Khảo sát khả năng loại bỏ tối đa dầu khoáng trong nước của vật liệu than hóa từ vỏ chôm chôm

Nghiên cứu "Khảo sát khả năng loại bỏ tối đa dầu khoáng trong nước của vật liệu than hóa từ vỏ chôm chôm" nhằm khảo sát khả năng hấp phụ dầu của vỏ chôm chôm than hóa. Thông qua phương pháp bố trí thí nghiệm hấp phụ dầu ở các điều kiện như: kích thước hạt = 0,6 ÷ 1,0 mm, liều lượng = 0,25 g/250 ml, T = 25 ± 1oC t = 60 phút, pH = 7 ± 0,2 và lượng dầu gây nhiễm thay đổi từ 0,25% v/v đến 2% v/v, nghiên cứu đã xác định được nồng độ dầu thích hợp là 1% v/v ở các điều kiện thí nghiệm trên. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát khả năng loại bỏ tối đa dầu khoáng trong nước của vật liệu than hóa từ vỏ chôm chôm KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LOẠI BỎ TỐI ĐA DẦU KHOÁNG TRONG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU THAN HÓA TỪ VỎ CHÔM CHÔM Nguyễn Đình Lộc1*, Huỳnh Lê Tân Phú1, Nguyễn Hải Yến1, Trần Nguyễn Hồng Nhân1, Đậu Hoàng Thanh Ngân2 1 Viện Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh 2 Khoa Marketing - Kinh doanh Quốc tế, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam, ThS. Trịnh Trọng Nguyễn TÓM TẮT Ô nhiễm dầu đang là vấn đề rất được quan tâm. Trong các phương pháp xử lý dầu thì phương pháp hấp phụ dầu bằng phế phụ phẩm nông nghiệp luôn rất được các nhà nghiên cứu quan tâm. Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm khảo sát khả năng hấp phụ dầu của vỏ chôm chôm than hóa. Thông qua phương pháp bố trí thí nghiệm hấp phụ dầu ở các điều kiện như: kích thước hạt = 0,6 ÷ 1,0 mm, liều lượng = 0,25 g/250 ml, T = 25 ± 1oC t = 60 phút, pH = 7 ± 0,2 và lượng dầu gây nhiễm thay đổi từ 0,25% v/v đến 2% v/v, nghiên cứu đã xác định được nồng độ dầu thích hợp là 1% v/v ở các điều kiện thí nghiệm trên. Từ khóa: Dầu trong nước, than hóa, hấp phụ, dầu diesel, vỏ chôm chôm 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Từ lâu, vấn đề ô nhiễm môi trường vẫn luôn là vấn đề nhức nhối của toàn xã hội. Mọi nước trên thế giới đều rất quan tâm đến những nguyên nhân gây tác nhân xấu đến môi trường. Một trong nhiều nguyên nhân, vấn đề ô nhiễm dầu vẫn luôn nổi trội, ảnh hưởng gây thiệt hại tới chính môi trường sống chúng ta. Theo thống kê của Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam (Bộ Tài nguyên và Môi trường) từ năm 1989 đến nay, vùng biển Việt Nam có khoảng 100 vụ tràn dầu do tai nạn tàu, các vụ tai nạn này đều đổ ra biển từ vài chục đến hàng trăm tấn dầu gây ra những tổn thất nghiêm trọng cho hệ sinh thái và nguồn tài nguyên biển [1]. Hay theo Hội bảo vệ thiên nhiên và Môi trường Việt Nam, từ năm 1992 đến nay có 190 sự cố tràn dầu xảy ra tại Việt Nam. Trong đó, 37 vụ ngoài khơi chiếm 19%, 88 vụ ven bờ chiếm 47% và 65 vụ trên đất liền chiếm 34%. Như vậy chúng ta có thể thấy các sự cố tràn dầu trên đất liền chiếm một lượng không hề nhỏ [2]. Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý dầu tràn: phương pháp đốt tại chỗ, phương pháp hóa học (hóa rắn, phân tán), phương pháp sinh học và phương pháp vật lý (hớt váng, phớt dầu, hấp phụ). Trong đó, chất hấp phụ vẫn là kỹ thuật ưa thích nhất để làm sạch dầu vì nó nhanh chóng nhất, đơn giản, chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Hiện có khoảng 200 loại vật liệu hấp thụ khác nhau được sản xuất và sử dụng bao gồm 3 nhóm: khoáng vô cơ, các sản phẩm tổng hợp hữu cơ và các sản phẩm tự nhiên hữu cơ. Trong những năm gần đây, nhiều nhà nghiên cứu đã tập trung vào việc sử dụng phế, phụ phẩm nông 641 nghiệp hấp phụ tự nhiên để làm sạch dầu như: rơm rạ, vỏ sầu riêng, vỏ trấu… vừa hạn chế được các phế phẩm nông nghiệp thải ra môi trường vừa khắc phục được các vấn đề ô nhiễm dầu. Ở Việt Nam, chôm chôm được trồng chủ yếu ở các tỉnh thuộc lưu vực sông Đồng Nai và nam Trung Bộ và ở Tây Nguyên, với tổng diện tích 26.000 ha, sản lượng đạt hơn 340 nghìn tấn. Trong đó, Bến Tre, Đồng Nai, Vĩnh Long, Tiền Giang là những tỉnh có diện tích trồng chôm chôm lớn nhất Việt Nam [3]. Một trong những yếu tố quan trọng của các chất hấp phụ tự nhiên là thành phần cellulose chiếm tỉ lệ cao. Theo đó, thành phần cellulose của vỏ chôm chôm chiếm khoảng 24.28% khối lượng, thành phần Hemicellulose chiếm 11,62% khối lượng và lignin chiếm 35,34% khối lượng [4]. Có sợi nano xenlulozo từ hệ thống huyền phù có chiều dài trung bình 144,93 ± 50,67 nm và chiều rộng trung bình 5,59 ± 2,09 nm [4]. Câu hỏi nghiên cứu đặt ra liệu vỏ chôm chôm có thể sử dụng làm vật liệu hấp phụ dầu, ứng dụng vào xử lý các sự cố trang dầu được hay không? Vì vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện nghiên cứu khảo sát khả năng loại bỏ tối đa dầu khoáng trong nước của vật liệu than hóa từ vỏ chôm chôm. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Vật liệu Chôm chôm, hoặc gọi là lôm chôm là loài cây vùng nhiệt đới Đông Nam Á, thuộc họ Sapindaceae được đưa về tại các chợ ở Thành phố Hồ Chí Minh. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã báo cáo về vỏ chôm chôm. Thành phần hóa học của vỏ chôm chôm là cellulose, hemicellulose và lignin, trong đó hàm lượng cellulose là 24,28%, hàm lượng hemicellulose là 11,62% và hàm lượng lignin là 35,34% [4]. Ngoài ra, một số hàm lượng khoáng chất trong vỏ chôm chôm đã được báo cáo trong các nghiên cứu trước đây. Trong khi đó, nhiều nghiên cứu cho thấy vỏ chôm chôm chứa hàm lượng phenolics cao [4]. Dầu Diesel hay DO là một loại nguyên liệu dạng lỏng, là kết quả của quá trình chưng cất phân đoạn dầu mỏ, được lấy từ Petrolimex Aviation tại TP.HCM, Việt Nam. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Sơ đồ nghiên cứu tổng quát được trình bày trong Hình 1: 642 Vỏ chôm chôm Chế tạo vật liệu than hóa từ vỏ chôm chôm Bố trí thí nghiệm Khảo sát khả năng hấp phụ dầu Xây dựng đường hấp phụ đẳng nhiệt và xác định được dung lượng hấp phụ dầu tối đa So sánh khả năng hấp phụ với các vật liệu khác Hình 1: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp chế tạo vật liệu hấp phụ Giai đoạn than hóa: Vật liệu được sấy ở 105oC để loại bỏ nước, mang phơi khô tự nhiên, than hóa ở 550oC (2 giờ). Tiếp đến vật liệu được ngâm với KOH viên theo tỉ lệ VCC:KOH là 1:2 sau đó sấy ở 105oC (24 giờ) để loại bỏ nước. Giai đoạn hoạt hóa: Sản phẩm sau khi than hóa sẽ được hoạt hóa ở 850oC (2 giờ). Tiếp đến ...