5. Những đóng góp mới của đề tài
1.2.2. Đặc tính của vật liệu bùn giấy thu hồi
Bùn thải giấy thu hồi được lấy từ bể lắng sơ cấp của nhà máy sản xuất giấy Hoàng Văn Thụ, Thái Nguyên. Theo tính toán cân bằng vật liệu cho dây chuyền sản xuất giấy xi măng của công ty thì lượng bột thải thu được khi sản xuất ra 1 tấn sản phẩm là khoảng 292 kg . Một ngày công ty sản xuất được 69,44 tấn sản
phẩm giấy xi măng, vậy tổng lượng bột thải phát sinh trong một ngày là: 0,292 x 69,44 = 20,28 (tấn/ngày) [3].
Hiệu suất thu hồi của nhà máy chỉ đạt 60% vậy còn 40% lắng xuống bùn (8,11 tấn/ngày) như vậy hàm lượng giấy trong bùn còn rất lớn.Thành phần của bùn thải từ bể điều hòa 86% là bột giấy và sơ sợi mịn, 14% còn lại là các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu [3].
Đối với bùn thải giấy thu hồi từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy cho thấy tiềm năng trong tái sử dụng để tách các kim loại nặng trong nước, bởi đặc trưng về cấu trúc có nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polymer xuất phát từ nguồn gốc thiên nhiên trong gỗ như: cellulose, hemicelluloses, lignin…[11]
Cellulose có nhiều nhất trong thành tế bào thực vật, là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ các liên kết các mắt xích β –D-Glucose, công thức cấu tạo:
Hình .1.1. Cấu trúc cellulose
Lignin là một chất cao phân tử, có cấu trúc vô định hình khác với cellulose. Cho đến nay công thức của lignin vẫn chưa được xác định, các mắt xích của lignin không giống nhau, nhưng người ta đã kết luận rằng trong phân tử lignin có chứa các nhóm (-OH), nhóm metoxyl (-OCH3) và nhân benzen.
Các polymer này có thể hấp phụ nhiều loại chất tan đặc biệt là các ion kim loại hóa trị hai. Các hợp chất polyphenol như tanin, lignin trong gỗ được cho là những thành phần hoạt động có thể hấp phụ các kim loại nặng. Các tài liệu nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vị trí anionic phenolic trong lignin có ái lực mạnh đối với các kim loại nặng. Ngoài ra các nhóm axit galacturonic trong peptin là những vị trí liên kết mạnh với các cation. Các nhóm hydroxyl trên cellulose cũng đóng một
vai trò quan trọng trong khả năng trao đổi ion của các lignocelluloses. Bản thân các nhóm này có khả năng trao đổi yếu vì liên kết phân cực yếu của nhóm OH [11].
So với các phương pháp hóa lý truyền thống, sử dụng vật liệu hấp phụ có nguồn gốc cellulose hấp phụ kim loại nặng đã cho thấy nhiều ưu điểm: không gây ô nhiễm thứ cấp, bản thân vật liệu cũng là các chất trao đổi hấp phụ ion nên đem lại hiệu quả cao, đơn giản, chi phí thấp do đó dễ dàng áp dụng vào xử lý nước thải.
Như vậy nếu chúng ta tận thu được lượng bùn giấy tại bể điều hòa của nhà máy làm vật liệu hấp phụ sẽ mang lại hiệu quả về kinh tế, bảo vệ môi trường, vừa tiết kiệm chi phí xử lý cho nhà máy.