Đánh giá chi phí hiệu quả của giải pháp tận dụng bụi bông và vỏ ngao để chế tạo vật liệu xử lý môi trường

Một trong các ph-ơng pháp đ-ợc dùng phổ biến để xử lý màu và giảm hàm l-ợng chất hữu cơ trong n-ớc thải dệt nhuộm là sử dụng cacbon đã đ-ợc hoạt hóa từ các nguyên liệu nh- xơ dừa, vỏ lạc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRUNG TÂM NGHIấN CỨU TÀI NGUYấN VÀ MễI TRƯỜNG

-*** -

HỒ THỊ HềA

Đánh giá chi phí – hiệu quả của giải pháp tận dụng bụi bông và vỏ ngao để chế tạo

vật liệu xử lý môi tr-ờng

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MễI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

(Chương trình đào tạo thí điểm)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN THỊ HÀ

Hà Nội - 2007

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành Luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình và qúy báu của các cơ quan và cá nhân Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

TS Nguyễn Thị Hà - người trực tiếp hướng dẫn, truyền thụ những kiến thức và kinh nghiệm trong nghiên cứu khoa học cho tôi

Tập thể cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội

Tập thể cán bộ Phòng Phân tích Môi trường – Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc nghiên cứu hoàn thành đề tài Nhóm cán bộ, sinh viên thực hiện đề tài QG-07-

19 về sự hỗ trợ kinh phí và phối hợp trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng tôi xin cảm ơn những người thân và bạn bè đã động viên, giúp

đỡ tôi trong thời gian qua

Hà Nội, ngà y th¸ng năm 2007

Häc viªn

Hồ Thị Hoà

LỜI CAM ĐOAN

“Tôi xin cam đoan nội dung luận văn đã viết là do bản thân thực hiện, không sao chép, cắt ghép các tài liệu, chuyên đề hoặc luận văn của ng-ời khác Các kết quả ch-a đ-ợc công bố trên bất kỳ tài liệu nào Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.”

Hà Nội, ngày tháng năm 2007

Học viên

Hồ Thị Hòa

Danh mục chữ viết tắt

Acf Vải cacbon hoạt tính (Activated carbon fabric cloth)

atfac Cacbon hoạt tính có chi phí thấp đ-ợc chế tạo từ vỏ dừa

Atsac Cacbon hoạt tính đ-ợc chế tạo từ vỏ dừa qua xử lý bằng axit btcn Bùn thải công nghiệp

cba Phân tích chi phí lợi ích (Cost Benefit Analysis)

cbba Tro đáy (Coal - based bottom ash)

cea Phân tích chi phí hiệu quả (Cost Effective Analysis)

ctnh Chất thải nguy hại

gac Cacbon hoạt tính dạng hột (Granular activated carbon)

irr Tỷ suất lợi nhuận nội bộ (Internal rate of return)

jpw Chất thải từ quá trình chế biến đay

npv Giá trị hiện tại ròng (Net Present Value)

pac Cacbon hoạt tính dạng bột (Powdered activated carbon)

pb Vỏ cây thông (Pipe bark)

rbf Công nghệ lọc phản ứng (Reactive bed filter)

rscc Cacbon hoạt tính từ vỏ cây cao su

wmpi Nhiệt phân rác thải từ ngành công nghiệp giấy (Waste

material from paper industry)

mụC LụC

ch-ơng 1- tổng quan tài liệu 3

1.1 Ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả 3

1.1.1 Tổng quan về ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả 3

1.1.2 Các b-ớc phân tích chi phí -hiệu quả 5

1.2 Tận dụng vật liệu thải trên Thế giới và Việt Nam 9

1.2.1 Tận dụng vật liệu thải trên thế giới 9

1.2.2 Tận dụng vật liệu thải ở Việt Nam 22

1.2.3 Sử dụng vỏ ngao hấp phụ kim loại nặng trong n-ớc 26

1.2.4 Hấp phụ màu bằng than hoạt tính 28

Ch-ơng 2 - Đối t-ợng và ph-ơng pháp nghiên cứu 30

2.1 Đối t-ợng nghiên cứu 30

2.1.1 Vật liệu thải tận dụng 30

2.1.2 Mẫu n-ớc nghiên cứu 35

2.2 Ph-ơng pháp nghiên cứu 35

2.2.1 Thu thập và tổng quan, phân tích tài liệu 35

2.2.2 Ph-ơng pháp khảo sát thực địa 35

2.2.3 Ph-ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 35

2.2.4 Ph-ơng pháp phân tích chi phí -hiệu quả 41

Ch-ơng 3 - Kết quả và thảo luận 42

3.1 Kết quả xử lý, hoạt hoá vỏ ngao và bụi bông 42

3.1.1 Kết quả hoạt hoá vỏ ngao 42

3.1.2 Kết quả hoạt hoá bụi bông 43

3.2 Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ KLN trong n-ớc của vỏ ngao hoạt hoá 44

3.2.1 Trong hệ mẻ (hấp phụ tĩnh) 44

3.2.2 Trong hệ liên tục (hấp phụ động) 50

3.2.3 Cơ chế của ph-ơng pháp xử lý kim loại nặng trong n-ớc bằng

vỏ ngao 51

3.3 Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ màu của bụi bông hoạt hoá 52

3.3.1 Hệ hấp phụ tĩnh (thí nghiệm mẻ có lắc) 52

3.3.2 Hệ hấp phụ liên tục (hấp phụ động trên cột) 56

3.4 Kết quả phân tích sơ bộ chi phí - hiệu quả của giải pháp tận dụng

vật liệu thải 59

3.4.1 Giải pháp tận dụng vỏ ngao làm vật liệu hấp phụ kim loại nặng 59

3.4.2 Giải pháp tận dụng bụi bông chế tạo cacbon hoạt hoá làm vật liệu

hấp phụ màu 62

Kết luận và kiến nghị 65

tài liệu tham khảo 67

phụ lục 73

DANH MụC BảNG

Bảng 1 Kết quả khảo sát khả năng hấp thu Cu2+ theo thời gian

(CCu2+ đầu vào =20mg/L) 46

Bảng 2- Khảo sát ảnh h-ởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu2+ của

vỏ ngao hoạt hóa (Cu2+ đầu vào =20mg/L; tỉ lệ vật liệu 2g/150ml) 47

Bảng 3 Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ As3+ (As 3+ đầu vào =10mg/L) 48

Bảng 4 Khảo sát ảnh h-ởng của pH đến khả năng hấp phụ As3+ của

vỏ ngao hoạt hóa (As3+ đầu vào =10mg/L; tỉ lệ vật liệu 2g/150ml) 49

Bảng 5 Dung tích xử lý tối đa phụ thuộc vào tốc độ dòng

(Co=10mg/L; pH = 6,5; d<0,25mm) 51

Bảng 6 Giá trị mật độ quang (D) của các dung dịch tr-ớc và sau hấp phụ 52

Bảng 7 Kết quả khảo sát ảnh h-ởng của vật liệu đến hiệu quả hấp phụ

(D đầu vào =1,24; COD đầu vào = 670mg/L, thể tích dung dịch 50ml nồng độ 100mg/L) 55

Bảng 8 ảnh h-ởng của tốc độ dòng đến hiệu quả hấp phụ màu

(Dban đầu=1,19; CODban đầu = 658mg/L, pH=7-8) 57

Bảng 9 Tính toán sơ bộ về chi phí - hiệu quả của giải pháp công nghệ

tận dụng vỏ ngao hấp phụ Cu2+ 61

Bảng 10 Tính toán sơ bộ về chi phí - hiệu quả của giải pháp công nghệ

tận dụng bụi bông 64

DANH MụC HìNH

Hình 1 Hiệu quả hấp phụ màu của bùn than cacbon theo thời gian 16

Hình 2 ảnh h-ởng của pH lên hiệu suất hấp phụ erythrosine của lông gà 19

Hình 3 Một số loài ngao 31

Hình 4 Cấu trúc mạng tinh thể của canxi cacbonat 32

Hình 5 Than tre hoạt tính 33

Hình 6 Vỏ ngao tr-ớc và sau hoạt hoá 42

Hình7 Bụi bông sau khi xử lý bằng axit chuyển thành cacbon hoạt hoá 43

Hình 8 Kết quả khảo sát khả năng hấp thu Cu 2+ theo thời gian (C Cu2+ đầu vào =20mg/L) 45

Hình 9 Khảo sát ảnh h-ởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu 2+ của

vỏ ngao hoạt hóa (Cu 2+ đầu vào =20mg/L; tỉ lệ vật liệu 2g/150ml) 47

Hình 10.Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ As 3+ (As 3+ đầu vào =10mg/L) 49

Hình11 Dung tích xử lý tối đa phụ thuộc vào tốc độ dòng (Co=10mg/L; pH = 6,5; d<0,25mm) 51

Hình 12 ảnh h-ởng của pH đến hiệu quả xử lý COD của cacbon

hoạt hoá từ bụi bông 53

Hình13 Biến thiên mật độ quang D theo thời gian ở

nhiệt độ hấp phụ khác nhau (D ban đầu =1,21 ở λ = 597,6nm) 54

Hình 14 Kết quả khảo sát ảnh h-ởng của vật liệu đến hiệu quả hấp phụ

(D đầu vào =1,24; COD đầu vào = 670mg/L, thể tích dung dịch 50ml nồng độ 100mg/L) 56

Hình 15 ảnh h-ởng của tốc độ dòng đến hiệu quả hấp phụ màu

(D ban đầu =1,19; COD ban đầu = 658mg/L, pH=7-8) 57

Hình 16 Hiệu quả xử lý COD của cacbon hoạt hoá từ bụi bông đối với mẫu n-ớc thải nhuộm thực tế 58

Mở đầu

Phát triển bền vững là một yêu cầu và đòi hỏi của công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n-ớc ở mọi quốc gia Phát triển bền vững tr-ớc hết là sự phát triển cân đối trên cả ba ph-ơng diện: kinh tế, xã hội và môi tr-ờng ở Việt Nam, khi nền kinh tế đất n-ớc đang trên đà phát triển, công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n-ớc đã và đang diễn ra mạnh mẽ và là động lực của

sự tăng tr-ởng kinh tế thì vấn đề phát triển bền vững cần đặt lên thành một mục tiêu cơ bản hàng đầu của đất n-ớc

Để phục vụ cho sự tăng tr-ởng kinh tế nhằm đ-a Việt Nam trở thành n-ớc Công nghiệp hoá vào năm 2020, việc khai thác các nguồn tài nguyên đang ngày một gia tăng và đồng thời cũng thải vào môi tr-ờng một khối l-ợng chất thải khổng lồ Trong nền kinh tế hiện đại chất thải là tất yếu khách quan của mọi hoạt

động kinh tế và đã trở thành những vấn đề kinh tế, xã hội, thậm chí là xung đột môi tr-ờng Việc tái chế chất thải nhằm thu hồi lại các thành phần có ích trong chất thải để có thể chế tạo thành các sản phẩm có ích mới góp phần hạn chế khai thác tài nguyên sơ khai, giảm khối l-ợng chất thải phải vận chuyển và xử lý do vậy đã tiết kiệm đ-ợc chi phí vận chuyển và xử lý chất thải đồng thời tiết kiệm

đ-ợc mặt bằng cho việc chôn lấp chất thải

Trong thực tế nhiều n-ớc đã hình thành và phát triển nền kinh tế chất thải Chiến l-ợc bảo vệ môi tr-ờng quốc gia của Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020 cũng đã xác định mục tiêu đến năm 2020 “hình thành và phát triển ngành công nghiệp tái chế chất thải” Như vậy việc tái chế chất thải là một công việc đem lại các lợi ích kinh tế, xã hội, môi tr-ờng cho xã hội

Việc xử lý kim loại nặng và màu trong n-ớc bằng các vật liệu hấp phụ giá thành thấp, thân thiện với môi tr-ờng nh- các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên, các chất thải nông nghiệp là biện pháp khá hiệu quả có ý nghĩa về kinh tế và môi tr-ờng Vỏ ngao là một loại chất thải trong ngành đánh bắt thủy sản có khả năng loại bỏ một số kim loại nặng trong n-ớc khi đ-ợc hoạt hóa Một trong các ph-ơng pháp đ-ợc dùng phổ biến để xử lý màu và giảm hàm l-ợng chất hữu cơ trong n-ớc thải dệt nhuộm là sử dụng cacbon đã đ-ợc hoạt hóa từ các nguyên liệu nh- xơ dừa, vỏ lạc, vỏ trấu, bã mía… làm vật liệu hấp phụ

Để góp phần tận dụng các nguồn vật liệu thải, đồng thời góp phần nghiên cứu chế tạo vật liệu xử lý ô nhiễm n-ớc, trong luận văn này đã tập trung vào

đánh giá, phân tích chi phí – hiệu quả của giải pháp tận dụng bụi bông và vỏ ngao để chế tạo vật liệu xử lý môi tr-ờng Các nội dung chính bao gồm:

- Nghiên cứu giải pháp công nghệ tận dụng vỏ ngao và bụi bông để chế tạo vật liệu xử lý ô nhiễm n-ớc thải;

- Khảo sát khả năng xử lý kim loại nặng và màu của vật liệu chế tạo từ vỏ ngao và bụi bông;

- Đánh giá sơ bộ chi phí - hiệu quả của các giải pháp công nghệ nghiên cứu

Ch-ơng 1 tổng quan tài liệu

1.1 Ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả

1.1.1 Tổng quan về ph-ơng pháp phân tích chi phí - hiệu quả

Để xác định tính hiệu quả của các hoạt động dự án hay các giải pháp công nghệ có hai ph-ơng pháp phân tích th-ờng đ-ợc sử dụng là phân tích chi phí -hiệu quả (CEA - Cost Effective Analysis) và phân tích chi phí -lợi ích (CBA - Cost Benefit Analysis)

Phân tích kinh tế, xã hội đ-ợc sử dụng để phân tích các hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ trên góc độ của toàn bộ nền kinh tế quốc dân, mục tiêu của

nó là tối đa hoá thu nhập quốc dân Phân tích kinh tế trong đó đã bao hàm cả phân tích tài chính đồng thời xét các chi phí và lợi ích về xã hội và môi tr-ờng

ảnh h-ởng tới hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ mặc dù chúng có thể không

đ-ợc phản ánh trên thị tr-ờng

Phân tích chi phí- hiệu quả là một ph-ơng pháp phân tích kinh tế, bản chất là

sử dụng đồng tiền làm th-ớc đo các mức độ tác động tích cực và tiêu cực đến môi tr-ờng, xã hội

Phân tích chi phí -hiệu quả xuất phát từ quan điểm phải cân bằng giữa hiệu quả thu đ-ợc và chi phí bỏ ra hay thiệt hại, sự mất đi lợi ích tr-ớc khi đ-a ra bất

kỳ một quyết định nào Theo đó hiệu quả thu đ-ợc bao giờ cũng phải lớn hơn chi phí mới đáp ứng yêu cầu, hoặc nếu hiệu quả không bù đ-ợc toàn bộ chi phí thì ph-ơng án nào bù đ-ợc nhiều nhất sẽ là tối -u

Trong tất cả các hoạt động, đặc biệt là liên quan nhiều đến phát triển kinh tế

và bảo vệ môi tr-ờng, việc xem xét chi phí - hiệu quả tr-ớc khi thực hiện là một

sẽ đ-ợc chấp nhận Ph-ơng pháp phân tích chi phí -hiệu quả là một ph-ơng pháp

để đánh giá hiệu quả của các hoạt động đó, -u điểm của nó là không chỉ xác định chi phí lợi ích về mặt tài chính mà còn mặt xã hội và môi tr-ờng

Nguyên tắc đánh giá, lựa chọn là:

r

C B

Trong đó Bt: Lợi ích thu đ-ợc ở thời điểm t

Ct: Chi phí bỏ ra để thu đ-ợc lợi ích ở thời điểm t

r: Tỷ suất chiết khấu

n: Thời gian thực hiện (năm)

Trong phân tích chi phí lợi ích, để nhấn mạnh chi phí và lợi ích môi tr-ờng, yếu tố môi tr-ờng th-ờng đ-ợc tách riêng, khi đó:

t

r

E C

B

Et: chi phí hay lợi ích môi tr-ờng ở thời điểm t

Chi phí và hiệu quả ở đây đ-ợc hiểu theo nghĩa rộng bao gồm cả chi phí và hiệu quả về tài nguyên, môi tr-ờng của các thành viên trong xã hội, do đó còn gọi là phân tích chi phí -hiệu quả mở rộng

ứng dụng thực tiễn: phân tích chi phí hiệu quả mở rộng đ-ợc tiến hành trên

cơ sở cộng tác nhiều lĩnh vực khác nhau Điều khó nhất ở đây là quyết định chọn những tác động nào đến tài nguyên và môi tr-ờng để đ-a vào phân tích và bằng cách nào có thể định l-ợng cũng nh- định giá các tác động đó

Một số điểm quan trọng cần l-u ý khi phân tích chi phí -hiệu quả:

- Bắt đầu từ những ảnh h-ởng đến môi tr-ờng dễ nhận biết và dễ đánh giá nhất

- Tính đối xứng của phân tích chi phí lợi ích: một lợi ích bị bỏ qua thì chính

là chi phí và ng-ợc lại, tránh đ-ợc một chi phí thì là một lợi ích Do đó

phải luôn chú ý tới khía cạnh lợi ích của bất cứ hành động nào

- Phân tích kinh tế cần đ-ợc tiến hành với cả hai tr-ờng hợp: có và không có

dự án

- Mọi giả thiết phải đ-a ra một cách thật rõ ràng

- Khi không thể sử dụng giá cả thị tr-ờng thì có thể sử dụng giá bóng

1.1.2 Các b-ớc phân tích chi phí -hiệu quả

Có nhiều cách phân chia các b-ớc thực hiện phân tích chi phí -hiệu quả,

thông th-ờng đ-ợc chia thành các b-ớc sau:

B-ớc 1: Phân định chi phí và hiệu quả, lợi ích thuộc về các đối t-ợng nào

Đây là b-ớc đầu tiên quan trọng làm cơ sở để có cách nhìn nhận khá toàn diện

đối với việc sử dụng, phân bổ các nguồn lực vì mỗi sự phân định sẽ có một thay

đổi về chi phí và hiệu quả Chi phí và hiệu quả, lợi ích trên quan điểm toàn cầu

hay quan điểm địa ph-ơng, quan điểm cá nhân hay quan điểm xã hội đều cần

đ-ợc xác định vì sẽ ảnh h-ởng đến kết quả phân tích tiếp theo Có tr-ờng hợp ảnh

h-ởng bất lợi đến cá nhân nh-ng lại có hiệu quả đối với xã hội, và ng-ợc lại

Chính vì vậy việc phân định ngay từ đầu chi phí và hiệu quả là hết sức quan

trọng

B-ớc 2: Xác định, lựa chọn danh mục các ph-ơng án, giải pháp thay thế

Khi có một hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ nào áp dụng phân tích chi phí

hiệu quả thì đều có nhiều giải pháp thay thế khác nhau, từ đó lựa chọn ph-ơng

án, giải pháp tối -u Muốn lựa chọn đ-ợc phải qua nhiều kỹ thuật phân tích và

đòi hỏi phải có sự so sánh và dự đoán

B-ớc 3: Liệt kê các ảnh h-ởng tiềm năng và lựa chọn các chỉ số đo l-ờng

môi tr-ờng, việc đánh giá những ảnh h-ởng tiềm năng, từ đó xem xét các chỉ số

để tính toán là một vấn đề đòi hỏi kỹ thuật cao đối với ng-ời làm phân tích vì nếu nh- ở b-ớc này không chính xác và đảm bảo tính toàn diện thì quá trình thực hiện sẽ có các rủi ro Nếu xét về mặt dài hạn thì những tác động tiềm năng không

đ-ợc dự đoán tr-ớc sẽ là nguyên nhân làm sai lệch các kết quả đã tính toán

B-ớc 4: Dự đoán, tính toán định l-ợng suốt quá trình thực hiện trên cơ sở đã

liệt kê hay xác định đ-ợc những ảnh h-ởng có tính tiềm năng, vấn đề quan trọng

là các ảnh h-ởng đó phải đ-ợc l-ợng hoá dựa vào các nguyên lý và các chỉ tiêu

áp dụng

B-ớc 5: L-ợng hoá bằng tiền tệ tất cả các tác động đã xác định Trên cơ sở

b-ớc 4 đã quy đổi số l-ợng, chúng ta phải tiền tệ hoá các l-ợng đó để đ-a vào mô hình phân tích và tính toán Khi tiền tệ hoá gặp phải những khả năng có thể xảy ra: có những chỉ số về số l-ợng có giá thị tr-ờng thì ta sử dụng giá thị tr-ờng để tính toán Còn đối với những ảnh h-ởng không có giá thị tr-ờng thì phải tính toán thông qua giá tham khảo (giá bóng)

B-ớc 6: Quy đổi giá trị tiền tệ Đó là việc mà bất cứ một hoạt động, dự án,

giải pháp nào cũng phải làm do đối với tất cả các hoạt động đ-ợc triển khai trong thực tế th-ờng có các thay đổi theo thời gian (nhiều năm) nh-ng khi đ-a vào tính toán thì lại xác định cho một năm cụ thể và do vậy cần phải quy đổi tất cả các tính toán chi phí vào thời điểm tính toán

B-ớc 7: Đối với b-ớc này, khi tiến hành phân tích tổng hợp: Giá trị đầu t-

hiện tại ròng NPV, tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR, tỷ số lợi ích chi phí B/C, thời hạn thu hồi vốn T:

- Giá trị hiện tại ròng (NPV - Net present value): là hiệu số giữa giá trị hiện tại của các khoản thu nhập và chi phí trong t-ơng lai, có nghĩa là tất cả lợi nhuận ròng hàng năm đ-ợc chiết khấu về thời điểm ban đầu bỏ vốn theo tỷ suất chiết

khấu đã định tr-ớc Hoạt động, dự án chỉ đ-ợc chấp nhận khi NPV≥ 0 Công thức tính:

r

C B NPV

0 1Tr-ờng hợp các khoản thu chi là đều hàng năm thì áp dụng công thức:

t

t t

r r

r B

r r

r C

C NPV

1

11

0Trong đó C0 là chi phí đầu t- ban đầu

C là chi phí hàng năm

B là lợi ích hàng năm

t là số năm xuất hiện các khoản thu chi

- Tỷ suất lợi nhuận nội bộ (IRR - internal rate of return): là mức thu lợi trung bình của vốn đầu t- với giả thiết là các khoản thu đ-ợc trong quá trình thực hiện hoạt động đều đ-ợc đem đầu t- trở lại với suất thu lợi bằng chính suất thu lợi nội tại IRR của hoạt động dự án Một cách đơn giản thì IRR là một loại suất thu lợi đặc biệt mà khi sử dụng để tính chỉ tiêu NPV thì chỉ tiêu này sẽ bằng 0

Dự án đ-ợc chấp nhận khi IRR≥r

r

NPV NPV

r r NPV

r IRR

r1 và r2 trong thực tế chênh lệch nhau tối đa là 5%/năm thì chấp nhận đ-ợc

- Chỉ số lợi ích chi phí B/C: là sự so sánh t-ơng đối giữa lợi ích và chi phí bỏ

t

t t

r C r B

C B

0

0

11

- Thời hạn thu hồi vốn T: là số năm cần thiết để có thể thu hồi đ-ợc toàn bộ

số vốn đầu t- ban đầu đã bỏ ra Sau năm t thì toàn bộ thu nhập đều đ-ợc coi là lãi

và những yếu tố không chắc chắn trong t-ơng lai thì không còn quá nguy hiểm

đối với chủ đầu t- Thời hạn thu hồi vốn T ≤tuổi thọ của dự án thì chấp nhận

Thực tế cho thấy th-ờng hay có các điểm không nhất quán khi tổng hợp các chỉ tiêu này, liên quan đến các giá trị lợi ích và chi phí, hiệu quả mà không phản

ánh đúng giá trị trong thực tiễn Do đó khi phân tích đòi hỏi phải có quan điểm phù hợp với từng loại hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ để thống nhất ph-ơng thức tổng hợp các chỉ tiêu Đối với hoạt động, dự án, giải pháp công nghệ căn cứ vào tổng hợp NPV thì NPV≥0, căn cứ vào IRR thì IRR≥r, và căn cứ vào B/C thì B/C≥0 Đây là b-ớc cơ bản để khẳng định có nên tiến hành các hoạt

B BE P

E P C

B







B-ớc 8: Phân tích độ nhạy Là phân tích khả năng đối phó, sự thay đổi hiệu

quả của dự án khi có các thay đổi nh- lãi suất ngân hàng, lạm phát

B-ớc 9: Đề xuất các ph-ơng án có lợi ích xã hội lớn nhất Trên cơ sở phân

tích b-ớc 7 và 8 sẽ sắp xếp các ph-ơng án -u tiên thực hiện

Hạn chế của ph-ơng pháp phân tích chi phí -hiệu quả: Trong thực tiễn phân tích th-ờng gặp phải những hạn chế khi đ-a ra quyết định, đó là hạn chế về mặt kỹ thuật, gây ra những khó khăn trong việc định l-ợng và tiền tệ hoá các tác

động liên quan đến chi phí, hiệu quả

1.2 Tận dụng vật liệu thải trên Thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tận dụng vật liệu thải trên thế giới

Xử lý kim loại nặng trong n-ớc thải

Y.C Sharma, Uma, S.N Singh, Paras và F Gode (2007) đã nghiên cứu việc sử dụng tro bay, một loại chất thải từ các nhà máy nhiệt điện để loại bỏ Mn trong n-ớc và n-ớc thải Quá trình loại bỏ Mn phụ thuộc và nồng độ Mn và hiệu suất hấp thu khi nồng độ Mn trong dung dịch thấp Hiệu suất hấp thu giảm từ 74,2 xuống 47,2% khi tăng nồng độ Mn từ 1,5 lên 5,0mg/l tại 2980K và pH=8 và dung dịch ion NaClO4 0,01M Tuy nhiên, hiệu suất loại bỏ Mn giảm từ 51,3% xuống 7,2% khi tăng kích th-ớc phần tử hấp phụ từ 100 lên 250 m Về bản chất,

đây là quá trình toả nhiệt

Shashi Prabha Dubey và Krishna Gopal (2007) đã nghiên cứu hai chất hấp phụ có chi phí thấp đ-ợc chế tạo từ vỏ hạch để loại bỏ Cr trong hệ thống mẻ với các mẫu n-ớc có chứa Cr: than chế tạo từ vỏ hạch đ-ợc phủ bạc làm xúc tác và than chế tạo từ vỏ hạch ảnh h-ởng của l-ợng chất hấp phụ, pH, thời gian tiếp xúc và tốc độ dòng đối với việc loại bỏ Cr cũng đ-ợc nghiên cứu Gần 97% Cr (VI) đ-ợc loại bỏ tại pH=3 trong 5 giờ Các chất hấp phụ đ-ợc biến đổi về mặt hoá học với các tác nhân ôxi hoá có khả năng hấp thu Cr cao hơn so với các chất

hấp phụ ban đầu Than vỏ hạch đ-ợc ôxi hoá với ph-ơng pháp bạc có hiệu suất hấp thu Cr cao hơn

Emine Malkoc và Yasar Nuhoglu (2007) đã đánh giá sự hấp phụ Cr(VI) bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ chất thải nhà máy chè và nghiên cứu ảnh h-ởng của các thông số nh- pH, nồng độ Cr (VI) ban đầu, nhiệt độ, tốc độ khuấy và khối l-ợng chất hấp phụ đến hiệu quả của quá trình Bản chất của t-ơng tác giữa chất hấp phụ và ion kim loại đ-ợc kiểm tra bằng kỹ thuật FTIR Hiệu suất hấp thu cao nhất ở pH=2,0 Các số liệu thực nghiệm quá trình hấp thu đúng với mô hình Langmuir hơn là mô hình Freundlich Cân bằng hấp phụ đ-ợc miêu tả chính xác theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir với hiệu suất hấp thu cao nhất là 54,65mg/g của Cr (VI) ở 600C Hiệu suất hấp thu tăng từ 30,00 lên 30,62mg/g khi tăng nhiệt độ từ 25 lên 600C tại nồng độ Cr(VI) ban đầu là 400mg/l

Umesh K Garg, M.P Kaur, Dhiral Sud, V.K Garb (2007) đã nghiên cứu khả năng hấp thu Cr (VI) trong n-ớc của các chất thải nông nghiệp khác nhau nh- bã mía, lõi ngô và ảnh h-ởng của hàm l-ợng chất hấp phụ, nồng độ Cr(VI),

pH và thời gian tiếp xúc đến quá trình hấp thu Hiệu suất hấp thu cao nhất ở pH=2 với thời gian tiếp xúc là 60 phút, tốc độ khuấy là 250 vòng/phút

Mykola Seredych và Teresa J Bandosz (2006) đã tiến hành nghiên cứu nhiệt phân cặn thải công nghiệp và cặn thải dầu công nghiệp tại nhiệt độ 650 hoặc 9500C (tách riêng hoặc trộn với tỷ lệ 1:1) Vật liệu tổng hợp đ-ợc sử dụng làm chất hấp phụ ion Cu từ n-ớc thải Hiệu suất hấp phụ Cu có thể sánh đ-ợc với hiệu suất hấp phụ của cacbon hoạt hoá trên thị tr-ờng Hiệu suất loại bỏ Cu phụ thuộc vào pH và một số hợp chất có mặt trên bề mặt Hiệu suất hấp thu cao thu

đ-ợc đối với vật liệu nung ở 6500C là do phản ứng trao đổi cation giữa Ca và Mg trong nhôm silicat đ-ợc hình thành trên bề mặt trong suốt quá trình xử lý bằng

nhiệt Mặt khác sự khoáng hoá của bề mặt của các vật liệu này đạt đ-ợc ở mức

độ cao ở khoảng 9500C kích thích sự tạo phức đồng và tích tụ trên bề mặt ở dạng

hydroxit hoặc hydroxyl cacbonat

Tonni Agustiono Kurniawan, Gibert Y.S Chan, Wai-hung Lo và Sandhya

Babel (2006) đã đánh giá và so sánh sự hấp thu và tính hiệu quả về kinh tế của

một số chất hấp phụ có chi phí thấp thu đ-ợc từ chất thải nông nghiệp, phụ phẩm

công nghiệp hoặc vật liệu tự nhiên và so sánh với cacbon hoạt tính để loại bỏ các

kim loại nặng (Cd(II), Cr(III), Cr(VI), Cu(II), Zn(II)) trong n-ớc thải nhiễm kim

loại nặng Các nghiên cứu tr-ớc đây trong thời gian từ 1984 đến 2005 cho thấy,

các chất hấp phụ có chi phí thấp từ chất thải nông nghiệp có khả năng loại bỏ kim

loại nặng rất tốt: 170mg/g đối với cacbon hoạt hoá từ vỏ dừa, Ni(II): 158mg/l đối với vỏ cam, Cu(II): 154,9mg/g đối với vỏ đậu đ-ợc xử lý với NaOH

và axit citric, Cd(II): 52,08mg/g đối với vỏ mít, so với cacbon hoạt tính (Cd:

146mg/l, Cr(VI): 145mg/g, Cr(III): 30mg/g, Zn(II): 20mg/g)

Loại bỏ Cr(III) trong n-ớc sử dụng cacbon hoạt tính có chi phí thấp đ-ợc

sản xuất từ rác thải nông nghiệp và vải cacbon hoạt tính đ-ợc nghiên cứu trong

công trình của Dinesh Mohan, Kunwar P Singh và Vinod K Singh (2006)

Nghiên cứu chế tạo cacbon hoạt tính có chi phí thấp (ATFAC) đ-ợc chế tạo từ vỏ

dừa để loại bỏ Cr(III) trong n-ớc và so sánh với hiệu suất hấp thu của vải cacbon

hoạt tính (activated carbon fabric cloth) ACF Hiệu suất hấp phụ của ATFAC và

ACF tại 250C là 12,2 và 39, 56mg/g Hiệu suất hấp phụ Cr (III) tăng khi tăng

nhiệt độ (100C: ATFAC-10,97mg/g, ACF-36,05mg/g; 400C: ATFAC-16,10mg/g,

ACF-40,29mg/g)

C Namasivayam và D Sangeetha (2006) đã nghiên cứu sự hấp thu đối với

các anion vô cơ: , Selen, Crom, Vanadi, NO3-,SO42-, PO43- và các kim loại nặng

nh- Ni(II), Hg(II), các chất hữu cơ: resorcinol, 4-nitrophenol, catechol, bisphenol

A, 2-aminophenol, quinol, O-cresol, phenol và 2-chlorophenol, thuốc nhuộm:

xanh methylen, rhodamine B, direct đỏ 12B, congo đỏ và các thuốc nhuộm hoạt tính nh- procion đỏ, procion da cam Điều kiện tối -u cho sự hấp phụ khi

nồng độ chất bị hấp phụ là 20mg/l

Emine Malkoc và Yasar Nuhoglu (2006) đã nghiên cứu khả năng hấp phụ

Cr(VI) trong n-ớc lên chất thải từ nhà máy chè Hiệu suất tăng khi giảm tốc

độ dòng và kích th-ớc phần tử Hiệu suất cao nhất là 55,65; 40,41 và 33,71mg/g

khi tốc độ dòng t-ơng ứng là 5; 10 và 20ml/phút Khi nồng độ ban đầu của

Cr(VI) tăng từ 50 lên 200mg/l, hiệu suất hấp phụ tăng từ 27,67 lên 43,67mg/g

Thời gian đạt đ-ợc sự thay đổi lớn nhất và sự hấp phụ Cr(VI) lớn nhất đạt đ-ợc

tại giá trị pH nhỏ nhất đ-ợc kiểm tra Khi giảm kích th-ớc vật liệu từ 1,00-3,00

xuống 0,15-0,25mm, hiệu suất tăng lên đáng kể

FU-Shen Zhang và Hideaki Itoh (2005) đã nghiên cứu chất hấp phụ hiệu quả để loại bỏ As trong n-ớc đ-ợc tổng hợp từ chất xỉ từ lò đốt chất thải rắn

đô thị chứa Fe2O3 Điểm cơ bản của kỹ thuật này là việc tạo ra sol vô định hình

FeOOH và sol silicat và sau đó tạo thành phức có bề mặt Fe-Si, chất kết hợp sắt

oxit với xỉ đã nóng chảy Chất hấp phụ này có hiệu quả với cả As(V) và As(III)

và hiệu suất hấp phụ với 2 chất này cao gấp 2,5 và 3 lần so với hiệu suất hấp phụ

của FeOOH Nghiên cứu cũng xem xét ảnh h-ởng của pH, thời gian tiếp xúc,

nồng độ As và hàm l-ợng chất hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ và thiết lập điều

kiện tối -u

Loại bỏ Cr (VI) trong n-ớc bằng cacbon hoạt tính đ-ợc sản xuất từ hạch

Termina arjuna đ-ợc hoạt hoá với ZnCl2 đ-ợc thực hiện trong nghiên cứu của

Kaustubha Mohanty, Mousam Jha, B.C Meikap và M.N Biswas (2005) Cacbon

hoạt tính đ-ợc chế tạo có cấu trúc khác nhau từ quả hạch Terminalia arjuna, một loại rác thải nông nghiệp, bằng cách hoạt hoá với ZnCl2 và đ-ợc sử dụng để hấp phụ Cr(VI) trong n-ớc Hiệu suất hấp thu cao nhất (khoảng 99%).đạt đ-ợc tại pH=10, hàm l-ợng chất hấp phụ là 2g/l với dung dịch Cr(VI) ban đầu có nồng độ

là 10mg/l

E Manchan-Vizut, C Fernandez-Gonzalez, V.Gamez-Serrano, A Garcia và A Nadal Gisbert đã sử dụng cao su từ rác thải lốp xe để sản xuất chất hấp phụ chứa cacbon và sản phẩm này đ-ợc sử dụng để loại bỏ thuỷ ngân trong n-ớc Chất hấp phụ này đ-ợc chế tạo bằng cách kết hợp các biện pháp nhiệt và hoá Cao su lốp xe đ-ợc nung nóng ở 400 hoặc 9000C trong 2h trong điều kiện có N2, đ-ợc xử lý hoá học bằng H2SO4, HNO3 hoặc H2SO4/HNO3 trong 24h Những biện pháp này làm tăng hàm l-ợng cacbon và hidro Hiệu suất hấp thu thuỷ ngân của sản phẩm đ-ợc xử lý bằng nhiệt cao hơn so với sản phẩm đ-ợc xử lý hoá học Hiệu suất hấp phụ Hg cao nhất là 211mg/g

Macias-Sandhya Babel và Tonni Agustiono Kurniawan (2004) đã nghiên cứu tính khả thi của việc sử dụng than vỏ dừa (CSC) và cacbon hoạt tính trên thị tr-ờng (CAC) để loại bỏ Cr (VI) trong n-ớc sử dụng ph-ơng pháp mẻ Những thay đổi

bề mặt của CSC và CAC với chitosan và các tác nhân ôxi hoá nh- H2SO4, HNO3

đ-ợc thực hiện để tăng hiệu quả hấp thu Các chất hấp phụ đ-ợc biến đổi hoá học bằng các tác nhân ôxi hoá cho hiệu quả hấp thu Cr (VI) cao hơn về tốc độ hấp phụ Cả CSC và CAC đ-ợc ôxi hoá bằng HNO3 có hiệu suất hấp phụ cao hơn (CSC: 10,88; CAC: 15,47mg/g) so với hiệu suất của các chất đ-ợc ôxi hoá bằng H2SO4 (CSC: 4,05; CAC: 8,94mg/g) và CSC không đ-ợc xử lỷ đ-ợc phủ bằng chitosan (CSCCC: 3,65mg/g)

Sandhya Babel và Tonni Agustiono Kurniawan (2003) đã xem xét tính khả

thi của việc sử dụng các chất hấp phụ có chi phí thấp để loại bỏ kim loại nặng

trong n-ớc Hiệu suất hấp phụ một số ion kim loại của các chất này khá tốt so với

cacbon hoạt tính trên thị tr-ờng Các chất hấp phụ có hiệu suất hấp thu cao là

chitosan (815; 273 và 250mg/g đối với Hg2+, Cr6+ và Cd2+), zeolit (175 và

137mg/g đối với Pb2+ và Cd2+), bùn thải (1030; 560 và 540mg/g đối với Pb2+,

Hg2+ và Cr6+) và lignin (1865mg/g Pb2+)

Pauline Brown, Dana Parish, Sarah Gill, I Atly Jefcoat và Elizabeth

Graham (2000) đã đánh giá khả năng sử dụng vỏ cây đậu phộng để hấp thu kim

loại nặng trong n-ớc và so sánh hiệu quả so với vỏ cây đậu phộng thô và nhựa

thông trao đổi ion trên thị tr-ờng Việc loại bỏ Cu2+, Cd2+, Zn2+ và Pb2+ lên những

vật liệu này đ-ợc nghiên cứu trên hệ thống hấp phụ mẻ trong điều kiện ổn định

Vật liệu (hạt ) chế tạo từ vỏ cây đậu phộng là một chất hấp phụ hiệu quả để loại

bỏ các ion kim loại Mặc dù, hiệu suất hấp phụ của các loại vật liệu này thấp hơn

so với hiệu suất của các loại nhựa thông trao đổi ion trên thị tr-ờng, nh-ng với

chi phí thấp, đây vẫn là một lựa chọn thay thế để xử lý các dòng thải bị nhiễm

kim loại nặng ở mức độ thấp

Dinesh Mohan, S Chander V.K Gupta và S.K Srivastava (2006) nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải từ các nhà máy phân bón để chuyển hoá

thành các vật liệu chứa cacbon và sử dụng chúng nh- là chất hấp phụ Hg (II)

trong n-ớc thải Động học của quá trình hấp thu phụ thuộc vào nồng độ chất bị

hấp phụ, và tính chất lý hoá của chất hấp phụ Nghiên cứu cũng xem xét ảnh

h-ởng của pH, nhiệt độ, nồng độ chất bị hấp phụ ban đầu, kích th-ớc phần tử

chất hấp phụ và tỷ lệ rắn/lỏng Hiệu quả hấp phụ Hg (II) tăng khi giảm pH và quá

trình này là quá trình toả nhiệt

Dinesh Mohan và Kunwar P Singh (2006) đã nghiên cứu việc sử dụng cacbon hoạt tính có chi phí thấp từ bã mía để thay thế cho các ph-ơng pháp có chi phí cao hiện nay để loại bỏ các kim loại nặng trong n-ớc Việc hấp phụ Cd có hiệu quả cao hơn một chút so với hiệu quả hấp phụ Zn và hiệu suất hấp phụ tăng khi tăng nhiệt độ

C Namasivayam và S Senthilkumar (1997) đã nghiên cứu việc sử dụng hydroxit Fe (III)/Cr (III), một chất thải từ quá trình xử lý n-ớc thải chứa Cr (VI) trong công nghiệp sản xuất phân bón để làm chất hấp phụ Hg (II) trong dung dịch Đã nghiên cứu ảnh h-ởng của các thông số nh- nồng độ ion kim loại (10-40mg/l), thời gian tiếp xúc (1-160 phút), hàm l-ợng chất hấp phụ (5-250mg/ 50ml), nhiệt độ (24-440C) và pH (4-10) đến hiệu suất hấp phụ Hg (II) Hầu hết sự loại bỏ Hg (II) về l-ợng trong dung dịch chứa 40mg/l bằng 150mg chất hấp phụ xảy ra ở pH ban đầu là 5,6 Qúa trình hấp phụ đạt hiệu suất rất cao (91%) trong khoảng pH ban đầu 4-10

E López, B Soto, M Arias, A Núnez, D Rubinos và T Barral (1998) đã

đánh giá tính khả thi của việc sử dụng bùn đỏ (Red Mud- RM), một chất thải từ quá trình luyện bauxit để xử lý n-ớc thải Hỗn hợp gồm RM và CaSO4 (8% theo khối l-ợng) đ-ợc làm ẩm ở dạng khối Các thí nghiệm mẻ kiểm tra khả năng hấp thu P của những hỗn hợp này trong thời gian tiếp xúc là 3; 6; 24 và 48h cho thấy quá trình hấp phụ xảy ra theo cả các phản ứng nhanh và phản ứng chậm Những hỗn hợp RM này có hiệu suất hấp phụ cao nhất (đánh giá trong (0,90 < R2 <0,99) trong thời gian tiếp xúc là 48h) đối với Cu2+, Zn2+, Ni2+ và Cd2+ lần l-ợt là 19,72; 12,59; 10,95 và 10,57mg/g trong thí nghiệm mẻ Trong thí nghiệm liên tục, hiệu suất hấp phụ P, Ni2+, Cu2+ và Zn2+ lần l-ợt là 100; 100; 68 và 56%

Xử lý màu của n-ớc thải

Trong nghiên cứu của Vinod K Gupta và nnk (2007) đã sử dụng chất thải

bùn than cacbon từ các nhà máy điện sử dụng dầu làm chất hấp phụ để loại bỏ 2

loại thuốc nhuộm hoạt tính từ n-ớc thải dệt tổng hợp Kết quả cho thấy pH=7 là

điều kiện thích hợp cho sự loại bỏ hiệu quả nhất Vertigo Blue 49 và Orange DNA

13 Hiệu suất hấp phụ thuốc nhuộm của than bùn cacbon đối với Vertigo Blue 49

và Orange DNA13 t-ơng ứng là 11,57 và 4,54mg/g chất hấp phụ Quá trình hấp

thu thuốc nhuộm tuân theo các nguyên lý động học thứ 2 ảnh h-ởng của thời

gian tới sự hấp phụ Vertigo Blue 49 và Orange DNA 13 của than bùn cacbon

(nồng độ ban đầu: 100mg/l) đ-ợc chỉ ra ở hình 1

M P Elizalde-González và V Hernández-Montoya (2007) đã nghiên cứu

tận dụng hột xoài làm chất hấp phụ hoặc làm nhiên liệu thô cho quá trình sản xuất cacbon hoạt tính áp dụng để xử lý n-ớc Đây là một ph-ơng pháp thay

thế cho cac bon hoạt tính trên thị tr-ờng đ-ợc sử dụng chủ yếu để loại bỏ các

chất ô nhiễm Các tính chất lý hoá của loại nguyên liệu thô này đóng vai trò quan

trọng trong đặc tính của rác thải đã đ-ợc cacbon hoá

Hình 1 Hiệu quả hấp phụ màu của bùn than cacbon theo thời gian

Tận dụng mùn c-a gỗ sồi đã qua xử lý bằng muối để hấp phụ methylen xanh đã đ-ợc nghiên cứu trong hệ thống mẻ và cố định đáy F.A Batzia và D.K Sidiras (2007) đã mô phỏng mẻ và động lực cột của quá trình hấp phụ metylen xanh lên CaCl2, ZnCl2, MgCl2 và NaCl đ-ợc xử lý với mùn c-a gỗ sồi Hiệu suất hấp thu đ-ợc tính theo ph-ơng trình Freundlich và hằng số Langmuir KL và giá trị hệ số hiệu suất hấp thu đ-ợc xác định dựa vào mô hình độ sâu đáy của Bohart

và Adam cho thấy hiệu suất xử lý cao hơn

Rajeev Jain và Shalini Sikarwar [www.sciencedirect.com] đã chứng minh

và nghiên cứu các ph-ơng pháp có chi phí thấp để loại bỏ màu trong n-ớc thải bằng cách sử dụng mùn c-a nh- là chất hấp phụ Mùn c-a đã đ-ợc tận dụng thành công để loại bỏ thuốc nhuộm Azo trong n-ớc ảnh h-ởng của pH, nhiệt

độ, l-ợng chất hấp phụ, thời gian tiếp xúc, nồng độ chất bị hấp phụ, kích th-ớc phần tử đối với quá trình hấp phụ cũng đã đ-ợc nghiên cứu Hằng số tốc độ riêng của các quá trình đ-ợc tính bằng các thông số động học Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich đ-ợc sử dụng để tính các thông số nhiệt động học Cùng với việc loại bỏ các hợp chất màu, COD trong n-ớc cũng giảm đáng kể

Kunwar P Singh, Amrita Malik, Priyanka Ojha và Sarita Sinha [www.sciencedirect.com] đã nghiên cứu tính chất lý hoá của cacbon hoạt tính

đ-ợc chế tạo từ vỏ dừa (SAC và ATSAC) Cân bằng hấp phụ và động học của quá trình hấp phụ phenol và 2,4-dichlorophenol trong n-ớc cũng đ-ợc xem xét tại các nhiệt độ khác nhau (10, 25 và 400C) Sự hấp phụ phenol và 2,4-dichlorophenol tăng khi tăng nhiệt độ Cacbon đ-ợc chế tạo từ vỏ dừa qua xử lý bằng axit (ATSAC) cho thấy hiệu suất hấp phụ phenol (0,53mmol/g) và 2,4-dichlorophenol (0,31mmol/g) t-ơng đối cao hơn so với cacbon đ-ợc tại ra thông qua hoạt hoá

bằng nhiệt với hiệu suất hấp thu t-ơng ứng là 0,36 và 0,20mmol/g đối với phenol

và 2,4-dichlorophenol

Tro đáy (coal-based bottom ash - CBBA) đ-ợc sử dụng làm chất hấp phụ

để loại bỏ thuốc nhuộm trong n-ớc [Ali Riza Dincer, Yalcin Gunes và Nusret Karakaya, 2007] Trong nghiên cứu này đã sử dụng CBBA để loại bỏ màu trong n-ớc thải tổng hợp chứa Vertigo Blue 49 (CI Blue 49) và Orange DNA 13 (CI Orange 13) ảnh h-ởng của thời gian tiếp xúc, nồng độ thuốc nhuộm ban đầu và

pH tới hiệu quả hấp phụ đã đ-ợc khảo sát pH th-ờng đ-ợc sử dụng để loại bỏ cả hai chất này là 7 Hiệu suất hấp thu của CBBA đối với Vertigo Blue 49 và Orange DNA 13 là 13,51 và 4,54mg thuốc nhuộm/g chất hấp phụ

A Mendez, F Fernandez và G Gasco (2007) đã nghiên cứu việc loại bỏ malachit xanh trong n-ớc sử dụng chất hấp phụ có thành phần cơ bản là cacbon thu đ-ợc từ sự nhiệt phân rác thải từ ngành công nghiệp giấy (waste material from paper industry - WMPI) và vỏ cây thông (pipe bark - PB) ở 6500C Các vật liệu này đ-ợc trộn với dung dịch malachit xanh tại các nồng độ 100, 50, và 25mg/l và lắc trong 1h Phần trăm malachit xanh bị loại bỏ cao hơn với các vật liệu đ-ợc chuẩn bị từ WMPI (gần 99%), so với PB (69,3-94,5%)

Amit Bhatnagar (2007) đã tiến hành một nghiên cứu đầy đủ về các chất hấp phụ đ-ợc chế tạo từ một số chất thải công nghiệp để loại bỏ 2-bromphenol, 4-bromphenol và 2,4-bromphenol Hiệu suất hấp thu cao nhất lên các chất hấp phụ chứa cacbon đ-ợc chế tạo từ công nghiệp phân bón là 40,7; 170,4 và 190,2mg/g đối với 2-bromphenol, 4-bromphenol và 2,4-bromphenol So với các chất hấp phụ chứa cacbon, 3 chất hấp phụ khác (cặn thải từ lò hơi, bụi và xỉ) hấp phụ bromphenol ở mức độ thấp hơn khá nhiều Điều đó đ-ợc cho là do các chất hấp phụ chứa cacbon xốp hơn và do đó có diện tích tiếp xúc lớn hơn

Vinod K Gupta, Alok Mittal, Lisha Kurup và Jyoti Mittal (2006) đã nghiên cứu việc loại bỏ erythrosine bằng chất thải-lông gà Erythrosine là một thuốc nhuộm phổ biến và đ-ợc sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm, thực phẩm, thuốc và ngành thuộc da Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh h-ởng của pH, nồng độ thuốc nhuộm, nhiệt độ và hàm l-ợng chất hấp phụ Sự hấp phụ erythrosine của lông gà mái t-ơng quan với đ-ờng đẳng nhiệt Freudlich và Langmuir (hình 2)

Mohammad Mainul Karim, Ajoy Kumar Das và Sang Hak Lee (2006) đã nghiên cứu sự hấp phụ các hợp chất màu trong n-ớc thải ngành thuộc da tại Bangladesh sử dụng cacbon hoạt tính dạng bột đ-ợc sản xuất từ một số nguồn thực vật bản địa qua quá trình hoạt hoá với ZnCl2 Nhiệt độ tối -u (500C), thời gian tiếp xúc tối -u (30-40 phút) và hàm l-ợng chất hấp phụ (2g/l), cacbon hoạt tính từ mùn c-a và cây dạ lan n-ớc cho hiệu suất loại bỏ các hợp chất màu trong n-ớc đáng kể Hiệu suất hấp phụ đối với thuốc nhuộm hoạt tính cao hơn so với thuốc nhuộm phân tán Điều này có thể đ-ợc giải thích là cacbon hoạt hoá do tính axit của nó có thể hấp phụ các phần tử thuốc nhuộm hoạt tính tốt hơn với l-ợng lớn các nhóm chứa nitơ và -SO3Na trong cấu trúc

Tái chế chất thải rắn nông nghiệp lõi xơ dừa: nghiên cứu tiến hành loại bỏ anion, kim loại nặng, chất hữu cơ và thuốc nhuộm trong n-ớc bằng các hấp phụ lên cacbon từ lõi xơ dừa đ-ợc hoạt hoá bằng ZnCl2

C Namasivayam và D Sangeetha (2006) đã nghiên cứu sự hấp thu đối với các anion vô cơ: NO3-, SCN-, Se, Cr (VI), Va, SO42-, Mo, PO43- và các kim loại nặng nh- Ni(II), Hg(II), các chất hữu cơ: resorcinol, 4-nitrophenol, catechol, bisphenol A, 2-aminophenol, quinol, O-cresol, phenol và 2-chlorophenol, thuốc nhuộm: methylen xanh, rhodamine B, direct đỏ 12B, congo đỏ và các thuốc nhuộm hoạt tính nh- procion đỏ, procion da cam Điều kiện tối -u cho sự hấp phụ khi nồng độ chất bị hấp phụ là 20mg/l

V.K Gupta, Alok Mittal, Lisha Krishnan và Jyoti Mittal (2006) đã nghiên cứu việc sử dụng hai loại rác thải: tro đáy từ nhà máy năng l-ợng và đậu t-ơng đã loại bỏ dầu, một loại rác thải nông nghiệp, làm chất hấp phụ để loại bỏ và thu hồi thuốc nhuộm tri-phenyl metan nguy hại là Brilliant Blue FCF Việc thu hồi Brilliant FCF đ-ợc thực hiện bằng cách pha với NaOH tại pH=11

Souvik Banerjee và M.G Dastidar (2005) đã nghiên cứu khả năng sử dụng chất thải từ quá trình chế biến đay (JPW) để xử lý n-ớc thải nhiễm thuốc nhuộm

và các chất hữu cơ khác thải ra từ các hoạt động liên quan tới trồng đay và sản xuất vải Hiệu suất loại bỏ cao nhất là 81,7% đạt đ-ợc đối với methylen xanh khi

sử dụng JPW so với 61% khi sử dụng cacbon hoạt tính dạng bột PAC (powdered activated carbon) và 40% khi sử dụng cacbon hoạt tính dạng hột GAC (granular activated carbon) trong cùng điều kiện Khả năng hấp phụ của JPW phụ thuộc vào nhiều thông số nh- loại thuốc nhuộm, nồng độ thuốc nhuộm ban đầu, pH, và hàm l-ợng chất hấp phụ Tuy nhiên, hiệu quả loại bỏ BOD và COD (33,3 và 13,8%) khi sử dụng JPW thấp hơn so với khi sử dụng GAC (75,6 và 71,1%)

Các chất thải tự nhiên chứa chitin đ-ợc sử dụng làm chất hấp phụ thuốc nhuộm Nghiên cứu đ-ợc tiến hành theo mẻ và liên tục [S.A Figueiredo và J.M Loureiro và R.A Boaventura, 2005] Trong nghiên cứu đã sử dụng 3 loại chất thải tự nhiên chứa chitin làm chất hấp phụ thuốc nhuộm: sò Anodonta (Anodonta cygnea), Sepia pen (Sepia oficinalis) và Squid pen (Loligo vulgaris) Các loại thuốc nhuộm đ-ợc nghiên cứu là: Cibacron xanh T3G-E (CI reactive green 12),

và Solophenyl xanh BLE 1 55% (CI direct green 26) Nghiên cứu cân bằng mẻ cho thấy khả năng hấp phụ của các vật liệu tăng sau khi có biện pháp xử lý hoá học đơn giản và có chi phí thấp, làm tăng tính xốp và hàm l-ợng chitin t-ơng đối

Mai mực đ-ợc tận dụng để loại bỏ protein (kích th-ớc: 0,50-1,41mm) là chất hấp phụ có hiệu suất cao nhất (0,27 và 0,037g/g t-ơng ứng đối với thuốc nhuộm hoạt hoá lại (reactive) và thuốc nhuộm trực tiếp (direct) ở 200C

V.K Garg, Moirangthem Amita, Rakesh Kumar và Renuka Gupta (2004)

đã nghiên cứu hiệu quả của việc sử dụng mùn c-a gỗ sắc Dalbergia sissoo, đã

đ-ợc xử lý tr-ớc với HCHO và H2SO4 để loại bỏ methylen xanh trong n-ớc thải Hiệu suất hấp phụ cao tại những nồng độ thấp của methylen xanh Gía trị pH tối -u là 7,0 Thời gian hấp phụ tối -u là trong khoảng 30 phút sau khi bắt đầu thí nghiệm

V K Gupta, Suhas và Dinesh Mohan (2003) đã biến đổi than bùn từ các nhà máy sản xuất phân bón và xỉ lò hơi trong các nhà máy sản xuất thép thành các chất hấp phụ có chi phí thấp Những chất hấp phụ này đ-ợc sử dụng để loại

bỏ thuốc nhuộm trong n-ớc thải

Rengaraj, Seung-Hyeon Moon và R Sivabalan, Banumathi Arabindoo và

V Murugesan (2002) chuẩn bị cacbon hoạt tính từ vỏ cây cao su (RSCC), một loại chất thải nông nghiệp, để hấp phụ phenol trong dung dịch So với cacbon

hoạt tính trên thị tr-ờng CAC, RSCC có khả năng hấp phụ cao hơn khoảng 2,25 lần

Loại bỏ thuốc nhuộm trong n-ớc thải bằng cách hấp phụ lên chất thải chứa hydroxit Fe (III)/Cr (III) [C Namasivayam, R Jeyakumar và R.T Yamuna, 1994] đã nghiên cứu việc sử dụng chất thải rắn công nghiệp và nông nghiệp nh-

là chất hấp phụ thay thế để xử lý màu của n-ớc Rác thải chứa hydroxit Fe (III)/Cr (III) phát sinh từ quá trình xử lý n-ớc thải chứa Cr (VI) từ các nhà máy sản xuất phân bón đ-ợc sử dụng để hấp phụ thuốc nhuộm đỏ congo trong n-ớc

Sự hấp phụ đạt hiệu suất cao nhất là 91% tại pH =3 Phần lớn thuốc nhuộm bị giữ lại bằng chất hấp phụ thông qua trao đổi ion

1.2.2 Tận dụng vật liệu thải ở Việt Nam

Hiện nay, ph-ơng pháp hấp phụ là một trong những kĩ thuật xử lý chất thải, làm sạch môi tr-ờng đ-ợc ứng dụng rộng rãi nhất Ph-ơng pháp này có -u

điểm là khả năng làm sạch cao, chất hấp phụ sau khi sử dụng đều có khả năng tái sinh nên làm hạ giá thành xử lý Nhiều lĩnh vực môi tr-ờng nh- xử lý khí thải, làm sạch n-ớc để uống, xử lý n-ớc thải sinh hoạt, xử lý n-ớc thải công nghiệp của những công trình có độ nhiễm bẩn thấp đã lựa chọn, áp dụng ph-ơng pháp xử lý này Các loại vật liệu hấp phụ đ-ợc sử dụng chủ yếu gồm có: than hoạt tính, silicagel, zeolit, sét, bentonit, diatomit, nhôm oxit, các chất hấp phụ polyme, Tuy thuộc vào bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ; tùy thuộc vào năng l-ợng t-ơng tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ mà ta có thể lựa chọn đ-ợc chất hấp phụ có dung l-ợng lớn, và khả năng hấp phụ chọn lọc

đối với một chất bẩn nào đó

Để làm sạch n-ớc dùng trong ăn uống hàng ngày thì ph-ơng pháp lọc n-ớc bằng các vật liệu vật liệu hấp phụ là một ph-ơng pháp phổ biến và cho hiệu quả

cao Từ xa x-a nhân dân ta đã biết xây dựng bể lọc n-ớc ngầm từ cát, sỏi và than antraxit

Một số công trình nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong n-ớc ngầm bằng

các vật liệu hấp phụ được công bố như “Xử lý nguồn nước nhiễm các hóa chất

diệt cỏ gốc dinitrophenol bằng khoáng montmorillonits”, “Loại bỏ ion asen (V)

trong n-ớc ngầm bằng các hợp chất của lantan”, "Tách loại asen trong n-ớc

ngầm bằng hệ thống lọc hấp phụ sử dụng quặng managan dioxit" [Nguyễn Thị

Hà và nnk, 2006] v.v

Kết quả của công trình nghiên cứu “Điều chế than hoạt tính từ gáo dừa để

hấp phụ các hợp chất phenol trong nước”, và “Điều chế than hoạt tính từ gáo dừa

khảo sát khả năng hấp phụ xianua trong nước” cho thấy dung lượng hấp phụ cực

đại của loại than này đạt 1,82 mmol phenol/g than và 20,28 mmol CN-/g than

Than hoạt tính và than oxi hóa là chất hấp phụ đ-ợc sử dụng rất nhiều

trong xử lý môi tr-ờng ở Việt Nam việc điều chế, sản xuất và ứng dụng than

hoạt tính và than oxi hóa đ-ợc quan tâm và nghiên cứu từ những năm 60 của thế

kỷ 20 Điều chế than hoạt tính và than oxi hóa từ những vật liệu thải có sẵn nh-

bã mía, mùn c-a, gáo dừa… Than hoạt tính và than oxi hóa có khả năng hấp phụ

kim loại nặng Than oxi hóa có thể trao đổi ion với kim loại kiềm thổ (Mg, Ca),

các ion chuyển tiếp (Co, Ni, Fe), và các kim loại nặng khác (Cu, Pb, Zn…)

Vỏ tôm và cua đ-ợc sử dụng để xử lý kim loại nặng trong n-ớc do có chứa

chitin và chitosan Các nghiên cứu cho thấy khả năng tái sử dụng nguồn rác thải

sẵn có này vào xử lý n-ớc là rất hiệu quả Quá trình hấp thu hóa học xảy ra khá

phức tạp không tuân theo thuyết Langmuir hay Freundlich Vỏ tôm sau khi đ-ợc

khử khoáng bằng axit clohidric loãng trong cột để thu đ-ợc chitin, 96% canxi

dụng loại bỏ Cu, Cr(III), Ni trong n-ớc thải với nồng độ 20- 100mg/l rất hiệu quả Các nghiên cứu cho thấy rõ rệt nhất là chitin trong vỏ tôm có khả năng loại

bỏ đ-ợc hơn 93 -98% Cu và Cr (III), Ni là 44- 70% Chitosan trong vỏ cua có khả năng loại bỏ đ-ợc 82- 98% Ni(II) trong n-ớc thải

Trấu đốt và trấu biến tính đ-ợc sử dụng để hấp phụ chì Các nghiên cứu cho thấy khả năng sử dụng hiệu quả trấu đốt và trấu biến tính để hấp phụ kim loại nặng (Pb2+)

Zeolite tự nhiên đã qua sơ chế dạng aluminosilicate ngậm n-ớc, có cấu trúc xốp và vỏ tôm cua (chitin thô) có trong bã thải của ngành công nghiệp thủy sản đ-ợc sử dụng làm vật liệu hấp phụ kim loại nặng trong nghiên cứu này Kết quả của nghiên cứu đã cho thấy rằng zeolite tự nhiên và chitin thô, loại vật liệu hấp phụ P sẵn có rẻ tiền, có khả năng xử lý kim loại nặng chứa trong bùn thải với hiệu quả cao ảnh h-ởng của các yếu tố đến hiệu quả quá trình xử lý nh- thời gian, độ ẩm, và tỷ lệ trộn cũng đ-ợc nghiên cứu xác định Kết quả thực nghiệm cho thấy với l-ợng sử dụng zeolite 10% (theo l-ợng khô), trong hỗn hợp với bùn thải có độ ẩm 85%, thời gian xử lý 60 phút thì hiệu quả xử lý crom ở dạng linh

động đạt đ-ợc là 61.751% B-ớc đầu nghiên cứu sơ bộ với l-ợng chitin thô 10% (theo l-ợng khô) trong hỗn hợp với bùn thải có độ ẩm 81%, thời gian xử lý 180

phút thì hiệu quả xử lý Pb ở dạng tổng đạt đ-ợc là 84,72% [Vũ Thị Mai, 2005]

Công nghệ bê tông hoá từ việc sử dụng phế thải tro trấu làm phụ gia do trấu là một trong những thải phẩm có khối l-ợng lớn trong sản xuất nông nghiệp Một trong các ph-ơng pháp xử lý là đốt trấu để giảm khối l-ợng và thể tích của

nó Nhóm nghiên cứu Bùi Danh Đại và cộng sự thuộc tr-ờng Đại Học Xây Dựng

đã chỉ ra rằng sử dụng tro trấu kết hợp phụ gia siêu dẻo để chế tạo bê tông chất l-ợng cao là có cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn [Vũ Thị Mai, 2005]

Công nghệ tái sử dụng phế thải trong quá trình sản xuất và khai thác đá xây dựng Công nghiệp sản xuất đá đã thải ra môi tr-ờng một l-ợng mạt đá vôi rất lớn gây ảnh h-ởng nghiêm trọng đến môi tr-ờng và sức khoẻ con ng-ời do

đặc tính riêng biệt của đá vôi Mặc dù chất thải này ch-a đ-ợc quan tâm và xử lý nh-ng theo dự tính kinh phí xử lý là rất lớn Do đó nghiên cứu tìm ra -u điểm của loại phế thải này ứng dụng vào công nghệ chế tạo bê tông trong xây dựng là một việc rất có ý nghĩa về mặt kinh tế và hạn chế đ-ợc những tác động xấu của loại phế thải này tới sức khoẻ con ng-ời và môi tr-ờng Đó cũng chính là mục đích và

ý nghĩa của công trình nghiên cứu thử nghiệm phế thải trong sản xuất đá do nhóm tác giả Tiến sỹ Phạm Hữu Hanh và cộng sự tr-ờng Đại Học Xây Dựng- Hà Nội đã nghiên cứu và tiến hành thử nghiệm Ưu điểm của việc tận dụng chất thải này là: -) tăng khả năng đặc chắc của bê tông (phụ gia gầy); -) là một loại phụ gia

có hoạt tính (tuy không cao)

Công nghệ đóng rắn chất thải công nghiệp (chủ yếu là xỉ than từ các lò đốt lớn) Hiện nay, ở Việt Nam công ty Cổ phần Kĩ thuật Môi tr-ờng đã đ-a ra thị tr-ờng dây chuyền sản xuất gạch bê tông tự chèn không nung chất l-ợng cao

từ chất thải công nghiệp Qua máy ép thuỷ lực chất thải công nghiệp (chủ yếu là xỉ) kết hợp với chất phụ gia và xi măng tạo thành sản phẩm có khối l-ợng nhẹ hơn 20-25% so với sản phẩm gạch bê tông th-ờng Gạch sản xuất theo kích th-ớc yêu cầu có 3 màu cơ bản: xanh, đỏ, và ghi xám Công suất dây chuyền đạt 3.000-6.000 viên /ca [Vũ Thị Mai, 2005]

Trong nghiên cứu của Lê Đức Trung và nnk, bùn thải công nghiệp (BTCN)

có chứa kim loại nặng (KLN) là một loại chất thải nguy hại (CTNH) cần phải

đ-ợc xử lý triệt để và thải bỏ an toàn nhằm ngăn chặn nguy cơ lan truyền, phát tán ô nhiễm trong môi tr-ờng tự nhiên KLN th-ờng tồn tại trong bùn ở hai dạng

chính: (1) Linh động, không bền; (2) Bền, trơ trong điều kiện tự nhiên Nghiên cứu này tập trung quan tâm xử lý KLN tồn tại ở dạng linh động trong bùn thải, bởi vì đây là thành phần thể hiện đặc tính nguy hại gây ô nhiễm môi tr-ờng Crom và Chì, là 2 trong số những KLN đ-ợc tìm thấy ở nồng độ cao v-ợt giới hạn cho phép trong BTCN trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, cụ thể là từ KCN Lê Minh Xuân và kênh Tân Hóa – Lò Gốm, đ-ợc chọn là đối t-ợng để nghiên cứu xử lý [Vũ Thị Mai, 2005]

1.2.3 Sử dụng vỏ ngao hấp phụ kim loại nặng trong n-ớc

Ngành công nghiệp đánh bắt cá thải ra một l-ợng lớn vỏ sò, ngao, và các loại động vật có vỏ khác, nh-ng loại rác thải này ch-a đ-ợc sự quan tâm thích

đáng Nó đã và đang đặt ra một vấn đề rác thải nghiêm trọng đối với các cảng và làng đánh bắt cá Ngoài ra, các vùng nuôi trồng thủy sản ven biển cũng đang đối mặt với vấn đề về sunfua và sự thiếu oxy do sự tích tụ chất hữu cơ trong đáy biển làm suy giảm môi tr-ờng n-ớc, ảnh h-ởng lớn đến các sản phẩm cá Ng-ời ta có thể xử lý vỏ ngao sò, tái sử dụng làm các sản phẩm rất hữu ích

Một l-ợng vỏ ngao sò khổng lồ đã bị loại thải ở những khu khai thác ngao

sò dọc vùng biển phía Nam Hàn Quốc Để tìm ra giải pháp tái sử dụng nguồn rác thải này nh- một loại vật liệu xây dựng, ng-ời ta đã tiến hành nghiên cứu đặc tính hóa học của vỏ ngao sò đã đ-ợc nghiền Vỏ ngao sò chủ yếu là Canxicacbonat, hầu nh- không lẫn tạp chất Mẫu bê tông thí nghiệm gồm hỗn hợp xi măng, n-ớc, cát và vỏ ngao sò với tỷ lệ khác nhau có độ bền nh- bê tông thông th-ờng Độ bền của bê tông không giảm đáng kể khi sử dụng 40% vỏ ngao

sò thay thế cho cát Các kết quả nghiên cứa đã cho thấy vỏ ngao sò có thể là nguồn vật liệu đá vôi tinh khiết và hiệu quả trong việc thay thế cát, và là vật liệu xây dựng tốt

Vỏ ngao sau khi đ-ợc xử lý nhiệt và nghiền nhỏ có thể sử dụng để cải thiện chất l-ợng n-ớc do vỏ ngao có khả năng hấp phụ kim loại, phopho, amoni Các nghiên cứu cho thấy hiệu quả của việc tái sử dụng rác thải vỏ ngao để cải thiện sự phú d-ỡng Vỏ ngao đ-ợc nhiệt phân ở 750oC trong 1 giờ trong môi tr-ờng Nitơ chuyển hóa thành chất có khả năng loại bỏ hiệu quả Photpho trong n-ớc thải (hiệu suất 98%) Vỏ ngao nguyên chất hầu nh- không loại bỏ đ-ợc Phopho trong n-ớc, còn vỏ ngao đ-ợc xử lý nhiệt ở 750oC trong môi tr-ờng không khí thì chỉ loại bỏ đ-ợc khoảng 68% photpho trong n-ớc Có thể sử dụng

vỏ ngao hoạt hóa thay thế cho các cách xử lý n-ớc thải bằng hóa chất Công nghệ này đã ứng dụng hiệu quả ở vùng phía Nam Hàn Quốc

Vỏ ngao đ-ợc sử dụng làm bê tông nền cho rong biển Đây là dự án có tính hiệu quả cao, -u điểm lớn trong việc chế biến vỏ ngao bị loại thải ở các cảng cá

Có thể cải thiện đáy biển bằng cách bao phủ đáy biển bởi mạng l-ới túi plastic có khả năng phân hủy sinh học chứa vỏ ngao đã qua xử lý nhiệt

Sử dụng vỏ ngao sò làm chất điều hòa đáy biển và xi măng điều hòa đáy biển để cải thiện môi tr-ờng biển Nghiên cứu này đã chỉ ra nhiệt độ thích hợp để

xử lý vỏ ngao sò làm chất lắng điều hòa đáy biển là khoảng 500oC Xử lý nhiệt loại bỏ các chất hữu cơ, làm phá vỡ hình dạng của vỏ ngao sò Vỏ ngao sò đã

đ-ợc xử lý ở nhiệt độ cao (800oC) làm cho pH n-ớc biển thay đổi Mục đích của công nghệ này là đ-a thêm những tính chất vật lý và hóa học cho vỏ ngao sò để sản xuất chất điều hòa cải thiện hiệu quả môi tr-ờng n-ớc Dự án này đã đ-ợc áp dụng tại, quận Ehime, thành phố Uwajima, Nhật Bản Đây là vùng thải ra rất nhiều vỏ ngao sò và môi tr-ờng nghề cá cũng bị suy giảm do nuôi trồng thủy sản

Vỏ ngao còn đ-ợc sử dụng làm vật liệu hấp phụ trong công nghệ lọc phản ứng RBF (reactive bed filter) Hệ thống RBF đã đ-ợc áp dụng cho 14% dân c-

sống ở các vùng quận huyện của Hy Lạp Hệ thống xử lý n-ớc thải tại chỗ này

hoạt động rất hiệu quả trong việc loại bỏ các chất dinh dinh d-ỡng (photpho và

amoni) Các vật liệu tự nhiên chứa nhiều CaO nh- vỏ ngao sò đã đ-ợc sử dụng

cùng với diatomite, đá bọt và zeolite làm vật liệu hấp phụ trong hệ thống lọc

Không chỉ cải thiện chất l-ợng n-ớc công nghệ này còn tận dụng đ-ợc nguồn

nguyên liệu dồi dào có sẵn, đồng thời giải quyết đ-ợc vấn đề rác thải vỏ ngao sò

Bột vỏ ngao sò chứa 96% Canxicacbonat và rất nhiều các vi chất dinh

d-ỡng có thể đảm bảo dinh d-ỡng lâu dài, điều chỉnh pH, cải thiện sự hấp thu

phân bón, tăng c-ờng độ xốp, và nâng cao khả năng canh tác của đất Bột vỏ

ngao sò cũng tăng c-ờng môi tr-ờng hiệu quả cho các vi sinh vật đất trong đống

phân và giun đất

1.2.4 Hấp phụ màu bằng than hoạt tính

Sau chiến tranh thế giới lần thứ nhất, than hoạt tính bắt đầu đ-ợc

nghiên cứu điều chế làm vật liệu lọc độc cho mặt nạ Từ đó, than hoạt tính

đ-ợc sử dụng rộng rãi trong hầu khắp mọi lĩnh vực khoa học, quân sự, sản

xuất và đời sống Than hoạt tính có ý nghĩa đặc biệt trong công nghệ xử lý

làm sạch môi tr-ờng nh-: làm sạch n-ớc để uống, xử lý n-ớc thải sinh hoạt

hoặc xử lý n-ớc thải của các công trình có độ nhiễm bẩn thấp, xử lý n-ớc

thải công nghiệp, xử lý “cấp ba - post treatment” n-ớc thải công nghiệp và

đô thị v.v

Than hoạt tính là chất hấp phụ tốt đối với các chất không phân cực, th-ờng

là chất hữu cơ, hấp phụ yếu các chất phân cực nh- n-ớc, amoniac Đ-ợc dùng để

chế tạo mặt nạ chống hơi độc, thu hồi hơi dung môi hữu cơ, làm sạch dung dịch

n-ớc (tẩy màu dung dịch đ-ờng, dầu, mỡ ) Trong y học, đ-ợc dùng để làm sạch

máu và hút chất độc trong bộ máy tiêu hoá

Than họat tính có thể tách chất theo 2 cơ chế:

- Lọc: giữ lại các hạt cặn bằng những lỗ nhỏ,

- Hấp phụ: các tạp chất hòa tan trong n-ớc bị hấp phụ bề mặt hoặc trao đổi ion

Nhiều loại rác thải truyền thống (từ nông nghiệp và công nghiệp gỗ) và

không truyền thống (từ các đô thị và hoạt động công nghiệp) có thể sử dụng để

chuẩn bị cacbon hoạt tính để sử dụng trong các quá trình xử lý n-ớc loại bỏ các

chất ô nhiễm nh- thuốc nhuộm, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và các kim loại

nặng Ngoài ra, có thể đạt đ-ợc diện tích bề mặt lớn bằng cách hoạt hoá bằng

ph-ơng pháp vật lý hoặc hoá học Tuy nhiên, các biện pháp kết hợp có thể tăng c-ờng các đặc tính bề mặt của chất hấp phụ, do đó tăng hiệu suất hấp phụ

Than hoạt tính chỉ có khả năng hấp phụ một l-ợng chất nhất định Sau một

thời gian lọc than sẽ giảm khả năng khả năng hấp phụ Các tạp chất mà than hoạt

tính có thể hấp phụ bao gồm: xăng, dầu mỏ, dầu diesel; bột giặt/ chất tẩy rửa; các

loại nhũ t-ơng; muối hữu cơ; giấm ăn; các dung môi chứa sắt; cặn thô, phèn sắt

kết tủa; phụ gia sản xuất plastic; thuốc nhuộm; thuốc trừ sâu; phenol, cồn; chất

thải mạ kim loại, các loại mùi, vị lạ do các chất hữu cơ, và nhiều hợp chất hóa học khác

Ch-ơng 2 Đối t-ợng và ph-ơng pháp nghiên cứu

2.1 Đối t-ợng nghiên cứu

2.1.1 Vật liệu thải tận dụng

Vật liệu thải tận dụng để hoạt hóa làm chất hấp phụ xử lý kim loại nặng và màu trong n-ớc là: Vỏ ngao (thu gom từ khách sạn, nhà hàng) và bụi bông (thu gom từ phân x-ởng dệt)

Giới thiệu về loài ngao

Ngao thuộc họ Ngao Veneridae, giống Ngao Meretrix Họ ngao có khoảng trên 500 loài, phân bố rộng ở vùng bãi triều ven biển các n-ớc ôn đới, nhiệt đới

ở Việt nam có khoảng 40 loài thuộc 7 nhóm, phân bố dọc bờ biển từ Bắc đến Nam [Ngô Trọng L-, 1996]

Vùng ven biển phía Bắc có ngao dầu (Meretrix lime), ngao mật (Meretrix lusoria Rumplius) Vùng ven biển phía Nam có nghêu (Meretrix lyrata sowerby) Ngao phân bố trên bãi biển, trong các eo vịnh có đáy là cát pha bùn (cát chiếm 60- 80%), sóng gió nhẹ, có l-ợng n-ớc ngọt nhất định chảy vào Tại nơi

đáy bùn ngao dễ bị chết ngạt, nơi đáy cát chiếm 100% ngao bị khô nóng Ngao sống ở trung, hạ triều cho đến độ sâu 10m ở đáy biển

Ngao là nhóm động vật nhuyễn thể có tiềm năng lớn ở vùng triều n-ớc ta

Kỹ thuật nuôi Ngao không phức tạp, chu kỳ nuôi ngắn, đầu t- ít lại có giá trị xuất khẩu Nuôi Ngao, nghêu còn là biện pháp tích cực để bảo vệ và phát triển nguồn lợi này, góp phần làm sạch môi tr-ờng đáy vùng triều ven biển Ngao có khả