Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu công nghệ thu gom lục bình trên kênh rạch Tiền Giang

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu hcmute nghiên cứu đề xuất công nghệ và thiết bị chuyên dụng thu gom lục bình trên kênh rạch thuộc, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Lê Minh Đúng
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Thiện Ngôn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu đề xuất công nghệ và thiết bị thu gom lục bình trên kênh rạch tỉnh Tiền Giang
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Ứng dụng của lục bình
• 1.2. Kênh rạch ở tỉnh Tiền Giang
• 1.3. Vấn nạn lục bình hiện nay
• 1.4. Thực trạng việc thu gom lục bình trên kênh rạch
• 1.4.1. Thu gom bằng phương pháp thủ công
• 1.4.2. Loại bỏ bằng phương pháp hóa học
• 1.4.3. Thu gom lục bình bằng các thiết bị chuyên dụng
• 1.5. Các tồn tại của việc thu gom lục bình hiện nay ở tỉnh Tiền Giang
• 2. CHƯƠNG 2: [Tiêu đề chương 2 chưa rõ trong fulltext]
• 3. CHƯƠNG 3: [Tiêu đề chương 3 chưa rõ trong fulltext]
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về công nghệ thu gom lục bình

Công nghệ thu gom lục bình là một trong những giải pháp quan trọng nhằm giải quyết vấn nạn lục bình tại tỉnh Tiền Giang. Lục bình, hay còn gọi là bèo tây, là loại thực vật thủy sinh phát triển nhanh chóng, gây cản trở giao thông đường thủy và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc áp dụng công nghệ thu gom lục bình không chỉ giúp cải thiện môi trường mà còn góp phần bảo vệ tài nguyên nước. Nghiên cứu này tập trung vào việc đề xuất các thiết bị chuyên dụng nhằm thu gom lục bình hiệu quả trên các kênh rạch của tỉnh Tiền Giang.

1.1. Tình hình lục bình tại Tiền Giang

Tỉnh Tiền Giang có hệ thống kênh rạch phong phú, nhưng cũng là nơi phát triển mạnh mẽ của lục bình. Theo thống kê, lục bình đã xâm chiếm một diện tích lớn, gây khó khăn cho việc đi lại và sinh hoạt của người dân. Việc quản lý lục bình hiện nay chủ yếu dựa vào phương pháp thủ công, không hiệu quả và tốn nhiều thời gian. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng công nghệ thu gom lục bình là cần thiết để giải quyết vấn đề này.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp tiếp cận lý thuyết kết hợp với thực tiễn để đề xuất giải pháp thu gom lục bình. Các thông số kỹ thuật của thiết bị thu gom được xác định dựa trên khảo sát thực trạng và các nghiên cứu trước đó. Việc thiết kế và chế tạo thiết bị được thực hiện theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành, đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong thực tế. Các thiết bị như hệ thống dao cắt, băng tải và máy ép được nghiên cứu và phát triển nhằm tối ưu hóa quy trình thu gom lục bình.

2.1. Thiết kế thiết bị thu gom

Thiết bị thu gom lục bình được thiết kế với các cụm chính như băng tải, dao cắt và hệ thống ép. Mỗi cụm thiết bị đều được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất làm việc cao nhất. Hệ thống dao cắt được thiết kế để có thể cắt lục bình với độ sâu từ 1 đến 1,5 mét, trong khi băng tải giúp vận chuyển lục bình lên bờ một cách dễ dàng. Việc chế tạo và thử nghiệm thiết bị đã cho thấy khả năng hoạt động hiệu quả trong điều kiện thực tế tại Tiền Giang.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Kết quả nghiên cứu cho thấy thiết bị thu gom lục bình có khả năng hoạt động hiệu quả với vận tốc di chuyển từ 1,8 đến 2 km/h. Năng suất thu gom đạt trung bình 0,22 ha/giờ, cho thấy tính khả thi của thiết bị trong việc giải quyết vấn nạn lục bình tại Tiền Giang. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp cải thiện môi trường mà còn tạo ra cơ hội cho người dân trong việc phát triển nông nghiệp bền vững.

3.1. Giá trị thực tiễn của đề tài

Đề tài nghiên cứu không chỉ mang lại giá trị về mặt khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn. Việc thu gom lục bình sẽ giúp cải thiện chất lượng nước, bảo vệ hệ sinh thái và nâng cao đời sống của người dân. Ngoài ra, lục bình sau khi thu gom có thể được tái chế thành phân hữu cơ hoặc làm nguyên liệu cho các sản phẩm khác, góp phần vào phát triển kinh tế địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tỉnh Tiền Giang, thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, đang đối mặt với vấn nạn nghiêm trọng do lục bình (Pontederiaceae) xâm chiếm hệ thống kênh rạch nội đồng. Theo ước tính, hàng trăm ngàn mét vuông mặt nước bị phủ kín bởi lục bình và cỏ dại, gây tắc nghẽn dòng chảy, ảnh hưởng đến tưới tiêu nông nghiệp, giao thông thủy và môi trường sinh thái. Lục bình có khả năng sinh trưởng nhanh, có thể nhân đôi số lượng chỉ sau khoảng 10 ngày, làm giảm tốc độ dòng chảy, gây bồi lắng phù sa và ô nhiễm nguồn nước do sự phân hủy của thực vật chết. Hiện trạng này làm giảm hiệu quả cung cấp nước sạch cho nuôi trồng thủy sản và gây khó khăn cho giao thông đường thủy, đặc biệt tại các vùng sâu, vùng xa.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đề xuất công nghệ và thiết bị thu gom lục bình phù hợp với điều kiện kênh rạch nội đồng tỉnh Tiền Giang, nhằm nâng cao hiệu quả xử lý, giảm chi phí và cải thiện môi trường. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khảo sát thực trạng xâm chiếm lục bình, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các cụm thiết bị chính như hệ thống dao cắt, băng tải và bánh guồng trên các kênh rạch nội đồng. Thời gian nghiên cứu từ tháng 2 đến tháng 8 năm 2017 tại tỉnh Tiền Giang.

Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc giải quyết vấn đề tắc nghẽn dòng chảy do lục bình, góp phần thông thoáng giao thông thủy, cải thiện môi trường nước và nâng cao năng suất nông nghiệp. Đồng thời, thiết bị được thiết kế nhỏ gọn, phù hợp với đặc điểm kênh rạch nhỏ hẹp, nhiều cầu dân sinh thấp, giúp tăng khả năng cơ động và ứng dụng rộng rãi trong khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình kỹ thuật cơ khí liên quan đến thiết kế và vận hành thiết bị thu gom thực vật thủy sinh, bao gồm:

• Lý thuyết cơ học dao cắt: Nghiên cứu các góc cắt, lực tác dụng lên dao cắt và cấu trúc dao để đảm bảo khả năng cắt sạch lục bình và cỏ dại với độ sâu từ 1 đến 1,5 m.
• Mô hình băng tải vận chuyển vật liệu: Thiết kế băng tải chính và băng tải phụ để vận chuyển lục bình sau khi cắt lên khoang chứa, đảm bảo vận tốc băng tải phù hợp với tốc độ di chuyển của thiết bị.
• Hệ thống bánh guồng truyền động: Ứng dụng bánh guồng để hỗ trợ di chuyển thiết bị trên kênh rạch nhỏ hẹp, tăng khả năng cơ động và ổn định khi vận hành.
• Khái niệm công suất và năng suất thiết bị: Tính toán năng suất thu gom đạt khoảng 0,22 ha/giờ, vận tốc di chuyển khi làm việc từ 1,8 đến 2 km/giờ, vận tốc không tải từ 3,6 đến 4 km/giờ.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thực tế từ khảo sát hiện trạng lục bình trên các tuyến kênh rạch nội đồng tỉnh Tiền Giang, tài liệu chuyên ngành trong và ngoài nước, báo cáo ngành và các nghiên cứu liên quan.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực tiễn, kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây, phân tích kỹ thuật thiết kế các cụm thiết bị chính như dao cắt, băng tải và bánh guồng.
• Phương pháp thiết kế và chế tạo: Tính toán các thông số kỹ thuật, thiết kế mô hình 3D, chế tạo thực tế các cụm thiết bị và lắp đặt trên phương tiện chuyên dụng.
• Phương pháp thử nghiệm: Khảo nghiệm không tải và có tải trên kênh rạch nội đồng tỉnh Tiền Giang để xác định vận tốc di chuyển, độ sâu cắt, năng suất thu gom và hiệu quả hoạt động của thiết bị.
• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu và thiết kế từ tháng 2 đến tháng 6 năm 2017, chế tạo và thử nghiệm từ tháng 7 đến tháng 8 năm 2017.

Cỡ mẫu thử nghiệm bao gồm các cụm thiết bị chính được chế tạo và lắp đặt trên một phương tiện chuyên dụng có kích thước nhỏ gọn, phù hợp với kênh rạch nội đồng. Phương pháp chọn mẫu dựa trên đặc điểm địa hình và thực trạng lục bình tại các tuyến kênh cấp 1 của tỉnh Tiền Giang.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thực trạng xâm chiếm lục bình: Khảo sát tại các tuyến kênh rạch nội đồng tỉnh Tiền Giang cho thấy mật độ lục bình và cỏ dại phủ kín mặt nước, gây tắc nghẽn dòng chảy và ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông thủy. Diện tích bị ảnh hưởng lên đến hàng trăm ngàn mét vuông, với các chướng ngại vật như cầu dân sinh thấp và các vật cản tự nhiên làm tăng khó khăn trong việc thu gom.

2. Thiết kế và chế tạo thiết bị chuyên dụng: Thiết bị thu gom lục bình được thiết kế với các cụm chính gồm hệ thống dao cắt, băng tải chính và phụ, cùng hệ thống bánh guồng. Hai phương án thiết kế băng tải được so sánh, trong đó phương án sử dụng 2 băng tải được lựa chọn do có hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao hơn. Hệ thống dao cắt được thiết kế với góc cắt tối ưu, đảm bảo cắt sạch lục bình ở độ sâu 1 - 1,5 m.

3. Kết quả khảo nghiệm thiết bị: Thiết bị đạt vận tốc di chuyển khi làm việc từ 1,8 đến 2 km/giờ, vận tốc không tải từ 3,6 đến 4 km/giờ. Năng suất thu gom trung bình đạt khoảng 0,22 ha/giờ, tương đương khoảng 40 tấn lục bình mỗi giờ. Chất lượng mặt cắt lục bình được đánh giá tốt ở vận tốc dao cắt từ 0,2 đến 0,64 m/s.

4. Khả năng ứng dụng thực tế: Thiết bị có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển trong các kênh rạch nhỏ hẹp (>10 m), có thể đi qua các cầu dân sinh thấp từ 1,1 đến 2,5 m. Thiết bị phù hợp với đặc điểm địa hình và thực trạng lục bình tại tỉnh Tiền Giang, góp phần nâng cao hiệu quả thu gom và giảm chi phí vận hành so với phương pháp thủ công.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy thiết bị thu gom lục bình được đề xuất và chế tạo phù hợp với điều kiện kênh rạch nội đồng tỉnh Tiền Giang, khắc phục được các hạn chế của các thiết bị hiện có trên thị trường như kích thước lớn, khó cơ động và năng suất thấp. Việc sử dụng hệ thống dao cắt với góc cắt tối ưu giúp tăng hiệu quả cắt, giảm lực tác dụng lên dao và tăng độ bền thiết bị.

So sánh với phương pháp thu gom thủ công, thiết bị cơ khí bán tự động này giúp tăng năng suất thu gom lên đáng kể, giảm chi phí nhân công và thời gian xử lý. Ngoài ra, thiết bị có khả năng vận chuyển lục bình lên bờ qua băng tải, giảm thiểu công đoạn thủ công và nguy cơ tai nạn lao động.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ vận tốc di chuyển và năng suất thu gom theo từng giai đoạn thử nghiệm, bảng so sánh các thông số kỹ thuật giữa các phương án thiết kế băng tải và dao cắt, cũng như hình ảnh mô hình 3D và kết cấu thiết bị.

Tuy nhiên, nghiên cứu cũng chỉ ra một số điểm cần cải tiến như thiết kế bộ phận hỗ trợ vận chuyển lục bình lên bờ, cải tiến hệ thống dao cắt để nâng cao hiệu suất, và phát triển hệ thống hỗ trợ di chuyển đường dài. Ngoài ra, việc nghiên cứu ứng dụng lục bình làm phân hữu cơ hoặc ủ biogas cũng được đề xuất nhằm tăng giá trị kinh tế và cải thiện đời sống nông dân.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Hoàn thiện thiết kế bộ phận vận chuyển lục bình lên bờ: Thiết kế thêm cơ cấu hỗ trợ vận chuyển tự động hoặc bán tự động để giảm sức lao động thủ công, nâng cao hiệu quả thu gom. Thời gian thực hiện trong 6 tháng, chủ thể thực hiện là nhóm kỹ sư cơ khí và đơn vị sản xuất thiết bị.

2. Cải tiến hệ thống dao cắt: Nghiên cứu và áp dụng các vật liệu chịu mài mòn cao, tối ưu hóa góc cắt và cơ cấu truyền động để tăng hiệu suất cắt và độ bền thiết bị. Mục tiêu nâng năng suất thu gom lên ít nhất 25% trong vòng 1 năm.

3. Phát triển hệ thống hỗ trợ di chuyển đường dài: Thiết kế hệ thống bánh guồng hoặc chân vịt hỗ trợ di chuyển trên các tuyến kênh dài, tăng khả năng cơ động và giảm thời gian di chuyển. Thời gian nghiên cứu và thử nghiệm dự kiến 12 tháng.

4. Nghiên cứu ứng dụng lục bình làm phân hữu cơ và ủ biogas: Phối hợp với các đơn vị nông nghiệp để phát triển quy trình xử lý lục bình sau thu gom, tạo ra sản phẩm có giá trị kinh tế, góp phần cải thiện đời sống nông dân. Thời gian triển khai 18 tháng, phối hợp với các viện nghiên cứu nông nghiệp.

5. Tăng cường đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo vận hành, bảo trì thiết bị cho công nhân và các đơn vị khai thác thủy lợi tại địa phương nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng thiết bị lâu dài.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các cơ quan quản lý thủy lợi và môi trường: Luận văn cung cấp giải pháp công nghệ thiết thực để xử lý vấn nạn lục bình, giúp các cơ quan hoạch định chính sách và quản lý vận hành hệ thống kênh rạch hiệu quả hơn.

2. Doanh nghiệp sản xuất và chế tạo thiết bị cơ khí: Thông tin chi tiết về thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thiết bị thu gom lục bình giúp các doanh nghiệp phát triển sản phẩm phù hợp với thị trường địa phương.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí, thủy lợi: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng kỹ thuật cơ khí trong xử lý môi trường nước, cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho các nghiên cứu tiếp theo.

4. Người dân và các tổ chức nông nghiệp tại Đồng bằng sông Cửu Long: Giúp hiểu rõ về công nghệ thu gom lục bình, từ đó có thể phối hợp với các đơn vị chức năng trong việc bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Thiết bị thu gom lục bình có thể hoạt động trong điều kiện kênh rạch nhỏ hẹp như thế nào?
   Thiết bị được thiết kế nhỏ gọn, có kích thước phù hợp với kênh rạch rộng trên 10 m và chiều cao dưới 2,5 m, có thể di chuyển qua các cầu dân sinh thấp. Hệ thống bánh guồng giúp tăng khả năng cơ động trong không gian hẹp.

2. Năng suất thu gom của thiết bị so với phương pháp thủ công như thế nào?
   Thiết bị đạt năng suất khoảng 0,22 ha/giờ, tương đương 40 tấn lục bình mỗi giờ, cao hơn nhiều so với phương pháp thủ công vốn có năng suất thấp và tốn nhiều nhân công.

3. Thiết bị có khả năng xử lý lục bình kết bè hay chỉ xử lý lục bình rời?
   Thiết bị có hệ thống dao cắt và băng tải được thiết kế để cắt và thu gom cả lục bình kết bè và dạng rời, đảm bảo hiệu quả thu gom trên các tuyến kênh rạch nội đồng.

4. Chi phí vận hành thiết bị so với phương pháp truyền thống ra sao?
   Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng thiết bị giúp giảm đáng kể chi phí nhân công và thời gian xử lý, từ đó giảm tổng chi phí vận hành và tăng hiệu quả kinh tế lâu dài.

5. Có thể ứng dụng công nghệ này ở các tỉnh khác trong Đồng bằng sông Cửu Long không?
   Với thiết kế linh hoạt và phù hợp với đặc điểm kênh rạch nhỏ hẹp, công nghệ và thiết bị này có thể được điều chỉnh và áp dụng hiệu quả tại nhiều tỉnh trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.

Kết luận

• Đã khảo sát và đánh giá thực trạng xâm chiếm lục bình trên các tuyến kênh rạch nội đồng tỉnh Tiền Giang, xác định được mức độ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sản xuất nông nghiệp.
• Đề xuất công nghệ thu gom lục bình qua 4 công đoạn: cắt, nén ép khối, chứa trữ và thoát tải lên bờ, phù hợp với điều kiện địa phương.
• Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công các cụm thiết bị chính gồm hệ thống dao cắt, băng tải và bánh guồng, đạt năng suất thu gom khoảng 0,22 ha/giờ với vận tốc làm việc 1,8 - 2 km/giờ.
• Thiết bị có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển trong kênh rạch nhỏ hẹp, có thể đi qua các cầu dân sinh thấp, phù hợp với đặc điểm địa hình tỉnh Tiền Giang.
• Đề xuất các giải pháp cải tiến và ứng dụng lục bình sau thu gom nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường, đồng thời khuyến nghị chuyển giao công nghệ và đào tạo vận hành thiết bị.

Hành động tiếp theo: Triển khai hoàn thiện thiết kế bộ phận vận chuyển lục bình lên bờ, mở rộng thử nghiệm trên diện rộng và phối hợp nghiên cứu ứng dụng lục bình làm phân hữu cơ, ủ biogas. Các đơn vị quản lý và doanh nghiệp sản xuất thiết bị được khuyến khích áp dụng và phát triển công nghệ này để giải quyết vấn đề lục bình tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Hiện nay tại tỉnh Tiền Giang, tình trạng hệ thống kênh rạch bị lục bình và cỏ dại xâm chiếm đang là vấn đề thời sự. Hầu hết diện tích mặt nước của các tuyến kênh rạch và sông nội đồng của tỉnh đều bị lục bình và cỏ dại bao phủ lên đến hàng trăm ngàn mét vuông. Lục bình là sinh vật ngoại lai du nhập vào Việt Nam khoảng những năm thế kỷ 20, chúng có sức sinh trưởng rất mãnh liệt và cạnh tranh mạnh mẽ với thực vật bản địa. Khi lục bình bao phủ, tốc độ dòng chảy sẽ bị giảm, dẫn đến hiện tượng bồi lắng phù sa làm dòng chảy ngày càng bị thu hẹp.

Bên cạnh đó, lục bình gây tắc nghẽn các miệng cống do bị giữ lại và phát triển rất nhanh ở vùng lân cận. Do đó, lượng nước cung cấp cho sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng nghiêm trọng gây nên hiện tượng đầu nguồn dư nước tưới trong khi đó cuối nguồn thiếu nước tưới. Sau khi chiếm giữ mặt nước, lục bình bắt đầu gây ô nhiễm nguồn nước do sự chết đi của lá và thân lục bình. Điều nay ảnh hưởng lớn đến việc cung cấp nước sạch cho nuôi trồng thủy sản.

Giao thông đường thủy cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng, nhất là ở vùng sâu vùng xa khi giao thông đường thủy đóng một vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Lục bình có tốc độ phát triển rất nhanh, chúng có thể nhân đôi số lượng chỉ sau 10 ngày, nên việc xử lý lục bình đang là vấn đề bức thiết nhất hiện nay. Hàng năm các công ty khai thác công trình thủy lợi đều cử nhiều đội công nhân chuyên dọn dẹp, vệ sinh lòng kênh, sông nhưng kết quả thu được rất hạn chế vì chủ yến dựa vào lao động thủ công có năng suất thấp. Lục bình lại tiếp tục sinh sôi mạnh mẽ trở lại sau khoảng thời gian ngắn.

Do đó, công việc xử lý lục bình và cỏ dại đang đòi hỏi phải được cơ giới hóa để nâng cao hiệu quả xử lý đáp ứng được các yêu cầu về luồng lạch phục vụ cho di chuyển trên sông, rạch. Trong thời gian vừa qua, một số cơ sở nghiên cứu đã giới thiệu một số phương tiện chuyên dụng xử lý lục bình. Tuy nhiên, các phương tiện này có kích thước cồng kềnh, hiệu suất xử lý lục bình thấp và khả năng hoạt động còn rất nhiều hạn 1 Luan van chế [1].Các phương tiện này về cơ bản không phù hợp với địa bàn tỉnh Tiền Giang, nơi có nhiều kênh nội đồng nhỏ hẹp, nhiều cầu dân sinh và chướng ngại vật. Tại tỉnh Tiền Giang, với hơn 1000 km đường sông, kênh rạch đang bị lục bình và cỏ dại che phủ, đòi hỏi số lượng phương tiện chuyên dụng cần cho việc xử lý lục bình và cỏ dại sẽ rất lớn [2].

Phương tiện được sản xuất trong nước có kích thước cồng kềnh (chiều cao hơn 1 m) không phù hợp với hiện trạng kênh rạch hiện tại ở tỉnh Tiền Giang nên phạm vi hoạt động của chúng có nhiều hạn chế. Ngoài ra, lòng kênh rạch nhỏ hẹp, nhiều chướng ngại vật do dân tạo ra ví dụ như chà bắt cá làm bằng cây khô và rất nhiều cầu dân sinh nhỏ hẹp bắt ngang đã đưa đến một số trở ngại kỹ thuật cần giải quyết. Từ bối cảnh đó, việc nghiên cứu đề xuất công nghệ và thiết kế thiết bị thu gom lục bình trên kênh rạch nhằm đề xuất một thiết bị chuyên dụng có khả năng tự hành, thu gom lục bình cho các kênh rạch bán tự động trên địa bàn tỉnh Tiền Giang giúp tiết kiệm chi phí và vận chuyển là việc làm có ý nghĩa cấp thiết. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài 2.1 Ý nghĩa khoa học - Đề xuất được công nghệ thu gom lục bình trên kênh rạch, xác định được nguyên lý của các cụm thiết bị chính trong hệ thống phục vụ cho việc thu gom lục bình trên hệ thống kênh rạch tỉnh Tiền Giang.

- Đề xuất được kết cấu, phương thức và chế độ làm việc của các cụm thiết bị chính trong hệ thống thiết bị thu gom lục bình trên kênh rạch khi vận hành trong thực tế.2 Ý nghĩa thực tiễn - Một phương tiện chuyên dụng, hệ thống thiết bị thu gom lục bình, đã được đề xuất và chế tạo hỗ trợ cho công việc vớt/thu gom lục bình trên kênh rạch ở tỉnh Tiền Giang. - Phương tiện giúp giảm chi phí thu gom lục bình và làm thông thoáng đường giao thông thuỷ cũng như làm sạch môi trường. - Hệ thống thiết bị thu gom lục bình chuyên dụng có kết cấu không phức tạp, 2 Luan van dễ chế tạo có thể được chế tạo tại các cơ sở cơ khí trên địa bàn tỉnh Tiền Giang giúp nền cơ khí tỉnh Tiền Giang có điều kiện phát triển. - Một biện pháp giúp giảm nguy hiểm cho hoạt động vớt/thu gom lục bình thủ công của các công nhân, nhất là khi ở các đoạn kênh rạch có dòng nước chảy mạnh.

Mục tiêu nghiên cứu đề tài 3.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu đánh giá thực trạng sự xâm nhập của lục bình trên các kênh rạch thuộc tỉnh Tiền Giang và đề xuất công nghệ, thiết bị thu gom lục bình bằng phương thức cơ khí, bán tự động giúp giao thông đường thuỷ được thông thoáng.2 Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu đề xuất công nghệ thu gom lục bình, các thông số chính của thiết bị thu gom lục bình trên kênh rạch. - Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một số cụm chính của thiết bị thu gom lục bình trên các kênh rạch nội đồng Tiền Giang. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu Liên quan đến đề tài, một số các đối tượng sau đây được tập trung khảo sát, nghiên cứu: - Lục bình kết bè trên các kênh rạch thuộc tỉnh Tiền Giang; - Kênh rạch và các chướng ngại vật trên kênh rạch thuộc tỉnh Tiền Giang; - Các cơ cấu, thiết bị thu gom lục bình hoặc tương tự.2 Phạm vi nghiên cứu Thu gom lục bình trên kênh rạch liên quan đến nhiều thiết bị và các điều kiện vận hành đường thuỷ. Do vậy, trong khuôn khổ đề tài chỉ thực hiện các công việc sau: - Chọn trước ghe lắp đặt thiết bị thu gom lục bình (có sẵn); - Chế tạo một số cụm chính của thiết bị chuyên dụng thu gom lục bình phù hợp với điều kiện thực tại kênh rạch nội đồng của tỉnh Tiền Giang; - Thử nghiệm thực tế các cụm thiết bị chính đã chế tạo với năng suất thu gom lục bình vào khoảng 40 tấn/h.

Kết cấu của luận văn Các nội dung trình bày của luận văn được chia thành các chương như sau: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu; - Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu; - Chương 3: Kết quả nghiên cứu; - Kết luận và kiến nghị; - Tài liệu tham khảo; - Phụ lục. 4 Luan van Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu Lục bình, tên khoa học Pontederiaceaexuất xứ từ Châu Nam Mỹ, du nhập Việt Nam khoảng năm 1905, trong tiếng Việt có tên là bèo tây. Lục bình là cây thảo, mọc ở trên mặt nước hay ở nơi ẩm. Rễ nhiều, lá thường có cuống nạc (đôi khi phình rộng thành phao xốp) [3].1: Hoa và cây lục bình 1.2 Đặc điểm Lục bình mọc cao khoảng 30 cm với dạng lá hình tròn, màu xanh lục, láng và nhẵn mặt, gân lá hình cung dài,hẹp.

Lá cuốn vào nhau như những cánh hoa. Cuống lá nở phình ra như bong bóng xốp ruột giúp cây bèo nổi trên mặt nước. Ba lá đài giống như ba cánh. Rễ trông như lông vũ sắc đen buông rủ xuống nước, dài đến 1m.

Sang hè cây lục bình nở hoa sắc tím nhạt, điểm chấm màu lam, cánh hoa trên có 1 đốt vàng, có 6 nhuỵ gồm 3 dài 3 ngắn. Bầu thượng (đài hoa) có 3 ô đựng nhiều noãn, quả nang. Dò hoa (thân bông) đứng thẳng đưa hoa vươn cao lên khỏi túm lá. Cây lục bình có sức sinh sản rất nhanh nên dễ làm nghẽn ao hồ, kênh rạch.

Một cây mẹ có thể đẻ số cây con gấp đôi sau mỗi 2 tuần. Cây sống được ở cả trên cạn và dưới nước [1].3 Ứng dụng của lục bình - Lục bình có thể được sử dụng như một vị thuốc. Lá và thân có vị ngọt cay, tính mát không độc, có tác dụng tiêu viêm giải độc lành da. Dùng lá lục bình tươi đem giã với muối rồi đem đắp lên ung nhọt nhiều lần sẽ làm giảm sưng.

Nếu vết tấy bắt đầu mưng mủ thì sẽ chóng vỡ mủ, giảm đau. Dùng thân khô và lá phơi khô đem sao thơm, khử thổ phối hợp với các vị thuốc khác có thể chữa được hạch cổ tràng nhạc.Hoa hơi ngọt, tính mát, có tác dụng an thần, lợi tiểu, giải độc, trừ phong nhiệt. Khi ho hen, ho đàm hoặc ho gió, chưng một nắm hoa với đường phèn uống, kết hợp thêm hoa hoè, hoa khế càng tốt. Người cao huyết áp mãn tính dùng hoa chế trà uống mỗi ngày cũng có tác dụng bình ổn [3].

- Trong tự nhiên, lục bình có tác dụng hấp thụ những kim loại nặng (như chì, thủy ngân và strontium) và vì thế có thể dùng để khử trừ ô nhiễm môi trường. - Lục bình được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, dùng ủ nấm rơm, làm phân chuồng. - Lục bình còn là một nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong thủ công mỹ nghệ. Xơ lục bình phơi khô dùng bện thành dây, thành thừng rồi dệt thành chiếu, hàng thủ công, hay bàn ghế.2: Hàng thủ công mỹ nghệ làm từ lục bình 6 Luan van - Trong chế biến thức ăn lục bình được sử dụng như một loài rau dân dã.Ngó lục bình xào ngon không kém ngó sen;đọt non và cuống lá nấu canh tép, cá lóc, tôm khô;hoa luộc chấm cá kho hoặc xào thịt heo hay lòng heo đều ngon.3: Món ngon từ thân và hoa lục bình 1.2 Kênh rạch ở tỉnh Tiền Giang Tỉnh Tiền Giang là một tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ có vị trí trọng yếu tại đồng bằng sông Cửu Long, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam.

Tỉnh Tiền Giang có tổng diện tích đất trên 248.400 ha, trong đó đất sản xuất nông nghiệp chiếm 77%. Tiền Giang có mạng lưới sông, kênh rạch chằng chịt, có bờ biển dài thuận lợi cho việc giao lưu trao đổi hàng hoá với các khu vực lân cận và là ngư trường cho việc nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản. Trong đó, Sông Tiền là nguồn cung cấp nước ngọt chính có đoạn chảy qua lãnh thổ Tiền Giang dài 115 km.