Tái sử dụng nước mưa trong đô thị

Mô hình Mái nhà xanh.

Nghiên cứu này đã được thực hiện từ năm 2010 do GS.TS Mooyoung Han - ĐHQG Seoul, Hàn Quốc và PGS.TS Nguyễn Việt Anh - ĐH Xây dựng Hà Nội đồng chủ trì thực hiện. Ban đầu nghiên cứu được thực hiện tại toà nhà A2, trường ĐH Xây dựng. Mái nhà xanh được xây dựng với tổng diện tích 120m2 với 4 ô thí nghiệm được lắp đặt gồm phần mái đối chứng, mái nhà xanh không tưới, mái nhà xanh tưới thủ công, mái nhà xanh dùng hệ thống tưới nhỏ giọt. Nước mưa thu được từ mái nhà thí nghiệm cạnh nhà A2, được tách nước bẩn đợt đầu và tự chảy vào hệ thống bể chứa, cung cấp nước tưới cho các ô trồng cây.

Qua thời gian nghiên cứu 5 tháng, kết quả nghiên cứu ở mái nhà xanh số 4 với hệ thống tưới nhỏ giọt cho thấy mái nhà xanh có thể giữ và giảm 52% lưu lượng nước mưa so với mái nhà thông thường. Thời gian tập trung dòng chảy tới tiết diện tính toán mái nhà xanh có sự khác biệt rõ rệt so với mái nhà thông thường. Về chất lượng nước mưa trong bể chứa theo thời gian, các chỉ tiêu hoá học, vật lý đều đáp ứng QCVN 01:2009/BYT. Tuy nhiên, chỉ tiêu pH thấp hơn giá trị quy định và chỉ tiêu vi sinh vật không đạt yêu cầu. Chính vì thế, nhóm nghiên cứu đã tìm biện pháp khử trùng nước mưa trước khi sử dụng trong ăn uống.

Cùng với công ty Eco-Protect, Hàn Quốc, nhóm nghiên cứu đã triển khai mô hình pilot trình diễn công nghệ xử lý nước mới, Ozone hoá. Để đánh giá công nghệ, đồng thời để đáp ứng nhu cầu nước uống trong mùa hè nóng nực cho cán bộ và sinh viên trường ĐH Xây dựng, một hệ thống pilot xử lý nước mưa thành nước uống trực tiếp đã được lắp đặt tại sảnh tầng 1 Nhà thí nghiệm trường ĐH Xây dựng. Nước mưa qua hệ thống xử lý gồm lõi lọc sơ cấp, màng vi lọc kích thước khe rỗng 0,1 micromet, khử trùng hai bậc bằng Ozone mật độ cao và đèn tia cực tím UV cho phép loại bỏ hết cặn lơ lửng, các chất hữu cơ, kim loại nặng, tiêu diệt toàn bộ các vi sinh vật gây bệnh. Sau khi làm mát, nước uống miễn phí được cấp qua các vòi tự động ở sảnh Nhà thí nghiệm.

Kể từ khi khánh thành vào cuối tháng 3/2015 đến nay, hệ thống đã hoạt động liên tục 24/24. Trung bình, mỗi ngày có khoảng 1 đến 2.000 lượt cán bộ, nhất là sinh viên sử dụng vòi nước uống. Đặc biệt, vào những ngày nắng nóng cuối tháng 5, 6/2015, có 4 đến 5 nghìn lượt sinh viên sử dụng nước mỗi ngày. Chi phí vận hành hệ thống trung bình 1,2 triệu đồng/tháng chủ yếu là tiền điện cho xử lý nước, bơm và làm mát nước, điện chiếu sáng.

Hiện, đã có 2 hệ thống thu gom nước mưa lớn, mỗi hệ dung tích 16m3, với hệ lọc nước mưa thành nước uống trực tiếp, được lắp đặt tại Trường Tiểu học và THCS xã Đại Cường, Kim Bảng, Hà Nam. Hàng nghìn học sinh tiểu học, trung học, các giáo viên được hưởng lợi trực tiếp từ Dự án. Hàng chục lượt giáo viên, hộ gia đình được tập huấn từ mô hình. Nhiều hộ gia đình trong vùng cũng tham khảo mô hình để triển khai lắp đặt cho nhà mình. Các học sinh được sử dụng nước sạch để uống khi đi học, giảm đáng kể số tiền các em phải đóng để mua nước bình để uống.

PGS.TS Nguyễn Việt Anh, đồng chủ trì dự án, chia sẻ: “Trong bối cảnh tài nguyên nước ngầm, nước mặt đang ngày càng bị suy thoái, cạn kiệt và ô nhiễm, việc thu gom, xử lý và sử dụng nguồn nước mưa trời cho để cung cấp cho các khu vực dân cư đô thị và nông thôn là một trong những nguồn nước thay thế hữu hiệu. Nước mưa trong đô thị có thể được sử dụng trực tiếp cho các mục đích như tưới cây, dội nhà vệ sinh, rửa xe, dự trữ nước chữa cháy, làm mát quảng trường và công trình xây dựng, bổ cập nước hồ, ao... Các bể nước mưa xây dựng bởi các chủ đầu tư sẽ giảm gánh nặng đáng kể cho chính quyền đô thị.

Đổi lại,chính quyền cần cho các chủ đầu tư được hưởng những ưu đãi, ví dụ như cấp phép đầu tư, kinh doanh khai thác hạ tầng khu vực… Đồng thời, việc thu gom nước mưa trong đô thị còn góp phần làm giảm thiểu úng ngập một cách hiệu quả và bền vững, nhờ làm chậm dòng chảy nước mưa, tránh lượng nước mưa lớn đổ dồn về cống thoát nước trong cùng một thời điểm”.

Được biết, hiện trên thế giới cũng có nhiều nước phát triển các mô hình khu đô thị sinh thái, trong đó phương thức tiếp cận thoát nước đô thị bền vững, thu gom và tái sử dụng nước mưa được áp dụng, lồng ghép hài hoà với các giải pháp quy hoạch đô thị, kiến trúc và kỹ thuật hạ tầng khác.

Như ở Hàn Quốc, hiện đã có trên 60 thành phố triển khai thu gom và sử dụng nước mưa. Chính quyền thành phố đưa quy định xây dựng bể nước mưa thành bắt buộc khi xây dựng công trình và lồng ghép vào hệ thống kỹ thuật hạ tầng đô thị. Nhiều thành phố đặt mục tiêu đưa nước mưa trở thành một trong những nguồn cung cấp nước chính thức cho thành phố, để giảm đỡ gánh nặng đối với nguồn nước mặt và giảm thiểu úng ngập.