ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG --------***-------- HỒ THỊ HÒA §¸nh gi¸ chi phÝ – hiÖu qu¶ cña gi¶i ph¸p tËn dông bôi b«ng vµ vá ngao ®Ó chÕ t¹o vËt liÖu xö lý m«i tr-êng LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2007 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG --------***-------- HỒ THỊ HÒA §¸nh gi¸ chi phÝ – hiÖu qu¶ cña gi¶i ph¸p tËn dông bôi b«ng vµ vá ngao ®Ó chÕ t¹o vËt liÖu xö lý m«i tr-êng Chuyên ngành: Môi trường trong phát triển bền vững (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 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 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 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN “T«i xin cam ®oan néi dung luËn v¨n ®· viÕt lµ do b¶n th©n thùc hiÖn, kh«ng sao chÐp, c¾t ghÐp c¸c tµi liÖu, chuyªn ®Ò hoÆc luËn v¨n cña ng-êi kh¸c. C¸c kÕt qu¶ ch-a ®-îc c«ng bè trªn bÊt kú tµi liÖu nµo. NÕu sai t«i xin chÞu hoµn toµn tr¸ch nhiÖm.” Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2007 Häc viªn Hå ThÞ Hßa 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Danh môc ch÷ viÕt t¾t Acf V¶i cacbon ho¹t tÝnh (Activated carbon fabric cloth) atfac Cacbon ho¹t tÝnh cã chi phÝ thÊp ®-îc chÕ t¹o tõ vá dõa Atsac Cacbon ho¹t tÝnh ®-îc chÕ t¹o tõ vá dõa qua xö lý b»ng axit btcn Bïn th¶i c«ng nghiÖp cac Cacbon ho¹t tÝnh cba Ph©n tÝch chi phÝ lîi Ých (Cost Benefit Analysis) cbba Tro ®¸y (Coal - based bottom ash) cea Ph©n tÝch chi phÝ hiÖu qu¶ (Cost Effective Analysis) scs Than vá dõa ctnh ChÊt th¶i nguy h¹i gac Cacbon ho¹t tÝnh d¹ng hét (Granular activated carbon) irr Tû suÊt lîi nhuËn néi bé (Internal rate of return) jpw ChÊt th¶i tõ qu¸ tr×nh chÕ biÕn ®ay npv Gi¸ trÞ hiÖn t¹i rßng (Net Present Value) pac Cacbon ho¹t tÝnh d¹ng bét (Powdered activated carbon) pb Vá c©y th«ng (Pipe bark) rbf C«ng nghÖ läc ph¶n øng (Reactive bed filter) rscc Cacbon ho¹t tÝnh tõ vá c©y cao su wmpi NhiÖt ph©n r¸c th¶i tõ ngµnh c«ng nghiÖp giÊy (Waste material from paper industry) 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com môC LôC ch-¬ng 1- tæng quan tµi liÖu. Ph-¬ng ph¸p ph©n tÝch chi phÝ - hiÖu qu¶.
Tæng quan vÒ ph-¬ng ph¸p ph©n tÝch chi phÝ - hiÖu qu¶. C¸c b-íc ph©n tÝch chi phÝ -hiÖu qu¶. TËn dông vËt liÖu th¶i trªn ThÕ giíi vµ ViÖt Nam. TËn dông vËt liÖu th¶i trªn thÕ giíi.
TËn dông vËt liÖu th¶i ë ViÖt Nam. Sö dông vá ngao hÊp phô kim lo¹i nÆng trong n-íc. HÊp phô mµu b»ng than ho¹t tÝnh.28 Ch-¬ng 2 - §èi t-îng vµ ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu. §èi t-îng nghiªn cøu.
VËt liÖu th¶i tËn dông. Ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu. Thu thËp vµ tæng quan, ph©n tÝch tµi liÖu. Ph-¬ng ph¸p kh¶o s¸t thùc ®Þa.
Ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu thùc nghiÖm. Ph-¬ng ph¸p ph©n tÝch chi phÝ -hiÖu qu¶.41 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Ch-¬ng 3 - KÕt qu¶ vµ th¶o luËn. KÕt qu¶ xö lý, ho¹t ho¸ vá ngao vµ bôi b«ng. KÕt qu¶ ho¹t ho¸ vá ngao.
KÕt qu¶ ho¹t ho¸ bôi b«ng. KÕt qu¶ nghiªn cøu kh¶ n¨ng hÊp phô KLN trong n-íc cña vá ngao ho¹t ho¸. Trong hÖ liªn tôc (hÊp phô ®éng). C¬ chÕ cña ph-¬ng ph¸p xö lý kim lo¹i nÆng trong n-íc b»ng vá ngao.
KÕt qu¶ nghiªn cøu kh¶ n¨ng hÊp phô mµu cña bôi b«ng ho¹t ho¸. HÖ hÊp phô tÜnh (thÝ nghiÖm mÎ cã l¾c). HÖ hÊp phô liªn tôc (hÊp phô ®éng trªn cét). KÕt qu¶ ph©n tÝch s¬ bé chi phÝ - hiÖu qu¶ cña gi¶i ph¸p tËn dông vËt liÖu th¶i.
Gi¶i ph¸p tËn dông vá ngao lµm vËt liÖu hÊp phô kim lo¹i nÆng. Gi¶i ph¸p tËn dông bôi b«ng chÕ t¹o cacbon ho¹t ho¸ lµm vËt liÖu hÊp phô mµu.62 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ.65 tµi liÖu tham kh¶o.73 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MôC B¶NG B¶ng 1. KÕt qu¶ kh¶o s¸t kh¶ n¨ng hÊp thu Cu2+ theo thêi gian (CCu2+ ®Çu vµo =20mg/L) .46 B¶ng 2- Kh¶o s¸t ¶nh h-ëng cña pH ®Õn kh¶ n¨ng hÊp phô Cu2+ cña vá ngao ho¹t hãa (Cu2+®Çu vµo =20mg/L; tØ lÖ vËt liÖu 2g/150ml). KÕt qu¶ kh¶o s¸t kh¶ n¨ng hÊp phô As3+ (As3+ ®Çu vµo =10mg/L).
Kh¶o s¸t ¶nh h-ëng cña pH ®Õn kh¶ n¨ng hÊp phô As3+ cña vá ngao ho¹t hãa (As3+ ®Çu vµo =10mg/L; tØ lÖ vËt liÖu 2g/150ml). Dung tÝch xö lý tèi ®a phô thuéc vµo tèc ®é dßng (Co=10mg/L; pH = 6,5; d<0,25mm). Gi¸ trÞ mËt ®é quang (D) cña c¸c dung dÞch tr-íc vµ sau hÊp phô. KÕt qu¶ kh¶o s¸t ¶nh h-ëng cña vËt liÖu ®Õn hiÖu qu¶ hÊp phô (D®Çu vµo =1,24; COD®Çu vµo= 670mg/L, thÓ tÝch dung dÞch 50ml nång ®é 100mg/L).
¶nh h-ëng cña tèc ®é dßng ®Õn hiÖu qu¶ hÊp phô mµu (Dban ®Çu =1,19; CODban ®Çu = 658mg/L, pH=7-8). TÝnh to¸n s¬ bé vÒ chi phÝ - hiÖu qu¶ cña gi¶i ph¸p c«ng nghÖ tËn dông vá ngao hÊp phô Cu2+. TÝnh to¸n s¬ bé vÒ chi phÝ - hiÖu qu¶ cña gi¶i ph¸p c«ng nghÖ tËn dông bôi b«ng.64 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MôC H×NH H×nh 1. HiÖu qu¶ hÊp phô mµu cña bïn than cacbon theo thêi gian.
¶nh h-ëng cña pH lªn hiÖu suÊt hÊp phô erythrosine cña l«ng gµ. Mét sè loµi ngao. CÊu tróc m¹ng tinh thÓ cña canxi cacbonat. Than tre ho¹t tÝnh.
Vá ngao tr-íc vµ sau ho¹t ho¸. Bôi b«ng sau khi xö lý b»ng axit chuyÓn thµnh cacbon ho¹t ho¸. KÕt qu¶ kh¶o s¸t kh¶ n¨ng hÊp thu Cu2+ theo thêi gian (CCu2+ ®Çu vµo =20mg/L). Kh¶o s¸t ¶nh h-ëng cña pH ®Õn kh¶ n¨ng hÊp phô Cu2+ cña vá ngao ho¹t hãa (Cu2+ ®Çu vµo =20mg/L; tØ lÖ vËt liÖu 2g/150ml).KÕt qu¶ kh¶o s¸t kh¶ n¨ng hÊp phô As3+ (As3+ ®Çu vµo =10mg/L).
Dung tÝch xö lý tèi ®a phô thuéc vµo tèc ®é dßng (Co=10mg/L; pH = 6,5; d<0,25mm). ¶nh h-ëng cña pH ®Õn hiÖu qu¶ xö lý COD cña cacbon ho¹t ho¸ tõ bôi b«ng. BiÕn thiªn mËt ®é quang D theo thêi gian ë nhiÖt ®é hÊp phô kh¸c nhau (Dban ®Çu=1,21 ë λ = 597,6nm ).54 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. KÕt qu¶ kh¶o s¸t ¶nh h-ëng cña vËt liÖu ®Õn hiÖu qu¶ hÊp phô (D®Çu vµo =1,24; COD®Çu vµo= 670mg/L, thÓ tÝch dung dÞch 50ml nång ®é 100mg/L).
¶nh h-ëng cña tèc ®é dßng ®Õn hiÖu qu¶ hÊp phô mµu (Dban ®Çu=1,19; CODban ®Çu = 658mg/L, pH=7-8). HiÖu qu¶ xö lý COD cña cacbon ho¹t ho¸ tõ bôi b«ng ®èi víi mÉu n-íc th¶i nhuém thùc tÕ.58 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Më ®Çu Ph¸t triÓn bÒn v÷ng lµ mét yªu cÇu vµ ®ßi hái cña c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n-íc ë mäi quèc gia. Ph¸t triÓn bÒn v÷ng tr-íc hÕt lµ sù ph¸t triÓn c©n ®èi trªn c¶ ba ph-¬ng diÖn: kinh tÕ, x· héi vµ m«i tr-êng. ë ViÖt Nam, khi nÒn kinh tÕ ®Êt n-íc ®ang trªn ®µ ph¸t triÓn, c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n-íc ®· vµ ®ang diÔn ra m¹nh mÏ vµ lµ ®éng lùc cña sù t¨ng tr-ëng kinh tÕ th× vÊn ®Ò ph¸t triÓn bÒn v÷ng cÇn ®Æt lªn thµnh mét môc tiªu c¬ b¶n hµng ®Çu cña ®Êt n-íc.
§Ó phôc vô cho sù t¨ng tr-ëng kinh tÕ nh»m ®-a ViÖt Nam trë thµnh n-íc C«ng nghiÖp ho¸ vµo n¨m 2020, viÖc khai th¸c c¸c nguån tµi nguyªn ®ang ngµy mét gia t¨ng vµ ®ång thêi còng th¶i vµo m«i tr-êng mét khèi l-îng chÊt th¶i khæng lå. Trong nÒn kinh tÕ hiÖn ®¹i chÊt th¶i lµ tÊt yÕu kh¸ch quan cña mäi ho¹t ®éng kinh tÕ vµ ®· trë thµnh nh÷ng vÊn ®Ò kinh tÕ, x· héi, thËm chÝ lµ xung ®ét m«i tr-êng. ViÖc t¸i chÕ chÊt th¶i nh»m thu håi l¹i c¸c thµnh phÇn cã Ých trong chÊt th¶i ®Ó cã thÓ chÕ t¹o thµnh c¸c s¶n phÈm cã Ých míi gãp phÇn h¹n chÕ khai th¸c tµi nguyªn s¬ khai, gi¶m khèi l-îng chÊt th¶i ph¶i vËn chuyÓn vµ xö lý do vËy ®· tiÕt kiÖm ®-îc chi phÝ vËn chuyÓn vµ xö lý chÊt th¶i ®ång thêi tiÕt kiÖm ®-îc mÆt b»ng cho viÖc ch«n lÊp chÊt th¶i. Trong thùc tÕ nhiÒu n-íc ®· h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn nÒn kinh tÕ chÊt th¶i.
ChiÕn l-îc b¶o vÖ m«i tr-êng quèc gia cña ViÖt Nam ®Õn n¨m 2010 vµ ®Þnh híng ®Õn n¨m 2020 còng ®· x¸c ®Þnh môc tiªu ®Õn n¨m 2020 “h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn ngµnh c«ng nghiÖp t¸i chÕ chÊt th¶i”. Nh vËy viÖc t¸i chÕ chÊt th¶i lµ mét c«ng viÖc ®em l¹i c¸c lîi Ých kinh tÕ, x· héi, m«i tr-êng cho x· héi. 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ViÖc xö lý kim lo¹i nÆng vµ mµu trong n-íc b»ng c¸c vËt liÖu hÊp phô gi¸ thµnh thÊp, th©n thiÖn víi m«i tr-êng nh- c¸c vËt liÖu cã nguån gèc tù nhiªn, c¸c chÊt th¶i n«ng nghiÖp lµ biÖn ph¸p kh¸ hiÖu qu¶ cã ý nghÜa vÒ kinh tÕ vµ m«i tr-êng. Vá ngao lµ mét lo¹i chÊt th¶i trong ngµnh ®¸nh b¾t thñy s¶n cã kh¶ n¨ng lo¹i bá mét sè kim lo¹i nÆng trong n-íc khi ®-îc ho¹t hãa.
Mét trong c¸c ph-¬ng ph¸p ®-îc dïng phæ biÕn ®Ó xö lý mµu vµ gi¶m hµm l-îng chÊt h÷u c¬ trong n-íc th¶i dÖt nhuém lµ sö dông cacbon ®· ®-îc ho¹t hãa tõ c¸c nguyªn liÖu nh- x¬ dõa, vá l¹c, vá trÊu, b· mÝa…lµm vËt liÖu hÊp phô. §Ó gãp phÇn tËn dông c¸c nguån vËt liÖu th¶i, ®ång thêi gãp phÇn nghiªn cøu chÕ t¹o vËt liÖu xö lý « nhiÔm n-íc, trong luËn v¨n nµy ®· tËp trung vµo ®¸nh gi¸, ph©n tÝch chi phÝ – hiÖu qu¶ cña gi¶i ph¸p tËn dông bôi b«ng vµ vá ngao ®Ó chÕ t¹o vËt liÖu xö lý m«i tr-êng.