NGHIÊN CỨU XỬ LÝ, THU HỒI NIKEN TRONG BÙN THẢI CÔNG NGHI P

IH

QU

GIA H N I

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------

NGUY N NH NGUY T

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ, THU HỒI NIKEN
TRONG BÙN THẢI CÔNG NGHI P

LU N VĂN TH

S KHOA H

Hà Nội, 2019


IH

GIA H N I

QU

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------

NGUY N NH NGUY T

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ, THU HỒI NIKEN
TRONG BÙN THẢI CÔNG NGHI P
Chuyên ngà

:K

ọ

i

ƣờ

M s : 8440301.01

LU N VĂN TH
NG

IH

NG

N KHO H

S KHOA H
: PGS.TS. N uyễ T ị Hà
PGS.TS. L V

Hà Nội, 2019

C i u


LỜI CẢM ƠN

hi
PGS.

,

hi
,

KC 08.18/16-20 “

nh

ử ý
ặ

e

”
ý

D

ặ

ũ

ẽ

ý

ý

ừ
ủ

kho

X

!
tháng 01

Họ viên

N uyễ

N uy

2019


M CL C
MỞ Đ U .........................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................... 1
2. M c ti u nghi n cứu ....................................................................................................2
3. Nội dung nghi n cứu ...................................................................................................2

CHƢƠNG I TỔNG QUAN ..........................................................................................3
1.1. T

ử

i

i

ử

1.1.1.

...............................................3

e ......................................................................................3
e ....................................................................................4

1.1.2.

e

1.1.3.

ừ

................................ 9

1.1.4. Ảnh hưởng của bùn thải chứa niken đến môi trường và sức khoẻ của con người .....11
1.2. Hi

quả lý và xử lý bù

ải

ứ

i

......................................12

ý ............................................................................................... 12

1.2.1.
1.2.2.

ử ý

e ............................................................ 14

1.3. C

u ồi i

ừ bù

ải ..................................................................16

1.3.1.

e

ừ

..............................................16

1.3.2.

e

ừ

..............................................19

CHƢƠNG 2 Đ I TƢ NG V PHƢƠNG PH P NGHIÊN CỨU .......................21
2.1. Đ i ƣ

i

2.2. P ƣơ

á

ứu .........................................................................................21
i

ứu ...................................................................................21

2.2.1.

...............................................................................21

2.2.2.

..............................................................................21

2.2.3.

...................................................................................21

2.2.4. ghi n cứu

thu h i kim o i niken trong bùn thải b ng phư ng ph p h a t ch ....22

CHƢƠNG 3 K T QUẢ V THẢO LUẬN ............................................................... 25
3.1. Đá
3.1.1.

iá v
B

i

lƣ

bù

ải

ứ

i

...................................25

..............................................................................................................25

3.1.2.

..........................................................................................................29

3.1.3.

............................................................................................................30

3.2. Đá
à

iá i
i

xử lý và quả lý bù
đi

ải

ứ

i

á

i

ừ

........................................................................................40


3.3. D

báo mứ độ phát sinh bùn thải bùn thải chứa niken từ ngành công

nghi p công nghi p m đi n .......................................................................................40
3.4. Kế quả

â

í

à

ầ bù

ải i

.................................................43

3.5. Kết quả nghiên cứu khả năng thu hồi kim loại niken trong bùn thải mạ điện ..........45
3.5.1.

3.5.2. Ả

...................................................46
ở

ủ

ỷ

ặ

....................48

3.5.3. Ảnh hưởng của pH đối với dịch sau h a t ch đến tỷ ệ thu h i kim o i nặng .............50
3.5.4. Ả

ở

ủ

ỷ

/R

ỷ

ặ

....................................51

ủ

3.5.5.

.................52

3.5.6. Kết quả khảo s t s bộ về qu trình

dịch niken đầu vào trước khi điện phân ......53

3.6. Đ xuấ iải

á

bù

3.7. Đị

ế biế

ƣớ

u ồi i
iế

i

bằ

ải ừ

ƣơ

à

i

đi

. 55

á ..................................56

K T LUẬN, KI N NGHỊ ..........................................................................................57
T I LI U THAM KHẢO........................................................................................... 58
Ph l c 1. Bảng kết quả phân atichs thành phần niken trong mẫu bùn thải công nghiệp mạ ....61
Ph l c 2. Thống k lượng bùn thải công nghiệp mạ phát sinh tại một số cơ sở công
nghiệp trong 05 năm gần đây (2013 – 2017) .................................................................67
Ph l c 3. Mẫu Bảng hỏi ............................................................................................... 72


DANH M C BẢNG
Bảng 1.1. hế độ công nghệ mạ niken mờ ......................................................................4
Bảng 1.2. hất làm bóng và công nghệ mạ bóng niken ..................................................5
Bảng 1.3. hế độ công nghệ mạ niken muối sunfamat ...................................................6
Bảng 1.4. hế độ công nghệ mạ niken pirophotphat ......................................................7
Bảng 1.5. Khối lượng bùn thải mạ điện của một số công ty mạ ...................................10
Bảng 1.6. Tỷ lệ thu hồi một số kim loại của hai chủng sinh vật B.subtilis và
S.cerevisiae ....................................................................................................................17
Bảng 1.7. Tỷ lệ thu hồi một số kim loại nặng ở các nồng độ axit khác nhau ...............20
Bảng 3.1. ơ sở phát sinh bùn thải mạ chứa niken điển hình từ công nghiệp mạ ở miền

Bắc (lượng bùn thải phát sinh từ 50 tấn/năm trở l n)....................................................36
Bảng 3.2. ơ sở phát sinh bùn thải mạ chứa niken điển hình từ công nghiệp mạ ở miền
Trung (lượng bùn thải phát sinh từ 50 tấn/năm trở l n) ................................................38
Bảng 3.3. ơ sở phát sinh bùn thải mạ chứa niken điển hình từ công nghiệp mạ ở miền
Nam (lượng bùn thải phát sinh từ 50 tấn/năm trở lên) ..................................................39
Bảng 3.4. ự báo mức độ phát sinh bùn thải từ công nghiệp mạ tại Việt Nam ...........42
Bảng 3.5. Kết quả phân tích thành phần bùn thải Goshi Thăng Long theo phương pháp
EDX ............................................................................................................................... 43
Bảng 3.6. ộ pH của dung dịch hòa tách theo thời gian hòa tách ................................ 48
Bảng 3.7. Tỷ lệ thu hồi kim loại Ni khi pH của dịch sau hòa tách khác nhau ..............50
Bảng 3.8. Tỷ lệ thu hồi niken ở các điều kiện L/R khác nhau ......................................51
Bảng 3.9. Hiệu suất thu hồi kim loại Ni từ bùn thải ông ty Goshi Thăng Long ........52


DANH M C H NH
Hình 1.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ mạ niken - crom ...............................................8
Hình 2. 1. Sơ đồ quy trình hòa tách bùn thải để thu hồi kim loại nặng .........................22
Hình 3.1. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp mạ tr n địa bàn
TP Hà Nội ......................................................................................................................25
Hình 3.2. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn tỉnh
Bắc Ninh ........................................................................................................................26
Hình 3.3. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn tỉnh
Vĩnh Phúc ......................................................................................................................27
Hình 3.4. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn tỉnh
Thái Nguyên ..................................................................................................................27
Hình 3.5. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn thành
phố Hải Phòng ...............................................................................................................28
Hình 3.6. Lượng bùn thải được thu gom, xử lý tr n địa bàn thành phố à Nẵng ........30
Hình 3.7. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn Thành
phố Hồ Chí Minh ...........................................................................................................32

Hình 3.8. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn tỉnh
Bình ương ...................................................................................................................33
Hình 3.9. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn tỉnh
ồng Nai........................................................................................................................34
Hình 3.10. Lượng bùn thải chứa niken phát sinh từ các doanh nghiệp tr n địa bàn tỉnh
Bà Rịa – Vũng Tàu ........................................................................................................35
Hình 3.11. Biến động bùn thải công nghiệp mạ phát sinh tại một số cơ sở công nghiệp
mạ điển hình trong 05 năm gần đây ..............................................................................41
Hình 3.12. Phổ đồ phân tích của bã thải ông ty Gioshi Thăng Long [11] ..................45
Hình 3.13. Máy nghiền bi liên t c công suất 1 tấn/ngày đ m .......................................46
Hình 3.14. Thiết bị nghiền nước cánh búa liên t c .......................................................46
Hình 3.15. D ng c đo pH và nhiệt độ ..........................................................................47
Hình 3.16. Thiết bị hòa tách khuấy từ ...........................................................................47
Hình 3.17. Thiết bị hòa tách có gia nhiệt ......................................................................47
Hình 3.18. Sự thay đổi độ pH của dịch hòa tách theo thời gian hòa tách .....................49


Hình 3.19.Tỷ lệ thu hồi niken từ bùn thải ph thuộc vào pH của dung dịch sau hòa tách ..51
Hình 3.20. Khối lượng Ni trong bùn thải trước và sau khi hòa tách ............................. 53
Hình 3.21. Muối niken sunfat kết tinh ...........................................................................54
Hình 3.22. Muối cacbonat bazo niken thứ cấp .............................................................. 55


MỞ Đ U
1. Tí

ấ

iế

ủ đ

ài

Ngày nay, cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đ đ y
nhanh tốc độ phát triển kinh tế của nước ta. Song mặt trái của nó đ gây ảnh hưởng
đến chất lượng môi trường, c thể là làm suy giảm, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên,
suy thoái và ô nhi m môi trường. Bùn thải công nghiệp chứa niken trong đó có
ngành công nghiệp mạ điện là một trong các loại bùn có mức độ ô nhi m cao, tuy
nhi n lại có tiềm năng thu hồi. Ứng d ng của mạ điện trong các ngành sản xuất là
rất rộng r i, như trong lĩnh vực sản xuất tiêu dùng, hoặc trong ngành cơ khí chế tạo
máy, chế t a ph tùng xe máy, ô tô,.... Tùy theo m c đích sử d ng mà áp d ng
nhiều k thuật mạ các kim loại khác nhau, phổ biến nhất là mạ phủ các kim loại như
đồng, niken, k m, crom, vàng và bạc,....Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của ngành
công nghiệp mạ điện, môi trường ngày càng phải tiếp nhận nhiều yếu tố độc hại.
Bùn thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của ngành công nghiệp này có thể chứa
một lượng chất độc hại nhất định như crom, niken, đồng, k m, xianua,... có khả
năng gây ảnh hưởng ti u cực đến môi trường tiếp nhận nếu không có biện pháp
quản lý và xử lý hợp lý. Vấn đề ô nhi m môi trường nói chung và tình trạng ô
nhi m môi trường do chất thải phát sinh từ ngành công nghiệp này đang là một
trong những mối quan tâm hàng đầu của các nước trên thế giới.
Tr n thế giới có nhiều phương pháp xử lý bùn thải phát sinh từ ngành công
nghiệp mạ điện như: phương pháp đốt, phương pháp đồng xử lý trong lò nung xi
măng, phương pháp chôn lấp, thu hồi kim loại từ bùn thải, phương pháp điện phân,...
Tuy nhiên, khả năng áp d ng vào thực tế của các phương pháp này ph thuộc vào
nhiều yếu tố như: hiệu quả xử lý của từng phương pháp, ưu điểnm, nhược điểm và
kinh phí đầu tư,...

o đó, việc nghi n cứu xử lý, thu hồi một số kim loại trong bùn

thải mạ điện nhằm đề xuất giải pháp xử lý thích hợp góp phần giảm thiểu ô nhi m
môi trường và tăng cường hiệu quả kinh tế là rất cần thiết.
ể hạn chế những tác động, ảnh hưởng từ bùn thải phát sinh từ ngành công
nghiệp mạ điện tới môi trường và con người, đề tài “

ử ý

niken

công nghi ” với việc tập trung cho công nghệ mạ điện đ được thực

1


hiện, đề tài này s là cơ sở ph c v cho các cơ sở sản xuất hoạt động trong lĩnh vực
này giảm thiểu được những tác động xấu tới môi trường và giúp các cơ quan quản
lý nhà nước kiểm soát được chất lượng của bùn thải nói chung và bùn thải phát sinh
từ ngành công nghiệp mạ nói ri ng, góp phần cho công tác bảo vệ môi trường đạt
hiệu quả cao hơn.
2. M

tiêu nghiên cứu
- Thu hồi được niken từ bùn thải công nghiệp mạ bằng phương pháp hòa tách

và đề xuất được giải pháp tận thu niken phát sinh từ bùn thải công nghiệp mạ nhằm
làm giảm các tác động ti u cực của loại bùn thải này đến môi trường.
3. Nội u

i

ứu

- Tổng quan về bùn thải phát sinh các phương pháp xử lý bùn thải phát sinh
từ ngành công nghiệp mạ chứa niken tr n thế giới và Việt Nam;
- Khảo sát thực địa, lấy mẫu để phân tích đánh giá hiện trạng phát sinh bùn
thải mạ chứa niken;
- Nghi n cứu xử lý và thu hồi kim loại niken trong bùn thải mạ bằng phương
pháp hòa tách cho bùn thải của ông ty Goshi Thăng Long;
-

ề xuất giải pháp quản lý, tái sử d ng, tận thu niken phát sinh từ bùn thải

công nghiệp mạ.

2


CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. T

ử

i

i

1.1.1. T
Hàm lượng niken trong vỏ trái đất chiếm khoảng 0,015 . Trong tự nhi n,
niken thường tồn tại ở trạng thái hóa trị II với lưu hu nh và h n hợp với oxit silic
(SiO2), asen, antimon. Khoảng 60 – 70

lượng niken được sử d ng để phủ l n bề

mặt kim loại khác hay chế tạo hợp kim. Niken kim loại được sử d ng làm chất xúc
tác cho các phản ứng hóa h c. Hợp chất niken được sử d ng trong công nghệ mạ.
hâu

n, khoảng 65

niken được ti u th dùng làm th p không rỉ, 12

còn lại được dùng làm si u hợp kim, 23

còn lại được dùng trong luyện th p, pin

sạc, chất xúc tác và các hóa chất khác. Nhật Bản là nước ti u thu niken lớn nhất,
khoảng 169.600 tấn/năm [24].
Niken được sản xuất và sử d ng rộng r i (ri ng M sử d ng 200.000 tấn m t
khối/năm) để chế tạo các hơp kim kim loại khác nhau, th p không rỉ. Hiện nay, xi mạ
Niken là phương pháp được ứng d ng rất phổ biến trong ngành công nghiệp xi mạ.
ây được xem là một trong những cách tốt nhất chống oxy hóa bề mặt kim loại, nâng
cao độ bền cho sản ph m kim loại trong ngành công nghiệp. Hiện nay, công nghệ mạ
niken bao gồm mạ niken bóng, mạ niken mờ, mạ niken đen, mạ niken crom và mạ
niken hóa h c; trong đó, mạ niken đen và mạ niken hóa h c được cho là phổ biến.
Niken có thể tái tạo bằng phương pháp luyện kim. ác quặng chứa ôxít hay
hiđrôxit được tách bằng phương pháp thủy luyện, và quặng giàu sulfua tách bằng
phương pháp nhiệt luyện hoặc thủy luyện. Quặng giàu sulfua được sản xuất bằng
cách áp d ng quy trình tuyển quặng.
Tách niken từ quặng của nó thuận lợi trong việc nung và giảm việc xử lý đạt
hiệu suất cao với độ tinh khiết tr n 95 . Quá trình tinh chế cuối cùng đạt độ tinh

khiết 99,99

di n ra bởi sự phản ứng của niken và cacbon mônôxít để tạo

thành niken cacbonyl. Khí này được đưa vào một bình lớn với nhiệt độ cao hơn.
Niken cacbonyl s tách ra và đựng trong các quả cầu niken. Việc tổng hợp cacbon
mônôxít được tái tạo qua quy trình này.

3


Nhà sản xuất niken lớn nhất là nước Nga tách 267.000 tấn niken m i
năm. Úc và Canada đứng thứ hai và ba, tạo 207 và 189,3 ngàn tấn m i năm [24].
- Mạ niken đen ứng d ng rộng r i trong công nghiệp quang h c, chế tạo vũ
khí và nh n mác. Lớp mạ niken đen thực chất là lớp mạ hợp kim dày khoảng 2µm
với thành phần hợp kim và thành phần dung dịch hóa chất xi mạ khác nhau, ngoài
muối niken clorua còn có muối k m sunfat và muối sunfoxyanua. Thông thường,
thành phần dung dịch để tạo lớp mạ niken đen bao gồm 40 - 60% niken, 20 - 30%
k m, 10 - 15

lưu hu nh và 10

chất hữu cơ [4].

- Mạ niken hóa h c: Mạ niken hóa h c còn g i là mạ niken không điện, được
thực hiện ở nhiệt độ cao, nhờ đó mà có độ cứng và tính dẻo tốt. ộ cứng và tính dẻo của
lớp mạ niken hóa h c dao động trong khoảng 200 - 600 kg/mm2, ph thuộc rất lớn vào
thành phần dung dịch hóa chất xi mạ cũng như nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ luyện.
1.1.2. M


Du

ị

i

w

ung dịch mạ niken watt là dung dịch có hoá chất cơ bản như niken sunfat,
hợp chất clorua và axit boric. Lớp mạ kết tinh mịn d đánh bóng dẻo, tính bền ăn
mòn tốt hơn mạ niken bóng.
e

-

ung dịch mạ niken mờ không có chất làm bóng. Muối niken sunfat là muối
chính cung cấp ion niken, hợp chất clorua là hợp chất hoạt hoá anot, axit boric là
chất đệm để chống châm kim dùng chất thấm ướt.
Bả
T à
ị

ầ
và

l
ế độ

1 1. C ế độ

i
Du

u

ờ
ị

1

2

3

NíSO4.7H2O

250 - 300

150 - 400

180 - 250

NiCl2.6H2O

30 - 60
8 - 10

10 - 12

30 - 35

30 - 35

40 - 80

20 - 23

NaCl
H3BO3

35 - 40

Na2SO4

4


T à

ầ

ị

và

l

Du

u

ế độ

ị

1

2

3

MgSO4

30 - 40

C12H25SO4Na

0,05 - 0,1

0,05 - 0,1

3-4

5,0 - 5,5

5,0 - 5,5

Nhiệt độ (0C)

45 - 60

18 - 35

20 - 35

Mật độ dòng điện ( /dm2)

1 - 2,5

0,5 - 1

0,8 - 1,5

pH

ần

Khuấy

ần

ần
Nguồn: [4]

e

-

Thành phần dung dịch mạ niken bóng giống như thành phần dung dịch mạ

niken mờ (

Bảng 1.1) và có cho th m chất làm bóng gồm hai

loại: loại một là sắc karin, para toluensunfamit, naphtalen…
hất làm bóng loại I không làm ảnh hưởng rõ rệt tới độ bám chắc và phạm vi
mật độ dòng điện. húng làm ứng suất nội gây ra cho chất làm bóng loại II khi đạt
đến độ nhất định không có ứng suất nội.
hất làm bóng loại II là chất cumarin, 1-4 butidiol, quynolon,… có li n kết
không b o hòa. hất làm bóng loại II làm cho điện thế catot âm hơn.
ùng phối hợp chất làm bóng loại II và loại I được lớp mạ bóng, bằng
phẳng, giảm ứng suất nội.
K m, silen, cacdimi,… cũng có thể phối hợp với chất làm bóng loại I nhưng
hàm lượng không quá nhiều.
Bả
T à

ầ

u

ị

và

1 2 C ấ là

bó
Du

niken

ị

ế

Sacarin
C6H5COSO2NH2

C4H6O2

và

l

độ

1-4

bó

bultadiol

1

2

3

0,6 – 1

0,6 – 1

1-2

0,3 – 0,5

0,3 – 0,5

5

4


T à

ầ

u

ị

l

và

Du

ị

ế

1

độ
Cumarin C9H6O2

2

3

0,1 – 0,3

0,5 - 1

4

Turbo make up

5- 10 ml/l
0,5 – 0,8 ml/l

Turbo maiternance
62A

1,5 ml/l

Nhiệt độ (0C)
Mật độ dòng điện
(A/dm2)

40 - 50

45 - 55

40 - 45

50 - 60

1,5 - 3

2-4

1,5 - 3

2-8
Nguồn: [4]



Du

ị

u i u f

ung dịch mạ niken sunfamat kết tủa nhanh, được lớp mạ ứng suất b , dùng
để mạ đúc và chế tạo khuôn điện hóa.
Bả
T à

ầ

u

ị

1 3 C ế độ

i

l

và

u i sunfamat

Du

ị

ế

độ
Ni(NH2SO3)2

1

2

3

450

270 - 330

65 - 780

15 - 30

6 - 18

30 - 45

36 - 48

3,5 – 5,0

3,5 – 4,2

4-0

38 - 60

2 - 14

60 - 70

2 - 16

2 - 14

60 - 70

NiCl2.6H2O
H3BO3

30

hất thấm ướt

0,05

pH
Nhiệt độ (0C)
Mật độ dòng điện
(A/dm2)

Nguồn: [4]


Du

ị

i

i

hế độ công nghệ mạ niken pirophotphat được thể hiện trong Bảng 1.4.

6


Bả

1 4 C ế độ

T à
u

ầ
ị và
độ
NiSO4.7H2O

l
ế

Na4P2O7
NaHSO4
Na3C6H5O7.2H2O
NaCl
NH4OH (28%)
C6H8O7

i
Du
1

7,5 – 9
25 - 35

73
200
10
20
9
50 - 60

0,2 - 2

5

KCl
(NH4)2HC6H5O7

Mật độ dòng điện
(A/dm2)

ị

120
65
2
60
30
30 - 60
15

K2P2O7.3H2O

Nhiệt độ (0C)

hat

2

Ni2P2O7

pH

i

Nguồn: [4]
 Du
ị
u f
Mạ niken có thể dùng các dung dịch sunfat, clorua, sunfamat, floborat,…
Nhưng thông d ng nhất vẫn là dung dịch sunfat.
ấu tử chính của dung dịch sunfat là NiSO4.7H2O có độ hòa tan lớn. ác
dung dịch mạ hiện đại thường dùng nồng độ cao (> 300g/l) và thường làm việc ở
nhiệt độ cao (40-700 ) để tránh niken sunfat kết tinh trở lại. hất đệm thông d ng
là H3BO3, nồng độ tốt nhất trong phạm vi 20 – 40g/l. xit boric có tác d ng điều
chỉnh pH cả trong toàn khối dung dịch lẫn trong lớp sát catot. Na l hay Ni l, cung
cấp l- để chống th động anot. Ph gia tạo độ bóng có thể là các chất như: đường
hóa h c, cloramin B, 1-4 butadiol, formalin,… hất chống r thường dùng là natri
ankysunfat hay các chế ph m đặc biệt do các nhà chế tạo cung cấp.
ác dung dịch mạ niken nếu sản xuất ổn định, tuân thủ đúng chế độ mạ,
thường xuy n làm sạch tạp chất có hại,… thì có thể sử d ng rất lâu mới phải

thay.Quy trình công nghệ mạ niken – crom

7


hi tiết cần mạ

Bột mài

B i kim loại

ánh bóng cơ khí

Nước thải chứa kiềm

T y rửa điện hóa

NaOH, Na3PO4, Na2SiO2
NaOH, Na3PO4,
Na2CO3, Na2SiO2

T y rửa hóa h c

Nước
ung dịch axit

Nước

H2SO4, HCl
Nước

Nước thải chứa kiềm

Rửa nước

Nước thải chứa kiềm

T y điện hóa bằng
bể catot và bể anot

Nước thải chứa axit

Rửa nước

Nước thải chứa axit

Hoạt hóa bề mặt vật
cần mạ

Nước thải chứa axit

Rửa nước

Nước thải chứa axit

Mạ niken bán bóng

Rửa thu hồi sau mạ

Nước thải chứa

axit, Ni2+
Hơi axit

Mạ niken lớp 2

ung dịch mạ niken

Rửa thu hồi sau mạ
Mạ niken bóng

Nước
ung dịch crom

Rửa thu hồi sau mạ

Nước thải chứa axit, Ni2+
Hơi axit

Hoạt hóa crom

Nước thải chứa axit

Mạ crom

ung dịch mạ crom

Nước thải chứa axit, hơi axit, r6+

Rửa thu hồi sau mạ

Nước

Rửa nước

Nhiệt

Sấy khô

Hơi hóa chất

Sả

1. Sơ đ d

ô

ệ

8

- crom


1.1.3. T

ô

ệ

Ngành công nghiệp mạ điện là một ngành công nghiệp năng động, nó đóng

vai trò quan tr ng giúp thúc đ y phát triển các ngành công nghiệp hiện đại. Nó liên
quan trực tiếp đến các ngành công nghiệp sản xuất lớn (xe hơi, quân sự, tủ lạnh,
điện tử và các thiết bị điện…). ông nghiệp mạ điện thường tạo ra một lượng nước
thải chứa hàm lượng kim loại cao. Bùn mạ điện không thể tránh khỏi được tạo ra
trong quá trình xử lý nước thải thông thường. ác loại chất gây ô nhi m khác nhau
và lượng bùn thải khổng lồ chứa hàm lượng kim loại cao được tạo ra từ ngành công
nghiệp đặc biệt này đặt ra một vấn đề lớn li n quan đến quản lý chất thải. Bởi vì
chứa kim loại nặng, bùn mạ điện phải được phân loại như chất thải nguy hại, theo
danh m c chất thải châu Âu (Quyết định Ủy ban 2000/532/EC).
Theo báo cáo năm 2012 của ơ quan Bảo vệ Môi trường

ài Loan (TEPA),

lượng bùn thải mạ điện dao động từ 51.634 đến 75.603 tấn m i năm từ năm 2008
đến 2010. Kết quả là bùn thải mạ điện là nguồn chất thải nguy hại lớn thứ hai phát
sinh từ ngành công nghiệp ở

ài Loan.

ức, m i năm có khoảng 80.000 tấn bùn

mạ điện thải ra ngoài, chiếm khoảng 1

tổng lượng chất thải nguy hại (Fresner và

nnk, 2003), trong khi Hoa K tạo ra khoảng 1,3 triệu tấn bùn thải m i năm (US
EPA 1996). Việc xử lý rất tốn kém bởi vì các biện pháp phòng ngừa đặc biệt phải
được thực hiện. B n cạnh độc tính môi trường, bùn mạ điện cũng có thể được coi là
một loại tài nguy n, do chứa hàm lượng kim loại quý giá cao, đặc biệt là vào
khoảng thời gian thế giới thiếu nguy n liệu kim loại thô.

Bùn thải của các cơ sở mạ được thu hồi từ các dây chuyền khác nhau như:
mùn cặn được l c tách từ dung dịch điện phân các loại, từ các công đoạn t y rửa và
đánh bóng bề mặt các phôi mạ trước và sau khi mạ; than hoạt tính và các loại bùn
cát l c đ hết tác d ng,… ác loại mùn cặn này đa phần được tập trung vào một bể
lắng, trung hòa bằng vôi tôi và được p thành bánh cho ráo nước. Loại bùn thải này
có chứa hàm lượng cao các kim loại năng như

u,

r,

s, Ni,

d,… do việc sử

d ng các muối chứa kim loại trong quá trình mạ.
Việt Nam, các cơ sở mạ điện không hoạt động ri ng lẻ mà các công ty sản
xuất sản ph m kim loại thường có cơ sở mạ ri ng. Trong đó, bùn thải công nghiệp
mạ của công ty sản xuất ph tùng ô tô xe máy Goshi Thăng Long phát sinh từ dây
chuyền mạ vào loại lớn nhất

ông Nam Á (lượng chất thải l n đến hàng trăm

9


tấn/năm). Trong đó, các nguy n tố kim loại có thành phần dao động trong một
khoảng nhất định. Bùn thải mạ thường chứa từ 3 – 5 và 10 – 20

niken tương ứng

tính theo tr ng lượng ướt và khô. Tùy thuộc vào quy mô sản xuất và dây chuyền
trang thiết bị mà từng công ty phát sinh lượng bùn thải khác nhau.
Nhật bản, công nghệ mạ điện còn được cho là ngành công nghiệp mang lại
sự đổi mới, đặc biệt khi điện thoại thông minh và các thiết bị điện tử khác ngày càng
trở n n phổ biến. ông ty TNHH công nghiệp mạ Kiyokawa được thành lập tại thành
phố Fukui năm 1963, hoạt động kinh doanh chính là mạ các bộ phận, linh kiện cho xe
ô tô và xe máy. ến năm 1970, công ty bắt đầu tập trung vào mạ điện tử và từ đó tập
trung phát triển lĩnh vực này. Hiện nay, công ty Kiyokawa với công nghệ mạ nano là
lĩnh vực tr cột của ngành công nghiệp bán dẫn điện tử và ti u dùng của Nhật Bản.
Tại Nhật, hàng năm ti u th 5.732 tấn đồng, 6.054 tấn k m và 4.079 tấn niken cho
ngành công nghiệp mạ dẫn tới việc tạo ra 65.000 tấn bùn mạ [27].
Theo thống k của Viện Khoa h c Vật liệu năm 2016, khối lượng bùn thải mạ
điện của một số công ty được thể hiện trong Error! Reference source not found.
sau:
Bả
T

TT

1

1 5. K

i lƣ

ơ ởm

ông ty Goshi Thăng
Long

bù

ải

đi

ủ

Kh i lƣ ng bùn
thải rắn (tấ
500-600

2

Công ty Hoà Phát

100-200

3

Công ty Xuân Hoà

100-200

4

Công ty khoá Minh Khai

50-60

5

Công ty Vòi sen Ý

30-40

ộ

y
Hình thức xử lý

Thuê các công ty môi
trường tiêu huỷ
Thuê các công ty môi
trường tiêu huỷ
Thuê các công ty môi
trường tiêu huỷ
Thuê các công ty môi
trường tiêu huỷ
Thuê các công ty môi
trường tiêu huỷ
Nguồn: [11]

10


1.1.4. Ả

ưở

ủ

đế

ô

ườ

và

oẻ ủ

o

ườ
a. Ả

ở

ủ

e

Hàm lượng niken trong đất có thể đạt 5 – 50mg/kg. Trong nước thi n nhi n hàm
lượng niken thường nhỏ hơn 0,02mg/l. Trong nước sinh hoạt do quá trình hòa tan
niken từ các thiết bị n n hàm lượng niken có thể đạt 1mg/l. Trong thức ăn hàng ngày
cũng có chứa niken, lượng niken xâm nhập vào cơ thể từ 0,1 – 0,3 mg/ngày [15].
ối với một số gia súc, thực vật, vi sinh vật, niken được xem như là nguy n
tố vi lượng.

b. Ả

ở

ủ

e

e

i

ối với cơ thể người, điều này chưa rõ ràng. Người ta chưa quan sát thấy hiện
tượng ngộ độc niken qua đường ti u hóa từ thức ăn và nước uống. Tiếp xúc lâu dài với
niken gây hiện tượng vi m da và có thể xuất hiện dị ứng ở một số người. Ngộ độc
niken qua đường hô hấp gây khó chịu, buồn nôn, nếu k o dài s ảnh hưởng đến phổi,
hệ thần kinh trung ương, gan, thận. Kim loại và các hợp chất vô cơ của niken xâm nhập
qua đường hô hấp có thể gây bệnh kinh ni n. Hợp chất nikencacbonyl có độc tính cao
(hơn khí

O 100 lần). Những nghi n cứu đ cho thấy độc tính đặc biệt cao của

nikencacbonyl thể hiện dưới dạng hạt nhỏ, mịn lắng đ ng trong phổi, ở điều kiện m
của dịch phổi gây kích ứng sưng huyết và phù nề phổi.
Niken gây phôi độc và tác động gây độc cho thận, phản ứng dị ứng và vi m
da tiếp xúc. Niken nhạy cảm cũng xảy ra ở dân số nói chung từ tiếp xúc với đồng
tiền, đồ trang sức, vỏ đồng hồ đeo tay, quần áo và ốc vít. Nó gây ra vi m kết mạc,
vi m phổi tăng bạch cầu eosin, bệnh suy n và địa phương hoặc hệ thống phản ứng
với Ni có chứa các bộ phận giả như thay thế khớp, chân, thay van tim, dây điện máy
tạo nhịp tim và khảm nha khoa ( thar và Vohora, 1995). niken là một chất gây ung

thư tiềm năng cho phổi và có thể gây dị ứng da, xơ hóa phổi và ung thư đường hô
hấp ở những người tiếp xúc với chất này (Kasprzak và cộng sự, 2003).
on đường nhi m niken của con người có thể qua hô hấp, ăn uống và tiếp
xúc da. Nhi m nghề nghiệp chủ yếu là do hít thở các hợp chất niken khí (niken
cacbonyl), bui chứa niken từ tinh luyện kim loại, chế tạo hợp kim, đốt nhi n liệu,

11


sản xuất hóa chất. Sự nhi m các nhân trong môi trường nói chung có thể là sự tiếp
xúc với đồ dùng, vật d ng chứa niken. Thực ph m, nước uống là nguồn nhi m đối
với nhiều người.

ác nghi n cứu cho thấy nhi m theo đường hô hấp khoảng 35

niken được hấp th , theo đường ăn uống chỉ dưới 10

niken được hấp th . Niken

được hít thở một phần đi vào máu. Thời gian bán phân hủy là từ 1 – 3 ngày đối với
niken sunfat, 5 ngày đối với niken sunfua và hơn 100 ngày đối với niken oxit. Thời
gian bán thải là từ 30 đến 53 giờ trong nước tiểu đối với người nhi m hạt niken
không tan có kích thước nhỏ. Sự hấp th qua da ph thuộc vào tốc độ th m thấu
được một lượng nằm trong khoảng 0,23 đến 3,5

liều sử d ng, trong khi đó niken

sunfat th m thấu ở tỉ lệ 50 lần thấp hơn.
Niken được hấp th ngoài đường ti u hóa vào động vật nhanh chóng phân bố
vào thận, tuyến y n, phổi, da, tuyến thượng thận, buồng trứng và tinh hoàn. Sự phân

bố nội bào và sự li n kết của niken hiện còn chưa rõ. ác phối tử có khả năng si u
l c được xem là quan tr ng chủ yếu trong sự vận chuyển niken ở trong huyết thanh,
trong mật, trong sự bài tiết nước tiểu cũng như sự li n kết nội tế bào. Những phối tử
không được đặc trưng tốt như xistein, histidin axit aspartic tạo phức niken đơn giản
hoặc các phần tử niken phối tử. Trong sinh vật, sự li n kết của Ni với
metallothionein do chính nó gây ra.
Hiện nay có một số cơ chế gây ung thư của niken gây ra: Mô hình đầu ti n là
dựa vào khả năng đ biết của hợp chất niken làm tăng cường sự ngưng t chromatin
N

(chromatin là phần nhân tế bào có màu đậm chứa

N

N

trong dị chromatin được metyl hóa đối với protein trực tiếp li n kết làm cho

sự ngưng t tăng. Một lý thuyết khác cho rằng niken phá hủy

và nucleoprotein).
N

gián tiếp qua

các phần tử oxi hoạt động bằng chứng là vitamin E chống oxi hóa cản trở sự ngưng
t nhi m sắc gây ra bởi niken.
1.2. Hi
1.2.1.

quả lý và xử lý bù

ải

ứ

i

ệ
Trong thực tế các cơ sở sản xuất phần lớn đ cơ bản thực hiện phân loại bùn

thải thành 03 nhóm chính: (1) bùn thải công nghiệp không nguy hại, (2) bùn thải
nguy hại (3) bùn thải sinh hoạt. Tuy nhi n, quá trình phân loại của các cơ sở sản

12


xuất chưa triệt để. o đó, trong thực tế việc phân loại, thu gom bùn thải nguy hại có
giá trị kinh tế cao vẫn còn di n ra hết sức phức tạp, khó quản lý.
Mặc dù theo qui định m i cơ sở sản xuất có phát sinh chất thải nguy hại đều
phải có ít nhất 01 (một) cán bộ quản lý môi trường để thực hiện công tác quản lý
chất thải. Tuy nhi n, công tác quản lý chất thải hiện nay của các cơ sở sản xuất hầu
hết là ki m nhiệm của các bộ phận khác nhau và phần lớn việc phân loại được giao
cho bộ phận tạp v . hỉ có các cơ sở sản xuất lớn, các tập đoàn có vốn đầu tư nước
ngoài thì mới có bộ phận môi trường quản lý độc lập và thường tại các cơ sở sản
xuất này công tác quản lý chất thải di n ra tương đối tốt. Phần đông các cơ sở sản
xuất còn lại các nhân vi n trong hệ thống quản lý chất thải đa phần không có nghiệp
v về môi trường chưa nhận biết được đâu là chất thải nguy hại.
Những năm gần đây, ý thức về quản lý chất thải rắn tại chủ nguồn thải được
nâng cao, chất thải rắn sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại được các

chủ nguồn thải phân loại và lưu giữ ri ng và chuyển giao đúng đối tượng. Tuy nhi n
mức độ còn hạn chế về số lượng cơ sở thực hiện cũng như chưa đạt y u cầu về
trang thiết bị lưu giữ. ác thiết bị, thùng lưu giữ chất thải tự chế hoặc sử d ng lại
các thùng chứa nguy n liệu cũ có thể tích từ vài ch c lít đến vài ngàn lít. Vật liệu
thùng lưu giữ rất khác nhau, nhưng chủ yếu là plastic và kim loại, thậm chí có cơ sở
tại đó bùn thải nguy hại được chứa trong các tải và để ngoài trời.
Nhìn chung, công tác quản lý chất thải công nghiệp nguy hại nói chung, bùn
thải xi mạ nói ri ng tại các cơ sở sản xuất nằm trong khu công nghiệp thường di n
ra tốt hơn so với các cơ sở sản xuất hoạt động b n ngoài khu công nghiệp.

ể thu

gom, vận chuyển, tái sử d ng, tái chế và xử lý toàn bộ lượng chất thải rắn công
nghiệp và chất thải nguy hại, tr n cả nước đ hình thành một mạng lưới rộng khắp
các đơn vị hành nghề vận chuyển và xử lý, ti u hủy chất thải nguy hại. ông tác thu
gom vận chuyển và xử lý, ti u hủy được x hội hóa 100

với hai thành phần chủ

yếu là tư nhân và nhà nước.
Phương tiện vận chuyển bùn thải nguy hại, chất thải nguy hại hiện nay vẫn là
các phương tiện thông d ng để chuy n chở hàng hoá hoặc chuy n dùng để vận
chuyển chất thải rắn công nghiệp không nguy hại, vẫn chưa có các phương tiện

13


chuy n dùng cho vận chuyển chất thải nguy hại.

o đó, việc sử d ng các phương

tiện này để chở chất thải nguy hại s không đảm bảo sự cô lập chất thải với môi
trường, do đó nguy cơ xảy ra sự cố trong quá trình chuy n chở là rất cao và các
phương tiện vận chuyển chất thải nguy hại chưa thực hiện đầy đủ việc dán các dấu
hiệu cảnh báo phòng ngừa chất thải nguy hại, thiếu trang bị các thiết bị phòng
chống sự cố có thể xảy ra trong quá trình vận chuyển.
Một vài đơn vị vận chuyển chất thải nguy hại do Bộ Tài nguy n và Môi
trường cấp ph p có trang bị GPS nhưng tự quản lý thông tin, chưa có quy định cũng
như chưa có hệ thống k thuật để kiểm soát thông tin. o vậy, vẫn chưa thể quản lý
được lộ trình thu gom, vận chuyển chất thải nguy hại, nhiều phương tiện vận
chuyển chưa tuân thủ đúng qui định về tuyến và thời gian, vẫn còn tình trạng chất
thải nguy hại không được chuyển giao cho đơn vị xử lý mà thải bỏ không đúng qui
định. Nhìn chung, các chủ vận chuyển đa số là không có kho lưu chứa chất thải
nguy hại, thường là vận chuyển trực tiếp từ chủ nguồn thải đến chủ xử lý, ti u hủy
bùn thải nguy hại.
1.2.2.

ệ
e

a.

ừ

Việt Nam, bùn thải rắn chứa các kim loại nặng xếp vào loại chất thải rắn
đặc biệt nguy hại và đang được quản lý, đổ thải theo qui định của chất thải nguy hại.
Tuy nhi n việc nghi n cứu xử lý và tận d ng các loại chất thải này còn chưa được
thực hiện đầy đủ.

Việt Nam các loại chất thải nguy hại được qui định xử lý, đổ

thải chủ yếu theo phương pháp đóng rắn, chôn lấp, thi u huỷ (khoảng 50

trong

tổng số chất thải rắn phát sinh được xử lý bằng phương pháp chôn lấp không có
kiểm soát). Tỷ lệ chất thải rắn được thu hồi để tái chế và sử d ng là 15-25%.
có các công trình nghi n cứu tách, thu hồi kim loại có giá trị trong bùn
thải công nghiệp…Phương pháp chủ yếu cũng dựa vào hòa tách, điện phân, kết
tủa,… Trong nghi n cứu của Phạm Thanh Huyền và cộng sự (2016), đ sử d ng
dòng chất điện phân (lưu lượng điển hình 100–300 L h-1) đi vào từ phía dưới của tế
bào điện phân và chuyển động toả tròn ra b n ngoài thông qua điện cực bằng
cacbon đạt đến phía anot trước khi thoát khỏi tế bào điện phân. atot titan được đặt
giữa điện cực cacbon dạ và lưới l c nhựa và đi qua nắp của tế bào điện phân.

14


Nghi n cứu thu hồi feroniken từ bùn thải công nghiệp mạ điện niken được
Phạm

ức Thắng và cộng sự (năm 2013) thực hiện bằng cách hoà luyện để thu

được thành ph m feroniken chứa niken với lượng nằm trong khoảng từ 60 đến 65
tr ng lượng với hiệu suất thu hồi đạt tới 94 . Phương pháp này bao gồm các bước:
làm khô bùn thải công nghiệp mạ niken, nung bùn khô trong lò thi u có sử d ng hút
gió nóng từ tr n xuống để thu được bán thành ph m d hoàn nguy n ở dạng h n
hợp oxit giàu niken; và luyện hoàn nguy n bán thành ph m giàu niken này trong lò
điện hồ quang để thu được thành ph m feroniken dạng thỏi dùng trong công nghiệp.
Nghi n cứu cũng cho thấy, sau khi tiến hành các bước hòa tan ở nhiệt độ

phòng, nhiệt độ cuối cùng với nhiệt độ sôi ở 1000 cho ph p thu hồi gần như toàn
bộ số lượng niken. Kết quả nghi n cứu cho thấy tỷ lệ thu hồi niken có thể đạt tới
98,61 .

o vậy, để đạt được hiệu suất thu hồi tốt, quy trình cần được thực hiện ở

nhiệt độ phòng hơn 1000C.
Hiện nay,
loại quý Ni,

ông ty

ổ phần Vật liệu môi trường chuy n xử lý tận thu kim

r có trong bùn thải. Theo tính toán của công ty, trung bình thu hồi

được khoảng 36kgNi/1.000kg bùn thải tươi. Như vậy, có thể thấy rằng với lượng
bùn thải l n đến 1.000 tấn/năm thì công ty có thể tận thu được 36 tấn Ni/năm. Việc
tận thu này có giá trị về kinh tế cũng như hạn chế tối đa chất thải có chứa kim loại
nặng phân tán vào môi trường.
Nhìn chung các nghi n cứu về công nghệ thu hồi Ni từ bùn thải công nghiệp
ở trong nước hầu hết mới chỉ dừng lại với quy mô nghi n cứu trong phòng thí
nghiệm để đưa ra những điều kiện tối ưu cho việc hòa tách hoặc điện phân để thu
hồi kim loại. ác nghi n cứu mới chỉ tập trung vào việc thu hồi các kim loại nhưng
chưa nghi n cứu giải pháp tận thu bùn thải sau khi đ thu hồi kim loại và với các
nghi n cứu ở quy mô nhỏ, trong phòng thí nghiệm n n không đánh giá được những
tác động thứ cấp đến môi trường do việc thu hồi kim loại từ bùn thải công nghiệp.
Vì vậy, các nghi n cứu hiện tại chưa đáp ứng được m c ti u xử lý bùn thải công
nghiệp giàu kim loại nặng theo hướng tận thu tài nguy n, tiết kiệm năng lượng.
b.

Nguy n Thị Phương Loan cùng cộng sự (2005) đ thực hiện nghi n cứu
công nghệ tái chế bùn thải để sản xuất công nghiệp và cải tạo đất nông nghiệp. Bùn

15


từ các nhà máy xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp, nhà máy luyện kim,
cơ khí, xử lý nước chứa nhiều kim loại nặng như chì, thủy ngân, niken, crom, đồng,
sắt...được thu gom về và dùng phương pháp sinh h c để tách kim loại. Phần vô cơ
chiếm 59- 67

được sử d ng làm vật liệu xây dựng. Bùn từ nhà máy nước và nhà

máy xi mạ chứa nhiều sắt n n được tận d ng làm bột màu hoặc sản xuất đinh. Theo
tính toán trong phòng thí nghiệm, xử lý 1 tấn bùn chứa kim loại nặng bằng phương
pháp truyền thống (sấy khô, đốt, hóa rắn, chôn lấp) cần chi phí 4 triệu đồng trong
khi xử lý bằng phương pháp sinh h c và hóa h c chỉ cần 1,3 triệu đồng.
e

c.

Trong năm 2005-2006, Nguy n Thị Hà và cộng sự đ tiến hành nghi n cứu
xử lý bùn thải chứa kim loại nặng từ hệ thống xử lý nước thải mạ điện và áp d ng
thử nghiệm làm men màu cho sản xuất gốm sứ và màu cho sản xuất gạch lát vỉa hè,
ph liệu cho sản xuất gạch. Kết quả cho thấy tính khả thi và hiệu quả rất khả quan
cả về khía cạnh môi trường và kinh tế. ác kim loại nặng ( r, Ni, u, Zn) có mặt
trong bùn thải sau khi được tận d ng làm men màu và ph liệu không bị rửa rữa trở
lại vào môi trường. Hiệu quả kinh tế cho giải thay thế là rất rõ rệt và có nhiều triển
v ng cho áp d ng trong thực ti n [14]. Tuy nhi n do giới hạn về kinh phí n n
nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở thử nghiệm trong quy mô phòng thí nghiệm. Vì

vậy cần được nghi n cứu c thể với quy mô pilot để có thể đánh giá hiệu quả của
việc tận thu bùn và tiết kiệm năng lượng. Kết quả nghi n cứu cũng chưa được đồng
bộ do chưa nghi n cứu tận thu bùn sau khi tách KLN và chưa nghi n cứu xử lý các
chất thải thứ cấp trong quá trình tách KLN.
1.3. C
1.3.1.

u ồi ik
ô

ừ bù

ải

ệ

ế

1.3.1.1.
Vi sinh vật có rất nhiều chủng loại đa dạng và phong phú, chúng có khả năng
thích nghi cao với các điều kiện môi trường khắc nghiệt khác nhau kể cả trong các
môi trường có độc tính cao như ở trong các loại chất thải. Bùn thải mạ điện có hàm
lượng kim loại kim loại nặng cao tuy nhiên vẫn có các chủng vi sinh vật có khả
năng hấp th và tích t các kim loại nặng này trong tế bào. Xử lý sinh h c được coi

16


là một phương pháp thân thiện với môi trường để thu hồi kim loại và có thể áp d ng
cho bùn thải mạ điện. Phương pháp xử lý sinh h c sử d ng vi sinh vật là chủ yếu, vì

thế lượng hóa chất và năng lượng cần sử d ng rất ít, ngoài ra các loại vi sinh vật
dùng để thu hồi kim loại nặng rất d nuôi trồng và sinh trưởng nhanh, đây là những
ưu điểm của phương pháp này.
Trong nghiên cứu của Jana Wazeck (2013), tiến hành thu hồi các kim loại
đồng, crom, niken, sắt và k m từ bùn điện qua hai chủng vi sinh vật là Bacillus
subtilis và Saccharomyces cerevisiae. Hai chủng vi sinh vật này đều không gây hại
cho môi trường và rất d nuôi cấy. Nghiên cứu được tiến hành dưới quy mô phòng
thí nghiệm. Kết quả của thí nghiệm chỉ ra rằng hai chủng vi sinh vật có khả năng
hấp th kim loại nặng khác nhau. B.subtilis có khả năng chiết Cu, Cr, Zn, Ni, Fe từ
bùn mạ điện trong khi đó S.cerevisiae chỉ có thể chiết được Cu, Ni, Zn…không
chiết xuất được Cr. Kết quả c thể được thể hiện trong bảng sau:
Bả

1 6 Tỷ l

u ồi

ộ

i

l

i ủ

i

ủ

i

vậ

B.subtilis và S.cerevisiae
Tỷ lệ thu hồi kim loại (%)
Vi sinh vật
B.subtilis
S.cerevisiae

Cr

Cu

Ni

Zn

Fe

76,36

74,30

50,76

59,40

42,02

_

16,10

1,8

2,15

<1
Nguồn: [20]

Từ bảng trên cho thấy B.subtilis có khả năng thu hồi kim loại tốt hơn
S.cerevisiae. Tuy tỷ lệ thu hồi của phương pháp sinh h c không cao bằng phương
pháp khác nhưng việc thực hiện đơn giản và có tính sinh thái hơn đối với môi
trường xung quanh [20].
1.3.1.2.

ủ

Thủy tinh hóa là quá trình làm lạnh với thời gian rất nhanh. Trong suốt quá
trình hạ nhiệt độ, toàn bộ khối vật chất tạo thành dạng khối đặc, trong suốt như thủy
tinh.

ể tách kim loại nặng ra khỏi bùn mạ điện bằng phương pháp thủy tinh hóa,

cần thêm vào bùn thải một số chất ph gia như bột khoáng hoặc đá vôi, cát.

ác

chất ph gia được trộn với bùn theo một tỷ lệ nhất định sau đó nung nóng và tiến

17