Tổng quan về công nghệ tái chế phế phẩm công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng và tiềm năng phát triển vật liệu xây dựng thân thiện môi trường tại Việt Nam

Trong thời gian qua, tại Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH thuộc Trường Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH) nói riêng và Việt Nam nói chung đã có nhiều nghiên cứu để tận dụng các phế phẩm nông nghiệp như vỏ trấu, bã mía, mùn cưa, lõi ngô, bã giấy.... để thay thế xi măng, phụ gia... trong việc sản xuất vật liệu xây dựng. Bài viết nhằm mục đích tổng hợp các nghiên cứu thực hiện trước đó và đề xuất cho những định hướng nghiên cứu giai đoạn mới.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về công nghệ tái chế phế phẩm công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng và tiềm năng phát triển vật liệu xây dựng thân thiện môi trường tại Việt Nam TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ PHẾ PHẨM CÔNG NÔNG NGHIỆP LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG VÀ TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN VẬT LIỆU XÂY DỰNG THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG TẠI VIỆT NAM Nguyễn Thúy Hiền Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Vũ Hải YếnTÓM TẮTTrong thời gian qua, tại Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH thuộc Trường Đại học Côngnghệ TP.HCM (HUTECH) nói riêng và Việt Nam nói chung đã có nhiều nghiên cứu để tậndụng các phế phẩm nông nghiệp như vỏ trấu, bã mía, mùn cưa, lõi ngô, bã giấy.... để thaythế xi măng, phụ gia... trong việc sản xuất vật liệu xây dựng. Các nghiên cứu cho thấy phếphẩm công nông nghiệp có thể thay thế từ 10 - 40% xi măng trong việc sản xuất vữa và bêtông. Với việc dùng phế phẩm công – nông nghiệp thay thế xi măng sẽ góp phần tận dụngđược phế phẩm, tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường, làm giảm giá thành của vật liệu.Điều này cho thấy thị trường vật liệu xây dựng xanh rất triển vọng góp phần nâng cao tỷ lệtái chế và giảm ô nhiễm môi trường, hướng đến phát triển bền vững. Bài viết nhằm mục đíchtổng hợp các nghiên cứu thực hiện trước đó và đề xuất cho những định hướng nghiên cứugiai đoạn mới.1 GIỚI THIỆU CHUNGPhế phẩm nông nghiệp (agricultural scrap) là những dư lượng, đồ thừa hay nguyên liệudư thừa (residues) còn sót lại sau khi tiến hành các hoạt động nông nghiệp. Chúng baogồm: 1) Dư lượng cánh đồng (field residues) còn sót lại sau khi thu hoạch cánh đồng hayvườn cây ăn trái. Những dư lượng này bao gồm thân cây, lá cây, gốc cây và vỏ hạt; 2) Dưlượng quá trình (process residues) còn sót lại sau khi cây trồng (crop) được xử lý thành tàinguyên có thể sử dụng. Những dư lượng này bao gồm vỏ trấu, hạt, bã mía, mật và rễ. Phếphẩm công nghiệp là chất thải được tạo ra từ hoạt động công nghiệp, bao gồm bất kỳ vậtliệu nào trở nên vô dụng trong quá trình sản xuất tại các nhà máy, công nghiệp, luyện kimvà hoạt động khai thác. Các loại chất thải công nghiệp bao gồm bụi bẩn và sỏi, gạch và bêtông, kim loại phế liệu, dầu, dung môi, hóa chất, gỗ phế liệu, thậm chí cả thực vật từ cácnhà hàng.Hiện nay trữ lượng phế phẩm công nông nghiệp tại VN rất nhiều. Theo đánh giá của CụcTrồng trọt (Bộ NN&PTNT), lượng chất thải từ lúa chiếm tới 50% chất khô. Nghĩa là cứ 1 tấnthóc thì lượng phụ phẩm từ lúa cũng tương đương 1 tấn, khoảng 10 -12 tấn phế phẩm/ha.Sản xuất 1 tấn ngô thì lượng phụ phẩm là 1,2 tấn thân ngô, 1 ha đậu phộng phát thải 11 tấnthân cây, 1ha sắn phát thải 7 tấn ngọn và lá. Như vậy với diện tích trồng trọt hiện tại, ướctính lượng phụ phẩm trên cả nước trên 50 triệu tấn/năm.[4]394Kết quả các nghiên cứu cho thấy, lượng phế phẩm trồng trọt có giá trị dinh dưỡng cao (45 -70% tổng chất dinh dưỡng tiêu hóa) và có khả năng cung cấp lớn lượng calo (1662 -2549kcal/kg chất khô). Do vậy, nếu ứng dụng các công nghệ phù hợp thì phế phẩm trồngtrọt trở thành các sản phẩm có giá trị chăn nuôi, dinh dưỡng cho đất và bảo vệ môi trường.Tuy nhiên, hiện nay mới chỉ khoảng hơn 10% phế phẩm trồng trọt được sử dụng làm chấtđốt tại chỗ như ở lò gạch, đun nấu, 5% là nhiên liệu công nghiệp, 3% làm thức ăn gia súc, …Còn hơn 80% chưa được sử dụng và thải trực tiếp ra môi trường hoặc đốt bỏ gây ô nhiễmmôi trường, tắc nghẽn dòng chảy.2 CÁC NGHIÊN CỨU TÁI CHẾ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNGTrên thế giới cũng như tại Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về tái chế phế phẩm nôngnghiệp làm vật liệu xây dựng. Trong đó, vỏ trấu, chất thải hữu cơ có thể xem như vật liệu táichế rất tiềm năng. Bảng 1. Một số nghiên cứu về tái chế phế phẩm công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng Năm STT Tên nghiên cứu Nhóm tác giả Kết quả đạt được công bố 1 Tái chế vỏ trấu Vempati, CHK bang Nhiệt độ để tinh luyện hạt làm vật liệu xây Texas Mỹ SiO2 có độ tinh khiết cao là dựng [6] 8000C 2 Nghiên cứu sản Thạc Sỹ Nguyễn Văn Có thể sử dụng hỗn hợp 2019 xuất gạch bê tông Hoan, Viện Vật Liệu tro bay, xỉ đáy để sản xuất từ tro, xỉ [3] Xây Dựng, Bộ Xây gạch bê tông đáp ứng yêu Dựng cầu tiêu chuẩn TCVN 6477:2016 với tỷ lệ 70% tro bay, xỉ đáy 3 Nghiên cứu chế Vũ Hải Yến, Vũ Thị ...