Nghiên cứu được thực hiện để giải quyết ô nhiễm từ 2 loại tro thải của khu vực: tro lò đốt cơ sở sản xuất bánh tráng, tro thải từ lò đốt chất thải công nghiệp của xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương. Nghiên cứu bao gồm 3 khối thí nghiệm: tinh chế mẫu, đúc mẫu vật liệu xây dựng và kiểm tra các tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng đúc từ tro thải. Mẫu tro thải được thay thế 20%, 50%, 70% xi măng để sản xuất vật liệu xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!
NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG TRO CỦA LÕ ĐỐT CÔNG NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƢƠNG ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG Vũ Hải Yến Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh (HUTECH) TĨM TẮT Bình Dương thị công nghiệp xanh - - đẹp; trung tâm trị, kinh tế, văn hóa - xã hội đầu mối giao thông quan trọng vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Cùng với phát triển kinh tế xã hội vấn đề môi trường Trong vấn đề môi trường tỉnh có vấn đề đến từ tro thải lị đốt cơng - nơng nghiệp Nghiên cứu thực để giải ô nhiễm từ loại tro thải khu vực: tro lò đốt sở sản xuất bánh tráng, tro thải từ lò đốt chất thải cơng nghiệp xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương Nghiên cứu bao gồm khối thí nghiệm: tinh chế mẫu, đúc mẫu vật liệu xây dựng kiểm tra tính chất lý vật liệu xây dựng đúc từ tro thải.Mẫu tro thải thay 20%, 50%, 70% xi măng để sản xuất vật liệu xây dựng Kết phân tích tính chất lý cho thấy mẫu vật liệu xây dựng phối trộn 20% mẫu tro tinh chế từ tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng với 80% ximăng đạt hiệu tốt Từ khóa: Tro lị đốt, SiO2, vật liệu xây dựng, tận dụng, tái chế tro GIỚI THIỆU CHUNG Bình Dương thị cơng nghiệp xanh - - đẹp; trung tâm trị, kinh tế, văn hóa - xã hội đầu mối giao thông quan trọng vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Cùng với phát triển kinh tế xã hội vấn đề môi trường Trong vấn đề mơi trường tỉnh có vấn đề đến từ tro thải lị đốt cơng - nông nghiệp Nghiên cứu thực nhằm mục tiêu tận dụng tro lò đốt số chất thải bao gồm tro trấu, tro đốt chất thải công nghiệp để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thí nghiệm 1: Tạo mẫu, xử lý sơ chế mẫu mẫu tro lấy từ lò bánh tráng, mẫu tro đốt chất thải công nghiệp công ty BIWASE sơ chế tinh luyện để thu SiO2 phương pháp: phương pháp nhiệt (nung nhiệt độ 10000C) phương pháp hóa học 3.1.1 Phương pháp vật lý – Tro trấu lấy từ sở sản xuất bánh tráng Thuận An, Bình Dương Tro trấu lấy có lẫn số tạp chất than củi đá Cho qua rây 1mm để rây nhặt hết tạp chất Sấy 105oC hút ẩm Sau nung nhiệt độ 10000C trắng hoàn tồn 961 Hình Quy trình xử lý mẫu phương pháp nhiệt 3.1.2 Phương pháp hóa học Cân mẫu tro trấu đổ vào cốc thủy tinh, sau cho dung dịch NaOH 5M vào Đun cách thủy mẫu Sau lọc dung dịch Cho dung dịch HCl 2M với lượng phù hợp vào dung dịch sau lọc trung tính (thử giấy pH) Rửa nước cất nhiều lần để loại bỏ ion Cl- Sau đem Gel sấy nhiệt độ 105 oC đến khơ, sau nung 550 oC Nghiền rây qua rây 0,25 mm Hình Quy trình xử lý mẫu phương pháp hóa học 3.2 Thí nghiệm 2: Kiểm tra hoạt tính vật liệu Mẫu đem phân tích độ ẩm, khối lượng thể tích độ hấp thu nước 3.3 Thí nghiệm 3: Đúc mẫu vữa Sau kiểm tra vật liệu đến quy trình đúc mẫu Mẫu tro sau tinh luyện sử dụng thay xi măng 20%, 50% 70% Với tỉ lệ tỉ lệ khác phối trộn chất phụ gia xi măng sau: 962 Bảng Tỷ lệ phối trộn phụ gia xi măng Thành phần Tro trấu nguyên chất SiO2 tinh chế Tỷ lệ % Phụ gia (g) Xi măng (g) Cát (g) Nước (g) 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 50% 225±1 225±1 1350g±1 225+200 70% 315±1 135±1 1350g±1 225+300 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 50% 225±1 225±1 1350g±1 225±1 70% 315±1 135±1 1350g±1 225±1 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 225±1 225±1 1350g±1 225±1 315±1 135±1 1350g±1 225±1 Tro từ lị đốt xí nghiệp 50% xử lý chất thải 70% 3.4 Thí nghiệm 4: Kiểm tra tính chất lý Sau tháo mẫu khỏi khuôn, mẫu ngâm nước vòng ngày Sau mẫu đo độ bền nén độ bền uốn KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Các sản phẩm q trình làm thí nghiệm - Các sản phẩm q trình thí nghiệm Hình Từ trái qua: Tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng, Tro từ lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương, SiO2 thu sau trình tinh chế phương pháp hóa học Hiệu suất trình tinh luyện SiO2 từ tro trấu lị đốt sản xuất bánh tráng Bình Dương đạt hiệu 82% Mẫu tro lị đốt chất thải cơng nghiệp xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương khơng có chứa SiO2 nên khơng tinh luyện Do vậy, trình đúc mẫu tiến hành với mẫu: mẫu tro lò đốt bánh tráng, mẫu tro lò đốt chất thải công nghiệp, mẫu tro tinh chế 963 4.2 Kiểm tra hoạt tính vật liệu Bảng Kết kiểm tra hoạt tính vật liệu Thông số Mẫu Khối lượng riêng (kg/m3) Độ ẩm (%) Độ hấp thu nước (%) SiO2 374 0.86 202 Tro trấu nguyên chất 260 0.58 487 Tro từ lò đốt XN 893 1.12 151 4.3 Kết phân tích độ bền nén độ bền uốn mẫu vữa Bảng Kết kiểm tra độ bền nén độ bền uốn vật liệu Độ bền uốn (KN/m3) Độ bền nén (KN/m3) 100% xi măng 10412 164519 20% 7527 86291 50% 2848 39136 70% 1959 9338 20% 3396 18046 50% 3345 16878 70% 2077 11470 20% Tro từ lị đốt xí nghiệp xử lý chất 50% thải 70% 2234 44830 Khơng kết dính Khơng kết dính Khơng kết dính Khơng kết dính Mẫu Mẫu đối chứng SiO2 tinh chế Tro trấu nguyên chất Qua nhận xét tỉ lệ phối trộn mẫu tro với ximăng độ bền uốn mẫu cho thấy tỉ lệ phối trộn mẫu tro với ximăng cao độ bền uốn giảm Độ bền uốn đạt kết tốt sử dụng phối trộn làm vật liệu xây dựng 20% mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng Mẫu tro trấu qua xử lý 20% đạt yêu cầu mẫu tro trấu qua xử lý 20% phụ gia có hàm lượng SiO2 phối trộn với ximăng mức độ phù hợp Tại tỷ lệ phối trộn 20%, 50% 70% nhận thấy mẫu vữa phối trộn SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng có cường độ chịu nén cao so với tất mẫu khác Đặc biệt cao nhiều so với mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng Tuy nhiên để kết luận vữa chứa SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng có độ bền độ chịu lực cao hơn, mang lại hiệu cao so với mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng tùy thuộc vào giá trị cường độ chịu nén mẫu vữa có tỷ lệ phối trộn đạt ngưỡng tối ưu KẾT LUẬN SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng phương pháp hóa học có độ tinh khiết cao hơn, hiệu ứng dụng làm vật liệu xây dựng cao tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh 964 tráng tro lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương Ngồi tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng để tinh luyện thành SiO2 nguồn nguyên liệu dồi Khi sử dụng SiO2 tinh luyện từ lò đốt sản xuất bánh tráng thay ximăng tỷ lệ khác ta thu mẫu vữa có độ bền khác Tùy theo mục đích sử dụng mẫu vữa yêu cầu độ bền mà lựa chọn tỷ lệ thay ximăng khác Qua trình tinh chế SiO2 từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng thu lượng SiO2 tương đối lớn (82%) Kết thử bền uốn bền nén mẫu sử dụng SiO2 tinh chế thay 20%, 50%, 70% xi măng giúp ta tìm khoảng chứa ngưỡng phối trộn tối ưu để mẫu vữa đạt Mác cao đạt hiệu tốt Ở ngưỡng có phối trộn 20% mẫu tro tinh chế từ tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng với 80% ximăng đạt hiệu mức tối ưu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ xây dựng (2000), Giáo trình vật liệu xây dựng, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [2] Nguyễn Tiến Trung, ThS Phạm Đức Trung (Viện Thủy Công), PGS.TS Nghiêm Xuân Thung (Trường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội), Ảnh hưởng tro trấu đến cường độ, tính chống thấm bê tơng thủy cơng [3] Huỳnh Thị Hạnh (2008), Thí nghiệm chun đề xi măng, Đại học Quốc Gia, Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh [4] Vũ Hải Yến, Chương Anh Hồi, Nghiên cứu tận dụng tro lị đốt công nông nghiệp để làm vật liệu xây dựng, Đại Học Công Nghệ TpHCM, 2018 965 ... từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng phương pháp hóa học có độ tinh khiết cao hơn, hiệu ứng dụng làm vật liệu xây dựng cao tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh 964 tráng tro lị đốt. .. tro lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương Ngồi tro trấu thải lị đốt sản xuất bánh tráng để tinh luyện thành SiO2 nguồn nguyên liệu dồi Khi sử dụng SiO2 tinh luyện từ lò đốt sản xuất bánh tráng... tiến hành với mẫu: mẫu tro lò đốt bánh tráng, mẫu tro lò đốt chất thải công nghiệp, mẫu tro tinh chế 963 4.2 Kiểm tra hoạt tính vật liệu Bảng Kết kiểm tra hoạt tính vật liệu Thơng số Mẫu Khối