MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................................ i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT..............................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG.............................................................................................................v
DANH MỤC HINH.............................................................................................................. vi
Phần 1. ĐẶT VẤN ĐỀ.........................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................1
1.2. Mục tiêu của đề tài.......................................................................................................2
Phần 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..........................................................4
2.1. Tổng quan các làng nghề ở Việt Nam..........................................................................4
2.2. Hiện trạng môi trường tại các làng nghề chế biến lương thực thực phẩm ở Việt Nam 6
2.2.1. Ô nhiễm môi trường làng nghề tại các làng nghề chế biến lương thực thực phẩm. .6
2.2.2. Những tồn tại trong phát triển chế biến lương thực thực phẩm..............................10
2.2.3. Những tác động của sản xuất nghề tới sức khỏe của cộng đồng làng nghề..........12
2.3. Hiện trạng công tác quản lý chất thải tại các làng nghề chế biến lương thực thực
phẩm của Việt Nam.......................................................................................................... 13
2.3.1. Các văn bản có liên quan đến công tác quản lý chất thải làng nghề chế biến lương
thực thực phẩm ở Việt Nam.............................................................................................13
2.3.2. Các cơ quan, tổ chức chịu trách nhiệm quản lý chất thải làng nghề chế biến lương
thực thực phẩm ở Việt Nam.............................................................................................15
2.4. Tổng quan về sự hấp phụ..........................................................................................16
2.4.1. Khái niệm về hấp phụ.............................................................................................16
2.4.2. Tổng quan về vật liệu hấp phụ................................................................................21
2.4.3. Cơ sở khoa học của sử dụng vật liệu hấp phụ.......................................................21
2.5. Khả năng hấp phụ của vỏ trấu hoạt hóa....................................................................24
2.5.1. Trữ lượng và thành phần của vỏ trấu.....................................................................24
2.5.2 Tính chất hấp phụ của vỏ trấu hoạt hóa...................................................................26
2.5.3. Các ứng dụng của vỏ trấu......................................................................................27
Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP.................................30
NGHIÊN CỨU.................................................................................................................. 30
3.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................30
4.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hấp phụ..........................................................48
4.4. Đề xuất một biện pháp xử lý nguồn nước thải của làng nghề sản xuất bún bằng vỏ
trấu hoạt hóa trước khi chúng được thải ra môi trường....................................................50
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................51
5.1. Kết luận..................................................................................................................... 51
ii
5.1.1. Kết luận về bộ số liệu các thông số phân tích được của nước thải làng nghề sản
xuất bún Phú Đô – Mễ Trì – Từ Liêm – Hà Nội.................................................................51
5.1.2. Kết luận về việc sử dụng vỏ trấu hoạt hóa để xử lý nước thải làng nghề sản xuất
bún................................................................................................................................... 52
5.2. Kiến nghị.................................................................................................................... 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................55
PHỤ LỤC.......................................................................................................................... 58
iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD5:
Nhu cầu oxi sinh học.
Bộ NN&PTNT:
Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn.
BTNMT:
Tổng chất rắn lơ lửng.
UBND:
Ủy ban nhân dân.
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Chất lượng môi trường không khí các làng nghề chế biến NSTP phía Bắc.......7
Bảng 2.2: Đặc trưng nước thải các làng nghề chế biến NSTP...........................................9
Bảng 2.3: Nhu cầu nhiên liệu và lượng xỉ than của một số ngành nghề chế biến lương
thực thực phẩm................................................................................................................ 10
Bảng 2.4: Đăâc trưng thành phần hoá học của nguyên liêâu trấu........................................25
Bảng 4.1: Khối lượng nước thải từ sản xuất/1 tấn bún.....................................................37
Bảng 4.2: Kết quả phân tích các thông số vật lý...............................................................38
Bảng 4.3: Kết quả phân tích các thông số hóa học...........................................................40
Bảng 4.4: Khảo sát sự thay đổi nhiệt độ hoạt hóa vỏ trấu đến khả năng hấp phụ............43
Bảng 4.5 Khảo sát sự thay đổi khối lượng vỏ trấu hoạt hóa đến khả năng hấp phụ.........43
Bảng 4.6: Hiệu quả xử lý BOD5........................................................................................45
Bảng 4.7 Hiệu quả xử lý COD..........................................................................................46
Bảng 4.8 Hiệu quả xử lý Nito tổng số...............................................................................47
Bảng 4.9 Hiệu quả xử lý P tổng số...................................................................................48
Bảng 4.10 Ảnh hưởng của pH tới qua trình hấp phụ........................................................48
Bảng 4.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình hấp phụ................................................49
v
Phần 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Làng nghề là một nét đặc thù của nông thôn Việt Nam. Tại các làng
nghề nhiều sản phẩm được sản xuất trực tiếp và trở thành những sản phẩm
trao đổi, góp phần cải thiện đời sống gia đình và tận dụng những lao động dư
thừa lúc nông nhàn. Làng nghề và làng có nghề nước ta là 5.096. Số làng
nghề truyền thống được công nhận theo tiêu chí làng nghề hiện nay của Chính
phủ là 1.748, thu hút khoảng 10 triệu lao động, trong đó Hà Nội có 1.350 làng
nghề và làng có nghề, trong đó 286 làng nghề đã được UBND thành phố công
nhận là làng nghề truyền thống (báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn, 31-12-2014). Năm 2011, riêng giá trị sản xuất của các làng nghề
Hà Nội đạt khoảng 7.000 tỷ đồng, chiếm khoảng 10% tổng giá trị sản xuất
công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp của toàn Thành phố Hà Nội có gần 100
làng nghề đạt doanh thu 10-20 tỷ đồng/năm, 70 làng nghề đạt 20-50 tỷ
đồng/năm, 20 làng nghề đạt trên 50 tỷ đồng/năm.
Ngoài ra, làng nghề còn là nơi lưu giữ nhiều giá trị văn hóa lâu đời.
Mỗi làng đều gắn với một vùng văn hóa hay một hệ thống di tích lịch sử, là
nền tảng cho hoạt động du lịch phát triển. Việc duy trì và mở rộng hoạt động
làng nghề đã đem lại nhiều lợi ích, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã
hội các địa phương. Tuy nhiên, sự phát triển này cũng mang lại nhiều bất cập,
đặc biệt về vấn đề môi trường và xã hội. Kết quả điều tra cho thấy hầu hết các
làng nghề ở Việt Nam đều bị ô nhiễm môi trường trừ các làng nghề không sản
xuất hoặc dùng các nguyên liệu không gây ô nhiễm như thêu, may... Chất
lượng môi trường tại hầu hết các làng nghề đều không đạt tiêu chuẩn khiến
người lao động phải tiếp xúc với các nguy cơ gây hại cho sức khỏe, trong đó
95% là từ bụi; 85,9% từ nhiệt và 59,6% từ hóa chất. Kết quả khảo sát 52 làng
nghề cho thấy: 46% làng nghề có môi trường bị ô nhiễm nặng ở cả 3 dạng;
27% ô nhiễm vừa và 27% ô nhiễm nhẹ (Bộ Tài Nguyên Môi Trường,2008,
báo cáo môi trường quốc gia 2008, môi trường làng nghề Việt Nam)
- Quan trắc một số thông số Vật Lý và Hóa Học của nước thải làng
nghề bún Phú Đô. So sánh nồng độ các thông số trên với QCVN
2
40:2011/BTNMT để làm cơ sở cho việc xác định hiệu quả của vật liệu hấp
phụ.
- Nghiên cứu khả năng hấp phụ của vỏ trấu hoạt hóa đối với nước thải
làng nghề sản xuất bún Phú Đô. Tìm ra được lượng vỏ trấu hoạt hóa cần thiết
để nước thải sau khi hấp phụ đạt hiệu quả tối ưu nhất.
- Đề xuất một giải pháp để xử lý nước thải làng nghề sản xuất bún
Phú Đô bằng vỏ trấu hoạt hóa.
3
Phần 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan các làng nghề ở Việt Nam
Từ xa xưa, người nông dân Việt Nam đã biết sử dụng thời gian nông
nhàn để sản xuất những sản phẩm thủ công, phi nông nghiệp phục vụ cho nhu
cầu đời sống như: các công cụ lao động nông nghiệp, giấy, lụa, vải, thực
phẩm qua chế biến… Các nghề này được lưu truyền và mở rộng qua nhiều thế
hệ, dẫn đến nhiều hộ dân có thể cùng sản xuất một loại sản phẩm. Bên cạnh
những người chuyên làm nghề, đa phần lao động vừa sản xuất nông nghiệp,
vừa làm nghề, hoặc làm thuê (nghề phụ). Nhưng do nhu cầu trao đổi hàng
hóa, các nghề mang tính chất chuyên môn sâu hơn, được cải tiến kỹ thuật hơn
và thường được giới hạn trong quy mô nhỏ (làng), dần dần tách hẳn nông
nghiệp để chuyển hẳn sang nghề thủ công. Như vậy, làng nghề đã xuất hiện
và phát triển đến ngày nay.
thuật cao, tay nghề khéo léo… Chủ yếu là các làng nghề truyền thống, sản
xuất các sản phẩm thủ công mỹ nghệ. Riêng về thị trường tiêu thụ sản phẩm
thì trước đây về cơ bản thị trường này nhỏ hẹp tiêu thụ tại chỗ do đó giá thành
cũng thấp.
5
Về quy mô và đóng góp về kinh tế thì theo báo cáo của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn ( Bộ NN&PTNT) tính đến 31-12-2014 số làng
nghề và làng có nghề nước ta là 5.096. Số làng nghề truyền thống được công
nhận theo tiêu chí làng nghề hiện nay của Chính phủ là 1.748, thu hút khoảng
10 triệu lao động. Trong đó, Hà Nội là một trong những thành phố có nhiều
làng nghề nhất cả nước có 1.350 làng nghề và làng có nghề, chiếm 59% tổng
số làng nghề trên toàn quốc. Toàn Hà Nội có 47 nghề thủ công, trong đó
nhiều nghề đang có xu hướng phát triển mạnh như gốm sứ, mây tre đan, điêu
khắc, sơn mài… Số làng nghề trên đã thu hút được gần 627.000 lao động với
167.000 hộ sản xuất, 2.000 công ty cổ phần, 4.500 công ty TNHH… Giá trị
sản xuất của làng nghề đạt trên 7.650 tỷ đồng/năm. Đặc biệt, có những làng
nghề đạt giá trị sản xuất khá cao như gốm sứ Bát Tràng đạt 350 tỷ đồng/năm,
dệt kim La Phù đạt 810 tỷ đồng/năm, mộc Chàng Sơn (Thạch Thất) đạt 282 tỷ
đồng/năm, mộc Vạn Điểm (Thường Tín) đạt 240 tỷ đồng/năm…
Hầu hết hiện nay các làng nghề trên cả nước còn phát triển tự phát và
thiếu bền vững. Nhiều làng nghề bị mai một do chưa được quan tâm đúng
mức. Tại các làng nghề, cơ sở hạ tầng còn yếu kém, mặt bằng sản xuất chật
hẹp, nguồn nguyên liệu tại chỗ chưa đáp ứng được. Chính vì thế đã gây ra
những hệ lụy như ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí có chiều hướng
gia tăng, làm xấu cảnh quan làng nghề và ảnh hưởng đến sức khỏe của người
dân. Thực tế này đã khiến cho nhiều sản phẩm làng nghề trong nước trước
đây đã có vị trí đáng kể trên thị trường châu Mỹ, châu Âu... Nhưng nay không
đủ sức cạnh tranh với hàng Trung Quốc, Thái Lan. Vì vậy cần có chiến lược
K2
Hòa
Rượu sắn Tân
K3
Đô
Bún Vũ Hội
K4
Nước mắm
K5
Hải Thanh
Miến Yên
K6
Ninh
TCVN 5937 – 1995
Ghi chú:
Bụi
(mg/m3)
0,170
0,110
COD
(mg/m3)
9,027
4,120
SO2
(mg/m3)
0,605
0,097
15,031
7,667
0,369
0,009
0,034
0,016
0,150
1,025
0,120
0,018
0,381
7,360
0,315
0,079
0,470
0,230
0,300
và làng nghề chế biến nông sản thực phẩm Dương Liễu tại thời điểm quan
trắc có chỉ tiêu SO2 vượt 1,4 - 1,8 lần, NO2 vượt 1,3 - 1,6 lần quy chuẩn. Hay
ô nhiễm tại “làng xương” ở xã Hòa Bình, Thường Tín, Hà Tây: mỗi ngày
làng nhập về khoảng 30 tấn xương các loại sau đó thải hàng tấn mẫu phế thải
ra bờ mương hoặc ngoài đồng vì chưa có bãi tập kết gây mùi hôi thối trên
toàn xã.
Không những vậy, việc sử dụng các chất đốt, nhiên liệu (than củi)
trong quá trình sản xuất phát sinh các khí SO 2, NOx,CH4 gây ô nhiễm không
khí cùng mùi hôi tanh, khó chịu từ các nghề phơi cá, sản xuất nước mắm
(làng mắm Diễn Vạn,Diễn Ngọc - Nghệ An).
Một nguồn gây ô nhiễm không khí đó là bụi nguyên liệu, việc phát tán
bụi trong không khí gây không ít bệnh cho con người. Bụi trà tại các làng
nghề chế biến trà hương, bụi tinh bột sắn, củ dong riềng trong quá trình sản
xuất gây ra bệnh hô hấp, bệnh về mắt.
• Ô nhiễm môi trường nước
Theo kết quả phân tích của Viện Khoa Học Công Nghệ Môi Trường
(Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, 2010) thì 100% nước thải từ các làng nghề
đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép, nước mặt, nước ngầm đều có dấu hiệu ô
nhiễm. Ở các làng nghề chế biến nông sản thực phẩm nước thải làng nghề
này có đặc tính chung là rất giàu chất hữu cơ, dễ phân hủy sinh học,ví dụ
nước thải của sản xuất tinh bột sắn có hàm lượng ô nhiễm rất cao, COD =
13.300 - 20.000 (mg/l), BOD5 = 5.500 - 12.500 (mg/l)
8
Bảng 2.2: Đặc trưng nước thải các làng nghề chế biến NSTP
Chỉ tiêu
20,9
2,8
Bình
26,3
7,1
198,0
1880,0
1040,0
27,5
0,78
Quang
Thôn
Minh,
Đoài,
Kiến
Bắc
Xương
27,5
5,3
1434,0
1421,0
1008,0
2993,0 3868,0 976,0 100
2003,0 1700,0 642,0 50
121,0
1002,0 31,0
60
39,0
44,2
4,2
6
4
4
37.10
13.10 104
(Nguồn: Đặng Kim Chi, 2012)
Bên cạnh đó, lưu lượng nước thải các làng nghề CBLTTP khá lớn, ví
dụ làng nghề CBLTTP Yên Viên - Gia Lâm toàn thôn thải ra một lượng nước
thải là 800 m3/ngày, làng nghề bún Phú Đô là 3600 m3/ngày hay một số làng
nghề lượng nước thải lên tới 7000 m3/ngày.
Nước ngầm ở tầng nông tại các làng nghề CBLTTP đều có dấu hiệu ô
nhiễm với hàm lượng COD, TSS, NH 4+...làng nghề sản xuất tinh bột Dương
Liễu hàm lượng NH4+ trong nước lên tới 18,46 mg/l, làng nghề Tân Phú Đông
- Đồng Tháp hàm lượng NH4+ lên tới 28,40 mg/l.
Nguồn nước mặt bị ô nhiễm trầm trọng, có hàm lượng BOD 5, COD,
Nito tổng số, Photpho tổng số rất cao. Đặc biệt nước thải từ khâu tách bã, tách
bột của quá trình sản xuất tinh bột sắn và dong có pH thấp, BOD 5, COD có
thể vượt Tiêu Chuẩn TCVN 5945:2010 về nước thải công nghiệp – tiêu chuẩn
thải mức B trên 200 lần (Tổng cục môi trường, 2008). Làng nghề bún Phong
Lộc - Nam Định, nước cống của làng nghề đều có hàm lượng colifrom lên tới
370.000 MNP/100ml. Nước ngâm gạo ít ô nhiễm hơn nhưng COD vẫn cao
66.000
3.100
1.580
760
10.200
4.380
Nhu cầu
Khối lượng
than
xỉ
34.000
6.181
7.200
1.440
4.200
840
1.500
300
5.250
1.050
5.500
1.100
(Nguồn: Tổng cục môi trường, 2008)
Sản xuất tinh bột sắn, dong riềng tạo ra khối lượng lớn chất thải, bã thải
có độ ẩm cao và chiếm tới 50% nguyên liệu, chứa chủ yếu là xơ với 10%, tinh
bột khoảng 4 - 5%. Với sản lượng 52.00 tấn tinh bột/năm, làng nghề Dương
Sản xuất mang tính tự phát, không có kế hoạch lâu dài, nguồn kinh phí hộ gia
đình tự cung tự cấp nên còn eo hẹp, khó có điều kiện để đầu tư, đổi mới các
trang thiết bị cho sản xuất ngày càng không thể đầu tư cho xử lý môi trường.
Trình độ lao động chủ yếu là thủ công, văn hóa còn thấp, nhận thức
trong việc bảo vệ môi trường còn chưa cao: nhận thấy lao động có trình độ
học vấn không cao, chủ yếu mới tốt nghiệp cấp I và cấp II (chiếm trên 60%)
mặt khác có nguồn gốc nông dân nên chỉ cần có công ăn việc làm ổn định, thu
nhập cao hoặc bổ sung nguồn thu nhập trong lúc nông nhàn nên ngại học hỏi,
không quan tâm tới môi trường.
11
Giá trị kinh tế của sản phẩm còn chưa cao, sản xuất mang tính mùa vụ:
CBLTTP mang tính mùa vụ chỉ sản xuất nguyên liệu theo mùa vụ nên việc áp
dụng các kỹ thuật công nghệ mới không được thực hiện, việc xử lý ô nhiễm
không được chú ý đến.
2.2.3. Những tác động của sản xuất nghề tới sức khỏe của cộng đồng làng
nghề
Đặc tính chất thải của các làng nghề chế biến thực phẩm, chăn nuôi có
hàm lượng chất hữu cơ rất cao đang tiềm ẩn nguy cơ gây bệnh lớn.Tuy nhiên
hiện trạng ô nhiễm môi trường làng nghề Việt Nam đang là thách thức lớn,
ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của nhân dân. Theo khảo sát của Tổng cục
môi trường 52 làng nghề cho thấy có 46% làng bị ô nhiễm nặng, 27% ô nhiễm
vừa và 27% bị ô nhiễm nhẹ. Vấn đề môi trường tại các làng nghề vẫn đã và
đang là thách thức của nhà quản lý. Do vậy tỉ lệ mắc bệnh của người dân tại
các làng nghề không ngừng tăng lên.
Yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe phổ biến tại các làng nghề chế biến
thực phẩm là bức xạ nhiệt, vi sinh vật gây bệnh, hóa chất, hơi khí độc, nước
thải và chất hữu cơ. Đặc biệt lượng lớn nước thải làng nghề này chứa hàm
15%, bao gồm các loại bệnh như: tiêu hóa, bệnh phụ khoa ở phụ nữ, bệnh về
đường hô hấp, cao huyết áp.
+ Làng bánh đa nem Vân Hà, Bắc Giang: Thường sau mùa lụt, thường
xuất hiện dịch sốt xuất huyết, và một số dịch sốt không rõ nguyên nhân.
Ngoài ra, người dân còn nhiễm một số bệnh như: đau mắt hột, đau mắt đỏ.
Bệnh về đường hô hấp ở trẻ em xảy ra thường xuyên. Tỷ lệ mắc bệnh ngoài
da là 68,5% và các bệnh về đường ruột là 58,8%.
2.3. Hiện trạng công tác quản lý chất thải tại các làng nghề chế biến
lương thực thực phẩm của Việt Nam
2.3.1. Các văn bản có liên quan đến công tác quản lý chất thải làng nghề
chế biến lương thực thực phẩm ở Việt Nam
Làng nghề Việt Nam hiện nay đang phát triển mạnh mẽ về cả số lượng,
quy mô và ngành nghề. Ô nhiễm môi trường làng nghề đã trở thành vẫn đề cấp
bách, vượt quá tầm kiểm soát của chính quyền địa phương, trở thành nỗi lo
của nhiều người dân địa phương cũng như người dân xung quanh làng nghề.
13
Thấy được vấn đề đó, Đảng và Nhà nước ta đã đề ra nhiều chủ trương, chính
sách nhằm bảo vệ môi trường đồng thời giúp làng nghề phát triển bền vững.
Hiện tại chưa có văn bản cụ thể nào đối với việc quản lý và xử lý chất
thải làng nghề CBLTTP, việc ban hành các văn bản được sử dụng chung cho
các làng nghề trên cả nước hiện nay.
Ở góc độ pháp luật, luật bảo về môi trường mới nhất 2014 cùng với
hàng loạt các văn bản dưới luật được ban hành từ Trung ương đã và đang là
công cụ hữu ích và quan trọng nhất hiện nay trong việc bảo vệ môi trường
làng nghề tại Việt Nam, dưới đây là một số văn bản pháp luật mới nhất đã và
đang được áp dụng tại các làng nghề Việt Nam.
Luật bảo vệ môi trường do Quốc Hội ban hành ngày 23/06/2014 là văn
Chức năng quản lý nhà nước về phát triển làng nghề có 2 bộ phận được
Chính phủ phân công là Bộ NN&PTNT (Cục chế biến Thương mai Nông lâm
thủy sản và Nghề Muối) và Bộ Công Thương (Cục công nghiệp địa phương)
quản lý cụm công nghiệp ở huyện và địa phương. Quản lý môi trường tổng
thể có Bộ TNMT (Tổng cục môi trường).
Nghị định số 66/2006/NĐCP quy định: Bộ NN&PTNT xây dựng quy
hoạch tổng thể phát triển ngành nghề nông thôn toàn quốc từ nay đến năm 2020.
Nghị định số 189/2007/NĐCP ngày 27/12/2007 quy định: Bộ Công
Thương “quản lý các cụm, điểm công nghiệp ở cấp huyện và các doanh
nghiệp công nghiệp địa phương”.
Quyết định số 132/2008/QĐ-TTG ngày 30/09/2008 quy định nhiệm vụ
của Tổng cục môi trường (thuộc BTNMT) về kiểm soát ô nhiễm “kiểm soát
chất lượng môi trường tại các đô thị, nông thôn, miền núi, lưu vực sông và
vùng ven biển, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao, khu kinh
tế, cụm công nghiệp, làng nghề… theo quy định pháp luật.
Tình trạng chồng chéo trong quản lý, trách nhiệm trong vấn đề BVMT
làng nghề giữa các Bộ/ngành và giữa Bộ/ngành với địa phương chưa được cụ
thể hóa dẫn đến việc thiếu các hướng dẫn, định hướng và hỗ trợ trong sản
xuất tại các làng nghề theo hướng thân thiện môi trường. Thiếu sự phối hợp
chặt chẽ từ cấp trung ương tới địa phương nên các giải pháp phòng ngừa, xử
lý ô nhiễm cũng như BVMT làng nghề khó thực thi và đạt hiểu quả mong
muốn tới cấp cơ sở.
15
2.4. Tổng quan về sự hấp phụ
2.4.1. Khái niệm về hấp phụ
Hấp phụ là sự tích lũy chất trên bề mặt phân tách pha (khí/rắn,
lỏng/rắn). Chất có bề mặt trên đó xảy ra sự hấp phụ gọi là chất hấp phụ, chất
được tích lũy trên bề mặt gọi là chất bị hấp phụ. Quá trình ngược lại khi chất
16
+ Sự vận chuyển trong dung dịch, liên quan tới sự vận chuyển các chất
hữu cơ thông qua quá trình đối lưu và khuếch tán.
+ Vận chuyển khuếch tán qua màng: liên quan tới việc vận chuyển các
chất hữu cơ thông qua quá trình khuếch tán qua lớp màng lỏng đến các khe
rỗng của chất hấp phụ.
+ Vận chuyển qua các khe rỗng: liên qua đến việc vận chuyển vật chất
qua các khe rỗng thông qua sự liên kết giữa các khuếch tán phân tử và các
khuếch tán theo bề mặt các chất hấp phụ.
+ Hấp phụ: liên quan tới việc bắt giữ các vật chất bị hấp phụ lên các
chất bị hấp phụ tại tâm hấp phụ. Các lực hấp phụ bao gồm: điện tích điểm và
điện tích lưỡng cực; các tương tác lưỡng cực; lực hút phân tử; liên kết cộng
hóa trị; liên kết hydro.
• Các phương trình cơ bản của quá trình hấp phụ:
Người ta có thể mô tả một quá trình hấp phụ dựa vào đường đẳng
nhiệt hấp phụ. Đường đẳng nhiệt hấp phụ mô tả sự phụ thuộc giữa tải trọng
hấp phụ tại một thời điểm vào nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ trong
dung dịch (hay áp suất riêng phần trong pha khí) tại thời điểm đó. Người ta
thiết lập các đường hấp phụ đẳng nhiệt tại một nhiệt độ nào đó bằng cách cho
một lượng xác định chất hấp phụ vào một lượng cho trước dung dịch có nồng
độ đã biết của chất bị hấp phụ. Sau một thời gian đo nồng độ cân bằng của
chất bị hấp phụ trong dung dịch. Lượng chất bị hấp phụ được tính theo công
thức:
m = ( Ci – Cf ) . V
Trong đó: m - Lượng chất bị hấp phụ
Ci - Nồng độ đầu của chất bị hấp phụ.
Cf - Nồng độ cuối của chất bị hấp phụ.
Để xác định hằng số trong phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
có thể sử dụng phương pháp đồ thị bằng cách chuyển phương trình trên thành
phương trình đường thẳng:
18
Cf
q
=
1
1
.C f +
Qmax
Qmax .b
Hìnhq2.3. Đường hấp phụ đẳng
Hình 2.4 Sự phụ thuộc của vào Cf
α
nhiệt Langmuir
qm
Tan α = ; ON =
N