Đánh giá hiện trạng sử dụng túi nilon phân hủy sinh học và đề xuất các tiêu chí để đánh giá chất lượng túi nilon phân hủy sinh học

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Với ưu điểm tính tiện dụng, bền giá thấp, túi nylon sử dụng rộng rãi Tuy nhiên nhiều nghiên cứu gần giới cho thấy túi nylon khó phân hủy, tồn lâu mơi trường gây nhiều tác động tiêu cực làm xấu cảnh quan đô thị, tắc nghẽn cống rãnh, diện tích bãi chơn lấp… Đến nay, vấn đề hạn chế sử dụng túi nylon bắt đầu quan tâm Việt Nam Nguyên nhân quan trọng việc sử dụng mức cần thiết túi nylon thói quen nhận thức người dân việc sử dụng lãng phí túi nylon cịn thấp, tính tiện lợi thay túi nylon túi nylon phát miễn phí mua hàng Tuy nhiên, giai đoạn nay, cấm sử dụng túi nylon không khả thi gặp phản đối từ cộng đồng Do đó, bước đầu quan trọng để giảm sử dụng túi nylon cần có sản phẩm thân thiện môi trường thay túi nilon truyền thống, có sản phẩm thay người dân dần thay đổi nhận thức hành vi tiêu dùng, số sản phẩm thay túi nilon túi vải, túi giấy, túi nilon phân hủy sinh học… Tuy nhiên, chất lượng loại túi cần quan tâm sâu sắc hơn… Chính vậy, đề tài: “Đánh giá trạng sử dụng túi nylon phân hủy sinh học đề xuất tiêu chí để đánh giá chất lượng túi nilon phân hủy sinh học” nhằm đưa nhìn tổng quan tình hình sử dụng sản phẩm túi nilon thân thiện môi trường từ có giải pháp thiết thực, hiệu nhằm giảm lượng túi nylon sử dụng, bảo vệ môi trường sức khoẻ cộng đồng Tình hình nghiên cứu Với mục đích giảm lượng túi nylon phát thải vào môi trường thị trường xuất loại túi thân thiện môi trường: túi vải, túi giấy, túi vải không dệt, túi nylon phân hủy sinh học Xét tính kinh tế, phổ biến, khả tiện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dụng túi nylon phân hủy sinh học có nhiều tiềm thay túi nylon truyền thống Trên thị trường mặt hàng túi nylon phân hủy sinh học ngày sản xuất rộng rãi, phổ biến với nhiều thành phần chủng loại khác Một số doanh nghiệp sản xuất điển hình như: Cơng ty cổ phần Văn hóa Tân Bình (ALTA), Cơng ty Phúc Lê Gia, Cơng ty cổ phần bao bì Vafaco, Cơng ty ECOVINA, Cơng ty TNHH Một Bước Tiến… Tuy nhiên chất lượng túi nylon phân hủy sinh học thị trường gây nhiều hoang mang, lo lắng cho người tiêu dùng nhà nghiên cứu khoa học Chính vào năm 2008 sản phẩm túi nilon phân hủy sinh học có chất phụ gia phân hủy đưa thị trường nhà khoa học tiến hành thử nghiệm khả phân hủy túi môi trường thí nghiệm Viện Khoa học vật liệu (thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) tiến hành chôn thử túi nilon xuống đất Sau bốn tháng mẫu túi nilon khơng có thay đổi nhiều so với lúc ban đầu Khả phân hủy túi thị trường chưa đảm bảo, chúng phân hủy lâu thời gian nhà sản xuất đưa ra, phân hủy khơng đồng đều, khơng hồn tồn Vào năm 2010 Thái Hồng cộng có cơng trình nghiên cứu biến đổi hình thái cấu trúc, khả phân hủy Poly(Axit lactic) polyme blend Poly(Axit lactic)/Copolyme Etylen - Vinyl axetat (EVA) môi trường đất tự nhiên Qua trình nghiên cứu tác giả khẳng định kết hợp EVA PLA polyme blend có khả phân hủy mơi trường đất tự nhiên Sự phân hủy để lại hốc “ăn mòn” khắp bề mặt vật liệu, nhiên phân hủy khơng hồn tồn Mục đích − Tổng quan tình hình nhu cầu sử dụng túi nylon phân hủy sinh học thị trường − Đánh giá chất lượng sản phẩm túi nylon thân thiện môi trường thị trường đề xuất giải pháp, tiêu chí đánh giá chất lượng túi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhiệm vụ nghiên cứu − Thu thập tài liệu thành phần hóa học tác hại bao nylon môi trường − Thống kê giải pháp giảm thiểu tác hại túi nylon mà nước ta số nước Thế giới áp dụng − Thu thập tài liệu liên quan giải pháp sử dụng vật liệu bao bì phân hủy sinh học − Đánh giá trạng sản xuất nhu cầu sử dụng túi nilon phân hủy sinh học điạ bàn Tp.HCM − Đánh giá chất lượng túi nilon phân hủy sinh học dựa cơng trình nghiên cứu từ đề xuất tiêu chí để đánh giá chất lượng túi nilon phân hủy sinh học Phương pháp nghiên cứu − Phương pháp thu thập tài liệu : Thu thập tài liệu liên quan, thông tin đại chúng báo đài, internet, sách tác giả thu thập thông tin liên quan đến bao nylon; phương pháp sản xuất − Phương pháp tổng hợp, đánh giá, thống kê: Tổng hợp, phân tích, đánh giá thống kê tài liệu liên quan đến nghiên cứu, sản xuất, sử dụng túi nylon phân hủy sinh học Phạm vi nghiên cứu − Bao bì có nguồn gốc plastic − Bao bì phân hủy sinh học − Bao bì thân thiện môi trường Ý nghĩa đề tài − Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thông tin quan trọng chất lượng túi nylon tự hủy thị trường, đề xuất giải pháp, tiêu chí đánh giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP − Ý nghĩa kinh tế: Từ kết đánh giá chất lượng túi tự hủy đưa đề xuất, giải pháp hữu hiệu để sản xuất túi nylon tự hủy đảm bảo chất lượng kỹ thuật mà giá thành hợp lý nhằm giảm bớt ghánh nặng quản lý chất thải rắn cải thiện mơi trường Tp Hồ Chí Minh − Ý nghĩa xã hội: Đánh giá hiệu việc thay túi tự hủy cho túi nylon thay đổi thói quen tiêu dùng hàng ngày Cấu trúc đề tài CHƯƠNG 1: Khái quát chung túi nylon có nguồn gốc Plastic CHƯƠNG 2: Các giải pháp giảm thiểu tác hại từ túi nylon CHƯƠNG 3: Tổng quan nhựa phân hủy sinh học CHƯƠNG 4: Hiện trạng sử dụng túi nylon phân hủy sinh học địa bàn Tp Hồ Chí Minh CHƯƠNG 5: Đánh giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học đề xuất tiêu chí để đánh giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học CHƯƠNG 6: Kết luận – Kiến nghị ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TÚI NILON CÓ NGUỒN GỐC PLASTIC 1.1 Tổng quan túi nilon có nguồn gốc plastic 1.1.1 Thành phần Túi nylon loại bao bì dẻo dùng chứa đựng, vận chuyển thức ăn, hoá chất, nước… Trong luận văn túi ni lông đề cập đến túi nylon mua sắm hàng hoá với thành phần nhựa PE (cịn gọi túi xốp) PE chất dẻo thông dụng thường thấy sống hàng ngày PE loại nhựa dẻo thường dùng nghành cơng nghiệp hố chất sản xuất sản phẩm tiêu dùng PE có cấu trúc đơn giản mạch Cacbon dài, với hai nguyên tử Hidro nguyên tử Cacbon Hình 1.1 Mơ hình 3D PE Cơng thức cấu tạo PE: (  CH  CH ) n Hay 1) Sản xuất: PE tạo từ phản ứng trùng hợp C H , loại khí nhẹ có nguồn gốc từ dầu hoả, khơng tái tạo Nó cịn tạo từ phản ứng trùng hợp gốc, trùng hợp cộng anion, phản ứng trùng hợp phối trí ion hay phản ứng trùng hợp cộng anion 2) Phân loại nhựa PE PE chia thành nhiều loại khác dựa vào tỉ trọng phân nhánh chúng Sau số loại PE: − HHMWPE (Ultramole high molecular weight PE): PE có khối lượng phân tử cực cao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP − HMWPE (High molecular weight PE): PE có khối lượng phân tử cao − HDPE (High density PE): PE tỉ trọng cao − HDXLPE (High density cross linked PE): PE khâu mạch tỉ trọng cao − PEXLPE (Cross linked PE): PE khâu mạch − MDPE (Medium density PE): PE tỉ trọng trung bình − LDPE: PE tỉ trọng thấp − LLDPE (Linear low density PE): PE tỉ trọng thấp mạch thẳng − VLDPE (Very low density PE): PE tỉ trọng cực thấp Hai loại PE thường dùng để sản xuất túi Nylon HDPE LDPE a) Sản xuất HDPE Sản xuất HDPE phản ứng trùng hợp cộng với xúc tác oxide kim loại đòi hỏi: − Nhiệt độ: ≈ 300 0C − Áp suất 1at (101,3 kPa) − Xúc tác oxide kim loại nhôm (xúc tác metan ocene) Sau trùng hợp, polymer (polythene) thu lại qua làm lạnh hay bay dung môi Sản xuất HDPE trùng hợp phối trí địi hỏi − Nhiệt độ: 50 - 700C − Áp suất thấp − Xúc tác phối trí dạng keo huyền phù phản ứng ankyl nhôm titan chloride (TiCl ) dung môi heptan (C H 16 ) Polymer (polythene) hình thành dạng bột hay dạng hạt không tan dung dịch phản ứng Khi phản ứng trùng hợp kết thúc thêm nước hay acid để đốt cháy xúc tác, cuối lọc, rửa sấy khô polymer b) Sản xuất LDPE Sản xuất LDPE phản ứng trùng hợp cộng với xúc tác oxide kim loại đòi hỏi: − Nhiệt độ: 100 - 3000C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP − Áp suất cao: 1500 - 3000 at − Oxy hay peroxide hữu (dibuty) peroxide, benzoyl peroxide hay diethyl peroxide đóng vai trị khơi mào Chất khơi mào chất thêm vào khối lượng nhỏ phân huỷ ánh sáng hay nhiệt độ để sản sinh gốc tự (R) gốc tự tạo thành liên kết cộng hoá trị bị phá vỡ electron liên kết rời khỏi nguyên tử bị phá vỡ Bởi liên kết O-O yếu gốc tự dễ dàng sinh từ oxy hay peroxide Benzene chloro benzene dùng dung mơi polymer (polythene) monomer (othene) hoà tan chất nhiệt độ áp suất sử dụng, nước dung dịch khác thêm vào để giảm nhiệt phản ứng trùng hợp toả nhiệt nhiều CH =CH + Ethane CH = CH R → CH CH R initiator + CH  CH R → CH  CH  CH  CH R Qúa trình tiếp tục tạo thành polythene ( CH  CH ) n Polymer phần tử có liên kết chặt chẽ nên vi khuẩn hay vi sinh vật khác khó phân huỷ Túi nilon lại có nguồn gốc từ polymer nên bền, cần hàng năm phân huỷ vào môi trường “Chúng không phân huỷ chôn đất bị đốt hay có phản ứng hố học đó” Theo ông Norihisa Hirata chuyên gia mảng phân loại rác nguồn dự án 3R-HN 1.1.2 Công nghệ sản xuất nylon Hợp chất cao phân tử nylon tạo thành hai phân tử lớn tương tác với với mức nhiệt vừa phải (từ 285°C 545°F) áp suất bình phản ứng hay nồi hấp Một phân tử ban đầu diaminohexane-1,6 (còn gọi hexamethylenediamine) Khi chúng kết hợp với nhau, chúng tạo thành phân tử lớn hơn; việc loại bỏ nước phản ứng hóa học biết đến trùng hợp ngưng tụ (ngưng tụ nước bị loại bỏ, trùng hợp phân tử lớn liên tục tạo ra) Hợp chất cao phân tử hình thành phản ứng hóa học ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP loại nylon phổ biến - nylon 6,6 phân tử có chứa nguyên tử Cacbon; loại nylon khác tạo thành phân tử ban đầu khác Thơng thường phản ứng hóa học tạo dải mảng lớn nylon, sau chúng bị cắt thành miếng nhỏ Những miếng nhỏ vật liệu thơ dùng để sản xuất sản phẩm nhựa dùng đời sống ngày 1.1.3 Phân loại, đặc tính Các loại túi nylon dùng mua sắm hàng hoá túi HDPE LDPE − HDPE: túi polyethylene tỷ trọng cao hay cịn gọi túi xốp mỏng, khơng dán nhãn, thường dùng siêu thị, cửa hàng thức ăn nhanh đại lý sản xuất − LDPE: túi dày hơn, có dán nhãn dùng cửa hàng bán sản phẩm chất lượng cao Túi LDPE Túi HDPE Hình 1.2 Các loại túi nilon Bảng 1.1 Đặc tính LDPE HDPE Đặc tính LDPE HDPE Điểm nóng chảy ≈ 115 0C ≈135 0C Độ kết dính Độ kết dính thấp (50 - 60%) Độ kết dính cao (90%) bên mạch bao gồm nhiều mạch 200 nguyên mạch bền - Cacbon, dẫn tử Cacbon gồm đến xếp khơng mạch bên tạo thành mạch tính kết dính thấp (khơng kết thẳng dài, dẫn đến xếp đặn độ kết tinh cao tinh) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính dẻo Dẻo HDPE có độ kết Ít dẻo LDPE có độ kết tinh nhỏ Độ bền tinh cao Không bền HDPE Bền xếp đặn xếp khơng mạch polymer Tính chịu nhiệt Duy trì tính dẻo Được dùng 100 0C phạm vi nhiệt đọ rộng lớn, tỉ trọng giảm đột ngột nhiệt độ phịng Tính suốt Tỉ trọng Trong suốt vơ định Đục LDPE có tính hình kết tinh cao 0,91 – 0,94 g/cm3 0,95 - 0,97 g/cm3 Các tính chất hố Trơ phương diện hố học, Trơ phương diện hoá học học chịu tốt acid alkalis Khi tiếp xúc với ánh sáng chất oxi hố bị tính bền Ứng dụng Túi ni lông, phủ nhựa, Túi lạnh, túi xốp, ống nước, chai nhựa dây cáp 1.1.4 Vai trò, tác dụng túi nilon Với ứng dụng phổ biến sống cho thấy túi nylon có nhiều ưu điểm chúng ta, cụ thể như: − Túi nylon nhẹ, giá rẻ lại chắn Chính giá thành rẻ, túi nylon phát cách miễn phí khách hàng muốn lấy tuỳ thích − Túi nylon đựng thực phẩm ẩm ướt thịt, cá hay nước, mà túi giấy hay túi vải không đựng − Túi nylon bọc bên bảo quản an toàn thực phẩm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP − Túi nylon bọc bên hàng hoá chống bụi, gỉ, ướt dễ dàng vận chuyển hàng hố − Túi nylon tái sử dụng đựng vật phẩm khác hay làm túi đựng rác 1.2 Tác hại túi nilon đến môi trường Năm 1937, vật liệu nylon đời, giới đón nhận phát kiến vĩ đại, thuộc tính khơng thấm nước bền vững tự nhiên, giá thành rẻ khả ứng dụng phong phú đa dạng sản xuất đời sống Song, từ năm cuối kỷ 20 nay, lạm dụng nylon đời sống sinh hoạt tạo nên thảm họa cho người, thuộc tính nylon, giá thành rẻ, không thấm nước bền vững Nylon trở thành dao hai lưỡi, lạm dụng nylon gây thảm họa môi trường đời sống tương lai lâu dài "Ô nhiễm trắng" - tên mà nhân loại đặt cho thảm họa nylon phát triển đại ngày nay, thảm họa người tự gây nên cho thân đồng loại ngày, Chiếc túi nylon nhỏ bé lại có tác hại khơn lường 1.2.1 Đối với môi trường đất Túi nilon loại chất khó phân hủy, thải mơi trường phải từ hàng chục năm vài kỷ phân hủy hoàn toàn tự nhiên Sự phân huỷ khơng hồn tồn túi nilon để lại đất mảnh vụn, khơng có điều kiện cho vi sinh vật phát triển làm cho đất chóng bạc màu, khơng tơi xốp Sự tồn mơi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới đất túi nilon lẫn vào đất ngăn cản ơxy qua đất, gây xói mịn đất, làm cho đất không giữ nước, chất dinh dưỡng (Nguồn: TCMT tổng hợp, 2011) Ngồi ra, điều kiện nóng ẩm túi nylon mặt đất nơi cư ngụ lý tưởng cho sinh vật, côn trùng mang bệnh phát triển, gây ô nhiễm lớn cho môi trường sinh thái Ở vùng đồi núi, túi nylon làm giảm số lượng thực vật, giảm liên kết đất, gây trượt đất 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bên cạnh đó, giới thiệu sở sản xuất sản phẩm thân thiện môi trường đáng tin cậy đến người tiêu dùng − Trong hoạt động tuyên truyền doanh nghiệp giới thiệu sản phẩm thân thiện môi trường trung tâm mua sắm, siêu thị bên cạnh cần tích cực giới thiệu đến đối tượng mua sắm chợ, tiệm tạp hóa… Để thúc đẩy hoạt động tuyên truyền có hiệu doanh nghiệp cần kết hợp với tổ chức, quan mang tính cộng đồng cao Hội Liên hiệp Phụ nữ Thành phố Trung tâm Văn hóa sở quận, huyện 111 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Túi nylon loại bao bì tiện lợi, phổ biến, bên cạnh ưu điểm ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường, xã hội, kinh tế, đất nước người Thấy mối nguy hại mà túi nylon mang lại doanh nhiệp nhà sản xuất đưa sản phẩm thay túi nilon : túi giấy, túi vải, túi vải không dệt túi nilon phân hủy sinh học Hiện nay, thị trường xuất loại túi nilon phân hủy sinh học có nhiều nhãn mác, chủng loại với thành phần khác gây hoang mang cho người tiêu dùng, ảnh hưởng đến doanh nghiệp sản xuất Chính vậy, việc đánh giá trạng sử dụng chất lượng túi nilon phân hủy sinh học có ý nghĩa quan trọng việc thay túi nilon truyền thống Qua thời gian thực đề tài đánh giá trạng sử dụng chất lượng túi nilon phân hủy sinh học dựa vào thay đổi đặc điểm hóa lý khả phân hủy túi môi trường tự nhiên người thực đề tài nhận thấy đa phần túi nilon thân thiện môi trường Việt Nam túi nilon tự phân hủy Degradable Plastic túi phân hủy sinh học - Biodegradable Plastic, sản phẩm khơng có khả phân hủy sinh học mà tự phân rã môi trường tự nhiên Chính vậy, quan chức cần xem xét, đánh giá khả sản xuất loại túi thị trường để tránh gây tác động xấu đến mơi trường Bên cạnh đó, quan chức cần bổ sung thêm tiêu chí đánh giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học để sản phẩm đạt tiêu chuẩn đưa vào sử dụng thật thân thiện môi trường 6.2 Kiến nghị Để sản xuất thành công túi nilon phân hủy sinh học đồng thời đưa sản phẩm thật đạt chuẩn có khả phân hủy sinh học đến tay người tiêu dùng nhà nước sở sản xuất cần thực điều sau: − Cần đẩy mạnh hoạt động tuyên truyền đưa sản phẩm đến tay người tiêu dùng 112 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP − Nhà nước cần đầu tư, hỗ trợ vốn để nghiên cứu sản xuất túi nilon phân hủy sinh học có chất lượng − Nhà nước cần bổ sung tiêu chí đánh giá chất lượng túi phân hủy sinh học để đảm bảo sản phẩm phân hủy sinh học hoàn toàn − Nhà nước cần có thơng tư hướng dẫn quan hay trung tâm có thẩm quyền đánh giá khả phân hủy túi, tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp trình đánh giá chất lượng sản phẩm − Các doanh nghiệp sản xuất cần: • Dán nhãn giúp người tiêu dùng phân biệt: Degradable Plastic Biodegradable Plastic - Oxo-biodegradable Plastic • Dán nhãn đơn vị hay quan kiểm tra chất lượng mẫu, tạo độ tin cậy cho người tiêu dùng 113 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ray Smith (2005) Biodegradable polymers for industrial applications, Woodhead Publishing Limited, London [2] Thái Hoàng cộng (2010) Nghiên cứu biến đổi hình thái cấu trúc, khả phân hủy Poly(Axit lactic) polyme blend Poly(Axit lactic)/Copolyme Etylen- Vinyl axetat môi trường đất tự nhiên, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, T 48 (5A) [3] Ths.Trần Quang Ninh (2009) Chất thải nhựa, túi ni lông công nghệ xử lý, Trung tâm thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia [4] PGS, TS Đặng Kim Chi (2004) Tái chế chất thải ô nhiễm làng nghề tái chế, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội [5] Hoàng Minh Dương (2011) Điều tra trạng quản lý túi nylon, đề xuất việc thay bao bì tự phân hủy sinh học, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ, Tp Hồ Chí Minh [6] TS.Đặng Văn Lợi (2012), Túi ni lơng thân thiện với mơi trường, Cục Kiểm sốt ô nhiễm, Tổng cục Môi trường [7] Quốc Thanh, Bao bì nhựa tự hủy: Sai lầm giới thiệu thị trường, Tuổi trẻ, 19/09 (2005) [8] Nguyễn Cao Thạch Bao bì phân hủy sinh học, Đại học Khoa học Tự nhiên, (2011) http://edu.go.vn/e-tap-chi/tin/9/90/6960/bao-bi-phan-huy-sinh-hoc-phan-1-tongquan.html [9] Mỹ Hạnh Gian nan túi tự hủy, cơng ty TNHH Bình Khương, 2011 http://tuivaikhongdetbkc.com/index.php/tin-tc s-kin/122-tui-tu-huy.html [10] Xuân Toàn Túi nilon chứa chất reverte: Thân thiện với môi trường, Báo điện tử Công thương, 2011 http://www.baocongthuong.com.vn/p0c257s281n15551/tui-nilon-chua-chat-revertethan-thien-voi-moi-truong.htm 114 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP [11] Mai Loan, Túi nilon tự huỷ có tự huỷ khơng, Việt Báo, 2008 http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Tui-nilon-tu-huy-co-tu-huy-duoc-khong/20800777/188/ [12] http://www.vietrade.gov.vn/nha-cht-do-va-cao-su/1486-tong-quan-nganhhang-nhua-viet-nam.html -c4 [13] http://vpg.net.vn/tong-quan-nganh-nhua-the-gioi/199 [14] http://www.khoahoc.com.vn/doisong/ung-dung/38845_San-xuat-tui-ni-long-tuhuy-tu-bot-mi.aspx [15] - - - - - ?p=16#!p=5 [16] http://vinagreen.org/san-pham/tui-sach-t-hy-sinh-hc-alta.html [17] http://www.cyberchemvn.com/cyberchem/index.php/technology-andapply/106-cht-do-phan-hy-sinh-hc-dung-trong-nong-nghip-phn-i 115 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Tình hình nghiên cứu Mục đích .2 Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa đề tài .3 Cấu trúc đề tài CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TÚI NILON CÓ NGUỒN GỐC PLASTIC .5 1.1 Tổng quan túi nilon có nguồn gốc plastic 1.1.1 Thành phần 1.1.2 Công nghệ sản xuất nylon .7 1.1.3 Phân loại, đặc tính 1.1.4 Vai trò, tác dụng túi nilon 1.2 Tác hại túi nilon đến môi trường 10 1.2.1 Đối với môi trường đất 10 1.2.2 Đối với môi trường nước 11 1.2.3 Đối với mơi trường khơng khí 12 1.2.4 Tiêu thụ tài nguyên 13 1.2.5 Cảnh quan 13 1.3 Đối với động vật 14 1.3.1 Động vật cạn .14 1.3.2 Động vật nước 15 1.4 Đối với người 17 1.4.1 Sức khỏe 17 1.4.2 Kinh tế xã hội 18 i 1.4.3 Chính sách nhà nước .18 1.4.4 Tác động hoạt động tái chế túi nilon 19 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI TỪ TÚI NILON .20 2.1 Các giải pháp công nghệ 20 2.1.1 Tái chế .20 2.1.2 Sản xuất túi nilon phân hủy sinh học 26 2.1.2.1 Cơ chế phân hủy polymer phân hủy sinh học (PHSH) 27 2.1.3 Sản xuất sản phẩm thay .29 2.2 Các giải pháp quản lý .32 2.2.1 Đánh thuế BVMT túi nilon .32 2.2.2 Các nghị định, công văn liên quan Luật BVMT 33 2.3 Hoạt động tuyên truyền 34 2.3.1 Thực chương trình ‘‘Hạn chế sử dụng túi nilon mơi trường’’, .35 2.3.2 Triển khai áp dụng thí điểm sản phẩm túi phân hủy sinh học 36 2.4 Giải pháp áp dụng số nước giới 37 2.4.1 Châu Á .37 2.4.2 Châu Âu 39 2.4.3 Châu Mỹ 41 2.4.4 Châu Phi 42 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NHỰA PHÂN HỦY 43 SINH HỌC 43 3.1 Giới thiệu nhựa sinh học 43 3.1.1 Khái niệm polymer 43 3.1.2 Sự khác polymer tự hủy polymer truyền thống 44 3.1.3 Các yêu cầu polymer tự hủy 44 3.1.4 Các ưu điểm polymer tự hủy 44 3.2 Sản xuất polymer tự hủy 45 3.3 Năng lượng chi phí cho sản xuất polymer tự hủy 46 3.4 Quá trình phân hủy polymer 47 ii 3.4.1 Các trình phân hủy 47 3.4.2 Sự giảm cấp sinh học yếu tố ảnh hưởng 47 3.5 Ảnh hưởng nhựa phân hủy sinh học đến môi trường 50 3.6 Phân loại nhựa sinh học 51 3.6.1 Phân loại theo phương thức sản xuất .52 3.6.2 Phân loại theo vật liệu cấu tạo 56 3.7 Định hướng nhựa phân hủy sinh học tương lai 64 CHƯƠNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG TÚI PHÂN HỦY SINH HỌC TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 70 4.1 Tình hình sử dụng nhựa, túi nilon 70 4.1.1 Trên giới .70 4.1.2 Tình hình phát thải bao bì nilơng khó phân hủy Việt Nam 71 4.2 Hiện trạng sử dụng túi nilon phân hủy sinh học 76 4.2.1 Nghiên cứu sản xuất nhựa phân hủy sinh học 76 4.2.2 Sản xuất túi nilon phân hủy sinh học 77 4.2.1 Tình hình sở sản xuất cung cấp Tp Hồ Chí Minh 78 4.3 Nhu cầu người dân túi nilon phân hủy sinh học .86 4.3.1 Nhu cầu người dân túi phân hủy sinh học 86 4.3.2 Các nguyên nhân túi phân hủy sinh học sử dụng phổ biến Thành phố Hồ Chí Minh 87 4.4 Hiện trạng sử dụng nhựa phân hủy sinh học số nước giới 88 4.4.1 Nhật Bản 88 4.4.2 Mĩ .89 4.4.3 Canada .90 4.4.4 Hàn Quốc 91 4.5 Hiện trạng đơn vị sử dụng bịa bàn Tp.HCM 91 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TÚI PHÂN HỦY SINH HỌC VÀ ĐỀ XUẤT CÁC TIÊU CHÍ ĐÀNG GIÁ CHẤT LƯỢNG TÚI 94 5.1 Chỉ tiêu túi nilon phân hủy sinh học 94 iii 5.2 Đánh giá chất lượng túi phân hủy sinh học 95 5.2.1 Đặc điểm hóa lý .95 5.2.2 Khả phân hủy sinh học 98 5.2.3 Nhận xét 105 5.2.4 Đánh giá chung loại túi phân hủy sinh học 106 5.3 Các đề xuất 108 5.3.1 Nhà nước 109 5.3.2 Các doanh nghiệp sản xuất 109 5.3.3 Người tiêu dùng 110 5.3.4 Các phương tiện truyền thông 110 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 112 6.1 Kết luận 112 6.2 Kiến nghị 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TNHH : Trách nhiệm hữu hạn PHSH : Phân hủy sinh học UBND : Ủy ban Nhân dân ALTA : Công ty Cổ Phần Văn Hóa Tân Bình TN – MT : Tài nguyên Môi trường LCA ( Life Cycle Analysis) : Đánh giá vòng đời sản phẩm BCL : Bãi chơn lấp NĐ – CP : Nghị định Chính phủ KH-CN : Khoa học – Công nghệ BVMT : Bảo vệ môi trường PVA : Polyvinyl alcohol PLA : Poly axit lactic EVA : Copolyme etylen-vinyl axetat PE : Polyethylene v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đặc tính LDPE HDPE Bảng 2.1 Phân loại, ký hiệu nguồn sử dụng nhựa 20 Bảng 5.1 Tiêu chí cơng nhận túi nilon thân thiện môi trường 92 Bảng 5.2 Kết kiểm nghiệm độ bền kéo túi nilon tự hủy Phúc Lê Gia 96 Bảng 5.3 Ảnh hưởng loại tinh bột đến tính chất lý màng 96 Bảng 5.4 Kết kiệm nghiệm túi nilon Công ty Phúc Lê Gia tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm 97 Bảng 5.5 Độ nhớt đặc trưng khối lượng phân tử PLA theo thời gian chôn đất 101 Bảng 5.6 Sự suy giảm khối lượng mẫu theo thời gian 102 Bảng 5.7 Sự thay đổi tính chất màng ngâm nước, vùi đất… 103 Bảng 5.8 Tác động kinh tế - xã hội - môi trường loại túi thân thiện môi trường 107 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mơ hình 3D PE Hình 1.2 Các loại túi nilon Hình 1.3 Túi nylon bị chôn đất 10 Hình 1.4 Túi nylon vứt kín đoạn kênh thành phố Hồ Chí Minh 11 Hình 1.5 Khí thải gây hiệu ứng nhà kính 12 Hình 1.6 Túi nylon gây mỹ quan 13 Hình 1.7 Các loài động vật ăn nhầm túi nylon 14 Hình 1.8 Một khỉ chơi đùa với túi nilon New Delhi, Ấn Độ 15 Hình 1.9 Rùa ăn túi nylon 15 Hình 1.10 Chim biển chết rác thải chất dẻo nhiều dày 16 Hình 1.11 Thu gom tái chế túi nilon 19 Hình 2.1 Nhựa PETE 20 Hình 2.2 Nhựa HDPE 21 Hình 2.3 Nhựa PVC 21 Hình 2.4 Nhựa LDPE 22 Hình 2.5 Nhựa PP 22 Hình 2.6 Nhựa PS 22 Hình 2.7 Các loại nhựa khác 23 Hình 2.8 Hạt nhựa sau tái chế từ nhựa, túi nylon qua sử dụng 23 Hình 2.9 Quy trình tái chế phế thải Nilon 26 Hình 2.10 Túi giấy 30 Hình 2.11 Túi vải 31 Hình 2.12 Túi vải khơng dệt 31 Hình 2.13 Hoạt động “ngày không túi nilon” 35 Hình 3.1 Ly làm vật liệu sinh học qua 1, 15, 30 50 ngày 43 Hình 3.2 Cơ chế sản xuất tự phân hủy túi phân hủy sinh học 46 Hình 3.3 Một số nguyên liệu để sản xuất túi phân hủy sinh học 56 vii Hình 3.4 Qui trình sản xuất vật liệu PLA 58 Hình 3.5 Vật liệu bioplastic từ bắp 61 Hình 3.6 Vật liệu làm từ cellulose kết hợp với Chitosan 61 Hình 3.7 Vật liệu làm từ cellulose 62 Hình 4.1 Sản lượng nhựa giới sản xuất/ tiêu thụ 70 Hình 4.2 Tiêu thụ sản phẩm nhựa bình quân theo đầu người Việt Nam (kg/người) 73 Hình 4.3 Tỷ lệ loại nhựa phế thải tính tổng thành phần nhựa rác thải 73 Hình 4.4 Sản lượng nhựa qua năm 75 Hình 4.5 Quy trình sản xuất túi nilon tự hủy Công ty ALTA 78 Hình 4.6 Túi nhựa tự hủy ALTA sản xuất sử dụng thương xá Tax 79 Hình 4.7 Túi tự hủy Công ty ALTA 79 Hình 4.8 Sản phẩm công ty Vafaco 81 Hình 4.9 Túi nilon phân rã giai đoạn đầu (từ 8/2010 – 3/ 2011) 81 Hình 4.10 Bao bì PE/tinh bột(30%wt) bị phân rã sinh học sau 50 ngày 82 Hình 4.11 Bao bì nhựa HDPE có chứa 30% tinh bột (w/w) 83 Hình 4.12 Siêu thị Co.op mart sử dụng túi phân huỷ sinh học 90 Hình 5.1 Thực nghiệm Viện Khoa học vật liệu 98 Hình 5.2 Túi nilon tự huỷ sau tháng chôn đất chưa thể tự huỷ 99 Hình 5.3 Ảnh FE-SEM PLA trước thử nghiệm 101 Hình 5.4 Ảnh FE - SEM PLA sau chôn đất 12 tháng 101 Hình 5.5 Mẫu PLA có độn EVA sau chơn đất 12 tháng 101 Hình 3.5 Vật liệu bioplastic từ bắp 62 Hình 3.6 Vật liệu làm từ cellulose kết hợp với Chitosan 62 Hình 3.7 Vật liệu làm từ cellulose 63 Hình 4.1 Sản lượng nhựa giới sản xuất/ tiêu thụ 71 Hình 4.2 Tiêu thụ sản phẩm nhựa bình quân theo đầu người Việt Nam (kg/người) 74 viii Hình 4.3 Tỷ lệ loại nhựa phế thải tính tổng thành phần nhựa rác thải 75 Hình 4.4 Sản lượng nhựa qua năm 76 Hình 4.5 Quy trình sản xuất túi nilon tự hủy Cơng ty ALTA 80 Hình 4.6 Túi nhựa tự hủy ALTA sản xuất sử dụng thương xá Tax 81 Hình 4.7 Túi tự hủy Cơng ty ALTA 81 Hình 4.8 Sản phẩm cơng ty Vafaco 83 Hình 4.9 Túi nilon phân rã giai đoạn đầu (từ 8/2010 – 3/ 2011) 83 Hình 4.10 Bao bì PE/tinh bột(30%wt) bị phân rã sinh học sau 50 ngày 84 Hình 4.11 Bao bì nhựa HDPE có chứa 30% tinh bột (w/w) 85 Hình 4.12 Siêu thị Co.op mart sử dụng túi phân huỷ sinh học 92 Hình 5.1 Thực nghiệm Viện Khoa học vật liệu 100 Hình 5.2 Túi nilon tự huỷ sau tháng chôn đất chưa thể tự huỷ 101 Hình 5.3 Ảnh FE-SEM PLA trước thử nghiệm 104 Hình 5.4 Ảnh FE - SEM PLA sau chôn đất 12 tháng 104 Hình 5.5 Mẫu PLA có độn EVA sau chôn đất 12 tháng 105 ix BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG TÚI NYLON PHÂN HỦY SINH HỌC VÀ ĐỀ XUẤT CÁC TIÊU CHÍ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA TÚI NYLON PHÂN HỦY SINH HỌC Ngành: MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG GVHD: Th.S Vũ Hải Yến SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Lan MSSV: 1191080048 Lớp: 11HMT02 TP Hồ Chí Minh, 4/2013 ... sinh học − Đánh giá trạng sản xuất nhu cầu sử dụng túi nilon phân hủy sinh học điạ bàn Tp.HCM − Đánh giá chất lượng túi nilon phân hủy sinh học dựa cơng trình nghiên cứu từ đề xuất tiêu chí để. .. trạng sử dụng túi nylon phân hủy sinh học địa bàn Tp Hồ Chí Minh CHƯƠNG 5: Đánh giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học đề xuất tiêu chí để đánh giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học CHƯƠNG... giá chất lượng túi nylon phân hủy sinh học ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP − Ý nghĩa kinh tế: Từ kết đánh giá chất lượng túi tự hủy đưa đề xuất, giải pháp hữu hiệu để sản xuất túi nylon tự hủy đảm bảo chất lượng