01050002857 Luan van hoan chinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

ĐỒNG QUANG THỨC

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG
CHẤT THẢI TỪ QUÁ TRÌNH MÀI ĐÁ TRONG SẢN XUẤT
ĐÁ NHÂN TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội –2015
i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

ĐỒNG QUANG THỨC

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG
CHẤT THẢI TỪ QUÁ TRÌNH MÀI ĐÁ TRONG SẢN XUẤT
ĐÁ NHÂN TẠO

Chuyên ngành

: Hóa môi trƣờng

Mã số

: 60440120

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Công Tiến Dũng

Hà Nội –2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá
nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Công Tiến Dũng.
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là
trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kỳ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Trân trọng cảm ơn!
Học viên

Đồng Quang Thức


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Công Tiến Dũng là người đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin gửi tới lời cảm ơn chân thành đến:
Ban chủ nhiệm Khoa Hóa môi trường và đặc biệt gửi lời cảm ơn đến
TS. Phương Thảo đã giúp đỡ tôi tận tình trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Vicostone và đặc biệt là Phó Tổng Giám Đốc

TS. Phạm Anh Tuấn là người trực tiếp hỗ trợ tôi trong quá trình nghiên cứu và
thực nghiệm tại công ty để hoàn thành luận văn.
Do thời gian nghiên cứu không nhiều, nên luận văn không tránh được những
thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý chân thành, xây dựng của các
nhà khoa học, các thầy cô và đồng nghiệp để luận văn này thực sự là một công
trình nghiên cứu có giá trị và áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả.
Trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng
Học viên

Đồng Quang Thức

năm




MỞ ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại 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
hoạt động tạo ra một khối lượng sản phẩm công. Song song với tốc độ phát triển
nhanh của ngành công nghiệp, khối lượng chất thải công nghiệp phát sinh cũng rất
lớn, do đó, việc nghiên cứu xử lý chất thải công nghiệp luôn được chính phủ, các cơ
quan ban ngành và các nhà khoa học quan tâm.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý chất thải phụ thuộc vào đặc điểm của chất
thải của các ngành sản xuất. Đối với nước thải, các biện pháp xử lý thường 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 tếquá trình

xử lý nước thải đạt hiệu quả cao, thường kết hợp các phương pháp xử lý nước thải
trên. Ví dụ, nước thải từ ngành công nghiệp dệt maythường 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 thải rắn của ngành công nghiệp, phương pháp xử lý chủ yếu là
chôn lấp và tái chế, tái sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng.
Ngành công nghiệp sản xuất đá ốp lát nhân tạo với nguyên liệu sản xuất chủ
yếu là cốt liệu thạch anh ở dạng hạt (chiếm khoảng 90% KL) và chất kết dính đi từ
nhựa polyeste không no (khoảng 10% KL). Khối lượng chất thải lớn nhất từ quá
trình mài BTP đá ốp lát nhân tạobao gồm nước thải và bột đá. Theo số liệu thống
kê, trong một ngày sản xuất, ba dây chuyền đang hoạt động tại Công ty Cổ phần
Vicostone thải ra khoảng 4800 m3nướcthải/ngày và khoảng 30 m3bột đá thải (độ ẩm
30%)/ngày. Khối lượng bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo với
thành phần chủ yếu là thạch anh có kích thước hạt mịn, nếu không được xử lý có
thể thâm nhập vào môi trường không khí ở dạng bụi hoặc các chất khí được phân
hủy từ các hợp chất hữu cơ như: CO2, CO, CH4….sẽ theo đường hô hấp đi vào cơ
thể con người và sinh vật. Nước thải từ quá trình mài BTP đá ốp lát nhân tạoxả ra
môi trường có thể thâm nhập vào mạch nước ngầm và theo đường tiêu hóa có thể
ảnh hưởng đến sức khỏe con người và thủy sinh với các hàm lượng kim loại, vi sinh
vật có trong nguồn nước. Trong bối cảnh nêu trên, đề tài “Nghiên cứu quy trình xử
lý và tái sử dụng chất thải từ quá trình mài đá trong sản xuất đá nhân tạo’’là rất
cấp thiết với mục đích nghiên cứu phương pháp xử lý và tái sử dụng chất thải từ quá
trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo.

1


Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
1.1.1. Đặc điểm của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
Quá trình gia công mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo được mô tả trong hình 1.1.

BTP đá nhân tạo
Nước
cấp
Gia công mài

Nước thải + bột đá

Hệ thống gom

Lọc sơ bộ (thiết bị lọc khung bản)

Nƣớc thải

Bột đá thải, độ ẩm 30%

Hình 1.1:Sơ đồ công nghệ quy trình thu hồi và xử lý sơ bộ chất thải từ quá trình
màisản phẩm đá ốp lát nhân tạo
Mô tả quy trình: Nước cấp được đưa vào dây chuyền mài để thực hiện mài BTP
đá nhân tạo cho tới khi độ bóng bề mặt đạt yêu cầu. Hỗn hợp nước chứa bột đá thải
sau khi mài sẽ theo đường ống, rãnh thoát nước về hệ thống gom. Tại hệ thống gom,
nước thải và bột đá sẽ được tách lọc sơ bộ bằng phương pháp lắng, sau đó phần
nước thải phía trên được bơm lên máy lọc khung bản để lọc tách bước hai để thu
được bột đá và nước thải. Trong quá trình mài, nước được sử dụng để dập bụi, tản
2


nhiệt cho quá trình mài sinh ra. Lượng nước này cần đủ lớn để đảm bảo toàn bộ bột
đá được mài ra sẽ được cuốn đi, đồng thời đảo bảo bề mặt đá bóng, không biến đổi
chất lượng (độ bóng, biến màu…). Lượng nước thải 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 cạnh đó, khối lượng bột đá thải từ quá trình mài sản 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 của tấm đá giảm xuống 20,00 -20,08 mm. Theo số liệu thống kê, trong một
ngày sản xuất của Công ty cổ phần Vicostone với sản lượng sản xuất đá ốp lát nhân
tạo khoảng 1200 tấm/ ngày sẽ thải ra khoảng 4800 m3 nước thải và30 m3 bột đá thải
có độ ẩm khoảng 30%.
Như vậy, chất thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo 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 thải có chứa TSS là hỗn hợp thạch anh cùng với các thành phần khác
sử dụng trong quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo như bột màu vô cơ, nhựa
polyeste không no đã đóng rắn và một số phụ gia khác [5].
1.1.2. Ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
Khối lượng nước thải lớn từ quá trình mài sẽ làm ô nhiễm nguồn nước trong tự
nhiên ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của các loài thủy sinh và con người. Một số
thành phần hữu cơ trong nước thải có thể phân hủy rả các khí độc như CO2, CO,
CH4…, gây ô nhiễm môi trường không khí [16, 19, 25] . Thêm vào đó, với thể tích
nướccấp mới rất lớn ~4.800 m3/ngày,nếu không tái sử dụng sẽ gây lãng phí nguồn
tài nguyên nước và không đảm bảo việc phát triển bền vững của doanh nghiệp.
Bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo, nếu sử dụng để san lấp, có
thể ảnh hưởng đến nguồn nước tại khu vực san lấp bằng bột đá thải này [18]. Ngoài
ra, bột đá thải có kích thước rất nhỏ, mịn (95% khối lượng bột đá thải có kích thước
hạt ≤ 0,45 µm), vì vậy, việc sử dụng khối lượng bột đá thải với mục đích san lấp sẽ
không đảm bảo cấp phối. Với các ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá
ốp lát nhân tạo, việc nghiên cứu xử lý và tái sử dụnglà yêu cầu cấp thiết cả về khía
3


KẾT LUẬN

1. Nước thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo đã được nghiên cứu các
đặc điểm như hàm lượng chất rắn lơ lửngvà kích thước hạtchất rắn lơ lửngvà ảnh
hưởng của các đặc điểm này đến hiệu quả xử lý nước thải theo phương pháp keo tụ
kết hợp với phương pháp lắng.
2. Tỷ lệ hóa chất xử lý nước thải thích hợp phụ thuộc vào sự phân bố kích thước
hạt và tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải từ quá trình sản xuất đá ốp
lát nhân tạo. Kết quả nghiên cứu cho thấy: tỷ lệ các hóa chất xử lý nước thải thích
hợp như sau: chấtkeo tụ PNC có thể thay đổi từ 100 – 300 mg/l; tỷ lệ chất trợ lắng
PAA thay đổi từ 1,0 – 2,5 mg/l và tỷ lệ chất khử trùng NaOCl 10% được sử dụng là
0,75 ml/l (tương đương nồng độ clo trong nước là 0,1%).
3. Đặc điểm của bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo đã được nghiên
cứu và tìm ra quy trình xử lý bột đá thải phù hợp trước khi đưa vào sản xuất gạch bê
tông bọt đó là phương pháp đánh tơi bằng thiết bị khuấy với các độ ẩm đầu ra khác
nhau.
4. Công thức cấp phối thích hợp cho các mác gạch bê tông bọt từ D700 đến D1000
có sử dụng tỷ lệ bột đá thải (độ ẩm 50%) với khối lượng sử dụng từ 240 – 330 kg
trong một m3 sản phẩm gạch BTBđã được nghiên cứu để đạt đượccác chỉ tiêu
kỹ thuật như cường lực nén, và tỷ trọng khi khô của gạch BTB đạt yêu cầu theo
tiêu chuẩn TCXDVN 316: 2004.

4


TÀI LIỆU THAM KHẢO
A.

TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT

1. Công ty Cổ Phần công nghệ Thương mại Huệ Quang (2010), Tài liệu Công
nghệ sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ.

2. Doanh nghiệp tư nhân sản xuất Trung Hậu (2010), Tài liệu Công nghệ sản xuất
gạch bê tông bọt.
3. QCVN 40: 2011/BTNMT (2011),Quy chuẩn Quốc gia về nước thải
công nghiệp.
4. Tài liệu của hãng Breton (2008),Tiêu chuẩn nước tuần hoàn sử dụng trong quá
trình mài hoàn thiện sản phẩm đá ốp lát nhân tạo.
5. TCXDVN 316: 2004, Blốc bê tông nhẹ - Yêu cầu kỹ thuật.
6. TCXDVN 317: 2004,Blốc bê tông nhẹ - Phương pháp thử.
7. TCVN 2029: 2011,Bê tông nhẹ - Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp – Yêu
cầu kỹ thuật.
8. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2006),Giáo trình công nghệ xử lý nước thải,
Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
9. Trần Hiếu Nhuệ (1998),Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất
bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
10. Trịnh Thị Thanh, Trần Yêm, Đồng Kim Loan (2002),Giáo trình công nghệ
môi trường, Nhà xuất Bản Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội.
11. Trung tâm sản xuất sạch Việt Nam (VNCPC) (2009), Báo cáo dự án sản xuất
sạch Việt Nam vì sản phẩm tốt hơn (CP4BP), Viện Khoa học Công nghệ Môi
trường (INEST), Đại học Bách khoa Hà Nội.
12. VINATEX (2004),Xây dựng kế hoạch, giải pháp và tiến độ thực hiện nhằm
khắc phục ô nhiễm môi trường tại 21 cơ sở thuộc hệ thống ngành dệt may, công
ty dệt may Nam Định và công ty dệt may Hà Nội, Bộ Công nghiệp.
13. Viện Công nghệ môi trường (2009),Sổ tay công nghệ xử lý nước thải công nghiệp.
14. Vụ hợp tác quốc tế và khoa học, công nghệ - Tổng cục môi trường (2009),Tiêu
chí và phương pháp đánh giá phù hợp của công nghệ xử lý nước thải đối với
ngành công nghiệp.
5


B. TÀI LIỆU TIẾNG ANH

15. Brockmann, M., and Seyfried, C.F. (1996),“Sludge activity and across –flow
microfiltration-a non-beneficial relationship”, Water Science & Technology,
Vol. 34 (9), p.205-213.
16. Eisengerg D., Soller J., Sakaji R. and Olivieri A. (2001), “A methodology to
Evaluation Water and Wastewaster Treatment Plant Reliability”, Water Science
& Technology,Vol. 43(10), p. 91-99.
17. Fayza A. Nasr, Hala S. Doma, Hisham S. Abdel-Halim, Saber A. El-Safai
(2004), “Chemical Industry Wastewater Treatment”, TESCE, Vol. 30, No.2, p.
1183-1205.
18. ISWA group on Sewage & Waterworks Sludge (1997), Sludge Treatment and
Disposal,European Environment Agency, Vol. 7, p. 22-46.
19. Lefebvre, O., and Moletta, R. (2006), “Treatment of organic pollution in
industrials siline wastewater: A literature review”, Water Res., Vol. 40,
p. 3671-3682.
20. Metcalf and Eddy (2003),Wastewater Engineering Treatment an Reuse,
McGraw Hill.
21. Paraskeva, P., and Diamadopoulos, E. (2006), “Technologies for olive mill
wastewater (OMW) treatment: A review”, J. Chem. Technol. Biotechnol, Vol.
81, p.1475-1485.
22. Singhirunnusorn, M. and Stenstrom M. K. (2009),“Appropriate Wastewater
Treatment System for Developing Countries: Criteria and Indicator Assessment
in Thailand”,Water Science & Technology, p. 1873-1884.
23. Spinosa L., Lotito V. and Mininni G. (1990),“Evaluation of sewage sludge
centrifugability”, Proc. of World Filtration Congress, Vol. 2, p. 327-330.
24. Tchobanoglous, G., Burton, F.l., and Stensel, H.D. (2002), Wastewater
engineering: Treatment and reuse, New York: McGraw-Hill.
25. Ujang, A. and Buckley, C. (2002), “Water and Wastewater in Developing
Countries: Present Reality and Strategy for The Future”,Water Science &
Technology, Vol. 46(9), p. 1-9.
6

a