Công nghệ tái chế thủy tinh trên thế giới và so sánh với thực trạng tái chế vật liệu này ở Việt Nam.

Bài tiểu luận so sanh công nghệ tái chế thuỷ tinh trên thế giới và ở việt nam. Điểm khác nhau giữ 2 công nghệ, ưu và nhược điểm.

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Môi Trường Môn Quản lý chất thải rắn

Tiểu luận

Đề tài: Công nghệ tái chế thủy tinh trên thế giới và so sánh với thực trạng tái chế vật liệu

này ở Việt Nam.

Bùi Minh Tùng

Lê Duy Anh

Hà Nội – 2014

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, thủy tinh là một trong những vật liệu quan trọng nhất Nó không còn là một vật liệu chỉ được sử dụng trong sản xuất đồ dùng gia đình, mà nó đã được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực: quang học, xây dựng,… Chính vì sự phổ biến đó mà số lượng rác thủy tinh không ngừng tăng

Trên thế giới hiện nay việc tái chế thủy tinh đang là một bài toán đặt ra với mọi quốc gia Một số nước đang làm rất tốt như Pháp, Đức, Nhật, và đặc biệt là Thụy Sĩ TạiThụy sĩ, số lượng sản phẩm từ thủy tinh tái chế đạt đến 91% trên tổng số sản phẩm bằng thủy tinh, đạt mức cao nhất thế giới

Trong khi đó tại Việt Nam, việc tái chế thủy tinh còn rất hạn chế Đa số rác thủy tinh

do người dân tự xử lí hoặc được chôn lấp Điều đó không chỉ gây ra lãng phí rất lớn mà còn gây nguy hại đến môi trường

Bởi vậy, nhóm chúng em quyết định thực hiện tiểu luận về đề tài “Công nghệ tái chế thủy tinh trên thế giới và so sánh với thực trạng tái chế vật liệu này ở Việt Nam” nhằm qua đó tìm ra các giải pháp thích hợp cho xử lí và tái chế thủy tinh ở Việt Nam

1 Tổng quan

1.1.Giới thiệu về thủy tinh

1.1.1 Định nghĩa

Thủy tinh là một chất rắn vô định hình đồng nhất, có gốc silicát, thường được pha trộn thêm các tạp chất để có tính chất theo ý muốn

1.1.2 Một số tính chất hóa lý của thủy tinh

Có tính đẳng hướng, tức là tính chất của nó xét theo mọi hướng đều như nhau

Có thể nóng chảy và đóng rắn thuận nghịch Nghĩa là có thể nấu chảy nhiều lần sau đó làm lạnh theo cùng một chế độ lại thu được chất ban đầu (nếu không xảy ra kết tinh)

Vật thể ở trạng thái thủy tinh có năng lượng dữ trữ cao hơn trạng thái tinh thể Khi bị đốt nóng, nó không có điểm nóng chảy như vật thể kết tinh mà mềm dần, chuyển từ trạng thái giòn sang dẻo có độ nhớt cao và cuối cùng chuyển sang trạng thái lỏng giọt Sự biến thiên liên tục của độ nhớt có thể cho ta thấy quá trình đóng rắn không

có sự tạo thành pha mới Ngoài độ nhớt ra còn nhiều tính chất khác cũng thay đổi liên tục như thế

Thủy tinh có thể thay đổi tính chất, tùy theo việc lựa chọn tạp chất và hàm lượng pha thêm khi nấu thủy tinh

Truyền sáng: Ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, hồng ngoại và UV

Nhiệt độ nóng chảy là một chất rắn vô định hình, thủy tinh không có điểm nóng chảy nhất định

Độ dẫn nhiệt của thủy tinh 1,0 (w/m.k)

Tính dẫn điện: Ở nhiệt độ thấp thủy tinh không dẫn điện và được sử dụng làm vật liệu cách điện Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ mềm thủy tinh trở thành dẫn điện Vì thế có thể nấu thủy tinh bằng dòng điện

1.2.Mục đích của tái chế thủy tinh

Khi vật dụng thủy tinh ngày càng trở nên phổ biến, thì việc tìm ra nguồn nguyên liệu sản xuất cũng cần phải được quan tâm nhiều hơn Vì vậy, tái chế thủy tinh là một

phương pháp hữu hiệu vừa để giảm chi phí cho nguồn nguyên liệu sản xuất thủy tinh vừa giảm thiểu được lượng rác thải thủy tinh góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường

2 Công nghệ tái chế thủy tinh trên thế giới

2.1.Công nghệ tái chế bóng đèn ở Pháp

2.1.1 Sơ đồ công nghệ

Hình 1: Sơ đồ công nghệ tái chế bóng đèn ở Pháp

2.1.2 Thuyết minh sơ đồ

Để phục vụ cho công nghệ này, các bóng đèn hỏng không được cho vào thùng rác,

mà được các gia đình thu gom rồi đem đổi ở cửa hàng hay nhà máy

Sau đó, bóng đèn sẽ trải qua bước xử lý sơ bộ: bóng đèn được rửa qua, sau đó tháo

bỏ các đui bóng đèn Phần thủy tinh sẽ được đập vỡ, loại bỏ các tạp chất khác rồi đưa vào máy tạo bột, sau đó được nung trong lò nung với nhiệt độ khoảng 1500 tới 2500 độ C Thủy tinh được tạo lại hình dáng rồi được ủ, làm mát, lắp lại đui bóng đèn cũ lại trở thành sản phẩm hoàn chỉnh Bước cuối cùng là bước kiểm tra, rồi sau đó bóng đèn sẽ được đưa ra thị trường

2.1.3 Ưu, nhược điểm

• Ưu điểm:

− Sử dụng lại thủy tinh, thành phần chủ yếu trong bóng đèn

− Các đui đèn cũng được tái chế, sử dụng lại

− Mô hình khép kín, giảm khả năng phát tán bụi ra ngoài môi trường

• Nhược điểm:

− Phải đầu tư máy móc công nghệ cao, nên chi phí ban đầu sẽ tốn kém

− Rác thuỷ tinh nguyên liệu phải là bóng đèn

− Yêu cầu phân loại tại nguồn tốt

2.2.Công nghệ supersol

2.2.1 Giới thiệu về supersol

Supersol là mộtloại vật liệu nhẹ,được sản xuất từ chất thải thủy tinh.Supersol có các hình dạng và tính chất khác hẳn so với thủy tinh:

- Tính thông khí, thông nước,giữ nước áp dụng vào trồng trọt cũng như xây dựng

- Khoáng chất vô cơ có khả năng chịu nhiệt, nước

- Có đặc tính nhẹ: có thể nổi trên nước

− Thân thiện với môi trường: có thể trộn lẫn với đất, làm vật liệu chôn lấp mặt nền đưa chất thải từ đất lại trở về với đất

− Được áp dụng trong xây dựng kiến trúc

Gạch sinh thái được làm từ Supersol có khả năng thấm và thoát nước, được dùng làm vật liệu xây dựng đường xá, nhà cửa:

Hình 2: Gạch sinh thái làm từ Supersol

Hình 3: Vỉa hè làm bằng gạch sinh thái

Supersol được dùng trong cải tạo đất:

Hình 4: Cải tạo đất bằng Supersol

Hình 5: Cây trồng trên đất được cải tạo bằng Supersol

2.2.2 Sơ đồ công nghệ

Hình 6: Sơ đồ công nghệ chế tạo Supersol

2.2.3 Thuyết minh sơ đồ

Thuỷ tinh sau khi được xử lý sơ bộ (phân loại, rửa, sấy…) được đưa vào phễu thuỷ tinh Phễu này có thể chứa 4,5 m3 (3,5 tấn) thuỷ tinh thải, ở đây thuỷ tinh được băng tải chuyển đến máy nghiền Các chai thuỷ tinh được nén và nghiền bởi con lăn theo cơ chế

cả nhà máy Thuỷ tinh sau khi qua máy nghiền có kích thước <6mm Tiếp tục thuỷ tinh đượcchuyển vào máy nghiền mịn,bây giờ kích thước của thuỷ tinh là những hạt bột, mịn,

có kích thước rất nhỏ Bột thuỷ tinh này theo băng tải vào máy sàng để loại bỏ những kích thước không phù hợp,hay những thành phần khác như giấy dán nhãn (chất lượng bột

thuỷ tinh được đảm bảo)… hệ thống này là khép kín nên trong quá trình sàng không có bụi thải vào môi trường

Sau khi bột đã được sàng chúng chuyển ra ngoài bằng băng tải Hệ thống băng tải này hoạt động dựa trên nguyên tắc xoáy, không sử dụng luồng không khí, thế tĩnh điện thấp, không có bụi phát sinh vào môi trường làm việc

Bột được đưa vào máy trộn, và được trộn tự động với các vật liệu tạo bọt Quá trình thêm vật liệu trộn, liều lượng vật liệu cho vào điều được tính toán tự động Máy trộn

có thể sản xuất 350 kg trong quá trình sản xuất hàng loạt

Hỗn hợp trộn được đưa vào máy gia nhiệt Máy gia nhiệt gồm một phần nướng và một ủ (có ánh sáng, được cách nhiệt và chống cháy…) Trong máy gia nhiệt có các quá trình: sấy sơ bộ, làm mềm, làm bánh và tạo bọt

Hình 7: Mô hình nhà máy chế tạo Supersol

2.2.4 Ưu, nhược điểm

• Ưu điểm:

− Quá trình tái chế được thực hiện trong hệ thống khép kín, không phát sinh bụi ra môi trường, giảm các chất khí thải ra ngoài môi trường

− Có thể tái chế các loại chất thải thuỷ tinh đa dạng

− Có những ứng dụng trong đời sống, giảm chi phí năng lượng

• Nhược điểm:

− Chi phí ban đầu lớn

− Cần có công nghệ cao và đội ngũ tay nghề kỹ thuật cao

2.3.Công nghệ nấu lại thủy tinh

2.3.1 Sơ đồ công nghệ

Hình 8: Sơ đồ công nghệ nấu thủy tinh

2.3.2 Thuyết minh sơ đồ

Ban đầu, rác thuỷ tinh được phân loại Những chai lọ nguyên có thể sử dụng lại,

có thể đem rửa, khử trùng rồi sử dụng Những chai lọ vỡ (thuỷ tinh vụn) được rửa, sấy, nghiền rồi đem tái chế tạo hình lại như sau: Nguyên liệu ban đầu bao gồm cát (SiO2), soda (Na2CO3), vôi sống (CaO), thủy tinh vụn, phụ gia khác được đưa vào lò nấu chảy Cho hỗn hợp nóng chảy vào khuôn kim loại và dùng khí nén thổi vào trong khuôn tạo hình người ta gọi là thổi chai Sau đó, chai được làm nóng, lạnh liên tục để loại bỏ các tạp

chất khí Nếu không, chai sẽ nhanh bị vỡ, nứt Tới nhiệt độ thường, chai được kiểm tra kĩ lưỡng, chai nào có khuyết tật sẽ được nấu lại Cuối cùng là bao gói những chai đạt yêu cầu

2.3.3 Ưu, nhược điểm

• Ưu điểm:

− Công nghệ đơn giản, chi phí đầu vào không lớn

• Nhược điểm:

−

3. So sánh với thực trạng ở Việt Nam

4 Các giải pháp cho Việt Nam

5 Kết luận

Tài liệu tham khảo

http://www.youtube.com/watch?v=JwgxGzOPu_E