(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh thái nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

––––––––––––––––––––

BẠCH ĐÌNH LINH

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG PHÁT THẢI TRO BAY

TỪ CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP THU GOM TÁI SỬ DỤNG TRONG VIỆC CẢI TẠO

ĐẤT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN – 2020

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

––––––––––––––––––––

BẠCH ĐÌNH LINH

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG PHÁT THẢI TRO BAY

TỪ CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP THU GOM TÁI SỬ DỤNG TRONG VIỆC CẢI TẠO

ĐẤT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Ngành: Khoa học môi trường

Mã số ngành: 8.64.01.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS ĐẶNG VĂN MINH

THÁI NGUYÊN – 2020

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020

Người viết cam đoan

Trang 4

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thiện được luận văn tốt nghiệp ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong khoa Khoa học Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên đã luôn quan tâm và tận tình truyền đạt những những kiến thức quý báu cho tôi trong thời gian học tập và rèn luyện tại trường

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn khoa học là

GS.TS Đặng Văn Minh đã tận tình hướng dẫn, định hướng và tạo điều kiện

cho tôi trong suốt thời gian thực hiện Luận văn thạc sỹ này

Trân trọng cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã khích lệ tôi thực hiện đề tài Cuối cùng, tôi xin dành lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè những người quan tâm động viên, đồng thời là chỗ dựa tinh thần lớn giúp tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao trong suốt thời gian học tập và làm Luận văn vừa qua

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020

Học viên

Bạch Đình Linh

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 2

LỜI CÁM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài 4

1.1.1.Cơ sở khoa học 4

1.1.3.2 Sản lượng tro bay và tình hình sử dụng tro bay trên thế giới 17

1.2 Tình hình nghiên cứu xử lý và ứng dụng tro bay ở nước ngoài và nước ta 20

1.2.1 Các nghiên cứu nước ngoài 20

1.2.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam 22

1.2.3 Các ứng dụng đối với tro bay 25

1.3.3 Ứng dụng tro bay trong một số lĩnh vực công nghiệp trên thế giới 26

1.3.4 Tại Việt Nam 31

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 36

2.1.1 Đối tượng 36

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 36

2.2 Nội dung nghiên cứu 37

2.3 Phương pháp nghiên cứu 37

2.3.1 Phương pháp thống kê, kế thừa truyền thống 37

2.3.2 Phương pháp điều tra sự phát tán tro bay và tác động tới môi trường, sức khỏe cộng đồng 38

Trang 6

2.4.3 Phương pháp xử lý và tổng hợp số liệu 39

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của tỉnh Thái Nguyên 39

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 39

3.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 42

3.2.Đánh giá nguồn phát thải và thực trạng thu gom tro bay tại các nhà máy nhiệt điện ở Thái Nguyên 45

3.2.1 Đánh giá nguồn phát thải và thành phần tro bay tại các nhà máy nhiệt điện ở Thái Nguyên 45

3.3 Đánh giá tác động của tro bay tới sức khỏe và môi trường 48

3.3.1 Hoạt động phát sinh chất thải tro bay của nhà máy ảnh hưởng tới môi trường không khí, nước và đất 48

3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng của tro bay tới chất lượng của không khí tại các vị trí quan trắc khác nhau 49

3.3.3 Đánh giá tác động của tro bay đến môi trường và sức khỏe người dân 52 3.4.Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu suất thu gom và tái sử dụng tro bay 56

3.4.1 Các giải pháp nâng cao hiệu suất thu hồi tro bay 56

3.4.2 Đề xuất các giải pháp tái sử dụng tro bay 57

1 Kết luận 64

2 Kiến nghị 65

Trang 7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1.Thành phần hóa học của tro bay theo Quốc gia 9

Bảng 1.2.Thành phần hóa học tro bay ở Ba Lan từ các nguồn nguyên liệu khác nhau 10

Bảng 1.3.Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618 11

Bảng 1.4 Phân bố kích thước hạt các phân đoạn tro bay Israel 16

Bảng 1.5 Kích thước hạt tro bay thương phẩm 16

Bảng 3.8 Nguồn tro bay của các nhà máy nhiệt điện 45

trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 45

Bảng 3.9 Thành phần, tính chất của tro bay 46

Bảng 3.10 Kết quả đo, phân tích chất lượng môi trường không khí khu vực làm việc của nhà máy nhiệt điện An Khánh và nhiệt điện Cao Ngạn 50

Bảng 3.11: Kết quả đo, phân tích khí thải và bụi tro bay của nhà máy 51

Bảng 3.12: Kết quả điều tra về chất lượng môi trườngkhông khí đối với người dân sống xung quanh nhà máy nhiệt điện An Khánh và 53

nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn 53

Bảng 3.13: Kết quả điều tra cán bộ bảo vệ môi trường về chất lượng môi trường không khí xung quanh nhà máy nhiệt điện An Khánh 54

và nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn 54

Bảng 3.14 Kết quả điều ra về tỉ lệ mắc bệnh liên quan đến bụi đối với các hộ gia đình sống xung quanh nhà máy 55

Bảng 3.15 Bảng kết quả các chỉ tiêu kim loại Pb, Zn, Cd (Tất cả kim loại thuộc dạng di động) sau 90 ngày ủ tro bay 57

Trang 8

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Ý nghĩa của từ viết tắt

NMNĐ Nhà máy nhiệt điện KLN Kim loại nặng QCVN Quy chuẩn Việt Nam KCN Khu công nghiệp CSTN Cao su thiên nhiên

QĐ Quyết định BYT Bộ Y tế VSV Vi sinh vật

Trang 9

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Tro bay là chất thải từ việc đốt nguyên liệu như than đá Do đặc tính nhẹ

có thể bay xa nên có nhiều đặc điểm có thể gây hại tới môi trường không khí, môi trương xung quanh các khu vực có nguồn phát thải tro bay Tro bay là những hạt tro rất nhỏ bị cuốn theo khí từ ống khói của các nhà máy nhiệt điện

do đốt nhiên liệu than Đối với các nhà máy nhiệt điện sử dụng than làm nguyên liệu đốt thì lượng tro bay phát thải là rất lớn.Mỗi năm các NMNĐ của Việt Nam tiêu thụ khoảng 30 triệu tấn than, thải ra khoảng 10 triệu tấn tro, Tro bay được hình thành khi đốt nhiên liệu than (trong các lò hơi của NMNĐ, trong lò quay của nhà máy xi măng, trong lò cao của nhà máy luyện kim, trong lò tunel của các xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng v.v.)

Bên cạnh đó, xã hội phát triển mạnh mẽ, nhu cầu về điện của người dân tăng đã gây áp lực lên ngành điện nước ta, đặc biệt là ngành nhiệt điện Theo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2020, định hướng đến năm 2030, tổng công suất đạt khoảng 36.000MW (năm 2020) và sẽ tiêu thụ khoảng 67,3 triệu tấn than, khi đó lượng tro xỉ thải ra môi trường khoảng 20 -

25 triệu tấn Lượng tro xỉ sẽ tăng lên 45 triệu tấn vào năm 2030 khi công suất nhiệt điện đốt than đạt 71.000MW Cùng với sự phát triển đó, vấn đề tro xỉ trong đó tro bay chiếm 70% đã và đang là bài toán được đặt ra với nhiều cấp, ngành, nhà quản lý, hoạch định chính sách và các nhà khoa học tìm biện pháp quản lý cũng như tái sử dụng tro bay hiệu quả

Chúng là vật liệu phế thải, nếu không được thu gom, tận dụng sẽ gây ô nhiễm môi trường Chính vì vậy, các chuyên gia trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang tập trung nghiên cứu để tận dụng loại phế thải sẵn có này nhằm tạo

ra các sản phẩm mới đáp ứng các yêu cầu chất lượng và hạn chế ô nhiễm môi trường vì tro bay cũng còn được xem là vật liệu được tái sử dụng nhiều mục

Trang 10

đích khác nhau như cải tạo môi trường đất do tro bay có khả năng hấp phụ kim

loại nặng trong đất, làm vật liệu xây dựng

Tại Thái Nguyên có nhiều mỏ than và các nhà máy nhiệt điện sử dụng than Việc phát thải tro bay từ các nhà máy này là rất lớn Tuy nhiên có nhiều hạn chế trong việc thu gom quản lý và tái sử dụng nguồn chất thải tro bay Theo Quy hoạch điện, tỷ trọng của các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) chạy than còn lớn (về công suất đặt, cũng như về sản lượng điện phát ra).Hàng năm, các nhà máy nhiệt điện chạy than ở Thái Nguyên thải ra với khối lượng lớnnhưng công nghệ xử lý tro, ý thức bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên chưa cao.Vì vậy, việc xử lý chất thải của các NMNĐ than (tro bay qua ống khói) đang ngày càng trở nên bức thiết Chính vì vậy, việc nghiên cứu và đưa ra các giải pháp xử lý chất thải một cách khép kín, đồng bộ và triệt để nhằm giảm tối thiểu khối lượng phải tồn chứa

ở các bãi chứa, hạn chế mức tối đa những ảnh hưởng của chúng đến môi trường đất, nước và sức khỏe của cộng đồng là rất cần thiết

Với mục đích đánh giá thực trạng phát thải, quản lý thu gom tro bay, đây

là vật liệu phụ phẩm công nghiệp quan trọng từ các nhà máy nhiệt điện tại Thái Nguyên nhằm đề xuất định hướng giải pháptái sử dụng phế phụ phẩm tro bay làm nguyên liệu cải tạo và phục hồi những vùng đất ô nhiễm, chúng tôi tiến

hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thực trạng phát thải tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnhThái Nguyên và định hướng giải pháp thu gom tái sử dụng trong việc cải tạo đất và bảo vệ môi trường”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá thực trạng phát thải của tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

- Đánh giá tác động của tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đến sức khỏe, môi trường xung quanh

Trang 11

- Đề xuất các giải pháp định hướng thu gom và tái sử dụng trong cải tạo

đất và bảo vệ môi trường

3 Ý nghĩa của đề tài

- Đưa ra nhữngđánh giá trung nhất về thực trạng phát thải của các nhà máy

nhiệt điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Tạo cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách bảo vệ môi

trường và kế hoạch giải quyết nâng cao tình trạng gây ô nhiễm từ nhà máy

Trang 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

1.1.1.Cơ sở khoa học

1.1.1.1 Khái niệm chung

- Môi trường: Theo khoản 1 điều 3 “Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam

năm 2014”, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” (Snellings, R., Mertens G., Elsen J , 2012)

- Ô nhiễm môi trường : Theo khoản 6 điều 3 “Luật Bảo vệ Môi trường

Việt Nam năm 2014” : “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Snellings, R., Mertens G., Elsen J , 2012)

- Hoạt động bảo vệ môi trường: Theo khoản 3 điều 3 “Luật Bảo vệ Môi

trường Việt Nam 2014” : “Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác,

sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành”

- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 6 điều 3 “Luật Bảo vệ

Môi trường Việt Nam 2014”: “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường

Trang 13

- Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 điều 3 “Luật Bảo vệ Môi

trường Việt Nam năm 2014” : “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo

vệ môi trường.”

1.1.1.2 Môi trường không khí và ô nhiễm môi trường không khí

*Môi trường không khí: Môi trường không khí là lớp không khí bao quanh trái đất

*Ô nhiễm môi trường không khí: "Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn

xa (do bụi)" (Chusid, Michael; Miller, Steve; & Rapoport, Julie, 2009)

Vấn đề ô nhiễm không khí có thể chia một cách đơn giản thành 3 phần cơ bản sau đây:

Nguồn ô nhiễm → Khí quyển → Nguồn tiếp nhận - Nguồn ô nhiễm là nguồn thải ra các chất ô nhiễm.Chất thải từ nguồn ô nhiễm phải được khống chế tại chỗ trước khi thải vào khí quyển.Các hệ thống khống chế ô nhiễm tại nguồn thải bao gồm: Thay đổi nguyên liệu, nhiên liệu gây ô nhiễm nhiều bằng nguyên nhiên liệu gây ô nhiễm ít hoặc không gây ô nhiễm, cải tiến dây chuyền sản xuất để hạn chế ô nhiễm, nâng cao ống khói, thiết bị làm sạch khí thải

- Khí quyển là môi trường trung gian để vận chuyển các chất ô nhiễm từ nguồn phát thải đến nơi tiếp nhận.Khí quyển được chia làm 4 tầng dựa trên sự biến thiên nhiệt độ theo độ cao:

+ Tầng đối lưu: Lớp khí quyển tiến giáp mặt đất có bề dày 10 – 12km ở

vĩ độ trung bình và khoảng 16 – 18km ở các cực.Tầng đối lưu hầu như hoàn toàn trong suốt với các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời nhưng thành phần hơi

Trang 14

nước trong phần đối lưu hấp thụ rất mạnh bức xạ sóng dài của mặt đất, do đó tầng đối lưu được nung nóng chủ yếu từ mặt đất.Từ đó phát sinh ra sự xáo trộn không khí theo chiều đứng, hình thành ngưng tụ hơi nước và kkeos theo là mây, mưa.Trong tầng đối lưu nhiệt độ giảm theo chiều cao trung bình khoảng 0,5 – 0,6 0C/100m

+ Tầng bình lưu có độ cao từ 12 – 15km trên mặt đất, trong tầng bình lưu

có chứa tầng ozon nhờ đó các tia cực tím trong thành phần bức xạ của mặt trời

bị hấp thụ mạnh nên nhiệt độ ở tầng này tăng theo độ cao đến 00C ở độ cao 55km

+ Tầng giữa của khí quyển ở phía trên tầng bình lưu có độ cao 50 – 55km đến 85km.Nhiệt độ không khí giảm gần như tỉ lệ nghịch bậc nhất với độ cao và đạt trị số gần -1000C

+ Tầng nhiệt quyển là tầng trên cùng của khí quyển có lớp không khí loãng.Nhiệt độ trong tầng nhiệt quyển tăng và đạt đến trị số gần 12000C ở độ cao 700km

Hầu như các hiện tượng khí tượng chi phối đặc điểm thời tiết đều xảy ra trên tầng đối lưu do đó tầng đối lưu có ý nghĩa rất lớn trong sự phát tán chất ô nhiễm.Ở tầng đối lưu các yếu tố khí tượng (tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ khí quyển, độ ẩm, không khí, bức xạ mặt trời, độ mây che phủ và độ ổn định của khí quyển), các yếu tố về nguồn thải từ các hoạt động sản xuất của con người (nhiệt độ khí thải, chiều cao ống khói, vận tốc khí thải, lưu lượng khí thải) và các yếu tố về địa hình (chiều cao, chiều rộng của các công trình, đồi núi, thung lũng), chất ô nhiễm sẽ phát tán, pha loãng, biến đổi hóa học hay xảy ra các quá trěnh sa lắng khô, sa lắng ướt.Các chất ô nhiễm sơ cấp sinh ra từ nguồn có thể biến đổi thành các chất ô nhiễm thứ cấp.Cuối cùng các chất ô nhiễm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn tiếp nhận

- Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm là con người, động, thực vật…

Trang 15

1.1.1.3 Tro bay là gì

* Khái niệm

Tro bay là loại phụ gia khoáng, hoạt tính nhân tạo, là các sản phẩm phụ hoặc phế thải thu được trong các quá trình sản xuất công nghiệp, bao gồm silicafum, tro xỉ nhiệt điện, xỉ hạt lò cao… Trong các nhà máy điện hiện đại, tro bay thường được bắt bởi tĩnh điện hoặc các thiết bị lọc hạt khác trước khi khí được thải ra từ các ống khói Cùng với tro đáy lấy ra từ đáy lò hơi, chúng được biết đến như tro than.Tùy thuộc vào nguồn và quá trình của than được đốt cháy, các thành phần của tro bay thay đổi đáng kể, nhưng phần lớn trong tro bay là silic đioxit (SiO2) (cả hai đều vô định hình và tinh thể), oxit nhôm (Al2O3) và oxit canxi (CaO), các hợp chất khoáng chính trong chứa than đá

* Phân loại

- Tro bay thường được phân ra thành hai loại tùy theo nguồn than đốt: + Loại C có hàm lượng CaO ≥ 5% và thường bằng 15-35% Đó là sản phẩm đốt than ligrit hoặc than chứa bitum; chứa ít than chưa cháy, thường < 2%

+ Loại F có hàm lượng CaO < 5%, thu được từ việc đốt than antraxit hoặc than chứa bitum, có hàm lượng than chưa cháy nhiều hơn, khoảng 2- 10% Tro bay Phả Lại thuộc loại F Do đốt không tốt, nên hàm lượng than chưa cháy khá cao

Trên thế giới hiện nay, thường phân loại tro bay theo tiêu chuẩn ASTM C618 Theo cách phân loại này thì phụ thuộc vào thành phần các hợp chất mà

tro bay được phân làm hai loại là loại C và loại F

* Tính chất vật lý

- Hình thái: Tro bay là phân tử khối cầu thủy tinh

- Mật độ: 1,9 ~ 2,3 (Chiếm khoảng 65% trọng lượng riêng của xi măng)

- Kích thước phân tử: 1,0 ~ 120/μm (Bình quân kích thước đầu vào: 20

~30/μm

Trang 16

- Độ mịn: 2400 ~ 4000 cm2 /g (Độ mịn Blaine)

Tro bay khi lơ lửng trong khí thải được thu thập bằng cách lọc bụi tĩnh điện hoặc túi lọc Kể từ khi các hạt củng cố nhanh chóng trong khi lơ lửng trong khí thải, hạt tro bay nói chung có dạng hình cầu và có kích thước từ 0,5 mm đến 300 mm Hậu quả chính của việc làm mát nhanh chóng là rất ít khoáng sản

có thời gian để kết tinh, và chủ yếu là vô định hình Các khoáng chất ANORTHIT chưa nhiều canxi, gehlenit, akermanite, silicat canxi khác nhau và canxi aluminat giống với những người tìm thấy trong xi măng có thể được xác định trong tro bay giàu Canxi Các hàm lượng thuỷ ngân có thể đạt 1 ppm, nhưng thường được bao gồm trong phạm vi 0,01-1 ppm đối với than bitum Nồng độ của các nguyên tố vi lượng khác nhau cũng theo các loại than đốt để tạo thành nó Trong thực tế, trong trường hợp của than bitum, với ngoại lệ đáng chú ý của nguyên tố bo, nồng độ yếu tố vi lượng nói chung là tương tự để theo dõi nồng độ yếu tố trong đất không bị ô nhiễm

Ba, Pb, Cu, Zn, Thành phần hóa học của tro bay phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu than đá sử dụng để đốt và điều kiện đốt cháy trong các nhà máy nhiệt điện

Trang 17

Hai lớp học của tro bay được xác định bởi ASTM (American Society for Testing and Materials) C618: tro bay loại F và loại C Sự khác biệt chính giữa các lớp này là lượng canxi, silic, nhôm, và hàm lượng sắt trong tro Các tính chất hóa học của tro bụi đều bị ảnh hưởng nhiều bởi phần hoá học của than đốt (tức là, than bitum và than non)

Bảng 1.1.Thành phần hóa học của tro bay theoQuốc gia

Thành

phần

Khoảng (% khối lượng)

SiO2 28,5 - 59,7 37,8 - 58,5 35,6 - 57,2 50,2 - 59,7 48,8 - 66,0

Al2O3 12,5 - 35,6 19,1 - 28,6 18,8 - 55,0 14,0 - 32,4 17,0 - 27,8

Fe2O3 2,6 - 21,2 6,8 - 25,5 2,3 - 19,3 2,7 - 14,4 1,1 - 13,9 CaO 0,5 - 28,9 1,4 - 22,4 1,1 - 7,0 0,6 - 2,6 2,9 - 5,3 MgO 0,6 - 3,8 0,7 - 4,8 0,7 - 4,8 0,1 - 2,1 0,3 - 2,0

Na2O 0,1 - 1,9 0,3 - 1,8 0,6 - 1,3 0,5 - 1,2 0,2 - 1,3

K2O 0,4 - 4,0 0,9 - 2,6 0,8 - 0,9 0,8 - 4,7 1,1 - 2,9

P2O5 0,1 - 1,7 0,1 - 0,3 1,1 - 1,5 0,1 - 0,6 0,2 - 3,9 TiO2 0,5 - 2,6 0,1 - 1,6 0,2 - 0,7 1,0 - 2,7 1,3 - 3,7

SO2 0,1 - 12,7 0,1 - 2,1 1,0 - 2,9 - 0,1 - 0,6 KMN 0,8 - 32,8 0,2 - 11,0 - 0,5 - 5,0 -

Nguồn: R.S Blissett (2012)

- Tùy thuộc vào loại nhiên liệu mà thành phần hóa học trong tro bay thu

được khác nhau Các nhà khoa học Ba Lan tiến hành nghiên cứu thành phần

Trang 18

hóa học của tro bay với hai nguồn nguyên liệu sử dụng trong các nhà máy nhiệt

điện của nước này là than nâu và than đen

Bảng 1.2.Thành phần hóa học tro bay ở Ba Lan từ các nguồn

nguyên liệu khác nhau

* Các nguyên tố vi lượng trong tro bay

Trang 19

Quá trình đốt cháy than đá là một trong những nguyên nhân chính làm ô nhiễm không khí và phát tán các kim loại các nguyên tố vi lượng độc hại Hiểu được sự thay đổi của các nguyên tố vi lượng trong quá trình đốt than đá cũng như hàm lượng của nó có trong tro bay tạo thành là điều rất quan trọng trong vấn đề đánh giá tác động môi trường của các nhà máy nhiệt điện cũng như các ứng dụng tro bay Hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong tro bay phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng của chúng có trong nguyên liệu ban đầu

Dựa trên kết quả nghiên cứu các mẫu tro bay thu được từ 7 nhà máy nhiệt điện khác nhau ở Canada (Lương Như Hải và cs, 2013) các nhà nghiên cứu nước này đã cho biết hàm lượng của các kim loại nặng như As, Cd, Hg, Mo, Ni hay Pb trong tro bay có liên quan với hàm lượng lưu huỳnh có trong nguyên liệu than đá ban đầu Thông thường, các loại than đá có hàm lượng lưu huỳnh cao sẽ có hàm lượng các nguyên tố này cao Tro bay ở Canada được thu hồi bằng phương pháp kết lắng tĩnh điện hoặc phương pháp lọc túi Kết quả cho thấy hàm lượng các nguyên tố trên trong các loại tro bay thu được từ phương pháp lọc túi cao hơn so với các mẫu tro bay thu được bằng phương pháp kết lắng tĩnh điện trong cùng một nhà máy

- Không phải tất cả tro bay đáp ứng yêu cầu ASTM C618, mặc dù yếu tố

tiên quyết là phụ thuộc chủ yếu vào ứng dụng, điều này có thể không thật sự cần thiết Tro bay được sử dụng như là một vật liệu thay thế xi măng nhưng phải đáp ứng được các tiêu chuẩn xây dựng chặt chẽ, nhưng không có quy định

về tiêu chuẩn môi trường tại Hoa Kỳ 75% tro bay phải có độ mịn là 45 mm hoặc ít hơn, và có hàm lượng cacbon thấp hơn 4%

Bảng 1.3.Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618

Trang 20

Các yêu cầu theo tiêu chuẩn

Nguồn: Baoguo M, Meng Q, Jun P, Zongjin L, (1999)

* Phân loại theo tiêu chuẩn ASTM:

- Tro bay loại F: loại F nếu tổng hàm lượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) lớn hơn 70%

- Trong quá trình đốt, than cũ và than bitum thường tạo lớp tro bay loại F

Tro bay này là pozzolanic trong tự nhiên, và chứa ít hơn 7% vôi (CaO) Có tính pozzolanic, silica thủy tinh và nhôm của tro bay lớp F đòi hỏi một lượng lớn xi măng, vôi sống, vôi tôi hoặc trộn với nước để phản ứng và sản xuất các hợp

Trang 21

chất kết dính Ngoài ra, thêm một chất hoạt hóa như natri silicat (thủy tinh nước) sang tro lớp F có dạng geopolymer

- Loại F có hàm lượng CaO < 5%, thu được từ việc đốt than antraxit hoặc

than chứa bitum, có hàm lượng than chưa cháy nhiều hơn, khoảng 2-10% Tro bay Phả Lại thuộc loại F Do đốt không tốt, nên hàm lượng than chưa cháy khá cao

- Tro bay loại C: là loại C nếu tổng hàm lượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) nhỏ hơn 70%

- Tro bay được sản xuất từ việc đốt than đá, ngoài việc có tính chất

pozzolanic, cũng có một số đặc tính tự gắn xi măng Trong nước, tro bay loại

C cứng và mạnh hơn theo thời gian Tro bay loại C thường có chứa hơn 20% vôi (CaO)

- Loại C có hàm lượng CaO ≥ 5% và thường bằng 15-35% Đó là sản phẩm

đốt than ligrit hoặc than chứa bitum; chứa ít than chưa cháy, thường < 2%

- Ít nhất một nhà sản xuất của Mỹ đã công bố một viên gạch tro bay có chứa

đến 50% tro bay loại C Thử nghiệm cho thấy những viên gạch đạt hoặc vượt các tiêu chuẩn thực hiện được liệt kê trong ASTM C 216 cho gạch đất sét thông thường Nó cũng nằm trong giới hạn cho phép đối với gạch bê tông trong ASTM

C 55, tiêu chuẩn kỹ thuật đối với xây dựng gạch bê tông Người ta ước tính rằng các phương pháp sản xuất sử dụng trong gạch tro bay sẽ giảm năng lượng lên đến 90%

1.1.3.1 Đặc điểm của tro bay

* Cấu trúc hình thái của tro bay

- Hầu hết các hạt tro bay đều có dạng hình cầu với các kích thước hạt khác

nhau, các hạt có kích thước lớn thường ở dạng bọc và có hình dạng rất khác nhau Các hạt tro bay được chia ra làm hai dạng: dạng đặc và dạng rỗng Thông thường, các hạt tro bay hình cầu, rắn được gọi là các hạt đặc và các hạt tro bay hình cầu

mà bên trong rỗng có tỷ trọng thấp hơn 1,0 g/cm3 được gọi là các hạt rỗng Một

Trang 22

trong các dạng thường thấy ở tro bay thường được tạo nên bởi các hợp chất có dạng tinh thể như thạch anh, mulit và hematit, các hợp chất có dạng thủy tinh

như thủy tinh oxit silic và các oxit khác

Hình 1.1 Sự tương phản về kích thước tro bay

Hình 1.2 Biểu diễn đặc trưng dạng cầu của các hạt trong khoảng kích thước thường thấy nhiều hơn

Các hạt tro bay đặc có khối lượng riêng trong khoảng 2,0 - 2,5 g/cm3 có thể cải thiện các tính chất khác nhau của vật liệu nền như độ cứng và độ bền xé

Trang 23

Các hạt tro bay rỗng có thể được sử dụng trong tổng hợp vật liệu compozit siêu nhẹ do khối lượng riêng rất nhỏ của chúng, chỉ khoảng 0,4 - 0,7 g/cm3, trong khi các chất nền kim loại khác có khối lượng riêng trong khoảng

từ 1,6 - 11,0 g/cm3

Cả hai loại hạt này thường thấy có lớp vỏ không hoàn chỉnh (bị rỗ) Các hạt bên trong có thể được thấy bởi các quan sát đơn giản Cấu trúc này bị che lấp bởi lớp vỏ thủy tinh, vì thế nó có thể được quan sát khi được xử lý với dung dịch HF, dung dịch này có thể hòa tan nhanh chóng phần thủy tinh và để

lộ ra lớp vỏ bên trong

Hình 1.3 Cấu trúc hạt tro bay sau khi tiếp xúc ngắn với dung dịch HF

Hình 1.4 biểu diễn hai hạt tro bay cạnh nhau sau khi tiếp xúc ngắn (1/2 giờ) với dung dịch axit hydrofloric 1%, hai cấu trúc bên trong rất khác nhau đã được lộ ra Các hạt bên trái là các hạt có từ tính giàu sắt, và vật liệu có cấu trúc tinh thể bên có dạng hình cây được nghiên cứu bởi nhóm Biggs và Brunsnel.Tất

cả chúng đều có hình lập phương và được hy vọng hoàn toàn không có các phản ứng hóa học trong bê tông

Trang 24

* Phân bố kích thước hạt trong tro bay

Kích thước hạt tro bay là một yếu tố quan trọng quyết định đến khả năng ứng dụng của nó Mỗi loại tro bay tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu, điều kiện đốt và phương pháp thu hồi mà có sự phân bố kích thước hạt trong tro bay khác nhau Tro bay có kích thước hạt nằm trong khoảng 10-350 m, phân đoạn có đường kính hạt nhỏ hơn 45 m chiếm tỷ trọng lớn

Bảng 1.4 Phân bố kích thước hạt các phân đoạn tro bay Israel

Phân đoạn

Nguồn Gomez-Eyles, J L., Sizmur, T., Collins, C D., ans Hodson, M E (2011)

Tùy thuộc vào mục đích và nhu cầu sử dụng mà có thể tách các phân đoạn kích thước khác nhau Hai loại tro bay thương phẩm của Công ty Boud Minerals & Polymers (Anh Quốc) sử dụng làm chất gia cường cho chất dẻo

có kích thước hạt thể hiện trên bảng sau

Bảng 1.5 Kích thước hạt tro bay thương phẩm

Nguồn : (Gomez-Eyles, J L., Sizmur, T., Collins, C D., ans Hodson, M E , 2011)

Trang 25

1.1.3.2 Sản lượng tro bay và tình hình sử dụng tro bay trên thế giới

Nhu cầu tiêu thụ điện năng trên thế giới không ngừng tăng lên theo tốc

độ phát triển của nền kinh tế xã hội Các nguồn cung cấp điện năng mới hiện nay đang phát triển nhanh chóng phải kể đến như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều… Tuy có nhiều ưu điểm và được khuyến khích

sử dụng nhưng các nguồn cung cấp điện năng này hiện nay mới chỉ đáp ứng được một lượng rất nhỏ nhu cầu điện năng toàn cầu và chỉ tập trung ở một vài nước phát triển Nguồn cung cấp điện năng chủ yếu vẫn dựa trên các nguồn truyền thống và không ngừng phát triển hàng năm Trong đó các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch chiếm một tỷ trọng lớn

Hình 1.4 Biểu đồ sản lượng tro bay và phần trăm sử dụng tro bay ở Mỹ

từ 1966-2012

Mỹ là một trong các quốc gia tiêu thụ điện năng hàng đầu thế giới và cũng là nước có sản lượng các sản phẩm từ quá trình đốt cháy than đá trong các nhà máy nhiệt điện lớn của thế giới (ttp://www.acaa-usa.org/Publications/ProductionUseReports.aspx) Năm 2007, Mỹ đã tạo ra hơn 125 triệu tấn các sản phẩm từ than đá bao gồm tro bay, tro đáy lò, xỉ lò…

Trang 26

Phần trăm sử dụng tro bay ở Mỹ đã giảm trong những năm 2007 - 2010, nhưng sau đó tỷ lệ sử dụng tro bay lại tăng

Trung Quốc là nước đứng đầu về sản xuất điện năng từ than đá, do vậy lượng tro bay tạo ra từ việc đốt than đá cũng rất lớn Năm 2009, công suất phát điện và điện năng của các nhà máy nhiệt điện đều tăng khoảng 7 - 8%

Mặc dù, lượng tiêu thụ than đã được giảm xuống bằng cách nâng cao hiệu quả của máy phát điện, nhưng lượng tro bay tạo ra vẫn duy trì đà tăng Năm 2010, lượng tro bay tạo ra là 480 triệu tấn và với tốc độ tăng trưởng 20 triệu tấn mỗi năm, dự kiến lượng tro bay tạo ra ở Trung Quốc hiện nay đạt trên

500 triệu tấn (Market landscape and Policy Analysis,2010 )

Hình 1.5 Biểu đồ lượng tro bay tạo thành, tro bay sử dụng

và phần trăm sử dụng tro bay ở Trung Quốc từ 2001-2008

Ở Ấn Độ, một lượng lớn tro bay tạo ra trong quá trình đốt cháy than của các nhà máy nhiệt điện Lượng tro bay tạo ra hàng năm liên tục tăng từ khoảng

1 triệu tấn vào năm 1947 lên khoảng 40 triệu tấn trong năm 1994 và năm 2012 vào khoảng 131 triệu tấn Kể từ 1996 - 1997 đến 2010 - 2011, lượng tro bay sử dụng vào trong các lĩnh vực công nghiệp cũng tăng (năm 1996-1997 là 9,63%

Trang 27

đến năm 2010-2012 là 56%) Năm 2009 - 2010 ở Ấn Độ đạt được mức độ sử dụng tro bay cao nhất 63% (ttp://flyash2012.missionenergy.org/intro.html) Thống kê của các nhà khoa học Hy Lạp cho thấy lượng tro bay sinh ra gần như tỷ lệ tuyến tính với lượng nhiên liệu than đá được sử dụng Theo ước tính, lượng tro bay thải ra trên toàn cầu vào khoảng trên 700 triệu tấn Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay của một số nước được trình bày trong bảng sau

Bảng 1.6 Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay ở một số nước

Nguồn (Manorama Gupta and S.P Singh ,2013)

Ở Việt Nam, phần lớn các nhà máy nhiệt điện đốt than chủ yếu tập trung

ở phía Bắc, do gần nguồn than Tổng công suất các nhà máy nhiệt điện đang vận hành tính ở thời điểm 2010 là 4.250 MW (Manorama Gupta and S.P Singh, 2013) và dự kiến vào năm 2020 sẽ là 7.240 MW

Trang 28

Bảng 1.7 Tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2010-2030

(MW)

Tiêu thụ than (Triệu tấn/năm)

Lượng tro bay (Triệu tấn/năm)

Nguồn:(Kiều Cao Thăng, Nguyễn Đức Quý, 2017)

Nguồn cung cấp than nhiên liệu trong nước cho các nhà máy điện thường

là loại than chất lượng thấp, có độ tro lớn hơn 31÷32%, thậm chí đến 43÷45%

Do đó, các nhà máy nhiệt điện thải ra lượng tro bay khá lớn, có thể chiếm tới 20-30% lượng than sử dụng

1.2 Tình hình nghiên cứu xử lý và ứng dụng tro bay ở nước ngoài và nước ta

1.2.1 Các nghiên cứu nước ngoài

Kayli “Nghiên cứu chế tạo cốt liệu nhẹ từ tro bay sử dụng trong bê tông” Cốt Nghiên cứu liệu nhẹ được chế tạo từ tro bay sau đó được nghiền đến kích thước hạt thích hợp Đặc điểm nổi trội của loại cốt liệu này là tạo ra bê tông có tính năng sử dụng cao, cường độ cao Bê tông sử dụng cốt liệu này nhẹ hơn bê tông thường khoảng 22%, cường độ cao hơn khoảng 20% Độ co thấp hơn bê tông thường khoảng 33% Hơn nữa, đây là cốt liệu có độ bền hoá cao Tính chất nổi trội của loại cốt liệu mới này là đạt chất lượng tốt nhất mà không cần tăng thêm hàm lượng xi măng Do đó có thể đạt được cường độ tương đương bêtông thường khi giảm hàm lượng xi măng 20% Giảm khối lượng bê tông đồng nghĩa với giảm tải trọng của công trình xây dựng Việc sử dụng tro bay sản xuất cốt liệu còn mang lại lợi ích lớn cho môi trường Nghiên cứu tro bay trong sản xuất gốm thuỷ tinh: Nghiên cứu Trong một vài năm gần đây, sự thuỷ tinh hoá từ rác thải được xem là cách sản xuất hấp dẫn trong việc xử lý chất thải rắn đô thị và

Trang 29

công nghiệp Quá trình này phá huỷ các chất hữu cơ có hại, nó giữ lại các kim loại nặng, các nguyên tố hiếm, đồng thời có thể giảm thể tích từ 40-90% Leroy “nghiên cứu sản xuất gốm thuỷ tinh từ tro bay”: nghiên cứu nhiệt

độ nấu chảy thuỷ tinh khoảng 1520oC, có sử dụng thêm các chất trợ chảy để bổ sung Na2O, CaO Thuỷ tinh gốm ngoài các tính chất cơ, lý, hoá nó còn có màu bắt mắt, giống màu xanh đậm của đá Marble.Gốm thuỷ tinh từ rác được áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau như các tấm ốp tường, lát nền các khu công nghiệp, hóa chất, mái lợp cho các công trình công cộng hay công nghiệp Nghiên cứu tro bay làm gốm sialon tạo cốt liệu và gạch ở nhiệt độ cao

Nghiên cứu Gilbert và Mosset “Nghiên cứu chế tạo ß SiAlON từ tro bay”.SiAlON là vật Nghiên cứu liệu gốm được sử dụng trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học SiAlON có các tính nghiên cứu chất tốt như: cường độ cao, độ dai phá huỷ cao, bền hoá ở nhiệt độ cao SiAlON chủ yếu được chế tạo

do quá trình kết khối ở nhiệt độ và áp suất cao Được sản xuất từ các nguyên liệu tinh khiết như ß-Si3N4, AlN, Si2N2O, Al2ON, SiO2, Al2O3, Si, Al Sử dụng những nguyên liệu này cho sản phẩm có tính năng tốt nhưng giá thành cao, đây là mặt hạn chế cho các ứng dụng công nghiệp Để giảm giá thành, cần

sử dụng các nguyên liệu tự nhiên và phế thải công nghiệp chẳng hạn như: nguyên liệu dẻo (chứa các khoáng kaolinit, ilit, monmorilonit, pyrophylit…), nguyên liệu gầy (chứa các pha thuỷ tinh, silimanit, zeolit, …) Những nguyên liệu này không chứa nitơ vì vậy cần phải bổ sung thêm nitơ Sử dụng tro bay loại C để tổng hợp gốm ß SiAlON gần như tinh khiết bằng cách nung phối liệu

ở 15000C, lưu ở nhiệt độ cao nhất trong 1h mà không cần nghiền hay bổ sung thêm cácbon Cho thấy sialon có cấu trúc đồng nhất và bắt đầu kết khối ở nhiệt

độ này Đây là những yếu tố quan trọng để chế tạo SiAlON cho xương kết khối tốt

Trang 30

1.2.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam

Việc sử dụng tro bay để làm giảm ô nhiễm đất do kim loại nặng gây ra ngày càng phổ biến ở Việt Nam Với giá thành rẻ và hiệu quả tốt nên có rất nhiêu nghiên cứu đã được tiến hành như:

Năm 2012, một nhóm khoa học đã tiến hành nghiên cứu sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại để cải tạo đất xám bạc màu ở xã Tây Đằng, huyện

Ba Vì, thành phố Hà Nội và đạt được kết quả vô cùng khả quan với công thức 5% và 10% tro bay Tỷ lệ bón tro này đã làm tính chất của đất bạc màu được cải thiện: tăng pH, hàm lượng CHC, N,P,K tổng số và dễ tiêu của đất Bên cạnh

đó, với tỷ lệ tro 5 và 10%, sự tích lũy KLN trong đất được hạn chế ở mức tối thiểu, không gây hại cho môi trường đất và sinh vật Đặc biệt với tỷ lệ bón tro

5 và 10%, số lượng VSV có lợi trong đất tăng lên đáng kể, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng

Năm 2015, 2 nhà nghiên cứu khoa học đã tiến hành nghiên cứu các thành phần và đưa ra các cách sử dụng tro xỉ từ lò đốt rác sinh hoạt phát điện trong việc bảo vệ môi trường Bài nghiên cứu tiến hành phân tích mẫu tro xỉ từ Nhà máy xử lý rác Đan Phương bằng hệ máy đo ASS-3300 tại phòng thí nghiệm của Viện Vật lý, kết quả cho thấy: hàm lượng các chất Fe2O3, CaO và MgO có trong tro xỉ tại Việt Nam cao hơn tại Trung Quốc và Mỹ; hàm lượng các chất độc hại nằm dưới ngưỡng của QCV 07:2009/BTNMT những cách sử dụng từ tro xỉ lò đốt rác có thể sử dụng trong: công nghiệp vật liệu như phụ gia trong xi măng, phụ gia trong bê tông, đóng gạch không nung; cải tạo đất nông nghiệp với tỷ lệ phối trộn 69,6 kg – 358,4 kg tro xỉ)/ha đất; nhưng quan trọng hơn là phục vụ việc hoàn nguyên cải tạo môi trường từ các mỏ khai thác đá vôi làm giảm được 40% - 50% lượng đất hữu cơ cần cung cấp để phủ bề mặt

Ở nước ta, tro bay được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực xây dựng, vấn

đề sử dụng tro bay làm vật liệu xử lý môi trường và cải tạo đất chưa được quan

Trang 31

tâm nhiều Lê Thanh Sơn và Trần Kông Tấu đã chuyển hóa tro bay thành zeolit

có thể dùng để cải tạo đất Tác giả Tạ Ngọc Đôn và cộng sự đã nghiên cứu xử

lý tro bay thành zeolit P1 và được sử dụng làm chất xử lý ô nhiễm môi trường Tro bay được xử lý bằng dung dịch NaOH 3,5M có khả năng sử dụng làm chất hấp phụ trong phân tích môi trường Sản phẩm tạo thành là một hỗn hợp các hạt rất nhỏ, hình cầu và tương đối đồng đều; và trong đó có chứa chủ yếu là các hạt Quartz, Mullite và Zeolit P1 (Na) Tro bay sau khi xử lý được sử dụng để đánh giá khả năng hấp phụ và tách chất đối với hai hỗn hợp M1 và M2 Hiệu suất thu hồi chất đối với M1 là 83,3 đến 89,5%, đối với M2 là 51,28 đến 93,75% (Snellings, R., Mertens G., Elsen J 2012) Do khả năng hấp phụ kim loại nặng không cao, nhiều công trình đã nghiên cứu biến tính tro bay, chủ yếu là chuyển hóa thành zeolit bằng cách trộn với xút rắn và nung ở nhiệt độ cao khoảng 500-600oC Nguyễn Thị Thu và cộng sự đã nghiên cứu chuyển hóa tro bay Phả Lại thành dạng zeolit dùng làm vật liệu hấp phụ cải tạo đất

Vấn đề nghiên cứu xử lý, biến tính tro bay để ứng dụng trong lĩnh vực cao

su và chất dẻo cũng đã được một số tác giả quan tâm Tác giả Thái Hoàng và các cộng sự đã nghiên cứu biến tính bề mặt tro bay bằng 2 tác nhân liên kết silan là vinyl trimetoxy silan (VTMS) và 3-glycido propyl trimetoxy silan (GPTMS) Kết quả thu được cho thấy, trên bề mặt tro bay hình thành một lớp màng silan hữu cơ rất mỏng

Tro bay biến tính tạo ra được sử dụng trong nghiên cứu chế tạo và tính chất compozit trên cơ sở nhựa PE, PP và EVA Trên cơ sở các kết nghiên cứu tính chất cơ lý, khả năng chống cháy, độ bền oxy hóa nhiệt và cấu trúc hình thái của vật liệu compozit nhiệt dẻo (PE, PP, EVA) với tro bay không biến tính (FA)

và tro bay biến tính (MFA) cho thấy:

Trang 32

- Thành phần thích hợp của vật liệu compozit trên cơ sở PE là 15% hỗn hợp OFA/MFA(V) với tỷ lệ 70/30 về khối lượng Vật liệu thu được có độ bền kéo đứt lớn hơn 20 MPa, độ dãn dài khi đứt lớn hơn 200%

- Thành phần thích hợp của vật liệu compozit trên cơ sở PP là 15-20% hỗn hợp FA/MFA(G hoặc V) (với tỷ lệ 70/30 hoặc 80/20 về khối lượng Vật liệu thu được có độ bền kéo đứt lớn hơn 20 MPa, độ dãn dài khi đứt lớn hơn 200%

- Thành phần thích hợp của vật liệu compozit trên cơ sở EVA là 10% hỗn hợp FA/MFA (G) với tỷ lệ 70/30 hoặc 80/20 về khối lượng Vật liệu thu được

có độ bền kéo đứt lớn hơn 15 MPa, độ dãn dài khi đứt lớn hơn 160%

Cũng các tác giả trên đã nghiên cứu chế tạo compozit HDPE/FA và HDPE/MFA (polyetylen tỷ trọng cao/tro bay và tro bay biến tính) với hàm lượng chất độn FA và MFA khác nhau được chế tạo bằng phương pháp nóng chảy Độ nhớt tương đối của compozit HDPE/FA và HDPE/MFA tăng lên với

sự gia tăng của hàm lượng FA và MFA Các tính chất cơ học của compozit HDPE/FA và 35 HDPE/MFA thấp hơn so với HDPE và giảm khi hàm lượng

FA và MFA tăng Vật liệu compozit HDPE/MFA có tính chất cơ học cao hơn

so với vật liệu compozit HDPE/FA với cùng hàm lượng chất độn.Cả hai chất độn FA và MFA đều giảm tính cách điện HDPE

Từ những nội dung trên đây cho thấy, khả năng ứng dụng của tro bay rất

đa dạng, đặc biệt trong lĩnh vực làm vật liệu xây dựng Việc nghiên cứu các biện pháp xử lý, biến tính tro bay để ứng dụng vào các lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật

là vấn đề không chỉ có ý nghĩa khoa học, kinh tế rõ rệt mà còn có giá trị đặc biệt là tận dụng một cách hiệu quả một loại vật liệu phế thải, góp phần sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường

Trang 33

1.2.3 Các ứng dụng đối với tro bay

Tro bay đã được sử dụng rất thành công trong ngành công nghiệp bê tông trên thế giới hơn 50 năm qua Ở Mỹ có hơn 6 triệu tấn và ở châu Âu là hơn 9 triệu tấn đã được sử dụng trong xi măng và bê tông Có nhiều dự án lớn trong thời gian gần đây sử dụng bê tông tro bay, bao gồm các đập ngăn nước, các nhà máy điện, các công trình ngoài biển, các đường hầm dưới biển, đường cao tốc, sân bay, các tòa nhà thương mại hay dân cư, cầu, các đường ống dẫn,

Đến năm 2008, tổng lượng các sản phẩm từ đốt than đá của nhà máy nhiệt điện ở Châu Âu là 58 triệu tấn, trong đó tro bay chiếm gần 68% tương đương khoảng 39 triệu tấn Khoảng 18 triệu tấn tro bay được sử dụng trong công nghiệp xây dựng và san lấp hầm mỏ Phần lớn tro bay làm phụ gia bê tông, kết cấu đường và làm vật liệu để sản xuất clinke xi măng Tro bay cũng được sử dụng trong xi măng trộn, bê trong khối và làm chất điền lấp

Cũng như nhiều quốc gia trên thế giới, hàng trăm nhà máy nhiệt điện trên khắp lãnh thổ Trung Quốc thải ra hàng trăm triệu tấn tro bay mỗi năm Do vậy, chính phủ Trung Quốc rất khuyến khích phát triển các công nghệ liên quan đến việc sử dụng tro bay Một vài thành phố đã sử dụng rất tốt tro bay trong những năm gần đây như thành phố Nam Ninh Năm 2005, lượng tro bay được sử dụng

ở thành phố này đã vượt qua cả lượng tro bay được tạo ra.Tuy nhiên, Nam Ninh chỉ là một trường hợp ngoại lệ Tro bay ở Trung Quốc được sử dụng trong các lĩnh vực chủ yếu sau: Các sản phẩm bê tông (phụ gia cho xi măng, vữa, bê tông, gạch, ); Xây dựng đường giao thông; Xây dựng cảng; Cải tạo đất trồng; Xử lý

ô nhiễm nước; Sử dụng để lấp các mỏ hay các vùng đất lớn hơn dọc theo bờ biển Ngoài ra, tro bay còn được sử dụng cho một vài ứng dụng khác như tổng hợp zeolit, chất gia cường cho cao su

Tại Ấn Độ, Chính phủ nước này đã có nhiều quy định để nâng cao nhận thức về lợi ích của việc sử dụng tro bay cho các sản phẩm khác nhau Tro bay

Trang 34

là một nguyên liệu tiềm năng tuyệt vời cho sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng pha trộn , gạch tro bay , gạch ốp lát và các khối rỗng trong xây dựng Chúng được ứng dụng môṭ lươṇ g lớn để rải đường, xây dựng kè, và san lấp hầm mỏ Sản phẩm tro bay có nhiều lợi thế hơn so với các sản phẩm thông thường Lượng xi măng sử dụng trong sản xuất sản phẩm xây dựng có thể giảm bằng cách thay thế bằng tro bay và lượng tro bay thay thế có thể lên đến 50% Những sản phẩm chứa tro bay có độ bền cao, hiệu quả hơn và tiết kiệm đáng

kể nguyên liệu Việc sử dụng tro bay ở Ấn Độ đã tạo ra công ăn việc làm cho khoảng 3.000 lao động

1.3.3 Ứng dụng tro bay trong một số lĩnh vực công nghiệp trên thế giới

1.3.3.1 Tro bay sử dụng trong lĩnh vực xây dựng

* Tro bay dùng làm vật liệu điền lấp: Tro bay có thể dùng để phục hồi và

cải tạo các vùng đất yếu bởi các hoạt động khác Tro bay được sử dụng cho phát triển các công trình công cộng như công viên, bãi đậu xe, sân chơi, Tro bay có độ bền đầm nén tương đương hoặc lớn hơn đất nên thường được sử dụng trong các lĩnh vực bồi đắp đất

* Tro bay trong bê tông: Tro bay cải thiện độ bền và kết cấu của bê tông

dẫn đến tăng tuổi thọ của đường Thông thường, tro bay có thể thay thế từ 15 đến 30% xi măng portland Hiện nay, tro bay được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng với các mục đích khác nhau như làm phụ gia cho bê tông xi măng, làm độn cho bê tông asphalt Một số công trình xây dựng nổi tiếng trên thế giới đã

sử dụng tro bay trong bê tông như đập Puylaurent ở Pháp, cây cầu Great Belt East nối Copenhagen (Đan Mạch) với những vùng đất của trung tâm châu Âu,

* Tro bay làm đường xá: Tro bay có thể được sử dụng để xây dựng đường

và đê kè Việc sử dụng này có nhiều lợi thế hơn so với các phương pháp thông thường như tiết kiệm đất trồng trọt, tránh tạo ra các vùng trũng, giảm chi phí, làm giảm nhu cầu đất để xử lý/lắng đọng tro bay

Trang 35

* Gạch không nung từ tro bay: Tro bay cũng là phế liệu thân thiện môi

trường (Dr.Suhas V và cs, 2013) Gạch tro bay được tạo thành từ tro bay, cát

và xi măng, trong đó tro bay là chất độn chính và cát là chất độn thứ hai Còn

xi măng làm chất kết dính tất cả các nguyên liệu với nhau Ở Đức, tro bay được ứng dụng để sản xuất gạch xây nhà Các khối gạch này được tạo ra từ hỗn hợp của tro xỉ, tro bay, đá vôi và nước được ép thành khuôn

* Sản phẩm gạch ốp lát từ tro bay: Gạch ốp lá t có thể được sản xuất từ

tro bay Gạch ốp lát gồm hai lớp: lớp măṭ và lớp nền Lớp mặt là hỗn hợp gồm nhựa men, xi măng, bôṭ tro bay và đôlômit Lớp nền là hỗn hợp gồm tro bay bán khô, xi măng và bụi mỏ đá

* Làm vật liệu cốt nhẹ: Nhiều công nghệ đã được phát triển để sản xuất

cốt liệu nhân tạo từ tro bay Cốt liêụ từ sản phẩm tro bay có thể được sử dụng cho một loạt các ứng dụng trong ngành công nghiệp xây dựng, bao gồm thành phần xây dựng, thành phần bê tông đúc sẵn, bê tông trộn sẵn cho các tòa nhà cao tầng,…

1.3.3.2 Tro bay dùng trong nông nghiêp̣

Một ứng dụng trực tiếp của tro bay là một tác nhân cải tạo đất nông nghiệp Phần lớn các loại cây trồng thích hợp với môi trường pH là 6,5-7 cho sự phát triển Việc bổ sung tro bay kiềm cho đất chua có thể làm tăng

độ pH Phần lớn các nghiên cứu đã chứng tỏ khả năng của tro bay làm tăng

độ pH của đất có môi trường axit bằng sử dụng tro bay loại C, tức là tro bay với hàm lượng CaO cao (> 15%)

Tro bay có thể cải taọ đất và nâng cao khả năng giữ ẩm, đô ̣phì nhiêu cho đất Nó cải thiện sự hấp thu nước và chất dinh dưỡng của cây trồng, giúp sự phát triển của rễ cây và kết dính đất , dầu khoáng và cacbohydrat dựtrữ để sử dụng khi cần thiết, bảo vệ thực vật các bệnh tật từ đất gây ra, và giải độc đất bị

Trang 36

ô nhiễm Năng suất cây trồng cũng tăng lên, như các thí nghiệm trên lạc, hướng dương, hạt lanh và hạt có dầu khác đã minh chứng

Nhiều nghiên cứu báo cáo về hiệu quả của tro bay tới độ bền của đất như cải thiện độ bền cắt và độ bám dính của đất Mặt khác, một số nghiên cứu cho thấy việc kết hợp giữa vôi và tro bay vào đất đã làm tăng sự ổn định cho đất so với ổn định đất chỉ bằng tro bay hoặc vôi riêng rẽ

1.3.3.3 Tro bay làm chất hấp phụ

Trong những năm gần đây, việc sử dụng tro bay đã thu hút rất nhiều trong công nghiệp, việc sử dụng này sẽ giảm bớt gánh nặng về môi trường và nâng cao lợi ích kinh tế Tính khả thi kỹ thuật của việc sử dụng tro bay làm chất hấp phụ giá rẻ cho các quá trình hấp phụ khác nhau để loại bỏ các chất ô nhiễm trong không khí và nước đã được xem xét

Có thể dùng tro bay để thay thế than hoạt tính thương mại hoặc zeolit cho việc hấp phụ các khí NOx, SOx, các hợp chất hữu cơ, thủy ngân trong không khí, các cation, anion, thuốc nhuộm và các chất hữu cơ khác trong nước Wang

và Wu đã nghiên cứu điều tra và cho thấy rằng thành phần cacbon chưa cháy trong tro bay đóng một vai trò quan trọng trong khả năng hấp phụ Có nhiều báo cáo nghiên cứu sử dụng tro bay làm vật liệu hấp phụ để loại bỏ các ion kim loại độc hại, chất gây ô nhiễm trong không khí, các hợp chất hữu cơ và vô cơ,

và hấp phụ thuốc nhuộm trong nước thải

1.3.3.4 Tro bay dùng công nghiệp gia công chất dẻo

Tro bay là vật liệu phế thải của quá trình sản xuất điện năng từ các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu than đá Với thành phần chủ yếu là các oxit kim loại như oxit silic, oxit nhôm,… kích thước hạt mịn và giá thành rẻ, ngoài những ứng dụng hết sức hiệu quả trong các ngành xây dựng, tro bay bay còn

có một tiềm năng lớn trong lĩnh vực làm chất độn cho polyme

Trang 37

Trong số các nhựa nhiệt dẻo thì PE và PP được sử dụng phổ biến nhất D.C.D Nath và cộng sự đã chế tạo vật liệu compozit trên cơ sở PP gia cường bởi một hàm lượng lớn tro bay (60%) có kích thước hạt 5-60μm bằng phương đúc phun ở 210oC Theo các tác giả, trong điều kiện khí quyển, nhóm OH hoặc ion trên bề mặt kim loại hoặc oxit kim loại như tro bay có vai trò quan trọng trong hình thành các liên kết vật lý giữa bề mặt tro bay với nền polyme (D.C.D Nath và cs, 2009)

Vật liệu compozit LDPE/10% tro bay có độ bền kéo đứt, modul đàn hồi cao hơn LDPE và vật liệu compozit LDPE/10% CaCO3 Tro bay cải thiện tính chất cơ học của LDPE cao hơn so với CaCO3 vì tro bay có khả năng liên kết với polyme nền tốt hơn CaCO3 Vật liệu compozit LDPE/tro bay đã được các hãng chế tạo ô tô General Motor dùng để chế tạo một số chi tiết như kẹp định

vị, mắc dây điện bên trong thân ô tô

Vật liệu polyme compozit sử dụng tro bay làm chất độn và vải đay làm chất gia cường Sau khi xử lý , vải đay được chuyển vào chất nền để cán thành tấm Các tấm được sấy khô ở nhiệt độ và áp suất cụ thể Số lượng tấm được sử dụng theo độ dày yêu cầu Vật liệu polyme/tro bay compozit sử dụng vải đay gia cường để thay thế vật liệu gỗ trong nhiều sản phẩm như cửa chớp, vách ngăn, gạch lát nền, tấm tường, trần,… (Dr.Suhas V Patil và cs, 2013)

Tro bay cùng với các phụ gia khác như bột kim loại và với chất dẻo đưa vào cao su tái sinh để chế tạo tấm lát đường ngang xe lửa M Hossain và các cộng sự nghiên cứu của trường Đại học Kansas đã công bố kết quả sử dụng cao

su tái chế từ lốp ô tô để làm lớp asphalt trải đường có sử dụng phụ gia tro bay (M Hossain và cs, 1995) Đây là công trình rất có giá trị về khoa học môi trường, khi công trình này được áp dụng thì một lượng lớn lốp ô tô phế thải được sử dụng để thay thế nhựa đường và như vậy sẽ làm giảm giá thành xây dựng

Trang 38

Nhiều nghiên cứu đánh giá khả năng gia cường của tro bay tới tính chất vật liệu cao su như CSTN, SBR, BR (Nabil A N Aldakasi và cs, 2004), (A R

R Menon và cs, 2006), (Thongsang & N Sombatsompop, 2007) và cao su blend như CSTN/NBR, CSTN/SBR, CSTN/CR [59-61] Đối với tro bay không biến tính khả năng gia cường cho vật liệu cao su là không đáng kể Khi tro bay được biến tính bằng các các hợp chất silan, khả năng gia cường của tro bay được cải thiện đáng kể Hàm lượng tro bay tối ưu dùng để gia cường cho vật liệu polyme nói chung và vật liệu cao su nói riêng vào khoảng 10 đến 30 pkl Tro bay có thể thay thế các chất độn truyền thống như clay, canxi cacbonat hoặc sử dụng kết hợp với than đen Mặt khác, tro bay có giá thành rất thấp nên tro bay làm giảm giá thành của sản phẩm Nhiều sản phẩm cao su đã sử dụng tro bay làm chất độn gia cường hoặc làm chất độn thay thế chất thông thường

đã được chế tạo

1.3.3.5 Khả năng ứng dụng của tro bay trong nghiên cứu xử lý đất ô nhiễm

Môi trường bị ô nhiễm do các hoạt động khai khoáng và tuyển quặng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm nghiên cứu Hiện nay, rất nhiều biện pháp đã được sử dụng để xử lý ô nhiễm, giải quyết hậu quả môi trường liên quan đến các hoạt động khai thác tài nguyên không hợp lý Trong

đó một số phương pháp đã được ứng dụng thực tế như sử dụng thực vật hấp thụ ((Kibria, Osman, & Ahmed, 2006), ), sử dụng than sinh học có nguồn gốc thực vật để hấp phụ ((Fellet, Marmiroli, & Marchiol, 2014), (Xu et al., 2013), (Yu

et al., 2008), (Ahmad, Lee, et al., 2014; Alslaibi, Abustan, Ahmad, & Foul, 2013; Beesley & Marmiroli, 2011; Bian et al., 2013), sử dụng một số vật liệu

có diện tích bề mặt lớn như tro bay ((González, Moreno, Navia, & Querol, 2011), khoáng vật đất ((Armandi, Bonelli, Geobaldo, &Garrone, 2010; Biniak, Pakuła, & Szyman, 1999; Biniak, Pakuła, Szymański, & Świa̧ Tkowski, 1999; Davis & Bhatnagar, 1995; Inyang, Gao, Zimmerman, Zhang, & Chen, 2014)

Trang 39

(Ahmad, Rajapaksha, et al., 2014) đã tổng hợp rất nhiều nghiên cứu về việc sử dụng than sinh học như là vật liệu hấp thụ chất ô nhiêm trong đất và nước Gần đây, nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm và đầu tư cho các nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý KLN trong nước thải (Dong, Ma, & Li, 2011),

và đất Các nghiên cứu tập trung phát triển các loại vật liệu có khả năng kết tủa hóa học, hấp phụ, trao đổi ion, và màng lọc Xu hướng chung trong kỹ thuật phát triển các loại vật liệu này đều tập trung vào nghiên cứu các thành phần và cấu trúc carbon Các cấu trúc này có thể được xử lý và tăng cường hoạt tính bằng một số phương pháp nhiệt độ, hóa chất xúc tác Năm 2012, Ademiluyi và công sự đã thực hiện nghiên cứu hiệu quả của một số loại than sinh học như tre, vỏ dừa, vỏ hạt cọ để hấp thụ các chất kim loại (Cr2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+, Fe2+, Zn2+) Các loại sinh khối này được nhiệt phân ở nhiệt độ 400◦C-500◦C sau đó biến tính hoạt hóa ở 800oC bằng 6 loại chất xúc tác gồm (H2SO4, HCl, ZnCl2, H3PO4, NaOH, và HNO3) Quá trình xử lý có ảnh hưởng đáng kể các khoảng hổng trong than, làm tăng kích thước vi lỗ, do đó có ảnh hưởng đáng

kể đến sự hấp thu KLN (Ademiluyi & David-West, 2012)

1.3.4 Tại Việt Nam

* Ứng dụng trong ngành xây dựng

Nước ta hiện đang trong quá trình phát triển xây dưng cầu cống, các công trình thủy điện, các đê kè Theo giám sát thì các công ty bê tông cung cấp cho thị trường khoảng 15% là bê tông đúc sẵn 85% còn lại là do các nhà máy xi măng bán thẳng cho chủ đầu tư xây dựng Tro bay được dùng làm phụ gia bê tông khối lượng lớn cho các công trình đập thủy điện áp dụng công nghệ đổ bê tông khối lượng lớn cho các công trình đập thủy điện áp dụng công nghệ đổ bê tông đầm lăn như nhà máy thủy điện Sơn La, Bản Vẽ, Sông Trang 2… Và một

số công trình khác như đập Bái Thượng (Thanh Hóa), đập Tân Giang (Ninh Thuận), đập Lòng Song (Bình Thuận)… Tác giả Nguyễn Công Thắng và công

Trang 40

sự đã nghiên cứu chế tạo bê tông chất lượng siêu cao sử dụng hỗn hợp phụ gia khoáng silica và tro bay, cho thấy có thể sử dụng tro bay Việt Nam thay thé một phần xi măng sẽ cải thiện tính chất của hỗ hợp bê tông chất lượng siêu cao Tro bay có hàm lượng mất khi nung nhỏ hơn 11% có thể dùng để trộn vào

xi măng với tỷ lệ trung bình 10 – 20% Hiện tại tro bay Phả Lại đã được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất tại Nhà máy xi măng Hoàng Thạch với tỷ lệ trọn 14%, tại nhà máy xi măng Sông Gianh với tỷ lệ trộn 18%

Sử dụng gạch xây dựng không nung từ tro bay cho nhà cao tầng có hiệu quả kinh tế khá cao Hỗn hợp vật liệu làm gạch gồm tro bay, xi măng, vôi, thạch cao và bột nhôm trong đó tro bay là thành phần chính, chiếm đến 70% khối lượng Vì vậy nhu cầu tro bay để cung ứng cho thị trường sản xuất gạch không nung, gạch bê tông nhẹ và bê tông là rất lớn

Ở nước ta, tro bay dược ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực xây dựng, vấn đề sử dụng tro bay làm vật liệu xử lý môi trường và cải tạo đất chưa được quan tâm nhiều Lê Thanh Sơn và Trần Kông Tấu đã chuyển hóa tro bay thành zeolit có thể dùng để cải tạo đất Tác giả Tạ Ngọc Đôn và cộng

sự đã nghiên cứu xử lý tro bay thành zeolit Pl và được sử dụng làm chất

xử lý ô nhiễm môi trường Tro bay được sử lý bằng dung dịch NaOH 3,5M

có khả nắng sử dụng làm chất hấp thụ trong phân tích môi trường Sản phẩm tạo thành là một hỗn hợp các chất rất nhỏ, hình cầu và tương đối đồng đều; và trong đó có chức chủ yếu là các hạt Quartz, Mullite và zeolit

Pl (Na) Tro bay sau khi xử lý được sử dụng để đánh giá khả năng hấp phụ

và tách chất đối với hai hỗn hợp M1 và M2 Hiệu suất thu hồi chất đối với M1 là 83,3 đến 89,5%, đối với M2 là 51,28 đến 93,75% Do khả năng hấp phụ kim loại nặng không cao, nhiều công trình đã nghiên cứu biến tính tro bay, chủ yếu là chuyển hóa thành zeolit bằng cách trộn với xút rắn và nung

ở nhiệt độ cao khoảng 500-6000CNguyễn Thị Thu và cộng sự đã nghiên

Định dạng
Số trang	81
Dung lượng	1,63 MB