DỰ án sản XUẤT THỬ NGHIỆM GẠCH KHÔNG NUNG từ xúc tác FCC đã QUA sử DỤNG của NHÀ máy lọc dầu DUNG QUẤT

UBND TỈNH QUẢNG NGÃI
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

TỔNG CÔNG TY LẮP MÁY VIỆT NAM
CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ – ĐIỆN – MÔI
TRƯỜNG LILAMA

Báo cáo tóm tắt Dự án
DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM GẠCH KHÔNG NUNG TỪ
XÚC TÁC FCC ĐÃ QUA SỬ DỤNG CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU
DUNG QUẤT

Chủ nhiệm dự án: PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng

Quảng Ngãi, tháng 6/2013


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU................................................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN.....................................................................................................2
I.1. Tổng quan các kiến thức liên quan đến Dự án............................................................2
I.2. Tổng quan về Dự án.......................................................................................................2
1.2.1. Thông tin chung về Dự án..........................................................................................2
1.2.2. Địa điểm thực hiện Dự án..........................................................................................2
1.2.3. Mục tiêu của Dự án....................................................................................................3
1.2.4. Nội dung của Dự án....................................................................................................3
1.2.5. Phương án triển khai..................................................................................................5
1.2.6. Dự báo nhu cầu thị trường và phương án kinh doanh sản phẩm của Dự án................6
1.2.7. Sản phẩm của Dự án..................................................................................................6
Chương 2. THỰC NGHIỆM...............................................................................................6

II.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................................6
II.2. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................6
II.2.1. Các phương pháp xác định thành phần đặc tính cấu trúc vật liệu.........................6
II.2.2. Phương pháp xử lý, kiểm soát các yếu tố nguy hại trong xúc tác FCC đã qua sử
dụng.......................................................................................................................................6
II.2.3. Phương pháp tạo gạch không nung..........................................................................6
II.2.4. Các phương pháp xác định tính chất cơ lý của sản phẩm gạch không nung..................7
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...........................................................................7
III.1. Xác định đặc tính của nguyên liệu sử dụng sản xuất gạch không nung................7
III.1.1. Chất xúc tác đã qua sử dụng từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất..............................7
III.1.2. Các nguyên liệu phối trộn khác....................................................................................9
III.2. Nghiên cứu sự thay đổi nguyên liệu đầu vào cho dây chuyền sản xuất gạch không
nung.......................................................................................................................................9
III.2.1. Thay đổi tỷ lệ phối trộn xúc tác sFCC (cố định hàm lượng xi măng)...................9
III.2.2. Thay đổi tỉ lệ phối trộn xi măng (cố định hàm lượng xúc tác sFCC)..................10
III.3. Nghiên cứu xử lý và kiểm soát yếu tố nguy hại của xúc tác FCC đã qua sử dụng
trong sản xuất gạch không nung.......................................................................................11
III.3.1. Kết quả phân tích kim loại nặng............................................................................11
III.3.2. Xử lý bằng công nghệ nước hoạt hoá...................................................................12
III.3.3. Xử lý kết hợp bằng bentonit...................................................................................13
III.4. Đề xuất và triển khai dây chuyền sản xuất gạch không nung từ xúc tác FCC đã
qua sử dụng.........................................................................................................................14
III.5. Các kết quả hoàn thiện công nghệ khác.................................................................15
III.5.1. Nghiên cứu thiết kế hệ thống cấp nguyên liệu tự động........................................15
III.5.2. Hệ thống bão dưỡng gạch tự động........................................................................15
III.5.3. Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý bụi cho dây chuyền sản xuất gạch không nung...16
III.5.4. Nghiên cứu thay đổi khuôn gạch và phối màu cho sản phẩm gạch không nung16
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................................17
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN DỰ ÁN.....................................18

DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THỰC HIỆN DỰ ÁN
Tổ chức
STT

Họ và tên

1

Nguyễn Phi Hùng

2

Trần Quang Hữu

3

Nguyễn Hữu Hạnh

4

Trần Cao Hỷ

5

Đặng Văn Sỹ

6

Ngô Quốc Bưu

7

Đỗ Thị Hoan

8

Lưu văn Nam

9

Lê Quang Tố

công tác

Nội dung công
việc tham gia
Chủ nhiệm Dự
án

Trường Đại học Quy
Nhơn
Công ty cổ phần cơ điện - môi trường
Thư ký Dự án
Lilama
Công ty cổ phần cơ Phần công nghệ
điện - môi trường
và kỹ thuật
Lilama
Công ty cổ phần Tư

Phần công nghệ
vấn xây dựng Điện 4
và kỹ thuật vật
- Tập đoàn Điện lực
liệu xây dựng
Việt Nam
Công ty cổ phần cơ điện - môi trường
Tư vấn
Lilama
Viện Công nghệ môi Nghiên cứu viên
trường-VKH&CNVN
chính
Công ty cổ phần cơ Phần tài chính
điện - môi trường
và kinh tế
Lilama
Công ty cổ phần cơ - Phần công nghệ
điện - môi trường
và vật liệu xây
Lilama
dựng
Công ty thiết bị
Nghiên cứu viên
PCCC Thăng Long


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ
AAS

Atomic Absorption Spectroscopy (Quang phổ hấp thụ nguyên tử)

ASTM:

Tiêu chuẩn Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Mỹ

AW

Activated Water (Nước hoạt hóa)

BET

Brunauer-Emmett-Teller (tên riêng)

BJH

Barrett-Yoyner-Halenda (tên riêng)

DTA

Differential Thermal Analysis (Phân tích nhiệt vi sai)

EDX

Energy Dispersive X-ray spectroscopy (Phổ tán sắc năng lượng tia X)

FCC:

Fluid Catalytic Cracking (Cracking xúc tác lớp giả sôi)

GKN

Gạch không nung

ICP-AES

Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (Quang
phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng plasma)

IR

Infrared (Hồng ngoại)

MRET

Molecular Resonance Effect Technology (Công nghệ hiệu ứng cộng
hưởng từ phân tử)

PC

Portland cement (xi măng Portland)

PLC

Programmable Logic Controller (thiết bị điều khiển có lập trình)

ppm

parts per million (phần triệu)

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

RE:

Rare-earth (Đất hiếm)

RFCC

Residue Fluid Catalytic Cracking (Cracking xúc tác lớp giả sôi phần
cặn)

SEM

Scanning Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử quét)

sFCC

spent Fluid Catalytic Cracking (FCC đã qua sử dụng)

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TGA

Thermogravimetric Analysis (Phân tích nhiệt trọng lượng)

VLXD

Vật liệu xây dựng

XRD

X-ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X)

*
*

*



MỞ ĐẦU
Công nghệ sản xuất gạch trong nước hiện nay vẫn chủ yếu là gạch đất
nung, đã và đang gây ra những hệ lụy xấu cho môi trường sinh thái. Đó là việc
sử dụng ngày càng nhiều tài nguyên đất mà chủ yếu lại là đất nông nghiệp, kèm
theo là việc sử dụng các nguyên liệu khác phục vụ cho việc đốt gạch như than
đá, củi… đã gây ra những hậu quả nghiêm trọng về cạn kiện nguồn tài nguyên
và ô nhiễm môi trường.
Vì vậy, trong mấy năm gần đây, cùng với xu thế phát triển chung của thế
giới, các nhà quản lý và khoa học, công nghệ trong nước cũng rất quan tâm
nghiên cứu, ứng dụng gạch không nung trong xây dựng công trình. Chính phủ đã
phê duyệt Chương trình phát triển Vật liệu không nung đến năm 2020 (Quyết
định số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010 của Thủ tướng Chính phủ). Bộ Xây dựng
cũng đã ban hành Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012, quy định sử
dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng kể từ năm 2013.
Qua khảo sát thực tế tại địa phương và các tỉnh miền Trung thì tình hình
sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung vẫn còn rất nhiều hạn chế. Theo
thống kê của Sở Xây dựng tỉnh Quảng Ngãi cho thấy, tổng sản lượng sản xuất

trong năm 2012 đối với gạch đất sét nung là 460 triệu viên, trong đó: gạch
tuynel đạt trên 220 triệu viên, gạch nung lò đứng liên tục đạt 50 triệu viên, gạch
đất sét nung bằng lò thủ công khoảng 170 triệu viên. Đối với gạch xây không
nung, hiện nay trên địa bàn tỉnh mới chỉ có 2 chủng loại gạch xây không nung,
đó là: gạch xi măng - cốt liệu và gạch khác (đá chẻ, đá ong,…), việc sản xuất
và sử dụng vật liệu xây không nung của tỉnh hiện nay chỉ đạt khoảng 10% trên
tổng số vật liệu xây các công trình vốn nhà nước.
Sự ra đời và hoạt động của Nhà máy lọc dầu Dung Quất đã góp phần rất
quan trọng đến sự phát triển kinh tế - xã hội khu vực Miền Trung, đảm bảo nhu
cầu nhiên liệu và nguyên liệu hóa dầu cho đất nước. Bên cạnh đó, vấn đề phát
sinh chất thải có khả năng ô nhiễm môi trường từ các khu công nghiệp đang
ngày càng gia tăng, đòi hỏi phải được quan tâm thu gom, xử lý và tái chế triệt
để. Hằng năm, Nhà máy thải ra khoảng 2000 tấn chất xúc tác đã qua sử dụng,
chủ yếu là xúc tác RFCC (Residue Fluid Catalytic Cracking). Thành phần cơ
bản của một chất xúc tác FCC bao gồm hai hợp phần: zeolit (Y dạng trao đổi
RE3+ và/hoặc H+, H-ZSM-5...), pha nền (SiO2, Al2O3, SiO2-Al2O3, khoáng
sét...). Chất xúc tác FCC đã mất hoạt tính có bề mặt đã bị đầu độc bởi các kim
loại nặng (V, Ni, Sb...), các hydrocacbon và bị cốc hóa. Kích thước hạt giảm do
xúc tác bị vỡ vụn, vì thế bụi của chúng có khả năng gây bệnh bụi phổi silic, ung
thư khi tiếp xúc và hít phải liên tục trong thời gian dài. Tuy nhiên, thành phần


chính của chất xúc tác FCC đã qua sử dụng vẫn là SiO2, Al2O3 tương tự như các
hợp chất aluminosilicat trong vật liệu xây dựng. Vì thế, việc tái chế kết hợp với
xử lý các tác nhân gây hại nêu trên để tạo gạch không nung trong xây dựng là
rất cần thiết, có cơ sở khoa học, ý nghĩa thực tiễn và khả thi.
Nhận thức được các yêu cầu cấp thiết nêu trên, với vai trò là một công ty
tiếp nhận nguồn thải và có kinh nghiệm trong lĩnh vực xử lý, tái chế chất thải
dầu khí, Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Cơ - Điện - Môi trường Lilama cùng
với một số nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm chế

tạo gạch không nung qua đề tài cấp Cơ sở: “Nghiên cứu sản xuất gạch không
nung từ chất thải zeolit” (nghiệm thu ngày 21/02/2011). Trên cơ sở các kết quả
nghiên cứu cơ bản đó, bằng kinh phí tự có của đơn vị cùng với sự hỗ trợ kinh
phí từ ngân sách sự nghiệp khoa học tỉnh Quảng Ngãi, chúng tôi đã đề xuất,
thực hiện “Dự án sản xuất thử nghiệm gạch không nung từ xúc tác FCC đã
qua sử dụng của nhà máy lọc dầu Dung Quất”, với hy vọng Dự án thành
công sẽ mở ra một hướng ngành nghề mới cho địa phương, giảm các gánh nặng
về chôn lấp chất thải rắn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, góp phần tiết kiệm
năng lượng, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và phát triển kinh tế bền vững.
Chương I. TỔNG QUAN
I.1. Tổng quan các kiến thức liên quan đến Dự án
Trong Báo cáo tổng kết Dự án, mục này trình bày tổng quan các vấn đề sau:
- Chất xúc tác cracking, xúc tác FCC;
- Chất thải xúc tác FCC, các hướng tái chế trên thế giới và trong nước;
- Gạch nung và gạch không nung;
- Bản chất và nguyên lý của công nghệ hoạt hóa nước (AW).
I.2. Tổng quan về Dự án
I.2.1. Thông tin chung về Dự án
- Tên dự án: Dự án sản xuất thử nghiệm gạch không nung từ xúc tác FCC đã
qua sử dụng của nhà máy lọc dầu Dung Quất
- Thời gian thực hiện: 20 tháng (từ 10/2011 đến 06/2013)
- Cơ quan chủ trì Dự án: Công ty cổ phần Cơ - Điện - Môi trường Lilama
- Chủ nhiệm Dự án: PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng, Trường Đại học Quy Nhơn
- Tổng vốn thực hiện Dự án: 3.793,340 triệu đồng (từ ngân sách sự nghiệp khoa
học: 1.130,000 triệu đồng; vốn tự có của cơ quan chủ trì: 2.663,340 triệu đồng)
I.2.2. Địa điểm thực hiện Dự án
- Tại mặt bằng Khu liên hiệp xử lý chất thải EME thuộc Công ty cổ phần Cơ Điện - Môi trường Lilama, Bình Đông, Bình Sơn, Quảng Ngãi


I.2.3. Mục tiêu của Dự án

- Giảm thiểu gánh nặng phát sinh ô nhiễm thứ cấp, góp phần mở ra hướng mới
về việc kết hợp giữa xử lý, tái chế, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
- Hoàn thiện dây chuyền sản xuất gạch không nung quy mô 2 triệu viên/năm từ
xúc tác FCC đã qua sử dụng của nhà máy lọc dầu Dung Quất, đáp ứng tiêu
chuẩn mác gạch từ 70 trở lên theo TCVN 6477:2011 và quy chuẩn QCVN
03:2008/BTNMT về giới hạn kim loại nặng cho phép trong đất dân sinh.
I.2.4. Nội dung của Dự án
I.2.4.1. Mô tả công nghệ, sơ đồ hoặc quy trình công nghệ để triển khai trong Dự án
Qua sự tìm hiểu, thử nghiệm các phương pháp công nghệ hoá rắn, phối
trộn và nén ép, chúng tôi quyết định lựa chọn phương án Công nghệ ép gạch
(không rung) từ vật liệu phối trộn bằng nước hoạt hóa, trải qua nhiều lần thử
nghiệm đã mang lại những kết quả tốt cả về chất lượng cơ lý và môi trường.
Sơ đồ công nghệ được tóm tắt ở Hình 1.
Khu vực chứa xúc tác

FCC đã qua sử dụng

Khu vực
chứa cát

Thùng định
lượng

Xi măng
Hệ thống nước
hoạt hoá, đã pha
phụ gia

Băng
tải

Băng tải
Trục vít

Máy trộn

Máy
phay

Máy ép thuỷ lực (2 chiếc máy đơn, sản xuất 2
loại gạch khác nhau), tổng công suất là 2 triệu
viên/năm

Xe lấy gạch


Hình 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất gạch không nung từ xúc tác FCC đã qua sử
dụng
I.2.4.2. Những vấn đề mà Dự án cần giải quyết về công nghệ
Các nội dung Dự án cần nghiên cứu bổ sung, hoàn thiện được nêu trong Bảng 1.
Bảng 1. Các nội dung nghiên cứu của Dự án
(Trích Phụ lục 2 Hợp đồng số 14/2011/HĐ-DASXTN)
TT

Các nội dung, công việc cụ thể

1

Xây dựng Thuyết minh đề cương chi
tiết của Dự án

2

Mua sắm, lắp đặt thiết bị

2.1

2.2

2.3

3
3.1

3.2

Hệ thống cấp nguyên liệu tự động, lấy
gạch tự động và hệ bảo dưỡng gạch

Sản phẩm phải đạt
Đề cương hoàn thiện sau thẩm định kinh
phí Dự án. Đảm bảo yêu cầu khoa học,
giải quyết mục tiêu cần nhiên cứu.
Hệ thống vận hành ổn định với dây
chuyền sản xuất hiện có

Hệ thống xử lý bụi

Hệ thống vận hành ổn định với dây
chuyền sản xuất hiện có. Đảm bảo giảm

bụi trong khu vực sản xuất.

Hệ thống xử lý chất thải nguy hại

Hệ thống vận hành ổn định với dây
chuyền sản xuất hiện có. Đảm bảo chỉ
tiêu thôi nhiễm các kim loại nặng trong
sản phẩm nằm trong giới hạn cho phép.

Hoàn thiện công nghệ, đào tạo vận
hành, khai thác
Hoàn thiện công nghệ:
Nghiên cứu, thiết kế Hệ thống cấp
nguyên liệu tự động

Báo cáo chuyên đề, bản vẽ thiết kế và
Hệ thống cấp nguyên liệu tự động.

Nghiên cứu, thiết kế Hệ thống nén ép,
phối màu có thể thay đổi khuôn gạch
(hình dạng, màu sắc,…)

Báo cáo chuyên đề, bản vẽ thiết kế và
Hệ thống nén ép, phối màu.

Nghiên cứu, thiết kế Hệ thống xử lý bụi

Báo cáo chuyên đề, bản vẽ thiết kế và
Hệ thống xử lý bụi.

Nghiên cứu lắp đặt Hệ thống xử lý yếu
tố nguy hại thành không nguy hại

Báo cáo chuyên đề, bản vẽ thiết kế và
Hệ thống xử lý chất thải nguy hại.

Nghiên cứu thay đổi nguyên liệu đầu
vào cho dây chuyền sản xuất gạch

Báo cáo chuyên đề về thay đổi nguyên
liệu đầu vào, thay đổi tỉ lệ phối trộn xúc
tác FCC đã qua sử dụng trong sản phẩm.

Đào tạo vận hành, khai thác, tập huấn
an toàn lao động:

Đào tạo cán bộ công nghệ, công nhân
vận hành, tập huấn an toàn lao động, bảo


vệ môi trường.
Đầu tư cơ sở hạ tầng

Nhà xưởng, cơ sở vật chất đảm bảo cho
quá trình vận hành dây chuyền sản xuất.

5

Tiếp thị, quảng cáo cho sản phẩm

Các hình ảnh, video giới thiệu về công
nghệ, sản phẩm gạch không nung của
Dự án.

6

Giám định sản phẩm theo các tiêu
chuẩn môi trường và tiêu chuẩn xây
dựng

Bộ số liệu phân tích sản phẩm gạch
không nung của Dự án theo các chỉ tiêu,
tiêu chuẩn xây dựng và môi trường của
cơ quan chuyên môn.

4

I.2.5. Phương án triển khai
I.2.5.1. Phương án tổ chức sản xuất thử nghiệm
a) Quy mô đầu tư:
- Đầu tư xây dựng dây chuyền sản xuất gạch không nung từ xúc tác FCC đã
qua sử dụng công suất 2 triệu viên/năm, tương đương với lượng xúc tác FCC
đã qua sử dụng hàng năm khoảng 2000 tấn từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất.
- Dự phòng mở rộng công suất.
b) Địa điểm xây dựng và nhu cầu sử dụng đất:
- Địa điểm xây dựng: Khu liên hiệp xử lý chất thải Công ty Lilama EME, Bình
Nguyên, Bình Sơn, Quảng Ngãi.
- Nhu cầu sử dụng mặt bằng: Tổng diện tích sử dụng trên 2000 m2, bao gồm:
+ Diện tích lắp đặt máy (có mái che): 432 m2 (DxCxR = 36 m x 12 m x 7,5 m)
+ Diện tích kho xúc tác FCC đã qua sử dụng (có mái che): 144 m 2 (DxCxR =

12 m x 12 m x 7,5 m)
+ Diện tích chứa cát sông (sân có đổ nền bê tông): 150 m2
+ Diện tích để gạch (có mái che): 360 m2 (chứa cho 01 ngày sản xuất)
+ Diện tích sân phơi gạch (sân san phẳng, lu, lèn): từ 1000 m2 trở lên
c) Các trang thiết bị máy móc: như trong Báo cáo tổng kết Dự án.
d) Nguyên vật liệu sản xuất: chủ yếu là xúc tác FCC đã qua sử dụng thu gom từ
nhà máy lọc dầu, ngoài ra lượng xi măng, cát, phụ gia thì mua ở thị trường.
e) Nhân lực cho triển khai Dự án: gồm các công nhân kỹ thuật đã làm việc ở
khu xử lý chất thải, ngoài ra còn tuyển dụng và đào tạo các công nhân có tay
nghề bậc cao phù hợp với tính chất và quy mô sản xuất.
I.2.5.2. Phương án tổ chức tài chính
- Tổng vốn thực hiện Dự án: 3.793,340 triệu đồng. Trong đó:
+ Từ ngân sách sự nghiệp khoa học: 1.130,000 triệu đồng
+ Vốn tự có của tổ chức chủ trì: 2.663,340 triệu đồng


I.2.6. Dự báo nhu cầu thị trường và phương án kinh doanh sản phẩm của Dự
án
a) Dự báo nhu cầu thị trường: nhu cầu về sử dụng gạch không nung trong thời
gian tới là rất lớn.
b) Phương án kinh doanh sản phẩm của Dự án:
- Phân tích giá thành, giá bán dự kiến của sản phẩm trong thời gian sản xuất thử
nghiệm; giá bán khi ổn định sản xuất.
- Đầu tư tiếp thị, quảng bá.
- Không ngừng cải thiện chất lượng, thay đổi mẫu mã sản phẩm (kích thước,
gạch đặc hoặc có lỗ,...) để đa dạng hóa sử dụng và đáp ứng nhu cầu thị hiếu.
I.2.7. Sản phẩm của Dự án
Sản phẩm của Dự án là dây chuyền sản xuất gạch không nung từ xúc tác
FCC đã qua sử dụng. Sản phẩm gạch không nung phải đảm bảo các tiêu chuẩn
xây dựng và môi trường.

Loại gạch: gạch đặc, kích thước 220x105x55 và 240x115x55 (mm); mác
gạch từ 70 trở lên;; độ bền nén trên 70 kg/cm2; độ bền uốn trên 14 kg/cm2; độ
hút nước dưới 13 – 14 %; màu sắc: trắng xám. Kích thước, mẫu mã và màu sắc
gạch có thể thay đổi tuỳ theo những nhu cầu sử dụng khác nhau.
Chương II. THỰC NGHIỆM
II.1. Đối tượng nghiên cứu
- Chất xúc tác FCC đã qua sử dụng từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất và một số
nguyên liệu phối trộn khác (cát sông, ximăng, phụ gia).
- Dây chuyền công nghệ xản xuất gạch không nung từ chát xúc tác FCC đã qua
sử dụng và các nguồn nguyên liệu khác.
II.2. Phương pháp nghiên cứu
II.2.1. Các phương pháp xác định thành phần và đặc tính cấu trúc vật liệu
- Các phương pháp đặc trưng vật liệu: nhiễu xạ tia X (XRD), tán sắc năng
lượng tia X (EDX), chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM), phổ hồng ngoại (IR),
phân tích nhiệt (DTA, TGA), hấp phụ - khử hấp phụ N2 ở 77 K.
- Phương pháp định lượng kim loại nặng: quang phổ phát xạ nguyên tử
cảm ứng plasma (ICP-AES) và phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
II.2.2. Phương pháp xử lý, kiểm soát các yếu tố nguy hại trong xúc tác FCC đã
qua sử dụng.
Công nghệ nước hoạt hóa (AW, activated water) kết hợp với sử dụng
chất hấp phụ và trao đổi ion (bentonit).
II.2.3. Phương pháp tạo gạch không nung


II.2.3.1. Tạo gạch không nung ở quy mô phòng thí nghiệm
Tiến hành phối trộn xúc tác sFCC, cát sông và xi măng ở các tỷ lệ khối
lượng khác nhau, thêm lượng nước thích hợp, sau đó tiến hành tạo mẫu (mẫu
được kí hiệu: FaXbCc với a, b, c lần lượt là phần trăm khối lượng của xúc tác
FCC đã qua sử dụng, xi măng và cát). Trong điều kiện thí nghiệm này, mỗi
mẫu phối liệu có khối lượng là 2,5 kg, được trộn khô, sau đó thêm vào 500 ml

nước (chứa 0,02% thể tích chất phụ gia bê tông), tiếp tục trộn đều. Sau đó, mẫu
được nén bằng máy nén thủy lực với lực nén 110 kg/cm 2. Mẫu sau chế tạo được
dưỡng ẩm trong thời gian 3 ngày ở trong mát (tưới mẫu 3 lần/ ngày), sau đó
phơi khô tự nhiên đủ thời gian 3 tuần tính từ thời điểm chế tạo mẫu.
II.2.3.2. Tạo gạch không nung ở quy mô sản xuất thử nghiệm
Qua sự tìm hiểu, thử nghiệm các phương pháp công nghệ hoá rắn, phối
trộn và nén ép, chúng tôi quyết định lựa chọn phương án công nghệ phối trộn
cơ học và nén ép thủy lực không rung (lực nén ép có thể lên đến 130 kg/cm 2)
với sự có mặt của nước hoạt hóa để sản xuất gạch không nung từ chất xúc tác
sFCC cùng một số nguyên liệu khác. Thành phần phối liệu dựa trên cơ sở kết
quả nghiên cứu tạo gạch không nung ở quy mô phòng thí nghiệm. Gạch sau khi
ép được bảo dưỡng trong mát 3 ngày, sau đó phơi nắng ngoài trời trong 18
ngày.
Sơ đồ công nghệ sản xuất gạch không nung từ xúc tác FCC đã qua sử
dụng đã được trình bày ở Hình 1 (Mục I.2.4.1).
II.2.4. Các phương pháp xác định tình chất cơ lý của sản phẩm gạch không nung
- Cường độ nén (Rn, kg/cm2) được xác định theo TCVN 6355-1:1998.
- Cường độ uốn (Ru, daN/cm2) được xác định theo TCVN 6355-2:1998.
- Độ hút nước của mẫu (Hp, %) được xác định theo TCVN 6355-3:1998.
Chương III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

III.1. Xác định đặc tính của nguyên liệu sử dụng sản xuất gạch không nung
III.1.1. Chất xúc tác FCC đã qua sử dụng từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất
Ảnh SEM của xúc tác FCC đã qua sử dụng được trình bày ở Hình 2a. Quan
sát nhận thấy xúc tác FCC đã qua sử dụng rất mịn, các hạt có kích thước không
quá 20 µm. Như vậy, xúc tác FCC đã qua sử dụng sau khi sử dụng đã bị vỡ vụn so
với xúc tác FCC đã qua sử dụng ban đầu (thường có kích thước trung bình khoảng
60-70 µm). Cỡ hạt rất nhỏ của xúc tác FCC đã qua sử dụng sẽ tạo cho chúng có
độ bám dính rất cao, khó định hình. Tuy nhiên đây cũng là ưu điểm của xúc tác
FCC đã qua sử dụng trong vai trò như chất tự chèn cho bê tông khi sử dụng chúng

làm nguyên liệu chế tạo các vật liệu nén ép không nung.


Thành phần hóa học của xúc tác FCC đã qua sử dụng được xác định theo
phương pháp EDX, kết quả được nêu ra trong Hình 2b. Kết quả cho thấy, các
oxit trong mẫu xúc tác FCC đã qua sử dụng chủ yếu là Al2O3 và SiO2, với phần
trăm khối lượng tương ứng khoảng 50,74% và 43,18%, phù hợp với nguyên
liệu tạo gạch không nung hoặc các vật liệu xây dựng họ silicat khác.

001

FeKb

TiKsum

FeKesc

FeKa

SKa

200

SLl

300

TiLl

400

SKb

500

TiKesc

FeLl FeLa

Counts

600

CaKa
CaKb

700

Fitting Coefficient : 0.2746
Element(keV) Mass% Error% Atom%
O K
0.525 50.26 0.36
63.93
Al K
1.486 26.86 0.19
20.26
Si K
1.739 20.15 0.26
14.60
S K*

2.307
0.40 0.21
0.25
Ca K* 3.690
0.42 0.30
0.21
Ti K* 4.508
0.59 0.37
0.25
Fe K
6.398
1.32 0.65
0.48
Total
100.00
100.00

TiKa

SiKa

800

AlKa

OKa

900

TiKb

1000

100
0
0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

keV

(a)

(b)
Hình 2. (a) Ảnh SEM; (b) Phổ EDX của mẫu xúc tác FCC đã qua sử dụng
Giản đồ XRD của mẫu FCC thải được trình bày ở Hình 3a. Kết quả tính từ
XRD cho thấy ngoài pha vô định hình, mẫu chứa khoảng 20% khối lượng pha tinh
thể zeolit, chủ yếu là zeolit Y (Si/Al = 4,48) với kiểu đối xứng cubic, kích thước ô
mạng cơ sở 24,3 Å. So sánh từ hai kết quả EDX và XRD, tính được phần trăm
khối lượng của Al2O3 và SiO2 trong pha vô định hình của xúc tác FCC đã qua sử
dụng tương ứng khoảng 47,79% và 25,55%. Đây là thành phần quan trọng tạo nên
độ kết dính khi phối liệu chúng với các hợp phần khác trong vật liệu nén ép không
nung.
Độ bền nhiệt và sự thay đổi cấu trúc của xúc tác FCC đã qua sử dụng thải
được khảo sát bằng phương pháp phân tích nhiệt. Hình 3b là giản đồ phân tích
nhiệt TGA-DTA của mẫu xúc tác FCC đã qua sử dụng. Kết quả phân tích nhiệt
cho thấy xúc tác FCC đã qua sử dụng khi hợp phần vào gạch không nung sẽ
đảm bảo được tính bền nhiệt cho các công trình xây dựng.


Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau Zeolite

300
290
280
270
260
250
240

d=14.109

230

220
210
200
190
180

160
150

100
90

d=3.710

d=3.349

d=8.608

110

d=7.340

120

d=4.666

d=5.581

130

d=4.302

140

d=5.416

Lin (Cps)

170

80
70
60
50
40
30
20
10
0
5

10

20

30

40

2-Theta - Scale

` - File: Hung QN mau Zeolite.raw - Type: Locked Coupled - Start: 5.000 ° - End: 45.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 0.8 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 20 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi:
01-088-2287 (C) - Aluminum Silicate - (Al1.79Al.5Si10.25O24).96 - Y: 93.02 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Cubic - a 24.30000 - b 24.30000 - c 24.30000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-c

(a)
(b)
Hình 3. (a) Giản đồ XRD; (b) Giản đồ phân tích nhiệt của xúc tác FCC đã qua
sử dụng
Như vậy, thành phần chính của chất thải xúc tác FCC vẫn là SiO 2, Al2O3
tương tự như các hợp chất aluminosilicat trong vật liệu xây dựng. Vì thế, việc tái
chế để tạo gạch không nung trong xây dựng là rất cần thiết, có cơ sở khoa học và
khả thi.
III.1.2. Các nguyên liệu phối trộn khác
- Xi măng Portland PC40.
- Cát: được lấy từ sông Trà Khúc (Quảng Ngãi), kết quả phân tích XRD cho
thấy, thành phần chính là pha quartz (SiO2), chiếm đến 94,3%. Với các mẫu
đóng rắn không nung, khoáng SiO2 chủ yếu làm cốt liệu và có thể tương tác với
các thành phần kiềm trong xi măng.
- Phụ gia Vinkems® CONREX HS: thành phần gồm các polynaphthalene tổng
hợp hiệu quả cao, phù hợp với tiêu chuẩn ASTM C494 loại F. Vinkems ®
CONREX HS có tác dụng làm cho bê tông đặc chắc, đạt cường độ sớm
ban đầu và tăng cường độ cuối cùng.
III.2. Nghiên cứu sự thay đổi nguyên liệu đầu vào cho dây chuyền sản xuất
gạch không nung
III.2.1. Thay đổi tỉ lệ phối trộn xúc tác sFCC (cố định hàm lượng xi măng)
Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu được khảo sát trên 2 nhóm mẫu: nhóm mẫu
không dùng phụ gia được kí hiệu từ F 25X10C65 đến F45X10C45 và nhóm mẫu dùng
phụ gia được kí hiệu từ F25X10C65-(p) đến F45X10C45-(p). Sau khi dưỡng ẩm mẫu,
tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hàm lượng phối liệu và thời gian đóng
rắn đến độ hút nước Hp (%) và độ bền nén Rn (kg/cm2) của 2 nhóm mẫu, kết quả
được thể hiện ở Bảng 2 và Bảng 3.

Bảng 2. Ảnh hưởng của hàm lượng phối liệu và thời gian đóng rắn
(mẫu không dùng phụ gia, lực ép 110 kg/cm2)
Thời gian

Thông số

F25X10C65

F30X10C60

F35X10C55

F40X10C50

F45X10C45


Tuần 1
Tuần 3

Hp%

20,2

22,18

24,94

25,48

26,14

Rn (kg/cm2)

41,67

40,15

42,14

39,84

38

Hp%

19.21

21,38

22.04

23.11%

24.64

Rn (kg/cm2)

51.26

46,84

48,51

41,89

40,92

Bảng 3. Ảnh hưởng của hàm lượng phối liệu và thời gian đóng rắn
(mẫu dùng phụ gia, lực ép 110 kg/cm2)
Thời
gian
Tuần 1

Tuần 3

Thông số

F25X10C65(p)

F30X10C60(p)

F35X10C55(p)

F40X10C50(p)

F45X10C45(p)

Hp (%)

21,54

22,33

20,94

24,21

25,01

Rn
(kg/cm2)

56,55

40,09

53,57

21,34

26,6

Hp(%)

14,6

14,73

11,8

18,4

20,4

Rn
(kg/cm2)

75,5

68

85

39,4

28,35

Kết quả ở Bảng 2 và 3 cho thấy, các mẫu dùng phụ gia có độ bền nén (R n)
cao hơn và độ hút nước (Hp) ở tuần thứ 3 thấp hơn đáng kể so với các mẫu
không dùng phụ gia. Khi tăng hàm lượng sFCC trong phối liệu, xu hướng
chung là độ hút nước tăng dần và cường độ nén thì giảm dần. Tuy nhiên, điều
thú vị rút ra từ Bảng 3 là mẫu F 35X10C55-(p) có cường độ nén đạt giá trị lớn nhất
và độ hút nước đạt giá trị bé nhất. Điều này được quan sát rõ hơn trong đồ thị
Hình 4 trong trường hợp mẫu có sử dụng phụ gia sau 1 tuần và 3 tuần dưỡng
ẩm. Độ bền nén có xu hướng đạt cực đại tại mẫu F 35X10C55-(p) ứng với hàm
lượng 35% khối lượng sFCC trong nguyên liệu đầu.


Tuần 3

Tuần 1

Hình 4. Cường độ nén biến đổi theo hàm lượng xúc tác FCC đã qua sử dụng (cố
định % xi măng)
III.2.2. Thay đổi tỉ lệ phối trộn xi măng (cố định hàm lượng xúc tác sFCC)
Cố định hàm lượng xúc tác sFCC, nhưng thay đổi hàm lượng xi măng từ 8
– 12% khối lượng và khảo sát ảnh hưởng của chúng đến chất lượng sản phẩm.
Quy trình tạo mẫu và dưỡng ẩm như trên. Kết quả xác định độ bền nén R n
(kg/cm2) được thể hiện ở Hình 5. Kết quả ở Hình 5 cho thấy trong khoảng hàm
lượng xi măng khảo sát, cường độ nén đạt cực đại tại mẫu F 35X10C55-(p), ứng với
hàm lượng xi măng 10%.

Hình 5. Cường độ nén biến đổi theo hàm lượng xi măng (cố định % sFCC)


Từ các kết quả thực nghiệm nêu trên, chúng tôi cho rằng tỉ lệ khối lượng
phối liệu phù hợp cho quá trình đóng rắn là 35% xúc tác FCC đã qua sử dụng,
10% xi măng, 55% cát, 0,02% chất phụ gia (ứng với mẫu F 35X10C55). Kết quả
đo đặc tính cơ lý đối với mẫu F35X10C55-(p): cường độ nén Rn = 85 (kg/cm2);
cường độ uốn Ru = 15,2 (daN/cm2) và độ hút nước 11,8%; đạt được mác gạch
M75 theo TCVN 6477:2011 đối với gạch bê tông xây dựng.
III.3. Nghiên cứu xử lý và kiểm soát yếu tố nguy hại của xúc tác FCC đã
qua sử dụng trong sản xuất gạch không nung
Phối trộn nguyên liệu theo tỉ lệ khối lượng: 35% xúc tác FCC đã qua sử
dụng, 10% xi măng, 55% cát, 0,02% chất phụ gia đông cứng nhanh. Đây là tỉ lệ
phù hợp theo các nghiên cứu nêu trên để sản phẩm gạch đạt các tiêu chuẩn cơ
lý về vật liệu xây dựng. Tiến hành khảo sát kết quả xử lý các yếu tố nguy hại
của xúc tác FCC đã qua sử dụng trong gạch bằng công nghệ nước hoạt hóa và
trao đổi ion bằng bentonit.

III.3.1. Kết quả phân tích kim loại nặng
Kết quả phân tích hàm lượng kim loại của mẫu xúc tác FCC đã qua sử
dụng từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất được nêu ra ở Bảng 4. Bảng số liệu cho
thấy, hàm lượng một số kim loại nặng độc hại có hàm lượng rất cao như Ni –
4160,9 ppm, Pb – 33,6 ppm, V – 496,4 ppm,… có thể gây thôi nhiễm kim loại
nặng trong nước mặt và nước ngầm. Vì vậy, các yếu tố nguy hại này cần phải
được xử lý khi sử dụng chúng để ép gạch không không nung.

Bảng 4. Thành phần các kim loại và oxit kim loại trong xúc tác FCC đã qua sử
dụng


III.3.2. Xử lý bằng công nghệ nước hoạt hóa
Tiến hành khảo sát song song hai mẫu gạch (một mẫu dùng nước thường
kí hiệu F35X10C55-(t), và một mẫu dùng nước hoạt hóa kí hiệu F35X10C55-(n))
theo thành phần tối ưu với quy trình bảo dưỡng gạch như ở các nghiên cứu
trước, sau đó tiến hành xác định độ thôi nhiễm kim loại nặng theo phương pháp


ngâm chiết (ngâm mẫu trong axit acetic 4% trong 24 giờ) rồi đem so sánh với
giới hạn kim loại nặng cho phép trong đất dân sinh của Bộ tài nguyên môi
trường (QCVN 03:2008/BTNMT). Kết quả được trình bày trong Bảng 5 và 6.
Bảng 5. Độ thôi nhiễm kim loại nặng từ mẫu F35X10C55-(t)
STT

Chỉ tiêu

Phương pháp thử
mẫu F35X10C55-(t)

Đơn vị

Kết quả

QCVN
03:2008/BTNMT

01

Pb

TCNB: 01-ICP/04

ppm

496,4

120

02

Cd

TCNB: 01-ICP/04

ppm

<2

5

03

As

TCNB: 01-ICP/04

ppm

< 20

12

04

Sb

TCNB: 01-ICP/04

ppm

23.2

100

05

Ni

TCNB: 01-ICP/04

ppm

4160,9

25-150

06

V

TCNB: 01-ICP/04

ppm

496

100

Từ kết quả ở Bảng 5 ta thấy, với mẫu F35X10C55-(t) độ thôi nhiễm một số
kim loại nặng (Pb, N, V) tương đối cao so với tiêu chuẩn cho phép. Bảng 6 cho
thấy mẫu F35X10C55-(n) sau khi được xử lý bằng nước hoạt hóa độ thôi nhiễm
kim loại nặng đã giảm đáng kể. Tuy nhiên, hàm lượng niken vẫn còn cao hơn
một ít so với tiêu chuẩn cho phép.
Bảng 6. Độ thôi nhiễm kim loại nặng từ mẫu F35X10C55-(n)
STT

Chỉ tiêu

Phương pháp thử

mẫu F35X10C55-(n)

Đơn vị

Kết quả

QCVN
03:2008/BTNMT

01

Pb

TCNB: 01-ICP/04

ppm

20.7

120

02

Cd

TCNB: 01-ICP/04

ppm

<2

5

03

As

TCNB: 01-ICP/04

ppm

<2

12

04

Sb

TCNB: 01-ICP/04

ppm

< 10

100

05

Ni

TCNB: 01-ICP/04

ppm

167,5

25 - 150

06

V

TCNB: 01-ICP/04

ppm

22,54

100

III.3.3. Xử lý kết hợp bằng bentonit
Để xử lý hàm lượng kim loại nặng còn lại trong mẫu F 35X10C55-(n), chúng
tôi sử dụng bổ sung 1% bentonit (theo khối lượng phối liệu), kí hiệu mẫu
F35X10C55-(n+b). Sau đó, tiến hành khảo sát độ thôi nhiễm kim loại nặng theo
phương pháp ngâm chiết. Kết quả được thể hiện ở Bảng 7.
Bảng 7. Độ thôi nhiễm kim loại nặng từ mẫu F35X10C55-(n+b)
STT

Chỉ

tiêu

Phương pháp thử

Đơn vị

Kết quả

QCVN
03:2008/BTNMT

Mẫu F35X10C55-(n+b) được ngâm bằng dung dịch axit acetic 4% trong 24 giờ
01

Pb

TCNB: 01-ICP/04

ppm

17.6

120


02

Cd

TCNB: 01-ICP/04

ppm

<2

5

03

As

TCNB: 01-ICP/04

ppm

<2

12

04

Sb

TCNB: 01-ICP/04

ppm

< 10

100

05

Ni

TCNB: 01-ICP/04

ppm

126,04

25 - 150

06

V

TCNB: 01-ICP/04

ppm

17,8

100

Kết quả ở Bảng 7 cho thấy, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu
F35X10C55-(n+b) đã đáp ứng được tiêu chuẩn QCVN 03:2008/BTNMT. Bằng
công nghệ nước hoạt hóa kết hợp với chất hấp phụ trao đổi ion, nguy cơ thôi
nhiễm các kim loại nặng từ xúc tác FCC đã qua sử dụng đã được giải quyết
triệt để. Sản phẩm gạch từ mẫu F35X10C55-(n+b) đạt cường độ nén Rn = 89,5

(kg/cm2); cường độ uốn Ru = 16,3 (daN/cm2) và độ hút nước 12,4%; đảm bảo
được yêu cầu về tính chất cơ lý và môi trường theo quy định.
III.4. Đề xuất và triển khai dây chuyền sản xuất gạch không nung từ xúc
tác FCC đã qua sử dụng
Từ các kết quả nghiên cứu nêu trên, chúng tôi đề xuất, xây dựng và triển
khai dây chuyền sản xuất thử nghiệm gạch không nung từ xúc tác FCC đã qua
sử dụng, công suất 2 triệu viên/năm, theo phương án Công nghệ ép gạch
(không rung) từ vật liệu phối trộn bằng nước hoạt hóa. Dây chuyền công nghệ
đã được trình bày ở Hình 1 (Mục 1.2.4.1).
Thành phần phối liệu (theo phần trăm khối lượng) bao gồm:
- Xúc tác FCC đã qua sử dụng: 30÷35%;
- Cát: 55÷60%;
- Ximăng PC40: 10÷15%;
- Nước hoạt hoá: chiếm 10% tổng khối lượng thành phần khô của viên gạch
(nước hoạt hóa có pha 0,02% thể tích chất phụ gia đông cứng nhanh);
- Bentonit: 1%.
Khối lượng trộn 01 mẻ: 550 kg
Thời gian trộn trung bình cho 01 mẻ hoạt động liên tục: khoảng 15 phút.
Tính năng kỹ thuật của dây chuyền:
- Năng suất khoảng 2 triệu viên/năm, tốc độ lớn nhất khoảng 16 viên/phút.
- Tổng công suất dây chuyền: 35 KW (hoạt động không liên tục); 3 pha; 380V
(công suất đuợc hiểu là bao gồm công suất máy ép gạch, hệ băng tải chuyển
động, công suất máy phay, máy trộn, hệ thống cân điện tử, bơm nước…).
- Tiêu thụ điện cho thiết bị (tính cho sản xuất thử nghiệm 1 năm): 87.360 KW.
- Tiêu thụ nước cho sản xuất (tính cho sản xuất thử nghiệm 1 năm): 440 m3.
- Hệ thống lắp đặt đồng bộ phần định lượng, trộn, phay và ép thuỷ lực hoạt
động tự động, còn phần cấp liệu vào và lấy gạch sau ép: bằng tay.


- Lượng nguyên vật liệu tiêu thụ cho 01 năm sản xuất:

+ Chất xúc tác FCC đã qua sử dụng: khoảng hơn 1.500 tấn;
+ Cát: 1.754 m3;
+ Chất kết dính (xi măng): 440 tấn;
+ Phụ gia đông cứng nhanh, phụ gia tăng cường cường độ: 2.400 lít;
+ Nước hoạt hoá: 10% tổng khối lượng vật liệu.
Sản phẩm gạch không nung đạt mác gạch từ 70 trở lên theo TCVN
6477:1999, với các đặc tính: Gạch đặc; kích thước 220x105x55 mm hoặc
240x115x55 mm; cường độ nén trên 70 kg/cm2; cường độ uốn trên 14 daN/cm2;
độ hút nước dưới 14 %; màu trắng xám.
Sản phẩm gạch này phù hợp với việc xây tường rào, vách ngăn, lát sân, vỉa
hè, mương thoát nước để định hướng bước đầu ứng dụng tại các công trình xây
dựng của Công ty. Tính đến nay, sản phẩm gạch không nung từ xúc tác FCC đã
qua sử dụng đã được sử dụng để xây tường rào 81.262 m 2 x 50 viên =
4.063.100 viên, mương thoát nước, lát đường, vỉa hè: 21.670 m 2 x 50 viên =
1.083.500 viên tại Khu liên hiệp xử lý chất thải EME của Công ty CP Cơ Điện - Môi trường Lilama, tỉnh Quảng Ngãi (Hình 6) với chất lượng rất tốt.

Hình 6. Sản phẩm gạch không nung từ xúc tác FCC đã qua sử dụng và ứng
dụng
III.5. Các kết quả hoàn thiện công nghệ khác
III.5.1. Nghiên cứu thiết kế hệ thống cấp nguyên liệu tự động
- Quá trình định lượng nguyên liệu bằng trục vít và băng tải di động.
- Quá trình định lượng cát bằng cụm gạt liệu.
- Toàn bộ hệ thống cấp liệu được diễn ra liên tục dưới sự điều khiển bởi bộ
PLC đáp ứng việc vận hành, lưu trữ, phân tích dữ liệu và có thể cài đặt mở rộng
khi cần thiết.
III.5.2. Hệ thống bảo dưỡng gạch tự động


Hệ thống dàn phun dưỡng gạch được thiết kế xây dựng gồm 3 bộ phận: hệ
thống điều khiển tự động điều khiển bởi bộ PLC đã được nạp sẵn chu trình theo

thời gian, hệ thống cấp nước, hệ thống dẫn và phun nước tạo màng phun tơi.
Hệ thống bảo dưỡng gạch tự động đảm bảo quá trình bảo dưỡng được
diễn ra đều đặn và giữ ẩm đủ để thủy hóa xi măng, tạo liên kết trong vật liệu,
đồng thời tiết kiệm lượng nước sử dụng và nhân công. Thường thì quá trình
bảo dưỡng trong nhà 2 ngày sau đó xếp vào palet lớn và bảo dưỡng tiếp đến 7
ngày thì xuất xưởng, khi đó gạch sẽ đảm bảo cường độ.
III.5.3. Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý bụi cho dây chuyền sản xuất gạch
không nung
Công nghệ xử lý bụi bằng thiết bị lọc túi vải được lựa chọn cho phân xưởng
sản xuất gạch không nung. Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua
các chụp hút. Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn vào thiết bị lọc túi
vải. Không khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa
các sợi vải sẽ giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám
dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần
dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ
được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ. Hiệu quả lọc đạt tới 99,8% và lọc
được tất cả các hạt rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc. Sau một khoảng thời gian lớp bụi
sẽ rất dày làm sức cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và
tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải. Thao tác này được gọi là hoàn
nguyên khả năng lọc. Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra ống thải
và thoát ra ngoài.
III.5.4. Nghiên cứu thay đổi khuôn gạch và phối màu cho sản phẩm gạch
không nung
Do hạn chế về thời gian thực hiện Dự án nên Công ty đã bước đầu nghiên
cứu thay đổi mẫu mã khuôn gạch và phối màu cho sản phẩm gạch không nung.
Một số hình ảnh về kết quả nghiên cứu và ứng dụng này được trình bày ở Hình 7.


Hình 7. Hình ảnh một số kết quả nghiên cứu thay đổi khuôn gạch và phối màu
cho sản phẩm gạch không nung

Trong thời gian đến, bên cạnh việc không ngừng nâng cao chất lượng,
Công ty sẽ đẩy mạnh nghiên cứu thay đổi mẫu mã, màu sắc các sản phẩm gạch
không nung để đáp ứng nhu cầu thị hiếu và mở rộng khả năng ứng dụng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Dự án sản xuất thử nghiệm gạch không nung từ xúc tác FCC đã qua sử
dụng là nguyện vọng, tâm huyết của tập thể cán bộ Công ty Cơ - Điện - Môi
trường Lilama và một số nhà khoa học hợp tác, nhằm mục tiêu tái chế, tái sử
dụng chất thải, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Nhìn chung, kết quả
của Dự án đã hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu đặt ra trong đề cương Thuyết
minh ban đầu. Qua quá trình thực hiện và hoàn thành Dự án, chúng tôi rút ra
một số kết luận như sau:
1. Đã tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm
gạch không nung như: thành phần và hàm lượng nguyên liệu, thời gian đóng
rắn, lực nén ép, sự xử lý bằng nước hoạt hóa và chất hấp phụ trao đổi cation.
Kết quả thực nghiệm cho thấy, điều kiện đóng rắn phù hợp là: tỉ lệ khối lượng
phối liệu 35% chất FCC đã qua sử dụng; 10% xi măng; 55% cát; 1% bentonit;
nước hoạt hoá (có pha 0,02% thể tích chất phụ gia đông cứng nhanh) chiếm
10% tổng khối lượng thành phần khô của viên gạch; lực nén ép 110 kg/cm2 ;
thời gian bảo dưỡng 3 tuần trong đó có 2-3 ngày đầu dưỡng ẩm trong mái che.
2. Đã thực hiện và hoàn tất các hạng mục về lắp đặt bổ sung thiết bị, hoàn thiện
công nghệ, tăng cường mức độ tự động hóa, đảm bảo sức khỏe cho công nhân
vận hành, như các hệ thống cấp nguyên liệu tự động, bảo dưỡng gạch tự động,
xử lý bụi, thiết bị nước hoạt hóa... Các hệ thống vận hành ổn định với dây
chuyền sản xuất hiện có. Nhà xưởng, cơ sở vật chất đảm bảo cho quá trình vận
hành dây chuyền sản xuất cũng đã được đầu tư xây dựng thêm. Thực hiện tốt


các công tác đào tạo cán bộ kỹ thuật công nghệ, công nhân vận hành, tập huấn
an toàn lao động, bảo vệ môi trường.

3. Đã nghiên cứu, xây dựng và triển khai dây chuyền sản xuất gạch không nung
công suất 2 triệu viên / năm từ xúc tác FCC đã qua sử dụng của Nhà máy lọc
dầu Dung Quất. Dây chuyền sản xuất vận hành liên tục và ổn định. Sản phẩm
đáp ứng tiêu chuẩn mác gạch M75 theo TCVN 6477:2011 đối với gạch bê tông
xây dựng và quy chuẩn QCVN 03:2008/BTNMT về giới hạn kim loại nặng cho
phép trong đất dân sinh của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Sản phẩm gạch
không nung của Dự án đã được ứng dụng xây dựng tường rào, lát đường, lát
vỉa hè, xây kè, xây mương thoát nước… tại Khu liên hiệp xử lý chất thải EME
thuộc Công ty Cơ - Điện - Môi trường Lilama tỉnh Quảng Ngãi, đảm bảo cả về
chất lượng và mỹ quan công trình.
KIẾN NGHỊ
Dự án tái chế xúc tác FCC đã qua sử dụng - một chất thải công nghiệp, để
tạo ra sản phẩm gạch không nung có giá trị sử dụng thiết thực, vì thế mang ý
nghĩa thực tiễn cao. Để kết quả Dự án đóng góp nhiều hơn nữa vào sự phát triển
kinh tế - xã hội bền vững, một số định hưởng mở rộng Dự án như sau:
1. Không ngừng cải tiến dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và hạ giá
thành sản phẩm; tiếp tục nghiên cứu thay đổi mẫu mã, màu sắc các sản phẩm
gạch không nung để đa dạng hóa khả năng sử dụng và đáp ứng nhu cầu thị
hiếu; nghiên cứu sự đáp ứng của dây chuyền hiện có với các nguồn nguyên liệu
hoặc chất thải khác như đất đồi, dăm đá, xỉ than, xỉ tro bay,… Kiểm tra, đánh
giá sự thay đổi, biến đổi tính chất của sản phẩm dưới tác động của điều kiện khí
hậu, thời tiết sau một thời gian đưa vào sử dụng để có giải pháp xử lý kịp thời.
2. Phát triển thị trường cho sản phẩm của Dự án qua việc đẩy mạnh nghiên cứu
nhu cầu và phân phối sản phẩm; tiếp thị, quảng bá sản phẩm. Thực hiện đăng
ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp đối với sản phẩm Dự án.
3. Tăng cường công tác tham vấn cộng đồng, góp phần nâng cao ý thức của
người dân trong việc tái chế chất thải, tiết kiệm nguồn tài nguyên và bảo vệ môi
trường.

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN DỰ ÁN
1.

Nguyễn Phi Hùng, Đặng Văn Sỹ, Trần Quang Hữu, Nguyễn Hữu Hạnh, Hồ Mạnh
Hùng, Nghiên cứu chế tạo gạch không nung từ xúc tác FCC đã qua sử dụng của Nhà
máy lọc dầu Dung Quất, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ, ISSN 0866-7411, Hội Xúc tác
và Hấp phụ Việt Nam, 2013, 2(1), tr. 107-112.

2.

Hồ Mạnh Hùng, Nghiên cứu tận dụng chất thải FCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất
để sản xuất gạch không nung, Luận văn Thạc sĩ khoa học Hóa học, Đại học Huế, 2012
(Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng và Công ty Lilama EME).

--------------------------------