Trạm bơm không ống có mức tiêu thụ điện năng chỉ bằng 25%, vốn đầu tư bằng 1/3 so với bơm truyền thống. Vừa giúp bơm được nước với mực nước thấp vừa vận hành đơn giản và thuận lợi… Đó là những hiệu quả bất ngờ nhưng vô cùng thiết thực mà mô hình trạm bơm không ống - một loại máy bơm mới được ông Đỗ Văn Trường - chủ cơ sở sản xuất cơ khí ở xã Yên Bình - thành phố Tam Điệp sáng chế và ứng dụng vào hoạt động thủy lợi trên địa bàn tỉnh.

Hiện nay, hệ thống trạm bơm, máy bơm nước thủy lợi phục vụ tưới tiêu, sản xuất nông nghiệp ở nước ta còn có nhiều hạn chế, chất lượng cấp thoát nước chưa chủ động và chưa đáp ứng yêu cầu của sản xuất và đời sống. Bên cạnh đó, việc xây dựng không đồng bộ từ đầu mối đến kênh mương nội đồng cũng gây ra nhiều khó khăn cho việc cấp thoát nước ở các địa phương.

Theo đúng khung thời vụ thì toàn bộ diện tích lúa mùa của Hợp tác xã Nông nghiệp Xuân Thắng, xã Khánh Cư, huyện Yên Khánh đang trong giai đoạn đứng cái làm đòng nhưng do ảnh hưởng của mưa bão nên hiện tại lúa mới chỉ trong giai đoạn hồi xanh đẻ nhánh. Đợt mưa lớn kéo dài do bão số 3 đã làm toàn bộ diện tích gieo xạ của Hợp tác xã chìm trong nước, nhiều diện tích mất trắng phải gieo cấy lại nhiều lần. Hợp tác xã có khoảng 200 diện tích cấy lúa, tuy nhiên hiện tại việc tưới tiêu hoàn toàn phụ thuộc vào thủy triều, chưa được đầu tư các trạm bơm, máy bơm phục vụ sản xuất. Chính vì vậy, mỗi khi có mưa bão sản xuất nông nghiệp nơi đây thường bị thiệt hại nặng nề

Bảy năm về trước, sản xuất nông nghiệp của xã Khánh Nhạc huyện Yên Khánh cũng trong tình trạng như Hợp tác xã Nông nghiệp Xuân Thắng xã Khánh Cư. Mỗi lần mưa bão về các Hợp tác xã của địa phương này phải huy động hàng chục chiếc bơm dã chiến để khoanh vùng tiêu úng. Tốn kém, vất vả nhưng cũng không mang lại hiệu quả. Năm 2011, Hợp tác xã nông nghiệp Hợp Tiến đã đầu tư một chiếc máy bơm vô ống với tổng chi phí lắp đặt khoảng 100 triệu đồng. Với công suất 3500 mét khối/h, chiếc máy bơm vô ống đã mang lại hiệu quả khá rõ rệt trong sản xuất nông nghiệp của địa phương. Không những chi phí lắp đặt rẻ mà chi phí vận hành máy bơm vô ống giảm hơn rất nhiều so với vận hành các trạm bơm trục đứng hay máy bơm dã chiến, quá trình bảo dưỡng đơn giản.

Với công suất lớn 3500 mét khối/h, máy bơm vô ống có khả năng tiêu thoát nước rất nhanh đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay khi mà diện tích gieo xạ đang ngày càng mở rộng thì việc đưa máy bơm vô ống vào phục vụ quá trình sản xuất nông nghiệp là vô cùng phù hợp. Từ hiệu quả đó, đến nay xã Khánh Nhạc đã đưa vào lắp đặt 8 máy bơm vô ống trên địa bàn, cũng từ đó xã đã tiến hành việc gieo xạ 100% diện tích thay thế phương pháp cấy lúa truyền thống trước kia vừa giảm chi phí lại khắc phục được tình trạng thiếu lao động hiện nay

Theo tính toán của các Hợp tác xã Nông nghiệp thì việc đầu tư xây dựng một trạm bơm trục đứng vô cùng tốn kém mất hàng trăm triệu đồng, trong khi đó chi phí vận hành cao khó duy tu bảo dưỡng. Từ đó giải pháp đưa máy bơm vô ống vào phục vụ sản xuất nông nghiệp đã được rất nhiều Hợp tác xã nông nghiệp trên địa bàn tỉnh ta lựa chọn. Hợp tác xã Nông nghiệp Đông Trang, xã Ninh An, huyện Hoa Lư có 120 ha đất sản xuất nông nghiệp. Khi chưa có máy bơm vô ống mỗi khi mưa bão thường bị thiệt hại nặng. Tháng 2 năm 2017, Hợp tác xã  đã đầu tư lắp đặt một máy bơm vô ống với tổng chi phí hơn 100 triệu đồng. Trận mưa kéo dài do cơn bão số 3 mặc dù lượng nước trên đồng rất lớn nhưng nhờ có hệ thống máy bơm vô ống nên Hợp tác xã đã bảo vệ an toàn toàn bộ diện tích lúa mùa

Điểm mới làm nên sáng chế này đó chính là tác giả đã lắp đặt phần thân bơm ngay trên ống cống có sẵn của hệ thống thủy nông, tạo nên một hệ thống bơm mà không cần ống. Theo thiết kế, cánh bơm và guồng nước quay nhờ hệ thống truyền lực từ động cơ sang trục bơm bằng dây cua roa, khi bơm nước xong sẽ có bộ phận đậy nắp kín và lúc này thân bơm có tác dụng như tấm ngăn nước.

Một ưu điểm nữa của Bơm vô ống đó là có thể bơm được hai chiều bằng cách đảo pha điện để thay đổi chiều quay của động cơ. Kết cấu này sẽ giúp cung cấp nước tưới tiêu vào mùa khô và xả nước chống ngập úng vào mùa mưa mà không phải xây thêm cửa hút, cửa xả, bể điều tiết nước, góp phần giảm thiểu chi phí lắp đặt.

Qua thực tế sử dụng, bơm vô ống đã chứng minh được tính nằng cũng như hiệu quả vượt trội so với những hệ thống bơm trước đây, với cùng một lượng nước được bơm, lượng điện tiêu hao của bơm vô ống chỉ bằng 1/3 đến ¼ lần so với bơm trục đứng. Ngoài ra, Bơm vô ống còn có thể dễ dàng lắp đặt trong hợp tác xã nông nghiệp ở các máng cống lấy nước sẵn có và có thể sửa chữa, thay thế linh kiện đơn giản hơn rất nhiều khi xảy ra sự cố hay hỏng hóc.

Để tiết kiệm chi phí, mang lại hiệu quả tối ưu trong sản xuất nông nghiệp, từ năm 1980 đến nay, cũng đã có nhiều giải pháp kỹ thuật như cải tiến bơm trục đứng thành bơm trục xiên, để thay thế các trạm bơm ly tâm có hiệu suất thấp hoặc thay bạc cao su bằng bạc đồng, bôi trơn nhờ đường ống dẫn mỡ từ trên xuống. Bơm trục đứng có ưu điểm là hiệu suất cao song cũng có những nhược điểm như bạc cao su nhanh mòn, khó thay thế vì bạc cao su nằm giữa phần cánh và phần ống bị ngập trong nước. Trước thực trạng đó, ông Đỗ Văn Trường chủ cơ sở sản xuất cơ khí ở xã Yên Bình, thành phố Tam Điệp đã mạnh dạn nghiên cứu chế tạo máy bơm không ống. Năm 2003, ông bắt tay vào chế tạo thử nghiệm với kỳ vọng sẽ biến ý tưởng thành hiện thực. Sau 6 tháng, chiếc máy “Bơm vô ống” đầu tiên ra đời. Đây là loại bơm có cấu tạo không có phần ống, có thân bơm và cánh bơm lớn, vận tốc trục bơm thấp, chiều dài đường đi của nước qua bơm ngắn và có tiết diện lớn. Việc không có phần ống bơm là yếu tố then chốt tạo nên sự đơn giản hiệu quả của bơm.

Mỗi bơm vô ống có giá hơn 70 triệu đồng. So với bơm trục đứng, bơm vô ống có hiệu suất gấp 3,5 lần tính theo mức độ trung bình chống hạn và lụt, giá thành giảm 4 lần, trọng lượng giảm 5 lần. Ngoài ra còn giảm nhiều các chi phí khác như bơm được 2 chiều không phải xây cống mới cũng như cửa hút, cửa xả của trạm bơm; có thể lắp vào mạng cống lấy nước nội đồng đã có sẵn ở các hợp tác xã; thân bơm lớn, chiều dài ngắn nên tháo nước qua bơm nhanh khi cần… Bơm vô ống có công suất bơm lớn đến 3.500m3/h, điện năng tiêu thụ 10kw/giờ, nên dùng chung được với nguồn điện sinh hoạt của địa phương.

Hiện nay, máy bơm không ống đã được đưa vào sản xuất và tiêu thụ rộng rãi trên thị trường trong nước, được khách hàng chấp nhận. Hiệu quả của máy bơm không ống đã được các cấp, các ngành công nhận, được ứng dụng và đem lại hiệu quả kinh tế - xã hội cao trong hoạt động sản xuất nông nghiệp. Đến nay, cơ sở này đã sản xuất bán cho các hợp tác xã sản xuất nông nghiệp hơn 200 máy bơm vô ống loại công suất 3.500m3/h, chủ yếu tại Ninh Bình. .

Nguyên lý và cấu tạo hoạt động của bơm vô ống: Như chúng ta đã biết động lực bơm nước là do cánh quyết định, ống bơm hay vòi bơm chỉ là phần dẫn nước. Thân bơm có đường kính 90cm, chiều dài 27cm vừa đủ để lắp cánh bơm bên trong, thân bơm liên kết với hèm bơm, trên hèm bơm có nắp bơm và cơ cấu đóng mở lắp bơm. Cánh bơm liên kết với trục bơm, trục bơm đỡ quay bằng bạc cao su phần dưới và hai vòng bi côn ở phần trên, trên cùng lắp Pu ly có đường kính 1m, động cơ lắp vào bệ ở trên bờ kéo bơm bằng dây cu roa qua Pu ly bơm, khi bơm ta mở nắp bơm bằng cơ cấu đóng mở. Bơm vô ống bơm được hai chiều bằng cách đảo pha điện, khi bơm xong ta quay cơ cấu đóng mở nắp bơm, đóng kín bơm. Lúc này bơm có tác dụng như cánh phai cống đóng kín nước, cánh bơm vô ống được cải tiến độ cong cánh đúng với quy luật tuần hoàn nước và bơm hai chiều có hiệu quả như nhau. Bơm vô ống là loại bơm tiết kiệm năng lượng, giá thành hạ với độ bền cao, chi phí sửa chữa thấp. Bơm vô ống được sử dụng ở vùng đồng bằng Bắc Bộ và Nam bộ phục vụ nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản

Hiệu quả về khoa học công nghệ và kinh tế: Bơm vô ống là sản phấm mới, nhiều tính sáng tạo đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế. Hiệu suất của Bơm vô ống gấp 3,5 lần bơm trục đứng tính theo mức độ trung bình chống hạn và chống lụt, có nghĩa là cùng một lượng nước bơm được, lượng điện tiêu hao giảm 3,5 lần so với bơm trục đứng. Giá thành của bơm vô ống giảm 4 lần so với bơm trục đứng có cùng công suất, trọng lượng giảm 5 lần. Ngoài ra còn tiết giảm nhiều chi phí khác như: bơm vô ống được lắp vào mang cống lấy nước nội đồng đã có sẵn ở các Hợp tác xã, bơm được hai chiều mà không phải xây cống mới cũng như cửa hút, cửa xả của trạm bơm. Bơm có thân bơm lớn, chiều dài ngắn nên tháo nước qua bơm nhanh khi cần tháo. Bơm vô ống có công suất lớn, nhưng điện năng tiêu thụ ít, như loại bơm vô ống 3.500m3/h có điện năng tiêu thụ 12kw/h nên dùng chung được với nguồn điện sinh hoạt tại địa phương, không phải lắp đặt trạm điện mới. Còn trạm bơm trục đứng 4.000m³/h, có động cơ kéo 75kw/h công suất lớn, điện năng tiêu thụ cao nên không dùng chung được với nguồn điện sanh hoạt có sẵn của địa phương. Bơm vô ống gọn nhẹ, đơn giản, đặt thấp nên phần nhà trạm không cần phải xây cao, giảm được chi phí vật tư xây dựng, giảm ảnh hưởng của gió bão. Máy có cấu tạo đơn giản nên vấn đề sửa chữa, thay tháo phụ tùng cũng đơn giản dễ dàng lắp đặ sửa chữa. Tổng kinh phí đầu tư cho công trình khoảng 60.000.000 đồng tính tại thời điểm năm 2004. Sản phẩm đã đạt giải Nhất Hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Ninh Bình năm 2005; Bằng khen của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn về sáng tạo máy móc phục vụ nông nghiệp năm 2008; Giải thưởng TECHMART quốc tế Việt Nam năm 2015; Sản phẩm công nghiệp nông thôn tiêu biểu khu vực phía Bắc năm 2016 và được công bố trong Sách vàng sáng tạo Việt Nam năm 2017. Đề này của ông cũng vừa được trao giải A tại lễ trao giải thưởng Khoa học và Công nghệ Hoa Lư tỉnh Ninh Bình năm 2018.

Có thể nói sáng chế bơm vô ống của ông Đỗ Văn Trường là một trong những bước tiến hướng đến một nền sản xuất nông nghiệp theo hướng hiện đại hóa. Bằng niềm đam mê khoa học và nỗ lực không mêt mỏi. Với hiệu quả và tính thiết thực mang lại cho sản xuất nông nghiệp, hy vọng trong thời gian tới, sáng chế bơm vô ống sẽ ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên khắp cả nước, phục vụ đắc lực trong việc cấp thoát nước cho các vùng nông nghiệp nước ta.

Thu Hoài