Nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm không khí từ quá trình đốt nhang tại chùa và thực nghiệm xử lý bằng thiết bị trong nhà tự chế tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ TỪ QUÁ TRÌNH ĐỐT NHANG TẠI CHÙA VÀ THỰC NGHIỆM XỬ LÝ BẰNG THIẾT BỊ TRONG NHÀ TỰ CHẾ TẠO GVHD: NGUYỄN NHẬT HUY SVTH: ĐẶNG THỊ MÂY MSSV: 15150096 SVTH: DƯƠNG NGỌC PHƯƠNG THẢO MSSV: 15150131 SKL006061 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ TỪ Q TRÌNH ĐỐT NHANG TẠI CHÙA VÀ THỰC NGHIỆM XỬ LÝ BẰNG THIẾT BỊ TRONG NHÀ TỰ CHẾ TẠO SVTH : Đặng Thị Mây Dương Ngọc Phương Thảo GVHD : TS Nguyễn Nhật Huy Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 i LỜI CẢM ƠN Sau bốn năm học tập rèn luyện Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, chúng em nhận giảng dạy tận tình hỗ trợ q Thầy, Cơ Khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm Với lòng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành lời chúc sức khỏe đến Thầy, Cô tồn trường nói chung Khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm nói riêng Chúng em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Nhật Huy hướng dẫn, bảo tận tình để chúng em hồn thành luận văn nghiên cứu tốt nghiệp Ngoài chúng em gửi lời cảm ơn đến anh chị cao học bạn trường Đại học Bách Khoa bạn trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật hỗ trợ, giúp đỡ trình chúng em làm nghiên cứu Qua thời gian thực nghiên cứu này, chúng em học tập tích lũy số kinh nghiệm thực tế quý báu, hành trang quan trọng giúp chúng em công việc sau Trong thời gian thực luận văn nghiên cứu tốt nghiệp, kiến thức thân cịn hạn chế nên q trình hồn thành luận văn chúng em khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong Q thầy bạn góp ý thêm để chúng em hoàn thiện luận văn tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Đặng Thị Mây – Dương Ngọc Phương Thảo ii LỜI CAM ĐOAN Chúng tên Đặng Thị Mây - Dương Ngọc Phương Thảo, sinh viên khóa 2015 chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường, mã số sinh viên: 15150096 – 15150131 Chúng xin cam đoan: đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân chúng tôi, thực hướng dẫn TS Nguyễn Nhật Huy Các thông tin tham khảo đề tài thu thập từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công bố rộng rãi chúng tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần Danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đồ án tơi thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Chúng xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan TP Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 07 năm 2019 Sinh viên thực Đặng Thị Mây – Dương Ngọc Phương Thảo iii TÓM TẮT Nén nhang vào đời sống văn hóa, tín ngưỡng người dân Châu Á nói chung người dân Việt Nam nói riêng, trở thành nét đẹp truyền thống, gần gũi thiêng liêng Tuy nhiên, để sản xuất nhang với số lượng lớn mang lại lợi nhuận cao, khơng sở sản xuất sử dụng hóa chất rẻ tiền để tẩm vào nhang giúp cho nén nhang có mùi thơm lâu hơn, tàn nhang có kiểu dáng bắt mắt Vì lẽ đó, khói nhang trở thành nguồn gây ô nhiễm không khí chứa chất như: TVOCs, PM2,5, PM10, CO2, CO, HCHO… TVOCs đo từ loại nhang có nồng độ cao (5589 ppb) cao – lần so với loại nhang lại cao gấp 13 lần so với tiêu chuẩn (415 ppb) Chính vậy, đề tài tiến hành nghiên cứu xử lý TVOCs có khói nhang cách ứng dụng trình quang xúc tác với vật liệu xúc tác TNTs tẩm muối kim loại (Zn(NO 3)2, Cd(NO3)2/TNTs, Al(NO3)3, o Cu(NO3)2, Fe(NO3)3) nồng độ 0,5% nung 500 C Để ứng dụng q trình quang xúc tác vào xử lý, nhóm thực khảo sát thay đổi điều kiện vận hành (chiếu đèn khơng có xúc tác, có xúc tác khơng chiếu đèn có hai) nhằm tìm điều kiện vận hành tốt Tiếp theo, nhóm tiến hành chạy thử nghiệm xử lý mơ hình tự chế tạo với mục đích tìm lượng xúc tác muối kim loại có khả xử lý TVOCs tốt Ở thí nghiệm cuối dùng xúc tác quang tốt tìm thí nghiệm để thực khảo sát thay đổi nồng độ khói nhang tạo từ giảm Kết đạt cho thấy sử dụng gam với xúc tác Zn/TNTs điều kiện vận hành có chiếu đèn xử lý TVOCs hiệu với nồng độ khói nhang tạo từ cây, hiệu xử lý với nồng độ lên đến 95% phút thứ 35 sau 50 phút xử lý Bên cạnh đó, đề tài tiến hành khảo sát thực tế chùa online cho thấy mức độ nhận thức tác hại khói nhang sức khỏe chiếm 70% cịn 21% chưa rõ khơng biết tác hại tiềm tàng khói nhang gây Các chùa tỉnh chưa quan tâm nhiều đến việc giảm thiểu khói nhang, chùa nội Hồ Chí Minh áp dụng biện pháp cụ thể để giảm lượng khói nhang có ý thức việc bảo vệ sức khỏe nhà sư khách hành hương iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xii CHƯƠNG: MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nội dung nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Nội dung nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Tính khoa học thực tiễn đề tài 4.1 Tính khoa học đề tài 4.2 Tính thực tiễn đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chùa Việt Nam 1.2 Tổng quan nhang 1.3 Tổng quan phương pháp quang xúc tác 1.3.1 Giới thiệu vật liệu TiO2 1.3.2 Cơ chế quang xúc tác TiO2 [8] 11 1.3.3 Ứng dụng TiO2 13 1.3.4 Phương pháp tạo TNTs 14 1.3.5 Phương pháp biến tính xúc tác TNTs 15 1.4 Tình hình nhiễm khơng khí đốt nhang 16 1.5 Kiểm soát ô nhiễm đốt nhang 17 1.5.1 Biện pháp quản lý 17 1.5.2 Biện pháp kỹ thuật 19 1.6 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 19 v 1.6.1 Nghiên cứu nước 19 1.6.2 Nghiên cứu nước 21 1.6.3 Nhận xét 21 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 22 2.1.1 Hóa chất 22 2.1.2 Dụng cụ 22 2.1.3 Thiết bị 23 2.2 Mơ hình thí nghiệm 24 2.3 Vật liệu xúc tác 25 2.4 Phương pháp nghiên cứu 29 2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu 29 2.4.2 Phương pháp điều tra xã hội học 30 2.4.3 Phương pháp thu thập số liệu 30 2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 32 2.5 Nội dung nghiên cứu 33 2.5.1 Nội dung 1: Khảo sát thói quen chùa thói quen thắp nhang du khách 33 2.5.2 Nội dung 2: Đánh giá mức độ ô nhiễm chùa Thành phố Hồ Chí Minh tỉnh lân cận 33 2.5.3 Nội dung 3: Đánh giá mức độ nhiễm từ khói nhang phịng thí nghiệm mơ hình tự chế tạo 34 2.5.4 Nội dung 4: Thực nghiệm xử lý khói nhang (chủ yếu TVOCs) mơ hình tự chế tạo ứng dụng trình quang xúc tác 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 37 3.1 Nội dung 1: Khảo sát thói quen chùa thói quen thắp nhang du khách 37 3.2 Nội dung 2: Đánh giá mức độ ô nhiễm chùa Thành phố Hồ Chí Minh tỉnh lân cận 40 3.3 Nội dung 3: Đánh giá mức độ ô nhiễm từ khói nhang phịng thí nghiệm mơ hình tự chế tạo 46 3.4 Nội dung 4: Thực nghiệm xử lý khói nhang (chủ yếu TVOCs) mơ hình tự chế tạo ứng dụng q trình quang xúc tác 51 3.4.1 Khảo sát thay đổi điều kiện xử lý 51 3.4.2 Khảo sát thay đổi khối lượng xúc tác 51 vi 3.4.3 Khảo sát thay đổi muối kim loại tiền chất xúc tác TNTs 53 3.4.4 Khảo sát thay đổi nồng độ khói nhang đầu vào 54 CHƯƠNG: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC DANH SÁCH CÁC CHÙA ĐÃ KHẢO SÁT .xiii PHỤ LỤC PHIẾU KHẢO SÁT xv PHỤ LỤC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM xix vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT C6H6 Benzene C7H8 Toluene C8H10 Xylene CO Carbon monoxide CO2 Carbon dioxide DNA Deoxyribonucleic acid EPA United States Environmental Protection Agency (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ) HCHO Formaldehyde HKIAQO Tiêu chuẩn chất lượng khơng khí nhà đề xuất cho tịa nhà văn phịng địa điểm cơng cộng Hong Kong IARC International Agency for Research on Cancer (Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế) NO2 Nitrogen dioxide PAHs Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (Hydrocacbon thơm đa vòng) PM10 Particulate Matter 10 (Các hạt bụi có đường kính ≤ 10 µm ) PM2,5 Particulate Matter 2,5 (Các hạt bụi có đường kính ≤ 2,5 µm ) R-CHO Aldehyde SO2 Sulfur dioxide TiO2 Titanium dioxide TNTs Titania Nanotubes – TiO2 dạng ống viii Total Volatile Organic Compounds TVOCs (Tổng hợp chất hữu dễ bay hơi) World Health Organization WHO (Tổ chức Y tế Thế Giới) ix xxiv Thời gian (phút) 45 50 55 xxv Nồng độ (ppb) Chùa A Nhang tẩm bột quế Hình 3.1 Nồng độ TVOCs loại nhang thu phịng thí nghiệm xxvi 140 Nồng độ (µg/m³) 120 100 80 60 40 20 -20 -40 Chùa A Nhang tẩm bột quế Hình 3.2 Nồng độ PM2.5 loại nhang thu phịng thí nghiệm xxvii Nồng độ (µg/m³) Chùa A Nhang tẩm bột quế Hình 3.3 Nồng độ PM10 loại nhang thu phịng thí nghiệm xxviii Nồng độ (ppm) -1 Chùa A Nhang tẩm bột quế Hình 3.4 Nồng độ CO2 loại nhang thu phịng thí nghiệm xxix 90 80 Nồng độ (ppm) 70 60 50 40 30 20 10 -10 Chùa A Nhang tẩm bột quế Hình 3.5 Nồng độ CO loại nhang thu phịng thí nghiệm xxx Nồng độ (ppm) Chùa A Nhang tẩm bột quế Hình 3.6 Nồng độ HCHO loại nhang thu phịng thí nghiệm xxxi ... tác vào việc xử lý khói nhang Do đó, nhóm nghiên cứu tiến hành thực đề tài: ? ?Nghiên cứu đánh giá mức độ nhiễm khơng khí từ q trình đốt nhang (hương) thực nghiệm xử lý thiết bị xử lý khơng khí nhà. .. nhà tự chế tạo? ?? Mục tiêu nội dung nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu thực với mục tiêu khảo sát, phân tích, đánh giá mức độ nhiễm từ q trình đốt nhang chùa sau thực nghiệm mơ nguồn nhiễm. .. khói nhang chế xử lý khơng khí quang xúc tác Thêm vào q trình khảo sát đánh giá nồng độ nhiễm khói nhang, hiểu biết người dân tính nguy hại khói nhang tiến hành thực nghiệm xử lý thiết bị xử lý không