01050002857 Luan van hoan chinh

01050002857 Luan van hoan chinh tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh...

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐỒNG QUANG THỨC

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI TỪ QUÁ TRÌNH MÀI ĐÁ TRONG SẢN XUẤT

ĐÁ NHÂN TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội –2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐỒNG QUANG THỨC

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI TỪ QUÁ TRÌNH MÀI ĐÁ TRONG SẢN XUẤT

ĐÁ NHÂN TẠO

Chuyên ngành : Hóa môi trường

Mã số : 60440120

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Công Tiến Dũng

Hà Nội –2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Công Tiến Dũng Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kỳ hình thức nào

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Trân trọng cảm ơn!

Học viên

Đồng Quang Thức

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Công Tiến Dũng là người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi cũng xin gửi tới lời cảm ơn chân thành đến:

Ban chủ nhiệm Khoa Hóa môi trường và đặc biệt gửi lời cảm ơn đến

TS Phương Thảo đã giúp đỡ tôi tận tình trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Vicostone và đặc biệt là Phó Tổng Giám Đốc

TS Phạm Anh Tuấn là người trực tiếp hỗ trợ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực nghiệm tại công ty để hoàn thành luận văn

Do thời gian nghiên cứu không nhiều, nên luận văn không tránh được những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý chân thành, xây dựng của các nhà khoa học, các thầy cô và đồng nghiệp để luận văn này thực sự là một công trình nghiên cứu có giá trị và áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả

Trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm Học viên

Đồng Quang Thức

1

MỞ ĐẦU

Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, cùng với sự phát triển kinh tế

- xã hội, ngày càng có nhiều nhà máy và khu công nghiệp tập trung được đưa vào hoạt động tạo ra một khối lượng sản phẩm công Song song với tốc độ phát triển nhanh của ngành công nghiệp, khối lượng chất thải công nghiệp phát sinh cũng rất lớn, do đó, việc nghiên cứu xử lý chất thải công nghiệp luôn được chính phủ, các cơ quan ban ngành và các nhà khoa học quan tâm

Việc lựa chọn phương pháp xử lý chất thải phụ thuộc vào đặc điểm của chất thải của các ngành sản xuất Đối với nước thải, các biện pháp xử lý thường được sử dụng bao gồm: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hóa lý (keo tụ, …), phương pháp xử lý sinh học và phương pháp xử lý hóa học Trên thực tếquá trình

xử lý nước thải đạt hiệu quả cao, thường kết hợp các phương pháp xử lý nước thải trên Ví dụ, nước thải từ ngành công nghiệp dệt maythường xử lý bằng phương pháp xử lý cơ học (lọc) kết hợp xử lý hóa lý (keo tụ), và phương pháp xử lý sinh học.Đối với chất thải rắn của ngành công nghiệp, phương pháp xử lý chủ yếu là chôn lấp và tái chế, tái sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng

Ngành công nghiệp sản xuất đá ốp lát nhân tạo với nguyên liệu sản xuất chủ yếu là cốt liệu thạch anh ở dạng hạt (chiếm khoảng 90% KL) và chất kết dính đi từ nhựa polyeste không no (khoảng 10% KL) Khối lượng chất thải lớn nhất từ quá trình mài BTP đá ốp lát nhân tạobao gồm nước thải và bột đá Theo số liệu thống

kê, trong một ngày sản xuất, ba dây chuyền đang hoạt động tại Công ty Cổ phần Vicostone thải ra khoảng 4800 m3nướcthải/ngày và khoảng 30 m3bột đá thải (độ ẩm 30%)/ngày Khối lượng bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo với thành phần chủ yếu là thạch anh có kích thước hạt mịn, nếu không được xử lý có thể thâm nhập vào môi trường không khí ở dạng bụi hoặc các chất khí được phân hủy từ các hợp chất hữu cơ như: CO2, CO, CH4….sẽ theo đường hô hấp đi vào cơ thể con người và sinh vật Nước thải từ quá trình mài BTP đá ốp lát nhân tạoxả ra môi trường có thể thâm nhập vào mạch nước ngầm và theo đường tiêu hóa có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người và thủy sinh với các hàm lượng kim loại, vi sinh

vật có trong nguồn nước Trong bối cảnh nêu trên, đề tài “Nghiên cứu quy trình xử

lý và tái sử dụng chất thải từ quá trình mài đá trong sản xuất đá nhân tạo’’là rất

cấp thiết với mục đích nghiên cứu phương pháp xử lý và tái sử dụng chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo

2

Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo

1.1.1 Đặc điểm của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo

Quá trình gia công mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo được mô tả trong hình 1.1

Hình 1.1:Sơ đồ công nghệ quy trình thu hồi và xử lý sơ bộ chất thải từ quá trình

màisản phẩm đá ốp lát nhân tạo

Mô tả quy trình: Nước cấp được đưa vào dây chuyền mài để thực hiện mài BTP

đá nhân tạo cho tới khi độ bóng bề mặt đạt yêu cầu Hỗn hợp nước chứa bột đá thải sau khi mài sẽ theo đường ống, rãnh thoát nước về hệ thống gom Tại hệ thống gom, nước thải và bột đá sẽ được tách lọc sơ bộ bằng phương pháp lắng, sau đó phần nước thải phía trên được bơm lên máy lọc khung bản để lọc tách bước hai để thu được bột đá và nước thải Trong quá trình mài, nước được sử dụng để dập bụi, tản

Nước thải + bột đá

Hệ thống gom

Lọc sơ bộ (thiết bị lọc khung bản)

BTP đá nhân tạo

Gia công mài Nước

cấp

3

nhiệt cho quá trình mài sinh ra Lượng nước này cần đủ lớn để đảm bảo toàn bộ bột

đá được mài ra sẽ được cuốn đi, đồng thời đảo bảo bề mặt đá bóng, không biến đổi chất lượng (độ bóng, biến màu…) Lượng nước thải ra từ quá trình mài lớn tương đương với lượng nước cấp cho quá trình mài do lượng nước thất thoát và bay hơi không nhiều

Bên cạnh đó, khối lượng bột đá thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát lớn,

do đá bán thành phẩm trước khi mài có chiều dày 21,5-22 mm, sau khi mài, chiều dày của tấm đá giảm xuống 20,00 -20,08 mm Theo số liệu thống kê, trong một ngày sản xuất của Công ty cổ phần Vicostone với sản lượng sản xuất đá ốp lát nhân tạo khoảng 1200 tấm/ ngày sẽ thải ra khoảng 4800 m3 nước thải và30 m3 bột đá thải

có độ ẩm khoảng 30%

Như vậy, chất thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo sau khi đã qua

hệ thống xử lý sơ bộ sẽ được tách thành hai phần chính là bột đá với độ ẩm ~30%

và nước thải có chứa TSS là hỗn hợp thạch anh cùng với các thành phần khác

sử dụng trong quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo như bột màu vô cơ, nhựa polyeste không no đã đóng rắn và một số phụ gia khác [5]

1.1.2 Ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo

Khối lượng nước thải lớn từ quá trình mài sẽ làm ô nhiễm nguồn nước trong tự nhiên ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của các loài thủy sinh và con người Một số thành phần hữu cơ trong nước thải có thể phân hủy rả các khí độc như CO2, CO,

CH4…, gây ô nhiễm môi trường không khí [16, 19, 25] Thêm vào đó, với thể tích nướccấp mới rất lớn ~4.800 m3/ngày,nếu không tái sử dụng sẽ gây lãng phí nguồn tài nguyên nước và không đảm bảo việc phát triển bền vững của doanh nghiệp Bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo, nếu sử dụng để san lấp, có thể ảnh hưởng đến nguồn nước tại khu vực san lấp bằng bột đá thải này [18] Ngoài

ra, bột đá thải có kích thước rất nhỏ, mịn (95% khối lượng bột đá thải có kích thước hạt ≤ 0,45 µm), vì vậy, việc sử dụng khối lượng bột đá thải với mục đích san lấp sẽ không đảm bảo cấp phối Với các ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá

ốp lát nhân tạo, việc nghiên cứu xử lý và tái sử dụnglà yêu cầu cấp thiết cả về khía

4

KẾT LUẬN

1 Nước thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo đã được nghiên cứu các

đặc điểm như hàm lượng chất rắn lơ lửngvà kích thước hạtchất rắn lơ lửngvà ảnh hưởng của các đặc điểm này đến hiệu quả xử lý nước thải theo phương pháp keo tụ kết hợp với phương pháp lắng

2 Tỷ lệ hóa chất xử lý nước thải thích hợp phụ thuộc vào sự phân bố kích thước

hạt và tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo Kết quả nghiên cứu cho thấy: tỷ lệ các hóa chất xử lý nước thải thích hợp như sau: chấtkeo tụ PNC có thể thay đổi từ 100 – 300 mg/l; tỷ lệ chất trợ lắng PAA thay đổi từ 1,0 – 2,5 mg/l và tỷ lệ chất khử trùng NaOCl 10% được sử dụng là 0,75 ml/l (tương đương nồng độ clo trong nước là 0,1%)

3 Đặc điểm của bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo đã được nghiên

cứu và tìm ra quy trình xử lý bột đá thải phù hợp trước khi đưa vào sản xuất gạch bê tông bọt đó là phương pháp đánh tơi bằng thiết bị khuấy với các độ ẩm đầu ra khác nhau

4 Công thức cấp phối thích hợp cho các mác gạch bê tông bọt từ D700 đến D1000

có sử dụng tỷ lệ bột đá thải (độ ẩm 50%) với khối lượng sử dụng từ 240 – 330 kg trong một m3 sản phẩm gạch BTBđã được nghiên cứu để đạt đượccác chỉ tiêu

kỹ thuật như cường lực nén, và tỷ trọng khi khô của gạch BTB đạt yêu cầu theo

tiêu chuẩn TCXDVN 316: 2004

5

TÀI LIỆU THAM KHẢO

A TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT

1 Công ty Cổ Phần công nghệ Thương mại Huệ Quang (2010), Tài liệu Công nghệ sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ

2 Doanh nghiệp tư nhân sản xuất Trung Hậu (2010), Tài liệu Công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt

3 QCVN 40: 2011/BTNMT (2011),Quy chuẩn Quốc gia về nước thải

công nghiệp

4 Tài liệu của hãng Breton (2008),Tiêu chuẩn nước tuần hoàn sử dụng trong quá

trình mài hoàn thiện sản phẩm đá ốp lát nhân tạo

5 TCXDVN 316: 2004, Blốc bê tông nhẹ - Yêu cầu kỹ thuật

6 TCXDVN 317: 2004,Blốc bê tông nhẹ - Phương pháp thử

7 TCVN 2029: 2011,Bê tông nhẹ - Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp – Yêu cầu kỹ thuật

8 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2006),Giáo trình công nghệ xử lý nước thải,

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

9 Trần Hiếu Nhuệ (1998),Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất

bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

10 Trịnh Thị Thanh, Trần Yêm, Đồng Kim Loan (2002),Giáo trình công nghệ

môi trường, Nhà xuất Bản Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội

11 Trung tâm sản xuất sạch Việt Nam (VNCPC) (2009), Báo cáo dự án sản xuất

sạch Việt Nam vì sản phẩm tốt hơn (CP4BP), Viện Khoa học Công nghệ Môi

trường (INEST), Đại học Bách khoa Hà Nội

12 VINATEX (2004),Xây dựng kế hoạch, giải pháp và tiến độ thực hiện nhằm

khắc phục ô nhiễm môi trường tại 21 cơ sở thuộc hệ thống ngành dệt may, công

ty dệt may Nam Định và công ty dệt may Hà Nội, Bộ Công nghiệp

13 Viện Công nghệ môi trường (2009),Sổ tay công nghệ xử lý nước thải công nghiệp

14 Vụ hợp tác quốc tế và khoa học, công nghệ - Tổng cục môi trường (2009),Tiêu

chí và phương pháp đánh giá phù hợp của công nghệ xử lý nước thải đối với ngành công nghiệp

6

B TÀI LIỆU TIẾNG ANH

15 Brockmann, M., and Seyfried, C.F (1996),“Sludge activity and across –flow

microfiltration-a non-beneficial relationship”, Water Science & Technology,

Vol 34 (9), p.205-213

16 Eisengerg D., Soller J., Sakaji R and Olivieri A (2001), “A methodology to

Evaluation Water and Wastewaster Treatment Plant Reliability”, Water Science

& Technology,Vol 43(10), p 91-99

17 Fayza A Nasr, Hala S Doma, Hisham S Abdel-Halim, Saber A El-Safai

(2004), “Chemical Industry Wastewater Treatment”, TESCE, Vol 30, No.2, p

1183-1205

18 ISWA group on Sewage & Waterworks Sludge (1997), Sludge Treatment and

Disposal,European Environment Agency, Vol 7, p 22-46

19 Lefebvre, O., and Moletta, R (2006), “Treatment of organic pollution in

industrials siline wastewater: A literature review”, Water Res., Vol 40,

p 3671-3682

20 Metcalf and Eddy (2003),Wastewater Engineering Treatment an Reuse,

McGraw Hill

21 Paraskeva, P., and Diamadopoulos, E (2006), “Technologies for olive mill

wastewater (OMW) treatment: A review”, J Chem Technol Biotechnol, Vol

81, p.1475-1485

22 Singhirunnusorn, M and Stenstrom M K (2009),“Appropriate Wastewater Treatment System for Developing Countries: Criteria and Indicator Assessment

in Thailand”,Water Science & Technology, p 1873-1884

23 Spinosa L., Lotito V and Mininni G (1990),“Evaluation of sewage sludge

centrifugability”, Proc of World Filtration Congress, Vol 2, p 327-330

24 Tchobanoglous, G., Burton, F.l., and Stensel, H.D (2002), Wastewater

engineering: Treatment and reuse, New York: McGraw-Hill

25 Ujang, A and Buckley, C (2002), “Water and Wastewater in Developing

Countries: Present Reality and Strategy for The Future”,Water Science &

Technology, Vol 46(9), p 1-9

a