a. Hóa chất
Bảng 3.2. Hóa chất sử dụng trong thí nghiệm
Hóa chất dung biến tính và xác định khả năng xử lý độ màu của than hoạt tính
Hóa chất xác định amoni trong nước
Dung dịch axit H2SO4 (1%, 5%, 10%) - Dung dịch axit H3PO4 (1%, 5%, 10%) - Dung dịch bazơ KOH (1M, 1,5M, 2M) - Dung dịch muối ZnCl2(1M, 1,5M, 2M)
- Dung dịch thuốc nhuộm: Thuốc nhuộm dạng bột. Pha 0,1g thuốc nhuộm trong 1lít nước cất
- Dung dich tiêu chuẩn NH4Cl với nồng độ 500mg NH4+/l
- Dung dịch NaOH 6N - Dung dịch kiềm khử - Thuốc thử Nesle
b. Mẫu nước
Mẫu dung dịch thuốc nhuộm (dùng để kiểm tra chất lượng than tạo thành): Sử dụng thuốc nhuộm dạng bột tiến hành pha theo một nồng độ nhất định. Trên cơ sở đó kiểm tra khả năng hấp phụ độ màu của than hoạt tính chế tạo được để đánh giá chất lượng than tạo thành.
Mẫu nước thực tế (Nước ngầm chứa amoni). Mẫu nước ngầm sau khi lấy được kiểm tra pH, nồng độ amoni ban đầu và bảo quản ở nhiệt độ 4oC 3.3.3 Quy trình làm thí nghiệm tạo than hoạt tính
Hình 3.2. Quy trình làm thí nghiệm tạo than hoạt tính
3.3.4 Ứng dụng xử lý mẫu nước ngầm thực tế chứa amoni
Sau khi xác định được loại than tối ưu nhất sẽ được lựa chọn để xử lý amoni bằng với mẫunước thải tự pha. Than sẽ được nghiền nhỏ có kích thước d<1mm để sử dụng với thiết bị Jartes. Thí nghiệm khảo sát khả năng xử lý amoni và so sánh với mẫu than tre và than gáodừa trên thị trường.
Mẫu 1: Lấy tại nhà máy nước khu công nghiệp Sài Đồng B - Long Biên - Hà Nội. (Lấy tại giếng nước ngầm chưa qua hệ thống xử lý, độ đâu giếng H=35m)
Mẫu 2: Lấy tại giếng nước khoan nhà ông Dương Văn Trường, Xóm 1 - Nguyễn Úy - Kim Bảng - Hà Nam. (Độ sâu của giếng nước khoan H = 8m).
Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm chứa amoni trước và sau khi hấp phụ bằng than thân cây sắn
Hiệu suất hấp phụ amoni trong mẫu nước thực tế không chênh lệch quá lớn so với mẫu dung dịch gốc tự pha trong phòng thí nghiệm. Qua đó có thể đảm bảo khả năng ứng dụng thực tế của mẫu than thân cây sắn vào xử lý nước.
3.3.5 Kết luận và kiến nghị
Than hoạt tính chế tạo từ thân cây sắn không chỉ đem lại hiệu quả xử lý tốt mà nó còn thân thiện với môi trường và có thể thay thế một số vật liệu lọc trên thị trường. Than thân cây sắn có diện tích bề mặt riêng lên tới 1215,56 m2/g, có hiệu suất xử lý độ màu thuốc nhuộm đạt 96%. Bên cạnh đó than thân cây sắn có tải trọng hấp phụ cực đại amoni đạt 6,9735 mg/g cao hơn so với mẫu than tre trên thị trường (tải trọng hấp phụ cực đại của than tre 5,9172 mg/g). Kết quả đánh giá sơ bộ chất lượng của các mẫu than chế tạo từ vỏ lạc và thân cây sắn thông qua việc khảo sát khả năng hấp phụ độ màu của mẫu thuốc nhuộm tự pha cho thấy: Trong mọi điều kiện chế tạo mẫu than từ thân vỏ lạc luôn cho hiệu suất xử lý độ màu thấp hơn so với mẫu than thân cây sắn. Kết quả xác định một số các thông số đặc trưng của than hoạt tính trong đó quan trọng là giá trị diện tích bề mặt riêng của mẫu than vỏ lạc (BET= 750 m2/g) thấp hơn hẳn so với mẫu than thân cây sắn (BET = 1212,56 m2/g) và thấp hơn hẳn so với hai mẫu than đối chứng trên thị trường (than tre và than gáo dừa). Vì vậy tác giả đã lựa chọn mẫu than thân cây sắn để khảo sát khả năng hấp phụ amoni trong nước và so sánh với mẫu than trên thị trường. Những kết quả nghiên cứu trên cho thấy tiềm năng ứng dụng than hoạt tính chế tạo từ thân cây sắn làm vật liệu lọc trong xử lý nước ngầm nhiễm amoni. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian, tỷ lệ hóa chất biến tính khác nhau đến chất lượng than tạo thành. Ngoài ra, cần nghiên cứu xử lý amoni trong một số loại hình nước thải như nước thải sinh hoạt, bệnh viện, nước thải ngành chế biến thực phẩm... Bên cạnh đó việc đánh giá khả năng ứng dụng vào thực tế dựa thông qua mô hình pilot cần phải tiến hành.
CHUYÊN ĐỀ 4 HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
4.1 Mục đích
- Nắm được ảnh hưởng của việc bê tông hóa đến khả năng thấm của đô thị - Nắm được hệ thống thoát nước bền vững và mục đích của hệ thống - Nắm được khái niệm mái nhà xanh và các lợi ích của mái nhà xanh
4.2 Lý thuyết chung
4.2.1 Tìm hiểu lịch sử của "Mái nhà Xanh"
Nguồn gốc của "mái nhà xanh" và cách sử dụng nó đã có từ xa xưa. Một số chuyên gia tin rằng, các giải pháp về "mái nhà xanh" đã được phát triển ở Phương Đông từ những năm 900 trước Công Nguyên, đã có những công trình những báo cáo về vườn trên mái ở Phương Đông được ghi chép lại. Công trình nổi tiếng và điển hình nhất cho "vườn trên mái" chính là khu vườn treo nổi tiếng trên các cung điện của Babylon do vua Nebuchadnezzar xây dựng và tặng vợ mình Semiramis và đã trở thành một trong 7 kỳ quan của thế giới cho tới ngày hôm nay và khu vườn nổi tiếng này có diện tích lên tới 2.000m2 (40*50m) với đầy đủ các loại cây che bóng, cây rau và cây thân bụi...
Sự sùng bái các mái nhà xanh đã bùng nổ từ Phương Đông qua các nước Hy Lạp - La Mã, cùng với nó là các điều chỉnh cải tiến để phù hợp hơn, tiện ích hơn và đa số được xây dựng trên các mái bằng. Mái nhà xanh là những mái nhà được trang bị hoặc được trồng thảm thực vật một cách có chủ ý. Chúng còn được gọi là mái nhà sống, mái nhà sinh thái hoặc mái nhà thực vật.
4.2.2 Hệ thống thoát nước bền vững và mục đích của hệ thống
Mục đích: quản lý hiệu quả việc thoát nước mặt tại môi trường đô thị.
Mái nhà xanh có thể giảm hoặc loại bỏ dòng chảy tràn bề mặt từ các mái nhà, bổ sung thêm vật liệu cách nhiệt cho tòa nhà trong những tháng mùa đông, làm mát tòa nhà trong mùa hè bằng cách bốc hơi, cung cấp cách âm, giảm hiệu ứng đảo nhiệt – được tăng cường sử dụng để điều hòa không khí – tại các thành phố và cung cấp một môi trường sống cho động vật hoang dã. Có hai loại mái xanh: Các hệ thống thâm
canh có đất sâu có khả năng trồng cây bụi và thậm chí là cây, còn các hệ thống mở rộng lại bao gồm các lớp thực vật mỏng, chẳng hạn như thảm trầm tích. Mái nhà xanh làm tăng thêm tải trọng lên kết cấu vì vậy chúng nên được xem xét ở giai đoạn thiết kế của một công trình mới.
Hình 4.2. Giải pháp cho mái trồng cây đâm rễ sâu
4.2.3 Mái nhà xanh và các lợi ích của mái nhà xanh
Không gian đô thị ngày càng trở nên chật hẹp khiến những mảng xanh ngày càng trở nên hiếm hoi. Chính vì thế giải pháp tạo vườn trên mái là rất hợp lý. Hiện nay vườn trên mái đã và đang được nhiều nước áp dụng ở các nước phát triển. Bên cạnh đó ở Việt Nam thời gian gần đây nhu cầu làm vườn, trồng cây trên sân thượng cũng đang được xã hội và các gia đình quan tâm.
Một mái nhà màu xanh lá cây chắc chắn là một phong cách thiết kế sẽ rất khác lạ, không giống như những ngôi nhà bình thường khách, lợi ích của mái nhà xanh giúp cho không gian mát mẻ, đồng thời để lọc những không khí ô nhiễm trước khi đi vào nhà. Đó là một cái gì đó không phải ai cũng có và không chính xác lựa chọn đầu tiên của bất kỳ người nào khi xây dựng hoặc tu sửa nhà. Chúng ta đều biết rằng có một mái nhà màu xanh lá cây đi kèm với lợi thế nhất định nhưng chính xác những gì chúng ta đang nói về nó trong việc thiết kế nhà đẹp của mình.
Một mái nhà màu xanh lá cây mang lại cả lợi ích công cộng và tư nhân. Ví dụ, nếu một khu vực nhất định có mái nhà màu xanh lá cây sau đó khu vực cụ thể là thẩm mỹ và do đó có thể thu hút các nhà đầu tư hơn. Nhưng cũng có những lý do thực tế hơn khác tại sao một mái nhà màu xanh lá cây là tuyệt vời trong không gian nhà đẹp.
Giảm nhiệt độ trong nhà
Nước được lưu trữ bởi các chất nền của mái nhà màu xanh lá cây và sau đó nó được đưa lên bởi các nhà máy và quay trở lại vào bầu khí quyển. Không duy nhất mà họ giữ lại nước mưa nhưng họ cũng vừa phải nhiệt độ của nước tạo ra không gian mát cho căn nhà . Một lợi ích quan trọng mà đi kèm với mái nhà màu xanh lá cây trong thực tế là các nhà máy có thể thực sự thành phố mát mẻ trong những tháng mùa hè nóng thông qua quá trình bốc hơi. Ánh sáng được hấp thụ làm cho nước bốc hơi được lưu trữ thay vì được chuyển thành năng lượng nhiệt.
Vườn trên mái giúp việc giữ ẩm điều hòa nhiệt độ cho ngôi nhà hút các khí bẩn,bụi bặm khỏi bẩn...sau đó nhả ra ô xi giúp không khí trong lành hơn điều hòa nhiệt độ trở nên mát mẻ hơn dễ chịu hơn. khả năng làm mát cho nhà ở cũng như khu vực xung quanh trong suốt những tháng hè nắng nóng thông qua quá trình bốc hơi. Ánh sáng được hấp thụ bởi cây xanh làm cho lượng nước dự trữ bốc hơi thay vì chuyển hóa thành năng lượng nhiệt "thiêu đốt" không gian sống.
Lọc không khí
Nhưng lợi ích tuyệt vời nhất là một thực tế rằng mái nhà xanh làm sạch không khí. Các thực vật hấp thụ các chất ô nhiễm và chuyển đổi chúng thành oxy, do đó lọc khí độc hại trong không gian mẫu nhà đẹp.
Vật liệu cách nhiệt và chống cháy hữu ích
Mái nhà màu xanh lá cây cung cấp vật liệu cách nhiệt lớn hơn và làm giảm lượng năng lượng cần thiết để điều tiết nhiệt độ trong một tòa nhà. Ngoài ra, mái nhà màu xanh lá cây có một tải nhiệt đốt thấp hơn nhiều để họ cung cấp phòng cháy chữa cháy. Một điều cần xem xét là một thực tế rằng mái nhà xa .
Những trận mưa to, bão lũ sẽ tác động rất lớn đến ngôi nhà của chúng ta nhất là phần mái. Nếu như bạn thiết kế sân vườn trên khu vực này sẽ làm giảm tác động của nước lên mái nhà vì cây sẽ giữ lại một phần và nước từ mái nhà xuống đất sẽ giảm đi khá nhiều. Khi có cây xanh nước sẽ không thể bào mòn trực tiếp xuống mái nhà được nên đảm bảo chất lượng và tuổi thọ cho công trình nhiều hơn.
Làm đẹp ngôi nhà
Một trong những lý do chủ yếu mà người ta thiết kế sân vườn trên mái chính là để làm đẹp cho sân thượng của mình. Những hàng cây xanh, những bông hoa rực rỡ sẽ khiến sân thượng của bạn trở nên đẹp, ấn tượng và nổi bật hơn. Nơi đây không chỉ là một khu vườn mà còn có thể biến thành một không gian thư giãn hết sức tuyệt vời cho bạn và gia đình, bạn bè của mình vào mỗi buổi sáng hoặc tối.
Theo TẠP CHÍ XÂY DỰNG
4.3 Giới thiệu công trình mái nhà xanh
Tòa nhà trụ sở mới của Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội (Viettel) Vị trí: tại Viettel Group, D26 Tôn Thất Thuyết, Yên Hoà, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Hình 4.4. Cấu kiện tạo rỗng JupiTank; tấm thoát nước JupiCell; Khung chắn rác Australia
Cấu kiện rỗng tiêu nước mưa, tích nước ngầm là cấu kiện lắp ghép chịu tải trong cao dùng để, tiêu thoát nước bề mặt đất, tích trữ nước dưới ngầm, lưu dẫn nước, thoát nước ngầm. Được sản xuất từ nhựa PP chất lượng tốt và được thiết kế để xử lý nước mưa tại nguồn ngay từ trên mái nhà và các khu vực thẩm khấu khác.
Toàn bộ mái của công trình trụ sở Viettel được phủ xanh, vuốt cong từ dưới chân mái lên đỉnh mái theo hình logo thể hiện khát vọng vươn cao, vươn xa của Viettel. Mỗi tầng của công trình được thiết kế với chức năng riêng. Bao gồm tầng hầm là hội trường dùng để tổ chức hội nghị. Tầng 1 là các không gian tiếp khách, triển lãm, trưng bày và nhà ăn. Tầng 2 là khu vực tổ chức hội họp. Từ tầng 3 đến tầng 8 là khu vực văn phòng làm việc.
Hình 4.5. Kỹ thuật cho nhà thầu trong quá trình thi công lắp đặt hệ cống thu nước HAURATON - Đức
Tòa nhà đầu tiên tại Hà Nội đạt tiêu chuẩn của Hiệp hội Xây dựng xanh Hoa Kỳ. Công trình được thiết kế theo xu thế của thời đại hướng đến một công trình xây dựng bền vững bao gồm các tiêu chí tiết kiệm năng lượng, tái tạo năng lượng, gần gũi và thân thiện với môi trường. Công trình là một trong số ít công trình ở Việt Nam đăng ký để nhận được chứng chỉ xanh (LEED).
Tấm thoát nước ngầm JUPI CELL Là tấm thoát nước làm từ nhựa cứng, chịu tải trọng cao nhưng trọng lượng nhẹ. Có trọng lượng chỉ bằng 2% so với việc sử dụng phương án thoát nước truyền thống bằng cấp phối đá. Thiết kế chịu lực đặc biệt cho phép chịu tải một lượng đất lớn để trồng cây. Theo đó cho phép ứng dụng một cách rộng rãi trong các công trình cảnh quan và trồng cây nói chung. Và độ thông thoáng lớn cho phép lưu thông một lượng lớn nước thoát qua. Cho phép liên kết với nhau một cách dễ dàng bằng các hèm khoá theo chiều ngang, theo góc đứng hoặc liền cạnh, dễ dàng lắp đặt. Tương thích với các bề mặt thi công. Có thể được bó gọn thuận tiện trong việc đóng gói và vận chuyển. Khả năng chịu nhiệt: -200°C đến 120°C. Khả năng thoát nước nhanh : ⸗ 16.5l/. Tích hợp ngàm âm, khoá ngầm: Tích hợp sẵn. Bảo vệ lớp thống thấm: có kháng hoá chất và vi sinh. Không bị ảnh hưởng bới vi sinh và nấm mốc. Kháng đựơc dầu, axit, kiềm và nhựa đường. Bền vững và thân thiện với môi trường
CHUYÊN ĐỀ 5 ỨNG DỤNG THỰC VẬT TRONG XỬ LÝ Ô NHIỄM 5.1 Mục đích thí nghiệm
- Nắm được các dạng bãi lọc trồng cây
- Nắm được cơ chế xử lý của bãi lọc trồng cây
- Chỉ ra được một số ví dụ minh hoạt về nghiên cứu ứng dụng bãi lọc trồng cây xử lý nước thải
5.2 Lý thuyết chung
5.2.1 Khái niệm
Bãi lọc trồng cây (wetlands) là ngậm nước với mực nước nông hoặc xấp xỉ bề mặt đất, được cấy trồng các loại thực vật trong điều kiện đất ẩm. Thực vật sử dụng năng lượng mặt trời để thấp thụ cacbon từ khí quyển và chuyển hóa thành các chất hữu cơ là nguồn năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống và phát triển của các vi khuẩn dị dưỡng (Động vật, vi khuẩn và nấm).
5.2.2 Phân loại bãi lọc trồng cây theo chế độ dòng chảy
5.2.2.1 Hệ thống dòng chảy bề mặt
Hình 5.1. Bãi lọc trồng cây dòng chảy bề mặt
Bảng 5.1. Ưu và nhược điểm bãi lọc trồng cây dòng chảy bề mặt
Ưu điểm Nhược điểm
Chi phí xây dựng vừa phải, thiết kế và vận hành đơn giản hơn bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm và các phương pháp xử lý truyền thống
Tốc độ loại bỏ chất ô nhiễm trên 1 đơn vị diện tích thấp hơn bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm nên đòi hỏi diện tích đất lớn hơn
chất rắn lơ lửng cao pháp xử lý truyền thống Dễ dàng kiểm soát dòng chảy hơn bãi lọc