Nghiên cứu quy trình xử lý và tái sử dụng chất thải từ quá trình mài đá trong sản xuất đá nhân tạo

M CL C
M ăĐ U ............................................................................................................................... 1
Ch

ngă1:ăT NGăQUAN.................................................................................................... 2

1.1. T ngăquanăvềăch tăth iătừăquáătrìnhăs năxu tăđáă pălátănhơnăt o ........................... 2
1.1.1. Đặc điểm của chất th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o ............................ 2
1.1.2.

nh hưởng của chất th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o .......................... 3

1.1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................................. 4
1.2. T ngăquan vềăcácăph

ngăphápăx ălỦăn

căth iăcôngănghi p ................................. 4

1.2.1. Các phương pháp xử lý nước th i công nghiệp hiện nay ......................................... 4
1.2.2. Xử lý nước th i theo phương pháp đông tụ - keo tụ ................................................. 7
1.2.3. Tiêu chuẩn nước th i sau xử lý ............................................................................... 12
1.3. T ngăquanăvềăcôngăngh ăs năxu tăg chăbêătôngănhẹ............................................... 12
1.3.1. Khái quát chung về g ch bê tông nhẹ ..................................................................... 12
1.3.2. Tình hình s n xuất và nhu cầu sử dụng g ch bê tông nhẹ ...................................... 15
1.3.3. Công nghệ s n xuất g ch bê tông bọt từ bột đá th i ............................................... 16
Ch

ngă2:ăTH CăNGHI M ............................................................................................ 24

2.1. D ngăc ăậ Hoáăch t ................................................................................................... 24

2.2ăCácăph

ngăphápănghiênăcứu ...................................................................................... 24

2.2.1. Phương pháp phân tích TSS trong nước th i.......................................................... 24
2.2.2. Phương pháp xác định độ pả của nước th i .......................................................... 25
2.2.3. Phương pháp xác định tổng số coliform trong nước th i ....................................... 25
2.2.4. Phương pháp phân tích kích thước h t chất rắn lơ lửng trong nước th i .............. 25
2.2.5. Phương pháp phân tích hàm ẩm của bột đá th i .................................................... 26
2.2.6. Phương pháp xác định khối lượng thể tích của g ch bê tông bọt .......................... 26
2.2.7. Phương pháp xác định cường lực nén của g ch bê tông nhẹ ................................. 27
i


2.2.8. Phương pháp phân tích nh hiển vi điện tử quét SEM ........................................... 29
2.2.9. Phương pháp đo độ bóng của bề mặt đá ốp lát nhân t o ....................................... 29
2.2.10.

Quy trình chuẩn bị mẫu hóa chất xử lý nước th i t i phòng thí nghiệm ........... 29

2.2.11. Quy trình tái sử dụng nước th i trong quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o ..... 30
2.2.12. Quy trình dưỡng hộ g ch bê tông bọt ................................................................. 30
Ch

ngă3:ăK TăQU ăVÀăTH OăLU N ........................................................................ 31

3.1. Nghiênăcứuăđặcăđiểmăc aăcácăch tăth iătrongăquáătrìnhăs năxu tăđáă pălátă
nhơnăt o ...................................................................................................................... 31
3.1.1. Nghiên cứu đặc điểm của nước th i từ quá trình mài s n phẩm đá ốp lát nhân
t o ........................................................................................................................... 31

3.1.2. Đặc điểm của bột đá th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o ....................... 34
3.2. Nghiênăcứuăph

ngăphápăx ălỦăn

căth iăđểătáiăs ăd ngătrongăquáătrìnhămƠiă

hoƠnăthi năđáă pălátănhơnăt o ................................................................................... 36
3.2.1. Kh o sát nh hưởng của TSS trong nước th i đến chất lượng nước th i sau xử
lý………………………………………………………………………………………38
3.2.2. Kh o sát nh hư ng c a kích thước h t chất rắn lơ lửng trong nước th i đến
chất lượng nước th i sau xử lý ................................................................................ 41
3.2.3. Kh o sát nh hưởng của tỷ lệ hóa chất xử lý nước th i đến chất lượng nước
th i sau xử lý ........................................................................................................... 45
3.2.4. Kh o sát nh hưởng của hàm lượng chất khử trùng .............................................. 50
3.2.5. Kết qu phân tích một số chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu nước th i sau xử lý ............... 54
3.2.6. Đánh giá hiệu qu của việc xử lý tái sử dụng nước tùn hoàn .............................. 56
3.3. Nghiênăcứuătáiăs ăd ngăb tăđáăth iătrongăquáătrìnhăs năxu tăg chăBTB ............. 58
3.3.1. Nghiên cứu quy trình xử lý bột đá th i sử dụng trong s n xuất g ch BTB............. 58
3.3.2. Nghiên cứu xác định công thức cấp phối cho s n phẩm g ch BTB........................ 60

ii


3.3.3. Nghiên cứu nh hưởng của quy trình dưỡng hộ đến cường lực nén của g ch
BTB ......................................................................................................................... 71
3.3.4. Đánh giá hiệu qu của dự án tái sử dụng bột đá th i để s n xuất g ch bê tông
bọt ........................................................................................................................... 74

iii

DANHăM CăB NG
S ăhi uăb ng

Tên b ng

Trang

B ngă1.1

Hàm lượng phèn để xử lý nước theo hàm lượng chất rắn
c a nước th i

8

B ngă1.2

Tiêu chuẩn c a nước th i sau xử lý với mục đích
tái sử dụng trong s n xuất quá trình mài hoàn thiện s n
phẩm ốp lát nhân t o

14

B ngă1.3

Các thông số kỹ thuật c a bột đá th i

19

B ngă1.4

Các thông số kỹ thuật c a cát vàng

19

B ngă1.5

Các thông số kỹ thuật c a chất t o bọt

20

B ngă1.6

Các thông số kỹ thuật c a xi măng

21

B ngă1.7

Các thông số kỹ thuật cơ b n c a phụ gia hóa dẻo
polycacboxylat

22

B ngă1.8

Một số thông số kỹ thuật c a g ch bê tông bọt

23

B ngă1.9

So sánh một số tiêu chí c a hai phương pháp t o hình
s n phẩm

24

B ngă2.1

Giá trị hệ số α theo độ ẩm c a mẫu g ch bê tông bọt
thực nghiệm

35

B ngă3.1

Sự phân bố kích thước h t chất rắn lơ lửng trong
nước th i

38

B ngă3.2

Kết qu phân tích một số thông số kỹ thuật c a
nước th i

39

B ngă3.3

Sự phân bố kích thước h t c a bột đá th i

41

B ngă3.4

Tiêu chuẩn c a nước th i sau xử lý để tái sử dụng trong
quá trình mài đá ốp lát nhân t o

43

B ngă3.5

Sự phân bố kích thước h t c a các mẫu nước th i trước
khi xử lý

44

B ngă3.6

nh hư ng c a TSS đến hiệu suất c a quá trình xử lý
nước th i

45

iv


B ngă3.7

nh hư ng c a sự phân bố kích thước h t lơ lửng trong
mẫu nước th i đến hiệu suất xử lý

48

B ngă3.8

Sự phân bố kích thước d i h t c a mẫu nước th i trước
khi xử lý

50

B ngă3.9

Sự phân bố kích thước h t c a các mẫu nước sau xử lý

52

B ngă3.10

nh hư ng c a tỷ lệ hóa chất xử lý nước th i PNC và
PAA đến TSS c a mẫu nước th i sau xử lý TSS đầu
vào 6500 mg/l

53

B ngă3.11

nh hư ng c a tỷ lệ hóa chất xử lý nước th i PNC và

PAA đến TSS c a mẫu nước th i sau xử lý TSS đầu
vào 9200 mg/l

54

B ngă3.12

nh hư ng c a tỷ lệ hóa chất xử lý nước th i PNC và
PAA đến TSS c a mẫu nước th i sau xử lý TSS đầu
vào 12300 mg/l

55

B ngă3.13

nh hư ng c a tỷ lệ hóa chất xử lý nước th i PNC và
PAA đến pH c a mẫu nước th i sau xử lý TSS đầu
vào 9200 mg/l

56

B ngă3.14

Lựa chọn tỷ lệ hóa chất keo tụ và trợ lắng theo TSS đầu
vào c a mẫu nước th i

59

B ngă3.15

nh hư ng c a tổng số Coliform trong nước mài đến
chất lượng bề mặt đá ốp lát theo th i gian lưu kho –
b o qu n

60

B ngă3.16

Sự phân bố kích thước h t c a 03 mẫu nước th i trước
khi xử lý

61

B ngă3.17

Tỷ lệ các hóa chất xử lý mẫu nước th i

61

B ngă3.18

Kết qu phân tích một số chỉ tiêu c a các mẫu nước sau
khi xử lý

62

B ngă3.19

Tỷ lệ hóa chất xử lý nước th i tối ưu theo đặc điểm c a
hàm lượng và kích thước cặn lơ lửng c a mẫu nước đầu

vào

62

B ngă3.20

Tính toán chi phí xử lý nước th i bao gồm c khấu hao
thiết bị xử lý

63

v


B ngă3.21

Tính toán giá trị làm lợi c a việc tái sử dụng nước th i
sau xử lý

63

B ngă3.22

Khối lượng nước cần thêm vào bột đá có độ ẩm đầu vào
thay đổi để thu được hỗn hợp bột đá th i có độ ẩm khác
nhau %

65

B ngă3.23

Công th c cấp phối c a bê tông tươi khi thay đổi tỷ lệ
bột đá th i

67

B ngă3.24

Công th c cấp phối để s n xuất g ch BTB mác D700
với hàm lượng xi măng khác nhau

70

B ngă3.25

Công th c cấp phối để s n xuất g ch BTB mác D800
với hàm lượng xi măng khác nhau

70

B ng 3.26

Công th c cấp phối để s n xuất g ch BTB mác D900
với hàm lượng xi măng khác nhau

71

B ngă3.27

Công th c cấp phối để s n xuất g ch BTB mác D1000

với hàm lượng xi măng khác nhau

71

B ngă3.28

Kết qu phân tích tỷ trọng khi khô và cư ng lực nén c a
các mẫu g ch có công th c cấp phối theo mác D700

72

B ngă3.29

Kết qu phân tích tỷ trọng khi khô và cư ng lực nén c a
các mẫu g ch có công th c cấp phối mác D800

73

B ngă3.30

Kết qu phân tích tỷ trọng khi khô và cư ng lực nén c a
các mẫu g ch có công th c cấp phối theo mác D900

73

B ngă3.31

Kết qu phân tích tỷ trọng khi khô và cư ng lực nén c a
các mẫu g ch có công th c cấp phối theo mác D1000

74

B ngă3.32

Công th c cấp phối tối ưu cho g ch BTB
khác nhau

75

B ngă3.33

Công th c cấp phối c a g ch BTB mác D800 với tỷ lệ
phụ gia gi m nước khác nhau

76

B ngă3.34

nh hư ng c a tỷ lệ phụ gia gi m nước đến một số
thông số kỹ thuật c a g ch bê tông bọt mác D800

77

B ngă3.35

Công th c cấp phối c a g ch bê tông bọt mác D800
một số tỷ lệ phụ gia gi m nước khác nhau

78

vi

mác g ch


B ngă3.36

Một số thông số kỹ thuật c a g ch bê tông bọt mác
D800 một số tỷ lệ phụ gia gi m nước khác nhau

79

B ngă3.37

B ng dự kiến công suất và doanh thu dự kiến

83

B ngă3.38

B ng tính toán hiệu qu kinh doanh c a dự án

84

vii


DANHăM CăHỊNH
S ăhi uăhìnhăv

Tên hình

Trang

Hình 1.1

Sơ đồ công nghệ quy trình thu hồi và xử lý sơ bộ chất
th i từ quá trình mài s n phẩm đá ốp lát nhân t o

3

Hình 1.2

Quy trình s n xuất g ch bê tông bọt

25

Hình 3.1

Hàm lượng TSS c a một số mẫu nước th i

37

Hình 3.2

Hình nh một số mẫu nước th i chưa xử lý

39

Hình 3.3

Hàm ẩm c a một số mẫu bột đá th i sau khi qua máy
ép bùn

40

Hình 3.4

Kết qu phân tích giá trị pH c a một số mẫu bột đá
th i

42

Hình 3.5

TSS c a các mẫu nước th i trước và sau xử lý với
TSS đầu vào khác nhau

45

Hình 3.6

nh hư ng c a hàm lượng cặn lơ lửng c a nước sau
xử lý đến độ bóng c a s n phẩm đá ốp lát sau khi mài

47

Hình 3.7

nh hư ng c a kích thước h t chất rắn lơ lửng đến

hàm lượng chất rắn c a nước th i sau xử lý

48

Hình 3.8

nh hư ng c a sự phân bố kích thước h t chất rắn lơ
lửng đến độ bóng c a bề mặt s n phẩm đá sau khi
mài hoàn thiện

51

Hình 3.9

nh hư ng c a nồng độ clo đến tổng số Coliforms
trong mẫu nước

57

Hình 3.10

nh SEM bề mặt mẫu đá ốp lát mẫu MĐ5 sau 4 tuần
không bị mốc và mẫu MĐ1 sau 4 tuần bị mốc với độ
phóng đ i 500 lần

60

Hình 3.11

Quy trình phân tán bột đá th i trong nước bằng thiết

bị khuấy trộn cơ học

64

viii


Hình 3.12

Khối lượng thể tích c a g ch BTB theo công th c
cấp phối khác nhau

68

Hình 3.13

nh hư ng c a hàm lượng bột đá th i đến cư ng lực
nén c a g ch BTB

68

Hình 3.14

nh hư ng c a quy trình dưỡng hộ g ch bê tông bọt
đến tỷ trọng khi khô c a mẫu g ch bê tông bọt mác
D800

80

Hình 3.15

nh hư ng c a quy trình dưỡng hộ g ch bê tông bọt
đến cư ng lực nén c a mẫu g ch bê tông bọt mác
D800

82

ix


DANHăM CăCH ăVI TăT T
CH ăVI TăT T
BOD5

TÊNăĐ YăĐ
Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày
(Biochemical Oxygen Demand)

COD

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

CPSX

Chi phí s n xuất

BTP

Bán thành phẩm

BTB

Bê tông bọt

KPH

Không phát hiện

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

PAA

Polyme anionic (polyacrylamit)

PNC

Poly nhôm clorua

SEM

nh hiển vi điện tử quét

SP

S n phẩm

%KL

Phần trăm theo khối lượng

VLXDKN

Vật liệu xây dựng không nung

TSS

Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng

x


M Đ U
Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đ i hóa, cùng với sự phát triển kinh tế
- xã hội, ngày càng có nhiều nhà máy và khu công nghiệp tập trung được đưa vào
ho t động t o ra một khối lượng s n phẩm công. Song song với tốc độ phát triển
nhanh c a ngành công nghiệp, khối lượng chất th i công nghiệp phát sinh cũng rất
lớn, do đó, việc nghiên c u xử lý chất th i công nghiệp luôn được chính ph , các cơ
quan ban ngành và các nhà khoa học quan tâm.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý chất th i phụ thuộc vào đặc điểm c a chất
th i c a các ngành s n xuất. Đối với nước th i, các biện pháp xử lý thư ng được sử
dụng bao gồm: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hóa lý (keo tụ, …),
phương pháp xử lý sinh học và phương pháp xử lý hóa học. Trên thực tế quá trình
xử lý nước th i đ t hiệu qu cao, thư ng kết hợp các phương pháp xử lý nước th i
trên. Ví dụ, nước th i từ ngành công nghiệp dệt may thư ng xử lý bằng phương

pháp xử lý cơ học (lọc) kết hợp xử lý hóa lý (keo tụ), và phương pháp xử lý sinh
học. Đối với chất th i rắn c a ngành công nghiệp, phương pháp xử lý ch yếu là
chôn lấp và tái chế, tái sử dụng để s n xuất vật liệu xây dựng.
Ngành công nghiệp s n xuất đá ốp lát nhân t o với nguyên liệu s n xuất ch
yếu là cốt liệu th ch anh

d ng h t (chiếm kho ng 90% KL) và chất kết dính đi từ

nhựa polyeste không no (kho ng 10% KL). Khối lượng chất th i lớn nhất từ quá
trình mài BTP đá ốp lát nhân t o bao gồm nước th i và bột đá. Theo số liệu thống
kê, trong một ngày s n xuất, ba dây chuyền đang ho t động t i Công ty Cổ phần
Vicostone th i ra kho ng 4800 m3 nước th i/ngày và kho ng 30 m3 bột đá th i (độ
ẩm 30%)/ngày. Khối lượng bột đá th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o với
thành phần ch yếu là th ch anh có kích thước h t mịn, nếu không được xử lý có
thể thâm nhập vào môi trư ng không khí d ng bụi hoặc các chất khí được phân
h y từ các hợp chất hữu cơ như: CO2, CO, CH4….sẽ theo đư ng hô hấp đi vào cơ
thể con ngư i và sinh vật. Nước th i từ quá trình mài BTP đá ốp lát nhân t o x ra
môi trư ng có thể thâm nhập vào m ch nước ngầm và theo đư ng tiêu hóa có thể
nh hư ng đến s c khỏe con ngư i và th y sinh với các hàm lượng kim lo i, vi sinh
vật có trong nguồn nước. Trong bối c nh nêu trên, đề tài “Nghiên cứu quy trình xử
lý và tái sử dụng chất th i từ quá trình mài đá trong s n xuất đá nhân t o’’ là rất
cấp thiết với mục đích nghiên c u phương pháp xử lý và tái sử dụng chất th i từ quá
trình s n xuất đá ốp lát nhân t o.

1


Ch

ngă1:ăT NG QUAN

1.1. T ngăquanăvềăch tăth iătừăquáătrìnhăs năxu tăđáă pălátănhơnăt o
1.1.1. Đặc điểm của chất th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o
Quá trình gia công mài s n phẩm đá ốp lát nhân t o được mô t trong hình 1.1.

BTP đá nhân t o
Nước
cấp
Gia công mài

Nước th i + bột đá

Hệ thống gom

L căs ăb ă(thiết bị lọc khung b n)

N

căth i

B tăđáăth i,ăđ ăẩmă30%

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ quy trình thu hồi và xử lý sơ bộ chất th i từ quá trình
mài s n phẩm đá ốp lát nhân t o
Mô t quy trình: Nước cấp được đưa vào dây chuyền mài để thực hiện mài BTP
đá nhân t o cho tới khi độ bóng bề mặt đ t yêu cầu. Hỗn hợp nước ch a bột đá th i
sau khi mài sẽ theo đư ng ống, rãnh thoát nước về hệ thống gom. T i hệ thống gom,
nước th i và bột đá sẽ được tách lọc sơ bộ bằng phương pháp lắng, sau đó phần
nước th i phía trên được bơm lên máy lọc khung b n để lọc tách bước hai để thu
được bột đá và nước th i. Trong quá trình mài, nước được sử dụng để dập bụi, t n

2


nhiệt cho quá trình mài sinh ra. Lượng nước này cần đ lớn để đ m b o toàn bộ bột
đá được mài ra sẽ được cuốn đi, đồng th i đ o b o bề mặt đá bóng, không biến đổi
chất lượng (độ bóng, biến màu…). Lượng nước th i ra từ quá trình mài lớn tương
đương với lượng nước cấp cho quá trình mài do lượng nước thất thoát và bay hơi
không nhiều.
Bên c nh đó, khối lượng bột đá th i từ quá trình mài s n phẩm đá ốp lát lớn,
do đá bán thành phẩm trước khi mài có chiều dày 21,5-22 mm, sau khi mài, chiều
dày c a tấm đá gi m xuống 20,00 -20,08 mm. Theo số liệu thống kê, trong một
ngày s n xuất c a Công ty cổ phần Vicostone với s n lượng s n xuất đá ốp lát nhân
t o kho ng 1200 tấm/ ngày sẽ th i ra kho ng 4800 m3 nước th i và 30 m3 bột đá
th i có độ ẩm kho ng 30%.
Như vậy, chất th i từ quá trình mài s n phẩm đá ốp lát nhân t o sau khi đã qua
hệ thống xử lý sơ bộ sẽ được tách thành hai phần chính là bột đá với độ ẩm ~30%
và nước th i có ch a TSS là hỗn hợp th ch anh cùng với các thành phần khác
sử dụng trong quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o như bột màu vô cơ, nhựa
polyeste không no đã đóng rắn và một số phụ gia khác [5].
1.1.2.

nh h ởng của chất th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o

Khối lượng nước th i lớn từ quá trình mài sẽ làm ô nhiễm nguồn nước trong tự
nhiên nh hư ng đến kh năng tồn t i c a các loài th y sinh và con ngư i. Một số
thành phần hữu cơ trong nước th i có thể phân h y r các khí độc như CO2, CO,
CH4…, gây ô nhiễm môi trư ng không khí [16, 19, 25] . Thêm vào đó, với thể tích
nước cấp mới rất lớn ~ 4.800 m3/ngày, nếu không tái sử dụng sẽ gây lãng phí nguồn
tài nguyên nước và không đ m b o việc phát triển bền vững c a doanh nghiệp.
Bột đá th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o, nếu sử dụng để san lấp, có

thể nh hư ng đến nguồn nước t i khu vực san lấp bằng bột đá th i này [18]. Ngoài
ra, bột đá th i có kích thước rất nhỏ, mịn (95% khối lượng bột đá th i có kích thước
h t ≤ 0,45 µm), vì vậy, việc sử dụng khối lượng bột đá th i với mục đích san lấp sẽ
không đ m b o cấp phối. Với các nh hư ng c a chất th i từ quá trình s n xuất đá
ốp lát nhân t o, việc nghiên c u xử lý và tái sử dụng là yêu cầu cấp thiết c về khía

3


c nh môi trư ng và kinh tế đối với doanh nghiệp, đặc biệt là doanh nghiệp nằm
trong khu công nghệ cao.
1.1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nước th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o có ch a một lượng h t th ch
anh có tỷ trọng cao hơn nước (tỷ trọng c a th ch anh 2,65 kg/m3), do đó, các h t có
kích thước lớn có kh năng lắng tốt. Tuy nhiên, kho ng 25 - 30% khối lượng các
h t có trong nước th i là các h t nhỏ mịn với kích thước h t ≤ 1,0 µm, các h t hày
d ng huyền phù, rất khó lắng, vì vậy sẽ sử dụng phương pháp keo tụ để xử lý khối
lượng h t có kích thước nhỏ, mịn này. Ngoài ra, việc sử dụng các chất trợ lắng để
tăng tốc độ lắng c a các h t chất rắn lơ lửng có trong nước th i để đáp ng yêu cầu
về tốc độ cung cấp nước th i sau xử lý phù hợp với tiến độ s n xuất cần được
nghiên c u.
Bột đá th i với thành phần ch yếu là th ch anh có kích thước h t mịn, độ ẩm
30% được nghiên c u tái sử dụng làm chất độn trong công th c cấp phối s n xuất
g ch bê tông bọt, thân thiện môi trư ng.
Nh vậy, mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Nghiên c u đặc điểm c a các chất th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o.
- Nghiên c u các yếu tố nh hư ng đến hiệu qu xử lý nước th i và tìm ra tỷ lệ
hóa chất xử lý nước thích hợp để chất lượng nước sau xử lý có các chỉ tiêu kỹ
thuật phù hợp với QCVN40: 2011 và tiêu chuẩn nước tuần hoàn sử dụng trong
quá trình mài BTP đá ốp lát nhân t o.

- Nghiên c u tái sử dụng bột đá th i từ quá trình s n xuất đá ốp lát nhân t o
trong s n xuất g ch bê tông bọt với các chỉ tiêu kỹ thuật đáp

ng tiêu chuẩn

TCXDVN 316: 2004.
1.2. T ngăquanăvềăcácăph

ngăphápăx lý n

căth iăcôngănghi p

1.2.1. Các ph ơng pháp xử lý n ớc th i công nghiệp hiện nay
Trên thế giới cũng như t i Việt Nam hiện nay đã và đang áp dụng rất nhiều
công nghệ xử lý nước th i công nghiệp cũng như nước th i sinh ho t. Việc lựa chọn
công nghệ xử lý nước th i phù hợp dựa vào nhiều yếu tố nh hư ng khác nhau
trong đó bao gồm đặc điểm c a nguồn nước th i cũng như mục đích ng dụng
4


tái sử dụng c a nước th i sau khi xử lý. Ngoài ra, sự lựa chọn công nghệ xử lý nước
th i còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như hiệu qu xử lý, chi phí xử lý. Một số
phương pháp xử lý nước th i được áp dụng hiện nay trên thế giới và t i Việt Nam
như sau [14].
1.2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học thư ng chỉ áp dụng để lo i bỏ các chất th i d ng rắn
có kích thước h t xác định hoặc những kim lo i hay ion kim lo i có trong nước th i.
Phương pháp này sẽ không lo i bỏ được các vi khuẩn, vi sinh vật trong nước th i.
Thông thư ng, phương pháp xử lý cơ học được áp dụng cho giai đo n đầu c a các
phương pháp xử lý khác như phương pháp xử lý sinh học hay hóa học để làm tăng

hiệu qu c a các phương pháp này [9, 17].
Các phương pháp xử lý cơ học bao gồm:
a) Songăch nărác: Sử dụng song chắn rác hoặc lưới chắn rác để lo i bỏ các t p vật
có kích thước lớn để gi m hiện tượng tắc nghẽn trong quá trình bơm vận chuyển
nước th i trong quá trình xử lý.
b) Bểăđiềuăhòa: Dùng để duy trì sự ổn định c a dòng ch y nước th i, khắc phục
những vấn đề c a vận hành do sự dao động c a lưu lượng dòng nước th i gây ra và
nâng cao hiệu suất c a quá trình xử lý. Lợi ích c a bể điều hòa là làm tăng hiệu qu
c a quá trình xử lý sinh học do h n chế quá t i về lưu lượng và hàm lượng chất hữu
cơ; chất lượng nước th i sau xử lý ổn định, gi m diện tích bể lọc và tăng hiệu suất
lọc.
c) Bểăl ngăcát: Được sử dụng để lo i bỏ các t p chất d ng huyền phù ra khỏi nước
th i. Theo ch c năng, bể lắng được phân thành bể lắng sơ cấp và bể lắng th cấp.
Bể lắng sơ cấp thư ng được đặt

trước bể xử lý sinh học để lo i bỏ các t p chất có

thể lắng hoặc nổi. Bể lắng th cấp thư ng được đặt sau bể xử lý sinh học.
d) L c: Phương pháp lọc thư ng được dùng để lo i bỏ các t p chất có kích thước
nhỏ khỏi nước th i mà bể lắng không thể lo i chúng ra được. Phương pháp là
quá trình tách các h t rắn ra khỏi pha lỏng bằng cách cho dòng chất lỏng ch y qua
lớp ngăn xốp, khi đó các h t rắn sẽ bị giữ l i. Vật liệu lọc có thể là các d ng vách

5


(làm bằng tấm thép có đục lỗ và các lo i v i khác nhau như: th y tinh, amiang,
sợi..) hoặc d ng h t (th ch anh, cát, than cốc)….
e) Đôngă t ă vƠă keo t : Quá trình lắng chỉ có thể tách được các h t rắn
d ng huyền phù, nhưng không tách được các chất th i

d ng keo và hòa tan vì

chúng là các h t rắn có kích thước rất nhỏ. Để tách được các h t rắn có kích thước
rất nhỏ này một cách hiệu qu cần tăng kích thước c a chúng nh sự tác động
tương hỗ giữa các h t phân tán liên kết thành tập hợp các h t nhằm tăng vận tốc
lắng.Để khử các h t keo rắn bằng trọng lượng cần theo hai bước: bước 1 là
trung hòa điện tích c a chúng (quá trình đông tụ); bước 2 là liên kết chúng l i với
nhau (quá trình keo tụ).
1.2.1.2. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học dựa trên cơ s ho t động c a vi sinh vật để phân h y các
chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước th i. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ
và một số khoáng làm chất dinh dưỡng và t o năng lượng. Chúng nhận các
dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trư ng, sinh s n nên sinh khối c a chúng tăng
lên. Quá trình phân h y các chất hữu cơ nh vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá
sinh hóa. Nước th i được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bằng
chỉ tiêu COD (nhu cầu oxy hóa học) và BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày).
Phương pháp xử lý sinh học được phân thành hai lo i chính là phương pháp
hiếu khí (phân h y các hợp chất hữu cơ trong điều kiện có oxy) và phương pháp
kỵ khí (phân h y các hợp chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy) [10, 20, 24].
1.2.1.3. Phương pháp hóa học và hóa lý
Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý bao gồm:
a) Ph

ngăphápăđôngăt : Tương tự phương pháp đông tụ trong phần 1.2.1.1: Để

tăng tốc độ lắng các chất lơ lửng có kích thước nhỏ phân tán

d ng keo hoặc

hòa tan, ngư i ta thư ng sử dụng phương pháp đông tụ. Các chất đông tự thư ng sử
dụng là phèn nhôm, sắt sunfat, hợp chất polyme nhôm clorit [8, 10, 21].
b) Ph

ngă phápă trungă hòa: Khi nước th i có tính axit hoặc tính kiềm, thư ng

dùng phương pháp trung hòa để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực

các công trình

thoát nước và tránh cho các quá trình xử lý sinh hóa sau này bị phá h y.

6


Để trung hòa nước th i có tính axit, thư ng dung các hóa chất trung hòa như: CaO,
CaCO3, Na2CO3, MgCO3…. Để trung hòa nước th i có tính chất kiềm, thư ng sử
dụng các axit như HCl; H2SO4 loãng…
c) Ph

ngăpháp oxy hóa ậ kh :

Phương pháp oxy hóa khử thư ng được sử dụng để tách lọc các hợp chất vô cơ
như ion clo (Cl-); ion xianua (CN-), ion crom (Cr+6)….
1.2.2. Xử lý n ớc th i theo ph ơng pháp đông tụ - keo tụ
1.2.2.1. Chất keo tụ
a) Chất keo tụ phèn nhôm sunfat
Công th c hóa học c a nhôm sunfat là Al2(SO4)3.18H2O, đây là chất keo tụ
được sử dụng phổ biến nhất t i Việt Nam.
C ăch ăkeoăt ăc aăphènănhôm: Khi dùng phèn nhôm làm chất keo tụ sẽ x y ra

ph n ng thuỷ phân:
Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6H+ +3SO42Hàm lượng phèn để xử lý nước đục lấy theo hàm lượng chất rắn đầu vào như sau:
B ng 1.1: ảàm lượng phèn để xử lý nước theo hàm lượng chất rắn của nước th i
[12,14]
HƠmăl

ngăch tăr nătrong
n c
(mg/l)
≤ 100
101 – 200
201 – 400
401 – 600
601 – 800
801 – 1000
1001 – 1500

Hàm l ngăphèn
(mg/l)
25 – 35
30 – 40
35 – 45
45 – 50
50 – 60
60 – 70
70 - 80

Nh ngăl uăỦăkhiăs ăd ngăphènănhôm: pH hiệu qu tốt nhất với phèn nhôm là
kho ng 5,5 – 7,5 và nhiệt độ c a nước thích hợp kho ng 20 – 40oC. Ngoài ra, cần
chú ý đến các thành phần ion có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn,

điều kiện khuấy trộn, môi trư ng ph n ng [8, 9].
u nh

căđiểmăkhiăs ăd ngăphènănhôm [9, 10]

7


u điểm: Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm và sắt(III), nh điện tích 3+, có
năng lực keo tụ thuộc lo i cao nhất (quy tắc Shulz-Hardy) trong số các lo i muối ít
độc h i mà loài ngư i biết. Muối nhôm ít độc, sẵn có trên thị trư ng với giá thành
thấp. Công nghệ keo tụ bằng phèn nhôm là công nghệ tương đối đơn gi n, dễ kiểm
soát, phổ biến rộng rãi.
Nh ợc điểm: Làm gi m đáng kể độ pH, ph i dùng NaOH để hiệu chỉnh l i độ pH
dẫn đến chi phí s n xuất tăng. Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị
phá huỷ làm nước đục tr l i. Ph i dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.
Hàm lượng Al dư trong nước lớn hơn so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể lớn
hơn tiêu chuẩn với (0,2 mg/l). Kh năng lo i bỏ các chất hữu cơ tan và không tan
cùng các kim lo i nặng thư ng h n chế. Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO42- trong
nước th i sau xử lí là lo i có độc tính đối với vi sinh vật.
b) Chất keo tụ poly nhôm clorua (PNC)
Một trong những chất keo tụ thế hệ mới, tồn t i dưới d ng polyme vô cơ là
poly nhôm clorua, thư ng viết tắt là PNC (hoặc PNCl). PNC có những ưu điểm
vượt trội hơn so với các lo i phèn nhôm, phèn sắt trong xử lý nước cấp, xử lý nước,
do vậy PNC đã được s n xuất với lượng lớn và sử dụng rộng rãi để thay thế phèn
nhôm, phèn sắt [10, 13].
+ Tínhă ch t: PNC có công th c tổng quát là [Al2(OH)nCl6.nxH2O]m (trong đó
m ≤ 10, n ≤ 5); PNC thương m i

d ng bột thô màu vàng nh t hoặc vàng đậm,

dễ tan trong nước và kèm theo tỏa nhiệt, dung dịch trong suốt.
+ C ăch ăkeoăt c aăPNC
- Thông thư ng khi keo tụ chúng ta hay dùng muối clorua hoặc sunfat c a Al(III)
hoặc Fe(III). Khi đó, do phân li và thuỷ phân ta có các d ng tồn t i trong nước:
Al3+, Al(OH)2+, Al(OH) phân tử và Al(OH)4-, ba h t polyme: Al2(OH)24+,
Al3(OH)45+, Al13O4(OH)247+ và Al(OH)3 rắn. Trong đó Al13O4(OH)247+ gọi tắt là
Al13 là tác nhân gây keo tụ chính và tốt nhất.
- Với Fe(III) ta có các d ng tồn t i trong nước: Fe3+, Fe(OH)2+, Fe(OH) phân tử và
Fe(OH)4-, ba h t polyme: Fe2(OH)24+, Fe3(OH)45+ và Fe(OH)3 rắn.

8


- Khi sử dụng PNC quá trình hoà tan sẽ t o các h t polyme Al13, với điện tích
vượt trội (7+), các h t polyme này trung hoà điện tích h t keo và gây keo tụ
rất m nh, ngoài ra tốc độ thuỷ phân c a chúng cũng chậm hơn Al3+ rất nhiều, điều
này tăng th i gian tồn t i c a chúng trong nước nghĩa là tăng kh năng keo tụ c a
chúng lên các h t lơ lửng cần xử lí, gi m thiểu chi phí hoá chất. Ngoài ra, vùng pH
ho t động c a PNC cũng lớn gấp hơn 2 lần so với phèn nhôm và phèn sắt, điều này
làm cho việc keo tụ bằng PNC dễ áp dụng hơn. Hơn nữa, do kích thước h t polyme
lớn hơn nhiều so với Al3+ (cỡ 2 nm so với nhỏ hơn 0,1 nm) nên bông keo tụ hình
thành cũng to và chắc hơn, thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo.
+ Cơ chế hình thành Al13:
Trong nước Al3+ có số phối trí 4 và 6, khi đó kh năng tồn t i dưới d ng t diện
Al(OH)4- hay còn gọi là tế bào T4, hoặc bát diện Al(OH)-4(H2O)2- Tế bào T4 này là
mầm để hình thành cái gọi là cấu trúc Keggin với tâm là tế bàoT4 và 12 bát diện
bám xung quanh, khi đó ta có cấu trúc ng với công th c Al12AlO4(OH)247+. Ngư i
ta cho rằng khi cho kiềm vào dung dịch Al3+, khi ion Al3+ tiếp xúc với các kiềm thì
đó là lúc hình thành các tế bào T4. Tiếp theo các bát diện vây quanh T4 t o Al 13,

như vậy có thể coi bước t o T4 là bước quyết định trong công nghệ chế t o
Al13 thành phần chính c a PNC.
+ Ph

ngă phápă s ă d ng: S n phẩm d ng lỏng có thể sử dụng trực tiếp hoặc

loãng 10 lần rồi mới sử dụng, d ng đặc ph i loãng thành ra dung dịch 5 – 10% sẽ
cho hiệu qu keo tụ tốt nhất.
+

uăđiểmăc aăPNC soăv iănhômăsunfat
PNC có nhiều ưu điểm so với phèn nhôm sunfat và các lo i phèn vô cơ khác:
- Hiệu qu keo tụ và lắng trong > 4-5 lần. Tan trong nước tốt, nhanh hơn nhiều, ít

làm thay đổi độ pH c a nước nên không ph i dùng NaOH để xử lý và do đó ít
ăn mòn thiết bị hơn.
- Không làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu.
- Không cần (hoặc dùng rất ít) phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.
- Hàm lượng nhôm dư trong nước nhỏ hơn so với khi dùng phèn nhôm sunfat.
- Kh năng lo i bỏ các chất hữu cơ cùng các kim lo i nặng tốt hơn.

9


- Không làm phát sinh hàm lượng SO42- trong nước th i sau xử lý là lo i có độc
tính đối với vi sinh vật.
+ Cơ chế keo tụ
Đối với hệ phân tán có diện tích bề mặt riêng lớn (bụi trong không khí, bùn,
phù sa trong nước...) các h t luôn có xu hướng co cụm l i t o h t lớn hơn để gi m
năng lượng bề mặt. Về nguyên tắc do độ phân tán lớn, diện tích bề mặt riêng lớn,

h t keo (h t chất rắn lơ lửng phân tán trong nước) có xu thế hút nhau nh các lực
bề mặt. Tuy nhiên do các h t keo cùng lo i luôn tích điện cùng dấu nên các h t keo
luôn đẩy nhau b i lực đẩy tĩnh điện giữa các h t cùng dấu theo định luật Culong,
xu hướng này làm h t keo không thể hút nhau để t o h t lớn hơn và lắng xuống nh
trọng lực như những h t không tích điện. Như vậy h t keo càng tích điện thì hệ keo
càng bền (khó kết t a) [10].
Hiện tượng các h t keo cùng lo i có thể hút nhau t o thành những tập hợp h t có
kích thước và khối lượng đ lớn để có thể lắng xuống do trọng lực trong th i gian
đ ngắn được gọi là hiện t ợng keo tụ. Hiện tượng này x y ra khi điện tích được
triệt tiêu. Hiện tượng keo tụ có tính thuận nghịch nghĩa là h t keo đã keo tụ l i có
thể tích điện tr l i và tr nên bền. Để hiện tượng keo tụ x y ra thư ng ph i sử dụng
các chất keo tụ.
Một cách khác làm các h t keo co cụm thành bông chất rắn lớn dễ lắng là dùng
các tác nhân thích hợp “khâu” chúng l i thành các h t lớn hơn đ lớn, nặng để lắng.
Hiện tượng này được gọi là hiện t ợng t o bông được thực hiện nh những phân tử
các chất cao phân tử tan trong nước và có ái lực tốt với các h t keo hoặc các h t
chất rắn nhỏ. Khác với keo tụ có tính thuận nghịch, các chất có kh năng t o bông
được gọi là các chất t o bông hay trợ keo tụ, quá trình t o bông là bất thuận nghịch.
1.2.1.2. Chất trợ lắng
Hóa chất trợ keo tụ sử dụng trong xử lý nước cấp, xử lý nước th i nhằm giúp
quá trình keo tụ chất rắn lơ lửng trong nước diễn ra nhanh hơn. Sự kết hợp giữa
hóa chất keo tụ PNC, phèn nhôm, phèn sắt với hóa chất trợ keo tụ polyme làm tăng
kích thước h t chất rắn lơ lửng, tăng hiệu qu lắng, do đó làm tăng hiệu qu xử lý
chất rắn lơ lửng trong nước th i [8, 9].

10


Khi cho polyme vào nước sẽ x y ra các giai đo n:
- Các h t keo bị hấp phụ b i polyme, không còn bền vững (quá trình keo tụ).

- Các h t keo bị phá vỡ sẽ kết dính với nhau thành các cục bông nhỏ, sau đó thành
cụm to hơn và lắng được (quá trình kết bông). Polyme làm thay đổi rất ít độ pH và
tăng rất ít độ muối, điều đó cho thấy tính chất đa dụng, tiện lợi c a polyme trong xử
lý nước cấp, xử lý nước th i.
ng dụng c a chất trợ lắng: Tùy vào lĩnh vực nước cần xử lý mà chúng ta
lựa chọn sử dụng polyme anion và polyme cation. Đối với nước mặn: Sử dụng lo i
polyme anion, vì trong nước nguồn tồn t i nhiều ion dương như ion Fe, Mn.... Nước
th i công nghiệp: Thư ng sử dụng polyme anion kết hợp với chất keo tụ vô cơ.
1.2.1.3. Chất khử trùng
Để triệt tiêu hoặc gi m thiểu hàm lượng vi sinh vật trong nước th i có thể sử
dụng phương pháp hóa học (sử dụng các hóa chất có tính oxi hóa m nh) hoặc sử
dụng phương pháp hóa lý (sử dụng tia cực tím).
Tuy nhiên, đối với khối lượng nước th i rất lớn và yêu cầu xử lý hàm lượng vi
sinh vật đòi hỏi không quá cao, có thể lựa chọn phương pháp xử lý hóa học, trong
đó nước javen là một trong những chất khử trùng được lựa chọn do đáp ng được c
yêu cầu về hiệu qu kh trùng và chi phí xử lý.
Nước javen b n chất hóa học là dung dịch c a hợp chất natri hypoclorit. Dung
dịch NaClO được t o ra bằng cách điện phân muối ăn hoặc điều chế bằng cách dẫn
trực tiếp Clo tác dụng với dung dịch NaOH. [10, 13]
Khi cho NaClO vào nước có cân bằng:
ClO─ + H2O ↔ HOCl +

OH─

Một số tính chất của chất khử trùng Javen:
- Là một chất oxi hóa m nh, kém bền.
- Dễ bị phân h y b i axit và gi i phóng khí Clo.
- Dễ bị phân h y b i các kim lo i m nh như: Fe , Ni , Co , Cu , Mn…
- Dễ bị phân h y dưới tác dụng c a ánh sáng và nhiệt độ.
Một số đặc điểm của dung dịch nước Javen: Công th c hóa học NaClO, là

dung dịch trong, màu vàng chanh có khối lượng phân tử: 74,5 đvc. Hàm lượng clo

11


hiện hữu: 100 g/l; hàm lượng xút dư (NaOH): 9 - 14 g/l; khối lượng riêng 25°C:
1,145 g/ml.
1.2.3. Tiêu chuẩn n ớc th i sau xử lý
Với mục đích xử lý nước th i để tái sử dụng trong quá trình mài hoàn thiện đá
ốp lát nhân t o, tiêu chuẩn về hàm lượng chất rắn và kích thuớc chất rắn lơ lửng
trong nước tuần hoàn ph i đáp ng yêu cầu sau [4]:
B ng 1.2: Tiêu chuẩn của nước th i sau xử lý với mục đích tái sử dụng trong
s n xuất quá trình mài s n phẩm đá ốp lát nhân t o
Ch ătiêu

STT

Đ năv

Thôngăs

1

TSS

mg/l

≤ 80

2

Kích thước chất rắn

µm

≤ 45

3

Hàm lượng BOD5 (20C)

mg/l

≤ 50

4

Hàm lượng COD

mg/l

≤ 150

5

Hàm lượng chloroform

MPN/100ml

≤ 5000

6

Độ màu

Co-Pt

150

7

pH

5,5 ÷ 9,0

Nguyên nhân c a chỉ tiêu TSS ph i ≤ 80 mg/l để đ m b o độ bóng bề mặt
s n phẩm > 50 GU [4]. Ngoài các chỉ tiêu trên, nước th i sau xử lý ph i đ t yêu cầu
theo quy chuẩn Quốc gia về nước th i công nghiệp QCVN 40: 2011

phụ lục [3].

1.3. T ngăquanăvềăcôngăngh ăs năxu tăg chăbêătôngănhẹ
1.3.1. Kháiăquátăchungăvềăg chăbêătôngănhẹ
1.3.1.1. Nguyên vật liệu s n xuất
Bê tông nhẹ được t o thành b i quá trình đông kết hay quá trình th y hóa nhiệt
c a hỗn hợp ximăng, c a chất kết dính hỗn hợp hay chất kết dính vôi – cát, được
trộn với nước và chất t o rỗng, cùng với các lo i vi cốt liệu phân tán khác nhau
[1, 2].
 Nguyên liệu thô: Cát vàng.
 Chất kết dính: Xi măng Pooclăng,

12


 Chất độn: Tro bay, bột đá th i công nghiệp…
 Chất t o bọt hoặc chất sinh khí.
 Phụ gia tăng cư ng độ c ng.
 Nước.
1.3.1.2. Phân lo i g ch bê tông nhẹ
 Theo d ng của chất t o rỗng được dùng [5,6]:
1. Bê tông khí, silicat khí (các lỗ rỗng được t o thành do sự n phồng c a khối
b i các khối khí được tách ra trong th i gian ninh kết c a nó).
2. Bê tông bọt và silicat bọt (các lỗ rỗng được t o nên nh các bọt c a khối
được t o bọt hoặc trộn nó với bọt đã được t o trước).
3. Bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu rỗng: kerămzít, đá bọt, aglôporit c ng rắn trong
điều kiện nhiệt độ áp suất thư ng cũng như trong các thùng chưng hấp (aptoclap).
 Theo lo i chất kết dính được dùng:
1. Bê tông khí, bê tông bọt sử dụng chất kết dính: ximăng pooclăng, ximăng
nêfelin hay ximăng xỉ với phụ gia hay không có phụ gia vôi và th ch cao.
2. Th ch cao khí sử dụng chất kết dính vôi th ch cao.
3. Manhêzít khí và manhêzít bọt sử dụng chất kết dính manhê.
Nếu trong hỗn hợp (khối) xốp có ch a tro hay xỉ, thì các vật liệu được chế t o
tương ng gọi là: “Bê tông khí”, “bê tông xỉ khí”; “ bê tông bọt”…
1.3.1.3. Tính u việt của g ch bê tông nhẹ
a) Tính u việt về công nghệ:
 Tận dụng phế th i: Vật liệu xây dựng không nung không sử dụng đất sét ruộng
mà sử dụng các phế th i công nghiệp như tro bay, xỉ các nhà nhiệt điện đốt than,
xỉ các nhà máy luyện kim, m t đá trong công nghiệp khai thác chế biến đá xây
dựng, bùn đỏ chất th i công nghiệp chế biến bôxit [1, 2].
 B o vệ môi trư ng: Theo ước tính từ 2015 – 2020

nước ta th i ra từ

50 - 60 triệu tấn các lo i phế th i trên, gây ô nhiễm môi trư ng sinh thái
nghiêm trọng. Với lượng phế th i đó đ để s n xuất 40 tỷ viên g ch không nung
mỗi năm mà không dùng đất sét ruộng.

13


S n xuất VLXDKN gi m tiêu tốn năng lượng 70 – 80% so với s n xuất G ch
đất sét nung không đốt than, c i; không th i khí CO2, SO2 gi m ô nhiễm môi
trư ng.
b) Tính u việt của s n phẩm
 Khối lượng nhẹ: Vật liệu không nung với trọng lượng trung bình
400 – 1200 kg/m3 với tỷ trọng trung bình xấp xỉ 1/5 bê tông thư ng, bằng 1/3 g ch
đất sét nung, gi m t i trọng công trình, gi m chi phí làm móng, rất phù hợp cho xây
dựng vùng đất yếu, xây nhà cao tầng.
 Tính b o ôn, cách nhiệt cao.
 Kh năng cách âm tốt.
 Tính năng phòng cháy, chịu nhiệt cao: Tư ng g ch bê tông nhẹ dày 10 cm có
thể chịu được nhiệt độ dưới 700°C trong 4 gi .
Thi công tiện lợi dễ dàng: Bê tông nhẹ kích thước lớn 600x300x200 mm,
1000x1000x200(100) mm, tuỳ theo yêu cầu c a thiết kế, kích thước đồng đều chính
xác, cưa cắt dễ dàng, vận chuyển nhẹ nhàng, giúp ngư i thợ xây nhanh, năng suất
lao động tăng từ 3 – 6 lần so với xây g ch đất sét nung, rút ngắn tiến trình thi công
công trình, thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá hiện đ i hoá.
 Tính kinh tế: Do có khối lượng nhẹ c a g ch bê tông nhẹ, trọng lượng c a
công trình kiến trúc gi m, dẫn đến gi m chi phí nền móng và kết cấu c a công trình.
Do độ chuẩn xác cao nên bề mặt có thể trực tiếp đánh thô, sơn trát mà vẫn đ t
được hiệu qu và tác dụng c a công trình. Do tính năng b o ôn tốt c a g ch bê tông

nhẹ nên gi m được chi phí năng lượng sử dụng cho công trình.
1.3.1.4. Ph m vi ứng dụng g ch bê tông nhẹ
Bê tông nhẹ là một lo i vật liệu không nung, hiện nay đang được sử dụng phổ
biến trong xây dựng cơ b n

nhiều nước tiên tiến trên thế giới và trong khu vực.

Chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: làm khung, sàn, tư ng cho
các nhà nhiều tầng, dùng trong các kết cấu vỏ mỏng, tấm cong, trong cấu t o các
cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn... Có thể lựa chọn các lo i bê tông có dung trọng
khác nhau để ng dụng vào các công trình xây dựng:
• Đổ lớp vữa láng nền nhà t o phẳng và cách nhiệt.

14


• Cách nhiệt cho mái nhà và sàn nhà.
• Đổ lớp cách nhiệt cho tư ng nhà.
• Chế t o các vách ngăn nhẹ.
• Chế t o các block xây nhẹ và siêu nhẹ.
• Chế t o các cấu kiện bê tông nhẹ.
• Xử lý nền móng công trình.
• Các công trình giao thông
1.3.2. Tìnhăhìnhăs năxu tăvƠănhuăc uăs ăd ngăg chăbêătôngănhẹ
1.3.2.1. Tình hình s n xuất và sử dụng g ch bê tông nhẹ trên thế giới
Từ những năm 60 c a Thế kỷ 20, nhiều phát minh về bê tông nhẹ đã được các
chuyên gia Mỹ, Nhật và Châu Âu nghiên c u, áp dụng trong thực tế. Tới nay,
bê tông nhẹ đã được phổ biến hầu như trên toàn thế giới (trừ một số nước chậm
phát triển). Từ khi có bê tông nhẹ để sử dụng thay thế g ch nung trong xây dựng,
g ch nung (nguyên liệu lấy từ đất tự nhiên)

các nước trên tiên tiến đã bị nghiêm

cấm sử dụng nhằm mục đích b o vệ môi trư ng sinh thái Quốc gia [ 3].
Ngoài ra, lo i bê tông nhẹ cũng được nhiều quốc gia có nền khoa học công
nghệ cao như Hoa Kỳ, Đ c, Pháp, Nhật B n... ng dụng trong xử lý nhiều vấn đề
địa kỹ thuật quan trọng như làm nền cho đư ng cao tốc, chống lún trượt

những

vùng đồi núi hoặc những vùng đất yếu với hiệu qu kinh tế vô cùng to lớn.
Sử dụng bê tông nhẹ đã tr thành xu thế chung c a các nước trên thế giới.
Ví dụ,

Trung Quốc, kế ho ch đến năm 2010 vật liệu xây kiểu mới ph i chiếm tỉ lệ

trên 55%, trong đó, g ch bê tông khí chưng áp chiểm tỉ lệ 8% trong tổng số VLX.
Anh, g ch bê tông nhẹ chiếm 60%, g ch bê tông chưng áp chiếm 18% trong tổng số
bê tông nhẹ.
1.3.2.2. Tình hình s n xuất và sử dụng g ch bê tông nhẹ trong n ớc
a. Nhu cầu sử dụng g ch bê tông nhẹ t i Việt Nam
Nhu cầu về vật liệu xây

nước ta tăng rất nhanh bình quân 5 năm tr l i đây

từ 10 – 12%. Theo quy ho ch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến
năm 2020, nhu cầu sử dụng vật liệu xây vào các năm 2015, 2020 tương ng là 32,

15