Trung tâm Công nghệ môi trường ENTEC đã nghiên cứu, chế tạo vật liệu tái chế từ rác thải nhựa và phế thải nông nghiệp, ứng dụng chống sạt lở bờ sông của tỉnh Vĩnh Long.
Hiện nay, tình trạng sạt lở trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long đang diễn ra với tần suất ngày càng gia tăng. Toàn tỉnh Vĩnh Long có 13 khu vực có nguy cơ sạt lở cao trên các sông Tiền, Cổ Chiên, Pang Tra, Hậu, Măng... Ngoài ra, tỉnh còn có khoảng 47 tuyến kênh, đê bao có nguy cơ xảy ra sạt lở, với tổng chiều dài 41,35 ngàn km, ảnh hưởng đến gần 15 ngàn hộ dân.
Từ nhiều năm qua, các ngành chức năng tỉnh Vĩnh Long duy trì hai giải pháp phòng, chống sạt lở là phi công trình và công trình. Đa số giải pháp đều dùng vật liệu và cấu kiện dạng truyền thống là bê tông. Tuy nhiên, bê tông nặng, làm tăng tải trọng mái kênh, dễ gây sạt lở khi nền quá yếu. Ngoài ra, đây là loại vật liệu đặc chắc, nên khả năng thoát nước kém cũng làm cho mái kênh dễ sạt lở hơn.
Trong khi đó, phế thải polymer từ sản xuất công nghiệp, dân sinh và phụ phẩm nông nghiệp còn dư thừa nhiều, đang được xử lý bằng phương pháp đốt, chôn lấp hoặc phát tán ra sông, biển, làm ảnh hưởng lớn đến môi trường và lãng phí nguồn tài nguyên.
Nhằm tận dụng các phế thải nói trên, Trung tâm ENTEC (thuộc Hội bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam) đã triển khai đề tài “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu tái chế từ rác thải nhựa và phế thải nông nghiệp để chống sạt lở bờ sông trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long”.
Hỗn hợp vật liệu được nhóm nghiên cứu sử dụng để tạo ra các mẫu composite bao gồm nhựa PE phế thải, vỏ trấu, chất trợ tương hợp MAPE, chất bôi trơn, chất phòng lão A0 1076, chất trợ gia công PPA, chất chống ô xy hóa và một số phụ gia hóa chất khác (bột CaCO3, bột nổi NaHCO3). Rác thải nhựa sau khi rửa sạch, cho qua thiết bị trộn, ép đùn tạo thành các hạt nhựa PE phế thải có đường kính 2mm và độ dài 3-5mm.
Các nguyên vật liệu được sấy ở 70 độ C trong vòng 4,5 giờ, trộn đều trước khi cho vào máy trộn kín. Tiến hành trộn hỗn hợp trong máy trộn kín ở nhiệt độ trộn 170 độ C, tốc độ trộn 550 vòng/phút trong thời gian 10 phút. Sau khi hỗn hợp đã trộn đồng đều, lấy khỏi máy trộn kín Haake và ép ở nhiệt độ 190 độ C với lực ép 17 Mpa trong thời gian 4,5 phút. Sau khi ép xong mẫu được để ổn định ở nhiệt độ phòng 24 giờ. Vật liệu này được dùng để sản xuất thành các cọc composite PE/trấu. Cọc có dạng hình hộp vuông, kích thước 10x10x70cm, được nối ren từ 2 cọc dài 3,5cm, bên trong có lõi thép đường kính 34mm. Một đầu được gắn đòn thép nhọn, một đầu gắn mặt bích thép vuông để đóng.
Theo PGS. TS Phùng Chí Sỹ, Chủ nhiệm đề tài, so với cọc bê tông cốt thép, cọc composite PE/trấu có độ bền môi trường nước cao hơn, không bị ăn mòn trong môi trường chua phèn, mặn. Cọc composite PE/trấu còn có độ bền cơ học (va đập, độ bền uốn, độ bền uốn) tốt hơn, tỷ trọng thấp hơn, nên dễ dàng vận chuyển, thi công hơn. Ngoài ra, cọc tận dụng được nguồn nhựa phế thải và phụ phẩm nông nghiệp, công nghệ chế tạo đơn giản, có thể tái chế được nhiều lần.
Các cọc composite PE/trấu được sử dụng để xây dựng thử nghiệm 50m công trình chống sạt lở tại sông Cái Câu, ấp Phú Thạnh, xã Phú Đức, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long.
Công trình bờ kè sông có 2 phần chính: hàng cọc và hệ thống phao nổi. Phao nổi có dạng hình trụ tròn, đường kính 1m, vỏ bằng vật liệu polyester (bên trong chứa vật liệu composite PE/trấu), mỗi đoạn phao dài 5m, toàn bộ kè được kết nối bằng 10 phao. Phao nổi có tác dụng làm giảm năng lượng sóng, hạn chế tác động dòng chảy ven bờ, thay đổi hướng dòng chảy xoáy vào bờ và góp phần bồi lắng phù sa trong khu vực. Hàng cọc composite PE/trấu nằm bên ngoài cách bờ 3m có dạng hình hộp vuông, mỗi cọc chiều dài 1m, dùng để định vị phao nổi.
Qua thời gian thử nghiệm, bờ kè giúp giảm tác động của sóng vào bờ khi tàu thuyền chạy qua, khu vực bên trong phao nổi hầu như không chịu tác động của sóng. Lượng sóng đập vào bờ ít, không phát sinh thêm điểm sạt lở mới tại điểm triển khai mô hình, hạn chế được dòng chảy.
Đề tài đã được Sở KH&CN Vĩnh Long nghiệm thu, kết quả đạt.