BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (551.35 KB, 15 trang )
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH LÂM ĐỒNG
----------Mã số (BTC ghi)
Cuộc thi “Khoa học Kỹ thuật dành cho học sinh phổ thông tỉnh Lâm Đồng”
Lần thứ XI – Năm học 2018 – 2019.
Báo cáo tóm tắt kết quả nghiên cứu:
“NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THAN HOẠT TÍNH TỪ BÃ
CÀ PHÊ VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT HẤP PHỤ ĐỂ
XỬ LÝ NƯỚC MƯA, LÀM TÚI KHỬ MÙI TRONG
SINH HOẠT”.
Lĩnh vực: Kĩ thuật môi trường
Lâm Đồng, tháng 11 năm 2018 `
A. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
1. Về mặt pháp lý
Đất nước ta đang bước vào giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa với
mục tiêu đến năm 2020 Việt Nam sẽ từ một nước nông nghiệp về cơ bản trở thành
nước công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế. Nhân tố quyết định thắng lợi
của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế là con người, là
nguồn nhân lực người Việt Nam được phát triển về số lượng và chất lượng trên
cơ sở mặt bằng dân trí được nâng cao. Việc này cần được bắt đầu từ giáo dục phổ
thông. Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng ta đã khẳng định: “Đổi mới
căn bản toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã
hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế”. Đặc biệt thủ tướng chính phủ đã phê
duyệt “chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020” với mục tiêu tổng quát đến
năm 2020 nền giáo dục Việt Nam được đổi mới căn bản và tồn diện theo hướng
chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế. Mục tiêu
giáo dục phổ thông là giúp cho học sinh phát triển toàn diện, chuẩn bị cho học
sinh nghiên cứu sâu hơn ở đại học, cao đẳng hoặc đi vào cuộc sống lao động.
2. Về mặt lý luận
Đối với việc dạy học bộ mơn Hóa học, vai trò của việc vận dụng kiến thức
vào giải quyết các vấn đề thực tiễn là cấp thiết và mang tính thời sự. Trước là tạo
điều kiện cho việc học và hành gắn liền với thực tế “học đi đôi với hành”, tạo cho
học sinh sự hứng thú, hăng say học tập, thấy được sự thiết thực của việc học tập mơn
Hóa học. Góp phần thúc đẩy học sinh biết vận dụng mơn Hóa học để giải quyết các
vấn đề nảy sinh trong thực tiễn cuộc sống.
Than hoạt tính từ lâu đã được chế tạo và sử dụng cho nhiều mục đích khác
nhau, từ ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày đến các ứng dụng trong cơng nghiệp.
Than hoạt tính với những đặc tính tuyệt vời có thể làm sạch nước, khơng khí thậm
chí là tham gia vào các q trình tinh chế các hóa chất hóa học hữu ích khác. Hiện
nay trên thị trường có rất nhiều loại than hoạt tính khác nhau, sản xuất theo nhiều
1
phương pháp và đi từ các nguồn nguyên liệu rất khác nhau như khí thiên nhiên, phế
phẩm nơng nghiệp (vỏ trấu, bã mía của nhà máy đường), phế phẩm của ngành trồng
trọt (lá dứa, xơ dừa của các ngành trồng dừa Nam bộ, vỏ hạt cà phê ở các tỉnh Tây
Nguyên và Tây Bắc) hay than bùn...Tuy đa dạng về mặt mẫu mã, chủng loại nhưng
những tính chất cơ bản của chúng không khác xa nhau.
3. Về mặt thực tiễn
Việt Nam là một trong những nước sản xuất cà phê chính của thế giới, cũng
là một trong những quốc gia tiêu thụ một lượng cà phê đáng kinh ngạc trong vòng
trong khoảng từ năm 2005 đến nay. Hệ quả là một khối lượng lớn bã cà phê được
thải bỏ, theo ước tính của Viện Cơng nghệ Hồng gia Đại học Melbourne (Úc),
mỗi ngày có khoảng gần 6 triệu tấn bã cà phê bị đổ vào bãi rác. Một phần bã cà
phê được làm thức ăn cho gia súc, phần còn lại được đốt như chất thải sinh ra khí
nhà kính CO2. Vì vậy, việc phát triển cơng nghệ tái sử dụng bã cà phê cho các mục
đích hữu ích là cực kì cần thiết.
Bên cạnh đó, việc khan hiếm nguồn nước sạch đang ngày càng nghiêm trọng
hơn trên hành tinh, hiện vẫn có tới 633 triệu người khơng có đủ nước dùng và tình
trạng sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn ở khắp nơi trên Trái Đất, ở địa phương nơi
em cư trú vẫn có hiện tượng thiếu nước. Song song với việc tiết kiệm nước sẽ tiết
kiệm được điện năng, điện năng khơng phải là vơ tận mà nó có hạn, sử dụng quá
mức điện năng sẽ làm cho các nhà máy điện không đủ khả năng cung cấp dẫn đến
tình trạng mất điện
Hàng ngày, tại các hộ gia đình, tình trạng mùi hơi khó chịu như mùi mồ hơi
trong giày dép, mùi nội thất ô tô, mùi thức ăn trong tủ lạnh...phần nào ảnh hưởng
tới tinh thần và sức khỏe của con người, việc giảm bớt những mùi hôi khó chịu
này trở thành một nhu cầu tất yếu.
Trong khoảng một thập niên gần đây, đã có rất nhiều nghiên cứu chế tạo than
hoạt tính làm chất hấp phụ từ vỏ trấu, vỏ hạt cà phê và chứng minh được rằng chúng
có tính hấp phụ rất đáng kể. Nhưng, chỉ có một số ít nghiên cứu tính chất hấp phụ
2
của bã cà phê. Việc tận dụng nguồn phế thải bã cà phê để điều chế chất hấp phụ sinh
học khơng chỉ giải quyết bài tốn mơi trường mà cịn là bài tốn kinh tế.
Tính cấp thiết của đề tài:
Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang trở thành một vấn nạn của xã hội, một
lượng lớn bã thải từ pha chế cà phê hàng ngày đều được thải vô tội vạ ra ngồi mơi
trường. Nếu tái sử dụng được nguồn bã thải này vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường,
vừa tiết kiệm chi phí.
Bên cạnh đó, việc khan hiếm nguồn nước sạch cũng đang trở thành vấn đề
nóng hổi của toàn xã hội, tận dụng được nước mưa để sinh hoạt vừa tiết kiệm nước,
vừa tiết kiệm năng lượng. Nhưng môi trường ô nhiễm làm cho nước mưa không còn
sạch mà hòa tan nhiều chất khác mà nguy hiểm hơn là mưa axit, khơng an tồn khi
sử dụng, xử lý nước mưa thành nước sạch dùng trong sinh hoạt là vấn đề đáng lưu
tâm.
Mùi hơi khó chịu từ giày dép, mùi ẩm mốc của tủ quần áo...gây ảnh hưởng
không nhỏ đến tinh thần cũng như sinh hoạt hàng ngày của con người, giảm bớt các
mùi hơi khó chịu này cũng là một nhu cầu tất yếu
Xuất phát từ lý luận và thực tiễn trên, chúng em chọn đề tài “Nghiên cứu chế
tạo than hoạt tính từ bã cà phê và ứng dụng làm chất hấp phụ để xử lý nước mưa,
làm túi khử mùi trong sinh hoạt”.
B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA
HỌC
1. Câu hỏi nghiên cứu
Từ bã cà phê chế tạo than hoạt tính như thế nào?
Tạo mơ hình lọc nước mini trong phịng thí nghiệm để đánh giá khả
năng hấp phụ của than hoạt tính như thế nào?
Tạo mơ hình lọc nước mưa và túi khử mùi tại các hộ gia đình như
thế nào?
3
Dự án có những ưu điểm và hạn chế gì?
Dự án sẽ có hướng phát triển và cải tiến như thế nào trong tương
lai?
2. Vấn đề nghiên cứu
Giúp người dân tận dụng được nguồn bã thải từ bã cà phê tạo ra một vật
liệu có ích, góp phần bảo vệ mơi trường, tiết kiệm chi phí.
Từ than hoạt tính vừa điều chế tạo nên bộ dụng cụ lọc nước, tận dụng nguồn
nước mưa sẵn có để sử dụng giúp tiết kiệm nước, tiết kiệm điện năng từ đó tăng
hiệu quả kinh tế.
Từ than hoạt tính vừa điều chế tạo nên các túi khử mùi giúp loại bỏ những
mùi hơi khó chịu trong sinh hoạt như: Mùi thức ăn của nhà bếp, mùi mồ hôi giày,
mùi ẩm mốc trong tủ quần áo...để giảm ơ nhiễm khơng khí, nâng cao đời sống
tinh thần.
3. Giả thuyết khoa học
- Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều nghiên cứu trên bã cà phê và chứng
minh được rằng bã cà phê có tính chất hấp phụ đáng kể, không chỉ đối với các
kim loại nặng và các hợp chất hữu cơ độc hại tan trong nước mà cịn đối với khí
cacbonic chính vì vậy từ bã cà phê có thể điều chế được than hoạt tính.
C. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Thiết kế
1.1. Chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê
- Nguyên liệu: Bã cà phê
- Hóa chất: Dung dịch KOH, nước cất, giấy đo pH sẵn có tại phịng thí
nghiệm của nhà trường.
- Dụng cụ: Cân phân tích điện tử, rây cầm tay, ống đong, cốc thủy tinh, chậu
thủy tinh, giấy bạc, bình gốm có nắp đậy, bút đo các chất rắn hòa tan TDS – 3, bộ
4
dụng cụ đo pH EFS, lị nung gốm thủ cơng của đồng bào dân tộc Chu ru, lò nung
gạch Tuynel và một số dụng cụ phổ biến khác trong phòng thí nghiệm.
Cách tiến hành:
- Thu gom bã cà phê từ các quán cà phê, chế tạo than hoạt tính theo thời gian
ngâm khác nhau, tỉ lệ trộn than/KOH, thời gian hoạt hóa, nhiệt độ hoạt hóa.
- Đánh giá khả năng hấp phụ thông qua việc lọc nước mưa, thu được các mẫu, đo
tổng khối lượng chất rắn hòa tan và pH của các mẫu nước sau khi lọc bằng than hoạt
tính so với các mẫu ban đầu.
- Từ bã cà phê chế tạo than hoạt tính theo quy trình như sau:
Dự đoán giá thành sản phẩm
Từ 8kg bã cà phê sau khi sơ chế và loại bỏ hơi nước, phối trộn với 2kg
KOH và đem nung sẽ thu được 6,4 kg than hoạt tính với tổng chi phí là 651.000
nghìn đồng. Trong đó bình gốm có nắp và dây kẽm có thể sử dụng được nhiều
lần. Như vậy, than hoạt tính từ bã cà phê có giá khoảng 102.000đ/kg rẻ hơn rất
nhiều so với giá thị trường là 200.000đ – 300.000đ/kg.
5
TT
Hóa chất, vật liệu
Số lượng
Giá tiền
1
Bã cà phê sau khi sơ
8kg
0
KOH
2kg
272.000
Nước cất
9l
207.000
Giấy bạc
2 cuộn lớn
70.000
Bình gốm có nắp
1
100.000
Dây kẽm
1 cuộn
2.000
chế và sấy loại bỏ hơi
nước
2
3
4
5
6
Tổng
651.000
1.2. Chế tạo mơ hình lọc nước
1.2.1. Dụng cụ
STT
Dụng cụ
Số lượng
Kích thước
1
Thùng phi xanh 120l
1
Cao 76cm, rộng 43cm
2
Thùng sơn 18l
1
Cao 25cm (Cắt đáy)
3
Ống phi 90
1
Dài 40cm
4
Nắp phi 90
2
5
Ống phi 27
1
2m
6
Dây thép lớn
1
4m
7
Dây kẽm nhỏ
1
1m
8
Màn hoặc lưới lọc chuyên dụng
1
4m
1.2.2. Cách tiến hành
- Thùng sơn: Cắt bỏ đáy, giữ lại chiều cao tính từ miệng thùng 25cm.
6
- Khoan 4 lỗ ở bốn góc vng đối diện bằng khoan 5 li, dùng 2 que thép
kích thước 60cm tạo 4 góc vng và cố định vào mép dưới của thùng.
- Dùng 2 thanh thép kích thước 45cm tạo hình chữ U có móc để cố định
lưới lọc trên.
+ Đặt hai thanh thép chữ U lên mép trên của thùng sơn.
+ Chuẩn bị hai khung tròn bằng thép đường kính 26cm, cố định hai đầu của
khung bằng dây kẽm nhỏ.
+ Bọc vải màn bên ngoài khung thép để tạo thành lưới lọc (lưu ý: Nên sử
dụng lưới lọc chuyên dụng).
+ Đưa lần lượt hai tấm lưới lọc vào thùng sơn.
- Tạo ống lọc dẫn nước sạch đặt bên dưới lớp sỏi đỡ.
+ Dùng khoan ốc xoắn 3 phân, khoan đều vào ống phi 90.
+ Hai nắp ống phi 90: Khoan đều lỗ ống thứ nhất, ống còn lại khoan lỗ lớn
để đặt phi 27, lắp 2 nắp sau khoan vào phi 90.
+ Cắt phi 27 có kích thước 20cm, khoan lỗ bằng ốc xoắn 3 phân 10 cm đầu.
+ Đưa phần khoan lỗ của phi 27 vào phi 90.
+ Đặt nắp phi 90 vừa nối vào ống phi 90.
+ Nối ống phi 90 đậy nắp với ông nối và khóa.
+ Nối ống phi 90 đậy nắp nối ống nối, khóa và ống nối 10cm.
+ Nối ống nối với co ta được ống xả nước sạch hoàn chỉnh.
- Ống xả cặn hoặc xả phèn (nếu có).
+ Chọn ống phi 27 kích thước 10cm.
+ Nối ống phi 27 với khóa.
+ Nối thêm ống phi 27 vào khóa.
+ Nối co vào ống nối phi 27 ta được ống xả đầy đủ.
- Tạo mơ hình lọc nước hồn chỉnh.
+ Nối roa vào ống phi 27 tùy hệ thống thu nước từ máng xả mà lắp cho phù
hợp.
+ Khoan hai lỗ tròn trên phi 120l để nối phi với ống 27: Lỗ thứ thất cách
đáy 1cm, lỗ thức hai cách miệng phi 24 cm.
7
+ Lắp ống xả cặn hoặc xả phèn (nếu có) vào phi 120l.
+ Lắp lần lượt ống thu nước sạch vào phi 120l theo thứ tự.
+ Khoan nắp phi đường kính 28cm, đặt thùng sơn lên ống phi đã khoan.
Đề xuất chi phí và vật liệu lọc
STT
Dụng cụ
Số lượng
Giá tiền
1
Roa
1 cái
43.000
2
Ống nhựa 27
2m
18.000
3
Ống nhựa 90
0.5m
21.000
4
Nắp ống nhựa 90
2 cái
10.000
5
Cua
3 cái
15.000
6
Khóa
2 cái
40.000
7
Sỏi đỡ
6kg
96.000
8
Sỏi nhỏ
7kg
126.000
9
Cát mịn
9kg
162.000
10
KOH để hoạt hóa than
1kg
68.000
Tổng
599.000
- Trong mơ hình lọc nước có tái sử dụng thùng sơn và phuy đựng nước cũ
đã qua sử dụng để tiết kiệm chi phí.
1.2.3. Mơ hình lọc nước mini dùng để nghiên cứu trong phịng thí nghiệm.
+ Dùng chai nhựa 1l đựng nước không sử dụng cắt bỏ miệng chai.
+ Đục lỗ nhỏ dưới đáy chai để lọc nước.
+ Cho các lớp vật liệu lọc nước lần lượt vào chai nhựa, các lớp cách nhau
một lớp màn lọc.
+ Lắp mơ hình lọc nước lên giá sắt.
+ Đặt cốc thủy tinh 500ml dưới mơ hình lọc để đựng nước.
8
+ Đặt một chai nhựa cắt bỏ phần miệng chai, đục lỗ ở đáy phía trên bộ dụng
cụ để thay cho roa dẫn nước.
1.3. Chê tạo túi khử mùi than hoạt tính
Kích thước
- B1: Vải thừa xin tại tiệm may quần áo.
- B2: Cắt vải thành hình chữ nhật theo kích thước 9cm x 11cm.
- B3: May thành các túi hình chữ nhật theo tỉ lệ 8cm x 10cm.
- B4: Mỗi túi tương ứng buộc 1 dây ruy băng kích thước khoảng 18 - 20cm.
Khối lượng
- Mỗi túi khử mùi cột nơ chứa 30g lượng than hoạt tính.
- Túi khử mùi dây rút chứa 60 gam than hoạt tính.
Dự đốn giá thành
STT
Vật liệu
Số lượng
Giá thành
1
Vải thừa
Tùy ý
0
2
Ruy băng
4 cuộn
100.000
3
Than hoạt tính
5kg
612.000
4
Kim chỉ
1
8.000
Tổng
720.000
Từ 6 kg than tạo ra được 100 túi khử mùi than hoạt tính với tổng số tiền là
720.000đ, như vậy giá của túi khử mùi dây rút lớn là 7.200đ/túi, túi khử mùi cột nơ
có giá là 3.600đ/túi rẻ hơn so với giá thị trường là 15.000đ – 20.000đ.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1.Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các vấn đề lý luận dạy học, chủ trương, chính sách giáo dục của
Đảng và nhà nước có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu tài liệu tổng quan về than hoạt tính và điều chế than hoạt tính
từ phế phẩm nơng nghiệp, phế phẩm trồng trọt
- Nghiên cứu tài liệu về vật thể hấp phụ
9
- Nghiên cứu các tài liệu về nước thải sinh hoạt và xử lý nước thải sinh hoạt.
2.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
2.2.1. Phương pháp quan sát
- Tiến hành quan sát việc sử dụng bả cà phê, sư dụng nguồn nước ngầm,
nước giếng khoan, nước máy và xử lý nước mưa tại địa phương nhằm phát hiện
vấn đề nghiên cứu.
2.2.2. Phương pháp đàm thoại
- Trao đổi với GV và HS để tìm hiểu ý kiến, quan niệm, thái độ ... của họ về
việc tái sử dụng nguồn bả thải sẵn có, ứng dụng để xử lý nước mưa dùng làm nước
sinh hoạt, cũng như những thuận lợi và khó khăn mà GV và HS đã gặp phải.
2.2.3. Phương pháp điều tra
- Điều tra thực trạng về mức độ biết, hiểu của GV và HS về tái sử dụng bã
thải, vấn đề nước sạch và bảo vệ môi trường.
2.2.4. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia
- Tham khảo ý kiến của các chuyên gia, các giảng viên và GV có nhiều kinh
nghiệm về điều chế than hoạt tính, xử lý nước mưa trước kia và hiện nay.
2.2.5. Phương pháp thực nghiệm:
- Dựa vào giả thuyết khoa học đã đặt ra, tiến hành thực nghiệm ở nơi công
tác, nơi lưu trú và một số địa bàn lân cận để xem xét hiệu quả và tính khả thi của
đề tài.
2.3. Phương pháp thống kê toán học
- Phương pháp này được dùng để phân tích và xử lí các số liệu thu được
qua điều tra và thực nghiệm.
D. TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU
1. Khảo sát sơ bộ
10
Than hóa và hoạt hóa là hai giai đoạn quan trọng của q trình chế tạo than
hoạt tính. Tuy nhiên để giải phóng các hang, hốc và tạo ra các mao quản cần phải
thực hiện giai đoạn hoạt hóa tiếp theo
Để xác định nhiệt độ cần thiết cho các quá trình này chúng tơi đã sử dụng
phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng và phân tích nhiệt vi sai (TGA-DTA).
Dựa theo giản đồ TGA-DTA của mẫu than (thu được sau q trình than
hóa) có tẩm KOH được đo trong khí Ar. Dễ nhận thấy sự giảm khối lượng cũng
phụ thuộc vào các khoảng nhiệt độ khác nhau.
Sự giảm nhẹ khối lượng ở các khoảng nhiệt độ nhỏ hơn 460oC được gán
cho sự tách nước ra khỏi hỗn hợp ban đầu.
Khi nhiệt độ lớn hơn 460oC, sự giảm khối lượng trở nên nhanh hơn nhiều.
Trong khoảng 460 ÷ 600oC độ giảm khối lượng đạt khoảng 57,25% so với khối
lượng hỗn hợp ban đầu. Sự giảm mạnh khối lượng này là do tương tác giữa KOH
và than. Trong q trình hoạt hóa, KOH sẽ loại bỏ các nguyên tử H và O còn lại
trong than tạo thành nước cũng như các chất hữu cơ (là các sản phẩm dễ bay hơi)
nên làm khối lượng hỗn hợp giảm mạnh (và tạo ra các mao quản và làm tăng hàm
lượng cacbon trong than).
Từ kết quả phân tích trên nhận thấy rằng để q trình hoạt hóa sản phẩm
than thu được từ sự than hóa vỏ hạt cà phê bằng KOH diễn ra hiệu quả thì cần
phải thực hiện ở nhiệt độ lớn hơn 460oC. Vì vậy chúng em đã chọn khoảng nhiệt
độ từ 500 ÷ 800oC để khảo sát trong q trình hoạt hóa.
2. Nghiên cứu chi tiết
Trên cơ sở kết quả khảo sát sơ bộ ở trên chúng em đã nghiên cứu chế tạo
14 mẫu than hoạt tính trong các điều kiện khác nhau về thời gian ngâm than với
KOH, tỉ lệ than/KOH, thời gian hoạt hóa và nhiệt độ hoạt hóa theo quy trình mơ
tả ở trên.
Ảnh hưởng của thời gian ngâm
Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm (thời gian tiếp xúc giữa
than/KOH trước khi hoạt hóa) chúng em tiến hành chế tạo 4 mẫu than hoạt tính
với thời gian ngâm khác nhau. Các mẫu này đều được hoạt hóa trong khoảng thời
11
gian hoạt hóa 2 giờ tại 6000C.
Phân tích kết quả để lựa chọn thời gian ngâm để thực hiện các thí nghiệm
tiếp theo.
Ảnh hưởng của tỉ lệ hoạt hóa bằng KOH
Tỉ lệ khối lượng than/KOH là một yếu tố có ảnh hưởng đến đặc tính của
than sau hoạt hóa. Để nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng này chúng em tiến hành chế
tạo 5 mẫu than hoạt tính với tỉ lệ khối lượng than/KOH khác nhau. Các mẫu này
đều được ngâm trong thời gian đã nghiên cứu ở trên và được hoạt hóa trong
khoảng thời gian 2 giờ tại 6000C.
Phân tích kết quả để lựa chọn tỉ lệ than/KOH để thực hiện các nghiên cứu
tiếp theo.
Ảnh hưởng của nhiệt độ hoạt hóa
Ảnh hưởng của nhiệt độ hoạt hóa đến sản phẩm cũng đã được xem xét về
mặt lý thuyết.
Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa
Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa đã được khảo sát thơng qua bốn mẫu than chế
tạo tại 600oC với thời gian hoạt hóa khác nhau biến đổi trong khoảng 1 giờ đến 4
giờ.
Phân tích kết quả để lựa chọn thời gian hoạt hóa thơng qua đó kết luận các
tiêu chí khi chế tạo than hoạt tính.
Sau đó chúng em tham khảo, xây dựng mơ hình lọc nước và thử nghiệm tại
nhà dân. Chúng em cũng tạo ra các túi khử mùi than hoạt tính, phát mẫu trên 100
cá thể, sau 2 ngày, chúng em thu hồi mẫu và phỏng vấn sau đó thống kê và rút ra
kết luận.
3. Kết luận
Trong đề tài này chúng em đã:
- Chế tạo thành công 14 mẫu than hoạt tính từ nguyên liệu ban đầu là bã cà
phê, sử dụng tác nhân hoạt hóa là KOH trong các điều kiện khác nhau về thời gian
ngâm với KOH, than/KOH, thời gian hoạt hóa và nhiệt độ hoạt hóa.
12
- Xác định các đặc trưng vật lý và hóa lý của mẫu than hoạt tính.
- Khảo sát khả năng hấp phụ các chất rắn và chất lỏng hòa tan trong nước
mưa. Mẫu than tiêu biểu T4/1-48-600-2 hấp phụ được lượng chất rắn hòa tan cao
nhất và trung hòa được nước mưa có tính axit.
- Tạo ra mơ hình lọc nước mưa sử dụng tại các hộ gia đình trong đó có sử
dụng các dụng cụ đã qua sử dụng như thùng phuy cũ, thùng sơn cũ.
- Tạo ra các túi khử mùi than hoạt tính dùng trong sinh hoạt.
+ Tính hiệu quả: Mơ hình lọc nước và túi khử mùi chứng minh được tính
hiệu quả khi áp dụng tại hộ gia đình ngồi thực tế.
+ Tính khả thi: Nghiên cứu đã trải qua quá trình thực nghiệm và chế tạo
thành cơng than hoạt tính.
+ Tính kinh tế: Chi phí thấp, về lâu dài đảm bảo tính tiết kiệm.
Với đề tài này chúng em đã vận dụng được kiến thức để giải quyết được các
vấn đề thực tiễn. Tái sử dụng nguồn bã thải gây ô nhiễm môi trường để tạo nên
được vật liệu có ích. Từ vật liệu đó tạo nên được mơ hình lọc nước có tính ứng
dụng cao ngoài thực tế, giải quyết một vấn đề nhỏ về nhu cầu nước sạch, tiết kiệm
năng lượng. Ứng dụng vật liệu điều chế được làm túi khử mùi sinh hoạt, giảm bớt
ơ nhiễm khơng khí trong khơng gian nhỏ tại các hộ gia đình. Quan trọng nhất,
chúng em thêm u thích học tập bộ mơn, say mê tìm tịi khám phá, điều này góp
phần nâng cao chất lượng học tập bộ mơn nói riêng và khả năng tự học, tự nghiên
cứu, ham học hỏi nói chung.
E. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Thị Hà - Khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ
vỏ trấu bằng phương pháp oxi hóa và ứng dụng làm chất hấp phụ trong xử
lý nước thải” - Trường đại học dân lập Hải Phịng.
2. Trần Văn Huy - Khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính
từ phụ phẩm nơng nghiệp và ứng dụng làm chất hấp phụ” - Đại học Quy
Nhơn.
13
3. Mai Thị Thu Thảo - Khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu xử lý Fe3+ trong
nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã cà phê” - Trường Đại học dân lập
Hải Phịng.
4. Hồng Văn Thụ - Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ
vỏ hạt cà phê để hấp phụ hiệu quả một số chất hữu cơ trong dung dịch
nước” của Hoàng Văn Thụ - Trường Đại học sư phạm Hà Nội - 2015.
5. Trịnh Thị Thu Hương, Vũ Đức Thảo “Nghiên cứu sử dụng than bã cà phê
để xử lý màu và chất hữu cơ trong nước thải dệt nhuộm” - Tạp chí phân
tích Hóa, Lý và Sinh học tập 20, số 2/2015.
14
