Nghiên cứu tận thu bã thải từ quy trình thu hồi kim loại trong bùn thải mạ điện để làm vật liệu xây dựng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  HOÀNG ĐỨC QUYỀN NGHIÊN CỨU TẬN THU BÃ THẢI TỪ QUY TRÌNH THU HỒI KIM LOẠI TRONG BÙN THẢI MẠ ĐIỆN ĐỂ LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  HOÀNG ĐỨC QUYỀN NGHIÊN CỨU TẬN THU BÃ THẢI TỪ QUY TRÌNH THU HỒI KIM LOẠI TRONG BÙN THẢI MẠ ĐIỆN ĐỂ LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG Chuyên ngành: Công nghệ - Kỹ thuật Môi trường Mã số: 8520320.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trần Thị Huyền Nga TS Phạm Thị Thúy Hà Nội – 2020 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn mình, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Giáo viên hướng dẫn TS Trần Thị Huyền Nga TS Phạm Thị Thúy - Giảng viên Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình giúp đỡ hướng dẫn chi tiết cho em suốt trình thực luận văn Trân trọng cảm ơn đề tài cấp Quốc Gia mã số KC.08.18/16-20, PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải làm chủ nhiệm đề tài tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ toàn kinh phí q trình điều tra, khảo sát, xử lý phân tích số liệu mẫu bã bùn thải để em nghiên cứu hồn thiện luận văn Em xin cảm ơn tới nhóm thực hiê ̣n đề tài KC 08.18/16-20 “Nghiên cứu xây dựng mơ hình cơng nghệ khả thi quy mô pilot để xử lý bùn thải công nghiệp giàu kim loại nặng theo hướng tận thu tài nguyên, tiết kiệm lượng” hỗ trợ em trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo Khoa Môi trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội tận tình giảng dạy, bảo, truyền đạt nguồn kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em suốt thời gian em học tập trường Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè giúp đỡ em trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Học viên Hoàng Đức Quyền i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan công nghệ mạ điện 1.1.1 Khái niệm công nghệ mạ điện 1.1.2 Giới thiệu quy trình mạ điện 1.2 Các vấn đề liên quan đến môi trường ngành công nghiệp mạ 1.2.1 Nước thải 1.2.2 Khí thải bụi 1.2.3 Chất thải rắn 1.3 Tình hình phát sinh bùn thải từ ngành công nghiệp mạ điện 1.4 Công nghệ xử lý, tận dụng bùn thải mạ điện 14 1.4.1 Ổn định/đóng rắn bùn thải bê tơng hóa 14 1.4.2 Nghiên cứu tận thu bùn thải làm men bột màu 21 1.4.3 Công nghệ thu hồi/tái sử dụng bùn thải mạ điện 23 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Đối tượng nghiên cứu 31 2.1.1 Bã bùn thải 31 2.1.2 Phụ gia 32 2.2 Phương pháp nghiên cứu 33 2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu 33 2.2.2 Phương pháp phân tích bố trí thí nghiệm (Quy mô PTN) 33 2.2.3 Phương pháp đánh giá tính chất vật lý gạch nung 37 2.2.4 Phương pháp xác định độc tính gạch nung 39 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Tính chất vật lý hóa học mẫu bã bùn thải sau hòa tách kim loại 41 3.1.1 Thành phần giới bã bùn thải 41 3.1.2 Hàm lượng oxit bã bùn thải 42 3.1.3 Hàm lượng kim loại nặng bã bùn thải sau thu hồi kim loại 43 3.2 Kết nghiên cứu sản xuất vật liệu xây dựng 46 3.2.1 Khảo sát tỉ lệ thành phần vật liệu để sản xuất gạch nung 47 3.2.2 Phân tích, đánh giá tính chất vật lý mẫu gạch 56 3.2.3 Xác định độc tính sản phẩm 63 KẾT LUẬN 67 KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BKHCN : Bộ Khoa học Công nghệ BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường CTNH : Chất thải nguy hại KLN : Kim loại nặng KCN : Khu Công nghiệp NMXLNT : Nhà máy xử lý nước thải NT : Nước thải SBR : Quy trình cơng nghệ biến đổi bùn đỏ thành cặn bơxít ổn định QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH : Trách nhiệm hữu hạn US EPA : Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần bùn thải công ty Goshi- Thăng Long [4] Bảng 1.2 Lượng bùn thải công nghiệp mạ phát sinh số sở công nghiệp Hà Nội 05 năm gần (2013 – 2017) [20] .10 Bảng 1.3 Lượng bùn thải công nghiệp mạ phát sinh số sở công nghiệp Bắc Ninh 05 năm gần (2013 – 2017) [20] .10 Bảng 1.4 Lượng bùn thải công nghiệp mạ phát sinh số sở công nghiệp Vĩnh Phúc 05 năm gần (2013 – 2017) [20] 11 Bảng 1.5 Lượng bùn thải công nghiệp mạ phát sinh số sở công nghiệp Thái Nguyên 05 năm gần (2013 – 2017) [20] .12 Bảng 1.6 Lượng bùn thải chứa kim loại nặng từ ngành công nghiệp mạ phát sinh số sở cơng nghiệp Hải Phòng 05 năm gần 12 Bảng 1.7 Lượng bùn thải công nghiệp mạ phát sinh số sở cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 05 năm gần (2013 – 2017) [20] .13 Bảng 2.1 Danh sách mẫu bã bùn sau trình thu hồi kim loại .31 Bảng 3.1 Thành phần cấp hạt mẫu bã bùn thải 41 Bảng 3.2 Hàm lượng oxit bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại 42 Bảng 3.3 Giái trị pH hàm lượng 28 KLN bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại 44 Bảng 3.4 Tỷ lệ phối trộn mẫu bã bùn (BM) với phụ gia 48 Bảng 3.5 Tỷ lệ phối trộn mẫu bã bùn (MB02) với phụ gia 51 Bảng 3.6 Các tỉ lệ phối trộn mẫu bùn (MB03) 54 Bảng 3.7 Các tỉ lệ lựa chọn để tiến hành phân tích 56 Bảng 3.8 Độ co ngót mẫugạch nung G1 58 Bảng 3.9 Độ co ngót mẫu gạch nung G2 59 Bảng 3.10 Độ co ngót mẫu gạch nung G3 59 Bảng 3.11 Kết phân tích đặc tính vật lý gạch 61 Bảng 3.12 Cường độ uốn nén cho gạch đất sét nung 62 Bảng 3.13 pH dịch chiết sau bậc chiết mẫu gạch G1 64 Bảng 3.14 pH dịch chiết sau bậc chiết mẫu gạch G1 64 Bảng 3.15 pH dịch chiết sau bậc chiết mẫu gạch G3 64 Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu gạch G1 65 Bảng 3.17 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu gạch G2 65 Bảng 3.18 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu gạch G3 66 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý q trình mạ Hình 1.2 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ mạ điện [9] Hình 1.3 Cơ chế q trình ổn định đóng rắn 15 Hình 2.1 Sơ đồ tách thu hồi Cu, Ni, Cr, Fe bùn thải Cơng nghiệp mạ điện (kèm dòng thải) 32 Hình 2.2 Quy trình sử dụng bã bùn thải mạ để sản xuất gạch nung 35 Hình 2.3 Các loại phụ gia phối trộn với bã bùn 36 Hình 3.1 Mẫu bùn MB01 nghiền nhỏ 48 Hình 3.2 Mẫu gạch nung 8000C 49 Hình 3.3 Các mẫu gạch nung 11250C 24 49 Hình 3.4 Các mẫu gạch nung 10500C 24 50 Hình 3.5 Mẫu bùn MB02 nghiền nhỏ 51 Hình 3.6 Mẫu gạch nung 8000C 24 52 Hình 3.7 Các mẫu gạch nung 11250C 24 53 Hình 3.8 Các mẫu gạch nung 10500C 53 Hình 3.9 Mẫu bùn MB03 nghiền nhỏ 54 Hình 3.10 Các mẫu gạch nung nhiệt độ khác 55 Hình 3.11 Kết chụp X - Ray mẫu bã bùn MB03 56 Hình 3.12 Kết chụp ảnh X-Ray mẫu gạch G3 57 Hình 3.14 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến độ co ngót sản phẩm 60 iv MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ơ nhiễm mơi trường nói chung tình trạng nhiễm mơi trường bùn thải cơng nghiệp nói riêng vấn đề nghiêm trọng đặt cho nhiều quốc gia giới Cùng với phát triển ngành công nghiệp, môi trường ngày phải tiếp nhận nhiều yếu tố độc hại Đặc biệt, ngành công nghiệp mạ, nguồn nước thải chứa lượng chất độc hại định như: crom, niken, đồng, kẽm, xianua, có khả gây ảnh hưởng bất lợi đến môi trường biện pháp xử lý hợp lý Trên giới có nhiều phương pháp xử lý bùn thải phát sinh từ ngành công nghiệp mạ điện như: phương pháp đốt, phương pháp đồng xử lý lò nung xi măng, phương pháp chôn lấp, thu hồi kim loại từ bùn thải, phương pháp điện phân, Tuy nhiên, khả áp dụng vào thực tế phương pháp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hiệu xử lý phương pháp, ưu điểm, nhược điểm kinh phí đầu tư, Do đó, việc nghiên cứu xử lý bùn thải mạ điện, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, sức khỏe người tăng cường hiệu kinh tế cần thiết Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu tận thu bã bùn thải từ quy trình thu hồi kim loại bùn thải mạ điện để làm vật liệu xây dựng” đặt để nghiên cứu, xử lý bã bùn thải công nghiệp mạ giúp hạn chế tác động, ảnh hưởng từ bùn thải mạ điện tới môi trường, sức khỏe người giúp sở sản xuất hoạt động lĩnh vực giảm thiểu chi phí phát sinh việc xử lý bùn thại mạ điện Mục tiêu nghiên cứu Xử lý triệt để bã bùn thải mạ điện sau thu hồi kim loại phương pháp sản xuất vật liệu xây dựng để tiết kiệm tài nguyên, giảm thiểu tác động đến môi trường sức khỏe người Nội dung nghiên cứu - Phân tích, đánh giá tính chất vật lý, hóa học bã bùn thải mạ; - Xây dựng quy trình sử dụng bã bùn thải sau thu hồi kim loại để làm vật liệu xây dựng: + Khảo sát, đánh giá tỉ lệ phối trộn, nhiệt độ nung bã bùn thải với phụ gia (cát, cao lanh, bột đá, tro bay); + Đánh giá chất lượng sản phẩm sau trình nghiên cứu (đặc tính lý, cấu trúc vật liệu, độ an tồn vật liệu) + Phân tích ảnh hưởng vật liệu đến môi trường sức khỏe người dạng vơ định hình dạng thủy tinh lỏng, tham gia tạo khoáng hợp chất; làm cho giai đoạn này, gạch bị giảm kích thước đáng kể giảm khối lượng Tóm lại nung lên nhiệt độ cao khối lượng kích thước gạch giảm 3.2.2.3 Xác định tính chất vật lý gạch nung Sau lựa chọn 03 công thức với tỉ lệ phối trộn khác với kích thức 50 x 20 x 7,5mm Để xác định độ cứng gạch nung, cần đưa vật liệu kích cỡ gạch thực Tiến hành phối trộn phụ gia tương tự công thức gạch G1, G2, G3 gạch đóng với kích cỡ thực: 230mm x 110mm x 63mm phơi khơng, nung theo quy trình sản xuất gạch công nghiệp nhiệt độ nung 1000oC thời gian 24 Gạch sau nung kí hiệu G1’, G2’, G3’ sau đem xác định đặc tính khả chịu uốn, chịu nén, độ hút nước theo TCVN 6355:2009 (Phương pháp thử gạch) Kết phép phân tích đặc tính vật lý gạch thể Bảng 3.13: Bảng 3.11 Kết phân tích đặc tính vật lý gạch STT Tên tiêu Đơn vị Kết Phương pháp thử G1’ G2’ G3’ Cường độ nén Mpa 7,7 5,9 7,8 TCVN 6355-2:2009 Cường độ uốn Mpa 2,8 2,2 2,8 TCVN 6355-3:2009 19,5 22,2 19,7 TCVN 6355-4:2009 Độ hút nước % Các sản phẩm gạch sử dụng bã bùn thải thay phần nguyên liệu theo tỷ lệ, sau khỏi lò nung ổn định sản phẩm sau 14 ngày điều kiện nhiệt độ khí hậu ngồi trời Các mẫu chuyển phòng thí nghiệm Vật liệu xây dựng để đánh giá đặc tính kỹ thuật kích thước, tỷ trọng, cường độ chịu nén theo TCVN 1451:1998 (Tiêu chuẩn gạch đặc đất sét nung) Yêu cầu kĩ thuật cho gạch đất sét nung: Cường độ uốn nén tương ứng với loại mác gạch trình bày Bảng 3.13 61 Bảng 3.12 Cường độ uốn nén cho gạch đất sét nung Cường độ nén (Mpa) Cường độ uốn (Mpa) Trung bình Nhỏ cho Trung bình Nhỏ cho cho mẫu thử mẫu thử cho mẫu thử mẫu thử M200 20 15 3,4 1,7 M150 15 12,5 2,8 1,4 M125 12,5 10 2,5 1,2 M100 10 7,5 2,2 1,1 M75 7,5 1,8 0,9 M50 3,5 1,6 0,8 Mác gạch Độ hút nước gạch đặc đất sét nung không lớn 16% [28] So sánh kết phân tích đặc tính gạch với TCVN 1451:1998, thấy: - Mẫu gạch G1’ yêu cầu cường độ nén, gạch đạt giá trị 7,7: tương ứng với mác M75, yêu cầu cường độ uốn, gạch đạt giá trị 2,8: tương ứng với chất lượng gạch mác M150 Như vậy, xét đến tiêu cường độ uốn cường độ nén, vật liệu sản xuất từ gạch M75 - Mẫu gạch G2’ với yêu cầu cường độ nén, gạch đạt giá trị 5,9: tương ứng với mác M50, yêu cầu cường độ uốn, gạch đạt giá trị 2,2: tương ứng với chất lượng gạch M100 Như vậy, xét đến tiêu cường độ uốn cường độ nén, vật liệu sản xuất gạch từ M50 - Mẫu gạch G3 với yêu cầu cường độ nén, gạch đạt giá trị 7,8: tương ứng với mác M50, yêu cầu cường độ uốn, gạch đạt giá trị 2,8: tương ứng với chất lượng gạch mác M100 Như vậy, xét đến tiêu cường độ uốn cường độ nén, vật liệu có đủ khả sản xuất gạch từ M75 Tuy nhiên, so sánh gạch với yêu cầu kĩ thuật độ hút nước: theo TCVN 1451:1998, mac gạch, yêu cầu độ hút nước cho gạch đất sét nung ln 16%, gạch từ ngun liệu bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại lại có độ hút 62 nước 19,5%, cao so với tiêu chuẩn Do đặc điểm bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại có kích thước hạt nhỏ, hàm lượng huyền phù cao, độ hút nước cao, nên trình sản xuất gạch, cần lượng nước lớn để gạch có khả tạo hình gắn kết với Khi so sánh khối lượng gạch trước nung sau khỏi lò: - Trước nung 2,5 kg/viên (sau sấy khô) - Sau nung 1,8 kg/viên Trong đó, với loại gạch đất sét thơng thường kích thước, có khối lượng trung bình > 2,2 kg Như vậy, so sánh gạch làm từ bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại gạch đất sét thông thường, độ xốp gạch từ bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại cao điều giải thích cho khả hút ẩm cao gạch bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại 3.2.3 Xác định độc tính sản phẩm 3.2.3.1 Xác định dung môi chiết Sau khuấy xong, kết đo pH mẫu nhiệt độ có giá trị Nên tất dung dịch lắc vừa rồi, cho thêm 3,5ml HCl 1N, đem đun lên 50oC 10 phút đem đo lại pH dung dịch Như vậy, sau cho thêm HCl vào đun dung dịch lên pH tất dịch lắc mẫu (ở nhiệt độ khác nhau) có giá trị pH 8000C pH dịch chiết mẫu ổn định xấp xỉ pH dịch chiết mẫu Kết cho thấy, tận thu bã bùn thải mạ sau thu hồi kim loại để làm gạch nung nhiệt độ > 8000C gạch nung khơng bị ảnh hưởng q trình thơi rữa H+ OH- mơi trường Có khác biệt pH dịch chiết thay đổi nhiệt độ nung mẫu nhiệt độ nung tăng cao, lượng H+ OH- cố định, lưu giữ thành phần khoáng vật mới, khống vật khơng bị hòa tan, thơi chiết dung mơi chiết Chính mẫu gạch nung nhiệt độ cao ảnh hưởng đến dịch chiết làm pH dung mơi chiết bị biến đổi so với ban đầu Ở nhiệt độ nung mẫu cao, khác biệt pH dịch chiết bậc chiết thấp so với mẫu nung nhiệt độ thấp 64 3.2.3.3 Kết phân tích kim loại nặng dịch chiết mẫu từ 03 mẫu gạch Để thử nghiệm tính nguy hại, vật liệu phân tích theo yêu cầu phương pháp EPA 1311 [46] kết so sánh với ngưỡng cho phép kim loại nặng QCVN 07: 2009/BTNMT Theo phương pháp EPA 1311 , sử dụng dịch chiết gạch để đo kim loại nặng, với tiêu kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Cd, As Kết phân tích kim loại nặng dịch chiết thể Bảng 3.16; 3.17 Theo bảng kết phân tích kim loại nặng, thấy thay đổi đáng kể, đây, hàm lượng kim loại nặng có giá trị nhỏ Thậm chí, Pb Cd gần khơng phát thấy dịch chiết với ngưỡng phát kim loại máy đo 0,5 µg/l Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng dịch chiết mẫu gạch G1, G2, G3 thể Bảng 3.17, 3.18, 3.19 đây: Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu gạch G1 Nồng độ Cu Zn Pb Cd (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) 800oC 5,8 1,58 0,5 kph 1050 kph 1,27 kph kph 1125oC kph kph kph kph QCVN 07:2009/BTNTM: Nồng độ ngâm chiết, Ctc (mg/l) - 250 15 0,5 Nhiệt độ Bảng 3.17 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu gạch G2 Nồng độ Cu (µg/l) Zn (µg/l) Pb (µg/l) Cd (µg/l) 800oC 5,2 1,48 0,5 kph 1050 kph 1,27 kph kph 1125oC kph kph kph kph QCVN 07:2009/BTNTM: Nồng độ ngâm chiết, Ctc (mg/l) - 250 15 0,5 Nhiệt độ 65 Bảng 3.18 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu gạch G3 Nồng độ Cu Zn Pb Cd As (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) 800oC 6,52 35,5 2,3 0,42 0,06 1050 5,48 32,3 1,4 0,33 0,04 1125oC kph kph kph kph kph - 250 15 0,5 Nhiệt độ QCVN 07:2009/BTNTM: Nồng độ ngâm chiết, Ctc (mg/l) Từ kết phân tích Bảng 3.17, 3.18, 3.19 cho thấy nồng độ kim loại nặng tất nhiệt độ nung khác nhau, kết phân tích kim loại nặng dịch chiết gạch cho kết thấp so với ngưỡng chất thải nguy hại theo QCVN 07 : 2009 Điều chứng tỏ trình nung gạch, kim loại cố định khoáng, kết cấu gạch không bị rửa trôi ngâm chiết Từ kết nghiên cứu cho thấy phương pháp nghiên cứu tận dụng bã bùn thải sau thu hồi kim loại để sản xuất vật liệu xây dựng phương pháp khả thi, mang tính thực tiễn cao Bên cạnh đó, yếu tố an tồn cho người đưa gạch vào sử dụng quan tâm bên cạnh yêu cầu đặc tính lý vật liệu xây dựng dân dụng 66 KẾT LUẬN 03 mẫu bã bùn thải sau thu hồi kim loại có mức độ nguy hại cao, hàm lượng Ag, As, Cd, Pb vượt quy chuẩn cho phép QCVN 07:2009/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia ngưỡng chất thải nguy hại) Cụ thể: - Mẫu MB01: Hàm lượng gấp 2,8 lần so với quy chuẩn (100ppm); As gấp 1,8 lần (40ppm), Cd gấp 26,6 lần (10ppm); Pb gấp 11 lần (300ppm); Sb gấp 75,7 lần (20ppm); - Mẫu MB02: As gấp 2,5 lần so với quy chuẩn; Sb gấp 3,3 lần; - Mẫu MB03: As gấp 2,1 lần so với quy chuẩn; Cd gấp 52,6 lần; Cr gấp 5,1 lần; Zn gấp 1,3 lần so với quy chuẩn (5.000 ppm) Sau đánh giá tỉ lệ phối trộn bã bùn thải với phụ gia lựa chọn ra: - 03 mẫu gạch: Mẫu G1 với tỉ lệ bùn, sét, cao lanh 10%, 80%,10% nung nhiệt độ 10500C 24 Mẫu G2 với tỉ lệ bùn, sét, bột đá 10%, 80%,10% nung nhiệt độ 10500C 24 Mẫu G3 với tỉ lệ bùn, sét 18%, 82% nung nhiệt độ 10500C - 03 mẫu bã bùn thải có thành phần khống thấp, chủ yếu khống thạch cao (Gypsum, CaSO4.2H2O) Sau q trình phố liệu nung gạch cho thấy thành phần khoáng thu mẫu chủ yếu bao gồm: quartz, hematite, albite, Anhydritee, Microcline (NaAlSiO4) - 03 mẫu gạch nung 8000C, ta thấy độ co ngót có thay đổi rõ rệt so với kích thước ban đầu Mẫu gạch G1, G2, G3 sau nung nhiệt độ 10500C, độ co ngót so với gạch ướt ban đầu 11,25%, 15,9% 10,74% Các kết cho thấy, nhiệt độ lên cao độ co ngót tăng - Từ 03 cơng thức mẫu gạch kích thước 50mm x 20mm x 7,5mm, đưa nguyên liệu vào sản xuất gạch theo quy trình sản xuất gạch cơng nghiệp: kích cỡ 230mm x 110mm x 63mm nung theo nhiệt độ lò nung cơng nghiệp (1000oC) để xác định tính chất vật lý gạch Dựa vào phương pháp xác đinh cường độ nén (TCVN 6355-2:2009), cường độ uốn (TCVN 6355-3:2009) Các 67 sản phẩm lựa chọn phân tích có kết phù hợp với Tiêu chuẩn Việt Nam gạch đặc sét nung (TCVN 1452:1998) mẫu gạch M50, M75 - Nồng độ kim loại nặng Pb Cd dịch chiết từ gạch G1, G2, G3 không phát thấy, nồng độ Zn, Cu thấp ngưỡng nguy hại theo QCVN 07:2009/BTNMT 68 KIẾN NGHỊ Từ kết nghiên cứu cho thấy, ưu khuyết điểm tính chất vật lý nên loại gạch từ bã bùn thải đưa thử nghiệm với quy mô lớn, cần nghiên cứu thêm công thức khác để tăng cường ưu điểm loại gạch này: nhẹ, chịu uốn, chịu nén khắc phục số nhược điểm như: độ hút nước cao để sử dụng cho việc xây dựng ngồi trời Với độ xốp cao gạch có tiềm sử dụng cho mục đích vật liệu cách nhiệt xây dựng dân dụng Tiến hành nghiên cứu thêm tỷ lệ phối trộn khác sử dụng thêm số loại phụ gia khác có tiềm như: bột đá vôi, tro bay, mùn cưa… để tạo loại gạch có ưu điểm lớn sử dụng vào nhiều mục đích khác Nhà nước cần hỗ trợ nhà khoa học doanh nghiệp triển khai mạnh mẽ ứng dụng lĩnh vực tận dụng chất thải rắn bã bùn thải nhằm giải vấn đề môi trường coi dạng tài nguyên tiềm cho phát triển kinh tế 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Sở khoa học, công nghệ mơi trường Tp Hồ Chí Minh, Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm công nghiệp sản xuất tiểu thủ công nghiệp – Tập Xử lý ô nhiễm ngành mạ điện, (1998); Nguyễn Quốc Bình, Nguyễn Văn Phước, Hiện trạng số loại chất thải rắn công nghiệp tỉnh Đồng Nai & Đề xuất công nghệ xử lý, Hội Thảo công nghệ xử lý quản lý chất thải công nghiệp nguy hại cho vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, 2000, tr.45-49; Nguyễn Văn Chánh Hội thảo “Ứng dụng VLXD, thiết bị công nghệ cơng trình xây dựng đảm bảo an tồn, tiết kiệm lượng giá thành hợp lý”, Thành phố Hồ Chí Minh, 2010; Nguyễn Thị Hà (2006), Báo cáo Tổng kết nghiên cứu khả tận dụng bùn thải chứa kim loại nặng sản xuất gốm sứ, Đề tài Ngân hàng Thế giới tài trợ Nguyễn Thi ̣ Hà, Vũ Thi ̣ Mai, “Nghiên cứu tái sử du ̣ng bùn thải giàu kim loa ̣i nă ̣ng bô ̣t màu và vâ ̣t liê ̣u xây dựng” Hô ̣i nghi ̣ Khoa ho ̣c trường Đa ̣i ho ̣c Khoa ho ̣c Tự nhiên lầ n thứ – Tiể u ban liên ngành Công nghê ̣ Môi trường và Phát triể n bề n vững Tháng 11/2006/ NXB Đa ̣i ho ̣c Quố c gia Hà Nô ̣i.; Lê Thanh Hải (2007), “Nghiên cứu xử lý tái sử dụng số loại bùn thải chứa kim loại nặng ứng ứng dụng q trình ổn định hóa rắn”, Tạp chí phát triển Khoa học-Công nghệ 10 (1); Lưu Đức Hải, Trần Văn Quy, Nguyễn Xuân Huân, Trần Văn Sơn (2012), “Nghiên cứu số đặc tính hóa học vật lý bùn đỏ nhằm định hướng sản xuất vật liệu xây dựng”, Tạp chí khoa học ĐHQG, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 28(4S), tr 53-60 Nguyễn Hữu Hanh (1997), “Nghiên cứu sử dụng phế thải công nghiệp sản xuất bê tông át phan”, đề tài cấp Trường Đại học Xây dựng, mã số 45-97/KHXD, 1996-1997; Trần Minh Hoàng, “Mạ điện”, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, (2001); 70 10 Nguyễn Thị Hoa, Đào Thu Hà (2018), “Nghiên cứu thu hồi Niken Sunfat từ dung dịch thải mạ Crom – Niken kết tủa Oxalat”, Tạp chí Khoa học – Công nghệ, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội (45) 11 Bùi Thị Huế (2013), Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nung đến q trình ổn định hóa rắn bùn đỏ sản xuất vật liệu xây dựng, Luận văn Thạc sỹ, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội; 12 Nguyễn Mạnh Khải (2012), “Nghiên cứu tác động độc hại nguy gây tác động môi trường bùn đỏ”, Nghiên cứu khả chế tạo vật liệu xây dựng TF bùn đỏ phát sinh công nghệ sản xuất alumin Tây Nguyên, Đại Học Quốc gia Hà Nội; 13 Lê Văn Khoa (2001), “Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, trồng”, Nhà xuất Giáo dục; 14 Nguyễn Văn Khôi (2015), “Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải chứa kim loại nặng để sản xuất gạch không nung sở ổn định hóa rắn xi măng polyacrylamit”, Tài nguyên Môi trường, Kỳ – Tháng 8/2015; 15 Tăng Văn Lâm, Ngô Xuân Hùng (2014), “Nghiên cứu sử dụng phế liệu thải luyện kim làm cốt liệu chế tạo bê tông”, Trường Đại học Mỏ - Địa chất 16 Vũ Đức Lợi, “Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép vật liệu xây dựng không nung từ nguồn thải bùn đỏ trình sản xuất alumin Tây Nguyên” , (2012); 17 Vũ Thị Mai (2005), Nghiên cứu xử lý, tái sử dụng bùn thải rắn chứa kim loại công ty Goshi-Thăng long, Luận văn Thạc sỹ, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội; 18 Đỗ Quang Minh, Kiều Đỗ Trung Kiên, Đỗ Thị Hằng, Nguyễn Đình Chỉnh; Khả sử dụng bùn đỏ làm vật liệu không nung Tạp chí Vật liệu xây dựng Việt Nam, 4+5(30+31), (44 – 48 ), 2010; 19 Nguyễn Tự Nam , (2009), Nghiên cứu khả nặng tận dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải mạ sản xuất men mày gạch nung, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội; 71 20 Nguyễn Ánh Nguyệt, (2018), “Nghiên cứu xử lý, thu hồi Niken bùn thải công nghiệp”, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội; 21 Công ty Paratech global LLC (Hoa Kỳ) Hội thảo “Công nghệ ổn định tái sử dụng bùn đỏ”, Hà Nội 2012; 22 Nguyễn Văn Phước cô ̣ng sự (2000), Nghiên cứu công nghệ chế biến bột màu từ bùn đỏ nhà máy hóa chất Tân Bình, Hội thảo mơi trường khoa học công nghệ môi trường, TP.Hồ Chí Minh; 23 Mạc Cẩm Thảo, Khảo sát điều tra trạng môi trường công nghiệp mạ điện địa bàn Hà Nội; Đánh giá trạng môi trường thiết kế hệ thống thơng gió – Xử lý khí thải phân xưởng mạ Cơng ty khóa Minh Khai Luận văn thạc sĩ, Hà Nội 24 Trần Văn Thắng, Mơ hình hố tối ưu hố q trình cơng nghệ khử Crôm (IV) xử lý nước thải công nghiệp mạ điện, Luận án Tiến sỹ, Hà nội, (1996); 25 Nguyễn Thị Thoa cộng sự, “Nghiên cứu thu hồi Niken Sunfat từ dung dịch thải mạ Crom-Niken kết tủa Oxalat”, Tạp chí Khoa học – Cơng nghệ, Đại học Công nghiệp Hà Nội- Số 45 (4/2018); 26 Nguyễn Trung Việt, Nguyễn Ngọc Châu, “Khảo sát, đánh giá trạng xử lý nước thải chứa kim loại nặng từ sở, xí nghiệp vừa nhỏ địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, nghiên cứu khả thu hồi tái sử dụng kim loại”, Trường Đại học Văn Lang, (2005) 27 Trần Văn Khoa, “Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, trồng”, Nhà xuất Giáo dục, (2001); 28 TCVN 1451:1998 - Gạch đặc đất sét nung 29 TCVN 6355-2:2009 - Xác định cường độ nén 30 TCVN 6355-3:2009 - Xác định cường độ uốn 31 TCVN 6355-4:2009 - Xác định độ hút nước Tài liệu WEB 32 http://www.wattpad.com/434305-ma-tong-hop 33 www.Artisanplanting.com.vn,www.vinachem.com.vn,http://vi.wikipedia org, http://dhcvietnam.com.vn/,http://www.tonvietphap.vn/ ) 72 Tài liệu Tiếng Anh 34 Abdur Rouf and Delwar Hossain, “Effects of using arsenic-iron slugde in brick making” http://www.unu.sdu/env/Arsenic/Dhaka, 2003; 35 B Chen, Qi Zhang, J.Yu, “A porous Zr – Cluster – based cationic metal – organic framework for highly efficient Cr2O72- removal from water”, Journal Chemical communications(2015); 36 Deng-Fong Lin and Chih-Huang Weng (2001), “Use of sewage sludge ash as brick material”, Journal of environmental engineering / october 2001; 37 G Qian, Y Cao, P Chui, J Tay, “Utilization of MSWI fly ash for stabilization/solidification of industrial waste sludge”, Journal of Hazardous Materials B129 (2006) 274–281; 38 Gordon C C Yang Durability study of a solidified mercury- containing sludge Journal of Hazardous Materials, 34 (2) 217- 223 1993; 39 Kanwar Varinder, John Siby (2017), “Use of Electroplating Industry Sludge as a Construction Material”, MOJ Civil Engineering 2(1); 40 J.J.C Bocanegra, E.E Mora, G.I.C.Gonzalez, “Encapsulation in ceramic material of the metals Cr, Ni, and Cu contained in galvanic sludge via the solidification/stabilization method”, Enviromental chemical engineering (2017); 41 A.K.Minocha, Neeraj Jain and C.L Verma, “Effect of inorganic materials on the solidification of heavy metal sludge”, Cement and Research, 33 (2003), pp 1695-1701; 42 K Oshita, K.Takeda, M Takaoka, “Dewatering of electroplanting sludge using dimethyl ether”, Doboku Gakkai Ronbunshuu G Vol.66 No.3,96 -102,2010.7 (2010); 43 K.Sri Bala Kameswari, A.G Bhole, and R Paramasivam Environmental Engineering Science July 2004, 18(3): 167-176; 44 M Carnes, D Buccella, Judy Y-C Chen, “A Stable Tetraalkyl Complex of Nickel (IV)”, Angewandte Chemie International Edition (2009); 73 45 Leandro Wiemes, Urivald Pawlowsky, Vsevolod Mymrin, “Incorporation of industrial wastes as raw materials in brick's formulation”, Journal of Cleaner Production (2016); 46 Linqiang Mao, Huijuan Guo, Wenyi Zhang, “Addition of waste glass for improving the immobilization of heavy metals during the use of electroplating sludge in the production of clay bricks”, Construction and Building Materials 163 (2018); 47 Method 1311: Toxicity characteristic leaching procedure (2011): 5-6 48 Minte Zhang, Chen Chen, Linqiang Mao, Qing Wu (2018), “Use of electroplating sludge in production of fired clay bricks: Characterization and environmental risk evaluation”, Construction and Building Materials 159; 49 Noor Amira Sarani, Aeslina Abdul Kadir, Ahmad Shayuti Abdul Rahim, Abbas Mohajerani (2018), “Properties and environmental impact of the mosaic sludge incorporated into fired clay bricks”, Construction and Building Materials 183; 50 P.Sharma, H Joshi (2016), “Utilization of electrocoagulation-treated spent wash sludge in making building blocks”, Journal of Environmental Science and technology (13); 51 Pandey, M Kumar, Jenssen, P Deinboll, “Reed beds for sludge dewatering and stabilization”, Journal of Environmental Protection 6, 341-350, 2015; 52 R Huang, K.Lin Huang, Z YiLin, J-Wen Wang, “Recovery of valuable metals from electroplating sludge with reducing additive via vitrification”, Journal of Environmental Management 129 (2013) 586-592 53 Tay JH, Show KY, Hong SY Reuse of industrial sludge as construction aggregates Water and Science Technology 44(10): 269-272., (2001); 54 S Asavapisit, D Chotklang (2004), “Solidification of electroplating sludge using alkali-activated pulverized fuel ash as cementitious binder”, Cement and Concrete Research 34; 55 Y Zhang, P Shi, L Chen, Q.Tang, “Utilization of Electroplating Sludge as Subgrade Backfill Materials: Mechanical and Environmental Risk Evaluation”, School of Rail Transportation, Soochow University, Suzhou, China (2018); 74 56 Yassine A, Ali K, “Treatment and recovery of sludge containing heavy metals” ECS Transactions 41(27): 29-38, 2007; 57 Zhang C, Deng J, Zhang W, “Dewatering and Mineralization of Sludge from Secondary Sedimentation Tank in a Constructed Sludge Drying Reed Bed”, Applied Mechanics and Materials 209-211: 1111-1115, 2012 75 ... Nghiên cứu tận thu bã bùn thải từ quy trình thu hồi kim loại bùn thải mạ điện để làm vật liệu xây dựng đặt để nghiên cứu, xử lý bã bùn thải công nghiệp mạ giúp hạn chế tác động, ảnh hưởng từ. .. NHIÊN  HOÀNG ĐỨC QUY N NGHIÊN CỨU TẬN THU BÃ THẢI TỪ QUY TRÌNH THU HỒI KIM LOẠI TRONG BÙN THẢI MẠ ĐIỆN ĐỂ LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG Chuyên ngành: Công nghệ - Kỹ thu t Môi trường Mã số: 8520320.01... tính chất vật lý, hóa học bã bùn thải mạ; - Xây dựng quy trình sử dụng bã bùn thải sau thu hồi kim loại để làm vật liệu xây dựng: + Khảo sát, đánh giá tỉ lệ phối trộn, nhiệt độ nung bã bùn thải với