Những cống hiến lặng thầm của Viện Hóa học Môi trường quân sự - Bài 3: Làm chủ khoa học, công nghệ về hóa học, môi trường (Tiếp theo và hết)

Làm chủ công nghệ xử lý chất độc hóa học

Một trong nhiều kết quả nổi bật của Viện Hóa học Môi trường quân sự những năm qua là đã chủ trì, phối hợp triển khai hàng trăm đề tài, dự án khoa học, công nghệ, nhiệm vụ nghiên cứu, điều tra, đánh giá và xử lý ô nhiễm hóa chất, chất độc hóa học; từng bước làm chủ nhiều công nghệ về xử lý, quan trắc, phân tích và phục hồi môi trường, trong đó nhiều đề tài cấp Bộ Quốc phòng và cấp Nhà nước được nghiệm thu xuất sắc, có sản phẩm ứng dụng trực tiếp trong toàn quân.

Từ năm 2016 đến nay, đơn vị chủ trì thực hiện 153 dự án/đề tài/nhiệm vụ, trong đó có: 1 đề tài cấp quốc gia; 8 đề tài cấp Bộ Quốc phòng; 12 đề tài thuộc Chương trình KC.AT; 4 đề tài cấp Tổng cục Hậu cần-Kỹ thuật; 48 dự án/nhiệm vụ bảo vệ môi trường; 46 đề tài cấp cơ sở…

Cán bộ, nhân viên Viện Hóa học Môi trường quân sự thử nghiệm xử lý đất nhiễm dioxin tồn lưu sau chiến tranh tại sân bay Biên Hòa, TP Đồng Nai bằng Hệ thống GRA-500.

Trong số các đề tài, công trình nghiên cứu này, phải kể đến đề tài “Nghiên cứu làm chủ công nghệ xử lý chất độc tồn lưu sau chiến tranh và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy bằng giải pháp oxy hóa có sử dụng xúc tác hóa học, nhiệt độ và áp suất cao” do Đại tá, Tiến sĩ Phùng Khắc Huy Chú, Viện trưởng Viện Hóa học Môi trường quân sự làm chủ nhiệm đề tài, thực hiện từ tháng 8-2020 đến tháng 3-2025.

Kết quả nghiên cứu đã cho ra các sản phẩm chính: Hệ thống thiết bị xử lý chất thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, có tính chất độc hại đối với con người và môi trường (POPs) bằng công nghệ gradient nhiệt (Hệ thống GRA-500); Hệ thống thiết bị xử lý chất thải chứa POPs bằng công nghệ nhiệt kết hợp áp suất quy mô pilot công suất 5kg/giờ (Hệ thống TP-5); Hệ thống thiết bị xử lý chất độc CS và sản phẩm phân hủy CS bằng công nghệ đề clo hóa - oxy hóa nhiệt có sử dụng phụ gia, xúc tác, công suất ≥ 70kg/giờ (Hệ thống CS-70); vật liệu cách ly thế hệ mới (màng cách ly).

Quá trình thử nghiệm từ ngày 24-8-2024 đến 18-1-2025, Hệ thống GRA-500 đã xử lý tổng cộng 59 mẻ đất nhiễm dioxin, với khối lượng tương đương khoảng 1.000 tấn tại sân bay Biên Hòa, TP Đồng Nai. Mỗi mẻ xử lý, công tác quan trắc được tiến hành chặt chẽ, bao gồm: Đo nhanh và lấy mẫu khí thải; đo nhanh và lấy mẫu nước từ hệ thống làm mát; lấy mẫu đất trước và sau xử lý; đo nhanh và lấy mẫu không khí tại môi trường lao động. Đặc biệt, Cục Khoa học quân sự (Bộ Quốc phòng) đã trực tiếp giám sát 3 mẻ, tiến hành lấy mẫu và gửi phân tích đối chứng, gồm: 4 mẫu khí thải, 3 mẫu đất sau xử lý, 3 mẫu đất trước xử lý và 1 mẫu hỗn hợp bê tông trong kho đất dưới lớp màng cách ly.

Cán bộ, nhân viên Viện Hóa học Môi trường quân sự thử nghiệm xử lý đất nhiễm dioxin tồn lưu sau chiến tranh tại sân bay Biên Hòa, TP Đồng Nai bằng Hệ thống TP-5. 

Kết quả, hàm lượng dioxin trong đất sau xử lý; hàm lượng dioxin trong khí thải và trong nước thải đều đáp ứng các tiêu chuẩn hiện hành. Ngoài ra, các chỉ tiêu khác của khí thải đều đáp ứng theo quy chuẩn của Bộ Nông nghiệp và Môi trường. Chi phí nhiên liệu cho quá trình thử nghiệm mỗi mẻ thấp hơn một số công nghệ tương đương, đồng thời hạn chế được nhân lực trong quá trình xử lý (3 người/kíp/8 giờ).

Trong khi đó, Hệ thống CS-70 đã xử lý hơn 20 tấn sản phẩm thủy phân chất độc CS tại Trường bắn Chi Lăng, Sư đoàn 330 (Quân khu 9) bảo đảm an toàn tuyệt đối về người và thiết bị. Hệ thống hoạt động ổn định, khí thải lò đốt đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải công nghiệp. Tro xỉ sau xử lý không phát hiện các thành phần là sản phẩm của quá trình thủy phân CS.

Kết quả thử nghiệm xử lý đất nhiễm bằng Hệ thống TP-5 cũng đáp ứng tốt các quy chuẩn hiện hành. Với màng cách ly thế hệ mới, các chỉ tiêu về độ bền kéo đứt, thời gian cảm ứng oxy hóa hay hệ số thấm đều đạt theo yêu cầu thuyết minh đề tài. Khi sử dụng màng có độ dày từ 1mm, không phát hiện hiện tượng lây nhiễm dioxin trong toàn bộ thời gian thử nghiệm.

Đại tá, Tiến sĩ Phùng Khắc Huy Chú chia sẻ: “Kết quả nghiên cứu và triển khai thực nghiệm đã khẳng định năng lực làm chủ công nghệ xử lý POPs, chất độc hóa học, dioxin tồn lưu sau chiến tranh của Viện Hóa học Môi trường quân sự nói riêng, Binh chủng Hóa học nói chung. Các hệ thống xử lý không chỉ đạt yêu cầu về môi trường theo các quy chuẩn quốc gia, mà còn bảo đảm tuyệt đối an toàn, tiết kiệm nhân lực và nhiên liệu. Đây là bước tiến quan trọng, góp phần bảo vệ môi trường, chăm lo sức khỏe cộng đồng, đồng thời khẳng định uy tín, trách nhiệm và quyết tâm của Quân đội nhân dân Việt Nam trong sự nghiệp làm sạch môi trường, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”.

Nhiều sản phẩm khoa học lưỡng dụng, thiết thực

Theo Đại tá Nguyễn Văn Thiêm, Chính trị viên Viện Môi trường Hóa học quân sự, nhiệm vụ của đơn vị ngày càng mở rộng và có ý nghĩa thiết thực, không chỉ phục vụ nhiệm vụ quân sự, quốc phòng mà còn tham gia giải quyết những vấn đề môi trường, khắc phục hậu quả chiến tranh, bảo vệ sức khỏe nhân dân và góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững. Trước yêu cầu, nhiệm vụ mới, cán bộ, nhân viên Viện Hóa học Môi trường quân sự đã tập trung giải quyết những vấn đề thực tiễn đặt ra, tập trung vào các hướng công nghệ mới, công nghệ lưỡng dụng, công nghệ xử lý chất độc và cải tạo môi trường; nhất là các nhiệm vụ về phòng, chống sự cố hóa chất, xử lý ô nhiễm môi trường, khắc phục hậu quả chất độc hóa học, khả năng ứng phó các tình huống về phóng xạ, hạt nhân và các vấn đề môi trường mới phát sinh.

Cũng từ những yêu cầu này, nhóm nghiên cứu do Trung tá Nguyễn Thị Thoa, Trợ lý Phòng Phóng xạ, Viện Hóa học Môi trường quân sự làm chủ nhiệm đề tài, đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công một mẫu cổng giám sát phóng xạ cho người đi bộ và một mẫu cổng giám sát phóng xạ cho phương tiện với chi phí sản xuất thấp, độ tin cậy cao. Mỗi hệ thống này bao gồm một trụ cổng chính và một trụ cổng phụ. Thành phần chính của mỗi trụ cổng gồm 3 bộ phận chính: Hệ thống ghi đo bức xạ (sử dụng đầu đo plastic và GM), hệ thống xử lý (máy tính và phần mềm hiển thị) và các thiết bị ngoại vi (camera, cảm biến chiếm chỗ, màn hình, bàn phím).

 Mẫu cổng giám sát phóng xạ cho phương tiện do Trung tá Nguyễn Thị Thoa làm chủ nhiệm đề tài.

Các tham số điều khiển hoạt động của hệ thống cổng giám sát phóng xạ có thể được thiết lập trực tiếp hoặc thông qua phần mềm kết nối với máy tính. Ngoài ra, phần mềm điều khiển hệ thống cổng giám sát phóng xạ còn có chức năng truy xuất dữ liệu quan trắc từ bộ nhớ của thiết bị, truy xuất dữ liệu hoạt động của thiết bị. Chức năng này góp phần thuận lợi cho việc kiểm tra, giám sát quá trình hoạt động của hệ thống theo thời gian dài.

Đặc biệt, việc lựa chọn detector plastic kích thước lớn cho hệ đo phóng xạ cố định là hướng đi mới ở nước ta, phù hợp với tiềm năng ngày càng phát triển của ngành công nghiệp. Hệ thống đã được kiểm tra hoạt động ở nhiều địa điểm, bảo đảm ổn định và chính xác, đáp ứng các tiêu chuẩn hoạt động của Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế và các tiêu chuẩn hiện hành. Đề tài này của Trung tá Nguyễn Thị Thoa đã đạt giải Nhì Giải thưởng Tuổi trẻ sáng tạo trong Quân đội năm 2024.

Một trong những sản phẩm tiêu biểu nữa của Viện Hóa học Môi trường quân sự là xe phân tích chuyên dụng CBRN. Đây là sản phẩm thuộc đề tài cấp quốc gia “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo xe phân tích chuyên dụng phát hiện các tác nhân hóa học, sinh học, phóng xạ và hạt nhân (CBRN) phục vụ quốc phòng, an ninh” do Thượng tá, Tiến sĩ Đào Duy Hưng, Trưởng phòng Hóa học, Viện Hóa học Môi trường quân sự làm chủ nhiệm.

Theo Thượng tá, Tiến sĩ Đào Duy Hưng: “Nhờ được tích hợp các thiết bị cảm biến, hệ thống phân tích tại chỗ và thiết bị truyền tin cho phép phát hiện sớm, định vị chính xác và thu thập, phân tích nhanh các tác nhân CBRN ngay tại hiện trường, xe phân tích CBRN có vai trò đặc biệt quan trọng trong phòng, chống, ứng phó thảm họa và bảo vệ quốc gia. Từ các thông tin phân tích, chỉ huy có thể kịp thời đưa ra quyết định ứng phó hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại và nguy cơ lan truyền”.

Ngoài các tình huống trong chiến tranh hoặc khủng bố, xe phân tích CBRN còn có tác dụng lớn trong việc ứng phó và điều tra nguyên nhân các sự cố môi trường nghiêm trọng, đòi hỏi phải phân tích tác nhân gây ô nhiễm nhanh và chính xác. Theo đó, với các lĩnh vực dân sự và xã hội, phương tiện có thể được triển khai trong các tình huống thảm họa môi trường, tai nạn công nghiệp, dịch bệnh lây lan hoặc sự cố hóa học, sinh học tại bệnh viện, trung tâm nghiên cứu, khu dân cư, từ đó góp phần nâng cao năng lực ứng phó khẩn cấp và bảo đảm an toàn cho cộng đồng.

Xe thả khói KH-1 do Thượng tá Nguyễn Văn Ngân, Trưởng phòng Khí tài, Viện Hóa học Môi trường quân sự nghiên cứu.

Trong điều kiện tác chiến hiện đại, các phương tiện trinh sát, giám sát và nhận biết mục tiêu ngày càng phát triển với độ chính xác cùng khả năng hoạt động ngày càng cao. Vì vậy, việc tổ chức ngụy trang và tạo màn khói nhằm hạn chế khả năng quan sát, phát hiện, nhận biết mục tiêu của đối phương có ý nghĩa quan trọng trong bảo đảm bí mật, an toàn cho lực lượng, phương tiện và các hoạt động tác chiến.

Từ đòi hỏi này, Thượng tá Nguyễn Văn Ngân, Trưởng phòng Khí tài, Viện Hóa học Môi trường quân sự đã nghiên cứu thành công xe thả khói KH-1. Với đặc thù cơ động, khả năng triển khai nhanh và tạo màn khói trên phạm vi rộng, xe thả khói KH-1 góp phần nâng cao khả năng tổ chức ngụy trang cơ động, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ trong nhiều điều kiện địa hình và tình huống khác nhau; có tiềm năng mở rộng ứng dụng trong huấn luyện phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ cứu nạn, huấn luyện an toàn và kiểm tra kỹ thuật.

 Lực lượng của Binh chủng Hóa học sử dụng xe khử trùng cỡ lớn KTH-20 tiến hành khử trùng tại Bệnh viện Bạch Mai sau khi phát hiện có ca nhiễm Covid-19.

Một sản phẩm lưỡng dụng khác do các nhà khoa học của Viện Hóa học Môi trường quân sự nghiên cứu, chế tạo là xe khử trùng KTH-20.

Ý tưởng ra đời sản phẩm này xuất phát từ đợt khử khuẩn Covid-19 tại phố Trúc Bạch (Hà Nội, năm 2020). Trước việc phương tiện, trang bị trong biên chế chỉ có khả năng khử khuẩn trong phạm vi hẹp, khó mang lại hiệu quả cao khi hoạt động ở khu vực có diện rộng hoặc địa hình phức tạp, Thiếu tá Doãn Giang, Phó trưởng phòng Công nghệ xử lý môi trường, Viện Hóa học Môi trường quân sự (nay là Thượng tá, Phó giám đốc Nhà máy X61, Binh chủng Hóa học) cùng đồng đội bắt tay nghiên cứu chế tạo. Chỉ trong vỏn vẹn 2 tuần, một loại xe đặc chủng, có tính năng vượt trội lần đầu xuất hiện tại Bệnh viện Bạch Mai để khử khuẩn Covid-19. Với hệ thống gồm súng phun trung tâm bằng quạt turbo tăng áp, dung dịch khử trùng được phun bằng áp lực cao tại đầu quạt đẩy, giúp hỗn hợp khử trùng kết hợp hóa chất và hỗn hợp khí tạo thành các hạt sol khí, được đẩy xa đến mục tiêu khử trùng cách từ 30m đến 50m, tầm cao 15-20m, diện tích bao phủ 5.000-7.000m2.

Đại tá Nguyễn Văn Thiêm cho biết: “Những kết quả đạt được trong những năm qua là sự kế thừa, phát huy truyền thống của các thế hệ đi trước, đồng thời cho thấy hướng phát triển của Viện Hóa học Môi trường quân sự ngày càng gắn chặt giữa nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ, khắc phục hậu quả chiến tranh, bảo vệ môi trường và thực hiện các nhiệm vụ an sinh xã hội. Cùng với làm chủ khoa học, công nghệ, cán bộ, nhân viên, chiến sĩ của Viện cũng luôn sẵn sàng nhận nhiệm vụ đột xuất, nhiệm vụ khó, nhiệm vụ ở những địa bàn phức tạp; sẵn sàng về trang thiết bị để kịp thời cơ động, ứng phó nhanh với mọi tình huống hóa học - môi trường, kể cả các sự cố lớn, phức tạp, đa địa hình”.