Luận án nghiên cứu chế tạo than biến tính từ lõi ngô định hướng ứng dụng xử lý amoni trong nước sinh hoạt

MỞ ĐẦU Những năm gần đây, nguồn tài nguyên nước đất Việt Nam có xu hướng suy giảm số lượng chất lượng ảnh hưởng biến đổi khí hậu hoạt động sản xuất, khai thác Theo báo cáo kết thực chương trình Mục tiêu quốc gia nước vệ sinh môi trường Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn (2014)[1], có 32% hộ dân số 84,5% dân số sử dụng nước hợp vệ sinh từ cơng trình cấp nước tập trung, cịn lại từ cơng trình nhỏ lẻ giếng đào, giếng khoan, bể chứa nước mưa Đối với hộ gia đình sử dụng nguồn cấp nước sinh hoạt trực tiếp từ nước ngầm chịu rủi ro sức khỏe chất lượng nước không kiểm sốt Nước đất nước ta thường bị nhiễm tiêu sắt, mangan, asen, amoni Nhiều báo cáo quan quản lý cho thấy, hàm lượng amoni nước ngầm vượt giới hạn cho phép nhiều lần, đặc biệt tỉnh miền bắc Việt Nam Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nội [2, 3] Ở khu vực phía nam, điển hình nhiều quận, huyện thành phố Hồ Chí Minh ghi nhận ô nhiễm amoni với hàm lượng cao [4] Một số phương pháp thường sử dụng thực tế để xử lý amoni nước là: làm thoáng để khử NH3 mơi trường pH cao; Clo hóa đến điểm đột biến; trao đổi ion; hấp phụ sinh học Trong phương pháp hấp phụ sử dụng vật liệu zeolite, than sinh học xem kỹ thuật đơn giản, hiệu quả, tiềm để loại bỏ amoni nước [5, 6] Than hoạt tính, than sinh học vật liệu sử dụng rộng rãi để xử lý chất ô nhiễm môi trường kim loại nặng, chất hữu Tuy nhiên, việc nghiên cứu ứng dụng vật liệu để xử lý amoni hạn chế vật liệu nghiên cứu có dung lượng hấp phụ thấp Điều than sinh học than hoạt tính có lượng nhóm chức axit bề mặt thấp chế chủ yếu để hấp phụ amoni liên quan đến số lượng nhóm chức axit bề mặt vật liệu hấp phụ Điển than hoạt tính tạo từ tro núi lửa đạt dung lượng hấp phụ amoni khoảng 5,4 mg/g [7]; từ vỏ trấu 3,2 mg/g [8]; từ gáo dừa 2,3 mg/g [9] từ than hoạt tính thương mại 0,5 mg/g [10] Đối với than sinh học, dung lượng hấp phụ amoni đạt từ 1,7 đến 5,29 mg/g [11, 12] Để tăng khả hấp phụ amoni than phương pháp biến tính thường sử dụng Than hoạt tính chế tạo từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, tận dụng vật liệu thải từ phụ phẩm nông nghiệp xu hướng nghiên cứu ứng dụng nhiều nhà khoa học quan tâm Đối với lõi ngô dạng phụ phẩm nông nghiệp số tác giả giới nghiên cứu, chế tạo thành than sinh học than hoạt tính ứng dụng để xử lý chất hữu vài tác nhân khác nước [13,14,15, 16] Đã có số nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu chế tạo than sinh học từ phụ phẩm nông, lâm nghiệp vỏ trấu, thân lạc, đậu, ứng dụng việc xử lý ô nhiễm nguồn nước [17,18] Tuy nhiên, hiên chưa có cơng bố nghiên cứu chế tạo than sinh học từ lõi ngô ứng dụng để xử lý loại bỏ amoni nước Việt Nam nước sản xuất nông nghiệp với nguồn phụ phẩm sinh khối thải lớn có lõi ngơ Theo số liệu thông kê quốc gia năm 2015, diện tích trồng ngơ sản lượng ngơ Việt Nam đạt 1.179.300 5.281.000 [19] Do đó, lõi ngơ xem nguồn phụ phẩm dồi dào, sẵn có rẻ tiền tận dụng để chế tạo than sinh học Chính vậy, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo than biến tính từ lõi ngơ định hướng ứng dụng xử lý amoni nước sinh hoạt”  Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu:  Xây dựng quy trình chế tạo than sinh học, than sinh học biến tính, than hoạt tính biến tính từ phụ phẩm nông nghiệp lõi ngô thải  Đánh giá đặc trưng vật lý hóa học than sinh học biến tính than hoạt tính  Áp dụng than sinh học biến tính, than hoạt tính để loại bỏ amoni nước giả định nước thải thực tế nước thải theo kỹ thuật hấp phụ tĩnh kỹ thuật hấp phụ cột Nội dung nghiên cứu:  Khảo sát, xác định thông số công nghệ quy trình chế tạo than sinh học, than biến tính từ lõi ngơ  Xác định đặc trưng cấu trúc, tính chất vật liệu than biến tính  Khảo sát khả xử lý amoni than biến tính kỹ thuật hấp phụ tĩnh  Khảo sát khả xử lý amoni than biến tính kỹ thuật hấp phụ cột (qui mơ phịng thí nghiệm quy mơ pilot)  Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học: Đã xác định thông số công nghệ cho quy trình chế tạo than sinh học từ lõi ngơ, quy trình chế tạo than biến tính 02 phương pháp khác Xác định dung lượng hấp phụ than sinh học biến tính, than hoạt tính biến tính đạt từ 16,6 đến 22,6 mg/g cao gấp 3-5 lần so với than sinh học (3,92 mg/g) Xác định thông số động học hấp phụ cân hấp phụ trình hấp phụ amoni lên than biến tính Ý nghĩa thực tiễn: Từ kết luận án, chế tạo than biến tính từ lõi ngơ định hướng ứng dụng xử lý amoni nước sinh hoạt từ nguồn phụ phẩm nơng nghiệp dồi chi phí thấp Việt Nam Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hiện trạng ô nhiễm amoni nước ngầm phương pháp xử lý 1.1.1 Hiện trạng ô nhiễm amoni nước ngầm Việt Nam số quốc gia có nguồn tài nguyên nước ngầm lớn, nguồn nước để cung cấp nước sinh hoạt sản xuất cho người dân Theo số liệu thống kê năm 2015 Cục quản lý tài nguyên nước, Bộ Tài nguyên Môi trường, khoảng 40% lượng nước cấp cho đô thị gần 80% lượng nước sử dụng cho sinh hoạt nông thôn khai thác từ nước ngầm [3] Theo báo cáo quan quản lý nhà nước nghiên cứu khoa học gần đây, chất lượng nước ngầm Việt Nam xuất tình trạng nhiễm cục nước, amoni số tiêu phát với hàm lượng cao giới hạn cho phép so với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ngầm, nước sinh hoạt [3] Cũng theo báo cáo này, có khu vực Tây Nguyên, nguồn nước ngầm chưa có dấu hiệu nhiễm cịn lại địa phương khác nước phát thấy ô nhiễm nguồn nước ngầm mức độ khác Hàm lượng amoni nước ngầm tầng nông tầng sâu khảo sát tỉnh trung du đồng Bắc Bộ; số tỉnh đồng Nam Bộ vượt ngưỡng cho phép nhiều lần Các điểm quan trắc phát hàm lượng amoni cao miền Bắc thuộc tỉnh Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nam, Thái Bình, Nam Định, Hà Nội Xác suất nguồn nước ngầm nhiễm amoni có nồng độ cao quy chuẩn Bộ y tế chất lượng nước sinh học (3 mg/l, QCVN 02:2009/BYT) khoảng 70-80% [2] Ở hai khu vực đô thị lớn Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh, hàm lượng amoni quan trắc cao giới hạn cho phép nhiều lần Ví dụ, điểm quan trắc phường Phú Lãm, quận Hà Đông, Hà Nội, hàm lượng amoni ghi nhận 70 mg/l cao giá trị cho phép QCVN 02:2009/BYT 23 lần hay mẫu nước ngầm trạm Đông Thạch (huyện Hóc Mơn) bị nhiễm amoni cao mức cho phép 22 lần [4] Như vậy, cho phần lớn nguồn nước ngầm Việt Nam không đạt tiêu chuẩn amoni, nên việc giảm thiểu, loại bỏ chúng khỏi thành phần nước sinh hoạt cần thiết Nguyên nhân ô nhiễm amoni nước ngầm Trong nghiên cứu nguồn gốc ô nhiễm amoni Hà Nội, tác giả Phạm Quý Nhân giải thích, hàm lượng amoni cao nước ngầm vùng nghiên cứu có nguồn gốc pha trộn nguồn gốc tự nhiên (từ phân hủy vật liệu hữu đất) nguồn phân hữu hệ thống vệ sinh, từ hệ thống nước thải từ nguồn phân bón hoạt động nơng nghiệp Sự có mặt với hàm lượng cao amoni đất tầng Pleistocene nguyên nhân dẫn đến hàm lượng cao amoni nước ngầm tầng Pleistocene Ngồi q trình amơn hóa hợp chất nitơ nước thành amoni xâm nhập nước thải thành phố nguồn phân bón hữu cơ, phân gia súc gia cầm canh tác nông nghiệp vào tầng chứa nước [20] Tác hại amoni Ảnh hưởng sức khỏe Tác hại ô nhiễm amoni đến sức khỏe người q trình khai thác, sử dụng, nước tiếp xúc với nguồn chứa oxy tham gia vi khuẩn, amoni chuyển hóa thành hợp chất nitrit (NO2-) nitrat (NO3-) chất có tính độc hại tới người, trường hợp hợp chất chuyển hóa thành hợp chất dạng nitrosamin có khả gây ung thư cho người Ngồi ra, NO2- gây hội chứng xanh xao trẻ em NO2- phản ứng với huyết sắc tố mang O2, oxy hóa sắt để tạo thành methaemoglobin, làm giảm khả mang oxi máu có khả gây tử vong[20] Ảnh hưởng hệ thống xử lý nước sinh hoạt Amoni yếu tố gây cản trở công nghệ xử lý nước cấp thể hai khía cạnh: + Sự có mặt amoni nước làm giảm tác dụng khử trùng Clo amoni phản ứng với Clo tạo thành monocloamin chất sát trùng thứ cấp hiệu so với clo hàng 100 lần + Amoni với số hợp chất vi lượng nước photpho, sắt, mangan… “thức ăn” để vi khuẩn phát triển, gây tượng “không ổn định sinh học” nước sau xử lý Khi có tương này, nước bị đục, đóng cặn hệ thống dẫn nước, chứa nước làm giảm chất lượng nước yếu tố cảm quan độ trong, mùi, vị 1.1.2 Các phương pháp xử lý amoni Các công nghệ xử lý áp dụng nhà máy xử lý nước cấp sinh hoạt Hà Nội nói riêng nước nói chung tương đối đơn giản, khơng có cơng đoạn xử lý amoni đó, hiệu loại bỏ amoni q trình xử lý khơng đáng kể Như đề cập trên, amoni không ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người, nhiên trình tiếp xúc với oxy khai thác sử dụng, amoni chuyển hóa thành hợp chất nitrit NO2- nitrat NO3- nguyên nhân gây số loại bệnh tật làm ảnh hưởng đến sức khỏe người Chính vậy, việc loại bỏ amoni nước trước đưa vào sử dụng quan trọng Có hai phương pháp sử dụng để loại bỏ amoni nước phương pháp hóa lý phương pháp sinh học 1.1.2.1 Phương pháp sinh học Các phương pháp xử lý sinh học bao gồm q trình nitrat hóa khử nitrat hóa, trình Annamox, sharon/Annamox, thực vật thủy sinh  Q trình nitrat hóa khử nitrat hóa Q trình xử lý amoni phương pháp sinh học thực qua hai bước nối tiếp: nitrat hóa khử nitrat Nước sau xử lý sắt, cặn bẩn thông qua bể lọc nhanh bể lọc chậm, nước đưa sang bể nitrat hóa, khơng khí thổi liên tục từ lên cung cấp oxy cho hoạt động vi khuẩn [21] Do trình hoạt động vi khuẩn Nitrosomonas oxi hóa NH4+ thành NO2- vi khuẩn Nitrobacter oxy hóa NO2- thành NO3- Quá trình diễn theo phương trình (1-1): - Quá trình nitrat hoá: NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O (1-1) Nếu tính q trình tổng hợp sinh khối, phương trình (1-1) viết sau: 1,02 NH4+ + 1,89 O2 + 2,02 HCO3- → 0,21 C5H7O2N + 1,0 NO3- + (1-2) 1,92 H2CO3 + 1,06 H2O - Quá trình khử nitrat hoá: Khác với trình nitrat hố, q trình khử nitrat hố sử dụng oxi từ nitrat nên gọi anoxic (thiếu khí) Các vi khuẩn dị dưỡng nghĩa cần nguồn cacbon hữu để tạo nên sinh khối Quá trình gồm phản ứng nối tiếp: NO3-  NO2-  NO (k)  N2O (k)  N2 (k) (1-3) Cơ chất hữu nước thải: 10 NO3- + C10H19O3N  N2 + 10 CO2 + H2O + 10 OH- + NH3 (1-4) (Vi khuẩn khử nitrat, điều kiện thiếu khí) Cơ chất hữu axit acetic: NO3- + CH3COOH  4N2 + 10CO2 + 6H2O + 8OH- (1-5) Q trình địi hỏi nguồn chất (chất cho điện tử), chúng chất hữu (phổ biến axit axetic), H2 S Khi có mặt đồng thời NO3- chất cho điện tử, chất cho điện tử bị oxi hoá, đồng thời NO3- nhận điện tử khử N2 Vi khuẩn tham gia vào trình khử nitrat bao gồm: Bacilus, Pseudomonas, Ethanomonas, Paracocas, Spiritum, Thiobacilus,…  Quá trình Annamox, Sharon/Annamox Nguyên lý phương pháp trình nitrit hóa phần amoni, sau amoni cịn lại chất trao điện tử, nitrit tạo thành chất nhận điện tử, chuyển hóa thành khí nitơ nhờ vi khuẩn kỵ khí Nitritation (partial nitrification): NH4+ + 1,5 O2  NO2- + 2H+ + H2O - (1-6) Anamox: NO2- + NH4+  N2 + H2O NH4+ + 1,5 O2  N2 + H+ + H2O Quá trình Sharon – Anammox - (1-7) (1-8) Trong điều kiện yếm khí, amoni oxy hóa với nitrit (NO2-) chất nhận điện tử để tạo thành khí nitơ vi sinh vật tự dưỡng Planctomycetes Quá trình xử lý amoni phương pháp thực thông qua hai giai đoạn: giai đoạn đầu oxy hóa phần amoni thành nitrit (khoảng 50% tổng amoni) q trình hiếu khí truyền thống (nitrit hóa), q trình Anammox chuyển hóa amoni với nitrit trực tiếp thành khí nitơ Q trình khơng cần chất hữu cơ, cho phép tiết kiệm 60% lượng oxy cần cung cấp, đồng thời tạo bùn Tuy nhiên, phương pháp gặp phải số khó khăn ứng dụng thực tế Đó việc khống chế, điều khiển q trình nitrit hóa phần amoni cho nửa lượng amoni chuyển hóa thành nitrit  Xử lý amoni thực vật Là q trình chuyển hóa hợp chất chứa nitơ thành thành phần tế bào sinh khối (thực vật vi sinh vật) Q trình chuyển hóa gắn liền với phản ứng sinh hóa xảy tế bào động vật, thực vật q trình quang hợp thực vật hay đồng hóa vi sinh vật Các loại thực vật thường sử dụng để xử lý amoni thủy trúc, bèo tấm, dương xỉ…Tuy nhiên, phương pháp cần có diện tích khu xử lý lớn [21, 22] Ưu, nhược điểm phương pháp Phương pháp xử lý sinh học áp dụng rộng rãi nhiều nơi giới ưu điểm như: biến đổi ion NH4+ thành Nitơ dạng khí chuyển hóa tới dạng nitrat đỡ độc hại hơn, không gây ô nhiễm thứ cấp + Chất lượng nước sau xử lý bảo đảm mặt chất độc hại ổn định hoạt tính sinh học, chất lượng cao (mùi, vị tính ăn mòn) + Hiệu suất xử lý phương pháp sinh học cao, sử dụng hóa chất, chi phí lượng cho đơn vị thể tích xử lý thấp so với phương pháp khác Tuy nhiên phương pháp địi hỏi q trình kiểm sốt điều kiện nghiêm ngặt để vi sinh vật hoạt động điều kiện tốt 1.1.2.2 Phương pháp hóa lý Các phương pháp hóa lý thường sử dụng để loại bỏ amoni môi trường nước bao gồm: phương pháp làm thống để khử NH3 mơi trường pH cao, phương pháp clo hóa đến điểm đột biến, phương pháp trao đổi ion phương pháp hấp phụ Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng xử lý nhiễm amoni  Làm thống để khử amoni môi trường pH cao (pH = 10, 11) Trong môi trường nước, amoni thường tồn dạng ion NH4+ hịa tan nguồn nước phần nhiều có mơi trường pH trung tính Q trình xử lý amoni thực phương pháp kiềm hóa nâng pH lên 10, làm thoáng để đuổi khí NH3 hịa tan khỏi nước [23] Ngun lý phương pháp: NH4+  NH3 + H+ (pKa = 9,5) (1-9) Trong môi trường kiềm: NH4+ + OH-  NH3+ H2O (1-10) Do đó, để loại bỏ khí NH3 khỏi nước, cần phải đưa pH nguồn nước lên 10,5 – 11,0 vôi xút để chuyển hóa 99% NH4+ thành khí NH3 loại bỏ thơng qua tháp làm thống Sau nước cần trung hòa để đưa pH xuống 7,5 Tháp làm thống để xử lý amoni nước thơng thường thiết kế để khử amoni có hàm lượng đầu vào 20 – 40 mg/l nước sau xử lý giàn mưa có hàm lượng amoni khoảng – 2mg/l, hiệu khử khí tháp đạt 90 – 95% Tuy nhiên, hiệu khử amoni phương pháp phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn nước Thông thường, nhiệt độ nguồn nước tăng tăng tốc độ chuyển hóa ion NH4+ thành NH3, làm tăng hiệu q trình xử lý Ưu nhược điểm phương pháp: phương pháp dễ thực thiết bị hóa chất thực tế pH phải nâng lên xấp xỉ 11, sau lại phải dùng axit để trung hịa nguồn nước hạ pH xuống mơi trường trung tính Đặc biệt nguồn nước có độ cứng cao, trước hết phải thực trình khử độ cứng cacbonnat Hiệu xử lý phương pháp phụ thuộc lớn vào nhiệt độ nước tỷ lệ lưu lượng khơng khí làm thống nước Lượng khơng khí dùng để làm thoáng cao tới 2000 – 3700 m3 khơng khí cho 1m3 nước cần xử lý nhiệt độ 20oC [23]  Clo hóa với nồng độ cao điểm đột biến Nguyên lý phương pháp: Clo gần hố chất có khả oxi hố NH4+/NH3 nhiệt độ phịng thành N2 Khi hoà tan Clo nước, tùy theo pH nước mà clo nằm dạng HClO hay ion ClO- có phản ứng theo phương trình: Cl2 + H2O ⇔ HCl + HOCl (1-11) Axit hypoclorit, HOCl, kết hợp với NH4+ tạo thành cloramin Khi nhiệt độ nước ≥ 20oC, pH ≥7 phản ứng diễn sau: OH- + NH4+→ NH4OH ⇔ NH3 + H2O (1-12) NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O monocloramin (1-13) NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O dicloramin (1-14) NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O tricloramin (1-15) Nếu có clo dư xảy phản ứng phân hủy cloramin theo phương trình HClO + NH2Cl = N2 + 3Cl- + H2O (1-16) Tại điểm oxy hóa hết cloramin, nước xuất clo tự gọi điểm đột biến Lượng clo dư khử hóa chất khác trước cấp cho sinh hoạt theo phương trình (1-17) (1-18) - Khử clo dư nước sau lọc natrisunfit (Na2SO3) Na2SO3 + Cl2 + H2O → 2HCl + Na2SO4 - (1-17) Khử clo dư nước sau lọc trionatrisunfit (Na2S2O3) 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaCl+ 6HCl + 2H2SO4 (1-18) Về mặt lý thuyết, để xử lý NH4+ phải dùng tỷ lệ Cl : N = 7,6 : thực tế phải dùng tỷ lệ 8:1 cao để oxi hoá giải phóng hết NH3 Ưu, nhược điểm phương pháp: Ưu điểm phương pháp thời gian xử lý nhanh, thích hợp với nguồn nước có chứa hàm lượng amoni cao Tuy nhiên có số nhược điểm sau: + Trong trường hợp nguồn nước chưa xử lý hết chất hữu cơ, lượng clo dư phản ứng với hợp chất hữu hình thành nhiều phức chất có mùi đặc trưng khó chịu Trong khoảng 15% hợp chất nhóm THM-trihalometan HAA-axit axetic halogen chất có khả gây ung thư bị hạn chế nồng độ nghiêm ngặt + Ngoài với lượng clo cần dùng lớn, vấn đề an tồn trở nên khó giải nhà máy lớn Đây lý khiến phương pháp clo hoá đơn giản mặt thiết bị, rẻ mặt kinh tế khó áp dụng 10 KẾT LUẬN Luận án tập trung nghiên cứu phương pháp chế tạo khảo sát tính chất, khả hấp phụ amoni nước sinh hoạt than biến tính từ lõi ngơ Trên sở kết nghiên cứu nhận được, rút số kết luận sau:  Điều kiện tối ưu để tạo than sinh học biến tính (BioN-Na) là: nhiệt phân nhiệt độ 400oC với thời gian nhiệt phân 60 phút, ngâm axit HNO3 6M với tỉ lệ R/L (khối lượng than/thể tích dung dịch axit, w/v) 5/1, ngâm NaOH 0,3M (20/1, v/w) Đối với than hoạt tính biến tính (BioN-Na): lõi ngơ ngâm H3PO4 50% (1.5/1, v/w), sau nung 400°C thời gian 90 min, ngâm NaOH 0,3M (20/1, v/w)  Phân tích nhiệt động học điểm nhiệt độ để trình tạo thành than từ lõi ngơ xấp xỉ 400°C Kết phân tích FTIR, pHPZC, chuẩn độ Boehm khẳng định than BioP-Na BioN-Na sở hữu nhóm chức bề mặt chứa oxy Than BioP-Na BioP-Na xem vật liệu cacbon mao quan trung bình Ngồi ra, than BioP-Na BioN-Na có hàm lượng ẩm, hàm lượng tro thấp, có hàm lượng cacbon cố định cao  Quá trình hấp phụ amoni than chế tạo trạng thái tĩnh diễn thuận lợi môi trường pH trung tính kiềm nhẹ, đạt cân sau 60 phút tuân theo phương trình động học biểu kiến bậc Dung lượng hấp phụ amoni cực đại đạt 22,6 mg/g than BioN-Na 16,6 mg/g than BioP-Na Dung lượng gấp từ 3-5 lần so với than khơng biến tính có điều kiện nhiệt phân  Dung lượng hấp phụ amoni nước bị giảm có mặt yếu tố cạnh tranh (Mn, Fe, Ca) Kết nghiên cứu giải hấp phụ cho thấy, trình hấp phụ amoni vật liệu than biến tính theo chế trao đổi ion lực hút tĩnh điện  Quá trình hấp phụ N-NH4 than chế tạo mơ hình dạng cột bị ảnh hưởng nồng độ amoni đầu vào, chiều cao cột tốc độ dòng chảy Đã xác định thời gian thoát dài 3700 phút than BioN-Na 3000 phút với BioPNa vận hành lưu lượng Q = ml/phút, nồng độ amoni đầu vào 10 mgN/l Đã xác định dung lượng hấp phụ cột qui mơ phịng thí nghiệm than BioN-Na 10,8 mg/g than BioP-Na 7,8 mg/g  Đã thử nghiệm mơ hình hấp phụ dạng cột qui mô pilot than BioN-Na Ở qui mô (Q=154 – 205ml/phút, nồng độ amoni đầu vào 10 mgN/l), 99 dung lượng hấp phụ than 7,05 mg/g Điều mở khả ứng dụng than sinh học từ lõi ngô để xử lý amoni nước sinh hoạt Việt Nam ĐÓNG GÓP MỚI VỀ KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN Đã chế tạo thành cơng 02 loại than biến tính BioP-Na BioN-Na, vật liệu chế tạo có khả xử lý amoni nước sinh hoạt với hiệu cao Đã đánh giá khả hấp phụ amoni 02 loại than biến tính chế tạo kỹ thuật hấp phụ tĩnh hấp phụ động Đối với mơ hình tĩnh, dung lượng hấp phụ 02 loại than BioP-Na BioN-Na 16,6 mg/g 22,6 mg/g, lớn từ 3-5 lần so với than sinh học Đối với mơ hình động quy mơ: (i) quy mơ phịng thí nghiệm cho dung lượng than biến tính BioP-Na, BioN-Na 7,8 10,8mg/g; (ii) quy mô pilot cho dung lượng hấp phụ than BioN-Na 7,05mg/g DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ Thi Mai Vu, Van Tuyen Trinh, Dinh Phuong Doan, Huu Tap Van, Tien Vinh Nguyen, Saravanamuthu Vigneswaran, Huu Hao Ngo, Removing ammonium from water using modified corncob-biochar, Science of the Total Environment, 2017, (579): 612-619 Vũ Thi Mai , Trinh Van Tuyen, Experimental treatment of groundwater in Hanoi by carbonized products from corn-cob waste, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Viện HL KHCN Việt Nam, 2014, 52 (3A): 104-110 Vũ Thi Mai, Trinh Van Tuyen, Modification of Charcoal from Corn-cob for Enhancement of Ammonium Removal from Ground Water, Proceedings of the 7th VAST – AIST workshop, Research collaboration: review and perspective, 2015, Hà Nội Vũ Thị Mai, Trịnh Văn Tuyên, Nghiên cứu khả xử lý amoni môi trường nước than sinh học từ lõi ngơ biến tính H3PO4 NaOH, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các khoa học Trái đất Môi trường, 2016, (321S): 274-281 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo kết thực chương trình Nước vệ sinh mơi trường nơng thôn định hướng giai đoạn 2016-2020, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2014, Hà Nội Thông báo diễn biến tài nguyên nước đất tháng đầu năm 2013 dự báo xu diễn biến tài nguyên nước đất tháng cuối năm 2013 tháng đầu năm 2014, Trung tâm quan trắc dự báo tài nguyên nước, 2014, Hà Nội Báo cáo trạng môi trường quốc gia, Bộ Tài Nguyên Môi trường, 2016, Hà Nội Báo cáo trạng mơi trường thành phố Hồ Chí Minh, Sở Tài ngun Mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh, 2015, Thành phố Hồ Chí Minh Malekian R, Abedi-Koupai J, Eslamian S.S, Mousavi S.F, Karim C.A, Afyuni M, Ion-exchange process for ammonium removal and release using natural Iranian zeolite, Applied Clay Science, 2011, 51: 323–329 Asada T, Ohkubo T, Kawata K and Olkawa K, Ammonia adsorption on Bamboo charcoal with acid treatment, Journal of health science, 2006, 52 (5): 585-589 Zhu Y, Kolar P, Shah S B, Cheng J J and Lim P K, Avocado seed-derived activated carbon for mitigation of aqueous ammonium, Industrial Crops and Products, 2016, 92: 34-41 Zhu K, Fu H, Zhang J, Lv X, Tang J and Xu X, Studies on removal of NH4+N from aqueous solution by using the activated carbons derived from rice husk, Biomass and Bioenergy, 2012, 43: 18-25 Boopathy R, Karthikeyan S, Mandal A B and Sekaran G, Adsorption of ammonium ion by coconut shell-activated carbon from aqueous solution: kinetic, isotherm, and thermodynamic studies, Environmental Science and Pollution Research, 2013, 20(1): 533-542 10 Shi M, Wang Z and Zhen , Effect of Na+ impregnated activated carbon on the adsorption of NH+4-N from aqueous solution, Journal of Environmental Sciences, 2013, 25(8): 1501-1510 11 Mohamed A.W, Salah J, Naceur J, Ammonium biosorption onto sawdust: FTIR analysis, kinetics and adsorption isotherms modeling, Bioresource Technology, 2010, 101: 5070–5075 101 12 Zeng Z, Zhang S.D, Li T.Q, Zhao F.L, He Z.L, Zhao H.P, Yang X, Hai-long W, Zhao H.L, Rafiq M.T, Sorption of ammonium and phosphate from aqueous solution by biochar derived from phytoremediation plants, Journal of Zhejieng University Science, 2013, 14 (12): 1152-1161 13 Huang H; Xiao X; Yan B; Yang L, Ammonium removal from aqueous solutions by using natural Chinese (Chende) zeolite as adsorbent, J Hazard Mater, 2010, 175(1): 247-252 14 El-Hendawy A A; Samra S E; Girgis B S, Adsorption characteristics of activated carbons obtained from corncobs, Colloids Surf, 2001, 180(3): 209– 221 15 Aworn A; Thiravetyan P, Nakbanpote W, Preparation of CO2 activated carbon from corncob for monoethylene glycol adsorption, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2009, 333(1-3):1925 16 Liu X, Zhang Y, Li Z, Feng R, Zhang Y, Characterization of corncob-derived biochar and pyrolysis kinetics in comparison with corn stalk and sawdust, Bioresource Technology 170 (2014) 76–82 17 Trần Viết Cường, Nghiên cứu ứng dụng than sinh học từ phụ phẩm lúa để cải tạo môi trường đất xám bạc màu, luận án tiến sĩ, Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2015, Hà Nội 18 Trần Lệ Minh, Nghiên cứu xử lý kim loại nặng nước vật liệu nguồn gốc thực vật, luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách Khoa, 2012, Hà Nội 19 Niên giám thống kê Việt Nam năm 2015, Tổng cục Thống kê, 2016, Hà Nội 20 Phạm Quý Nhân, Nguồn gốc phân bố amoni asenic tầng chứa nước đồng sông Hồng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2008, Hà Nội 21 Lê Văn Cát, Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ phốtpho, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ, 2007, Hà Nội 22 Vũ Thị Nguyệt, Trần Văn Tựa, Nguyễn Trung Kiên, Đặng Đình Kim, Nghiên cứu sử dụng bèo tây Eichhornia crassipes (Mart.) Solms để xử lý nito photpho nước thải chăn ni sau cơng nghệ biogas, Tạp chí sinh học 2014, 37(1):53-59 23 Freseius W, Wschneider W, Waste water technology, Springer Verl, 1989, Berlin Heidenbeg 102 24 Lê Văn Cát, Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải, Nhà xuất Thống kê, 2002 25 Lều Thọ Bách, Nghiên cứu mơ hình đề xuất phương án khả thi xử lý sinh học Nitơ – Amoni nước ngầm Hà Nội, Đại học Xây dựng Hà Nội, 2008, Hà Nội 26 Nguyễn Văn Khôi, Cao Thế Hà, Nghiên cứu xử lý N-amoni nước ngầm Hà Nội, Sở Khoa học Công nghệ Hà Nội, 2002, Hà Nội 27 Nguyễn Việt Anh, Phạm Thúy Nga, Nguyễn Hữu Thắng, Trần Đức Hạ, Trần Hiếu Nhuệ cộng sự, Nghiên cứu xử lý nước ngầm nhiễm amoni phương pháp Nitrification kết hợp với Denitrificatuon bể phản ứng sinh học theo nguyên tắc màng vi sinh vật ngập nước với vật liệu mang sợi Acrylic, Trường Đại học Xây Dựng Hà Nội, 2004 28 Soil and Water LTD, Revised deign for ammonia removal, Draft final design report Volumn 1, Hanoi water supply an Environment Project, Stage 1A, Nam Du water treatment plant, 2002, Hà Nội 29 Mơ hình xử lý amoni trao đổi ion sử dụng vật liệu zeolite, Đề tài công ty Vicem, Sở nông nghiệp phát triển nông thôn Hà Nội, 2014, Hà Nội 30 Lưu Minh Đại, Dương Thị Lịm, Đào Ngọc Nhiệm, Đào Văn Tiến, Nguyễn Gia Hưng, Nguyễn Thị Tố Loan, Phạm Ngọc Chức, Vũ Thế Ninh, Tổng hợp ứng dụng vật liệu oxit hỗn hợp kich thước nanomet hệ đất hiếm-mangan hấp phụ đồng thời amoni, asen, sắt, mangan nước sinh hoạt, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2011, Hà Nội 31 Nguyễn Trọng Uyển, Trần Hồng Côn, Đỗ Thị Thủy, Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ sở than hoạt tính nano titan dioxit ứng dụng xử lý mơi trường, Tạp chí hóa học, 2011, 50(3): 286-289 32 Phạm Thị Ngọc Lan, Nghiên cứu biến tính than hoạt tính chế tạo từ phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni nước, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, 2016, 52: 129-137 33 Langmuir I, The sorption of gases on plane surface of glass, mica, and platinum, Journal of the American Chemical Society, 1918, 40 (9): 1361– 1403 34 Freundlich H.M.F, Over the adsorption in solution, Journal of Physical Chemistry, 1906, 57: 370–485 103 35 Hardiljeet K.B Kinetics and thermodynamics of cadmiumi on removal by adsorption onto nano Zerovalent iron particles, Journal of Hazardous Materials, 2010 186: 458 – 465 36 Huo H, Lin H, Dong Y, Cheng H, Wang H, Cao L, Ammonia-nitrogen and phosphates sorption fromsimulated reclaimed waters by modified clinoptilolite”, Journal of Hazardous Materials, 2012, 229: 292-297 37 Kumar K.V, Sivanesan S, Selection of optimum sorption kinetics: comparison of linear and non-linear method, Journal of Hazardous Materials, 2006, 134 (1-3): 277–279 38 Tseng J.Y, Chang C.Y, Chang C.F, Chen Y.H, Chang C.C, Ji D.R, Chiu C.Y, Chiang P.C, Kinetics and equilibrium of desorption removal of copper from magnetic polymer adsorbent, Journal of Hazardous Materials, 2009, 171 (1– 3): 370-377 39 Lagergren, S, About the theory of so-called adsorption of soluble substances, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, 1898, 24(4): 1-39 40 Blanchard, G, M Maunaye, and G Martin, Removal of heavy metals from waters by means of natural zeolites, Water Research, 1984, 18(12):15011507 41 Weber W.J and Morris J.C, Kinetics of adsorption on carbon from solution, Journal of the Sanitary Engineering Division, 1963, 89(2): 31-60 42 Aksu Z, Găonen F, Biosorption of phenol by immobilized activated sludge in a continuous packed bed: prediction of breakthrough curves, Process Biochem, 2004, 39: 599–613 43 Nguyễn Đình Quân, Khung cảnh thị trường ngành sản xuất viên gỗ nén Việt Nam 2014-2015, Tham luận hội thảo chuyên đề “Tổng quan thị trường Biomass định hướng phát triển năm, 2015, Hà Nội 44 Nguyễn Kim Chi, Phát triển cơng nghệ chuyển hóa tài ngun sinh khối, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 2013, 14: 30-33 45 World Agricultural Supply and Demand Estimates, United States Department of Agriculture, 2014, World Agricultural Outlook Board, WASDE 526 46 Một số tiến kỹ thuật phục vụ sản xuất ngơ tỉnh miền núi phía Bắc Bản tin khoa học công nghệ, Trang tin xúc tiến thương mại- Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Số 01+02, 2014, Hà Nội 104 47 Adilah S, Nur S M A, Nur.I I and Nurhayati A, Corn Cob as a Potential Feedstock for Slow Pyrolysis of Biomass Journal of Physical Science, 2016, 27(2): 123–137 48 Lehmann J, Joseph S, Biochar for environmental management: an introduction- Biochar for Environmental Management Science and Technology, Earthscans, 2009, UK, 1–12 49 Scholz S M, Sembres T, Roberts K, Whitman T, Wilson K and Lehmann J, Biochar Systems for Smallholders in Developing Countries, World Bank, 2014 50 Brown R, Lehmann J, Joseph S, Biochar production technology - Biochar for Environmental Management Science and Technology, Earthscans, 2009, 127–146 51 Huang F C, Lee C K, Han Y L, Chao W.C and Chao H P, Preparation of activated carbon using micro-nano carbon spheres through chemical activation Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2014, 45(5): 2805–2812 52 Tran H N, You S.J and Chao H.P 2016a, Effect of pyrolysis temperatures and times on the adsorption of cadmium onto orange peel derived biochar, Waste Management & Research,2016, 34(2): 129–138 53 Sahin O, Taskin M B, Kaya E C, Atakol O, Emir E, Inal A, Gunes A, Effect of acid modification of biochar on nutrient availability and maize growth in a calcareous soil., Soil Use and Management, 2017, 33(3): 397-512 54 Ahiduzzaman Md, Sadrul Islam A.K.M, Preparation of porous bio-char and activated carbon from rice husk by leaching ash and chemical activation, Springer plus, 2016, (5)1:1248 55 Tran H N, You S.J and Chao H, P 2017c, Activated carbons from golden shower upon different chemical activation methods: Synthesis and characterizations Adsorption Science & Technology, 2017 (0): 1–19 56 Tran H N, You S J and Chao H P 2017d, Fast and efficient adsorption of methylene green on activated carbon prepared from new chemical activation method, Journal of Environmental Management, 2017, 188: 322– 336 57 Jirka S and Tomlinson T, 2013 State of the biochar industry: A survey of commercial activity in the biochar field, International Biochar Initiative, 2014 105 58 Carrier M, Hardie A G, Uras U, Gorgens J and J Knoetze, Production of char from vacuum pyrolysis of South-African sugar cane bagasse and its characterization as activated carbon and biochar, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2012, 96: 24–32 59 Dai L, Fan L, Liu Y, Ruan R, Wang Y, Zhou Y, Zhao Y and Yu Z, Production of bio-oil and biochar from soapstock via microwave-assisted co-catalytic fast pyrolysis, Bioresource Technology, 2017, 225: 1–8 60 Anushka U R.S, Chen S, Daniel C.W, Tsang M.Z, Meththika V, Sanchita M, Bin G, Nanthi S.B, Yong S, Engineered/designer biochar for contaminant removal/immobilization from soil and water: Potential and implication of biochar modification, Chemosphere, 2016, 148 (2016) 276 – 291 61 Liou T.H, Wu S J, Characteristics of microporous/mesoporous carbons prepared from rice husk under base- and acid-treated conditions J Hazard Mater, 2009, 171, 693-703 62 Qian K, Kumar A, Zhang H, Bellmer D, Huhnke R, Recent advances in utilization of biochar Renew Sustain, Energy Rev, 2015, 42, 1055-1064 63 Evans M.J.B, Halliop E, Mac Donald J.A.F, The production of chemicallyactivated carbon, Carbon, 1999, 37: 269-274 64 Franz M, Arafar H.A, Pinto N.G, Effects of chemical surface heterogeneity on the adsorption mechanism of dissolved aromatics on activated carbon, Carbon, 2000, 38:1807-1919 65 Gonzalez Y.M, R, Acuna A, G, Garrido S, R, Lovera G, Chem J, Activated carbons from peach stones and pine sawdust by phosphoric acid activation used in clarification and decolorization processes, Biotechnol, 2009, 84: 39– 47 66 Lim W.C, Srinivasakannan C, Balasubramanian N, Activation of palm shells by phosphoric acid impregnation for high yielding activated carbon, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2010, 88: 181–186 67 Girgis B.S, Ishak M F, Activated carbon from cotton stalks by impregnation with phosphoric acid, Materials Letters, 1999, 39: 107–114 68 Baccara R, Bouzida J, Fekib M, Montiela A, Preparation of activated carbon from Tunisian olive-waste cakes and its application for adsorption of heavy metal ions, Journal of Hazardous Materials, 2009, 162 :1522–1529 106 69 Yakout S.M, El-Deen G S, Characterization of activated carbon prepared by phosphoric acid activation of olive stones, Arabian Journal of Chemistry, 2016, 9: 1155–1162 70 Garrido G.S, Aguilar C, García R, Arriagada R, A peach stone activated carbon chemically modified to adsorb aqueous ammonia, J Chil Chem Soc, 2003, 48(3): 1–9 71 Vassileva P, Tzvetkova P, Nickolov R, Removal of ammonium ions from aqueous solutions with coal-based activated carbons modified by oxidation, Fuel, 2008, 88: 387–390 72 Jiang Z, Liu Y, Sun X, Tian F, Sun F, Liang C, You W, Han C, Li C, Activated carbons chemically modified by concentrated H2SO4 for the adsorption of the pollutants from wastewater and the dibenzothiophene from fuel oils, Langmuir, 2003, 19: 731–736 73 Li J H, Lv G h, Bai W b, Liu Q, Zhang Y c, Song J q, 2014c, Modification and use of biochar from wheat straw (Triticum aestivum L.) for nitrate and phosphate removal from water, Desalination Water Treat, 2014, 1-13 74 Li Y, Sha J, Wang X, Deng Y, Yang H, Chen H, 2014d, Characterization of modified biochars derived from bamboo pyrolysis and their utilization for target component (Furfural) adsorption, Energy & Fuels, 2014, 28: 51195127 75 Tan Z, Qiu J, Zeng H, Liu H, Xiang J, Removal of elemental mercury by bamboo charcoal impregnated with H2O2, Fuel, 2011, 90: 1471-1475 76 Xue Y, Gao B, Yao Y, Inyang M, Zhang M, Zimmerman A.R, Ro K.S, Hydrogen peroxide modification enhances the ability of biochar (hydrochar) Produced from hydrothermal carbonization of peanut hull to remove aqueous heavy metals: batch and column tests, Chem Eng J, 2012, 200-202, 673-680 77 El-Wakil A.M, Abou E.W.M and wad F.S, Removal of Lead from Aqueous Solution on Activated Carbonand Modified Activated Carbon Prepared from Dried Water Hyacinth Plant, J Anal Bioanal Tech, 2014, 5:187 78 Wu Wg, Li J, Niazi N K, Müller K, Chu Y, Zhang L, Yuan G, Lu K, Song Z, Wang H, Influence of pyrolysis temperature on lead immobilization by chemically modified coconut fiber-derived biochars in aqueous environments Environ Sci Pollut Res, 2016 (23): 22890–22896 107 79 Sobhy M Y, Abd E H, Daifullah M, Sohair A, El-Reefy, Pore structure characterization of chemically modified biochar derived from rice straw, Environmental engineering and management journal, 2015, 14(2):473-480 80 Verheijen F G A, Jeffery S, Bastos A C, Velde M, Diafas I, Biochar application to soils - A critical scientific review of effects on soil properties, JRC scientific and Technical report, 2010 81 Gai X, Wang H Liu J, Zhai L, Liu S Ren t, Liu H, Effects of Feedstock and Pyrolysis Temperature on Biochar Adsorption of Ammonium and Nitrate, Plos one, 2014, 9(12) 82 Mohammad S S, Wan M A W D, Amirhossein H, Ahmad S, A review on surface modification of activated carbon for carbon dioxide adsorption, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2010, 89:143–151 83 Lima I.M, Boateng A.A, Klasson K.T, Physicochemical and adsorptive properties of fast-pyrolysis bio-chars and their steam activated counterparts, J Chem Technol Biotechnol, 2010, 85:1515–152 84 Novak J.M, Spokas K.A, Cantrell K, Ro K.S, Watts D.W, Glaz B, Busscher W.J, Hunt P.G, (2014), Effects of biochars and hydrochars produced from lignocellulosic and animal manure on fertility of a Mollisol and Entisol, 2014, Soil Use Manag, 30: 175–181 85 Cantrell K.B, Hunt P.G, Uchimiya M, Novak J.M, Ro K.S, Impact of pyrolysis temperature and manure source on physicochemical characteristics of biochar, Bioresour Technol, 2012, 107: 419–428 86 Shen W, Li Z, Liu Y, Surface Chemical Functional Groups Modification of Porous Carbon, Recent Pat Chem Eng, 2008, (1) 27- 40 87 Milonjic S.K, Babic B.M, Polovina M.J, Kaludierovic B.V, Point of zero charge and intrinsic equilibrium constants of activated carbon cloth, Carbon, 1999, 37: 477- 481 88 Barrow C.J, Biochar-potential for countering land degradation and for improving agriculture, Appl Geogr, 2012, 34: 21–28 89 Inyang M, Dickenson E, The potential role of biochar in the removal of organic and microbial contaminants from potable and reuse water: A review, Chemosphere, 2015, 134: 232–240 108 90 Bùi Minh Quí, Nghiên cứu tổng hợp compozit PANi phụ phẩm nông nghiệp để xử lý kim loại nặng Pb(II), Cr(VI), Cd(II), luận án tiến sĩ, Học viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2015, Hà Nội 91 Nguyễn Thị Thanh Hải, Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ sở biến tính than hoạt tính ứng dụng xử lý thủy ngân mơi trường nước, khơng khí, luận án tiến sĩ, Học viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2016, Hà Nội 92 Ali U.F.M, Aroua M.K, Daud W.M.A.W, Modification of a granular palm shell based activated carbon by acid pre-treatment for enhancement of copper adsorption, Proceedings of the Third Technical Postgraduate Symposium Kuala Lumpur, Malaysia, 2004, 75–79 93 Alvarez-Merino M.A, Lopez-Ramon V, Moreno-Castilla C, A study of the static and dynamic adsorption of Zn(II) ions on carbon materials from aqueous solutions, J Colloid Interface Sci, 2005, 288: 335–341 94 Zhao N, Na W, Li J, Qiao Z, Jing C, Fei H, Surface properties of chemically modified activated carbons for adsorption rate of Cr(VI), Chem Eng J, 2005, 115:133–138 95 Vladimir S.J, Malik D, Characterization and metal sorptive properties of oxidized active carbon, J Colloid Interface Sci, 2002, 250: 213–220 96 Karadag D, Akkaya E, Demir A, Saral A, Turan M, Ozturk M, Ammonium removal from municipal landfill leachate by clinoptilolite bed columns: breakthrough modeling and error analysis, Ind Eng Chem Res, 2011, 47 (23): 9552–9557 97 Wang Y X, Liu B S and Zheng C, Preparation and Adsorption Properties of Corncob-Derived Activated Carbon with High Surface Area, J Chem Eng Data, 2010, 55, 4669–4676 98 Gamal O, Mohamed M, AmanyA, Assessment of activated carbon prepared from corncob by chemical activation with phosphoric acid, Water Resources and Industry, 2014, (7): 66–75 99 Cui X, Hao H, Zhang C, He Z, Yang X, Capacity and mechanisms of ammonium and cadmium sorption on different wetland-plant derived biochars Science of The Total Environment, 2016, (539): 566-575 100 Hou J, Huang L, Yang Z, Zhao Y, Deng C, Chen Y, Adsorption of ammonium on biochar prepared from giant reed Environmental Science and Pollution Research, 2016, 23(19): 19107-19115 109 101 Halim A.A., Latif M.T., Ithnin A, Ammonia removal from aqueous solution using organic acid modified activated carbon, World Applied Sciences Journal, 2013, 24(01):1-6 102 Zhang L.Y, Zhang H.Y, Guo W, Tian Y.L, Sorption characteristics and mechanisms of ammonium by coal by-products: slag, honeycomb-cinder and coal gangue, Int J Environ Sci Technol, 2013, 10:1309–1318 103 Moradi, O, Applicability comparison of different models for ammonium ion adsorption by multi-walled carbon nanotube Arabian Journal of Chemistry, 2016, 9: S1170-S11760 104 Kiyoshi O, Jadambaa T, Yoshikazu K, Kenneth J.D, MacKenzie, Simultaneous uptake of ammonium and phosphate ions by composites of γalumina/potassium aluminosilicate gel Materials Research Bulletin, 2003, 38(5): 749-756 105 Vinay K, Yoshikazu K, Akira N, Kiyoshi O, Utilization of steel-making slag for the uptake of ammonium and phosphate ions from aqueous solution Journal of Hazardous Materials, 2008 156(1): 156-162 106 Maran˜on E, Ulmanu M, Fernandez Y, Anger I, Castrillon L, Removal of ammonium from aqueous solutions with volcanic tuff Journal of Hazardous Materials, 2006, 137(3): 1402-1409 107 Bargmann I, Rillig M.C, Kruse A, Greef J.M, Kücke M, Effects of hydrochar application on the dynamics of soluble nitrogen in soils and on plant availability, J Plant Nutr Soil Sci, 2014, 177: 48-58 108 Spokas K.A, Novak J.M, Venterea R.T, Biochar's role as an alternative Nfertilizer: ammonia capture, Plant Soil, 2011, 350: 35- 42 109 Cheung W.H, Lau S.S.Y, Leung S.Y and G McKay G, Characteristics of Chemical Modified Activated Carbons from Bamboo Scaffolding, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2012, 20 (3): 515- 523 110 Liang P, Yu H, Huang J, Zhang Y and Cao H, The Review on Adsorption and Removing Ammonia Nitrogen with Biochar on its Mechanism, Matec Web of Conferences, 2016, (67) 111 Nguyễn Tiến Tài, Phân tích nhiệt ứng dụng nghiên cứu vật liệu, NXB KHTN CN, 2008, Hà Nội 112 Âu Duy Thành, Phân tích nhiệt khống vật mẫu địa chất, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001, Hà Nội 110 113 Boehm H.P, Surface oxides on carbon and their analysis: a critical assessment, Carbon, 2002, 40: 145–149 114 Chubaakum P, Daniel K, Kaza S R, Raijib L G and Dipak S, Synthesis and Characterization of Activated Carbon from the Biowaste of the Plant Manihot Esculenta, Chemical Science Transactions 2015, 4(1), 59-68 115 Alvarez-Silva M, Uribe-Salas A, Mirnezami M, Finch J.A, The point of zero charge of phyllosilicate minerals using the Mular–Roberts titration technique, Minerals Engineering, 2010, 23 (5): 383-389 116 Leyva-Ramos R, Berber-Mendoza M.S, Salazar-Rabago J, GuerreroCoronado R.M, Mendoza-Barron J, Adsorption of lead (II) from aqueous solution onto several types of activated carbon fibers, Adsorption, 2011, 17 (3): 515 - 526 117 Kumar KV, Optimum sorption isotherm by linear and non-linear methods for malachite green onto lemon peel Dyes and Pigments, 2007, 74(3): 595– 597 118 Kizito S, Wu S, Wandera S.M, Guo L, Dong R, Evaluation of ammonium adsorption in biochar- fi xed beds for treatment of anaerobically digested swine slurry: Experimental optimization and modeling, Science of the Total Environment, 2016, 563-564: 1095-1104 119 ParkN G, Lee J.K, Ryu S.K, and Kim J.H, Effect of Two-step Surface Modification of Activated Carbon on the Adsorption Characteristics of Metal Ions in Wastewater I Equilibrium and Batch Adsorptions, Carbon Science, 2002, 3(4) :219-225 120 Caramalău C, Bulgariu L, Macoveanu M, Cobalt (II) Removal from Aqueous Solutions by Adsorption on Modified Peat Moss, Chem Bull "Politehnica" Univ, 2009, 54: 68 121 Liu J, Fan H, Gong G and Xie Q, Influence of Surface Modification by Nitric Acid on Activated Carbon’s Adsorption of Nickel Ions, Materials Science Forum, 2013, 743-744: 545-550 122 Yusofa A.M, Keata L.K, Ibrahimb Z, Majida Z.A, Nizamb N.A, Kinetic and equilibrium studies of the removal of ammonium ions from aqueous solution by rice husk ash-synthesized zeolite Y and powdered and granulated forms of mordenite, 2010, Journal of Hazardous Materials, 174: 380-385 123 Chung Y.C; Lin Y.Y, Tseng C.P, Removal of high concentration NH3 and coexistent H2S by biological activated carbon (BAC) biotrickling filter, Bioresour Technol, 2005, 96: 1812-1820 111 124 Goncalves M; Sanchez-Garcia L; Jardim O.E; Silvestre-Albero J.; Rodriguez R, Ammonia removal using activated carons: Effects of the surface chemistry in dry and moist conditions, Envion Sci Technol, 2011, 45:10605-10610 125 Mashal A, Dahrieh J.A, Ahmed A.A, Oyedele L, Haimour N, Ali A A, Rooney D, Fixed-bed study of ammonia removal from aqueous solutions using natural zeolite, World Journal of Science, Technology and Sustainable Development, 2014, 11(2):144-158 126 Widiastuti N, Prasetyoko D, Fansuri H and Widiastuti Y.K, Ammonium Removal using Batch and Fixed Bed Column by Zeolite A-carbon Synthesized from Coal Bottom Ash, 14th Asia Pacific confederation of Chemical engineering congress, 2012, 644-645 127 Langwaldt J, Ammonium Removal From Water by Eight Natural Zeolites: A Comparative Study, Separation Science and Technology, 2008, 43: 2166– 2182 112 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Đã chế tạo thành cơng than sinh học biết tính (BioN-Na) than hoạt tính biến tính (BioP-Na) từ lõi ngơ, vật liệu chế tạo có khả xử lý amoni nước sinh hoạt Đã đánh giá khả hấp phụ amoni 02 loại than biến tính chế tạo kỹ thuật hấp phụ tĩnh hấp phụ động Đối với mơ hình tĩnh, dung lượng hấp phụ 02 loại than BioP-Na BioN-Na 16,6 mg/g 22,6 mg/g, lớn từ 3-5 lần so với than sinh học Đối với mơ hình động quy mơ: (i) quy mơ phịng thí nghiệm cho dung lượng than biến tính BioP-Na, BioN-Na 7,8 10,8mg/g; (ii) quy mô pilot cho dung lượng hấp phụ than BioN-Na 7,05mg/g DANH MỤC CÔNG TRÌNH CƠNG BỐ Thi Mai Vu, Van Tuyen Trinh, Dinh Phuong Doan, Huu Tap Van, Tien Vinh Nguyen, Saravanamuthu Vigneswaran, Huu Hao Ngo, Removing ammonium from water using modified corncob-biochar, Science of the Total Environment, 2017, (579): 612-619 Vũ Thi Mai , Trinh Van Tuyen, Experimental treatment of groundwater in Hanoi by carbonized products from corn-cob waste, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Viện HL KHCN Việt Nam, 2014, 52 (3A): 104-110 Vũ Thi Mai, Trinh Van Tuyen, Modification of Charcoal from Corn-cob for Enhancement of Ammonium Removal from Ground Water, Proceedings of the 7th VAST – AIST workshop, Research collaboration: review and perspective, 2015, Hà Nội Vũ Thị Mai, Trịnh Văn Tuyên, Nghiên cứu khả xử lý amoni môi trường nước than sinh học từ lõi ngơ biến tính H3PO4 NaOH, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các khoa học Trái đất Môi trường, 2016, (321S): 274-281 113 ... biến tính từ lõi ngơ định hướng ứng dụng xử lý amoni nước sinh hoạt”  Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu:  Xây dựng quy trình chế tạo than sinh học, than sinh học biến tính, than. .. phụ q trình hấp phụ amoni lên than biến tính Ý nghĩa thực tiễn: Từ kết luận án, chế tạo than biến tính từ lõi ngô định hướng ứng dụng xử lý amoni nước sinh hoạt từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp... cân 1.3 Tổng quan than sinh học, than biến tính 22 Về phương pháp chế tạo than, luận án sử dụng cụm từ than sinh học, than hoạt tính than biến tính sau: Than sinh học: Than sinh học vật chất