Nghiên cứu tinh luyện sio2 từ tro trấu để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TINH LUYỆN SIO TỪ TRO TRẤU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHẤT LƯỢNG CAO Ngành: MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn :Th.S Vũ Hải Yến Sinh viên thực MSSV: 0951080056 : Vương Mỹ Ngọc Lớp: 09DMT2 TP Hồ Chí Minh, 2013 BM05/QT04/ĐT Khoa: MƠI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài: Tên: Vương Mỹ Ngọc MSSV: 0951080056 Lớp: 09DMT2 Ngành : Môi Trường Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi Trường Tên đề tài: Nghiên cứu tinh luyện SiO từ tro trấu phương pháp sinh học để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao Các liệu ban đầu: − Tổng quan phế phẩm nông nghiệp, tro trấu, vật liệu xây dựng, Compost − Tình hình nghiên cứu tinh luyện SiO từ tro trấu để sản xuất vật liệu xây dựng Các yêu cầu chủ yếu : − Tổng quan tài liệu − Tình hình nghiên cứu phương pháp tinh luyện SiO ngồi nước − Xây dựng chạy mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm − Kết thảo luận Kết tối thiểu phải có: − Xây dựng mơ hình thực tế, chạy mơ hình trình ủ ghi nhận kết theo dõi tiêu đến kết thúc − Tính tốn sau kết thúc So sánh phương pháp nghiên cứu trước − Báo cáo thuyết minh đề tài Ngày giao đề tài: 01/04/2013 Ngày nộp báo cáo: 17/07/2013 TP HCM, ngày 01 tháng 04 năm 2013 Chủ nhiệm ngành (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình tính tốn tơi, có hỗ trợ giáo viên hướng dẫn Thạc sĩ Vũ Hải Yến Các nội dung tính tốn kết đề tài trung thực Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, tính tốn tơi thu thập từ nguồn khác có ghi phần tài liệu tham khảo Ngồi ra, đề tài sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả, quan tổ chức khác thể phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Hội đồng kết luận văn TP Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2013 Vương Mỹ Ngọc LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Môi trường Công nghệ sinh học Trường Đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh tận tình dạy bảo tơi suốt thời gian học tập trường Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đếnThạc sĩ Vũ Hải Yến người giao đề tài giành nhiều thời gian hướng dẫn q trình thực hiệnđề tài Đồng thời tơi xin chân thành cảm ơn thầy anh chị em phịng thí nghiệm khoa Mơi trường công nghệ sinh học trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Xin gửi lịng biết ơn với gia đình tạo điều kiện cho tơi học tập, ln động viên tơi suốt q trình học thực đề tài Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2013 Người thực đề tài Vương Mỹ Ngọc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH ẢNH vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phương pháp nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Các kết đạt đề tài Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan tro trấu 1.1.1 Nguồn gốc tro trấu 1.1.2 Tình hình phát sinh tro trấu 1.1.3 Thành phần hóa học tro trấu 1.1.4 Các ứng dụng tro trấu 1.2 Tổng quan vật liệu xây dựng 10 1.2.1 Xi măng 10 1.2.2 Phụ gia ngành vật liệu xây dựng 12 1.3 Tổng quan Compost 17 1.3.1 Định nghĩa 17 1.3.2 Các phản ứng sinh hóa xảy q trình ủ hiếu khí 18 i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình ủ hiếu khí 19 1.3.4 Tăng cường sinh học q trình ủ hiếu khí 24 CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 27 2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 27 2.2 Tình hình nghiên cứu nước 28 2.2.1 Đề tài Nghiên cứu tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng (Vũ Thị Bách, Đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh,2010) 28 2.2.2 Đề tài “Nghiên cứu tận dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Đình Hải (KCN Trà Nóc – Cần Thơ) làm vật liệu xây dựng” (Nguyễn Thị Chiều Dương, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, 2011) 30 2.2.3 Nhận xét hai phương pháp 33 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.1 Mơ hình nghiên cứu 34 3.2 Vật liệu nghiên cứu 34 3.2.1 Tro trấu 34 3.2.2 Phân urê 36 3.2.3 Chế phẩm vi sinh 37 3.3 Phương pháp nghiên cứu 38 3.3.1 Phương pháp nhiệt 38 3.3.2 Phương pháp sinh học 38 3.4 Phương pháp phân tích 41 3.5 Xử lí số liệu 42 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 43 4.1 Phương pháp nhiệt 43 4.1.1 Kết 43 4.1.2 Nhận xét 44 ii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.2 Phương pháp sinh học 44 4.2.1 Nhiệt độ 44 4.2.2 pH 46 4.2.3 Độ ẩm 47 4.2.4 Độ sụt giảm thể tích 49 4.2.5 Hàm lượng Nitơ 50 4.2.6 Hàm lượng chất hữu 52 4.2.7 Hàm lượng Cacbon 53 4.2.8 Nhận xét chung 54 4.3 Nhận xét phương pháp 55 4.3.1 Phương pháp nhiệt 55 4.3.2 Phương pháp hóa học 56 4.3.3 Phương pháp sinh học 56 4.3.4 Bàn luận 57 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 60 Kết luận 60 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 iii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHC: Chất hữu HT: Hoạt tính KCN: Khu cơng nghiệp PHKHT: Phụ gia khống hoạt tính TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam VNĐ: Việt Nam đồng VĐH Vơ định hình VSV: Vi sinh vật iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hữu vỏ trấu[11] Bảng 1.2 Thành phần hóa học vỏ trấu[12] Bảng 1.3 Các thành phần oxit có tro trấu[12] Bảng 1.4 Hàm lượng oxit clinke Portland[10] 12 Bảng 1.5 Khoảng nhiệt độ nhóm VSV 20 Bảng 1.6 Tóm tắt yếu tố ảnh hưởng đến trình chế biến compost 24 Bảng 2.1 Kết kiểm tra hoạt tính vật liệu 29 Bảng 2.2 Kết đo độ bền nén trung bình mẫu vữa 29 Bảng 3.1 Các tiêu tro trấu đầu vào 36 Bảng 3.2 Hàm lượng Nitơ Cacbon mẫu phân urê 37 Bảng 3.3 Các tiêu chất lượng chủ yếu 37 Bảng 3.4 Tỉ lệ phối trộn 39 Bảng 3.5 Thơng số đầu vào q trình ủ hiếu khí 40 Bảng 3.6 Chỉ tiêu tần suất theo dõi trình ủ 41 Bảng 3.7 Các phương pháp phân tích 41 Bảng 4.1 Hiệu suất xử lí tro trấu phương pháp nhiệt 43 Bảng 4.2 Nhiệt độ 31 ngày ủ 44 Bảng 4.3 Giá trị pH 31 ngày ủ 46 Bảng 4.4 Độ ẩm 31 ngày ủ 48 Bảng 4.5 Độ sụt giảm thể tích 31 ngày ủ 49 Bảng 4.6 Hàm lượng Nitơ 31 ngày ủ 51 Bảng 4.7 Giá trị hàm lượng chất hữu 31 ngày ủ 52 v ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Bảng 4.8 Hàm lượng cacbon 31 ngày ủ 53 Bảng 4.9 Kết thông số tiêu sau 31 ngày ủ 54 Bảng 4.1 Hiệu suất q trình xử lí tro trấu nhiệt 55 Bảng 4.10 Hiệu suất xử lí tro trấu phương pháp hóa học 56 Bảng 4.11 Hiệu suất xử lí tro trấu phương pháp sinh học 56 Bảng 4.12 Tính tốn chi phí sử dụng cho mơ hình ủ 57 Bảng 4.13 So sánh phương pháp 57 vi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.2.6 Hàm lượng chất hữu Hàm lượng chất hữu theo dõi trình ủ thể qua bảng 4.7 hình 4.7 Bảng 4.7 Giá trị hàm lượng chất hữu 31 ngày ủ Ngày Hàm lượng chất hữu (%) 35,64 35,64 34,69 33,79 32,06 27,41 Ngày 11 13 15 17 19 21 Hàm lượng chất hữu (%) 22,70 21,06 19,01 17,35 17,08 16,20 Ngày 23 25 27 29 31 Hàm lượng chất hữu (%) 15,50 15,19 14,45 13,84 13,73 Hàm lượng chất hữu (%) 40 35 30 25 20 15 10 5 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Hàm lượng chất hữu (%) Hình 4.7 Biến thiên hàm lượng chất hữu trình ủ Nhận xét: Hàm lượng chất hữu tro trấu ủ giảm 31 ngày Cụ thể ngày đầu giảm ít, giai đoạn VSV thích nghi với điều kiện sống mẫu tro Từ ngày đến ngày 13 giảm hàm lượng Cacbon mẫu lớn suốt trình ủ từ 35,64% xuống 13,73 %, giai đoạn VSV thích nghi vàthực SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 52 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN trình sống phân hủy hợp chất mẫu ủ Sau ngày 13 hàm lượng cịn giảm, đến ngày 23 trở trình phân hủy gần kết thúc hàm lượng giảm nhỏ vào dừng vào khoảng ngày 29 đến ngày 31 4.2.7 Hàm lượng Cacbon Hàm lượng cacbon mẫu ủ sụt giảm thể qua bảng 4.8 hình 4.8: Bảng 4.8 Hàm lượng cacbon 31 ngày ủ Ngày Hàm lượng Cacbon (%) 20,04 19,80 19,27 18,77 17,81 15,23 Ngày 11 13 15 17 19 21 Hàm lượng Cacbon (%) 12,61 11,70 10,56 9,64 9,49 Ngày 23 25 27 29 31 Hàm lượng Cacbon (%) 8,61 8,44 8,03 7,69 7,63 Hàm lượng Cacbon % 25 20 15 10 0 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Hàm lượng Cacbon % Hình 4.8Biến thiên hàm lượng Cacbon trình ủ Nhận xét SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 53 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Dựa vào bảng 4.8 hình 4.8 ta thấy hàm lượng Cacbon có suy giảm rõ rệt Chứng tỏ trình phân hủy diễn đồng Trong bảy ngày đầu, hàm lựơng Cacbon giảm từ 19,73% xuống 17,81% Từ ngày thứ7 đến ngày 13 hàm lượng Cacbon mẫu bắt dầu giảm nhanh từ 17,81% xuống 11,70%, thể VSV bắt đầu phát triển phân hủy mạnh mẽ 31 ngày ủ Từ ngày 13 đến kết thúc ủ, nồng độ Cabon có giảm chậm ổn định 4.2.8 Nhận xét chung Sau 31 ngày ủ kết thể qua bảng 4.9 Bảng 4.9 Kết thông số tiêu sau 31 ngày ủ Sau ủ Chỉ tiêu Thông số vận hành Thời gian ủ 31 ngày Nhiệt độ (°C) 28 - 33 pH 6–9 Độ ẩm trung bình (%) 53,10% Tổng lượng nước thêm vào (lít) 13 Tổng lượng chế phẩm thêm vào (g) 2,8 Đặc tính sản phẩm đen nâu Màu sắc Độ ẩm (%) 60,37 Hàm lượng Nitơ (%) 0,29 Hàm lượng Cacbon (%) 7,63 Trong tuần đầu tiên, sau điều chỉnh bổ sung điều kiện thận lợi cho vi khuẩn, nấm phát triển, khoảng ngày thứ lượng VSV gia tăng làm tốc độ phân hủy tăng, hiệu đạt cao vào ngày thứ 12; 13 trình ổn định vào ngày sau Hàm lượng Cacbon Nitơ có suy giảm chứng tỏ có chuyển hóa thành CO NH theo phương trình: C x H y O z N t S a + O + VSV hiếu khí → CO + NH + sản phẩm khác + lượng SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 54 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Độ ẩm mẫu ban đầu bị sụt giảm VSV sử dụng nước cho trình sinh trưởng phát triển Nhưng sau độ ẩm tăng lên, thể có sinh nước, sản phẩm q trình phân hủy CHC Tuy nhiên, độ hấp thu nước tro cao hạt tro mịn bề mặt hấp thu nước lớn nên nước sinh khơng xuống lớp sỏi mà giữ lại tro, làm độ ẩm tro tăng lên Hàm lượng chất hữu cơ, Cacbon giảm sau phân tích.Trong q trình thí nghiệm nhận thấy, sau thời gian nung mẫu có rút ngắn ban đầu từ – tiếng (buổi nung), cho thấy có sụt giảm thành phần Cacbon 4.3 Nhận xét phương pháp So sánh với phương pháp tinh luyện tro trấu thành vật liệu xây dựng nghiên cứu trước làphương pháp nhiệt,phương pháp hóa học thấy rằng: mục đích chung để thu sản phẩm vật liệu có thành phần SiO cao mẫu tro để làm ứng dụng làm vật liệu xây dựng đồng thời loại bỏ thành phần Cacbon làm ảnh hưởng đến tính bền vật liệu, độ kết dính Xét chi phí thực phương pháp (giá trị lấy trung bình, ước lượng tính thời điểm thực đề tài nghiên cứu này) 4.3.1 Phương pháp nhiệt Hiệu suất xử lí tro trấu phương pháp nhiệt thể qua bảng 4.1 Bảng 4.1 Hiệu suất q trình xử lí tro trấu nhiệt Đầu vào Đầu Hiệu suất xử lí Cacbon 14 g tro trấu 11,2378 g hỗn hợp SiO 80,27% Theo Thông tư 38/2012/BT-BCT ngày 20/12/2012 Bộ công thương giá điện bình quân 437 VNĐ/kWh (chưa tính thuế giá trị gia tăng) Trong lần nung 14 g tro trấu chi phí xử lí 14 g tro tốn: = 63 kWh× 1437 VNĐ = 90.531 VNĐ SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 55 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Vậy kg tro 6.466.500 VNĐ 4.3.2 Phương pháp hóa học Bảng 4.10 Hiệu suất xử lí tro trấu phương pháp hóa học Đầu vào Đầu Hiệu suất 20 g tro trấu 15,6 g hỗn hợp SiO 78,17% Tác giả dùng: • 250 ml dung dịch NaOH 5M • khoảng 250 ml HCl 2M trung hịa Gel • sấy Gel 100°C 24 nung 950°C để tinh chế từ 20 g tro trấu thành 15,6 g hỗn hợp chứa SiO với hiệu suất 78,17% Vậy để sản xuất kg hỗn hợp chứa SiO cần khoảng: - 16.026 ml dung dịch NaOH 5M cần 3205,2 g NaOH (tinh thể) tốn khoảng 282.058 VNĐ - 16.026 ml HCl 2M cần 2628,3 ml dung dịch HCl đậm đặc khoảng 184.000 VNĐ - 128 nung cần 384 kWh tương đương giá tiền 552.000 VNĐ - 1538,5 sấy cần 3077 kWh ≈ 4.421.649 VNĐ Tổng cộng chi phí là: 5.439.707 VNĐ/kg 4.3.3 Phương pháp sinh học Bảng 4.11 Hiệu suất xử lí tro trấu phương pháp sinh học Cacbon đầu vào Cacbon đầu Hiệu xuất xử lí 19,73 % 7,63% 61,33% SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 56 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Bảng 4.12 Tính tốn chi phí sử dụng cho mơ hình ủ Mơ tả chi tiết Đơn giá Giá thành 45×32×29cm 65 000 VNĐ 65 000 VNĐ Ống dẫn khí 10 m 2.000 VNĐ/m 20.000VNĐ Lưới chắn 0,5m2 15.000 VNĐ/m2 7.000 VNĐ 2,8 g 27.000 VNĐ/ 200g 270 VNĐ 205 g 5000 VNĐ/100g 10.000 VNĐ 13 lít 15.000VNĐ/m3 195 VNĐ Vật liệu Mơ hình thùngxốp Chế phẩm vi sinh Phân urê Lượng nước sử dụng Sục khí 31 ngày liên tục, 100m3 /giờ , chia thành Vận hành máy 10 đường ống, mơ hình sục khí dùng đường ống dẫn khí Cơng suất máy bơm 1/3 HP 31 ngày sử dụng 186 267.000VNĐ kWh 1437VNĐ/kWh ≈ 0,25 kW/h Gồm thực đo pH, Nito Phân tích Kjeldahl, nung mẫu đo hàm 1.304.000 VNĐ/ 31 tiêu theo dõi lượng chất hữu cơ, hàm ngày 1.304.000VNĐ lượng Cacbon Tổng 1.673.465 VNĐ / kg tro trấu Vậy ủ kg tro trấu tốn khoảng 239.066 VNĐ/kg tro trấu 4.3.4 Bàn luận Bảng 4.13 So sánh phương pháp Phương pháp nhiệt Phương pháp Phương pháp hóa Phương pháp sinh học học Nung hết Tách chiết SiO Dùng chế phẩm vi Cacbon tro dung dịch sinh, ủ hiếu khí để SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 57 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN trấu, lại thành NaOH, HCl VSV phân hủy thành phần hỗn hợp chứa sau lọc thu gel phần Cabon SiO SiO - (thủy tinh mẫu lỏng) Sấy gel, nung nghiền để thu SiO ƯU ĐIỂM Nung 950°C Khoảng 30h/ 20g Hạn chế sử dụng hóa 21h/14g tro với hiệu mẫu thu 15,6g chất, thân thiện môi suất cao 80,27%, hh SiO (chủ yếu) trường gần loại bỏ hiệu suất 78,17% Chi phí thấp Cacbon Thời gian xử lý nhanh Mất lượng nhiệt NHƯỢC ĐIỂM Tốn hóa chất, sử 31 ngày ủ/ 7kg tro cao để đốt cháy hoàn dụng NaOH 5M trấu Với hiệu suất toàn thời gian lâu (250ml NaOH cho 61,73% 20g tro)và HCl 2M Thời gian xử lí lâu Tốn khơng gian ủ Sau tính tốn giá thành xét ưu nhược điểm ba phương pháp đem lại phương pháp nhiệt phương pháp hóa học có hiệu suất tinh luyện SiO tinh khiết cao tốn chi phí, làm ảnh hưởng đến việc ứng dụng sản xuất thực tế, giá sản phẩm cao giá vật liệu xây dựng có thị trường Đồng thời việc xử tách chiết hóa chất sau thải bỏ lượng lớn hóa chất mơi trường, cần phải xử lí Cịn phương pháp sinh học hiệu thu lại SiO chưa thật tối ưu đầu tư thấp, khối lượng xử lí nhiều, ứng dụng chế phẩm sinh học có, sử dụng hóa chất, thân thiện với mơi trường Vì mặt xét kết hợp phương pháp để tinh luyện SiO tốt hơn, tiết kiệm chi phí giảm thiểu phát thải hóa chất gây nhiễm mơi trường Chẳng hạn việc thực phương pháp ủ để giảm hàm lượng Cacbon tro SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 58 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN trấu tối ưu mà phương pháp thực Sau sử dụng hóa chất nhiệt độ để loại hoàn toàn Cacbon, thu SiO tinh khiết SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 59 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu tinh luyện SiO từ tro trấu phương pháp sinh học đề tài thu kết sau: Qua thời gian ủ mơ hình sinh học lượng Cacbon giảm xuống 36,68% , thu SiO tinh khiết Mơ hình có kích thước 45×32×19, ủ 31 ngày, tiêu nằm qui định Phương pháp sinh học thân thiện với môi trường với giá thành thấp 239.066 VNĐ/kg so với phương pháp nhiệt 6.466.500 VNĐ/ kg phương pháp hóa học 5.439.707 VNĐ/ kg Phương pháp sinh học cho thấy hiệu triển vọng đáng kể tạo SiO tinh khiết mà không gây ảnh hưởng khác cho môi trường Kiến nghị Trong thời gian tới nghiên cứu thêm cần thực hiện: − Nghiên cứu chủng VSV chuyên biệt để phân hủy Cacbon − Nghiên cứu tăng cường sinh học, áp dụng thành tựu sinh học để tăng hiệu − Nghiên cứu thêm kết hợp phương pháp để đem lại hiệu tối ưu hơn, với giá thành chi phí thấp hơn, thân thiện với môi trường SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 60 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiến sĩ Thái Văn Nam, Bài giảng Thực hành môi trường đất, trường đại học Kỹ thuật cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh Thạc sĩ Vũ Hải Yến, Bài giảng Quản lý chất thải rắn, trường đại học Kỹ thuật công nghệ thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Tiến Trung, Thạc sĩ Phạm Đức Trung (Viện Thủy Cơng), Phó Giáo sư – Tiến sĩ Nghiêm Xuân Thung (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội), Ảnh hưởng tro trấu đến cường độ, tính chống thấm bê tơng thủy cơng Nguyễn Thị Chiều Dương (2011) Nghiên cứu tận dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Đình Hải (KCN Trà Nóc – Cần Thơ) làm vật liệu xây dựng, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Kỹ Thuật Công NghệThành phố Hồ Chí Minh Trần Tân Tiến (2012) Nghiên cứu sản xuất phân hữu vi sinh từ vỏ ca cao phục vụ cho nông nghiệp, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Kỹ Thuật Công NghệThành phố Hồ Chí Minh Vũ Thị Bách (2010) Nghiên cứu tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Kỹ Thuật Cơng NghệThành phố Hồ Chí Minh Ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng vi sinh vật, http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh-hoc/vsv/3613-anh-huong-cuanhiet-do-den-su-truong-cua-vsv.html Điện trấu rục rịt lửa đỏ, Báo Kinh tế đô thị online, quan Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, 30/01/2010http://www.ktdt.com.vn/news/detail/5848/~/giao_luu.aspx Rice hulls (tro trấu) http://en.wikipedia.org/wiki/Rice_hulls 10 Công nghệ sản xuất,Xi măng Việt Nam http://ximang.vn/Home/Default.aspx?portalid=33&tabid=19&distid=4555 11 Precipitated Silica from Rice Husk Ash IPSIT(Indian Institute of Science Precipitated Silica Technology) SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 61 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN http://cgpl.iisc.ernet.in/site/Technologies/PrecipitatedSilica/tabid/85/Default.as px 12 Energy Efficiency Guide for Industry in Asia– www.energyefficiencyasia.org SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC 62 MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN PHỤ LỤC Phương pháp phân tích tiêu mẫu Nhiệt độ: Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ tro trấu pH: Cân 5g tro trấu sấy khô cho vào erlen chứa 100ml nước cất Khuấy năm phút Sau để lắng Lấy phần nước đo pH Khối lượng riêng: Cân lượng tro chứa bình định mức 100ml Độ ẩm: Rửa cốc sứ, sấy khô cốc 105°C 1h, hút ẩm 15 phút., cân ⇒ m Lấy lượng tro vào cốc, cân khối lượng ⇒ m Đem cốc tro sấy nhiệt độ 105°C 2h (đến khối lượng không đổi) Hút ẩm 15 phút, cân m Phần trăm Cacbon: Tỉ số khối lượng đầu sau nung mẫu 950°C, đến mẫu tro trắng hoàn Cốc sứ: rửa sạch, sấy 105°C 1h, hút ẩm 15 phút, cân m Thêm tro (đã sấy khô, hút ẩm) vào cốc sứ (khoảng 0,3g tro), cân m SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Đặt vào lò nung, chỉnh nhiệt độ 950 °C đốt tro cốc trắng hoàn toàn Sau để nguội, sấy 105°C 1h, hút ẩm 15 phút, cân m Với mẫu tro trấu chưa phối trộn Với mẫu tro trấu sau phối trộn Phần trăm Nitơ: Xác định phần tram Nitơ phương pháp Nitơ Kjeldahl Trong H SO đậm đặc, đun sôi; Cacbon Hidro bị oxi hóa thành CO H O; Nitơ cịn lại dạng khử chuyển sang dạng Amonisulfat Sử dụng NaOH đặc để trung hòa lượng H SO dư đẩy NH + thành NH NH bay hấp thụ dung dịch H SO 0,02N với thể tích biết trước xác định Sau đem chuẩn độ dung dịch NaOH 0,02N Sử dụng phương pháp chuẩn độ để xác định lượng H SO tiêu tốn để hấp thụ NH ≈ tổng Nitơ bị oxi hóa thành NH + Cho 0,5g mẫu vào bình phá mẫu khơ (bình cổ dài) Thêm 5g K SO , 0,3g CuSO 12ml H SO đặc Để mẫu thấm lắc nhẹ bình khơng cho bám thành bình Đậy bình phiễu nhỏ đặt lên bếp đun Đun nhẹ 15 phút đầu Rồi đun mạnh đến sôi Khi dung dịch có màu xanh nhạt đun thêm 15 phút Để nguội Dùng nước cất định mức lên 100ml Cho tồn vào bình Kjeldahl, thêm thuốc thử Tashiro Tashiro mơi trường axit có màu hồng Thêm lượng NaOH 40% đến dung dịch sang xanh (kiềm) Lắp vào hệ thống Kjeldal Đầu ống sinh hàn phải để ngập erlen chứa 30ml H SO 0,02N, thêm thị Tashiro Đun bếp khoảng 30 – 45 phút kiểm tra xem NH bay khơng giấy q Nếu cịn tiếp tục đun SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Sau kết thúc, chuẩn độ dung dịch H SO bình hứng NaOH 0,02N tới dung dịch chuyển sang xanh Ghi nhận thể tích NaOH 0,02N (Chuẩn mẫu trắng 30ml H SO để tính lại nồng độ NaOH 0,02N) Tính tốn: Trong đó: Vtr , Vm : thể tích NaOH 0,02N chuẩn độ mẫu trắng mẫu tro N: nồng độ đương lượng NaOH sử dụng a g: khối lượng tro (khô) lấy phân tích SVTH: VƯƠNG MỸ NGỌC MSSV: 0951080056 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN ... điện từ nguyên liệu trấu đồng thời tạo nguồn tro trấu tương đối lớn, ứng dụng thành tựu nghiên cứu tinh luyện tro trấu thành vật liệu xây dựng trước để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao. .. đề tài: Nghiên cứu tinh luyện SiO từ tro trấu phương pháp sinh học để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao Các liệu ban đầu: − Tổng quan phế phẩm nông nghiệp, tro trấu, vật liệu xây dựng, ... vụ sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao đồng thời bảo vệ môi trường hướng đến phát triển bền vững Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tinh luyện SiO từ tro trấu phương pháp sinh học để sản xuất