Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của vỏ chuối không biến tính và biến tính đối với các thông số: độ màu, COD, Cu2+, Fe3+ + Chụp ảnh SEM vật liệu và diện tích bề mặt riêng BET. Lựa chọn được các điều kiện tối ưu trong quá trình biến tính: nồng độ axit citric, nhiệt độ nung, tỷ lệ rắn: lỏng (khối lượng vỏ chuối: lượng axit cần dùng), thời gian biến tính. Bên cạnh đó tìm điều kiện tối ưu của pH, tỷ lệ khối lượng vỏ chuối: lượng nước mẫu xử lý.
L I CAM OAN Tên : Ph m Th Thanh Nhàn Mã s h c viên :1581520320006 L p : 23KTMT11 Chuyên ngành : K thu t Môi tr Mã s : 60520320 Khóa h c : K23 ng Tôi xin cam đoan quy n lu n v n đ c a TS c tơi th c hi n d is h ng d n Thu n An v i đ tài nghiên c u lu n v n “bgbggggNghiên c u bi n tính v chu i đ x lý n c th i làng ngh đúc đ ng i Bái, t nh B c Ninh” ây đ tài nghiên c u m i, không trùng l p v i đ tài lu n v n tr c đây, khơng có s chép c a b t kì lu n v n N i dung c a lu n v n đ c th hi n theo quy đ nh, ngu n tài li u, t li u nghiên c u s d ng lu n v n đ u đ c trích d n ngu n N u x y v n đ v i n i dung lu n v n này, tơi xin ch u hồn tồn trách nhi m theo quy đ nh NG i I VI T CAM OAN L IC M Tr N c tiên xin g i l i cám n chân thành sâu s c t i th y cô giáo tr ng i h c Th y L i nói chung th y cô giáo b môn K thu t mơi tr ng nói riêng t n tình gi ng d y, truy n đ t cho nh ng ki n th c, kinh nghi m quý báu su t th i gian qua c bi t xin chân thành c m n th y giáo TS đ , tr c ti p ch b o h Thu n An t n tình giúp ng d n tơi t o nh ng u ki n thu n l i su t trình làm lu n v n th c s Trong th i gian làm vi c v i Th y không ng ng ti p thu thêm nhi u ki n th c b ích mà h c t p đ c u khoa h c nghiêm túc, hi u qu c tinh th n làm vi c, thái đ nghiên ây nh ng u r t c n thi t cho tơi q trình h c t p công tác sau Qua xin c m n h s n xu t t i làng ngh đúc đ ng u ki n cho tìm hi u quy trình s n xu t làng ngh , ngu n n i Bái t o c th i phát sinh đ góp ph n hồn thành lu n v n Và cu i cùng, c ng xin g i l i c m n đ n b n bè, ng i thân, nh ng ng sát cánh tôi, chia s đ ng viên không ng ng n l c v i n lên h c t p c ng nh cu c s ng Hà N i, ngày 26 tháng 11 n m 2016 TÁC GI ii M CL C L I CAM OAN i L I C M N ii M C L C iii DANH M C HÌNH NH vi DANH M C B NG BI U vii DANH M C BI U viii DANH M C CÁC CH VI T T T x M U CH NG - T NG QUAN IT NG NGHIÊN C U 1.1 Gi i thi u v làng ngh i Bái 1.1.1 i u ki n t nhiên – Kinh t xã h i làng ngh i Bái 1.1.1.1 i u ki n t nhiên 1.1.1.2 i u ki n kinh t - xã h i 1.1.2 Cơng ngh quy trình s n xu t c a làng ngh đúc đ ng i Bái 1.1.2.1 Công ngh 1.1.2.2 Quy trình s n xu t 1.1.3 Các ngu n gây ô nhi m c a làng ngh 13 1.1.3.1 Môi tr ng n c 13 1.1.3.2 Mơi tr ng khơng khí 14 1.1.3.3 Ch t th i r n 15 1.1.4 nh h ng t i s c kh e c a ng i dân 16 1.2 Gi i thi u v chu i 17 1.2.1 Ngu n g c c u t o 17 1.2.1.1 Ngu n g c loài th c v t 17 1.2.1.2 c m hình thái chu i 17 1.2.1.3 Giá tr dinh d ng 19 1.2.2 Tình hình s n xu t chu i c a th gi i Vi t Nam 20 1.2.2.1 Tình hình s n xu t chu i th gi i 20 1.2.2.2 Tình hình s n xu t chu i Vi t Nam 22 1.2.3 Thành ph n c u t o c a v chu i 23 1.2.4 ng d ng c a v chu i 24 1.2.4.1 Dùng làm bánh than t ong 24 1.2.4.2 X lý n c th i 26 iii 1.2.5 C s lý thuy t x lý n c th i b ng v chu i 28 1.2.5.1 C s lý thuy t bi n tính Cellulose b ng axit citric 28 1.2.5.2 Ph n ng este hóa gi a cellulose axit citric 29 1.2.5.3 H p ph 30 CH NG 2.1 it IT NG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 32 ng nghiên c u .32 2.1.1.V chu i 32 2.1.2 N c th i 32 2.2 Ph ng pháp nghiên c u 33 2.2.1 L y m u b o qu n n c th i 33 2.2.1.1 L y m u 33 2.2.1.2 V n chuy n b o qu n m u 34 2.2.2 D ng c , hóa ch t 34 2.2.3 Xác đ nh đ m c a v chu i sau ph i khô 35 2.2.4 Q trình bi n tính v t li u 36 2.2.4.1 S ch v chu i 36 2.2.4.2 Bi n tính v chu i 37 2.2.5 Kh o sát s nh h ng c a v t li u bi n tính khơng bi n tính đ n kh n ng x lý n c th i 37 2.2.6 Kh o sát đ c m b m t c a v t li u h p ph 38 2.2.6.1 c tr ng SEM 38 2.2.6.2 c tr ng BET 38 2.2.7 Kh o sát nh h ng c a y u t t i q trình bi n tính 38 2.2.7.1 nh h ng c a n ng đ axit t i q trình bi n tính 38 2.2.7.2 nh h ng c a nhi t đ nung t i trình x lý n c th i 39 2.2.7.3 nh h ng c a t l r n:l ng đ n q trình bi n tính v chu i 39 2.2.7.4 nh h ng c a th i gian đ n q trình bi n tính 40 2.2.8 Kh o sát y u t nh h ng đ n trình h p ph c a v t li u 40 2.2.8.1 nh h ng c a pH đ n trình h p ph 40 2.2.8.2 nh h ng c a t l v chu i bi n tính đ n kh n ng h p ph 41 2.2.9 V n hành mơ hình th c nghi m 41 2.2.9.1 V n hành c t l c v i v t li u v chu i bi n tính 41 2.2.9.2 V n hành c t l c k t h p v i v t li u khác 41 iv CH NG 3: K T QU VÀ TH O LU N 43 3.1 Ch t l ng n c th i đ u vào 43 3.2 Kh o sát s nh h ng c a v t li u bi n tính khơng bi n tính đ n kh n ng x lý n c th i 44 3.3 Kh o sát đ c m b m t c a v t li u h p ph 45 3.3.1 c tr ng SEM 45 3.3.2 c tr ng BET 46 3.4 Kh o sát nh h ng c a y u t t i q trình bi n tính 48 3.4.1 nh h ng c a n ng đ axit t i q trình bi n tính 48 4.2 nh h ng c a nhi t đ nung t i trình x lý n 3.4.3 nh h ng c a t l r n:l ng đ n trình bi n tính v chu i 53 3.4.4 nh h ng c a th i gian đ n q trình bi n tính 56 3.5 Kh o sát y u t nh h c th i 51 ng đ n trình h p ph c a v t li u 58 3.5.1 nh h ng c a pH đ n trình h p ph 58 3.5.2 nh h ng c a t l v chu i bi n tính đ n kh n ng h p ph 61 3.6 V n hành mơ hình th c nghi m 64 3.6.1 V n hành c t l c v i v t li u v chu i bi n tính 64 3.6.2 V n hành c t l c k t h p v i v t li u khác 67 K T LU N, KI N NGH 71 K T LU N 71 KI N NGH 72 TÀI LI U THAM KH O 73 PH L C 76 v DANH M C HÌNH NH Hình 1.1 B n đ xã i Bái, huy n Gia Bình Hình 1.2 C u t o chu i 17 Hình 1.3 Hoa chu i 18 Hình 1.4 Trái chu i 18 Hình 1.5 S ch v t li u 24 Hình 1.6 Nguyên li u tr n đ u v i n c 25 Hình 1.7 Ép viên thành kh i 25 Hình 1.8 c l than 26 Hình 1.9 Ph i viên bánh 26 Hình 1.10 C u trúc phân t c a axit citric 28 Hình 1.11 C u trúc phân t c a cellulose 29 Hình 1.12 Ph n ng este hóa gi a axit citric cellulose 30 Hình 2.1 Thu gom đ ng 32 Hình 2.2 Can đ ng hóa ch t t y r a b ng dung d ch H SO 32 Hình 2.3 B n đ l y m u n c th i 33 Hình 2.4 M t s thi t b phịng thí nghi m 34 Hình 2.5 V chu i nguyên li u 37 Hình 2.6 N c thu đ c sau trình l c v t li u khơng bi n tính bi n tính 38 Hình 2.7 Máy khu y t 39 Hình 2.8 Dung d ch sau l c 39 Hình 2.9 M u đ c nung Hình 2.10 K t qu thu đ nhi t đ khác 39 c t l r n:l ng khác 40 Hình 2.11 C t l c v i v t li u v chu i bi n tính 41 Hình 2.12 Mơ hình c t l c v chu i bi n tính k t h p v t li u cát, s i 42 Hình 3.1 nh SEM c a v t li u v chu i bi n tính 46 vi DANH M C B NG BI U B ng 1.1 Hàm l ng m t s ch tiêu n c th i c a làng ngh đúc đ ng i Bái .13 B ng 1.2 Hàm l ng kim lo i n ng n B ng 1.3 Tình hình s c kh e c a ng B ng 1.4 c th i s n xu t c a làng ngh i dân làng ngh i Bái 14 i Bái n m 2006 .16 c m c a m t s lo i chu i 19 B ng 1.5 Thành ph n dinh d B ng 1.6 Hàm l B ng 1.7 S n l ng c a lo i chu i 100 g chu i .19 ng ch t khoáng 100 g chu i n đ c 20 ng chu i th gi i n m 2011 21 B ng 1.8 Di n tích s n l ng lo i qu n m 2011 .22 B ng 1.9 Thành ph n hóa h c c a v chu i 23 B ng 2.1 Tên m t s thi t b c n s d ng 34 B ng 2.2 Hóa ch t c n dùng 35 B ng 3.1 K t qu phân tích thơng s đ u vào n B ng 3.2 Kh n ng x lý n B ng 3.3 K t qu đo đ B ng 3.4 nh h c t i n ng đ 2M, 3M, 4M, 5M 48 ng c a nhi t đ nung đ n trình x lý n c th i c a v chu i 51 c theo t l r n:l ng 53 ng c a th i gian bi n tính đ n hi u qu x lý n B ng 3.7 Các thông s đo đ B ng 4.8 nh h i Bái 43 c th i c a v t li u bi n tính khơng bi n tính 44 B ng 3.5 Giá tr thông s đo đ B ng 3.6 nh h c th i làng ngh đúc đ ng c th i .56 c t i giá tr pH khác .58 ng c a t l v chu i bi n tính đ n kh n ng x lý n B ng 3.9 T ng h p u ki n t i u trình x lý n c th i 61 c th i làng ngh đúc đ ng .64 B ng 3.10 K t qu thông s c a n c th i sau ch y mơ hình 67 B ng 3.11 T ng h p hi u qu v n hành mơ hình sau kho ng th i gian 70 vii DANH M C BI U Bi u đ 1.1 Tình hình s d ng đ t đai xã Bi u đ 1.2 Phân b dân c làng i Bái S đ 1.1 S đ cơng ngh x lý kim lo i màu kèm dịng th i S đ 1.2 Quy trình s n xu t n i đ ng, nhôm t i i Bái 10 S đ 1.3 Quy trình t o tranh đ ng kèm theo dòng th i 12 Bi u đ 1.3 Rác th i phát sinh t ho t đ ng s n xu t sinh ho t t i làng i Bái 15 Bi u đ 1.4 Tình hình s n xu t chu i giai đo n 2001 – 2011 22 Bi u đ 1.5 Tình hình s n xu t chu i vùng tr ng n m 2011 23 S đ 3.1 Quá trình t o v t li u h p ph 36 Bi u đ 3.1 Giá tr pH đo đ c t i h l y m u 43 Bi u đ 3.2 K t qu phân tích thông s đ u vào n Bi u đ 3.3 Hi u qu x lý n c th i làng ngh i Bái 44 c th i c a v t li u khơng bi n tính bi n tính 45 Bi u đ 3.4 th đ ng đ ng nhi t n tính 46 Bi u đ 3.5 th di n tích b m t BET 47 Bi u đ 3.6 th di n tích b m t Langmuir 47 Bi u đ 3.7 K t qu đo đ c thông s t i m n ng đ axit citric khác 48 Bi u đ 3.8 nh h ng c a n ng đ axit citric t i x lý đ màu 49 Bi u đ 3.9 nh h ng c a n ng đ axit citric t i x lý COD 49 Bi u đ 3.10 Hi u qu h p ph Cu2+ theo s thay đ i c a n ng đ axit 50 Bi u đ 3.11 Hi u qu h p ph Fe3+ theo s thay đ i c a n ng đ axit 50 Bi u đ 3.12 nh h ng c a nhi t đ nung đ n hi u su t h p ph màu 51 Bi u đ 3.13 nh h ng c a nhi t đ nung đ n h p ph COD 52 Bi u đ 3.14 nh h ng c a nhi t đ nung t i hi u su t h p ph Cu2+ 52 Bi u đ 3.15 nh h ng c a nhi t đ nung t i hi u su t h p ph Fe3+ 53 Bi u đ 3.16 nh h ng c a t l r n:l ng t i hi u su t x lý đ màu 54 Bi u đ 3.17 nh h ng c a t l r n: l ng t i hi u su t x lý COD 54 Bi u đ 3.18 nh h ng c a t l r n:l ng t i kh n ng h p ph Cu2+ 55 Bi u đ 3.19 nh h ng c a t l r n:l ng t i hi u qu h p ph Fe3+ 55 viii Bi u đ 3.20 nh h ng c a th i gian ti p xúc t i hi u su t x lý đ màu 56 Bi u đ 3.21 Hi u su t x lý COD t i kho ng th i gian bi n tính khác .57 Bi u đ 3.22 Hi u su t x lý Cu2+ kho ng th i gian khác 57 Bi u đ 3.23 Hi u su t x lý Fe3+ kho ng th i gian khác 58 Bi u đ 3.24 nh h ng c a giá tr pH t i hi u su t x lý đ màu 59 Bi u đ 3.25 nh h ng c a giá tr pH t i hi u su t h p ph COD 59 Bi u đ 3.26 nh h ng c a giá tr pH t i hi u su t h p ph Cu2+ 60 Bi u đ 3.27 nh h ng c a giá tr pH t i hi u su t h p ph Fe3+ .61 Bi u đ 3.28 nh h ng c a t l v chu i bi n tính đ n hi u su t x lý đ màu .62 Bi u đ 3.29 nh h ng c a t l v chu i bi n tính đ n hi u su t x lý COD 62 Bi u đ 3.30 nh h ng c a t l v chu i bi n tính đ n hi u su t x lý Cu2+ 63 Bi u đ 3.31 nh h ng c a t l v chu i bi n tính đ n hi u su t x lý Fe3+ 64 Bi u đ 3.32 Bi u th hi u su t x lý đ màu b ng v chu i sau ch y mơ hình 65 Bi u đ 3.33 Bi u th hi u su t x lý COD b ng v chu i sau ch y mơ hình .65 Bi u đ 3.34 Bi u th hi u su t x lý Cu2+ b ng v chu i sau ch y mơ hình 66 Bi u đ 3.35 Bi u th hi u su t x lý Fe3+ b ng v chu i sau ch y mơ hình 66 Bi u đ 3.36 Bi u th hi u su t x lý đ màu b ng v chu i sau ch y mơ hình 68 Bi u đ 3.37 Bi u th hi u su t x lý COD b ng v chu i sau ch y mơ hình .68 Bi u đ 3.38 Bi u th hi u su t x lý Cu2+ b ng v chu i sau v n hành mơ hình.69 Bi u đ 3.39 Bi u th hi u su t x lý Fe3+ b ng v chu i sau ch y mơ hình 69 ix DANH M C CÁC CH - COD: Nhu c u oxi hóa h c - FAO: T ch c Nông l - QCVN: Quy chu n Vi t Nam - TCVN: Tiêu chu n Vi t Nam - TNHH: Trách nhi m h u h n - TTCN: Ti u th công nghi p - UBND: VI T T T ng th gi i y ban nhân dân x Cu2+ sau x lý 80 70 50 60 40 50 40 30 30 20 20 10 Hi u su t x lý (%) Hàm l ng Cu2+ (mg/l) 60 10 Hàm l ng Cu2+ (mg/l) Hi u su t x lý (%) 0 10 20 30 40 50 60 Th i gian (phút) Bi u đ 3.38 Bi u th hi u su t x lý Cu2+ b ng v chu i sau v n hành mơ hình Trong kho ng th i gian kh o sát t 10 – 40 phút, hi u su t h p ph đ u t ng theo th i gian T i th i m 50 phút hi u su t có gi m so v i th i m 40 phút 0,35% Sang th i m 60 phút hi u su t có t ng lên nhiên l ng t ng lên không nhi u so v i th i m 50 phút (t ng 1,13%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 60 ng Fe3+ 40 Hàm l 50 20 30 10 10 20 30 40 50 Th i gian (phút) Hi u su t x lý (%) Fe3+ sau x lý Hàm l ng Fe3+ (mg/l) Hi u su t x lý (%) 60 Bi u đ 3.39 Bi u th hi u su t x lý Fe3+ b ng v chu i sau ch y mơ hình K t qu nghiên c u cho th y th i gian v n hành c t lâu, hàm l n c sau x lý gi m hi u su t x lý t ng Hàm l ng Fe3+ c a n th i ban đ u 78 mg/l sau m i kho ng th i gian v n hành c t hàm l C th sau 10 phút, hàm l sau 20 phút, hàm l 30 phút, hàm l ng Fe3+ c ng Fe3+ gi m ng Fe3+ gi m xu ng 50mg/l (đ t hi u su t 35,89%); ng Fe3+ gi m xu ng 38,10 mg/l (hi u su t đ t 51,15%); sau ng Fe3+ gi m xu ng 25,13 mg/l (hi u su t đ t 67,78%); sau 40 69 phút, hàm l ng Fe3+ gi m xu ng 20,33 mg/l (hi u su t đ t 73,93%); sau 50 phút, hàm l ng Fe3+ gi m xu ng 15,23 mg/l (hi u su t đ t 80,47%); sau 60 phút, hàm l ng Fe3+ gi m xu ng 15,43 mg/l (hi u su t đ t 80,21%) Hi u su t kh s t dao đ ng l n t 35,89 – 80,47 % Nh n xét chung : ng d ng ch y mơ hình th c nghi m d ng c t l c v i v t li u v chu i k t h p v i v t li u s i, cát cho th y v chu i có kh n ng x lý đ màu, COD, Cu2+, Fe3+ n c th i làng ngh đúc đ ng Kh n ng h p ph Cu2+ Fe3+ t t h n v i hi u su t đ t đ c kho ng 80% Kh n ng x lý đ màu COD th p h n hi u su t x lý ch đ t 40% Ngun nhân có th q trình bi n tính v t li u axit citric đ u tiên s chuy n thành d ng anhydric, ti p theo ph n ng este hóa x y gi a anhydric axit nhóm hidroxyl c a xenlulozo T i v trí ph n ng xu t hi n hai nhóm ch c axit (t axit citric) có kh n ng trao đ i ion Trong th i gian ph n ng q trình este hóa có th ti p t c x y đ i v i nhóm axit cịn l i c a axit citric làm gi m kh n ng trao đ i ion Bên c nh đó, v t li u cát có tác d ng x lý m t ph n đ màu s t nâng hi u qu x lý Tuy nhiên, nh c m c a ph h p ph chuy n ch t x lý t pha sang pha khác t o m t l ph , đ màu COD không đ ng pháp ng th i sau h p c x lý tri t đ B ng 3.11 T ng h p hi u qu v n hành mơ hình sau kho ng th i gian Th i gian v n hành c t (phút) 10 20 30 40 50 60 Ch v chu i bi n tính màu (%) 6,73 10,34 14,56 23,69 30,42 32,43 K t h p thêm v t li u khác COD (%) Cu2+ (%) Fe3+ (%) 6,38 12,60 22,47 24,21 28,94 31,01 10,76 24,46 38,46 45,59 53,59 53,38 14,43 20,92 27,32 40,66 47,24 48,03 70 màu (%) 10,52 24,90 38,54 44,79 50,10 51,46 COD (%) Cu2+ (%) Fe3+ (%) 9,55 20,66 28,72 34,73 42,80 42,22 20,58 29,22 58,63 70,10 69,75 70,88 35,89 51,15 67,78 73,93 80,47 80,21 K T LU N, KI N NGH K T LU N N ph n: đ c th i làng ngh đúc đ ng màu, COD, hàm l 40:2011/BTNMT (c t B) đ u v có bi n pháp x lý n i Bái, t nh B c Ninh qua phân tích thành ng Cu2+, hàm l ng Fe3+ so v i QCVN t q tiêu chu n cho phép Chính v y, c n ph i c th i phù h p tr c x vào ngu n ti p nh n Qua q trình làm th c nghi m tơi có th đ a m t s k t lu n nh sau: - i u ki n t i u cho q trình bi n tính v chu i b ng axit citric:n ng đ axit citric 4M; nhi t đ nung 4500C; t l r n:l ng 1g v chu i:80ml dung d ch axit citric th i gian bi n tính gi - C u trúc v chu i bi n tính hình thành l x p làm t ng di n tích b m t - Di n tích b m t m i m t i áp su t t ng đ i p/p0=0,2094 7,4836 m2/g; di n tích b m t theo BET c a v chu i bi n tính 7,7251 m2/g; k t qu đo di n tích b m t theo Langmuir c a v chu i bi n tính 10,6618 m2/g - Ch ng minh kh n ng h p ph c a v chu i bi n tính tìm u ki n t i u cho trình, k t qu thu đ c: + pH t i u cho trình h p ph pH = +T l v chu i bi n tính v i l ng n c th i c n x lý 1,5g:100ml n c th i - K t qu v n hành mơ hình c t l c cho th y: hi u su t x lý đ i v i c t l c ch có thành ph n v chu i bi n tính th p h n so v i vi c k t h p v i v t li u s i, cát: + C t l c ch v i v chu i bi n tính: Hi u su t x lý đ màu, COD kho ng 30%; hi u su t kh Cu2+, Fe3+ kho ng 50% + C t l c k t h p thêm v t li u s i cát: Kh n ng h p ph đ màu x lý COD không cao, hi u su t x lý ch kho ng 40% Kh n ng h p ph kim lo i Cu2+ Fe3+ t t (hi u su t đ t kho ng 80%) 71 KI N NGH Do th i gian th c hi n đ tài lu n v n khơng nhi u, cịn h n ch v m t máy móc, thi t b d ng c nên trình th c nghi m ch kh o sát đ c kh n ng h p ph c a v t li u v i đ màu, COD, Cu2+và Fe3+ Vì v y, tơi có nêu m t s ki n ngh nh sau: - M r ng thêm đ tài nghiên c u tìm kh n ng h p ph c a v chu i bi n tính đ i v i ion kim lo i khác đ t đánh giá đ c kh n ng h p ph c a m t cách hồn thi n t i u - Nghiên c u kh n ng gi i h p c a v t li u h p ph kh n ng tái s d ng c a v t li u h p ph sau x lý n - K t h p thêm ph c th i ng pháp x lý sinh h c đ x lý hi u qu h n v đ màu COD 72 TÀI LI U THAM KH O [1] S công th ng B c Ninh, 2008, [2] "Th c tr ng m t s gi i pháp nh m nâng cao hi u qu kinh doanh làng ngh i Bái - huy n Gia Bình - t nh B c Ninh," 2009 [3] "Báo cáo k t qu th c hi n nhi m v phát tri n kinh t - xã h i – an ninh qu c phòng s u hành c a UBND xã nhi m k 2004 – 2011," [4] Bùi Th Minh Nguy t, "Hi n tr ng Cu, Pb, Zn đ t nông nghi p n i Bái, huy n Gia Bình – t nh B c Ninh," tr m t làng ngh đúc đ ng xã c ng i h c Nông Nghi p , Hà N i, 2009 [5] PGS.TS tr ng Kim Chi, "H ng d n áp d ng gi i pháp c i thi n môi ng cho làng ngh tái ch kim lo i, Nghiên c u c s khoa h c th c ti n cho vi c xây d ng sách bi n pháp gi i quy t v n đ môi tr làng ngh môi tr ng ng Vi t Nam.," [6] http://dodongphongthuy.net/gioi-thieu-quy-trinh-duc-dong-cua-lang-nghenghe-dai-bai.html [7] "K t qu quan tr c môi n nguyên Môi tr c th i xã i Bái – huy n Gia Bình," S tài ng, B c Ninh, 2010 [8] "Nghiên c u c s khoa h c v quy ho ch t ch c không gian lo i c m công nghi p v a nh nông thôn theo h ng cơng nghi p hóa – hi n đ i hóa ," Vi n quy ho ch th - Nông thôn, B xây d ng, KC.07.23, 2003 [9] "Báo cáo môi tr ng Qu c gia ," 2011 [10] "Chi c c B o v môi tr Th Lan [11] tr ng tr ng t nh B c Ninh," 2011 Anh Tài, "Phát tri n kinh t làng ngh g n v i b o v môi ng h p huy n Gia Bình (B c Ninh) ," B c Ninh, Qu n lý kinh t 21, 2008 [12] "Trung tâm Y t d phịng huy n Gia Bình UBND xã [13] "K thu t thâm canh chu i lùn, tr i Bái," ng trung h c Nông nghi p Phát tri n nông thôn Qu ng Tr ," Tài li u đào t o ngh 2013 73 [14] Hu nh Nguy n Thái Duy, " thành ph H Chí Minh.," tài nghiên c u nectar chu i, i h c s ph m i h c s ph m thành ph H Chí Minh, [15] http://bachmai.gov.vn/index.php?option=com_content&task=view&id=2340 [16] "FAOSTAT," 2013 [17] "S li u th ng kê c a B Nông nghi p Phát tri n Nông thôn," 2013 [18] V.N.Roa and M.A.G Maghoup Agustin B.Molina, "Advancing banana and plantain R & D in Asia and the Pacific – Vol.10," Bangkok, Thailand, 2000 [19] "Quy t đ nh phê t quy ho ch phát tri n rau qu hoa c nh đ n n m 2010, t m nhìn 2020," B nơng nghi p Phát tri n nông thôn, Hà N i, 2007 [20] Hoàng B ng An cs, "K t qu b s gi i pháp kinh t th tr c đ u đánh giá hi n tr ng đ xu t m t ng phát tri n s n xu t chu i tieu xu t nh p kh u Vi t Nam," Hà N i, T p chí Nơng nghi p phát tri n nơng thơn ISSN 0866 7020, tr 205 - 210, 2010 [21] Ph m N S n Giang, "Kh o sát ti n x lí v chu i b ng dung mơi h u c ng d ng lên men bioetanol," Tr ng i h c Tơn c Th ng, Khóa lu n t t nghi p 2014 [22] Hoàng Th M H nh, "Kh o sát kh n ng h p ph ion Cu2+ v t li u h p ph ch t o t v chu i," Tr ng i h c C n Th , 2015 [23] http://edu.hochiminhcity.gov.vn/thong-bao/ket-qua-cuoc-thi-van-dung-kienthuc-lien-mon-de-giai-quyet-tinh-huong-thuc-tien-c41000-54238.aspx [24] Buddhi Charana Walpola, Min- Ho Yoon Arunakumara, "Banana peel: A green solution for metal removal from contaminated waters," Korean J Environ Agric Vol 32, No 2, pp 108 - 116, [25] M.Alikarami, E.R.Nezhad, F.Moradi, V.Moradi Z.Abbasi, "Adsorptive removal of Co2+ and Ni2+ by peels of banana from aqueous solution," Universal Journal of chemistry 1, pp 90 - 95, 2013 [26] H.Hao.Ngo, W.S.Guo, T.V.Nguyen M.A.Hossain, "Removal of Copper from water by absorption onto banana peels as bioadsorbent," Int.J.of Geomate, Vol 2, pp 227 - 234, 2012 74 [27] M.S.Mahmoud, "Banana peels as an Eco-sorbent for Manganese ions," International Journal of Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Vol 8, No 11, 2014 [28] S.M.Shartooth, S.A.K.Al-Hiyaly M.N.A.Al-Azzawi, "The removal of Zinc, Nickel from Industerial Waste- Water using banana peels," Iraqi Journal of science Vol 54, No.1, pp 72 - 81, 2013 [29] Renata S.D.Castro, "Banana Peel Applied to the Solid Phase Extraction of Copper and Lead from River Water," Preconcentration of Metal Ions with a Fruit Waste, I & EC pp 3446 - 3451, 2011 [30] Balpreet Kaur Sunil Rajoriya, "Adsorptive removal of Zinc from waste water by natural biosorbents," International Journal of Engineering science invention Vol 3, pp 60 - 80, [31] ng V n Phi, "Nghiên c u s d ng v chu i đ h p ph m t s ion kim lo i n ng n c," Tr ng i h c N ng, Lu n v n th c s 2012 [32] http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-thuc-pham/241tim-hieu-ve-axit-citric.html [33] Roger M Rowell, Soo-Hong Min James D Mc Sweeny, "Effect of Citric Acid Modification of Aspen Wood on Sorption of Copper Ion," Journal of Natural Fibers Vol 3, 2006 [34] http://vi.wikipedia.org/wiki/Cellulose [35] Tr n Th Ng c Ngà, "Nghiên c u kh n ng h p ph ion Pb2+, Cu2+ v t li u h p ph ch t o t bã đ u nành," i h c N ng, N ng, 2013 [36] Lê V n Cát, H p ph trao đ i ion k thu t x lý n Hà N i, 2002 75 c n c th i PH L C Ph ng pháp xác đ nh đ màu Phép đo đ c ti n hành ch tiêu s 125 v i b c sóng riêng bi t 465 nm Quy trình s d ng thu c th NCASI c n u ch nh pH c a m u t i giá tr 7,6 b ng dung d ch HCl 1N ho c NaOH 1N Khi u ch nh pH, n u t ng th tích c a m uv t 1%, c n s d ng acid baz đ m đ c h n t ch ng trình đo s 125 ti n hành đo theo quy trình sau, s d ng cuvet 25ml B : Ch n ch tiêu phân tích s : 125 color, b B : L y 200ml n c sóng = 465nm c m u vào c c th y tinh dung tích 400ml i u ch nh pH t i giá tr 7,6 B : Chu n b m u tr ng: ong 25ml n B : Chu n b m u: ong 25 ml n B5: c không kh ion vào cuvet th nh t c m u vào cuvet th hai t cuvet ch a m u tr ng vào máy đ hi u ch nh B : Ch nh máy v giá tr Trên hình hi n th giá tr đ n v Pt-Co B : Chuy n cuvet ch a m u vào máy đ đo B8: Ph c k t qu hi n th máy theo hàm l ng pháp xác đ nh COD (TCVN 6491-1999) Nhu c u oxy hóa h c (COD) l h p ch t h u c có n b ng ph ng mg/l Pt-Co ng oxy c n thi t đ oxy hóa hồn tồn c b ng ch t oxy hóa m nh COD đ ng pháp h i l u đóng M u đ c đun h i l u v i l c xác đ nh ng d kali dicromat K Cr O H SO đ c gi Q trình s oxy hóa h u h t ch t h u c m u B c sunfat đ c cho vào m u đ làm ch t xúc tác cho q trình oxy hóa Sau phá m u, kali dicromat l i s đ c chu n đ b ng dung d ch s t (II) amonisunfat (NH )Fe(SO ) 6H O (FAS) 0,025N: Cr O 2- + L cáo d 6Fe2+ + ng dicromat tiêu t n đ i d ng oxy t ng đ 14H+ c tính tốn ch t h u c b oxy hóa đ ng COD đ COD = 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H O c tính tốn nh sau: (V1 − V2 ) × N × × 1000 ×K Vm 76 c báo Trong đó: V - Th tích dung d ch FAS tiêu t n chu n đ m u tr ng, ml V - Th tích dung d ch FAS tiêu t n chu n đ m u th , ml N - N ng đ c a FAS dùng đ chu n đ ng l - ng phân t gam c a oxy V m - Th tích m u đem phân tích, ml K - H s pha lỗng Kho ng xác đ nh c a ph ng pháp: COD t 30 – 700 mg/L Cách ti n hành: Phá m u + Hút 2ml m u môi tr vào ng nghi m, K Cr O / HgSO ng cho thêm 1ml y ch t n p ng nghi m, l c đ u dung d ch, ti n hành phá m u lò kho ng 2h nhi t đ 1500C + Ti n hành làm t ng t v i m t m u tr ng Thay 2ml m u môi tr ng b ng n c c t Hình Lị phá m u COD Chu n đ + M u sau phá đ ngu i chuy n vào bình tam giác 100 ml Tráng ng nghi m thêm n c c t đ n kho ng 30 ml + Thêm gi t ch th feroin, l c đ u,dung d ch có màu xanh l c + Ti n hành chu n đ b ng dung d ch mu i Morh đ n dung d ch chuy n sang màu nâu đ d ng chu n đ Ghi V ml mu i Morh tiêu t n + V i m u tr ng ti n hành làm t Ghi V ml mu i Morh ng t tiêu t n 77 Ph a Các b ng pháp xác đ nh Fe3+ c ti n hành pha Fe3+ vào n Pha dung d ch có hàm l c ng 100mgFe3+/l t FeCl 6H O B c 1: Cân xác 0,4830g FeCl 6H O vào m t c c nh B c 2: vào bình đ nh m c lít Sau cho thêm n đ nh m c Thu đ c dung d ch có hàm l c c t vào t i v ch ng Fe3+ 100mg/l b C s lý thuy t Trong n c thiên nhiên, s t t n t i d ng khác as s tt nt i d ng s t (II) bicacbonat d b th y phân: Fe( HCO3 )2 ↔ CO2 + FeCO3 + H 2O FeCO3 + H 2O ↔ Fe(OH )2 + CO2 Fe(OH) ti p xúc v i khơng khí l i b oxy hóa Fe(OH ) + O2 + H 2O ↔ Fe(OH )3 hòa tan c a Fe(OH) nh h n đ hòa tan c a Fe(OH) nên n c thiên nhiên có nhi u Fe(OH) , có Fe2+ Khi phân tích ph i hịa tan k t t a Fe(OH) b ng dung d ch HCl Fe(OH )3 + 3HCl → FeCl3 + H 2O c Cách ti n hành Trong n c thiên nhiên ch a c Fe2+ Fe3+ nên: - Dùng (NH )S O đ oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ - Dùng dung d ch NH CNS t o v i Fe3+ thành dung d ch Fe(CNS) màu đ máu Fe3+ + 3CNS → Fe(CNS )3 Hình NH CNS t o v i Fe3+ thành dung d ch Fe(CNS) màu đ 78 Dùng ph ng pháp đo màu đ xác đ nh hàm l - Xây d ng đ ng s t t ng ng chu n Dùng pipet hút xác 50ml dung d ch tiêu chu n có hàm l l ng Fe3+ l n t 0,5mg/l; 1mg/l; 2mg/l; 2,5mg/l; 5mg/l; 10mg/l; 25mg/l cho vào c c nh Cho thêm vào 3ml dung d ch (NH ) S O bão hòa 3ml dung d ch NH CNS 50%, kh y đ u r i chuy n vào cuvet Chu n b m u tr ng: Hút 50 ml n c c t vào m t c c nh Cho thêm vào 3ml dung d ch (NH ) S O bão hòa 3ml dung d ch NH CNS 50%, kh y đ u r i chuy n vào cuvet Ti n hành đo quang t i b c sóng 474nm Thu đ B ng 1: K t qu thí nghi m xác đ nh đ Hàm l h p c k t qu : ng chu n ng s t t ng dung d ch chu n (mg/l) ph 0,5 2,5 10 25 0,033 0,072 0,146 0,191 0,512 1,111 2,905 (Abs) 3,5 y = 0,1187x - 0,0698 R² = 0,9993 h p ph (Abs) 2,5 h p ph 1,5 Linear ( ph ) 0,5 h p 0 10 -0,5 Hàm l Bi u đ V y ph 15 ng trình đ 20 25 30 ng s t (mg/l) ng chu n xác đ nh hàm l ng chu n đ xác đ nh hàm l ng s t t ng ng Fe3+ sau trình h p ph y = 0,1187x – 0,0698 H s t - ng quan R2 = 0,9993 Xác đ nh hàm l Hút 100ml n ng Fe3+ c m u cho vào m t c c nh Cho thêm vào 5ml dung d ch HCl 1:1 3ml dung d ch (NH )CNS 50% bão hòa, khu y đ u Hút 50ml n 79 c đ c oxy hóa vào c c nh , cho thêm 3ml n c c t 3ml dung d ch (NH )CNS 50% khu y đ u r i chuy n vào cuvet ti n hành đo D máy đo màu Sau so v i đ ng chu n s xác đ nh đ c hàm l ng s t có n c - Hóa ch t d ng c c n thi t Dung d ch (NH )CNS 50% (NH ) S O bão hòa: 100ml Dung d ch HCl 1:1: 50 ml dung d ch HCl đ c (36%) pha loãng 50ml n c c t Dung d ch FeCl tiêu chu n: Cân xác 0, 2415 gam FeCl 6H O s y khô 1050C cho vào bình đ ng m c 500ml Cho n d ch m i có hàm l Ph c c t vào t i v ch m c Dung ng 0,005 gam Fe3+ lít dung d ch ng pháp xác đ nh Cu2+ Nguyên t c: Cu2+ ph n ng v i I- gi i phóng I m t cách đ nh l l ng, chu n đ ng I gi i phóng b ng dung d ch chu n Na S O v i ch t ch th h tinh b t 2Cu2+ + 4I- → 2CuI + I I + Na S O → Na S O + NaI CuI h p ph I nên ng ch n hi n t i ta th ng thêm CNS- vào đ t o thành CuCNS ng n ng h p ph này, đ ng th i làm t ng th oxy hóa kh c a c p Cu2+/Cu+ CuCNS có tích s tan nh h n CuI + CNS- → CuCNS + ITi n hành: Dùng pipet l y xác Vml (10ml) dung d ch Cu2+ c n xác đ nh vào bình nón c 250ml Thêm 5ml H SO 3M 10 ml h n h p KI + KCNS (đ u 5%), l c nh đ u r i đ y mi ng bình l i b ng n p kính đ ng h đ yên bóng t i 10 phút Sau chu n đ I b ng dung d ch Na S O bi t n ng đ cho t i dung d ch có màu vàng r m thêm ml h tinh b t 1% (dung d ch chuy n sang màu xanh tím) Chu n đ ti p cho đ n dung d ch m t màu xanh d ng l i Ghi s ml Na S O chu n đ V ml Làm l n r i ghi k t qu trung bình N ng đ mol Cu đ c tính nh sau: CCu = CNa2 S2 O3 V0 V - Hóa ch t c n dùng cách pha hóa ch t + Cân pha dung d ch K Cr O 0,002M 80 Cân xác kho ng 0,2942g K Cr O lo i tinh t hóa phân tích, pha bình đ nh m c 500ml, ta có dung d ch 0,002M + Cách pha dung d ch Na S O Dung d ch đ n c chu n b b ng cách hòa tan m t l c c t cho có n ng đ 0,01M v i môi tr ng mu i Na S O 5H O yên b o qu n l nâu, cách li ng khơng khí m t vài ngày, l c dung d ch, chu n đ l i theo ch t chu n b n v ng tr c đem s d ng Dung d ch natrithiosunfat không b n, sau pha xong, dung d ch có n ng đ h i cao h n nh ng d n d n chúng gi m nguyên nhân oxy hóa c a oxy khơng khí vi khu n đ c t t, ng b o qu n dung d ch i ta cho thêm vào kho ng 0,1g/lit Na CO kho ng 10mg HgI /l đ lo i tr vi khu n + Xác đ nh n ng đ xác c a Na S O theo K Cr O Nguyên t c: Dùng m t l ng xác đ nh K Cr O đ oxi hóa m t l ng d KI thành I chu n đ I sinh b ng dung d ch Na S O v i ch t ch th h tinh b t T n ng đ th tích c a K Cr O có th xác đ nh đ thiosunfat: c n ng đ c a dung d ch Cr O 2- + 6I- + 14H+ → 2Cr3+ + 3I + 7H O I + 2S O 2- → 2I- + S O 2- Ti n hành: dùng pipet l y xác Vml (10ml) dung d ch K Cr O có n ng đ bi t vào bình nón c 250ml Thêm 5ml H SO 3M, 10ml dung d ch KI 5%, l c nh cho đ u, đ y mi ng bình b ng kính đ ng h đ n bóng t i 10 phút Sau chu n đ l ng I gi i phóng b ng dung d ch Na S O cho t i dung d ch có màu vàng r m, thêm 1ml h tinh b t 1% l c đ u chu n đ ti p cho t i m t màu xanh d ng l i Ghi s ml dung d ch Na S O chu n đ - V ml Làm l n l y k t qu trung bình N ng đ mol/l c a Na S O đ CNa2 S2O3 = Ph c tính nh sau: 6.CK2Cr2O7 V V0 ng pháp phân tích kính hi n vi n t quét SEM Kính hi n vi n t quét (SEM): lo i kính hi n vi n t có th t o nh có đ phân gi i cao c a b m t m u Nguyên lý ho t đ ng: 81 M t chùm tia qua th u kính n t đ h i t thành m t m r t nh chi u lên b m t c a m u nghiên c u Nhi u hi u ng x y h t n t c a chùm tia va ch m v i b m t c a v t r n T m chùm tia va ch m v i b m t c a m u có nhi u lo i h t, nhi u lo i tia phát tín hi u M i lo i tín hi u ph n ánh m t đ c m c a m u t i m đ c n t chi u vào Ví d : - S n t th c p (đi n t Auger) phát ph thu c đ l i lõm b m t m u - S n t tán x ng -B c phát ph thu c n tích h t nhân Z c sóng tia X phát ph thu c vào nguyên t m u nguyên t (ph thu c Z) Cho chùm n t quét m u, đ ng th i quét m t tia n t hình c a đèn hình m t cách đ ng b , thu khu ch đ i m t tín hi u c a m u phát đ làm thay đ i c ng đ sáng c a tia n t quét hình ta thu đ c hình nh Cho tia n t quét nh v i biên đ d nh (c mm hay µ m ) tia n t quét hình v i biên đ D l n (b ng kích th c c a hình) nh có đ phóng đ i D/d ng d ng: Lo i hi n vi có nhi u ch c n ng nh kh n ng phóng đ i t o nh r t rõ nét, chi ti t Hi n vi n t quét SEM đ phép xác đ nh kích th Ph c s d ng nghiên c u b m t v t li u cho c hình d ng v t li u ng pháp phân tích BET Nguyên t c: H p ph khí th ng đ c s d ng đ đ c tr ng cho m t s tính ch t c a v t li u mao qu n nh : Di n tích b m t riêng, th tích mao qu n, phân b kích th c mao qu n c ng nh tính ch t b m t Có r t nhi u ph ng pháp h p ph đ đ c tr ng cho v t li u mao qu n, nh ng ph bi n h n c dùng đ ng nhi t h p ph - kh nit 77K S phân t khí h p ph đ c bi u di n thơng qua l ng khí h p ph V ph thu c vào áp su t cân b ng P nhi t đ T, b n ch t c a ch t khí b n ch t c a v t li u h p ph V m t hàm đ ng bi n v i áp su t cân b ng Khi áp su t t ng đ n áp su t bão hòa Po s đo đ 82 c giá tr th tích khí b h p ph áp su t t ng đ i (P/Po) thu đ d n s thu đ cđ cđ ng đ ng nhi t h p ph , đo v i P/Po gi m ng đ ng nhi t kh h p ph Trong th c t v t li u có h th ng mao qu n v i kích th đ ng đ ng nhi t h p ph kh h p ph khơng trùng nhau, mà th vịng khuy t (hi n t ng tr ) đ c tr ng cho hi n t li u mao qu n trung bình Hình d ng c a đ ng l y m t ng ng ng t mao qu n c a v t ng đ ng nhi t h p ph kh h p ph th hi n đ c m v b n ch t hình d ng c a mao qu n 83 c trung bình ... hình mơi tr ng làng ngh b nhi m, ch n đ tài ? ?Nghiên c u bi n tính v chu i đ x lý n c th i làng ngh đúc đ ng i Bái, t nh B c Ninh? ?? nh m x lý đ màu, COD, Cu2+ Fe3+ nâng cao hi u su t x lý v i chi phí... [31] D a vào đ c tính n x lý n n lý n c th i làng ngh i Bái nghiên c u v kh n ng c th i c a v chu i Tôi quy t đ nh l a ch n v chu i làm v t li u x lý c v i m c tiêu: Nghiên c u bi n tính v chu i... tiêu nghiên c u - M c tiêu t ng quát: Nghiên c u, đánh giá hi u qu x lý đ màu, COD, Cu2+ Fe3+ n - c th i làng ngh đúc đ ng b ng v chu i M c tiêu c th : + ánh giá ch t l ng n c th i làng ngh + Nghiên