MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 1 3. Nội dung nghiên cứu 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Tổng quan về bã đậu nành. 3 1.1.1. Sơ lược về bã đậu nành. 3 1.1.2. Thành phần hóa học của bã đậu nành. 3 1.1.3. Ứng dụng của bã đậu nành 4 1.2. Tổng quan về phương pháp hấp phụ 5 1.2.1. Cơ chế của phương pháp 5 1.2.2. Cơ chế của quá trình hấp phụ 5 1.2.3. Cân bằng hấp phụ 5 1.2.4. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 6 1.3. Tổng quan về tài liệu nghiên cứu có liên quan 8 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 10 2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 10 2.3. Phương pháp nghiên cứu 11 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu 11 2.3.2. Phương pháp thực nghiệm 11 2.4. Phương pháp phân tích 16 2.5. Phương pháp đo phổ hồng ngoại IR 18 2.6. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 18 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 19 3.1. Đánh giá khả năng hấp phụ của vật liệu sấy biến tính chế tạo từ bã đậu nành 19 3.2. Đánh giá khả năng hấp phụ của vật liệu cacbon hóa chế tạo từ bã đậu nành 23 3.3. Đánh giá khả năng hấp phụ của vật liệu cacbon hóa biến tính chế tạo từ bã đậu nành 27 3.4. So sánh khả năng hấp phụ amoni của vật liệu sấy biến tính, vật liệu cacbon hóa và vật liệu cacbon hóa biến tính chế tạo từ bã đậu nành 31 3.5. Kết quả thử nghiệm hiệu quả xử lý của vật liệu với mẫu môi trường 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 1. Kết luận 38 2. Kiến nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2016-2017 TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU CHẾ TẠO TỪ BÃ ĐẬU NÀNH Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM” Thuộc nhóm ngành khoa học: Mơi trường HÀ NỘI, THÁNG 4- NĂM 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2016-2017 TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU CHẾ TẠO TỪ BÃ ĐẬU NÀNH Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM” Thuộc nhóm ngành khoa học: Mơi trường Nhóm sinh viên thực Lớp Giảng viên hướng dẫn : Mai Thị Hoài Thư Vũ Thị Thảo Nguyễn Thị Thương : ĐH4QM1 : ThS Lê Thị Thoa Nữ Nữ Nữ HÀ NỘI, THÁNG 4- NĂM 2017 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: Tên đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý amoni nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã đậu nành quy mô phịng thí nghiệm” Sinh viên thực hiện: Mai Thị Hồi Thư – ĐH4QM1 Vũ Thị Thảo – ĐH4QM1 Nguyễn Thị Thương – ĐH4QM1 Lớp: ĐH4QM1 Khoa: Môi trường Năm thứ: Số năm đào tạo: năm Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Thị Thoa Mục tiêu đề tài: - Đánh giá khả xử lý amoni nước vật liệu chế tạo từ bã đậu nành Tính sáng tạo: Xác định thời gian cân bằng, hiệu hấp phụ, dung lượng hấp phụ cực đại vật liệu chế tạo từ bã đậu nành Kết nghiên cứu: - Đã chế tạo VLHP từ bã đậu nành - Đã xác định thời gian hấp phụ tối ưu loại vật liệu - Đã xác định dung lượng hấp phụ cực vật liệu - Đánh giá khả xử lý amoni nước loại vật liệu chế tạo từ bã đậu nành - Thử nghiệm số mẫu nước ngầm Kết nghiên cứu đề tài đối chiếu với: - QCVN 09: 2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước đất Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Cung cấp thông tin khoa học khả xử lý vật liệu chế tạo từ bã đậu nành, nhằm ứng dụng sử dụng vật liệu từ bã đậu nanhftrong xử lý nước ngầm, nước thải Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có) Ngày 26 tháng 04 năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (Ký ghi rõ họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày 10 tháng năm 2017 Xác nhận trường đại học (ký tên đóng dấu) Người hướng dẫn (ký, họ tên) THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Mai Thị Hoài Thư Sinh ngày: 24 tháng 04 năm 1996 Nơi sinh: Trực Ninh, Nam Định Lớp: ĐH4QM1 Khoa: Mơi Trường Khóa: 2014-2018 Địa liên hệ: Điện thoại: 0966 334 653 Email: maithihoaithu244@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Quản lý Tài nguyên Môi trường Khoa: Môi Trường Kết xếp loại học tập: Giỏi Sơ lược thành tích: Đạt học bổng * Năm thứ 2: Ngành học: Quản lý Tài nguyên Môi trường Khoa: Môi Trường Kết xếp loại học tập: Giỏi Sơ lược thành tích: Đạt học bổng Ngày 10 tháng năm 2017 Xác nhận trường đại học Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi Trường BVTV : Bảo vệ thực vật KCN : Khu công Nghiệp KT – XH : Kinh tế - Xã hội PTN : Phịng thí nghiệm TNN : Tài ngun nước TP : Thành phố VL : Vật liệu MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nước tài nguyên vô quan trọng sống người loài sinh vật Trái Đất Nước tham gia vào hoạt động sống hoạt động sản xuất người.Tuy nhiên với trình phát triển xã hội, q trình thị hóa làm tăng nhu cầu sử dụng nước xả thải vào môi trường lượng lớn chất thải nguy hại Hậu nguồn nước bị ô nhiễm nặng chất hữu cơ, vô cơ… có nước thải sinh hoạt cơng nghiệp … Hiện có nhiều phương pháp khác nghiên cứu áp dụng để xử lý nước Một phương pháp nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm việc tận dụng phụ phẩm nơng nghiệp (như: bã mía, xơ dừa, vỏ lac, vỏ trấu, vỏ sầu riêng…) để chế tạo vật liệu hấp phụ sử dụng xử lý nước Phương pháp có ưu điểm sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, không đưa vào môi trường tác nhân độc hại Việt Nam nước có nguồn phụ phẩm nơng nghiệp lớn Bã đậu nành nguồn nguyên liệu có chứa nhiều xenlulozo thích hợp cho chế tạo vật liệu nghiên cứu khả xử lý chất ô nhiễm nước Tuy nhiên nước chưa có nghiên cứu đầy đủ khả xử lý nước vật liệu chế tạo từ bã dậu nành Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài “Nghiên cứu khả xử lý amoni nước vật liệu chế tạo từ bã đậu nành quy mô phịng thí nghiệm” Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá khả xử lý amoni nước vật liệu chế tạo từ bã đậu nành Nội dung nghiên cứu - Chế tạo vật liệu từ bã đậu nành theo cách: sấy biến tính nhiệt độ 200 0C, cacbon hóa nhiệt độ 4000C, cacbon hóa biến tính nhiệt độ 4000C - Xác định thời gian cân hấp phụ vật liệu bã đậu nành sấy biến tính, cacbon hóa, cacbon hóa biến tính 10 Báo nông nghiệp & PTNT (2007), Báo cáo tình hình phế phẩm nơng nghiệp, Hà Nội Bùi Thị Lan Anh (2016), Luận văn Thạc sĩ khoa học “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ dừa để xử lý amoni nước thải bệnh viện”, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Nhóm nghiên cứu Đỗ Thu Hà, Hà Mạnh Thắng, Nguyễn Thanh Hòa, Phan Hữu Thành, Nguyễn Thị Thơm; đề tài “ Nghiên cứu khả hấp phụ kim loại nặng nước thải xơ dừa hoạt hóa” Phạm Thị Minh Thúy, Luận văn Thạc sĩ khoa học “ Chế tạo than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng xử lý Mangan nước thải”, Trường Đại học Dân lập Hải Phịng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nông nghiệp Việt Nam (ISSN 1859-1558) số 3(24) 2011, “ Nghiên cứu khả hấp thụ kim loại nặng nước thải xơ dừa hoạt hóa” Tạp chí Khoa họa kỹ thuật Thủy lợi mơi trường số 52 (3/2016), đề tài “ Nghiên cứu biến tính than hoạt tính chế tạo từ phế phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ amoni nước”, Khoa Môi Trường, Trường Đại học Thủy Lợi Trần Thị Ngọc Ngà, luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu khả hấp phụ ion , vật vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã đậu nành”, Đại học Đà Nẵng Zeng Z, Zhang SD, Li TQ, Zhao FL, He ZL, Zhao HP, Yang XE, Wang HL, Zhao J, Rafiq MT, Sorption of ammonium and phosphate from aqueous solution by biochar derived from phytoremediation plants, Journal of Zhejiang University Science doi 10.1641/jzus B1300102 47 Phụ lục Chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã đậu nành nghiên cứu khả hấp phụ VL Cho bã đậu nành sau biến tính vào bát sấy Bã đậu nành đem sấy 600C Cân bã đậu nành sau sấy tính 48 Vật liệu cacbon hóa biến Vật liệu cacbon hóa Vật liệu sấy biến tính Lọc vật liệu sau lắc 49 Phân tích mẫu Phụ lục Phổ hồng ngoại IR vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã đậu nành Phổ hồng ngoại IR vật liệu sấy biến tính Phổ hồng ngoại IR vật liệu cacbon hóa 50 Phổ hồng ngoại IR vật liệu cacbon hóa biến tính Phổ chồng vật liệu sấy biến tính, vật liệu cacbon hóa vật liệu cacbon hóa biến tính 51 ... có nghiên cứu đầy đủ khả xử lý nước vật liệu chế tạo từ bã dậu nành Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài ? ?Nghiên cứu khả xử lý amoni nước vật liệu chế tạo từ bã đậu nành quy mơ phịng thí nghiệm? ?? Mục... lượng vật liệu … đến hiệu xử lý NH4+ nước vật liệu chế tạo từ bã đậu nành Vì vậy, nhóm xin tiếp tục nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả xử lý amoni nước bã đậu nành cho nghiên cứu sau TÀI LIỆU... quy mơ phịng thí nghiệm? ?? Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá khả xử lý amoni nước vật liệu chế tạo từ bã đậu nành Nội dung nghiên cứu - Chế tạo vật liệu từ bã đậu nành theo cách: sấy biến tính nhiệt