Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 1
 TIỀU LUẬN

Đề tài: TÁI CHẾ CHẤT THẢI
VÔ CƠ LÀM VẬT LIỆU XÂY
DỰNG Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 2
MỤC LỤC
A.Mở đầu 2
1. Lý do chọn đề tài 2

A.MỞ ĐẦU:
Cùng với tốc độ phát triển kinh tế như vũ bão hiện nay, nó kéo theo
nhiều vấn đề, một trong những vấn đề quan trọng là ô nhiễm môi
trường. Vì sao kinh tế phát triển mà môi trường lại bị ô nhiễm? Kinh
tế phát triển thì đời sống cùa con người được nâng cao về vật chất và
tinh thần. Chính vì thế lượng rác thải, thải ra môi trường ngày càng
nhiều làm cho môi trường sống của chúng ta đang bị ô nhiễm một
cách trầm trọng. Vậy làm thế nào để môi trường sống của chúng ta
được trong sạch hơn? Đó là vấn đề cần giải quyết trên toàn thế giới,
cách giải quyết tốt nhất là ý thức của con người về bảo vệ môi trường
vì thế để làm giảm lượng rác thải, thải ra môi trường bằng cách tái
chế. Vậy tái chế chất thải có tác dụng gì? Đặc biệt là tái chế chất thải
vô cơ thành vật liệu xây dựng, nó có tác dụng và lợi ích như thế nào
trong xây dựng và với môi trường sống của chúng ta. Một môi trường
trong sạch cần có sự chung tay góp sức của cộng đồng người trên toàn
cầu, để làm cho bầu khí quyển mãi mãi là một màu xanh trong mắt
mọi người.
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Môi trường hiện nay là vấn đề nóng bỏng trên toàn cầu mà quốc gia
nào cũng quan tâm đến. Đặt biệt là lượng rác thải, thải ra môi trường
ngày càng nhiều nếu không được xử lý nhanh chóng thì cả thế giới sẽ
tràng ngập trong rác. Vì thế việc phân loại và tái chế rác thải là việc
làm cần thiết, đặt biệt như tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây
Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 4
dựng là việc làm thiết thực, một công trình khoa học kỹ thuật vừa góp

1. ĐỊNH NGHĨA
1.1 Rác thải:
Là những thứ vật chất từ thức ăn, đồ dùng, chất phế thải sản xuất, dịch
vụ, y tế mà mọi người không dùng nữa và thải bỏ đi; rác thải sinh ra
từ mọi người và mọi nơi như: Gia đình, trường học, chợ, nơi mua bán,
nơi công cộng, nơi vui chơi giải trí, cơ sở y tế, cơ sở sản xuất kinh
doanh, bến xe, bến đò Rác có thể là những thứ không độc hại, không
dơ bẩn và có thể dùng lại được nhưng rác cũng có thể là những loại
vật chất gây hôi thối, dơ bẩn và gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho
muôn loài sinh vật. Thông thường rác được chia thành 3 nhóm chính
như sau:
Rác vô cơ (rác khô): gồm các loại phế thải thuỷ tinh, sành sứ, kim
loại, giấy, cao su, nhựa, vải, đồ điện, đồ chơi, cát sỏi, vật liệu xây
dựng Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 6
Tái chế:
Là quá trình tham gia một sản phẩm ở phần cuối của cuộc đời hữu ích
của nó và sử dụng tất cả hay một phần của nó để làm cho một sản
phẩm khác. Các biểu tượng quốc tế công nhận để tái chế bao gồm ba
mũi tên di chuyển trong một tam giác. Mỗi mũi tên tượng trưng cho
một phần khác nhau của quá trình tái chế, từ bộ sưu tập để tái sản xuất
để bán l.
Là quá trình tái sản xuất các nguyên liệu đã được chế biến, sản xuất (

Cơ quan công
sở
Trường học, bệnh viện, văn
phòng cơ quan…
Giấy, nhựa, thực
phẩm thừa, chất thải
nguy hại
Công trình xây
dựng
Khu nhà xây dựng mới, sữa
chữa, nâng cấp, mở rộng,
đường phố, cao ốc.
Xà bần, sắt thép vụn,
vôi vữa, gạch vỡ, bê
tông, gỗ,ống dẫn…
Dịch vụ công
cộng
Hoạt động dọn rác vệ sinh
đường phố, công viên, khu
vui chơi giải trí, bùn cống
rãnh.
Rác cành cây cắt tỉa.
chất thải chung tại các
khu vui chơi, giải trí,
bùn cống rãnh
Khu công
nghiệp
Công nghiệp xây dựng, chế
tạo, công nghiệp nặng , nhẹ,
lọc dầu hóa chất, nhiệt điện.

móng,ván sàn,cốp pha,gạch bloc
Cứ 1 tấn rác đưa vào nhà máy, thành phẩm sẽ là 300-350 kg
seraphin (chất thải vô cơ không huỷ được) và 250-300kg phân vi sinh.
Loại phân này hiện đã được bán trên thị trường với giá 500 đồng/kg.
VD:nhà máy xử lý rác Thuỵ Phương tại thành phố Huế với công xuất
150 tấn/ngày, chi phí xây dựng 30 tỷ đồng. Theo dự kiến, nhà máy sẽ
đi vào vận hành trong tháng 11 tới. Một nhà máy khác mang tên Đông
Vinh tại thành phố Vinh với công suất xử lý 200 tấn/ngày cũng sẽ
được hoàn tất vào tháng 12 với chi phí xây dựng khoảng 45 tỷ. Chi
phí xây dựng một nhà máy xử lý rác sinh hoạt sử dụng công nghệ
seraphin rẻ hơn nhiều so với các giải pháp xử lý rác nhập ngoại.
Như vậy, qua các công đoạn tách lọc - tái chế, công nghệ seraphin
làm cho rác thải sinh hoạt được chế biến gần 100% trở thành phân bón
hữu cơ vi sinh, vật liệu xây dựng, vật liệu sản xuất đồ dân dụng, vật
liệu cho công nghiệp. Các sản phẩm này đã được cơ quan chức năng,
trong đó có Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng kiểm định và
đánh giá là hoàn toàn đảm bảo về mặt vệ sinh và thân thiện môi
trường. Với công nghệ seraphin, Việt Nam có thể xoá bỏ khoảng 52
bãi rác lớn, thu hồi đất bãi rác để sử dụng cho các mục đích xã hội tốt
đẹp hơn.
Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 9

3.PHƯƠNG PHÁP TÁI CHẾ RÁC
3.1 Cơ sở hóa học nilon, nhựa, thủy tinh làm vật liệu xây dựng:
Trong rác nilon, nhựa, thủy tinh thành phần cấu tạo chính là: polimer
Có hai loại pôlime:
 Pôlime hữu cơ đã biết từ 1920 đến nay, như epoxy, acryclate,
melanine; và pôlime vô cơ như đất sét với vôi một bên và

còn ở thể vụn nó có tên là cát. Thạch anh hay cát có mạng tinh thể đơn
giản, ánh sáng tự nhiên xuyên thấu qua được. Ánh sáng phân cực cho
ra màu, tuỳ độ dày xuyên thấu.

Mạng tinh thể của thạch anh.

Nấu ở nhiệt độ cao, thạch anh chảy ra rồi nguội lại thật nhanh, thành
thuỷ tinh. Ánh sáng tự nhiên xuyên thấu được thuỷ tinh, nhưng ánh
sáng phân cực bị chắn lại. Vì mạng tinh thể bị vò nhàu, ánh sáng phân
cực không qua được
Mạng tinh thể của SiO
2
bị vò nhàu.

Muốn cho sự vò nhàu xảy ra dễ dàng nên thêm cho SiO
2
một lượng
Na
2
CO
3

Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 11

Công thức cấu tạo Na
2
CO
3

Công thức giản đơn hoá của silicone

1.4 : POLYSILANE.
Đó là những pôlime vô cơ có xương sống làm bằng Si nhưng không
có oxy O đi kèm, chứa những căn hữu cơ đơn giản như CH
3
và những
căn vòng phức tạp gốc phenyl.

Chúng có thể hoà tan được trong nước hay không, nên rất thông dụng
làm keo dán dưới dạng là copolymer .

Hình 7: Các polysilane thông thường.

1.5 POLYGERMANE VÀ POLYSTANNANE.
Với kỹ thuật mới, ta có khả năng tổng hợp những pôlime không dựa
trên xương sống Si nữa, mà dựa trên xương sống của các kim loại.
Bước đầu, các kim loại như germani và thiếc đã được dùng và đem lại
kết quả tích cực .
Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 13

polydimethylgermane và polydimethylstannane thông dụng.

Chúng có tính đẫn điện tuy không bằng đồng (Cu), nhưng khả năng
rất lớn, nên đang được nghiên cứu (thay cho nhôm quá mềm). Chúng
có tính đặc biệt trong các chất dẫn điện bền bĩ.
Cho đến nay chưa thành công nhiều trong lĩnh vực này.


hữu cơ.

b. POLIMER KHOÁNG VẬT (MID)
1.1. POLYMER TRỰC TIẾP:
Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 16
GS. Plattfort của đại học Bruxelles (Bỉ) đưa ra một công nghệ mới. Số
là cuối thế kỷ 20, người ta phát hiện ra đất sét cao lanh có điện tích âm
,mỗi tinh thể cơ bản dài 10 nanomét, gồm có 2 lá: lá silic và lá nhôm.
Ông bằng dùng Na
2
CO
3
trộn với cao lanh và biến nó thành một đầu
âm (Si) và một đầu dương (Al). Từ đó khoáng vật cơ bản thành một
thỏi nam châm nano .

Hình 12A: tinh thể cao lanh

Biến tinh thể cơ bản của đất cao lanh thành một nam châm nano.

Nam châm nano hút lẫn nhau và cao lanh hoá thành đá. Plattfort gọi
đó là MIP, tức pôlime vô cơ, nhưng chính xác hơn là pôlime khoáng
vật (polymère minérale).
Đó là một MIP trực tiếp, vì chỉ có một pôlime khoáng vật duy nhất.

1.2 POLYMER GIÁN TIẾP.
GS. Trần Kim Thạch thuộc trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, khám
phá ra một thứ pôlime có các tinh thể khác nhau và nối kết nhau. Cũng

Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 18
nhóm là mineral, dịch là phụ nhóm khoáng vật. Từ “mineral” cũng có
nghĩa là vô cơ.

Nhóm inorganic có xương sống là nguyên tố Si (trong khi nhóm
organic có xương sống là nguyên tố C). Tuy nhiên, nhiều thành công
trong cách thay nguyên tố Si bằng nguyên tố kim loại và phi kim
khác.

Nhóm mineral kết dính từng nhóm tinh thể cơ bản với nhau, hay từng
nhóm tinh thể cơ bản với các nguyên tố với nhau. Lực kết dính đó là
từ lực. Kết dính trực tiếp như tạo tinh thể cơ bản cao lanh (gọi là
kaolinite) thành hạt nam châm siêu vi để hoá đá. Kết dính gián tiếp thì
hỗn tạp hơn, bằng nhiều tinh thể cơ bản và nguyên tố thích hợp, có từ
lực âm, dương.

Con đường nghiên cứu còn ở phía trước. cái nào làm được pôlime đều
làm những vật liệu mới có ích cho xã hội, hữu cơ cũng như không hữu
cơ.
3.2 TÁI CHẾ NILON LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Trong công nghệ này,nilon và tất cả các loại nhựa khác (như vỏ chai
PET, chai PVC, hộp nhựa, tấm xốp ) được tách ra từ rác thải sinh
hoạt, sau đó xay rửa để loại bỏ tạp chất bẩn, sấy khô và cuối cùng qua
máy đùn ép thành ván.
Vì rác thải nhựa, nilon thuộc rất nhiều loại khác nhau, có độ nóng
chảy và đặc điểm lý hoá khác nhau, nên trong quá trình ép, các nhà
nghiên cứu đã bổ sung sợi gia cường (xơ dừa, sợi thuỷ tinh ) làm


Trang 20
tâm Tư vấn công nghệ Môi trường (tham gia xây dựng mô hình phân
loại rác tại nguồn ở quận Hoàn Kiếm, Hà Nội) và Công ty môi trường
đô thị Hà Nội (thử nghiệm mô hình phân loại rác tại nguồn ở phường
Phan Chu Trinh, quận Hoàn Kiếm). Việc phân loại rác tại các hộ gia
đình, công sở sẽ làm giảm đáng kể chi phí xử lý về sau, và là xu
hướng phổ biến ở các nước phát triển.
Ở một số nước phát triển người ta cũng đã sữ dụng rác nhựa phế liệu
làm vật liệu xây dựng họ đã sản xuất ra những viên gạch bằng nhựa
loại gạch này có cường độ chịu lực thấp nên chủ yếu sử dụng làm
tường rào lan can.

Rác thải nhựa, nilon rất khó phân huỷ trong môi trường

3.3 TÁI CHẾ VỎ TRẤU LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG.
a. THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA VỎ TRẤU:
Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 21

Cellulose (tiếng Việt phiên âm và viết xenlulo, xenlulozơ, xenluloza
hoặc xenlulô) là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ các liên kết các
mắt xích β-D-Glucose, có công thức cấu tạo là (C
6
H
10
O


TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Cellulose do các mắt xích β-D-Glucose liên kết với nhau bằng liên kết
1.4 Glucocid do vậy liên kết này thường không bền trong các phản
ứng thủy phân.

Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 22
b. TÁI CHẾ VỎ TRẤU LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Sau khi đốt mỗi tấn vỏ trấu sẽ tạo ra 180kg tro, có giá trị là 100 USD,
có thể sử dụng làm phụ gia cho xi măng và có thể thay thế trực tiếp
SiO
2
trong xi măng.
Đương nhiên, các nhà khoa học từ lâu đã phát hiện ra vỏ trấu có giá trị
khi sử dụng làm nguyên liệu xây dựng. Trong trấu có chứa hàm lượng
SiO
2
rất nhiều, mà đây lại là thành phần chính trong xi măng, nhưng
con người muốn tận dụng tro thu được sau khi đốt vỏ trấu làm nguyên
liệu thay thế xi măng, thì phương pháp này sẽ tạo ra hàm lượng
Carbon trong tro vỏ trấu rất cao, không thể thay thế thành phần xi
măng.
Mới đây, theo tin từ Discovery, dưới sự hỗ trợ của các quỹ khoa học
xã hội, các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện một phương pháp gia công
vỏ trấu mới, có thể đồng thời sử dụng tro vỏ trấu làm thành phần trong
xi măng, thúc đẩy sự phát triển nguyên liệu xây dựng sạch.

Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

2
. Mà trong phạm vi toàn thế giới, việc sản
xuất xi măng chiếm 5% lượng thải khí Carbon
trong tất cả những hoạt
động của con người.
Ông Jan Olek thuộc trường Đại học Purdue
Vỏ trấu

Rajan
Vempati - Tổng
giám đốc tập
đoàn CHK
bang Texas Mỹ
cho biết, hiện
tại họ đã hợp
tác với một
nhóm nghiên
cứu và tìm ra
một phương
pháp gần như
không còn
Carbon trong
thành phần tro
vỏ trấu. Phương
pháp mới này
là cho vỏ trấu
vào lò đốt, đốt
ở nhiệt độ
800
o

Nhóm nghiên cứu còn cho biết thêm, nếu việc sản xuất tro vỏ trấu đi
vào ổn định, tận dụng tất cả nguồn vỏ trấu ở Mỹ thì có thể thu được
lượng tro vỏ trấu là 2.1 triệu tấn/ năm. Trên thực tế, đối với những
quốc gia đang phát triển tiêu thụ lúa gạo và bê tông rất lớn như Trung
Quốc, Ấn Độ tiềm năng phát triển của tro vỏ trấu là rất lớn.

3.4 TÁI CHẾ RÁC LÀM PETONG
a. CƠ SỞ HÓA HỌC :
1.1 Silic :là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên
tố có ký hiệu Si và số nguyên tử bằng 14.
Nó là nguyên tố phổ biến sau ôxy trong vỏ Trái Đất (25,7 %), cứng,
có màu xám sẫm - ánh xanh kim loại, là á kim có hóa trị +4.
Tái chế chất thải vô cơ làm vật liệu xây dựng

Trang 25
1.2 Thuộc tính
Trong dạng tinh thể, silic có màu xám sẫm ánh kim. Mặc dù là một
nguyên tố tương đối trơ, silic vẫn có phản ứng với các halogen và các
chất kiềm loãng, nhưng phần lớn axít (trừ tổ hợp axít nitric và axít
flohiđríc) không tác dụng với nó. Silic nguyên tố truyền khoảng hơn
95% các bước sóng hồng ngoại. Tinh thể silic nguyên chất hiếm tìm
thấy trong tự nhiên, thông thường nó nằm trong dạng silic dioxit
(SiO
2
). Các tinh thể silic nguyên chất tìm thấy trong tạp chất của vàng
hay dung nham núi lửa. Nó có hệ số kháng nhiệt âm.
Silic hoạt động hóa học kém hơn cacbon là nguyên tố tương tự nó về
mặt hóa học. Nó có trong đất sét, fenspat, granit, thạch anh và cát, chủ
yếu trong dạng điôxít silic (hay silica) và các silicat (Các hợp chất
chứa silic, ôxy và kim loại trong dạng R-SiO