Nghiên cứu đề xuất và thử nghiệm công nghệ
xử lý policlobiphenyl trong dầu biến thế phế
thải
Bùi Trung Thành
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS Chuyên ngành: Khoa học môi trường; Mã số 60 85 02
Người hướng dẫn: PGS.TS. Đỗ Quang Huy
Năm bảo vệ: 2013

Abstract. Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ PCBs trong phân hủy nhiệt đối với
PCBs. Nghiên cứu sử dụng bentonit biến tính bằng NaHCO3 và các cation Cu(II),
Ni(II) và Ce(III) làm chất xúc tác cho phản ứng phân hủy nhiệt đối với PCBs. Tiến
hành phân hủy nhiệt PCBs với sự trợ giúp của xúc tác ở nhiệt độ 500oC. Đánh giá
phân hủy nhiệt xúc tác đối với clobenzen – một hợp chất thường có mặt trong khí thải
phân hủy nhiệt PCBs. Từ kết quả nghiên cứu đề xuất mô hình công nghệ xử lý PCBs.
Keywords. Khoa học môi trường; Xử lý policlobiphenyl; Dầu biến thế phế thải.


MỞ ĐẦU
Phương pháp xử lý các hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs)
thường gặp là chôn lấp hoặc thiêu hủy ở nhiệt độ cao, buồng đốt sơ cấp 700oC
và buồng đốt thứ cấp lớn hơn 1.000oC [55]. Các phương pháp xử lý này
thường không an toàn, tiêu thụ năng lượng lớn, mặt khác khi thiêu hủy các
hợp chất POPs ở vùng nhiệt độ không đủ cao dễ dẫn đến việc hình thành các
sản phẩm thứ cấp độc hại như dioxin và furan [55, 59]. Phương pháp oxy hóa
nhiệt trên xúc tác oxit kim loại để xử lý POPs và các hợp chất clo hữu cơ khác
đã được các nhà khoa học tập trung nghiên cứu nhằm hạ thấp nhiệt độ phân
hủy chất, và hạn chế hình thành các sản phẩm phụ độc hại. Thông thường, các
xúc tác kim loại quý cho hoạt tính cao nhất khi oxy hoá các hợp chất cơ clo dễ
bay hơi (VOCs). Tuy nhiên, các xúc tác này không thích hợp để chuyển hoá
VOCs, vì chúng dễ bị mất hoạt tính do các hợp chất clo gây ra. Ở nhiệt độ

gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh, hệ miễn dịch, hệ nội tiết, hệ sinh dục trên
người và động vật. PCBs là chất rất bền và khó phân hủy bằng các con đường
sinh học và hóa học. Thực hiện phân hủy PCBs không đúng quy cách có thể
làm phát sinh ra các hợp chất độc hơn như dioxin và furan. Do các đặc tính
nêu trên, PCBs đã bị cấm sử dụng từ năm 1979 và tiến tới loại bỏ chúng khỏi
các vật dụng theo quy định của Nghị định Stockholm năm 2001.
Với mục tiêu hướng đến thực hiện Nghị định Stockholm năm 2001 và
góp phần vào việc xử lý PCBs nhằm ngăn chặn không để PCBs phát thải gây
ô nhiễm môi trường từ dầu biến thế nói chung và dầu biến thế phế thải nói riêng,
luận văn lựa chọn thực hiện đề tài "Nghiên cứu đề xuất và thử nghiệm công nghệ
xử lý policlobiphenyl trong dầu biến thế phế thải".

2


Những nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ PCBs trong phân hủy nhiệt đối
với PCBs.
- Nghiên cứu sử dụng bentonit biến tính bằng NaHCO3 và các cation
Cu(II), Ni(II) và Ce(III) làm chất xúc tác cho phản ứng phân hủy nhiệt đối
với PCBs.
- Tiến hành phân hủy nhiệt PCBs với sự trợ giúp của xúc tác ở nhiệt độ
500oC.
- Đánh giá phân hủy nhiệt xúc tác đối với clobenzen – một hợp chất
thường có mặt trong khí thải phân hủy nhiệt PCBs.
- Từ kết quả nghiên cứu đề xuất mô hình công nghệ xử lý PCBs.

3




9. Nguyễn Kiều Hưng, Đỗ Quang Huy, Nguyễn Xuân Cự, Trần Văn Sơn, Đỗ Sơn
Hải, Đỗ Thị Việt Hương (2008), "Nghiên cứu xử lý policlobiphenyl bằng phương
pháp hoá nhiệt xúc tác, Phần II. Ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ và chất xúc tác
đến phản ứng phân hủy policlobiphenyl", Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà
Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, số 24, (1S), tr. 81 - 86.
10. Lưu Cẩm Lộc (2007), “Nghiên cứu quá trình oxi hoá CO trên các xúc tác trên
cơ sở đồng, crom và nikem trên chất mang”, Tạp chí Hoá học, số 3(3), tr. 35–37.
11. Trương Minh Lương (2001), Nghiên cứu xử lý và biến tính Bentonit Thuận Hải
làm xúc tác cho phản ứng Ankyl hóa Hydrocacbon thơm, Luận án tiến sỹ khoa học,
Hà Nội.
12. Phạm Ngọc Nguyên (2006), “Giáo trình Kỹ thuật phân tích vật lý”, NXB Khoa
học và kỹ thuật, Hà Nội.
13. Hoàng Nhâm (2000), Hoá học vô cơ tập 3, NXB Giáo dục, Hà Nội.
14. Hồ Sĩ Thoảng, Lưu Cẩm Lộc (2007), Chuyển hoá Hiđrocacbon và Cacbon oxit
trên các hệ xúc tác kim loại và oxit kim loại, NXB Khoa học Tự nhiên và Công
nghệ, Hà Nội.
15. Nguyễn Văn Thường, Lâm Vĩnh Ánh, Nguyễn Kiều Hưng, Đỗ Quang Huy
(2010), "Nghiên cứu xử lý clobenzen bằng phương pháp oxy hoá nhiệt trên xúc tác
oxit kim loại", Tạp chí Hóa học và Ứng dụng, số 2, tr. 1-6.
16. Nguyễn Anh Tuấn (2009), Giới thiệu nội dung dự án WB/GEF, Tổng cục Môi
trường, Vi sinh vật học môi trường, 8 (73), tr. 2513 - 2521.
17. Đào Văn Tường (2006), “Động học xúc tác”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà
Nội.
Tiếng Anh
18. Alther G. R., Evans J. C. & Pankoski S. E. (1988), Organo modified clays for
stabilization of organic hazardous waste, 9th National Conference of the
Management of Uncontrolled Hazardous Waste Sites, Washington, DC, USA, pp.
440 - 445.


supercritical oxidation process, Innovative Hazardous aste Treatment Technology
Series (1), Thermal Processes. Technomic Publishing Inc.
trimetylbenzene, J. Catal (106), pp. 38 - 46.

70


58. Velde B. (1992), Introduction to clay minerals: Chemistry origins, uses and
environmental significance, Chapman and Hall, London - Glassgow - New York Tokyo - Melbourne - Medras.
59. R.Weber, K. Nagai, J. Nishino, et al (2002), “Effects of selected metal oxides on
the dechlorination and destruction of PCDD and PCDF”, Chemosphere (46), pp.
1247 - 1253.
60. WHO (2003), Polychlorinated biphenyls: Human Health Aspects, UNEP and
WHO joint sponsorship Publisher, Geneva.
61. M.P. Zakharich, I.I. Zaitsev, V.P. Komar, F.N. Nikonovich, M.P. Ryzhkov and
I.V. Skornyakov (2001), "Analysis of transformer oil using IR anlyzer", Journal of
Applied Spectroscopy (68), pp. 61 - 70.
62. K.I. Zimina, A.A. Rozhdestvensksya, A.G. Sinyuk and B.B. Krol (1967),
"Spectral study of Aromatic hydrocarbons and oxidized sulfur compounds in
transformer oil from tuimazy petroleum", Chemistry and Technology of fuels and
oils (3), pp. 32-36.

71