Nghiệm thu đề tài "Nghiên cứu công nghệ xử lý và tái chế phế thải của quá trình luyện cốc làm phụ gia siêu dẻo cho bê tông"
Ngày 31/5/2006, Hội đồng nghiệm thu đề tài nghiên cứu khoa học của Bộ Xây dựng đã tổ chức nghiệm thu đề tài khoa học "Nghiên cứu công nghệ xử lý và tái chế phế thải của quá trình luyện cốc làm phụ gia siêu dẻo cho bê tông" do ThS. Vương Ly Lan - Viện Vật liệu Xây dựng làm chủ nhiệm đề tài.
Môi trường và sự phát triển bền vững đang là mối quan tâm hàng đầu của Việt Nam cũng như toàn bộ các quốc gia trên thế giới và là một trong những đặc trưng cơ bản của thời đại. Quản lý chất thải là nội dung quan trọng nhất trong công tác bảo vệ môi trường nói chung và kiểm soát ô nhiễm nói riêng.
Theo chiến lược quản lý chất thải rắn ở các đô thị và khu công nghiệp Việt Nam đến năm 2020, mục tiêu tổng quát là: Hình thành một hệ thống đồng bộ các yếu tố về chính sách, luật pháp, thể chế tổ chức, quy hoạch, kế hoạch, công nghệ, kỹ thuật... để quản lý hiệu quả các loại chất thải rắn phát sinh tại các đô thị và khu công nghiệp Việt Nam nhằm kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi trường đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá.
Một trong những quan điểm cơ bản của chiến lược là: Giảm thiểu sự phát sinh chất thải rắn tại nguồn, thu hồi, tái sử dụng và tái chế chất thải rắn được coi là quốc sách nhằm giảm gánh nặng cho việc xử lý chất thải "cuối đường ống", tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên vốn ngày càng trở nên khan hiếm.
Trong những năm gần đây, kỹ thuật sử dụng hiệu quả sản phẩm phụ và chất thải đã được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi. Kỹ thuật này được đánh giá là có ý nghĩa rất quan trọng không chỉ trên phương diện kinh tế mà cả trên quan điểm bảo vệ môi trường toàn cầu.
Ngày nay phụ gia hoá học cho vữa và bê tông có vai trò hết sức quan trọng trong ngành công nghiệp bê tông. Sử dụng phụ gia hóa học được coi là một yêu cầu bắt buộc, một thành phần chính không thể thiếu của tất cả các loại bê tông. Vì vậy, sử dụng hiệu quả sản phẩm phụ và tái chế các phế thải công nghiệp theo hướng tạo ra phụ gia bê tông là một trong những cách sản xuất phụ gia bê tông đạt hiệu quả cao về kinh tế - kỹ thuật và khắc phục ô nhiễm môi trường.
Mục đích của dự án
Ở nước ta, tại nhà máy Cốc hoá - Công ty Gang thép Thái Nguyên, sản phẩm phụ của quá trình luyện cốc gồm rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: naphtalen, toluen, benzen, phenol, creosot... nhưng do nền công nghiệp hoá chất của chúng ta chưa phát triển nên hầu hết các sản phẩm phụ này chưa được tận thu để sử dụng và trở thành chất thải gây ô nhiễm môi trường.
Nhằm sử dụng hiệu quả sản phẩm phụ và xử lý tái chế phế thải của quá trình luyện cốc, góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo ra sản phẩm cho xã hội, Viện Vật liệu Xây dựng đã nghiên cứu chế tạo và thiết lập quy trình công nghệ sản xuất phụ gia siêu dẻo cho bê tông trên cơ sở thu gom, xử lý phế thải công nghiệp luyện cốc ở nhà máy Cốc hoá - Công ty Gang thép Thái Nguyên nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát, đánh giá, phân loại chất thải sinh ra trong công nghiệp luyện cốc, từ đó đề xuất quy trình thu gom, xử lý;
- Xác định các thông số kỹ thuật để chế tạo phụ gia như: tỷ lệ giữa các chất, thời gian và nhiệt độ thực hiện phản ứng;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia chế tạo đến một số tính chất của xi măng và bê tông;
- Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản cho phụ gia chế tạo;
- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất phụ gia siêu dẻo đi từ chất thải của quá trình luyện cốc.
Nhóm đề tài đã sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau để đánh giá hiệu quả của phụ gia đến một số tính chất quan trọng của xi măng, vữa và bê tông. Từ đó khẳng định được loại phụ gia được chế tạo từ phế thải cốc được biến tính bằng tác nhân khử bọt thích hợp đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của tiêu chuẩn ASTM C494 type G đối với phụ gia siêu dẻo làm chậm đông kết cho bê tông. Trên cơ sở đó thiết lập quy trình công nghệ thu gom, xử lý và tái chế phế thải của quá trình luyện cốc để thu được phụ gia bê tông SD-05 có các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể như sau:
- Dạng sản phẩm: Lỏng
- Màu sắc: Nâu đen
- Tỷ trọng: 1,16 g/cm3 - 1,3 g/cm3
- Hàm lượng chất khô: 25% - 30%
- Độ pH: 7 - 9
- Hàm lượng ion Clo: 0%
Kết quả đạt được của đề tài
Trên cơ sở dây chuyền công nghệ chưng cất dầu cốc hiện có của nhà máy Cốc hoá - Thái Nguyên và những kết quả có được trong quá trình nghiên cứu công nghệ chế tạo phụ gia cho bê tông từ các sản phẩm phụ và chất thải của quá trình luyện cốc nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của chúng, nhóm đề tài đã đề xuất được Quy trình thu gom và xử lý phế thải của quá trình luyện cốc.
Với quy trình này, toàn bộ phần dầu còn lại sau khi đã tách naphtalen, antraxen và bitum sẽ được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất phụ gia hoá học cho bê tông SD-05. Như vậy, hàng tháng sẽ có khoảng 500 tấn phụ gia SD-05 được sản xuất từ 70 tấn dầu phòng mục thô, góp phần làm tăng hiệu quả sử dụng dầu phòng mục thô, đồng thời giảm được khoảng 26 tấn dầu thải sinh ra trong quá trình sản xuất dầu phòng mục tinh và cần được xử lý trước khi thải ra môi trường.
Đánh giá cao về giá trị thiết thực của đề tài có ý nghĩa về mặt kinh tế - xã hội vừa góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, vừa tận dụng nguồn phế thải để chế tạo VLXD, Hội đồng nghiệm thu đề tài KHCN của Bộ Xây dựng đã bỏ phiếu đánh giá đề tài đạt loại xuất sắc.
Minh Tâm