SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NGHỆ AN
Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ bùn thải nhà máy xử lý nước cấp giúp xử lý khí hiđro sunfua trong biogas
Một nhóm nghiên cứu tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam dưới sự dẫn đầu của Thạc sĩ Phạm Huy Đông đã tiến hành nghiên cứu với đề tài: "Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ bùn thải của nhà máy xử lý nước cấp để xử lý khí hiđro sunfua trong biogas" từ năm 2018 đến năm 2019.
Việc vận hành các hầm biogas tại các hộ chăn nuôi hiện tại đã tạo ra khí H2S, một chất độc hại đối với sinh vật và con người. Trong nỗ lực tìm kiếm giải pháp hiệu quả nhất để xử lý khí biogas, phương pháp hấp phụ sử dụng sắt oxit/hydroxit vẫn được đánh giá là phù hợp nhất. Điều đáng chú ý là bùn thải từ các nhà máy cấp nước sử dụng nguồn nước ngầm, đặc biệt là các nhà máy nước tại Hà Nội, thường chứa nhiều sắt oxit/hydroxit, là một tài nguyên tiềm năng để chế tạo vật liệu hấp phụ H2S.
Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo vật liệu hấp phụ H2S từ bùn thải của các nhà máy cấp nước sử dụng nguồn nước ngầm, nhằm giải quyết vấn đề bùn thải đồng thời xử lý khí H2S trong khí biogas.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng bùn thải từ sân phơi bùn của nhà máy nước Cáo Đỉnh, Hà Nội, có hàm lượng Fe(OH)3 chiếm 69,4%, phối trộn với các chất kết dính như bentonite, carboxymethyl cellulose và biến tính nhiệt ở các nhiệt độ 105°C, 500°C, 800°C. Tiến hành nghiền sàng để lấy các hạt có kích thước từ 0,5 - 1,5mm và thu được 9 loại vật liệu khác nhau. Từ đó, đánh giá các đặc trưng tính chất vật liệu bằng các phương pháp BET, SEM, XRD và khảo sát ảnh hưởng của nồng độ H2S đầu vào, thời gian lưu và dung lượng hấp phụ đến hiệu suất xử lý H2S. Cuối cùng, nhóm đã lựa chọn vật liệu tối ưu nhất và tiến hành thử nghiệm thực tế trong 2 tháng tại trại chăn nuôi lợn DABACO, Bắc Giang.
Kết quả đánh giá cho thấy việc sử dụng chất kết dính trong quá trình chế tạo vật liệu không ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý H2S. Nhiệt độ biến tính có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, với nhóm các vật liệu 105°C và 500°C đều có hiệu suất xử lý trên 98%, trong khi nhóm các vật liệu 800°C có hiệu suất thấp (19,8 - 42,5%). Vật liệu CD1 (không sử dụng chất kết dính và chỉ sấy ở 105°C) được lựa chọn với dung lượng hấp phụ tối đa 0,45 kgH2S/kg./.
Việc vận hành các hầm biogas tại các hộ chăn nuôi hiện tại đã tạo ra khí H2S, một chất độc hại đối với sinh vật và con người. Trong nỗ lực tìm kiếm giải pháp hiệu quả nhất để xử lý khí biogas, phương pháp hấp phụ sử dụng sắt oxit/hydroxit vẫn được đánh giá là phù hợp nhất. Điều đáng chú ý là bùn thải từ các nhà máy cấp nước sử dụng nguồn nước ngầm, đặc biệt là các nhà máy nước tại Hà Nội, thường chứa nhiều sắt oxit/hydroxit, là một tài nguyên tiềm năng để chế tạo vật liệu hấp phụ H2S.
Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo vật liệu hấp phụ H2S từ bùn thải của các nhà máy cấp nước sử dụng nguồn nước ngầm, nhằm giải quyết vấn đề bùn thải đồng thời xử lý khí H2S trong khí biogas.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng bùn thải từ sân phơi bùn của nhà máy nước Cáo Đỉnh, Hà Nội, có hàm lượng Fe(OH)3 chiếm 69,4%, phối trộn với các chất kết dính như bentonite, carboxymethyl cellulose và biến tính nhiệt ở các nhiệt độ 105°C, 500°C, 800°C. Tiến hành nghiền sàng để lấy các hạt có kích thước từ 0,5 - 1,5mm và thu được 9 loại vật liệu khác nhau. Từ đó, đánh giá các đặc trưng tính chất vật liệu bằng các phương pháp BET, SEM, XRD và khảo sát ảnh hưởng của nồng độ H2S đầu vào, thời gian lưu và dung lượng hấp phụ đến hiệu suất xử lý H2S. Cuối cùng, nhóm đã lựa chọn vật liệu tối ưu nhất và tiến hành thử nghiệm thực tế trong 2 tháng tại trại chăn nuôi lợn DABACO, Bắc Giang.
Kết quả đánh giá cho thấy việc sử dụng chất kết dính trong quá trình chế tạo vật liệu không ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý H2S. Nhiệt độ biến tính có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, với nhóm các vật liệu 105°C và 500°C đều có hiệu suất xử lý trên 98%, trong khi nhóm các vật liệu 800°C có hiệu suất thấp (19,8 - 42,5%). Vật liệu CD1 (không sử dụng chất kết dính và chỉ sấy ở 105°C) được lựa chọn với dung lượng hấp phụ tối đa 0,45 kgH2S/kg./.
(TH) Vân Anh
Nguồn: Sưu tầm
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
