Nghiên cứu so sánh hiệu quả xử lý dầu khoáng của một số loại vỏ sầu riêng

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XX NĂM 2018 TÊN CƠNG TRÌNH: NGHIÊN CỨU SO SÁNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ DẦU KHOÁNG CỦA MỘT SỐ LOẠI VỎ SẦU RIÊNG LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU:CÔNG NGHỆ HĨA – DƯỢC CHUN NGÀNH: HĨA HỌC Mã số cơng trình: …………………………… (Phần BTC Giải thưởng ghi) i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU iv DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC ĐỒ THỊ vii DANH MỤC HÌNH viii TÓM TẮT ĐẶT VẤN ĐỀ LÝ DO CHỌN 2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu lâu dài 2.2 Mục tiêu cụ thể .7 đối tượng nghiên cứu PHẠM VI NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN, QUY MÔ VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM DẦU TẠI VIỆT NAM 1.1.1 Sơ lược dầu ô nhiễm dầu [10] 1.1.2 Sự cố tràn dầu việt nam từ năm 2004 đến [41] 10 1.1.3 Nồng độ dầu số cảng biển Việt Nam 11 1.1.4 Ô nhiễm dầu khu vực tổng kho xăng dầu [36] 13 1.1.5 Ô nhiễm dầu nhà máy lọc dầu, giàn khoan nhà máy sản xuất dầu nhờn [18] 14 1.1.6 Ô nhiễm dầu khu vực rửa xe .16 1.1.7 Ảnh hưởng cố tràn dầu [3] 17 ii 1.2 VỎ SẦU RIÊNG 20 1.2.1 Nguồn gốc VSR 20 1.2.2 Ngành trồng sầu riêng Việt Nam 22 1.3 QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ 25 1.3.1 Khái niệm hấp phụ 25 1.3.2 Cơ chế trình hấp phụ [34] 25 1.3.3 Phân loại trình hấp phụ [34] 26 1.4 CÁC LOẠI VẬT LIỆU HẤP PHỤ DẦU HIỆN NAY [7] 26 1.4.1 Vật liệu hấp phụ dầu hữu tổng hợp 26 1.4.2 Vật liệu hấp phụ dầu hữu có nguồn gốc thiên nhiên 27 1.4.3 Vật liệu hấp phụ dầu vô .27 1.5 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 28 1.5.1 Các nghiên cứu vật liệu hấp phụ dầu 28 1.5.2 Các nghiên cứu khả hấp phụ vỏ sầu riêng 31 PHẦN 2: MỤC TIÊU - PHƯƠNG PHÁP .36 2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 36 2.1.1 Nội dung 1: Tổng hợp, biên hội tài liệu có liên quan .36 2.1.2 Nội dung 2: Chế tạo khảo sát vật liệu hấp phụ từ VSR 36 2.1.3 Nội dung 3: Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 36 2.1.4 Nội dung 4: Khảo sát khả hấp phụ VSR ( 6H, RI6, CB) So sánh khả hấp phụ dầu VSR với số vật liệu khác 36 2.1.5 Nội dung 5: Khảo sát ảnh hưởng độ mặn đến khả hấp phụ vật liệu Ứng dụng vật liệu VSR xử lý nước mặn nhiễm dầu .36 2.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .37 2.2.1 Nguyên liệu 37 2.2.2 Hóa chất 37 2.2.3 Nước mặn nhiễm dầu 37 2.2.4 Thiết bị, dụng cụ 38 iii 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.3.1 Cơ sở lý luận 39 2.3.2 Phương pháp cụ thể 43 PHẦN KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 56 3.1 CHẾ TẠO VẬT LIỆU VÀ KHẢO SÁT VẬT LIỆU HẤP PHỤ 56 3.1.1 Chế tạo vật liệu hấp phụ 56 3.1.2 Hình thái bề mặt, màu sắc, cấu trúc vật liệu 58 3.2 Kết khảo sát khả hấp phụ dầu vật liệu 68 3.2.4 Kết khảo sát độ mặn đến trình hấp phụ .75 3.3 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 78 3.4 Nghiên cứu ứng dụng nguồn nước biển nhiễm dầu 80 PHẦN 4: KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ 83 KẾT LUẬN 83 ĐỀ NGHỊ 84 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Tài liệu tiếng Việt Tài liệu nước 3 Tài liệu từ địa website DANH MỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU CỦA VSR – M PHỤ LỤC 2: KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU CỦA VSR - AS PHỤ LỤC 3: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA VSR - AS VÀ SO SÁNH VỚI HIỆU SUẤT HẤP PHỤ PHỤ LỤC 4: KẾT QUẢ CHỤP ẢNH TEM 10 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU Các từ viết tắt Từ viết tắt Tiếng anh ANOVA ANalysis Of VAriance CMC Carboxy Methyl Cellulose CPC DO Cation hexadexylPiridin Tiếng Việt Phân tích phương sai Clorua monohydrate Diesel Oil Chất hoạt động bề mặt Dầu diesel ĐH Đại học HST Hệ sinh thái KAERI Korea Atomic Energy Research Viện nghiên cứu lượng Institute Không phát KPH LSD Least Significant Difference Giới hạn sai số nhỏ Nhà sản xuất NSX O/W nguyên tử Hàn Quốc Oil/Water Nhũ dầu nước PGS Phó giáo sư PTN Phịng thí nghiệm ppm parts per million SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quét TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSKH Tiến sĩ khoa học VFEJ VLHP Vietnam Forum of Environmental Diễn đàn Nhà báo Môi Journalists trường Việt Nam Vật liệu hấp phụ v Vỏ sầu riêng VSR Các ký hiệu VSR-AS CB-AS RI6-AS 6H-AS Vỏ sầu riêng bổ sung acid béo Vỏ sầu riêng chuổng bò bổ sung acid béo Vỏ sầu riêng RI bổ sung acid béo Vỏ sầu riêng Sáu Hữu bổ sung acid béo VSR-M Vỏ sầu riêng thô CB-M RI6-M Vỏ sầu riêng chuổng bị thơ Vỏ sầu riêng RI thơ 6H-M Vỏ sầu riêng Sáu Hữu thô VSR-R Vỏ sầu riêng sau sấy khô CB-R RI6-R 6H-R Vỏ sầu riêng chuổng bị sau sấy khơ Vỏ sầu riêng RI sau sấy khô Vỏ sầu riêng Sáu Hữu sau sấy khô vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Hàm lượng dầu tồn nước dạng nhũ tương tổng kho chứa xăng, dầu Tp.HCM 13 Bảng 1.2: Giá trị tối đa thông số ô nhiễm nước thải kho cửa hàng xăng dầu 14 Bảng 1.3: Hàm lượng dầu tồn nước dạng nhũ tương nhà máy dầu nhờn Tp.HCM 15 Bảng 1.4: Nước thải nhiễm dầu trạm xăng dầu rửa xe Bangkok, Thailan 17 Bảng 1.5: Tỉ lệ thành phần sầu riêng 22 Bảng 1.6: Thống kê diện tích sản lượng sầu riêng nước ta (năm 2014) 24 Bảng 2.1: Danh sách dụng cụ, thiết bị sử dụng cho thí nghiệm 38 Bảng 3.1: Kết thí nghiệm làm khơ vật liệu 56 Bảng 3.2: Các thông số thử nghiệm khảo sát khả hấp phụ dầu VSR-M 68 Bảng 3.3: Kết khảo sát khả hấp phụ dầu VSR-M 69 Bảng 3.4: Các thông số thử nghiệm khảo sát khả hấp phụ dầu VSR-AS 71 Bảng 3.5: Kết xử lý khả hấp phụ dầu VSR-AS tỷ lệ 1:4 72 Bảng 3.6: Độ mặn nước 75 Bảng 3.7: Các thông số thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng dầu 75 Bảng 3.8: Kết xử lý khả hấp phụ dầu VSR-AS 1:4 độ mặn 76 Bảng 3.9: Các thông số thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 79 Bảng 3.10: Kết xử lý khả hấp phụ dầu VSR-AS móc thời gian khác 80 Bảng 3.11: Các thông số thử nghiệm khả hấp phụ dầu VSR-AS 82 Bảng 3.12 Kết xử lý khả hấp phụ dầu VSR-AS môi trường nước biển 82 vii DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 1.1: Nồng độ dầu số cảng biển Việt Nam (Nguồn: VFEJ.VN Diễn đàn nhà báo môi trường Việt Nam) 11 Đồ thị 1.2: Lượng dầu tràn gây ô nhiễm biển Việt Nam qua năm (Nguồn: Bộ tài nguyên môi trường 12 Đồ thị 3.1: Kết ghi nhận khả hấp phụ dầu VSR-M hiệu suất xử lý 69 Đồ thị 3.2: Kết ghi nhận khả hấp phụ dầu VSR-AS tỷ lệ 1:4 phối trộn hiệu suất xử lý 73 Biều đồ 3.3: Hiệu suất hấp phụ dầu VSR-AS với độ mặn 79 Đồ thị 3.4: Hàm lượng dầu hấp phụ móc thời gian khác 81 Đồ thị 3.5: Nồng độ dầu số cảng biển việt nam 81 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Quả sầu riêng vỏ sầu riêng 21 Hình 1.2: Cơm sầu riêng 21 Hình 1.3: Cơ chế trình hấp phụ 26 Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu 42 Hình 2.2: Sơ đồ chế tạo VLHP từ VSR 44 Hình 2.3: VSR vứt bỏ sau sử dụng 45 Hình 2.4: VSR thu gom từ chợ 45 Hình 2.5: VSR tách bỏ gai cắt nhỏ 46 Hình 2.6: VSR sau cắt nhỏ sấy khô 47 Hình 2.7: VSR tráng phủ acid béo 47 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 49 Hình 2.9: Dầu tạo thành váng sau tiếp xúc với nước cất 50 Hình 2.10: Phân tích hàm lượng dầu nước PTN 51 Hình 3.1: Kết thí nghiệm làm khô vật liệu 57 Hình 3.2: VSR bảo hủ nhựa 57 Hình 3.3: VSR bảo quản túi nhựa 57 Hình 3.4: Mẫu VSR-AS tạo thành hạt không đồng phối trộn 58 Hình 3.5: Cấu trúc sợi celluose VSR 59 Hình 3.6: Kết chụp ảnh SEM VSR thô 60 Hình 3.7: Kết chụp ảnh SEM VSR RI6 bổ sung acid béo tỉ lệ 1:4 61 Hình 3.8: Ảnh SEM vỏ trấu biến tính 62 Hình 3.9: Bề mặt VSR-M VSR-AS kính hiển vi 62 Hình 3.10: VSR bổ sung acid béo (a - VSR:acid = 1:5; b - VSR:acid béo = 1:6) 63 Hình 3.11: Kết chụp ảnh TEM VSR-AS ( CB-AS) 64 Hình 3.12: Kết chụp FTIR VSR ( RI6-R) 64 Hình 3.13: Kết chụp FTIR VSR ( CB-R) 65 Hình 3.14: Kết chụp FTIR VSR ( 6H-R) 65 Hình 3.15: Nhóm anpha- cenllulose VSR 66 ... hạn chế nghiên cứu Vì vậy, định chọn nghiên cứu ? ?Nghiên cứu so sánh hiệu xử lý dầu khoáng số loại vỏ sầu riêng? ??, nhằm mục đích so sánh khả hấp phụ dầu loại VSR (RI 6, 6H, CB) từ chọn loại VLHP... Vỏ sầu riêng thô CB-M RI6-M Vỏ sầu riêng chuổng bị thơ Vỏ sầu riêng RI thơ 6H-M Vỏ sầu riêng Sáu Hữu thô VSR-R Vỏ sầu riêng sau sấy khô CB-R RI6-R 6H-R Vỏ sầu riêng chuổng bị sau sấy khơ Vỏ sầu. .. liệu hấp phụ v Vỏ sầu riêng VSR Các ký hiệu VSR-AS CB-AS RI6-AS 6H-AS Vỏ sầu riêng bổ sung acid béo Vỏ sầu riêng chuổng bò bổ sung acid béo Vỏ sầu riêng RI bổ sung acid béo Vỏ sầu riêng Sáu Hữu