Xuất phát từ thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng, đặc biệt là vấn đề chất thải công nghiệp và nước thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, nhóm sinh viên Khoa Môi trường – Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng (HPU) đã nghiên cứu và phát triển dự án: “Tái chế phế thải gỉ sắt nhà máy đóng tàu thành vật liệu Fe₃O₄ ứng dụng xử lý các hợp chất hữu cơ bền trong nước thải”.

Đây là một trong những dự án tiêu biểu, thể hiện rõ năng lực nghiên cứu khoa học, tư duy sáng tạo cũng như tinh thần trách nhiệm với môi trường của sinh viên HPU, đồng thời góp phần đưa các ý tưởng từ giảng đường đến gần hơn với thực tiễn sản xuất và đời sống.

Giải pháp kép cho bài toán chất thải công nghiệp và ô nhiễm nước

Dự án được triển khai bởi nhóm sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật môi trường dưới sự hướng dẫn của giảng viên Nhà trường, hướng tới giải quyết đồng thời hai vấn đề lớn đang tồn tại trong thực tế: lượng lớn gỉ sắt phát sinh từ ngành đóng tàu và tình trạng ô nhiễm nước thải chứa các hợp chất hữu cơ bền, khó xử lý.

Thông qua việc tận dụng nguồn gỉ sắt – vốn được xem là chất thải công nghiệp nguy hại – nhóm nghiên cứu đã tiến hành tái chế để tạo ra vật liệu Fe₃O₄ có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải. Đây là hướng tiếp cận mang tính sáng tạo, không chỉ giúp giảm thiểu lượng chất thải rắn mà còn tạo ra giải pháp xử lý môi trường hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Tận dụng nguồn nguyên liệu tái chế, hướng tới kinh tế tuần hoàn

Một trong những điểm nổi bật của dự án là việc khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu sẵn có từ thực tế. Gỉ sắt từ các nhà máy đóng tàu được thu gom, xử lý và chuyển hóa thành vật liệu Fe₃O₄ kích thước micromet thông qua quy trình nghiên cứu khoa học.

Vật liệu này sau đó được ứng dụng trong công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp oxy hóa Fenton dị thể kết hợp với hấp phụ, giúp loại bỏ các hợp chất hữu cơ bền như phenol, phẩm màu, thuốc trừ sâu… Đây là những chất gây ô nhiễm nghiêm trọng và khó phân hủy trong môi trường nước.

Việc tái chế chất thải thành vật liệu có giá trị sử dụng cao không chỉ góp phần giảm áp lực lên môi trường mà còn thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn, nơi chất thải được tái sử dụng và trở thành tài nguyên.

Quy trình nghiên cứu khoa học gắn liền thực tiễn

Dự án được triển khai theo quy trình bài bản, từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đến thử nghiệm thực tế. Nhóm sinh viên đã tiến hành thu gom và xử lý gỉ sắt, tổng hợp vật liệu Fe₃O₄, sau đó ứng dụng vào xử lý nước thải trong điều kiện thí nghiệm và mô hình pilot.

Một ưu điểm nổi bật của vật liệu Fe₃O₄ là tính từ tính, cho phép thu hồi dễ dàng bằng nam châm sau quá trình xử lý. Nhờ đó, vật liệu có thể tái sử dụng nhiều lần, giúp giảm chi phí vận hành và hạn chế phát sinh chất thải thứ cấp – một yếu tố quan trọng trong các giải pháp xử lý môi trường hiện đại.

Hiệu quả xử lý cao, chi phí thấp và tiềm năng thương mại hóa

Kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy dự án đạt được hiệu quả xử lý các hợp chất hữu cơ bền trong nước thải lên tới trên 90%. Đây là một con số ấn tượng, cho thấy khả năng ứng dụng thực tế cao của vật liệu Fe₃O₄ do nhóm sinh viên phát triển.

Bên cạnh đó, giá thành sản xuất vật liệu chỉ khoảng 32.000 đồng/kg, thấp hơn đáng kể so với nhiều loại vật liệu xử lý truyền thống hiện nay. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp, đặc biệt là các đơn vị có nhu cầu xử lý nước thải với chi phí hợp lý.

Dự án cũng được đánh giá có tiềm năng kinh tế khả quan với doanh thu dự kiến từ 200 – 300 triệu đồng/năm và thời gian hoàn vốn khoảng 10 tháng. Các kết quả thử nghiệm cho thấy nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Định hướng phát triển và mở rộng ứng dụng

Trong thời gian tới, nhóm sinh viên định hướng tiếp tục hoàn thiện dự án theo hướng mở rộng quy mô sản xuất từ phòng thí nghiệm sang thương mại, đồng thời tăng cường hợp tác với các doanh nghiệp trong lĩnh vực xử lý môi trường và các khu công nghiệp.

Ngoài ra, nhóm cũng nghiên cứu khả năng mở rộng ứng dụng của vật liệu Fe₃O₄ trong các lĩnh vực khác như xử lý khí thải, phát triển vật liệu mới và tham gia các chương trình khởi nghiệp, chuyển giao công nghệ.

Khẳng định chất lượng đào tạo và tinh thần đổi mới sáng tạo tại HPU

Dự án “Tái chế phế thải gỉ sắt thành vật liệu Fe₃O₄ xử lý nước thải” không chỉ là một nghiên cứu khoa học đơn thuần mà còn là minh chứng rõ nét cho định hướng đào tạo gắn liền thực tiễn của Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng.

Thông qua các hoạt động nghiên cứu và phát triển dự án, sinh viên HPU không chỉ được trang bị kiến thức chuyên môn mà còn được rèn luyện tư duy sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề và khả năng ứng dụng vào thực tế. Đây chính là nền tảng quan trọng giúp sinh viên tự tin bước vào thị trường lao động và đóng góp tích cực cho xã hội.

(Trung tâm hỗ trợ khởi nghiệp - Đổi mới sáng tạo)