Nghiên cứu tận dụng tro của lò đốt công nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Bình Dương để sản xuất vật liệu xây dựng

Nghiên cứu được thực hiện để giải quyết ô nhiễm từ 2 loại tro thải của khu vực: tro lò đốt cơ sở sản xuất bánh tráng, tro thải từ lò đốt chất thải công nghiệp của xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương. Nghiên cứu bao gồm 3 khối thí nghiệm: tinh chế mẫu, đúc mẫu vật liệu xây dựng và kiểm tra các tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng đúc từ tro thải. Mẫu tro thải được thay thế 20%, 50%, 70% xi măng để sản xuất vật liệu xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tận dụng tro của lò đốt công nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Bình Dương để sản xuất vật liệu xây dựng NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG TRO CỦA LÕ ĐỐT CÔNG NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƢƠNG ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG Vũ Hải Yến Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH) TÓM TẮT Bình Dương là một đô thị công nghiệp xanh - sạch - đẹp; là một trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa - xã hội và đầu mối giao thông quan trọng trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội là những vấn đề về môi trường. Trong các vấn đề môi trường của tỉnh có các vấn đề đến từ tro thải trong các lò đốt công - nông nghiệp. Nghiên cứu được thực hiện để giải quyết ô nhiễm từ 2 loại tro thải của khu vực: tro lò đốt cơ sở sản xuất bánh tráng, tro thải từ lò đốt chất thải công nghiệp của xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương. Nghiên cứu bao gồm 3 khối thí nghiệm: tinh chế mẫu, đúc mẫu vật liệu xây dựng và kiểm tra các tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng đúc từ tro thải.Mẫu tro thải được thay thế 20%, 50%, 70% xi măng để sản xuất vật liệu xây dựng. Kết quả phân tích tính chất cơ lý cho thấy mẫu vật liệu xây dựng phối trộn 20% mẫu tro tinh chế từ tro trấu của lò đốt sản xuất bánh tráng với 80% ximăng đạt hiệu quả tốt nhất. Từ khóa: Tro lò đốt, SiO2, vật liệu xây dựng, tận dụng, tái chế tro. 1. GIỚI THIỆU CHUNG Bình Dương là một đô thị công nghiệp xanh - sạch - đẹp; là một trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa - xã hội và đầu mối giao thông quan trọng trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội là những vấn đề về môi trường. Trong các vấn đề môi trường của tỉnh có các vấn đề đến từ tro thải trong các lò đốt công - nông nghiệp. Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu tận dụng tro của lò đốt một số chất thải bao gồm tro trấu, tro đốt chất thải công nghiệp để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao. 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Thí nghiệm 1: Tạo mẫu, xử lý và sơ chế mẫu 2 mẫu tro lấy từ lò bánh tráng, mẫu tro đốt chất thải công nghiệp của công ty BIWASE được sơ chế và tinh luyện để thu SiO2 bằng 2 phương pháp: phương pháp nhiệt (nung ở nhiệt độ 10000C) và phương pháp hóa học 3.1.1. Phương pháp vật lý – Tro trấu được lấy từ cơ sở sản xuất bánh tráng ở Thuận An, Bình Dương. Tro trấu khi lấy về có lẫn một số tạp chất như than củi và đá. Cho qua rây 1mm để rây và nhặt hết các tạp chất. Sấy ở 105oC và hút ẩm. Sau đó nung ở nhiệt độ 10000C cho đến khi trắng hoàn toàn. 961 Hình 1. Quy trình xử lý mẫu bằng phương pháp nhiệt 3.1.2. Phương pháp hóa học Cân mẫu tro trấu đổ vào cốc thủy tinh, sau đó cho dung dịch NaOH 5M vào. Đun cách thủy mẫu trong 4 giờ. Sau đó lọc dung dịch. Cho dung dịch HCl 2M với lượng phù hợp vào dung dịch sau lọc cho đến trung tính (thử bằng giấy pH). Rửa sạch bằng nước cất nhiều lần để loại bỏ ion Cl-. Sau đó đem Gel đi sấy ở nhiệt độ 105 oC đến khi khô, sau đó nung ở 550 oC trong 2 giờ. Nghiền và rây qua rây 0,25 mm. Hình 2. Quy trình xử lý mẫu bằng phương pháp hóa học 3.2. Thí nghiệm 2: Kiểm tra hoạt tính của vật liệu Mẫu được đem đi phân tích độ ẩm, khối lượng thể tích và độ hấp thu nước. 3.3. Thí nghiệm 3: Đúc mẫu vữa Sau khi kiểm tra vật liệu thì sẽ đến quy trình đúc mẫu. Mẫu tro sau khi tinh luyện được sử dụng thay thế xi măng là 20%, 50% và 70%. Với các tỉ lệ như vậy thì các tỉ lệ khác nhau khi phối trộn giữa chất phụ gia và xi măng như sau: 962 Bảng 1. Tỷ lệ phối trộn giữa phụ gia và xi măng Thành phần Tỷ lệ % Phụ gia (g) Xi măng (g) Cát (g) Nước (g) 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 Tro trấu nguyên chất 50% 225±1 225±1 1350g±1 225+200 70% 315±1 135±1 1350g±1 225+300 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 SiO2 tinh chế 50% 225±1 225±1 1350g±1 225±1 70% 315±1 135±1 1350g±1 225±1 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 Tro từ lò đốt xí nghiệp 50% 225±1 225±1 1350g±1 225±1 xử lý chất thải 70% 315±1 135±1 1350g±1 225±1 3.4. Thí nghiệm 4: Kiểm tra tính chất cơ lý Sau khi tháo mẫu ra khỏi khuôn, mẫu được ngâm trong nước trong vòng 7 ngày. Sau đó mẫu được đo độ bền nén và độ bền uốn 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Các sản phẩm trong quá trình làm thí nghiệm - Các sản phẩm trong quá trình thí nghiệm Hình 4. Từ trái qua: Tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng, Tro từ lò đốt của xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương, SiO2 thu được sau quá trình tinh chế bằng phương pháp hóa học Hiệu suất các quá trình tinh luyện SiO2 từ tro trấu của lò đốt sản xuất bánh tráng ở Bình Dương đạt hiệu quả 82%. Mẫu tro lò đốt chất thải công nghiệp của xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương không có chứa SiO2 nên không tinh luyện được. Do vậy, quá trình đúc mẫu được tiến hành với 3 mẫu: mẫu tro lò đốt bánh tráng, mẫu tro lò đốt chất thải công nghiệp, mẫu tro đã tinh chế. 963 4.2. Kiểm tra hoạt tính của vật liệu. Bảng 2. Kết quả kiểm tra hoạt tính của vật liệu Thông số Mẫu Khối lượng riêng (kg/m3) Độ ẩm (%) Độ hấp thu nướ ...