Tai che chat thai cong nghiep vo co trong san xuat gom xay dung
•
1 like•248 views
TÁI CHẾ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG
Recommended
More Related Content
Similar to Tai che chat thai cong nghiep vo co trong san xuat gom xay dung
Similar to Tai che chat thai cong nghiep vo co trong san xuat gom xay dung (20)
More from Nguyen Thanh Tu Collection
More from Nguyen Thanh Tu Collection (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (18)
Tai che chat thai cong nghiep vo co trong san xuat gom xay dung
- 1. LOGO KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NÂNG CAO GVHD: PGS-TS. NGUYỄN TẤN PHONG HVTH: NGÔ THỊ TRÀ MY ĐÀO NGUYỄN VŨ TÁI CHẾ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG
- 2. NỘI DUNG TỔNG QUAN VỀ GỐM XÂY DỰNG1 2 TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM 3 4 CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM CHO SẢN XUẤT GỐM 4 5 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
- 3. TỔNG QUAN VỀ GỐM XÂY DỰNG Nguyên liệu chính: đất sét Trải qua gia công cơ học Nhóm Caolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O) gồm: 46.54% SiO2, 39.5% Al2O3, 13.96% H2O. Nhóm Môntmôrilônit (Al2O3.4SiO2.H2O + nH2O) Nhóm khoáng chứa Alkali (illit hay mica) Fe2O3, CaO, MgO… Vật liệu gốm xây dựng là vật liệu nhân tạo Trải qua gia công cơ học và nhiệt Gây biến đổi cấu trúc và thành phần khoáng, làm xuất hiện những đặc tính phù hợp với yêu cầu sử dụng trong xây dựng.Ngoài ra, còn có các phụphụ giagia được bổ sung vào nguyên liệu chính để cải thiện các đặc tính của gốm.
- 4. Dựa theo công dụng: Vật liệu xây: gạch đặc, gạch rỗng (2 lỗ, 4 lỗ…) Dựa theo phương pháp sản xuất: Gốm tinh: có cấu trúc hạt mịn, sản xuất phức tạp như gạch trang trí… PHÂN LOẠI GỐM XÂY DỰNG 4 lỗ…) Vật liệu lợp: các loại ngói Vật liệu ốp: ốp tường nhà, ốp cầu thang, ốp trang trí… Vật liệu lát: gạch lát nền, lát đường, lát vỉa hè… trang trí… Gốm thô: có cấu trúc hạt lớn, sản xuất đơn giản như gạch xây, ngói…
- 5. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA GỐM XÂY DỰNG Các đặc Độ bền Khả năng hấp thụ nước Khả năng Độ rỗng Độ dẫn điện Các đặc tính đối với mẫu gốm xây dựng năng chống chịu đông rã Độ co rút khi sấy, nungMật độ Độ truyền nhiệt Nhiệt rỗng
- 6. ƯU & NHƯỢC ĐIỂM VẬT LIỆU GỐM • Độ bền và tuổi thọ cao • Được làm từ nguồn nguyên liệu địa phương sẵn có và rẻ tiền; • Công nghệ đơn giản, dễ thực hiện và giá thành thấp. Ưu điểm thành thấp. • Giòn, dễ vỡ và tương đối nặng; • Thu hẹp diện tích đất nông nghiệp, ảnh hưởng đến môi trường từ việc phát thải khí… Nhược điểm Các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu và phát minh ra nhiều loại gạch, hạn chế được các nhược điểm này, tận dụng được nguồn chất thải vô cơ có sẵn để tạo ra loại gốm xây dựng hiệu quả và thân thiện với môi trường.
- 7. TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM Sự tăng trưởng của nền kinh tế và công nghiệp Việc bán phá giá hoặc quản lý không hợp lý chất thải từ các ngành sản xuất khác nhau Nếu rác thải được quản lý một cách chính xác thì nó có thể được chuyển đổi thành nguồn lực góp phần tiết kiệm nguyên vật liệu, bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ khí hậu, thúc đẩy sự phát triển bền vững. Chi phí vật liệu xây dựng ngày càng tăng do nhu cầu cao, khan hiếm nguyên vật liệu và giá năng lượng cao
- 8. Chất thải công nghiệp vô cơ dùng để bổ sung cho sản xuất gốm xây dựng Chất thải từ công TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM Chất thải từ công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản Chất thải tro và xỉ Chất thải kim loại Chất thải thủy tinh …
- 9. • Các chất thải, bùn thải từ khai thác và chế biến quặng sắt, khai thác than đá… quá trình làm Chất thải từ công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM quặng sắt, khai thác than đá… quá trình làm giàu đá quartzite sắt, quặng molypden… • Chất thải, phế liệu từ chế biến khoáng sản ở các nhà máy khai thác mỏ thường tích tụ thành đống lớn, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, đặc biệt đối với lượng lớn chất thải được sản xuất trong quá trình khai thác và chế biến ở các mỏ.
- 10. Chất thải Tro được sử dụng chủ yếu là chất Thành phần tro phụ thuộc vào nguồn gốc Tăng độ bền và mật độ của gạch và tương ứng giảm sự hấp thụ TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM Chất thải tro và xỉ yếu là chất thải đốt than đá trong nhà máy nhiệt điện nguồn gốc của nhiên liệu bị đốt cháy và điều kiện bảo quản của nó hấp thụ nước của nó, cải thiện quy trình nung kết và các đặc tính của mẫu gốm cuối cùng.
- 11. Chất thải TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM Chất thải của ngành công nghiệp luyện kim Thành phần chính của dòng hàn là oxit silic, mangan, sắt, canxi, magiê, Chất thải kim loại luyện kim bao gồm xỉ, bụi luyện kim, cát từ xưởng đúc thải bỏ… canxi, magiê, nhôm, canxi florua, lưu huỳnh, phốt pho…, kali, natri, titan, cacbon…
- 12. Chất thải thủy tinh Nguồn chất thải thủy tinh bao gồm bình chứa, đèn, cửa sổ, panel màn hình, gương, sợi thủy tinh... TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM gương, sợi thủy tinh... Một lượng lớn chất thải thủy tinh vẫn được tích tụ trong các bãi rác. Phần lớn chất này không độc hại, ngoại trừ chất thải của một số loại thủy tinh đặc biệt.
- 13. Các loại chất thải vô cơ khác Chất thải có chứa canxi từ sản xuất phân vô cơ. Tỷ lệ phụ gia tối ưu là Phospho là một lượng lớn chất thải từ sản xuất phân lân. TỔNG QUAN CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ CHO SẢN XUẤT GỐM Ngoài ra, còn có các loại chất thải vô cơ khác như phosphor, canxi…từ các nhà máy sản xuất phân bón vô cơ… Tỷ lệ phụ gia tối ưu là 5% khối lượng (Naymov và cộng sự, 2014; Naumov, 2012). Các mẫu gốm có khả năng chống chịu 100-200 chu kỳ đông/rã thu được sau khi nén ẩm ở 23-25 MPa và nung ở nhiệt độ Tf là 1020-1050 oC. Phụ gia này làm tăng độ bền của mẫu lên 30%. từ sản xuất phân lân. Việc bổ sung tới 30% khối lượng chất thải này vào nguyên liệu gốm làm cho gạch rỗng (24%) có tính dẫn nhiệt là 0.27 W/mK và mật độ 1.47 g / cm3 (Maslennikova, 2000).
- 14. Góp phần giúp cải thiện nhiệt độ nung, cải thiện độ bền và khả năng hấp thụ nước của vật liệu Làm gia tăng khí nhà kính như CO2… và có thể giải phóng ra các kim loại trong quá trình rửa trôi chúng, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG CHẤT THẢI VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG quanh Do đó đòi hỏi, với thành phần và tỷ lệ phù hợp, lượng phát thải khí nhà kính giảm và đạt tiêu chuẩn cũng như là lượng giải phóng kim loại do quá trình rửa trôi cũng không đáng kể Ngoài ra, các thành phần oxy hóa khử cũng ảnh hưởng đến quy trình nung kết gốm và màu sắc của gốm
- 15. Bảng 2. Ảnh hưởng của các chất phụ gia khoáng hoá trong đất sét đối với lên màu của gạch (Yatsenko, 2015). ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG CHẤT THẢI VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG
- 16. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG CHẤT THẢI VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG Hình 1. M u g m d a trên bùn th i t qu ng s t (Stolboushkin, 2015): 1 - không có ph gia; V i 5% tr ng lư ng ch t ph gia trong thành ph n sơn: 2 - MgO; 3 - Fe2O3; 4 - V2O5; 5 - NiCO3; 6 - CaCO3; 7 - CuCO3; 8 - CoCl2.6H2O.
- 17. Bảng 3. Ảnh hưởng của các điều kiện oxy hoá-khử khác nhau của việc nung gạch đối với màu sắc của gạch ceramic (Yatsenko, 2015). ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG CHẤT THẢI VÔ CƠ TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG
- 18. TÌNH HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ Các chất thải rắn như thủy tinh, kim loại, plastic là một bộ phận lớn chất thải rắn công nghiệp Số lượng lớn các chất thải này được tạo ra trên toàn cầu ở cả các nước phát triển và đang phát Theo thống kê của ngân hàng thế giới về quản lý chất thải rắn, các thành phố trên thế giới hiện đang sản xuất khoảng 1.3 thải rắn công nghiệp có nguồn gốc từ các hoạt động sản xuất của con người hiện nay. triển và đang phát triển do sự gia tăng dân số, công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước xuất khoảng 1.3 tỷ tấn chất thải rắn mỗi năm và khối lượng này dự kiến sẽ tăng lên 2.2 tỷ tấn vào năm 2025.Bảng 6. Thành phần chất thải rắn trên toàn cầu
- 19. Bảng 4. Ước tính trên toàn cầu các chất thải từ thu nhập của các nước năm 2012 TÌNH HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ Bảng 5. Ước tính trên toàn cầu các chất thải từ thu nhập của các nước trong tương lai (dự đoán đến năm 2025)
- 20. Hiện nay, ở hầu hết các quốc gia có thu nhập thấp và rất thấp, các chất thải này đều bị đốt hoặc chôn lấp. ÔNKK, phát thải khí nhà kính và chiếm dụng diện tích đất hữu ích. Nhu cầu tái sử dụng chất thải bỏ là điều quan TÌNH HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ hữu ích. Việc sử dụng chất thải rắn trong ngành xây dựng có thể là một lựa chọn có thể giải quyết vấn đề rác thải trên. bỏ là điều quan trọng để đạt được tính bền vững về môi trường.
- 21. CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ TRONG GỐM XÂY DỰNG Hệ sinh thái công nghiệp được coi là một hệ thống nổi bật để hướng dẫn các ngành Tái chế là quá trình tham gia một sản phẩm ở phần cuối của vòng Công nghệ tái chế rác thải công nghiệp vô cơ trong sản xuất gốm xây dựng: công dẫn các ngành kinh tế sử dụng vật liệu và năng lượng một cách bền vững và giảm phát thải chất ô nhiễm. ở phần cuối của vòng đời hữu ích của nó và sử dụng tất cả hay một phần Sản phẩm khác. Không cần chôn lấp hay đốt rác.. dựng: công nghệ bổ sung loại chất thải này vào nguyên liệu chính nhằm mục đích tạo ra gạch có đặc tính tốt cho ngành xây dựng.
- 22. Đất sét Cân định lượng Chuẩn bị nguyên vật liệu Chất thải công nghiệp vô cơ Nước Phối trộn nguyên liệu CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP VÔ CƠ TRONG GỐM XÂY DỰNG Hình 2. Quy trình sản xuất gạch có bổ sung chất thải công nghiệp vô cơ Phối trộn nguyên liệu Ép tạo hình Sấy khô Nung
- 23. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TÁI CHẾ CHẤT THẢI TỪ KHAI THÁC THAN ĐỂ THU HỒI THAN VÀ SẢN XUẤT GẠCH THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG Than là một trong những nguồn năng lượng hóa thạch đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ kể từ khi công nghiệp phát triển. Tuy nhiên, hoạt động khai thác mỏ than bị chỉ trích vì tác động xấu đến môi trường và đặc biệt đối với lượng lớn chất thải tạo trong quá trình khai thác và chế biến than. Do hàm lượng cao trong các khoáng chất làm từ aluminosilicate, chất thải mỏ than có thể được sử dụng hiệu quả làm nguyên liệu cho xây dựng và vật liệu xây dựng.
- 24. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Các nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm cho thấy: sự đốt cháy của lượng lớn các hạt than Làm tăng kích thước lỗ rỗng trong gạch nung. Tỷ lệ hấp thụ nước cao, làm suy giảm hiệu quả lâu dài của gạch nung. Mục đích của nghiên cứu Thu hồi lượng than còn lại trong đá thải than đá (CMWR) Sản xuất gạch nung từ các chất thải tách ra gọi là chất thải từ mỏ than thải (đã loại bỏ cacbon) đã qua xử lý (TCMT). Khảo sát tính khả thi của sản xuất gạch nung từ CMWR không loại bỏ than và so sánh với đá phiến sét tự nhiên.
- 25. Làm xấu đi mỹ quan xung quanh NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KHU VỰC NGHIÊN CỨU Hình 3. Đống đá thải của quá trình khai thác than đá ở thành phố Jerada, Ma-rốc (a): một khối lớn loại cũ dưới dạng chất thành đống hình nón, trải dài trên diện tích bề mặt 15 ha và có độ cao 95 m (Darmane và cộng sự, 2009). (b): bao gồm các đống chất thải than thấp hơn. Gây ô nhiễm môi trường đất - nước - không khí
- 26. MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM Một mẫu đại diện của đá thải than đá (CMWR) được thu thập từ các bãi rác, gần thành phố Jerada. Do hàm lượng carbon cao (hơn 6% khối lượng) dưới dạng than Anthracite nên mẫu CMWR trải qua một quy trình xử lý trước (bằng kỹ thuật tách) để thu hồi lượng than còn lại. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Khi than được thu hồi, một loại chất thải thứ hai được tạo ra, được gọi là phần cặn của quá trình xử lý than thải của mỏ than (TCMT). Đá phiến sét (ShB) (vật liệu tham khảo) được cung cấp bởi cơ sở sản xuất gạch địa phương. 3 mẫu được đưa qua rây 2 mm, sấy khô ở nhiệt độ thấp (60°C), được đồng nhất và bảo quản trong túi nhựa kín. Nguyên liệu sản xuất gạch
- 27. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 4. Thu hồi than và mô hình hoá - sản xuất gạch thân thiện sinh thái.
- 28. KẾT QUẢ THU ĐƯỢC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 5. Phân bố cỡ hạt của Độ mịn của các hạt đảm bảo gạch có chất lượng bề mặt tốt hơn, mang lại hình dáng thẩm mỹ và độ bền cơ học cao, khả năng nung kết ở nhiệt độ thấp hơn. bố cỡ hạt của đá thải than đá (CMWR), chất thải từ mỏ than đã qua xử lý (TCMT) và vật liệu đá phiến sét tham khảo (ShB).
- 29. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Tăng lên khi bổ sung cả CMWR và TCMT vào vật liệu Quy trình nung kết được tăng cường và tăng mức độ giảm khối lượng Tăng lên cùng với việc bổ sung CMWR • Tỷ lệ hấp thụ nước thấp nhất đối với gạch tham khảo và cao nhất đối với mẫu có chứa 100% CMWR. • Quá trình thủy tinh hóa và nung kết giảm số lượng lỗ rỗng. • Các mẫu gạch CMWR chứa các lỗ có đường kính trong các khoảng Độ co rút Sự hấp thu • Quá trình thủy tinh hóa và nung kết giảm số lượng lỗ rỗng. • Các mẫu gạch CMWR chứa các lỗ có đường kính trong các khoảng 0.05 – 14 µm và 42 – 71 µm, các lỗ rỗng trong gạch TCMT nằm trong khoảng 0.05 – 4 µm Không đồng nhất các lỗ rỗng trong gạch CMWR và đồng nhất trong các gạch TCMT. Gạch tham khảo: cường độ uốn 9 Mpa và gạch có chứa 60% CMWR và TCMT: tăng lên đến 11MPa và 16 Mpa Gạch 60 - 100% CMWR và TCMT, cường độ uốn tăng lên khi bổ sung TCMT và giảm đi khi thêm CMWR. Độ bền uốn của gạch chứa 100% TCMT lớn hơn 83% so với gạch tham khảo. Bổ sung 60% CMWR làm giảm mật độ gạch tham khảo ~ 7%. Tuy nhiên, sự gia tăng mật độ 6% khi 70% TCMT được thêm vào hỗn hợp và giảm 3% khi tăng đến 100% TCMT. Sự hấp thu nước Độ bền uốn Mật độ
- 30. Hình 6. Sự thay đổi các đặc tính cơ học vàcơ học và vật lý của gạch nung có chứa lên đến 100% chất thải than đá
- 31. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Bảng 7. Các thành phần hóa học của CMWR, TCMT, ShB
- 32. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Bảng 7. Các thành phần khoáng của CMWR, TCMT, ShB Các kết quả kiểm tra khoáng vật cho thấy thạch anh (SiO2) chiếm ưu thế trong tất cả các mẫu nghiên cứu.
- 33. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Do sự phân hủy của một số khoáng chất liên quan đến các phản ứng phức tạp, kết quả của quá trình nung tạo ra các dạng kết tinh và vô định hình mới. Sự mất mát trong than đá và đá phiến sét về cơ bản được giải thích như sau: + Sự mất nước (0-200oC);+ Sự mất nước (0-200 C); + Sự phân hủy của chất hữu cơ (chủ yếu là than đá) (425-680oC); + Cuối cùng là sự phân hủy các khoáng cacbonat. Các khối lượng giảm đạt được phù hợp với kết quả của LOI đối với các mẫu CMWR, TCMT và ShB lần lượt là 12.5, 8.75 và 6.45% (Bảng 7).
- 34. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Bảng 7. Các thành phần kim loại rửa trôi của CMWR, TCMT, ShB Hầu hết các chất gây ô nhiễm đều ở mức yêu cầu đối với chất thải trong bãi chôn lấp. Do đó, chất thải than đá có thể được coi là chất thải không nguy hại.
- 35. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Bảng 10. Khí thải trong quá trình đốt của các mẫu được lựa chọn (CMWR, TCMT và ShB). Các điều kiện nung (850-1050oC) đủ để phân hủy toàn bộ các chất hữu cơ, cacbonat và sunfua phát thải CO2 và SO2. Phát thải CO2 từ gạch CMWR cao hơn so với TCMT và ShB. Lượng khí axit hoá (SO2) tương tự như trong trường hợp mẫu CMWR và ShB, trong khi mẫu TCMT thấp hơn đáng kể.
- 36. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 7. Sơ đồ minh họa các cách được đề xuất để quản lý tốt nhất chất thải than mỏ một cách bền vững và hiệu quả
- 37. Việc bổ sung chất thải vào hỗn hợp gốm có thể: Cải thiện chất lượng gạch và giảm chi phí sản xuất. Làm tăng độ bền của gốm và cải thiện màu sắc của chúng. Làm giảm nhiệt độ nung Tiết kiệm nguồn năng lượng. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Làm giảm nhiệt độ nung Tiết kiệm nguồn năng lượng. Các kim loại nặng độc hại bị ràng buộc một cách an toàn trong khối gốm và không gây ra các tác động có hại trong tương lai. Quan trọng cho sự phát triển của ngành công nghiệp gốm sứ và kêu gọi nghiên cứu bổ sung ở mức độ thay thế hoặc tỷ lệ thích hợp, tùy theo từng trường hợp, sẽ cải thiện tính chất của các gốm xây dựng.
- 38. THANKS FOR YOUR ATTENTION!!!THANKS FOR YOUR ATTENTION!!!