báo cáo thực tập ứng dụng Gốm lọc nước

MỤC LỤC
Mở đầu 2
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ GỐM LỌC NƯỚC 3
2.1 Giới thiệu chung 3
2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng gốm lọc nước trên thế giới 5
2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng gốm sứ tại Việt Nam 7
2.4 Nhận xét chung 10
2.5. Thành phần, tính chất nguyên liệu 11
2.5.1. Đất sét và cao lanh 12
Ứng dụng của cao lanh (kaolin): 13
Diatomite 14
Vỏ trấu 16
Tinh bột 17
Chương 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
3.1 Đối tượng nghiên cứu 18
3.2. Phương pháp nghiên cứu 18
Chương 4. THỰC NGHIỆM 20
4.1. Gia công và chuẩn bị phối liệu 20
Chuẩn bị dụng cụ: 21
4.2. Thực nghiệm 21
4.2.1.Phương pháp đổ rót: 21
TÀI LIỆU THAM KHẢO 23
Nhật ký thực tập 25
1
Mở đầu
Hiện nay, 80% bệnh tật ở các quốc gia đang phát triển có liên quan đến
nước bị nhiễm bẩn và ô nhiễm môi trường. Việt Nam là một trong những quốc gia
đang phải đối mặt với tình trạng này với hơn 20.000 người chết mỗi năm do dùng
nước bị ô nhiễm, mất vệ sinh (WHO, 2008). Nguyên nhân dẫn đến những con số
dịch bệnh đáng ngạc nhiên trên và liên quan đến các nước đang phát triển đặc biệt
người dân nghèo phải gánh chịu đầu tiên đó là do việc sử dụng nước uống không

an toàn.
Việc cải thiện được tình trạng sử dụng nước uống an toàn đã được
nhận được nhiều sự quan tâm như là một trong những chủ đề về sức khỏe được ưu
tiên. Đã có hơn 37 cách xử lý nước uống nhưng gốm lọc nước là một trong bốn
cách xử lý nước tốt nhất có thể giảm độ đục và hơn 99% vi khuẩn. Mặt khác gốm
lọc nước có giá rẻ vì được tạo ra bởi các nguyên liệu sẵn có như cao lanh, đất sét,
diatomite, mùn cưa, vỏ trấu. Tại Việt Nam đã có những nghiên cứu và sản xuất ra
gốm lọc nước nhưng tốc độ lọc chậm, thành phần mẫu vẫn còn chứa các kim loại
và chưa cạnh tranh được về chất lượng lẫn giá thành với các loại vật liệu lọc khác
trên thế giới. Vì vậy, để sản xuất được gốm lọc nước mà đảm bảo an toàn sử dụng
cho người dân Viêt Nam, thì đầu tiên cần có nghiên cứu kỹ về nguồn nguyên liệu
có sẵn trong nước để đánh giá được tình hình , tính khả thi của việc sản xuất gốm
lọc nước với giá thành rẻ để phục vụ cho đông đảo người dân . Nên trong bài báo
cáo này, chúng tôi tập trung vào nghiên cứu và lựa chọn nguồn nguyên liệu thích
hợp cho gốm lọc nước tại Việt Nam.
2
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ GỐM LỌC NƯỚC
2.1 Giới thiệu chung
Trên thế giới có hơn 1,1 tỷ người không được tiếp xúc với hệ thống cấp
nước an toàn, khoảng 1,2 tỷ người không đủ nước sạch để dùng. Theo số liệu
thống kê năm 2008 của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cho biết:
- 80% bệnh tật ở các quốc gia đang phát triển có liên quan đến nước và vệ
sinh môi trường bị nhiễm bẩn
- Tỉ lệ hộ gia đình sử dụng nước sạch và nước hợp vệ sinh khu vực nông thôn
là 87%
- Mỗi năm có hơn 20 ngàn người Việt Nam chết do dùng nước bị ô nhiễm và
mất vệ sinh.
- 44% trẻ em Việt Nam bị các bệnh giun sán (cao nhất thế giới ) và là nguyên
nhân chính dẫn tới tình trạng suy dinh dưỡng ở trẻ.
Theo Sobsey (2002) đã có hơn 37 phương pháp xử lý nước như phương

pháp dùng các thiết bị trao đổi ion, sử dụng than hoạt tính, chưng cất, oxi hóa
khử, lọc cặn, dùng tia cực tím, trong đó gốm lọc nước là một trong bốn phương
pháp tối ưu được lựa chọn cho việc sử dụng nước uống an toàn - HWTS (xử lý và
chứa nước an toàn cho hộ gia đình) đó là:
- Khử trùng bằng clo
- Khử trùng bằng năng lượng mặt trời (SODIS)
- Keo tụ, sử dụng các bột khử trùng
- Gốm lọc nước
3
Hệ thống gốm lọc nước
thông thường bao gồm một
màng gốm xốp,bình
chứa bằng nhựa hoặc
gốm, và một vòi nhựa.
Nước được đổ vào phần
trên hoặc đổ trực tiếp
vào màng lọc, nơi mà
lực
hấp dẫn kéo nó thông
qua các lỗ trong gốm lọc
và đi và phần dưới của bình
chứa. Nước sau khi được
lọc sẽ được chứa ở một bình
bên dưới và được lấy ra sử
Hệ thống bộ lọc nến bao
gồm một
bộ lọc đặt ở trên, và được
gắn vào đế. Các yếu
tố nến,hình
trụ, màng gốm rỗng, được

gắn vào. Nước chảy qua
các lỗ lọc nến
và đi vào các yếu
tố nến, đó là nơi quá trình
lọc diễn ra.
Hệ thống nồi lọc đơn
giản, và bao gồm một
màng lõm duy
nhất, nằm bên
trong vành của bình
đựng.
Tìm hiểu về gốm lọc nước ta thấy được các ưu điểm, nhược điểm của nó là:
Bảng 1. Ưu nhược điểm của gốm lọc nước
Ưu điểm Nhược điểm
+ Loại bỏ được vi khuẩn và các sinh vật
gây bệnh nên giảm được bệnh tiêu chảy
do dùng nước bẩn lên tới 70%
+ Giảm độ đục và cải thiện được mùi
+ Tận dụng được các nguyên liệu sẵn có
- Không loại được virus, kim loại
nặng và thuốc trừ sâu
- Tuổi thọ của bộ lọc chưa xác định
được
- Tốc độ lọc chậm
4
ở địa phương
+ Sử dụng dễ dàng và có thể tái sử dụng
nhiều lần sau khi đã vệ sinh
+ Sản xuất rẻ tiền
- Mất nhiều thời gian rửa lõi lọc

- Khó giám sát chất lượng
Gốm sứ được tạo thành bằng 3 phương pháp đổ rót, đóng khuôn, ép miếng.
Trên thề giới đã có nhiều nghiên cứu sử dụng cả 3 phương pháp này như mục 2.2
tình hình sản xuất gốm sứ trên thế giới.
2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng gốm lọc nước trên thế giới
Với tác dụng giảm độ đục và vi khuần tới 99% đã có nhiều nghiên cứu về
gốm lọc nước với nhiều loại nguyên liệu khác nhau.
Nến lọc của Ấn Độ Gốm lọc nước Tây Ban
Nha (100 năm)
Gốm lọc nước hình nến
của Nepal
Nguyên liệu có thành
phần chủ yếu cao lanh,
Nguyên liệu sử dụng chủ
yếu là đất sét trắng và
5
đất sét trắng silic vô định hình
Ngoài ra còn có:
Nến lọc Thụy Sĩ
Tốc độ lọc: 1,3 lit/h/1 nến
Kích thước lỗ lọc: 0,2 µm
Lõi lọc có trộn bột bạc
nguyên chất, Hiệu quả lọc
>99,9% với vi khuẩn
• Giá $160 và $190 (cao
với các nước đang phát
triển)
Nến lọc Kisii (Tây Kenya)
Chương trình phát triển
nước nông thôn ở Kenya

Sử dụng 2 loại nến lọc:
– Loại gốm lọc chậm của
Ấn độ giá $1 lọc 3 lít/ngày
– Loại lọc nhanh của
Brazin giá $12 lọc
20lit/ngày (có
bạc và than hoạt tính)
Bình lọc Samsan (Hàn
Quốc) dung tích 14 lit
6
Nghiên cứu của Daniele S. Lantagne năm 2001:
Gốm lọc được tẩm bạc phân tử • Phân tích SEM (scanning electron
microscope ): Kích thước lỗ lọc từ 0,6 –
3 µm (<1 µm thì loại
bỏ được E.coli không cần khủ trùng)
• Hiệu quả xử lý với vi khuẩn 98-100%
(trong PTN), thực
tế ở hộ gia đình thì thấp hơn
• Sau sử dụng 2-7 năm vẫn còn khả
năng loại bỏ Vi khuẩn
• 1 Bộ hoàn chỉnh: USD $6 (bán buôn),
$9 (bán lẻ)
• Tốc độ lọc 1-1,7lit/giờ
Đặc thù chung của những sản phẩm này là sử dụng vật liệu Diatomite và
Cao Lanh, với thành phần khoáng vật chủ yếu là SiO
2
Theo nghiên cứu của Vinka A, 2007 gốm lọc nước có thành phần là 40% đất
sét, 50% đất sét đã nung, còn lại là 10% của bột mỳ hoặc tro của trấu hoặc mùn
cưa với kích thước lỗ xốp từ 0.02-15µm có hiệu suất loại bỏ được 97.8-100% vi
khuẩn. Tại đây tro của trấu hoặc mùn cưa hoặc bột mỳ là thành phần chính tạo lỗ

xốp.
2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng gốm sứ tại Việt Nam
Hiện nay làng gốm cổ Bát Tràng có từ lâu đời ở Việt Nam, các nghệ nhân
gốm đã nghiên cứu và sản xuất nến lọc gốm 100% Việt Nam. Hiệu quả thực tế của
lọc gốm Bộ Hương còn chưa ổn định, với độ dao động lớn. Tuy nhiên, so sánh với
kết quả nghiên cứu khác thì lọc gốm Bộ Hương có kết quả khá tương đồng. Bản
7
thân vật liệu gốm có thể loại bỏ vi khuẩn ra khỏi nước trên 99%. Bước đầu thiết bị
lọc gốm Bộ Hương đã nhận được sự chấp thuận của cộng đồng với mức giá phù
hợp và hiệu quả trực quan. Lọc gốm Bộ Hương hoàn toàn có thể áp dụng và phát
triển thành công như lựa chọn HWTS (xử lý và chứa nước an toàn cho hộ gia
đình). Tuy nhiên vẫn còn một số nhược điểm cần khắc phục như
- Nhà sản xuất gốm Bộ Hương nên bổ sung chất tạo độ xốp để làm tăng độ
xốp, tăng tốc độ lọc, ổn định hiệu quả lọc.
- Các mẫu còn chứa một lượng sắt đáng kể và một số kim loại nặng như Zn,
Mn … cần lựa chọn các nguyên liệu đầu vào như cao lanh, đất sét,
diatomite… tinh sạch hơn.
- Trong một số mẫu không phát hiện muối Bạc Vanadat, cần tráng thêm một
lớp Muối Bạc để tăng khả năng diệt khuẩn của vật liệu.
- Chuyển giao công nghệ, tuyên truyền về xử lí nước sạch đảm bảo chất lượng
nước và sức khỏe người dân, đưa công nghệ xử lí nước đơn giản, hiệu quả,
kinh tế phổ biến đến tay người dân.
- Tiến hành khảo sát kỹ lưỡng thành phần hóa học, cấu trúc vật liệu, cũng như
nghiên cứu khả năng lọc tránh bít tắc để nâng cao chất lượng sản phẩm.
- Kết hợp với các đơn vị Y học vệ sinh môi trường thường xuyên kiểm tra
đánh giá chất lượng lọc để đảm bảo cung cấp vật liệu đáp ứng tiêu chuẩn
nước ăn uống theo tiêu chẩn của Tổ chức y tế thế giới và Việt Nam.
- Cải tiến mẫu mã thùng chứa và khay đỡ nến lọc được đồng bộ và chắc chắn
hơn.
Ngoài ra còn có gốm lọc do công ty Hồng Phúc sản xuất

8
Vật liệu từ đất có nhiều tảo
cát
• Bình trên 10lít bình dưới 10
lít
• Tốc độ lọc: 1,5 – 2,5 lít/h
Có độ bền cao, không độc
hại, rẻ hơn nhập khẩu 10 lần
Hiện có 3 dạng sản phẩm lọc
nước từ gốm cao cấp:
Tấm lọc đơn phẳng
Quả lọc đơn lớn
Quả lọc đơn bé
Hình 1. Sản của Hàn Quốc (bên trái), Việt Nam (bên phải).
Nhận xét: sản phẩm của Việt Nam màu tối hơn, nặng hơn, chảy chậm hơn, dễ vỡ
hơn.
So sánh hiệu quả lọc nước của các mẫu gốm lọc ta thấy hiệu quả lọc của vật
liệu lọc của Việt Nam cũng không thua kém gì vật liệu lọc của các nước:
Bảng 2. adsfadsf
Mẫu Hiệu quả lọc (%)
Tổng colifom Fecal colifom Độ đục Tổng sắt
9
Trung Quốc 99.45 99.89 100 100
Việt Nam 99.90 100 100 100
Hàn Quốc 1 99.66 99.98 100 100
Bát Tràng 99.35 99.85 100 100
Hàn Quốc 2 99.74 99.87 100 100
2.4 Nhận xét chung
Ngoài ra còn tiến hành thử nghiệm so sánh khả năng xử lý của các loại vật
liệu lọc nước, kết quả như sau:

So sánh các
loại
Than hoạt
tính
Than hoạt
tính + phân
tử Bạc
Gốm Gốm + than
hoạt tính
RO
Vi khuẩn Không Một phần Được Được Được
Chất hữu cơ Được Được Không Được Được
Vô cơ Không Không Không Không Một phần
Kim loại
nặng
Không không Không không Một phần
Khảo sát thành phần hóa học của các vật liệu lọc có được kết quả như sau:
Chỉ tiêu
(% KL)
Na
2
O MgO Al
2
O
3
SiO
2
K
2
O CaO TiO

2
FeO MnO ZnO
BT 0.55 - 1.25 97.02 - 0.17 - - 0.18 -
SG(VN) 2.12 0.88 1.9 93.21 0.19 0.42 0.28 1.32 - -
TQ 1.86 - 3.29 84.0
6
- 2.78 - 0.85 - -
HQ1 0.22 3.46 23.23 47.8
2
0.57 19.27 1.79 2.19 - -
ÂĐ 0.33 0.31 26.66 61.0
4
0.64 9.19 - 0.98 - 0.08
Anh 0.6 0.61 9.65 75 0.56 8.8 - 0.6 0.1 -
HQ2 2.18 0.44 2.11 91.1 0.1 0.34 - 0.66 0.04 -
( Báo cáo các thiết bị xử lý nước uống trên thế giới và Việt Nam – NIEOH)
10
Nhìn vào kết quả trên ta thấy thành phần chủ yếu của các vật liệu lọc là
SiO
2
. Mà thành phần hóa học của Diatomite thương mại:
SiO
2
Fe
2
O
3
Al
2
O

3
TiO
2
CaO MgO K
2
O Na
2
O
>63% <7% <18% <1.4% <1.1% <3% - <0.2%
Nên ta có thể tận dụng nguồn diatomite sẵn có trong nước và làm nguyên
liệu. Tuy nhiên nghiên cứu quá trình lọc nước của các thiết bị lọc nước cần lưu ý
tới các vấn đề đầu tiên và quan trọng là:
- Có chi phí xử lý đáp ứng về tính kinh tế, phù hợp với người dân, dễ vận
hành và thời gian sử dụng dài.
- Phù hợp tiêu chuẩn về vệ sinh không có tính độc hại, thôi nhiễm của các vật
liệu trong quá trình lọc .
2.5. Thành phần, tính chất nguyên liệu
Vậy việc tìm hiểu rõ tính chất, vai trò từng nguyên liệu để sản xuất gốm lọc
nước là rất quan trọng để đưa ra loại nguyên liệu phù hợp cho gốm lọc nước. Dựa
vào những dặc điểm kể trên ta chuẩn bị nguyên liệu:
11
2.5.1. Đất sét và cao lanh
Đất sét Trúc Thôn Cao lanh
Đất sét Trúc Thôn có độ dẻo cao, khó tan trong nước, hạt mịn, màu trắng
xám, độ chịu lửa ở khoảng 1650°C. Thành phần hoá học (tính trung bình theo %
trọng lượng) của đất sét Trúc Thôn như sau: Al
2
O
3
: 27,07; SiO

2
: 55,87; Fe
2
O
3
:1,2;
Na
2
O: 0,7; CaO : 2,57; MgO :0,78; K
2
O: 2,01; TiO
2
: 0,81.
Cao lanh ( kaolin) là một khoáng sản phi kim được hình thành do quá trình
phong hóa của phenpat chủ yếu là octodaz và anbit. Quá trình phong hóa trên được
gọi là quá trình cao lanh hóa. Thành phần hóa học Cao lanh (Kaolin):
- Công thức hóa học: Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O
- Thành phần lý thuyết: Al
2
O
3
: 39,48%; SiO

2
: 46,6%; H
2
O: 13,92%
- Tỷ trọng: 2,57 - 2,61
- Độ cứng: 1 - 2,5
Kích thước hạt (đo bằng kính hiển vi điện tử): dài rộng: khoảng 0,1 - 1,
dầy khoảng 0,02 - 0,1 theo quan niệm của Vicnatski, chính là axit nhôm - silic
có công thức: H
2
Al
2
SiO
8
H
2
O trộn với nước, cao lanh biến thành một dạng bùn
nhão, dẻo dạng hồ, hòa loãng để khuếch tán trong H
2
O. Quá trình phân giải từ
12
tràng thạch thành cao lanh: dưới góc độ hóa học, phenpat phân giải thành cao
lanh theo phương trình phản ứng sau:
K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO

2
+ CO
2
+ H
2
O  Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O + K
2
O
3
+ 4SiO
2

CaO.Al
2
O
3
.6SiO
2
+ CO
2
+ H
2

O  Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O + CaCO
3
+ 4SiO
2
.
Trong quá trình phong hóa, do tác động của CO
2
và H
2
O liên kết giữa Al
2
O
3
và
SiO
2
không bị bẻ gẫy và rất bền vững, do đó phân tử kaolin chịu thuỷ phân cao,
không hòa tan trong nước và trầm tích thành mỏ có lẫn SiO
2
. Đối với phenpat
kiềm thổ, ngoài SiO
2

còn lẫn CaCO
3
(nếu pH của môi trường phong hóa nhỏ
hơn 7 thì CaCO
3
từ từ phân giải cho CaO và cho CO
2
. Chính CO
2
này lại là tác
nhân tiếp tục phong hóa phenpat).
Ứng dụng của cao lanh (kaolin):
Được sử dụng trong các lĩnh vực sau:
- Công nghiệp dược, mỹ phẩm
- Công nghiệp giấy
- Sản xuất đồ gốm, sứ, gạch
- Công nghiệp gốm sứ, vật liệu chịu lửa
- Công nghiệp luyện kim
- Chất tẩy trắng dầu mỡ
- Sứ cách điện
- Tổng hợp Zeolit
- v.v
 Đặc tính của cao lanh và đất sét khi có nước:
13
Đó là khả năng giữ nguyên hình dạng mới khi chịu tác dụng của lực bên
ngoài mà không bị nứt, bởi:
Khả năng trượt lên nhau của các hạt sét,
Hiện tượng kết dính các hạt sét với nhau thành một khối
Thành phần, kích thước và hình dạng của hạt sét, cấu trúc của khoáng
sét là những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ dẻo.

Nói chung nếu hàm lượng nước khoảng 16% đất sét đã nắm được thành
nắm, từ 21-26% hỗn hợp đã rất dẻo, có khả năng tạo hình bằng phương pháp dẻo.
Độ dẻo đạt cực đại khi lượng nước vừa đủ để thực hiện quá trình hydrat hóa hoàn
toàn, cho phép tạo hình dẻo. Lượng nước đủ để thực hiện quá trình hydrat hóa
hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc đơn khoáng của đất sét.
Khi lượng nước đủ lớn (28%) thì hồ cao lanh, đất sét sẽ chảy thành dòng
liên tục,cho phép ta tạo hình bằng phương pháp đổ rót
Diatomite
14
Diatomite là một khoáng sản phi kim loại dạng bột bao gồm xương hóa
thạch còn lại của vi sinh vật đơn bào nhà máy thuỷ sản được gọi là tảo cát. Hơn
10.000 loài các vi tảo này đã được công nhận, mỗi hình dạng riêng biệt của
nó khác nhau, kích thước từ dưới 5 micron để hơn 100 microns.
Diatomite là đá trầm tích với thành phần chủ yếu là silic oxyt (SiO2.nH2O).
Nó còn có tên là kizengua hay đất tảo silic.
Các tính chất độc đáo của diatomite bao gồm:
• Trọng lượng nhẹ
• Độ xốp cao
• Sự hấp thụ cao
• Độ tinh khiết cao
• Cứng
• Không hoạt động
Do có nhiều lỗ xốp và tính trơ nên diatomite được sử dụng trong kỹ thuật lọc,
làm chất độn và chất hấp thụ.
Diatomite theo tiêu chuẩn thương mại chứa tới 85 - 94% silic oxyt. Diatomite
được khai thác ở mỏ lộ thiên hay trong hầm lò, lúc ấy nó có độ ẩm tới 50%. Sau đó
người ta sấy quặng trong lò quay hoặc để khô tự nhiên ngoài trời, tiếp đó là quá
trình nghiền và nung để tạo ra các sản phẩm diatomite khác nhau. Diatomite có thể
được nung riêng (ở 870 - 1093
o

C) hay có thêm muối hoặc sôđa (ở 1148
o
C) để tách
các chất hữu cơ. Mỹ là nước sản xuất diatomite lớn nhất thế giới, chiếm 50% sản
lượng toàn cầu.
15
Diatomite có nhiều ứng dụng, cụ thể như:
- Dùng để lọc: nhờ có cơ cấu hạt xốp và có tính trơ nên diatomite được dùng
làm chất trợ lọc trong sản xuất bia, rượu, nước mía ép, nước quả ép hoặc làm trong
dầu ăn.
- Làm chất độn: diatomite có độ trong lên tới 90%, chiết suất vào khoảng 1,42
- 1,48, khá trơ, chịu được lửa, có khả năng hấp thụ lớn nên rất thích hợp để làm
chất độn trong sản xuất sơn, gia công chất dẻo, cao su, giấy, sản xuất thuốc đánh
răng và đúc răng giả.
- Làm vật liệu mài bóng bạc, đánh bóng vỏ ôtô.
- Làm chất hấp thụ: diatomite có thể hấp thụ một lượng chất lỏng lớn gấp ba
lần khối lượng của nó. Nó được dùng làm chất mang cho các loại thuốc trừ sinh vật
hại, các chất xúc tác, làm chất chống đóng vón hay chất hấp thụ mùi hôi thối của
phân súc vật nuôi trong nhà.
- Các ứng dụng khác: làm phụ gia trong sản xuất xi măng poóc- lăng, sản xuất
tấm lợp, các chất bọc cách, sản xuất silic oxyt hoạt tính v. v
Sản xuất rượu bia là thị trường tiêu thụ diatomite lớn nhất. Mức tiêu thụ các
sản phẩm này ở các nước công nghiệp phát triển sẽ không tăng nhiều do sự cạnh
tranh từ các loại đồ uống có cồn khác và một phần là do có những điều luật hạn
chế tiêu thụ các sản phẩm có cồn, trong khi đó ở các nước đang phát triển tiêu thụ
rượu bia lại phụ thuộc vào đồng lương thực tế. Diatomite mất dần thị phần trong
lĩnh vực sản xuất bia rượu do sự cạnh tranh của các chất trợ lọc tổng hợp đi từ
polyme gốm hay màng cacbon
Vỏ trấu
Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát,

trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy hết trong quá trình
16
đốt và khoảng 25% còn lại sẽ chuyển thành tro (Theo Energy Efficiency Guide for
Industry in Asia- www.energyefficiencyasia.org). Chất hữu cơ chứa chủ yếu
cellulose,lignin và Hemi- cellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như
hợp chất nitơ và các chất vô cơ. Lignin chiếm khoảng 25-30% và cellulose chiếm
khoảng 35-40%.
Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết các
loài vi sinh vật không thể sử dụng trực tiếp được, nhưng các thành phần này lại rất
dễ cháy nên có thể dùng làm chất đốt. Sau khi đốt, tro trấu có chứa chủ yếu là silic
oxyt (trên 80% ), đây là thành phần được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực.
Tinh bột
Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Một
lượng tinh bột đáng kể có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau trong đó
xảy ra sự biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đường glucozơ phụ thuộc vào quá
trình chín và chuyển hóa sau thu hoạch. Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt lớn
vì trong quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucozơ là chất tạo nên
nguồn calo chính của thực phẩm cho con người. Tinh bột giữ vai trò quan trọng
trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý hóa của chúng. Tinh bột
thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng, là tác nhân
làm bền cho thực phẩm dạng keo, là các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng và
độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm. Sau khi cháy triệt để (nung) tinh bột sẽ hóa hơi
hết. Lợi dụng tính chất này của nó ta phối trộn vơí các nguyên liệu làm gốm, để
sau khi nung nó sẽ tạo ra những lỗ trống và nước có thể chảy qua được.
17
Chương 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Nguyên liệu dẻo: cao lanh, đất sét
- Nguyên liệu gầy: diatomite

- Nguyên liệu hữu cơ: tinh bột, trấu, mùn cưa
3.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp đổ rót:
Phương pháp đổ rót dựa trên sự hình thành lớp mộc trong khuôn thạch cao.
Khi rót hồ vào khuôn thạch cao, do thạch cao có khả năng hút nước nên hồ chuyển
động theo hướng thành khuôn bám vào khuôn thành lớp mỏng đều đặn, theo thời
gian chiều dày lớp mộc tăng dần.
Có hai phương pháp đổ rót chính: rót phần hồ thừa và phương pháp đổ đầy. Yêu
cầu cơ bản của hồ đổ rót:
- Lượng nước ít nhất để giảm thời gian đổ rót và thời gian sấy
- Độ linh động của hồ tốt có nghĩa là độ nhớt bé để đảm bảo vận chuyển
trong đường ống và đổ rót dễ
- Hồ phải bền: không có hiện tượng lắng, không keo tụ, không đóng sánh, độ
nhớt hồ ổn định
- Tốc độ bám khuôn lớn
- Lượng chất điện giải bé nhất
- Khả năng thoát khuôn dễ, ít khuyết tật như rỗ mặt
Pha chế hồ:
18
Trộn các nguyên liệu theo tỷ lệ gồm cao lanh, đất sét, diatomite, nước, và chất
hữu cơ như tinh bột, trấu, mùn cưa,… và thêm 5%0 theo tổng khối lượng nguyên
liệu + nước thủy tinh lỏng để tăng độ linh động và trợ chảy
Rót khuôn:
Sau khi trộn xong để yên hỗn hợp trong vòng 2 giờ rồi sau đó rót khuôn, đợi 2
phút rồi sau đó rót phần thừa ra, để phần mộc khô tự nhiên rồi nhấc ra khỏi khuôn.
Đem sản phẩm đó đi sấy khô rồi nung.
- Phương phương pháp ép thủy lực:
Trộn các nguyên liệu theo tỷ lệ gồm cao lanh, đất sét, diatomite, và chất hữu
cơ như tinh bột, trấu, mùn cưa,… rồi trộn thêm một lượng nước vừa đủ để được
hỗn hợp không quá khô, rồi đem ép miếng nhng máy ép thủy lực. Sau đó đem sây

khô và nung.
Phương pháp này nhanh và ổn định hơn phương pháp đổ rót
19
Chương 4. THỰC NGHIỆM
4.1. Gia công và chuẩn bị phối liệu
Từ các nguyên liệu thô ban đầu ta đem nghiền nhỏ rồi sàng sấy để thu được
nguyên liệu ở dạng bột mịn, kích thước đồng đều nhau. Kích thước hạt vật liệu
sau khi nghiền qua hết sàng loại 5000 lỗ/cm
2
.

Làm như vậy nhằm đảm bảo rằng khi gia công và chuẩn bị phối trộn các nguyên
liệu lại với nhau ta sẽ thu được hỗn hợp đồng nhất về kích cỡ các hạt. Độ mịn
càng cao thì bề mặt riêng của phối liệu càng lớn, khi nung các phản ứng giữa các
hạt xảy ra dễ dàng hơn. Khả năng phản ứng của các hạt vật chất có độ mịn cao
tiến hành thuận lợi vì một mặt số điểm và diện tích tiếp xúc các hạt lớn, mặt khác
quá trình nghiền mịn tạo ra một số khuyết tật trên bề mặt các tinh thể vật chất
nhiều hơn.
20
Chuẩn bị dụng cụ:
Cối giã Máy xay Khuôn thạch cao
4.2. Thực nghiệm
4.2.1. Phương pháp đổ rót:
Mẫu đổ rót ngày 28/2
Không bị dính khuôn và
Mẫu đổ rót ngày 29/2
Bị nứt do
Mẫu đổ rót ngày 2/3
Bổ sung mùn trấu đã đốt
21

không bị rạn nứt Không bị nứt, không
dính khuôn
Mẫu đổ rót sau khi được
lấy khỏi khuôn
Mẫu sau khi đã nung Kiểm tra bằng mắt
thường khả năng chảy
của mẫu
4.2.2 Phương pháp ép miếng thủy lực
Ép thủy lực Sản phẩm sau khi ép Sản phẩm sau khi nung
22
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Phạm Xuân Yên, Huỳnh Đức Minh, Nguyễn Thu Thủy
Kỹ thuật sản xuất gốm sứ
Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật- Hà Nội, 1995
2 P.V. Vasconcelos, J.A. Labrincha, J.M.F. Ferreira
Permeability of diatomite layers processed by different colloidal techniques
Received 31 December 1998; received in revised form 5 April 1999;
accepted 11 May 1999. Journal of the European Ceramic Society 20 (2000)
201-207
3 Noémie van Garderen, Frank J. Clemens, Matheus Mezzomo, Carlos Pérez
Bergmann, Thomas Graule
Investigation of clay content and sintering temperature on attrition resistance
of highly porous diatomite based material
Applied Clay Science 52 (2011) 115–121
4 Chian Siong Low
Appropriate Microbial Indicator Tests for Drinking Water in Developing
Countries and Assessment of Ceramic Water Filters
B.A.Sc., Civil and Environmental Engineering University of Toronto, 2001
5 S.M. Olhero, G. Tarì, M.A. Coimbra, J.M.F. Ferreira
Synergy of polysaccharide mixtures in gelcasting of alumina

Received 23 March 1999; received in revised form 12 June 1999; accepted 3
July 1999. Journal of the European Ceramic Society 20 (2000) 423- 429
6 GEORGE S. BRADY, HENRY R. CLAUSER, JOHN A. VACCARI
Materials handbook fifteenth edition
7 I. Valchev, V. Lasheva, Tz. Tzolov, N. Josifov
SILICA PRODUCTS FROM RICE HULLS
University of Chemical Technology and Metallurgy, 8 Kl. Ohridski, 1756
Sofia, Bulgaria.
Received 30 January 2009, Accepted 05 June 2009
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 3,
2009, 257-261
23
8 A.F. Lemos, J.M.F. Ferreira
Porous bioactive calcium carbonate implants processed by starch
consolidation
Department of Ceramics and Glass Engineering, UniÍersity of AÍeiro,
UIMC, 3810-193 AÍeiro, Portugal
Accepted 20 September 1999. Materials Science and Engineering C 11
(2000). 35–40
9 Molly Klarman BA Lewis and Clark College
Investigation of Ceramic Pot Filter Design Variables
A thesis submitted to the Department of Environmental and Occupational
Health and the Hubert Department of Global Health Rollins School of
Public Health Emory University in partial fulfillment of the requirements for
the degree of Master of Public Health
May, 2009
10 Tailieu.vn


24

Nhật ký thực tập
Thời gian Nội dung thực tập
14/2/2012 Đến cơ quan thực tập
15-17/2/2012 Dịch và đọc tài liệu
20-23/2/2012 Chuẩn bị nguyên liệu
24/2/2012 Làm thực nghiệm bằng phương pháp đổ rót theo các tỷ lệ
27/2/2012 Làm thực nghiệm bằng phương pháp đổ rót bổ sung PVA
28-29/2/2012 Làm thưc nghiệm bằng phương pháp đổ rót theo các tỷ lệ
1-2/3/2012 Chuẩn bị nguyên liệu mới(vỏ trấu và mùn cưa được đốt ở
khoảng 400
o
C)
5/3/2012 Nung thử nghiệm các mẫu đã làm được
6/3/2012 Kiểm tra các mẫu đã nung
7-9/3/2012 Dịch và đọc tài liệu
12-14/3/2012 Làm thưc nghiệm bằng phương pháp ép miếng thủy lực bổ
sung tinh bột
15/3/2012 Nung thử nghiệm các mẫu đã làm được
16/3/2012 Làm thực nghiệm bằng phương pháp ép miếng thủy lực theo
các tỷ lệ phối trộn khác kết hợp kiểm tra kết quả lọc của mẫu
đã nung
19-20/3/2012 Dịch và đọc tài liệu
21/3/2012 Làm thưc nghiệm bằng phương pháp ép miếng thủy lực bổ
sung CMC (Cacboxymetylcellulose)
22/3/2012 Nung kiểm tra các nguyên liệu ban đầu
23/3/2012 Làm thực nghiệm
26-27/3/2012 Tổng hợp tài liệu
28-29/3/2012 Hoàn thiện báo cáo thực tập đợt 1
25