi sáng thứ Sáu. Những tưởng gần cuối tuần thì anh “thảnh thơi” hơn, song ngược lại. Anh đón tôi và liên tục xin lỗi vì muộn giờ do phải họp gấp với nhóm nghiên cứu về công tác chuyển giao sản phẩm của một đề tài do mình làm chủ nhiệm, hiện đang được ứng dụng thành công tại một số đơn vị trong toàn quân.

Đưa mắt quan sát, tôi thấy phòng làm việc của anh nhỏ nhắn, gọn gàng và tràn đầy ánh sáng. Những tấm huy chương, bằng khen được xếp ngay ngắn, khiêm nhường ở một góc tủ. Anh cười tươi khi tôi hỏi về kích thước căn phòng: “Phòng làm việc của anh chỉ nhỏ nhỏ, xinh xinh thế thôi. Chỗ này chủ yếu để lưu tài liệu, muốn ngả lưng thì bỏ giường xếp ra; còn phòng thí nghiệm mới là nơi làm việc chính và chiếm nhiều thời gian nhất”.

Thiếu tá, TS Nguyễn Văn Huống, Trưởng Phòng Công nghệ môi trường, Viện Vật liệu, Sinh học và Môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ quân sự (Bộ Tổng Tham mưu) bên góc làm việc. Ảnh: MINH ANH

Câu chuyện giữa chúng tôi cũng bắt đầu từ chủ đề ấy. Không đề cập ngay vào đề tài, anh Huống cho biết, từ kinh nghiệm nhiều năm công tác trong lĩnh vực nghiên cứu về môi trường, về cơ sở để tìm hiểu nhu cầu thực tiễn là con đường ngắn nhất giúp khoa học chạm đến đời sống. Với anh, ý tưởng nghiên cứu không nảy mầm từ những trang giấy phẳng lặng, mà bắt nguồn từ các chuyến khảo sát, đánh giá hiện trạng môi trường tại các đơn vị trong toàn quân. Đi để thấu hiểu, để tận mắt chứng kiến những khó khăn thực tế mà đồng đội đang phải đối mặt từng ngày.

Cũng từ chính những chuyến công tác như vậy, anh nhận thấy rằng nước thải phát sinh từ các dây chuyền sản xuất hóa chất, vật liệu nổ chứa các hóa chất có tính cháy nổ, nhiều hợp chất hữu cơ bền và độc hại. Trong khi đó, dù nguồn nước ra vẫn bảo đảm tiêu chuẩn song một số công nghệ xử lý thời điểm đó đã bộc lộ nhiều hạn chế. Từ thực tiễn ấy và kế thừa thành công của những sản phẩm, công trình trước đó, đầu năm 2021, anh và nhóm nghiên cứu mạnh dạn đề xuất và được các cấp có thẩm quyền giao chủ nhiệm đề tài cấp Bộ Quốc phòng “Nghiên cứu xây dựng quy trình xử lý nước thải chứa các hợp chất hữu cơ bền phát sinh từ dây chuyền sản xuất TNT bằng giải pháp oxy hóa tiên tiến kết hợp”.

Nói rồi anh mở sơ đồ phương án công nghệ và say mê thuyết minh quy trình xử lý cho tôi. Bất ngờ anh ngước lên hỏi:

- Nãy giờ anh nói em có hiểu gì không?

- Em mới lĩnh hội được chút ít thôi anh ạ! - Tôi đáp lại với cái lắc đầu nhẹ và cười trừ.

Thiếu tá Nguyễn Văn Huống và đồng nghiệp trong chuyến đi khảo sát hiện trạng môi trường tại một đơn vị Quân đội. Ảnh: TUẤN ANH

Phải nghe anh giảng đến lần thứ ba, tôi mới hình dung và nắm được nguyên lý cơ bản của giải pháp này: Sử dụng kết hợp các hóa chất và đèn UV cùng sục khí oxy để tạo phản ứng oxy hóa khép kín trong các module đối với nước thải; sau đó thông qua các quá trình lắng, lọc thô và lọc hấp phụ để cho ra nước đạt tiêu chuẩn.

Ngắn gọn là thế nhưng để tìm ra được quy trình này không phải “ngày một, ngày hai”. Trong hơn 2 năm, nhóm của Thiếu tá Nguyễn Văn Huống nghiên cứu hàng trăm tài liệu; tiến hành hàng nghìn thí nghiệm phân tích mà theo anh là cả nhóm “coi phòng thí nghiệm như ở nhà”. Mỗi thông số tối ưu cuối cùng thực chất được đi đến bằng nhiều lần loại bỏ phương án chưa phù hợp trước đó. Cuối cùng, nhóm lựa chọn công nghệ oxy hóa tiên tiến kết hợp, trong đó các hợp chất hữu cơ bền được phá hủy, chuyển hóa trước khi nước tiếp tục qua các công đoạn lắng và lọc. Đến giữa tháng 4-2024, đề tài được nghiệm thu cấp Bộ Quốc phòng.

Từ phòng thí nghiệm đến thực tế

Nhưng điều đáng nói ở công trình ấy không chỉ nằm ở việc tìm được các phản ứng hóa học có hiệu quả cao. Nghiên cứu về xử lý nước thải từ dây chuyền sản xuất TNT trên thế giới và trong nước không phải chưa từng có; vấn đề là chủ yếu dừng ở quy mô phòng thí nghiệm. Nhóm của Thiếu tá Nguyễn Văn Huống đặt thêm một yêu cầu khó hơn: Công nghệ phải bước ra khỏi phòng thí nghiệm, trở thành một hệ thống có thể lắp đặt, vận hành ổn định ngay trên nguồn nước thải thật của một nhà máy quốc phòng. Chính vì thế, nhóm phối hợp tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống thí điểm với công suất 8-10m³/ngày đêm và thử nghiệm tại Nhà máy Z113 (Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng).

Để đưa bất cứ công nghệ từ bàn giấy vào ứng dụng thực tế, Thiếu tá Nguyễn Văn Huống luôn coi đó là một “thách thức lớn nhất”. Và với đề tài này của anh cùng đồng nghiệp cũng không ngoại lệ. Anh giải thích: Trong phòng thí nghiệm, nhà khoa học có thể chuẩn bị một mẫu nước với nồng độ xác định; nhiệt độ, độ pH, lưu lượng đều nằm trong những giới hạn mà họ chủ động kiểm soát được. Còn ngoài dây chuyền sản xuất, nước thải là hỗn hợp của nhiều nguồn thải từ các công đoạn khác nhau; thành phần, nồng độ và độ màu có thể thay đổi theo từng thời điểm. Một thông số từng cho kết quả rất tốt hôm trước chưa chắc giữ nguyên hiệu quả với mẻ nước hôm sau.

Thiếu tá Nguyễn Văn Huống (ngoài cùng bên trái) kiểm tra hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy Z113. Ảnh: TUẤN ANH

Vì vậy, nhóm nhiều lần phải mang quân tư trang cá nhân đến nhà máy, trực tiếp làm việc với phương châm “4 cùng” liên tục từ 1-2 tháng để theo dõi và hiệu chỉnh hệ thống. Những ngày ấy được lặp lại bằng một chu trình: Chạy thử, lấy mẫu, phân tích, điều chỉnh, rồi lại chạy thử. Có lúc tưởng như mọi việc đã ổn. Hệ thống chạy tốt nhiều ngày, rồi một kết quả phân tích bất ngờ cho thấy một vài chỉ tiêu không đạt yêu cầu. “Đó mới là những lúc cả nhóm căng thẳng nhất. Không phải thất bại ngay từ đầu, mà là cảm giác tưởng như đã tìm được lời giải, rồi lại như công cốc. Không khí căng thẳng, anh em xuống sức. Sau những phút chùng xuống, chúng tôi xốc lại tinh thần, cùng ngồi với nhau, rà soát toàn bộ quy trình để tìm nguyên nhân”, anh Huống bộc bạch.

Chia sẻ về thời điểm đó, Thiếu tá Phạm Sơn Tùng, Nghiên cứu viên Phòng Công nghệ môi trường, đồng thời là thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết điều khiến anh nể phục ở người trưởng phòng là thái độ làm việc “rõ mục tiêu, rõ nhiệm vụ, rõ thời gian, rõ trách nhiệm, rõ yêu cầu chất lượng”. Nếu chỉ nhìn từ bên ngoài, các cái “rõ” ấy có thể dễ bị hiểu thành khắt khe, cứng nhắc. Nhưng đặt vào những tháng ngày ở Nhà máy Z113 mới thấy nó xuất phát từ đặc thù của công việc” Với một hệ thống xử lý nước thải chứa chất độc hại, “gần đạt” không thể được coi là “đạt”; một tiêu chí chưa bảo đảm có nghĩa là phải tìm nguyên nhân và làm lại.

Rồi đến ngày toàn bộ hệ thống được lắp đặt, chạy thử không tải và có tải hoàn chỉnh. Nước thải ngẫu nhiên từ dây chuyền sản xuất TNT của Nhà máy Z113 được đưa vào. Thiếu tá Nguyễn Văn Huống nhớ như in quãng chờ đợi hôm ấy khoảng 90 phút. Với một hệ thống, 90 phút chỉ đơn giản là thời lượng của một chu trình xử lý. Thế nhưng, với những con người đã bám trụ cùng đề tài suốt nhiều năm, đó lại là kết quả cộng dồn của những lần thử sai, những ngày đêm miệt mài trong phòng thí nghiệm và những tháng “cắm chốt” tại nhà máy.

Đoàn công tác Phòng Công nghệ môi trường, Viện Vật liệu, Sinh học và Môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ quân sự (Bộ Tổng Tham mưu) lắp đặt hệ thống quan trắc tự động tại Nhà máy Z195, Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng. Ảnh: TUẤN ANH

- Chưa bao giờ tôi thấy thời gian lại trôi lâu như vậy. Ai cũng nín thở, chăm chú theo dõi. Không ai nói gì, chỉ có tiếng máy chạy! - Anh Huống nhớ lại.

Rồi những dòng nước trong vắt đầu tiên chảy ra. Mọi người trong nhóm và cán bộ Nhà máy Z113 ôm chầm lấy nhau, trao cho nhau những cái bắt tay thật chặt, có cả người rơm rớm nước mắt vui mừng.

Nhưng với anh Huống, màu nước nhìn bằng mắt thường chưa đủ để đưa ra kết luận. Anh tiếp tục cho nhóm lấy mẫu nước, mang về phân tích trong phòng thí nghiệm và gửi đơn vị độc lập đánh giá. Chỉ khi các chỉ tiêu cho kết quả đạt yêu cầu, niềm vui mới thực sự trọn vẹn. Hệ thống thí điểm thiết kế ở mức 8-10m³/ngày đêm, thực tế vận hành khoảng 9-11m³/ngày đêm; chất lượng nước sau xử lý đáp ứng quy chuẩn môi trường và tiêu chuẩn quân sự áp dụng.

Không để công nghệ chỉ ở trong tay nhà nghiên cứu

Nếu câu chuyện dừng ở đó, Thiếu tá Nguyễn Văn Huống đã có thể coi công trình của mình là thành công. Nhưng anh vẫn còn một việc khác phải làm. Một hệ thống chỉ hoạt động và có ý nghĩa khi nó được chuyển giao thành công và được đưa vào sử dụng đạt hiệu quả tối đa. Vì thế, sau những tháng chạy thử là quá trình chuyển giao công nghệ.

Hồ sơ công trình ghi khá chi tiết những công việc tưởng rất nhỏ: Hướng dẫn cán bộ, công nhân nhà máy từng bước vận hành; cách cài đặt và điều chỉnh các thiết bị theo đặc tính của nước thải; cách kiểm tra sơ bộ chất lượng nước đầu vào, đầu ra để điều chỉnh hóa chất; tổ chức cho từng người trực tiếp thực hành; giải đáp những tình huống phát sinh. Chỉ khi nhân viên Nhà máy Z113 có thể độc lập vận hành thành thạo toàn bộ hệ thống, quá trình chuyển giao mới được coi là hoàn tất.

Có thể thấy, với Thiếu tá Nguyễn Văn Huống, giá trị của một đề tài không nằm ở việc nó hiện đại đến đâu, mà ở chỗ sau khi nhóm nghiên cứu bàn giao, những người thực sự cần nó có thể trực tiếp vận hành sử dụng được hay không.

Thiếu tá Nguyễn Văn Huống (ngoài cùng bên trái) tham gia đoàn công tác bàn giao hệ thống lọc nước tinh khiết tại Quân khu 3. Ảnh: TUẤN ANH

Chị Vũ Thị Thu Trang, Trợ lý kỹ thuật, Phòng Kỹ thuật công nghệ, Nhà máy Z113 cho biết, trước đây nhà máy xử lý nước thải theo phương pháp pha loãng, trung hòa rồi lọc than hoạt tính. Khi nguồn nước pha loãng ngày càng khan hiếm, nhu cầu về một giải pháp mới càng trở nên cấp thiết. Theo đánh giá từ phía nhà máy, hệ thống mới do Thiếu tá Nguyễn Văn Huống với quá trình phản ứng kín giúp lượng hơi phát sinh ra môi trường giảm 70-80%, lượng than hoạt tính tiêu hao giảm khoảng 30%, số nhân lực cần cho vận hành hệ thống giảm từ 5 người xuống còn 1-2 người. Ngoài ra, sản phẩm có thiết kế gọn nhẹ, tính thẩm mỹ, diện tính lắp đặt nhỏ, hiệu quả xử lý cao, hạ giá thành xử lý so với các công nghệ đang được áp dụng từ 30 - 40%.

Đối với các nhà khoa học, đó có thể chỉ là những con số về hiệu suất, vật tư hay nhân lực. Nhưng với người công nhân đứng bên dây chuyền hằng ngày, mỗi con số ấy lại có một ý nghĩa rất cụ thể: Bớt hơi hóa chất phải tiếp xúc, bớt vật liệu phải thay, bớt chất thải thứ cấp cần tiếp tục xử lý và bớt những thao tác trong một ca làm việc.

Có lẽ đó cũng là lý do trong nhiều đề tài đã thực hiện, Thiếu tá Nguyễn Văn Huống vẫn tâm đắc nhất với kết quả nghiên cứu hướng xử lý loại nước thải đặc thù này. Với tính mới và đặc trưng riêng biệt, công trình hiện được đưa vào lắp đặt cho các hệ thống xử lý nước thải phát sinh dây chuyền sản xuất TNT tại Nhà máy Z113 (dây chuyền 2, với công suất khoảng 500 m3/ngày đêm), Kho K55 (Cục Hậu cần - Kỹ thuật Quân khu 5), Trung tâm Công nghệ xử lý Bom mìn (Binh chủng Công binh)… Sản phẩm nghiên cứu của đề tài đã được đăng 5 bài báo trên tạp chí chuyên ngành và được cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích.

Đặc biệt, tại Triển lãm quốc tế về Sáng tạo Khoa học và Công nghệ Seoul (SIIF) năm 2025, một trong những triển lãm phát minh và sáng chế lớn nhất thế giới được tổ chức thường niên tại Seoul, Hàn Quốc, đề tài của nhóm xuất sắc giành Huy chương Vàng, được ban giám khảo đánh giá rất cao về tính mới, tính sáng tạo, cơ sở khoa học vững chắc và khả năng ứng dụng thực tiễn, nhất là trong việc giải quyết các vấn đề môi trường nghiêm trọng liên quan đến các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy. Ngoài ra, Ban tổ chức SIIF 2025 trao giải thưởng “Nhà phát minh hàng đầu năm 2025” tặng Thiếu tá Nguyễn Văn Huống nhằm ghi nhận những đóng góp nổi bật, liên tục và có chiều sâu trong hoạt động nghiên cứu, sáng chế và đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.