Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện mông dương trong sản xuất vật liệu xây dựng

8/18/2019 Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện mông dương trong sản xuất vật liệu xây dựng

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-su-dung-tro-xi-nha-may-nhiet-dien-mong-duong 1/70

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Thị Nhiên

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO XỈ NHÀ MÁY

NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƯƠNG TRONG SẢN XUẤTVẬT LIỆU XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2016

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMóng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO XỈ NHÀ MÁY

NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƯƠNG TRONG SẢN XUẤTVẬT LIỆU XÂY DỰNG

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Thị Loan

Hà Nội – Năm 2016





i

Lời cảm ơn

Với tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn

PGS.TS. Nguyễn Thị Loan đã hướng dẫn em chu đáo và tận tình trong suốtquá trình em nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Em cũng xin được cảm ơn các thầy cô và cán bộ Khoa Môi trường,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đã truyền đạt hướng dẫn cách tổng hợp

các kiến thức quý báu trong suốt hai năm học vừa qua và giúp đỡ em thực

hiện luận văn trong điều kiện tốt nhất.

Tôi xin cảm ơn các cử nhân Bùi Thị Như Quỳnh, Trần Thị Phương đãcộng tác với tôi triển khai nghiên cứu trong lĩnh vực chuyên môn.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới bác Nguyễn Văn Chất và Nguyễn Thị

Nhung là chủ của 02 xưởng sản xuất gạch đã giúp đỡ tôi hoàn thành quá

trình thực nghiệm của mình.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình và bạn bè

đã luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập,nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 01 năm 2016

Học viên






ii

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. vi

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..................................................................................... 3

1.1. Tổng quan về tro xỉ .............................................................................................. 3

1.1.1.Tro bay và đặc tính ............................................................................................. 31.1.3. Các nghiên cứu tái sử dụng tro xỉ trên Thế giới và Việt Nam ........................ 11

1.2. Tổng quan về Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương (NMNĐ) .............................. 21

1.3. Tổng quan về các công nghệ sản xuất gạch ....................................................... 25

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 30

2.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 30

2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 30

2.2.1. Phương pháp thu thập dữ liệu ......................................................................... 30

2.2.2. Phương pháp thí nghiệm ................................................................................. 30

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm ............................................................................... 34

2.2.4. Phương pháp đánh giá: nhận xét, đánh giá kết quả thu được, từ đó đánh giá

tính khả thi của đề tài. ............................................................................................... 37

2.2.5. Phương pháp nghiên cứu phân tích lợi ích môi trường mở rộng .................... 38

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 39

3.1. Kết quả thí nghiệm xác định thành phần, tính chất của tro đáy ......................... 39

3.1.1. Độ ẩm .............................................................................................................. 39







iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618 ......................................................... 4

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của tro bay tại các quốc gia [29] ............................... 5

Bảng 1.3: Thành phần hóa học tro bay ở Ba Lan từ các nguồn nguyên liệu khác

nhau ............................................................................................................................. 6

Bảng 1.4: Kích thước hạt tro đáy từ các nhà máy nhiệt điện ở Mỹ ............................ 7

Bảng 1.5: Một số tính chất vật lý của tro đáy ............................................................. 8

Bảng 1.6: Các thành phần hóa học của tro đáy tiêu biểu ............................................ 8

Bảng 1.7: Nồng độ một số nguyên tố vi lượng trong tro đáy (mg/kg) ....................... 9

Bảng 1.8: Khác biệt về thành phần hóa học của tro đáy sau khi đốt than [8] ........... 10Bảng 1.9: Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay ở một số nước ............................ 11

Bảng 1.10: Tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2010-2030 [3] ........ 20

Bảng 1.11: Khả năng xử lý ô nhiễm của tro đáy ....................................................... 18

Bảng 3.1: Kết quả đo độ ẩm tro đáy NMNĐ Mông Dương 1 .................................. 39

Bảng 3.2: Kết quả đo pH ........................................................................................... 40

Bảng 3.3: Kết quả đo tỉ trọng của tro đáy ................................................................. 40

Bảng 3.4: Hàm lượng một số kim loại nặng trong tro đáy ....................................... 41

Bảng 3.5: Các thành phần khoáng trong tro đáy NMNĐ Mông Dương 1 ................ 42

Bảng 3.6: Kết quả phân tích mẫu gạch nung ............................................................ 44

Bảng 3.7: Kết quả phân tích độ nén gạch xi măng cốt liệu....................................... 47

Bảng 3.8: Kết quả phân tích độ hút nước của mẫu gạch xi măng cốt liệu ................ 48

Bảng 3.9: Thông số tính toán lợi nhuận thu được ..................................................... 51

Bảng 3.10: Giá thành sản xuất 01 viên gạch ............................................................. 52

Bảng 3.11: Giá thành sản xuất 01 viên gạch xi măng cốt liệu .................................. 53





v

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Bản đồ thể hiện vị trí khu vực NMNĐ Mông Dương 1 ............................ 22

Hình 1.2: Hình ảnh về bãi thải 1 của NMNĐ Mông Dương 1.................................. 25

Hình 1.3: Sơ đồ quy trình nung gạch bằng lò nung tuynel ....................................... 25

Hình 1.4: Hình ảnh về mẫu gạch mộc sau khi qua công đoạn ép được đưa đi phơi . 27

Hình 1.5: Sơ đồ quy trình ép gạch từ mạt đá + xi măng ........................................... 28

Hình 1.6: Hình ảnh về mẫu gạch xi măng cốt liệu với nhiều hình dạng ................... 29

Hình 2.1: Hình ảnh tro đáy và xi măng là nguyên liệu chính của thực nghiệm ....... 36 Hình 2.2: Hình ảnh về quá trình trộn đều tro đáy, xi măng và nước ........................ 37

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch nung .......................................................... 43

Hình 3.2: Hình ảnh về sản phẩm gạch mộc từ 02 tỷ lệ ............................................. 44

Hình 3.3: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch xi măng cốt liệu ........................................ 45

Hình 3.4: Hình ảnh sản phẩm gạch xi măng cốt liệu tỷ lệ 2 (xi măng:tro đáy : nước

= 1:7 : 1,5) ................................................................................................................. 46

Hình 3.5: Hình ảnh sản phẩm gạch xi măng cốt liệu từ theo tỷ lệ 1 và 3 ................. 46





vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

STT Từ viết tắt Giải nghĩa

1 ASTM C618 Tiêu chuẩn về tro bay, puzolan thiên nhiên nung và

không nung

2 CFB Đốt than tầng sôi tuần hoàn

(Circulating Fluidized Bed)

3 EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam

(Electricity of Vietnam)

4 KLN Kim loại nặng

5 MKN Mất khi nung

6 NMNĐ Nhà máy nhiệt điện Mông Dương

7 PCC Công nghệ đốt than phun

8 TCVN Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia Việt Nam

9 TKV Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam





1

MỞ ĐẦU

Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp ở nước ta trong những

năm gần đây kéo theo sự gia tăng về chất thải, đặc biệt là các ngành công nghiệpnăng lượng. Tại nước ta có rất nhiều Nhà máy nhiệt điện sử dụng nguồn nhiên liệu

là than và hàng năm lượng tro xỉ phế thải thải ra rất lớn, gây ảnh hưởng đến môi

trường. Thống kê cho thấy, công suất phát điện của các Nhà máy điện đốt than

trong nước trên 5.000MW chạy bằng than antraxit trong nước, với lượng tiêu thụ

hàng năm vào khoảng 16 triệu tấn than. Lượng tro xỉ thải ra là 5,7 triệu tấn. Từ năm

2013, riêng lượng tro xỉ thải hàng năm tại 5 nhà máy nhiệt điện đốt than của Tập

đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) khi phát đủ công suất ước tính khoảng

2,8 triệu tấn/năm. Dự báo đến năm 2030, khi tổng công suất nhiệt điện đốt than của

cả nước tăng lên khoảng 77.000MW, kéo theo đó là lượng than tiêu thụ là 176 triệu

tấn thì lượng tro xỉ thải sẽ đạt 35 triệu tấn/năm [9]. Điều đó đặt ra những bài toán

lớn về môi trường, bãi thải, chi phí xử lý cần đáp ứng.

Những năm gần đây việc tái sử dụng tro xỉ đang được chú ý do chi phí xây

dựng bãi thải cũng như chi phí đổ thải tăng, nhiều Nhà máy đã áp dụng biện pháptái sử dụng nguồn tro xỉ thải nhằm giảm thiểu được nguồn thải và tiết kiệm được

các chi phí. Năm 2005, các nhà máy điện đốt than ở Mỹ đã tái sử dụng được 40%

tro xỉ trong các ứng dụng khác nhau [20]. Một lợi thế về môi trường khác là nếu tái

sử dụng được tro xỉ thì sẽ thay thế được các nguyên liệu nguyên sơ khác, tiết kiệm

được chi phí để khai thác và chế biến chúng. Việc tái sử dụng tro xỉ như là một vật

liệu công nghệ chủ yếu xuất phát từ bản chất của tro xỉ: có kết cấu tương tự như cát

và sỏi, có thể được ứng dụng trong việc sản xuất vật liệu xây dựng.

Vì vậy, việc nghiên cứu tìm ra các giải pháp công nghệ để xử lý nguồn phế

thải này nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra những sản phẩm có ích cho

xã hội là một việc làm rất có ý nghĩa.

Theo các nghiên cứu và ứng dụng đã được thực hiện, vật liệu xây dựng đặc

biệt là các loại gạch được làm từ tro xỉ có những đặc tính như cách âm tốt hơn đất





2

nung, chống thấm, chịu nhiệt độ cao. Với những công nghệ sản xuất như vậy, quy

trình này thích hợp với những cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng thủ công nhỏ và vừa

vì vốn đầu tư không nhiều, và tái sử dụng được nguồn tro xỉ thải. Từ những đặc tính

đó, việc áp dụng nguyên liệu mới vào sản xuất cần thời gian để người dân có thể

thấy được tính năng của loại gạch với nhiều ưu điểm, giá thành cũng giảm so với

loại gạch được sản xuất từ các loại nguyên liệu truyền thống như gạch nung sử dụng

đất sét, gạch xi măng cốt liệu sử dụng mạt đá.

Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: ‘‘Nghiên cứu sử

dụng tro xỉ Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương trong sản xuất vật liệu xây

dựng”

Mục tiêu nghiên cứu:

Nghiên cứu, tận dụng tro đáy tại Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương làm vật

liệu xây dựng.

Nội dung nghiên cứu:

- Tổng quan về tro xỉ, lượng xả thải và phương pháp tận dụng tro xỉ hiện nay

ở Việt Nam và Thế giới;

- Nghiên cứu tính chất vật lý, thành phần hóa học của tro xỉ (tro đáy) của nhà

máy nhiệt điện Mông Dương 1;

- Đề xuất biện pháp tái sử dụng tro đáy bằng phương pháp sản xuất gạch

nung và gạch xi măng cốt liệu;

- Tính toán lợi ích kinh tế khi tận dụng nguồn tro đáy, lợi ích khi thay thếnguồn nguyên liệu như đất sét trong sản xuất gạch nung và mạt đá trong sản xuất

gạch xi măng cốt liệu.





3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về tro xỉ

Trong các nhà máy nhiệt điện, sau quá trình đốt cháy nhiên liệu than đá phần

phế thải rắn tồn tại dưới hai dạng: Tro thu được trong hệ thống lọc bụi tĩnh điện là tro

bay (fly ash), tro thu được ở đáy của quá trình đốt tầng sôi gọi là tro đáy (bottom ash).

1.1.1.Tro bay và đặc tính

Trước đây ở châu Âu cũng như ở Vương quốc Anh phần tro này thường được

cho là tro của nhiên liệu đốt đã được nghiền mịn [32]. Nhưng ở Mỹ, loại tro này được

gọi là tro bay bởi vì nó thoát ra cùng với khí ống khói và “bay” vào trong không khí.

Và thuật ngữ tro bay (fly ash) được dùng phổ biến trên thế giới hiện nay để chỉ phầnthải rắn thoát ra cùng các khí ống khói ở các nhà máy nhiệt điện.

Theo cách phân loại của Canada, tro bay được chia làm ba loại:

Loại F: Hàm lượng CaO ít hơn 8%

Loại CI: Hàm lượng CaO lớn hơn 8% nhưng ít hơn 20%

Loại C: Hàm lượng CaO lớn hơn 20%

Trên thế giới hiện nay, thường phân loại tro bay theo tiêu chuẩn ASTM

C618. Theo cách phân loại này thì phụ thuộc vào thành phần các hợp chất mà tro

bay được phân làm hai loại là loại C và loại F [11] được trình bày trong bảng 1.1

dưới đây.

Phân loại theo tiêu chuẩn ASTM C618:

Tro bay là loại F nếu tổng hàm lượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) lớn hơn 70%.

Tro bay là loại C nếu tổng hàm lượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) nhỏ hơn 70%.

Cụ thể, quá trình phân loại tro bay theo tiêu chuẩn ASTM C618 được trình bày

trong bảng 1.1:







5

quá trình phân hủy và biến đổi của các chất khoáng có trong than đá [16]. Thông

thường, tro ở đáy lò chiếm khoảng 25% và tro bay chiếm khoảng 75% tổng lượng

tro thải ra. Hầu hết các loại tro bay đều là các hợp chất silicat bao gồm các oxit kim

loại như SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, MgO, CaO,… với hàm lượng than chưa cháy chỉ

chiếm một phần nhỏ so với tổng hàm lượng tro, ngoài ra còn có một số kim loại

nặng như Cd, Ba, Pb, Cu, Zn,... Thành phần hóa học của tro bay phụ thuộc vào

nguồn nguyên liệu than đá sử dụng để đốt và điều kiện đốt cháy trong các nhà máy

nhiệt điện. Thành phần hóa học của tro bay tại một số quốc gia được trình bày trong

bảng 1.2:

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của tro bay tại các quốc gia [29]

Thành phần Tỷ lệ (% khối lượng)

Châu Âu Mỹ Trung Quốc Ấn Độ Australia

SiO2 28,5-59,7 37,8-58,5 35,6-57,2 50,2-59,7 48,8-66,0

Al2O3 12,5-35,6 19,1-28,6 18,8-55,0 14,0-32,4 17,0-27,8

Fe2O3 2,6-21,2 6,8-25,5 2,3-19,3 2,7-14,4 1,1-13,9CaO 0,5-28,9 1,4-22,4 1,1-7,0 0,6-2,6 2,9-5,3

MgO 0,6-3,8 0,7-4,8 0,7-4,8 0,1-2,1 0,3-2,0

Na2O 0,1-1,9 0,3-1,8 0,6-1,3 0,5-1,2 0,2-1,3

K 2O 0,4-4,0 0,9-2,6 0,8-0,9 0,8-4,7 1,1-2,9

P2O5 0,1-1,7 0,1-0,3 1,1-1,5 0,1-0,6 0,2-3,9

TiO2 0,5-2,6 1,1-1,6 0,2-0,7 1,0-2,7 1,3-3,7

MnO 0,03-0,2 - - 0,5-1,4 -

SO3 0,1–12,7 0,1–2,1 1,0–2,9 - 0,1–0,6

MKN 0,8–32,8 0,2–11,0 - 0,5-5,0 -





6

Tùy thuộc vào loại nhiên liệu mà thành phần hóa học trong tro bay thu được

khác nhau. Các nhà khoa học Ba Lan tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học của tro

bay với hai nguồn nguyên liệu sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện của nước này là

than nâu và than đen [34] và được trình bày tại bảng 1.3:

Bảng 1.3: Thành phần hóa học tro bay ở Ba Lan từ các nguồn nguyên liệu [34]

Loại tro

bay

Thành phần

SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 MgO CaO

Than đen

ZS-14 54,1 28,5 5,5 1,1 1,9 1,8

ZS-17 41,3 24,1 7,1 1,0 2,0 2,7

Than nâu

ZS-13 27,4 6,6 3,8 1,0 8,2 34,5

ZS-16 47,3 31,4 7,7 1,6 1,9 1,7

Kết quả trên cho thấy, thành phần của các loại tro bay có được sau quá trình đốt

cháy than đen (ZS-14 và ZS-17) và mẫu tro bay có được sau quá trình đốt cháy than

nâu (ZS-16) là các nhôm silicat. Còn mẫu tro bay có được sau quá trình đốt cháy than

nâu (ZS-13) là loại canxi silicat.

Các thí nghiệm khảo sát thành phần hóa học trong các mẫu tro bay ở các nước

khác cũng đã được tiến hành và thu được các kết quả tương tự. Đa số các mẫu tro bay

ở Trung Quốc có thành phần chủ yếu là SiO2 và Al2O3, hàm lượng của chúng vào

khoảng 650 g/kg đến 850 g/kg. Các thành phần khác bao gồm lượng than chưa cháy,

Fe2O3, MgO và CaO. Tro bay Trung Quốc chứa hàm lượng than chưa cháy cao là do

hệ thống lò đốt ở các nhà máy nhiệt điện ở Trung Quốc. Theo tiêu chuẩn phân loại

ASTM C618 thì tro bay Trung Quốc thuộc loại C hay tro bay có chất lượng thấp. Điều





7

này ảnh hưởng lớn đến các ứng dụng của tro bay ở Trung Quốc [12].

1.1.2. Tro đáy và đặc tính tro đáy

Tro đáy là loại to và thô hơn tro bay, có màu xám đen, dạng hạt, xốp. Trođáy không thể bay theo khí thải và nằm ở dạng vật liệu thô ở đáy lò đốt. Khi than

được đốt cháy thì có khoảng 20% tro đáy nằm ở dưới đáy lò.

Tính chất vật lý của tro đáy:

Các kết quả nghiên cứu cho thấy tro đáy có kích thước các hạt không đồng

đều từ 0,1mm đến 50 mm và kết cấu bề mặt xốp. Tro đáy có kích thước từ hạt sỏi

cho đến cát mịn. Tro đáy có kích thước như hạt cát, thường có tỷ lệ lọt sàng 45mm

là 50-90%, tỷ lệ lọt sàng 0.42mm là 10-60%, lọt sàng 0.075mm là 0-10% và kích

thước lớn nhất là hơn 19mm. Kích thước hạt tro đáy từ các Nhà máy nhiệt điện tại

Mỹ được trình bày trong bảng 1.4:

Bảng 1.4: Kích thước hạt tro đáy từ các nhà máy nhiệt điện ở Mỹ [30]

Kích thước

(mm)

NM Glasgow NM New Haven NM Moundsville

38 100 99 10019 100 95 100

9,5 100 87 73

4,75 90 77 52

2,36 80 57 32

1,18 72 42 17

0,6 65 29 10

0,3 56 19 5

0,15 35 15 2

0,075 9 4 1

Nguồn: Moulton và lyle, 1973





8

Tro đáy có tỷ trọng thấp, dao động từ 2,3 – 3. Với tỷ trọng thấp, tro đáy có

kết cấu hạt xốp, vì vậy mà có thể dễ dàng nghiền nhỏ. Tỷ trọng của tro đáy phụ

thuộc vào từng loại than, công nghệ đốt than của từng nhà máy nhiệt điện và các

phương pháp xử lý và lưu trữ tro đáy. Tính chất vật lý đặc trưng của tro đáy được

trình bày trong bảng 1.5:

Bảng 1.5: Một số tính chất vật lý của tro đáy [10]

Kích thước

(mm)

Tỷ trọng

(g/cm3)

Tỷ trọng khối

(g/cm3)

Diện tích bề mặt riêng

(m2/g)

0,1 – 50 2,3 – 3,0 1,15 – 1,76 0,17 – 1

Thành phần hóa học của tro đáy: Thành phần hóa học chính của tro đáy bao gồm SiO2, Al2O3, Fe2O3 và một số

hợp chất khác. Các thành phần hóa học tiêu biểu trong tro đáy được trình bày tại

bảng 1.6:

Bảng 1.6: Các thành phần hóa học của tro đáy tiêu biểu [10]

STT Thành phần Hàm lượng

1 MKN 1,72

2 SiO2 53,03

3 Fe2O3 3,9

4 Al2O3 14,15

5 CaO 14

6 MgO 1,91

7 SO3 7,44

8 K 2O 2,36

9 Na2O 0,0

10 TiO2 0,66

11 CaSO4 5,69

Nguồn: Viện vật liệu xây dựng, 2010





9

Nồng độ một số kim loại nặng trong thành phần của tro đáy được thể hiện

trong bảng 1.7:

Bảng 1.7: Nồng độ một số nguyên tố vi lượng trong tro đáy (mg/kg) [11]

STT Thành phần Than bùn Than á bitum Than bitumThan

antraxit

1 As - 25-30 1,8 <5

2 B - 321-467 15,3 -

3 Ba 62-109 428-523 - -

4 Cd <5 0,5-0,6 0,3 <2

5 Co 3-7 10-13 17,5

6 Cr 47-194 65-99 47 21-30

7 Cu 18-121 33-49 32 42-80

8 Hg 0,4-1,6e - - <0,5

9 Li 4-30e 93402-147295 28 -

10 Mn 97-328e 34-53 991 -

11 Ni 30-293 16-29 30 -

12 Pb 5-33 59-99 2,6 62-80

13 Zn 33-226 - 47 1250-2000

Thành phần hóa học của tro đáy phụ thuộc vào chủng loại than đã sử dụng và

công nghệ đốt than ở các nhà máy nhiệt điện. Hiện tại, các Nhà máy nhiệt điện hầu

hết sử dụng loại than đá hoặc than nâu. Sự khác nhau bày được trình bảy trong bảng

1.8:





10

Bảng 1.8: Khác biệt về thành phần hóa học của tro đáy sau khi đốt than [8]

Thành phần hóa học Than đá Than nâu

Tổng hàm lượng (SiO2, Al2O3, Fe2O3), % 75 – 78 50 – 60

Hàm lượng SO3, % 0,15 8 – 10

Hàm lượng CaO, % 0,8 15

Đối với các nhà máy điện sử dụng than trong nước, tỷ lệ than không cháy hết

còn lại trong tro rất cao, vào khoảng 20-30%. Để đảm bảo đạt chỉ tiêu làm phụ gia

xi măng, tro phải đưa qua dây chuyền xử lý tro xỉ để tuyển tro nhằm giảm lượng

carbon không cháy hết trong tro còn khoảng dưới 6%.

Theo các báo cáo nghiên cứu khoa học, quá trình thu hồi tro xỉ không đơn

giản bởi phần lớn các nhà máy nhiệt điện đang hoạt động tại Việt Nam đều chưa có

hệ thống thu hồi chất thải, hoặc có nhưng hiệu quả thấp và không đồng đều. Đối với

các nhà máy như Nhà máy Nhiệt điện Ninh Bình, Phả Lại I, Uông Bí sử dụng công

nghệ đốt than phun PCC, chất thải, khí SOx phần lớn thoát ra môi trường.

Ngoài ra, nguồn cung cấp than nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện thường

sử dụng là loại than chất lượng thấp, có độ tro lớn hơn 32%, thậm chí đến 45% nên

các nhà máy nhiệt điện thải ra một lượng tro xỉ khá lớn, có thể từ 20-30% lượng

than sử dụng.

Đặc thù than antraxit của Việt Nam được sử dụng tại các nhà máy nhiệt điện

là có hàm lượng chất bốc thấp, chỉ từ 10-15%. Trong khi đó, độ tro trong than đầu

vào, hiệu suất của lò hơi đốt loại than này thường thấp, tro xỉ sau quá trình đốt than

antraxit còn tồn tại khá lớn hàm lượng than chưa cháy hết có thể lên đến 30%. Việc

áp dụng các biện pháp để tăng cường mức độ cháy kiệt có thể dẫn đến thông số hơi

không cao hoặc phát thải khí NOx lớn.





11

1.1.3. Các nghiên cứu tái sử dụng tro xỉ trên Thế giới và Việt Nam

1.1.3.1. Các nghiên cứu tái sử dụng tro xỉ trên Thế giới

Sản lượng tro bay: Theo ước tính, lượng tro bay thải ra trên toàn cầu vào khoảng trên 700 triệu

tấn. Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay của một số nước được trình bày trong

bảng 1.9.

Bảng 1.9: Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay ở một số nước [22]

STT Nước sản

xuất

Sản lượng tro bay hàng

năm (triệu tấn)

Tro bay sử dụng

(%)

1Trung Quốc

(2010) 480 67

2 Ấn Độ (2012) 131 54

3 Mỹ (2010) 70 45

4 Đức 40 85

5 Anh 15 50

6 Australia 10 85

7 Canada 6 75

8 Pháp 3 85

9 Đan Mạch 2 100

10 Ý 2 100

Các nghiên cứu tái sử dụng tro bay

Tro bay đã được sử dụng rất thành công trong ngành công nghiệp bê tông

trên thế giới hơn 50 năm qua. Ở Mỹ có hơn 6 triệu tấn và ở châu Âu là hơn 9 triệu

tấn đã được sử dụng trong xi măng và bê tông [16]. Đã có nhiều nghiên cứu trong

thời gian gần đây sử dụng bê tông tro bay, bao gồm các đập ngăn nước, các nhà





12

máy điện, các công trình ngoài biển, các đường hầm dưới biển, đường cao tốc, sân

bay, các tòa nhà thương mại hay dân cư, các đường ống dẫn,...

Đến năm 2008, tổng lượng các sản phẩm từ đốt than đá của các nhà máynhiệt điện ở Châu Âu là 58 triệu tấn, trong đó tro bay chiếm gần 68% tương đương

khoảng 39 triệu tấn. Khoảng 18 triệu tấn tro bay được sử dụng trong công nghiệp

xây dựng và san lấp hầm mỏ. Phần lớn tro bay làm phụ gia bê tông, kết cấu đường

và làm vật liệu để sản xuất clinke xi măng. Tro bay cũng được sử dụng trong xi

măng trộn, bê tông khối [20].

Tại Ấn Độ, Chính phủ nước này đã có nhiều quy định để nâng cao nhận thức

về lợi ích của việc sử dụng tro bay cho các sản phẩm khác nhau [27]. Tro bay là một

nguyên liệu tiềm năng tuyệt vời cho sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng pha

trộn, gạch tro bay, gạch ốp lát và các khối rỗng trong xây dựng. Chúng được ứng

dụng một lượng lớn để rải đường, xây dựng và lấp hầm mỏ. Sản phẩm tro bay có

nhiều lợi thế hơn so với các loại sản phẩm thông thường.

Lượng xi măng sử dụng trong sản xuất sản phẩm xây dựng có thể giảm bằng

cách thay thế bằng tro bay và lượng tro bay thay thế có thể lên đến 50%. Những sản phẩm chứa tro bay có độ bền cao, hiệu quả hơn và tiết kiệm đáng kể nguyên liệu.

Tro bay sử dụng trong lĩnh vực xây dựng

Tro bay dùng làm vật liệu lấp: Tro bay có thể dùng để phục hồi và cải tạo các

vùng đất yếu bởi các hoạt động khác. Tro bay được sử dụng cho phát triển các công

trình công cộng như công viên, bãi đậu xe, sân chơi,... Tro bay có độ bền tương

đương hoặc lớn hơn đất nên thường được sử dụng trong các lĩnh vực bồi đắp đất

Tro bay trong bê tông: Tro bay cải thiện độ bền và kết cấu của bê tông dẫn

đến tăng tuổi thọ của đường. Thông thường, tro bay có thể thay thế từ 15 đến 30%

xi măng portland [16]. Hiện nay, tro bay được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng với

các mục đích khác nhau như làm phụ gia cho bê tông xi măng [28] làm chất độn

cho bê tông asphalt [39]. Một số công trình xây dựng nổi tiếng trên thế giới đã sử





13

dụng tro bay trong bê tông như đập Puylaurent ở Pháp, cây cầu Great Belt East nối

Copenhagen (Đan Mạch) với những vùng đất của trung tâm châu Âu,... [19].

Gạch không nung từ tro bay: Gạch không nung từ tro bay được tạo thành từtro bay, cát và xi măng, trong đó tro bay là chất độn chính và cát là chất độn thứ hai.

Còn xi măng làm chất kết dính tất cả các nguyên liệu với nhau. Ở Đức, tro bay được

ứng dụng để sản xuất gạch xây nhà. Các khối gạch này được tạo ra từ hỗn hợp của

tro xỉ, tro bay, đá vôi và nước được ép thành khuôn [19].

Gạch ốp lát từ tro bay: Gạch ốp lát gồm hai lớp: lớp mặt và lớp nền. Lớp mặt

là hỗn hợp gồm nhựa men, xi măng, bột tro bay và đôlômit. Lớp nền là hỗn hợp

gồm tro bay bán khô, xi măng và bụi mỏ đá [13].

Tro bay sử dụng làm vật liệu cốt nhẹ: Cốt liệu từ sản phẩm tro bay có thể

được sử dụng cho một loạt các ứng dụng trong ngành công nghiệp xây dựng, bao

gồm thành phần xây dựng, thành phần bê tông đúc sẵn, bê tông trộn sẵn cho các tòa

nhà cao tầng,… [13].

Tro bay dùng trong nông nghiêp ̣

Một ứng dụng trực tiếp của tro bay là một tác nhân cải tạo đất nông nghiệp

[21,38]. Phần lớn các loại cây trồng thích hợp với môi trường pH là 6,5-7 cho sự

phát triển. Việc bổ sung tro bay kiềm cho đất chua có thể làm tăng độ pH. Phần lớn

các nghiên cứu đã chứng tỏ khả năng của tro bay làm tăng độ pH của đất có môi

trường axit bằng sử dụng tro bay loại C, tức là tro bay với hàm lượng CaO cao

(>15%) [31].

Tro bay dùng công nghiệp gia công chất dẻo

Tro bay là vật liệu phế thải của quá trình sản xuất điện năng từ các nhà máy

nhiệt điện sử dụng nhiên liệu than đá. Với thành phần chủ yếu là các oxit kim loại

như oxit silic, oxit nhôm,… kích thước hạt mịn và giá thành rẻ, ngoài những ứng

dụng hết sức hiệu quả trong các ngành xây dựng, tro bay bay còn có một tiềm năng





14

lớn trong lĩnh vực làm chất độn cho polyme. Trong số các nhựa nhiệt dẻo thì

Polyetylen (PE) và Polypropylen (PP) được sử dụng phổ biến nhất.

Nath và cộng sự đã chế tạo vật liệu compozit trên cơ sở PP gia cường bởimột hàm lượng lớn tro bay (60%) có kích thước hạt 5-60μm bằng phương pháp đúc

phun ở 2100C. Theo các tác giả, trong điều kiện khí quyển, nhóm OH hoặc ion trên

bề mặt kim loại hoặc oxit kim loại như tro bay có vai trò quan trọng trong hình

thành các liên kết vật lý giữa bề mặt tro bay với nền polyme [29].

Vật liệu compozit 10% tro bay có độ bền kéo đứt, modul đàn hồi cao hơn hạt

nhựa tái sinh (LDPE) và vật liệu compozit 10% CaCO3. Tro bay cải thiện tính chất

cơ học của LDPE cao hơn so với CaCO3 vì tro bay có khả năng liên kết với polyme

nền tốt hơn CaCO3. Vật liệu compozit/tro bay đã được các hãng chế tạo ô tô

General Motor dùng để chế tạo một số chi tiết như kẹp định vị, mắc dây điện bên

trong thân ô tô [29].

Vật liệu polyme compozit sử dụng tro bay làm chất độn và vải đay làm chất

gia cường. Sau khi xử lý, vải đay được chuyển vào chất nền để cán thành tấm. Các

tấm được sấy khô ở nhiệt độ và áp suất cụ thể. Số lượng tấm được sử dụng theo độdày yêu cầu. Vật liệu polyme/tro bay compozit sử dụng vải đay gia cường để thay

thế vật liệu gỗ trong nhiều sản phẩm như cửa chớp, vách ngăn, gạch lát nền, tấm

tường, trần,… [33].

Tro bay cùng với các phụ gia khác như bột kim loại và với chất dẻo đưa vào

cao su tái sinh để chế tạo tấm lát đường ngang xe lửa [33]. M. Hossain và các cộng

sự nghiên cứu của trường Đại học Kansas đã công bố kết quả sử dụng cao su tái chế

từ lốp ô tô để làm lớp asphalt trải đường có sử dụng phụ gia tro bay [38]. Đây là

công trình rất có giá trị về khoa học môi trường, khi công trình này được áp dụng

thì một lượng lớn lốp ô tô phế thải được sử dụng để thay thế nhựa đường và như

vậy sẽ làm giảm giá thành xây dựng.





15

1.1.3.2. Các nghiên cứu tái sử dụng tro đáy trên Thế giới

Trên thế giới việc nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện đốt than phun chưa

khử khí sulfur SO2, công nghệ tương tự như tại các Nhà máy nhiệt điện Phả Lại,Uông Bí đã tiến hành từ lâu. Theo tiêu chuẩn của nước Mỹ (ASTM C618), tro xỉ

được phân loại thành các loại F và C, được sử dụng làm phụ gia hoặc nguyên liệu

cho sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, vữa, bê tông...

Tuy nhiên với công nghệ mới đốt than tầng sôi tuần hoàn (Circulating

Fluidizing Boiler - CFB) có khử khí sulfur bằng cách dùng chất hấp thụ đá vôi tại

Nhà máy nhiệt điện Mông Dương thì tro xỉ tạo thành có các tính năng và thành

phần khoáng hoá khác hẳn so với tro xỉ than đốt theo công nghệ đốt than phun.

Theo công nghệ đốt than tầng sôi tuần hoàn có khử sulfur CFB thì khí dioxit sulfur

(SO2) thoát ra khi đốt cháy than sẽ tác dụng với chất hấp phụ (đá vôi) mà hình thành

thạch cao, bên cạnh đó cũng tồn tại vôi tự do (CaO) trong tro xỉ nhiệt điện.

Các nghiên cứu ứng dụng của tro đáy

Tro đáy sử dụng làm Cốt liệu cho bê tông nhựa:

Tro đáy được sử dụng như cốt liệu trong bê tông nhựa từ đầu những năm của

thập niên 1970. Theo báo cáo của Hiệp hội tro than Mỹ (American Coal Ash

Association), vào năm 2006 đã có hơn 19000 tấn tro đáy đã được sử dụng làm cốt

liệu cho bê tông nhựa [19].

Tro đáy được sử dụng như cốt liệu mịn trong hỗn hợp bê tông nhựa nóng và

bê tông nhựa nguội và trong xây dựng đường. Tro đáy có độ bền nhỏ hơn các cốt

liệu thông thường nên hỗn hợp bê tông nhựa sử dụng cốt liệu là tro đáy thường

được sử dụng để làm nền đường mặc dù các nghiên cứu cho thấy, bê tông nhựa sử

dụng 15% tro đáy làm cốt liệu có hiệu năng tương đương với bê tông nhựa nóng sử

dụng những cốt liệu thông thường khác [23].

Tại West Virginia và miền đông Ohio, trong suốt những năm của thập niên

1970 và 1980, tro đáy được sử dụng rộng rãi làm cốt liệu bê tông nhựa nguội







17

nguyên liệu ban đầu và chất hoạt hóa kiềm. Nguyên liệu ban đầu thường ở dạng

aluminosilicate nhằm cung cấp nguồn Si và Al cho quá trình geopolymer hóa. Chất

hoạt hóa kiềm phổ biến nhất là các dung dịch NaOH, KOH và thủy tinh lỏng natri

silicat nhằm tạo môi trường kiềm và thực hiện phản ứng geopolymer hóa.

Cường độ của geo-polymer được tăng lên đáng kể nếu sử dụng tro đáy và

Sodium Silicate (Na2SiO3) và NaOH. Các loại vữa geopolymer chứa 3% tro đáy có

cường độ lên tới 24-58 MPa [15].

Ứng dụng tro đáy trong xử lý nước thải

Các nghiên cứu đã chứng tỏ tro đáy có thể sử dụng để xử lý nước thải. Trođáy là một chất hấp phụ tiềm năng để loại bỏ thuốc nhuộm độc hại đã được nghiên

cứu rộng rãi. Hỗn hợp tro đáy và bã đậu nành có thể loại bỏ được thuốc nhuộm azo

tan trong nước trong nước thải dệt nhuộm. Hỗn hợp này cũng có thể phát hiện và

loại bỏ thuốc nhuộm Tryphenylmethane và Brilliant Blue FCP- một chất tạo màu sử

dụng trong công nghiệp thuộc da và dệt may. Các loại thuốc nhuộm khác như

Vertigo Blue 49 (CI Blue 49), Orange DNA13 (CI Orange 13) và Xanh Malachite

từ nước thải dệt nhuộm cũng được xử lý hiệu quả bởi tro đáy.

Loại bỏ COD trong than cốc và nước thải sản xuất giấy bằng tro đáy cũng đã

được nghiên cứu. Các nghiên cứu chỉ ra rằng nếu sử dụng nồng độ 10 g tro đáy với

cỡ hạt <0,74 mm trong 100ml nước có thể làm giảm 40% thông số COD.

Tro đáy cũng có thể được sử dụng hiệu quả trong xử lý nước thải bằng hệ

thống đất ngập nước. Các thành phần như silicon và nhôm trong tro đáy có khả

năng hấp phụ tốt. Silic và nhôm có trong tất cả các loại than, vì vậy mà tro đáy cóthể được sử dụng như chất hấp phụ hiệu quả. Bảng 1.10 tóm tắt khả năng xử lý ô

nhiễm của tro đáy.





18

Bảng 1.10: Khả năng xử lý ô nhiễm của tro đáy [14]

Mục đích sử

dụng

Điều kiện hoạt động Chỉ số hoạt động Cơ chế loại bỏ

Xử lý thuốc

nhuộm trong quá

trình dệt may

- pH = 4,0 - 9,0;

- Thời gian tiếp xúc

5-90 phút

- Nồng độ tro đáy 20

(g/l)

- Nhiệt độ: 250C

Khả năng hấp phụ:

4,5-13 mg thuốc

nhuộm/g tro đáy

Hấp phụ, trung

hòa

Loại bỏ asen

trong nước

- Thời gian tiếp xúc

30 phút

- Nồng độ tro đáy 8

(g/l)

Độ hấp phụ: 0,20mg/g

Hấp phụ dạng

hạt, với những

hạt có kích

thước >2,5µm

cho thấy độ

hấp phụ cao

Loại bỏ các chất ô

nhiễm như phốt

pho, nitơ, COD,

Cu2+, Fe3+, Mn2+,

Zn2+ trong nước

thải

- pH = 2 - 12

-Nhiệt độ:

10 - 400C

- Thời gian phản ứng:

5-120 phút

Hiệu suất xử lý lần

lượt:

- COD: 47,39 (%)

- NH3- N: 31,1 (%)

- Phốt pho: 92,9 (%)

- Fe3+: 96,5 (%)

- Mn2+: 94,3 (%)

- Zn2+: 82,2 (%)

Hấp phụ, tăng

pH, tăng khả

năng loại bỏ

Cu2+ trong khi

làm giảm khảnăng loại bỏ

thông số COD

Nguồn: Dumida et al (2014)





19

Tro đáy được tận dụng làm hàng rào bãi chôn lấp:

Các hàng rào bãi chôn lấp là một trong các thành phần quan trọng nhất trong

các bãi chôn lấp rác thải. Các vật liệu được sử dụng để xây dựng lớp lót hay lớp che phủ của bãi rác phải đảm bảo yêu cầu ngăn ngừa sự ngấm và thẩm thấu của nước

rác vào môi trường xung quanh. Chính vì vậy mà người ta hay sử dụng đất sét - loại

đất có độ thấm thấp làm hàng rào bãi rác. Hỗn hợp tro đáy cùng với bentonite có thể

được sử dụng như một vật liệu xây dựng hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy tro đáy kết

hợp với 15% bentonite có thể xây dựng các hàng rào ở các bãi chôn lấp với độ thấm

phù hợp [25].

1.1.3.3. Các nghiên cứu tái sử dụng tro đáy tại Việt Nam

Hiện nay trên 700 nghìn tấn tro xỉ than được thải ra từ các nhà máy điện phía

Bắc thuộc tổng công ty điện lực Việt Nam, các nhà máy thuộc Tổng công ty Than

Việt Nam (như Na Dương) và các doanh nghiệp khác [9]. Hầu hết lượng tro này

được trộn với nước và thải ra ngoài bãi thải. Việc này ngoài tác động đến môi

trường còn là một sự lãng phí lớn tài nguyên rất lớn. Tro xỉ than ở hầu hết các nhà

máy nhiệt điện Việt Nam thuộc loại F, không phản ứng với nước. Kết quả điều tracho thấy môi trường đất và nước ở quanh bãi thải xỉ bị ảnh hưởng nghiêm trọng, với

hàm lượng các chất độc hại như kim loại nặng rất cao.

Tại Việt Nam, phần lớn các nhà máy nhiệt điện đốt than chủ yếu tập trung ở

phía Bắc, do có vị trí gần nguồn than. Tổng công suất các nhà máy nhiệt điện đang

vận hành tính ở thời điểm 2010 là 4.250 MW và dự kiến vào năm 2020 sẽ là 7.240

MW. Lượng tro bay thải ra từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2010 – 2030được trình bày trong bảng 1.11:





20

Bảng 1.11: Tro đáy từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2010-2030 [3]

STT NămCông suất

(MW)

Tiêu thụ than,

triệu tấn/năm

Lượng tro đáy,

triệu tấn/năm

1 2010 4.250 12,75 3,82-4,46

2 2015 6.240 18,72 5,61-6,55

3 2020 7.240 21,72 6,51-7,60

Nguồn cung cấp than trong nước cho các nhà máy điện thường là loại than

chất lượng thấp, có độ tro lớn hơn 31÷32%, thậm chí đến 43÷45%. Do đó, các nhà

máy nhiệt điện thải ra lượng tro bay khá lớn, có thể chiếm tới 20-30% lượng than sử

dụng. Với suất tiêu hao than trung bình khoảng 500 g/kWh, tổng lượng than sử

dụng cho nhiệt điện và lượng tro bay tạo thành đã được trình bày tại bảng 1.9.

Các Nhà máy Nhiệt điện không có chủ trương khai thác tro, hoặc không có

điều kiện khai thác, nhân dân quanh khu vực các bãi xỉ than đang khai thác một

cách tự phát, chủ yếu là làm gạch xây nhà bằng cách trộn với xi măng và nước.

Lượng khai thác tự phát này rất nhỏ và không nên khuyến khích vì các lý do an ninhvà môi trường. Ví dụ như việc sử dụng tro làm nền đường, gạch sân phơi, ngói lợp

nhà v.v một cách có tổ chức đảm bảo an ninh, vệ sinh và có sự tham gia của chuyên

gia.

Mặt khác, hiện nay ở trong nước có một số nhà máy đã có những biện pháp

thu hồi và sản xuất gạch không nung từ tro xỉ đã được xây dựng vận hành ở gần một

số nhà máy nhiệt điện. Nhà máy Chế biến tro xỉ Cao Cường có công suất 80.000 tấnsản phẩm/năm (sử dụng nguồn tro xỉ của Nhà máy Điện Phả Lại).

Tại Việt Nam trong những năm gần đây, tro xỉ nhiệt điện đốt than tầng sôi

tuần hoàn có khử khí sulfur (CFB) đã bắt đầu được nghiên cứu. Ví dụ tro xỉ tại Nhà

máy nhiệt điện Cao Ngạn đã được ứng dụng trong công nghệ làm đường, sản xuất

gạch không nung. Tro bay nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn sau khi tách Cacbon chưa





21

cháy hết bằng công nghệ tuyển nổi để đạt tiêu chuẩn tro bay loại F, đã sản xuất thử

nghiệm thành công gạch nhẹ (có tỷ trọng từ 0,7 - 0,85 tấn/m3).

Theo các số liệu nghiên cứu, tham khảo thì tỷ lệ sản lượng gạch xây tại Việt Nam tính đến tháng 6 năm 2014 được thể hiện tại biểu đồ sau:

50%

33%

12%5% Gạch đất nung cải

tiến

Gạch nung truyềnthống

Gạch xi măng cốt

liệuGạch nhẹ, block

Biểu đồ 1: Sản lượng gạch xây được sử dụng tại Việt Nam tính đến tháng 6

năm 2014

Lượng gạch được sản xuất từ nguyên liệu tro xỉ trong vài năm gần đây cũng

đã được áp dụng tại các Nhà máy với quy mô lớn, lượng sản phẩm cung cấp chủ

yếu cho các công trình lớn. Tuy nhiên, tại một số vùng quê với thói quen sử dụng

gạch nung là chủ yếu thì việc ứng dụng tro xỉ vào sản xuất gạch gây khó khăn trong

việc tiêu thụ mà đặc biệt là các nhà thầu tư nhân, chủ yếu sử dụng xây công trình

dân dụng với diện tích nhỏ. Còn đối với loại gạch xi măng cốt liệu đa phần chỉ được

ứng dụng trong quy trình làm nền đường, xây tường bao quanh.

Tuy nhiên, lượng tro đáy còn chưa được sử dụng nhiều. Hầu hết lượng tro

đáy của các nhà máy nhiệt điện được thải ra bãi thải, sử dụng để chôn lấp mà chưađược tái sử dụng nhiều.

1.2. Tổng quan về Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương (NMNĐ)

Dự án NMNĐ Mông Dương 1 là một trong hai nhà máy của Trung tâm Điện

lực Mông Dương, thuộc quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006 –

2015. Dự án gồm vốn vay của ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB), vốn vay thương





22

mại từ Ngân hàng Xuất nhập khẩu Hàn Quốc và vốn đối ứng của EVN. Dự án do

EVN làm chủ đầu tư, Ban quản lý dự án Nhiệt điện Mông Dương 1 được giao

nhiệm vụ quản lý dự án.

NMNĐ Mông Dương 1 được xây dựng trên diện tích 55ha ở khu 3, phường

Mông Dương, thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, cách thành phố Hạ Long khoảng

60 km và cách thành phố Hà Nội khoảng 220 km về phía Đông Bắc (Hình 1.6).

NMNĐ Mông Dương 1 có hai tổ máy với tổng công suất lắp đặt 1.000 MW,

sản lượng điện hàng năm 6,5 tỷ kWh và là một trong những nhà máy nhiệt điện đốt

than có quy mô lớn nhất ở tỉnh Quảng Ninh nói riêng cũng như ở Việt Nam nói

chung. Nhà máy được khởi công san nền giải phóng mặt bằng để xây dựng khu nhà

máy chính từ năm 2009. Nhà máy sử dụng nhiên liệu than với công nghệ lò hơi đốt

than kiểu tầng sôi (CFB) hiện đại và phù hợp với các loại than antraxit có chất

lượng thấp của Việt Nam. Nhu cầu tiêu thụ than cho Nhà máy Nhiệt điện Mông

Dương 1 khoảng 3 triệu tấn than/năm. Lượng tro đáy thải ra của Nhà máy tương đối

lớn khoảng 1 triệu tấn/năm.

Hình 1.1: Bản đồ thể hiện vị trí khu vực NMNĐ Mông Dương 1





23

Công nghệ sản xuất được sử dụng tại Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1:

Công nghệ sản xuất điện của NMNĐ Mông Dương 1 là công nghệ lò hơi

tầng sôi tuần hoàn (CFB – Circulating Fluidized Bed).Công nghệ CFB phù hợp với các loại than antraxit có chất lượng thấp của

Việt Nam. Đây là công nghệ hiện đại, tiên tiến, công suất, hiệu suất cao, chi phí hợp

lý và đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường theo các tiêu chuẩn của Việt Nam

và quốc tế. CFB là công nghệ đốt với đặc tính phát thải thân thiện với môi trường.

Với đặc điểm là có nhiệt độ khá thấp so với buồng đốt thông thường nên khả năng

phát thải khí SOx có thể khắc phục được nhờ biện pháp đưa bột đá vôi vào trong

buồng đốt và cũng vì nhiệt độ buồng đốt thấp nên khả năng phát thải khí NOx cũng

bị giới hạn ở mức thấp. Công nghệ này khá hiệu quả với việc hiệu chỉnh và duy trì

quá trình cháy ở một phạm vi khá rộng khi sử dụng nhiên liệu là than, cặn của quá

trình chưng cất dầu thô hoặc hỗn hợp của chúng. Công nghệ CFB là công nghệ có

hiệu suất cháy cao với chi phí vận hành thấp.

Cấu tạo của CFB gồm 3 phần chính: Buồng đốt, Cyclon và phần đuôi lò.

-

Buồng đốt: Buồng đốt của CFB có hình dáng tương tự như lò than phun,

tuy vậy do khác nhau về phương pháp đốt nên có một số điểm khác biệt lớn về chi

tiết.

-

Nhiệt độ trong buồng lửa được duy trì ở nhiệt độ khoảng 8300C, thấp hơn

nhiều so với lò than phun, hiệu suất của buồng lửa khá cao do thời gian lưu lại của

hạt than lớn, than cháy kiệt hơn so với lò than phun.

-

Phần Cyclon: Cyclon là bộ phận dùng để thu các hạt than chưa cháy hết trở

lại buồng đốt tạo thành một vòng tuần hoàn. Cyclon ở lò CFB khác so với lò tầng

sôi thông thường, khói thải sau khi ra khỏi buồng lửa còn lẫn các hạt chưa cháy hết

sẽ được phân ly qua bộ Cyclon và được đưa trở lại buồng đốt thành một vòng tuần

hoàn để cháy kiệt. Phần khói nóng sẽ tiếp tục đưa qua bộ trao đổi nhiệt phần đuôi

lò, qua hệ thống lọc bụi và được thải ra ngoài qua ống khói.





24

Nguyên lý hoạt động: Nhiên liệu được cấp vào vùng dưới của buồng đốt và

cháy cùng với dòng không khí từ dưới đi lên trên buồng đốt. Nhiên liệu, tro và

nhiên liệu chưa cháy hết cùng nhau đi từ dưới đi lên trên và được thu hồi trong bộ

phận thu bụi và quay trở lại một phần vào buồng đốt phía dưới. Đá vôi là chất hấp

thụ lưu huỳnh sẽ được cấp vào vùng dưới vùng buồng đốt. Nhiệt độ duy trì ở mức

8300C đến 9300C.

Bãi thải 1 chứa tro đáy tại NMNĐ Mông Dương 1:

Lượng tro xỉ thải ra của nhà máy nhiệt điện Mông Dương hiện nay mới được

xử lý bằng cách thải ra bãi thải 1, điều này vừa gây lãng phí diện tích đất để sử dụng

làm bãi thải, vừa gây ra ô nhiễm môi trường do lượng bụi có thể phát tán trong

không khí, tro xỉ gặp nước có thể hòa tan thành phần kim loại nặng, gây ra ô nhiễm

nguồn nước. Với diện tích bãi thải chứa tro xỉ của Nhà máy Nhiệt điện Mông

Dương hiện nay là 50 hecta. Độ cao của Bãi thải 1 này sẽ được dần dần nâng lên từ

12,00 m đến + 24,00m và sau đó + 36,00m.

Để ngăn chặn tình trạng ô nhiễm môi trường cho các khu vực xung quanh,

cấu trúc nền móng của bãi thải và đê bên ngoài được xây dựng kiên cố để giảmthiểu rò rỉ cho nước mặt hoặc nước ngầm.

Để tránh gây ô nhiễm nước ngầm, một lớp lót được trải lên đáy của bãi thải.

Trên bề mặt của bãi thải là lớp nước từ 0,5 – 1 m để ngăn ngừa tro xỉ than phát tán

vào môi trường không khí. Để tiết kiệm nước và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, hệ

thống nước trở về từ các bãi thải được xoay vòng tái sử dụng bơm trở lại bãi thải

bằng tháp nước bên trong bãi thải [1]. Hiện nay, Bãi thải 1 được chia thành hai khu

vực ngăn cách bởi hai bức tường, mỗi bãi thải có diện tích khoảng 25 ha. Dung

lượng lưu trữ của Bãi thải 1 là khoảng 6 năm.







26

Thuyết minh quy trình:

Đất sét đồi được khai thác (trong thành phần của đất sét đồi tại khu vực Hà

Tây có tỷ lệ cao lanh Al2O3 chiếm 19,5% hàm lượng)[10], tập kết trong kho chứa,tại đây đất được ngâm ủ, phong hoá ít nhất 3 tháng. Việc ngâm ủ tạo điều kiện cho

các hạt sét có điều kiện ngậm nước, trương nở, làm tăng tính dẻo, đồng nhất độ ẩm.

Các tạp chất hữu cơ có thời gian để phân huỷ làm tăng chất lượng của đất, chủ động

về nguyên liệu sản xuất trong những ngày mưa ẩm.

Nguyên liệu tại kho ngoài trời sau khi đã phong hoá được ủi vào kho có mái

che, sau đó đưa vào cấp liệu thùng, qua hệ thống cắt thái, đất được thái nhỏ và làm

tơi sau đó rơi xuống băng tải cao su lõm số 1. Than cám nghiền mịn (cỡ hạt 8mm)

được máy pha than tự động rải đều lên băng tải cao su số 1 để trộn với đất tạo thành

phối liệu, với lượng than pha khoảng 80-100kg/1000 viên gạch mộc tiêu chuẩn.

Sau đó phối liệu từ băng tải số 1 được đưa vào máy nhào trộn. Phối liệu từ

máy nhào trộn được băng tải số 2 đưa vào máy cán thô. Tại đây, đất và than được

ép, phá vỡ cấu trúc ban đầu và được đưa xuống băng tải số 3. Phối liệu được băng

tải số 3 đưa vào máy cán mịn. Với khe hở giữa 2 quả cán 2mm, tại đây phối liệuđược phá vỡ cấu trúc một lần nữa. Sau đó phối liệu được đưa vào máy nhào trộn có

lưới lọc, tại đây các tạp chất như: Cỏ, rác, sỏi, sạn được giữ lại lưới lọc còn đất

được đùn ra khỏi máy, mặt khác nước được cấp vào máy nhào lọc để điều chỉnh độ

ẩm cho phù hợp. Sau đó phối liệu được đưa sang máy nhào đùn liên hợp có hút

chân không bằng băng tải cao su số 4. Sau khi qua hệ thống nhào trộn của

máy, phối liệu được đưa vào buồng chân không, không khí được hút ra khỏi phối

liệu, làm tăng độ rắn chắc của gạch mộc, tạo ra cường độ ban đầu nhất định giúp

cho quá trình vận chuyển đem phơi không bị biến dạng. Sau khi qua máy đùn hút

chân không, nhờ khuôn tạo hình và máy cắt, các sản phẩm tạo hình sẽ được tạo hình

tuỳ theo kích thước, hình dáng đã định theo khuôn riêng (gạch các loại, gạch nem

lát, ngói). Gạch mộc sau tạo hình được công nhân xếp lên xe chuyên dùng vận

chuyển đem đi phơi.





27

Đối với gạch mộc sau khi tạo hình gạch có độ ẩm từ 20 - 22% được phơi

trong khoảng thời gian từ 5 - 7 ngày tuỳ theo nhiệt độ, tốc độ gió để làm giảm độ

ẩm của gạch mộc xuống còn 14 - 18%. Gạch sau khi phơi sẽ được vận chuyển lên

xe goòng chuẩn bị đưa vào sấy, nung trong lò nung Tuynel.

Sản phẩm mộc sau khi xếp lên xe goòng được đưa vào hầm sấy Tuynel nhờ

kích thuỷ lực đặt ở đầu hầm. Tác nhân sấy là khí nóng thu hồi từ vùng làm nguội

của lò nung. Với việc kéo dài hầm sấy hơn so với các thiết kế trước đây, gạch mộc

được sấy dịu hơn tránh phế phẩm sau khi sấy. Thời gian sấy: Khoảng 22 giờ; Nhiệt

độ sấy: 80 – 1400C. Sau khi qua lò sấy độ ẩm gạch mộc giảm còn 0-5% được xe

phà, kích đẩy thuỷ lực đưa vào lò nung. Nhiên liệu được cấp để nung chín sản phẩm

là than cám. Than sau khi nghiền mịn được vận chuyển lên nóc lò và cấp qua các lỗ

than theo đúng yêu cầu công nghệ, đảm bảo nung chín sản phẩm. Nhiệt độ nung tối

đa: 10500C.

Sản phẩm sau khi qua khỏi vùng nung được là nguội ở cuối lò nhờ hệ thống

thu hồi khí nóng và lượng không khí từ cuối lò qua 2 quả thổi lắp trên cửa ra. Sản

phẩm sau khi ra lò được bốc dỡ, phân loại theo tiêu chuẩn kỹ thuật, tập kết về bãithành phẩm bằng xe vận chuyển hai bánh.

Hình 1.4: Hình ảnh về mẫu gạch mộc sau khi qua công đoạn ép được đưa đi phơi





28

1.3.2. Quy trình ép gạch xi măng cốt liệu

Quy trình sản xuất

Hình 1.5: Sơ đồ quy trình ép gạch từ mạt đá + xi măng

Thuyết minh quy trình:

Các nguyên liệu mạt đá, xi măng và nước được đưa vào máy trộn theo tỷ lệ

nhất định. Nguyên liệu được trộn đều. Hỗn hợp sau phối trộn được đưa vào ngăn

phân chia ở khu vực máy tạo hình. Tại khu vực máy ép gạch, nhờ vào hệ thống thủy

lực, máy hoạt động theo cơ chế ép kết hợp với rung tạo ra lực rung ép rất lớn hình

thành lên các viên gạch ép đồng đều. Gạch được dưỡng hộ sơ bộ khoảng 1 – 1,5ngày tùy vào thời tiết sau đó chuyển ra kho bãi thành phẩm.

Mạt đá

Máy trộn

Xi măng

Máy đùn

Sân phơi

Tỷ lệ 6:1

Nước







30

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Mẫu tro đáy tại Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 1.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp thu thập dữ liệu

Thu thập số liệu về Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương: vị trí địa lý, công

nghệ sản xuất, công suất, lượng tro xỉ thải ra hang năm;

Thu thập số liệu về một số giải pháp sử dụng tro xỉ tại các Nhà máy Nhiệt

điện trên thế giới và Việt Nam.

2.2.2. Phương pháp thí nghiệm

Lấy mẫu phân tích xác định thành phần và tính chất tro đáy

2.2.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định độ ẩm của tro đáy

Nguyên lí phương pháp: Để xác định lượng nước hút ẩm, thường dùng

phương pháp sấy khô ở 1050

C-1100

C. Khi đó toàn bộ nước hút ẩm bị bay hơi hếtmà chất hữu cơ chưa bị phân hủy. Tuy nhiên ở các ở các mẫu có hàm lượng chất

hữu cơ cao thường khó đạt được đến lượng không đổi sau sấy, nên thường lấy mẫu

sấy ở 1050C trong thời gian quy định. Đặc biệt khi hàm lượng chất hữu cơ quá cao

có thể áp dụng phương pháp sấy áp suất thấp như sấy ở nhiệt độ 70 0C-800C, áp suất

20mmHg.

Dựa vào khối lượng giảm sau khi sấy ta tính được lượng nước của tro.

Trình tự phân tích:

Sấy cốc cân bằng hộp nhôm ở 105°C đến khối lượng không đổi. Cho hộp

nhôm vào bình hút ẩm, để ở nhiệt độ trong phòng. Cân chính xác khối lượng hộp

nhôm bằng cân phân tích ( ).





31

Cho vào cốc 1g tro đáy đã hong khô không khí và đã rây qua 1 mm. Cân

khối lượng cốc sấy và tro ( ).

Cho vào tủ sấy ở 1050

C-1100

C trong 8h rồi lấy ra cho vào bình hút ẩm để hạnhiệt độ tới nhiệt độ trong phòng (thông thường với hộp nhôm để 20 phút là được).

Chú ý: Trong khi sấy phải đặt nắp hộp nhôm dưới đáy hộp để hơi nước thoát

ra.

Cân khối lượng hộp nhôm và tro đáy sau khi sấy ( ) không đổi (sai số

không vượt quá 3 mg giữa hai lần cân).

- Tính kết quả:

Lượng nước (%) là lượng nước tính trong 100g tro đáy đem phân tích được

tính theo công thức:

2.2.2.2. Thí nghiệm 2: Xác định pH của tro đáy bằng phương pháp cực chọn lọc

hiđro

Hiện nay phương pháp đo pH trực tiếp trên máy (pH meter) đã được dùng

phổ biến. Chúng vừa nhanh, chính xác, phạm vi pH xác định được rộng.

- Nguyên lí phương pháp: Ion được chiết rút ra bằng chất chiết rút thích

hợp (nước cất hoặc muối trung tính), dùng một điện cực chỉ thị (điện cực chọn lọc

hyđro) và một điện cực so sánh để xác định hiệu thế của dung dịch. Từ đó tính được

pH của dung dịch.

- Trình tự phân tích:

Lấy 10 tro đáy (đã qua rây 1mm) để 15 phút trên máy lắc với 25 ml KCl 1N

(với pKCl). Sau đó để yên khoảng 2 giờ (không quá 3 giờ), lắc 2, 3 lần, rồi đo pH

ngay trong dung dịch huyền phù.





32

Hiệu chỉnh máy đo pH: Máy trước khi đo phải hiệu chỉnh bằng cách đo dung

dịch đệm pH tiêu chuẩn. Chỉnh cho kim chỉ đúng trị số pH của dung dịch đệm.

Đo mẫu: Giữ cho điện cực cách mặt mẫu đất là 1cm, và ngập nước khoảng2cm. Chờ 30 giây, khi thấy giá trị đã ổn định thì đọc giá trị pH trên máy, độ chính

xác là 0,1 đơn vị pH. Sau mỗi lần đo, cần phải tráng rửa thật sạch điện cực với nước

cất nhiều lần.

2.2.2.3. Thí nghiệm 3: Xác định tỷ trọng của tro đáy bằng phương pháp picnômet

Nguyên tắc của phương pháp này là xác định thể tích nước hoặc thể tích của

chất lỏng trơ tương ứng với thể tích mẫu lấy để phân tích.

Trình tự phân tích:

Xác định thể tích picnômet: Picnômet được rửa sạch, tráng bằng nước cất và

sấy khô ở nhiệt độ không quá 60°C, sau đó đậy nút, đem cân trên cân phân tích. Ghi

khối lượng của picnômet.

Dùng nước cất đã đun sôi đổ đầy picnômet, đậy nút, lau chùi sạch và ghi

nhiệt độ nước trong picnômet ở thời điểm xác định, sau đó cân trên cân phân tích vàtính thể tích picnômet theo công thức:

V: thể tích picnômet ( ).

: khối lượng picnômet + nước cất(g)

a: khối lượng picnômet sau khi sấy (g)

D: tỉ trọng của nước ở nhiệt độ đã cho.

Sau khi xác định xong thể tích, đổ hết nước, sấy khô picnômet và chuẩn bị

thực hiện cho giai đoạn sau:

Xác định tỉ trọng thể rắn: Mẫu tro đáy được nhặt sạch lá, rơm, các thành

phần khác rồi đem rây ở rây cỡ 1mm.





33

Cân 4-5 g tro cho vào cốc để xác định độ hút ẩm không khí.

Cân 10 g tro đáy cho vào picnômet và cân khối lượng của picnômet + tro trên

cân phân tích, đổ nước cất vào picnômet sao cho sau khi tro đáy ngấm hết nước, cònthừa lớp nước từ 3 – 5 mm. Cẩn thận lắc và trộn tro đáy và nước nhưng chú ý không

cho tro bám lên thành picnômet. Đậy nắp và để ngấm từ 10 -12 giờ. Sau đó đổ thêm

nước cất cho đến khoảng thể tích ½ thể tích của picnômet và đặt lên bếp điện đun.

Chú ý không đun sôi mạnh, làm nguội picnômet và đổ nước cất cho đầy, đậy nút rồi

đem cân. Tỷ trọng thể rắn được tính như sau:

d: tỉ trọng thể rắn của đất.

: khối lượng tro đáy khô không khí trong picnômet (g).

P: khối lượng tro đáy khô tuyệt đối (g).

V: thể tích đất trong picnômet ( )

: độ hút ẩm không khí.

Ngoài công thức trên, tỉ trọng thể rắn còn dược tính theo công thức đơn giản hơn:

B: khối lượng tro đáy khô.

(A+B-C): tương ứng thể tích nước do khối lượng của tro đáy choán chỗ.

A: khối lượng picnômet + nước.

C: khối lượng picnômet + nước + tro đáy.





34

2.2.2.4. Thí nghiệm 4: Xác định hàm lượng kim loại nặng trong tro đáy

Cân 2,5 g tro đáy đã rây qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung tích

100ml. Thêm 50 ml HNO3 0,43N vào rồi lắc trong vòng 1 giờ trên máy lắc (tốc độ120 vòng/phút).

Dung dịch trên được gửi đến phòng Phân tích môi trường – Khoa Môi trường

– Trường Đại học Khoa học Tự nhiên để phân tích một số KLN: Cu, Pb, Cd, Cr.

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm

Sản xuất gạch nung và gạch không nung theo các tỷ lệ khác nhau, từ đó đưa

ra tỷ lệ thích hợp nhất.

2.2.3.1. Thực nghiệm sản xuất gạch nung truyền thống (tro đáy thay thế cho đất

sét đồi truyền thống)

Qua trình thực nghiệm sản xuất gạch nung truyền thống được thực hiện tại

xưởng gạch Công ty TNHH Chất Lượng – Chúc Sơn – Hà Nội. Dựa trên kết quả

phân tích hàm lượng chất khoáng trong tro xỉ, nhận thấy hàm lượng chất khoáng

trong tro xỉ có sự tương đồng với hàm lượng chất khoáng có trong đất sét, do đó tỷ

lệ nguyên liệu được lựa chọn để thực nghiệm được đưa ra qua các thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Đóng gạch với nguyên liệu truyền thống: Đất sét đồi + than cám

theo quy trình tại lò nung.

Chuẩn bị nguyên liệu:

Đất sét đồi: 4kg

Than cám: 2,6kg (40% tổng lượng đất và than cám)Trộn đều nguyên liệu, sử dụng khuôn đóng gạch, đúc thành khuôn, sau đó

đưa đi phơi nắng từ 1 -2 ngày tùy theo thời tiết. Sau khi phơi khô, gạch được đánh

dấu và đưa vào lò nung gạch.

Thí nghiệm 2: Đóng gạch với nguyên liệu tro xỉ + đất sét đồi:

Chuẩn bị nguyên liệu





35

Đất sét đồi: 2kg

Tro đáy: 4kg.

Trộn đều các nguyên liệu trong thùng trộn, thêm nước đảm bảo các nguyênliệu được đảo đều đủ ẩm. Đưa nguyên liệu qua máy cắt gạch, viên gạch được đưa đi

phơi từ 1 – 2 ngày tùy vào thời tiết. Sau đó được đưa vào lò nung gạch.

2.2.3.2. Thực nghiệm sản xuất gạch không nung (tro đáy thay thế cho mạt đá)

Quá trình thực nghiệm sản xuất gạch không nung được thực nghiệm tại

xưởng gạch xi măng cốt liệu thuộc phường Dương Nội – quận Hà Đông – Hà Nội.

Tỷ lệ các nguyên liệu được trình bày như sau:

Thí nghiệm 1: Sử dụng tỷ lệ tro đáy: xi măng : nước = 6 : 1 : 1,5


Tro đáy: 6kg

Xi măng 1kg

Nước: 1,5 lít

Trộn đều các nguyên liệu, thêm nước và đảo đều tay. Hỗn hợp nguyên liệu

được đưa vào khay đựng, cán gạt phẳng khay đựng nguyên liệu. Dùng máy ép, ép

định hình khay nguyên liệu. Sản phẩm được đưa đi phơi nắng từ 1 – 2 ngày tùy vào

thời tiết.





36

Hình 2.1: Hình ảnh tro đáy và xi măng là nguyên liệu chính của thực nghiệm

Thí nghiệm 2: Sử dụng tỷ lệ tro đáy : xi măng : nước = 7 : 1 : 1,5


Tro đáy: 7kg

Xi măng 1 kg

Nước: 1,5 lít

Trộn đều các nguyên liệu và đảo đều tay. Hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào

khay đựng, cán gạt phẳng khay đựng nguyên liệu. Dùng máy ép, ép định hình khay

nguyên liệu. Sản phẩm được đưa đi phơi nắng từ 1 – 2 ngày tùy vào thời tiết.





37

Hình 2.2: Hình ảnh về quá trình trộn đều tro đáy, xi măng và nước

Thí nghiệm 3: Sử dụng mạt đá : xi măng : nước = 6 : 1 : 1,5


Mạt đá: 6kg;

Xi măng: 1kg;

Nước: 1,5 lít.

Trộn đều các nguyên liệu, thêm nước và đảo đều tay. Hỗn hợp nguyên liệu

được đưa vào khay đựng, cán gạt phẳng khay đựng nguyên liệu. Dùng máy ép, ép

định hình khay nguyên liệu. Sản phẩm được đưa đi phơi nắng từ 1 – 2 ngày tùy vào

thời tiết.

2.2.4. Phương pháp đánh giá: nhận xét, đánh giá kết quả thu được, từ đó đánh

giá tính khả thi của đề tài.

Dựa vào các kết quả thực nghiệm với các mẫu gạch, đưa ra được đánh giá về

khả năng áp dụng của tro đáy trong sản xuất gạch, tính toán lợi ích kinh tế thu được

từ tro đáy.





38

2.2.5. Phương pháp nghiên cứu phân tích lợi ích môi trường mở rộng

Trên cơ sở các số liệu thu thập kết hợp với phương pháp phân tích chi phí lợi

ích để tính toán lợi ích về kinh tế và môi trường thu được từ việc tái sử dụng nguồntro đáy.





39

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả thí nghiệm xác định thành phần, tính chất của tro đáy

3.1.1. Độ ẩm

Năm mẫu tro đáy được phân tích để tính độ ẩm trung bình của tro đáy. Kết

quả phân tích được trình bày trong bảng 3.1 sau:

Bảng 3.1: Kết quả đo độ ẩm tro đáy NMNĐ Mông Dương 1

W1(g) W2 (g) W3 (g) W (%)

Mẫu 1 16,677 17,677 17,658 1,9

Mẫu 2 17,155 18,155 18,134 2,1

Mẫu 3 16,357 17,357 17,339 1,8

Mẫu 4 16,668 17,668 17,645 2,3

Mẫu 5 17,148 18,148 18,128 2

Trung bình 2,02

Trong đó:

W1: khối lượng hộp nhôm sau khi sấy và cho vào bình hút ẩm.

W2: khối lượng hộp nhôm đã sấy+tro đáy.

W3: khối lượng hộp nhôm + tro đáy sau sấy.

Độ ẩm:

Từ kết quả trên ta có, độ ẩm của mẫu tro đáy là khoảng 2,02%. Tro đáy tại

Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương là loại tro khô với độ ẩm <3%.





40

3.1.2. pH

pH của năm mẫu tro đáy được đo để tính pH trung bình của tro đáy. Kết quả

đo được trình bày trong Bảng 3.2:Bảng 3.2: Kết quả đo pH

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Trung bình

pH 9,88 9,86 9,87 9,99 9,91 9,9

Kết quả phân tích cho thấy giá trị kiềm (pKCl) trung bình của 05 mẫu là 9,9.

Tro đáy có tính kiềm là do trong thành phần của tro đáy có chứa hàm lượng CaO.CaO được hình thành do trong công nghệ sử dụng lò đốt CFB có khử khí Sunlfur

(SO2) bằng cách dùng chất hấp phụ đá vôi, khí sunfua sinh ra trong quá trình đốt

cháy than sẽ tác dụng với chất hấp phụ là đá vôi. Do đó, trong thành phần tro xỉ tại

các nhà máy sử dụng công nghệ CFB có tồn tại hàm lượng khá lớn CaO trong tro

đáy.

3.1.3. Tỉ trọng thể rắn

Năm mẫu tro đáy được phân tích để tính tỉ trọng thể rắn của tro đáy. Kết quả

phân tích được trình bày trong Bảng 3.3 như sau:

Bảng 3.3: Kết quả đo tỉ trọng của tro đáy

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6Trung

bình

Tỉ

trọng d

(g/cm3)

2,647 2,792 2,417 2,545 2,642 2,892 2,656

Tỉ trọng của tro đáy Mông Dương là: 2,656 g/cm3 hay 2,656 tấn/m3. Tỷ trọng

của tro đáy thấp, sử dụng trộn với các nguyên liệu truyền thống sản xuất vật liệu





41

xây dựng sẽ giảm được tỷ trọng của vật liệu xây dựng, có ích trong quá trình xây

dựng.

3.1.4. Thành phần kim loại nặngHàm lượng kim loại nặng trong tro đáy được phân tích. Kết quả phân tích

được trình bày trong Bảng 3.4

Bảng 3.4: Hàm lượng một số kim loại nặng trong tro đáy

Kim loại Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) Cd (mg/kg) Cr (mg/kg)

Giá trị 4,68 32,631 1,17 2,13

QCVN

03:2008/BTNMT50 70 2 -

Như vậy, qua kết quả phân tích ta thấy hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd

và Cr trong tro đáy nằm trong giới hạn cho phép tối đa theo QCVN

03:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hàm lượng kim loại nặng trong

đất. Than được đốt qua lò đốt tầng sôi cho ra kết quả hàm lượng kim loại nặng trongtro đáy là thấp, sử dụng tro xỉ sản xuất vật liệu xây dựng sẽ không gây ảnh hưởng

tới chất lượng vật liệu cũng như môi trường xung quanh.

3.1.5. Thành phần khoáng

Theo báo cáo đánh giá tác động môi trường của Nhà máy nhiệt điện Mông

Dương (2006), than được sử dụng trong điện Mông Dương 1 sẽ tạo ra tro có các

thành phần chung sau đây:





42

Bảng 3.5: Các thành phần khoáng trong tro đáy NMNĐ Mông Dương 1 [1]

Thông số Giá trị [%]

Tiêu chuẩn ASTM C618

Loại F Loại C

Tổng hàm lượng các

oxit SiO2 + Al2O3 +

Fe2O3

75,5 ≥ 70 ≥ 50

CaO 0,83 - -

MgO 1,42 - -

Na2O 0,06 0,3

SO3 % 0,304 ≤ 5 ≤ 5

Độ ẩm % 2,02 ≤ 3 ≤ 3

Hàm lượng mất khi

nung %< 3 ≤ 6 ≤ 6

Các giá trị tại bảng 3.5 và các bảng kết quả từ 3.1 – 3.4 chỉ ra rằng:

- Tro đáy có các chỉ tiêu đạt loại tro F theo phân loại tiêu chuẩn ASTM C618;

-

Hàm lượng mất khi nung nằm trong ngưỡng tiêu chuẩn cho phép theo tiêu

chuẩn ASTM C618.- Hàm lượng một số kim loại nặng trong tro xỉ đều dưới ngưỡng so với QCVN

03:2008, khi ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng sẽ không gây ô nhiễm cũng

như ảnh hưởng tới chất lượng vật liệu xây dựng, công trình xây dựng.

-

Thành phần khoáng của tro xỉ có tính chất tương đồng với đất sét, đặc biệt là

3 thành phần chính là SiO2, Al2O3 và Fe2O3, do đó khả năng ứng dụng vào sản xuất

gạch để giảm tỷ lệ sử dụng đất sét là hợp lý.





43

3.2. Kết quả thực nghiệm với ứng dụng sản xuất gạch từ tro đáy

3.1.1. Gạch nung truyền thống

Mẫu gạch 1 gồm nguyên liệu truyền thống là đất sét đồi, than cám.

Mẫu gạch 2 với nguyên liệu là tro đáy, đất sét đồi.

Các tỷ lệ được trình bày tại mục 2.3.2.1

Các nguyên liệu của mỗi loại được trộn đều trong máy trộn, đưa vào máy

đùn gạch. Gạch sau đó được đem phơi 1 -2 ngày, đem vào lò nung ở nhiệt độ 800 –

9000C.

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình thực nghiệm sản xuất gạch nung

Các mẫu gạch sau khi được hoàn thiện đã được phân tích chất lượng, xác

định độ nén (mác gạch) tại Viện Khoa học công nghệ xây dựng.

Nguyên liệu

Khuôn đùn

Trộn đều

Gạch mộc

Phơi nắng 1 -2ngày

Lò nung tuynelở nhiệt độ 800 –

9000C

Gạch thành phẩm





44

Hình 3.2: Hình ảnh về sản phẩm gạch mộc từ 02 tỷ lệ

Kết quả phân tích cường độ nén (mác gạch) được trình bày trong bảng 3.6:

Bảng 3.6: Kết quả phân tích mẫu gạch nung

STT

Kích thước

mẫu

(dài x rộng x

cao)

(mm)

Diện tích bề

mặt

(mm2)

Cường độ nén

(N/mm2

)

TCVN 6355-

1:1998

Mẫu 1 (tro

đáy)300 x 100 x 50

30000 9,1

10 MpaMẫu 2 (đấtsét đồi)

300 x 100 x 50

30000 9,15

Ghi chú: TCVN 6355-1:1998: Tiêu chuẩn cường độ nén của gạch đặc đất sétnung.

1Mpa = 106 N/m2 = 1 N/mm2

So sánh cường độ nén của 02 loại gạch với tiêu chuẩn về gạch đặc đất sét

nung cho thấy cường độ nén của mẫu gạch đạt tiêu chuẩn cho phép, đạt tiêu chuẩn





45

sử dụng trong quá trình xây dựng. (Kết quả được đính kèm tại phụ lục của luận

văn).

Do đó, tỷ lệ phối trộn nguyên liệu tối ưu là: “Tro đáy : đất sét đồi” = “2:1”.3.1.2. Đối với gạch ép không nung (xi măng cốt liệu)

Các nguyên liệu được chuẩn bị sản xuất gạch ép xi măng cốt liệu:

Mẫu 1: Nguyên liệu gồm tro đáy, xi măng, nước (tỷ lệ tương ứng 6:1:1,5)

Mẫu 2: Nguyên liệu gồm tro đáy, xi măng, nước (tỷ lệ tương ứng 7:1:1,5);

Mẫu 3: Nguyên liệu bao gồm mạt đá, xi măng, nước (tỷ lệ tương ứng 6:1:1,5);

Các nguyên liệu được chuẩn bị theo tỷ lệ đã được trình bày trong mục 2.3.2.2

Nguyên liệu được trộn đều, đưa vào khuôn gạch, dùng ép máy thủy lực ép

khuôn gạch. Gạch thành phẩm được phơi khô 1 - 2 ngày tùy thời tiết. Quy trình

thực nghiệm được thể hiện tại sơ đồ sau:

Hình 3.3: Sơ đồ quy trình thực nghiệm sản xuất gạch xi măng cốt liệu

Các mẫu gạch sau khi được hoàn thiện đã được phân tích chất lượng, xác

định độ nén (mác gạch), độ hút nước tại Viện Khoa học công nghệ xây dựng. Kết

quả phân tích được trình bày trong bảng 3.7 và 3.8.

Nguyên liệu Trộn đều vớinước vừa đủ

Khay đựng

Ép gạch bằn má é

Phơi gạch





46

Hình 3.4: Hình ảnh sản phẩm gạch xi măng cốt liệu tỷ lệ 2

(xi măng : tro đáy : nước = 1 : 7 : 1,5)

Hình 3.5: Hình ảnh sản phẩm gạch xi măng cốt liệu từ theo tỷ lệ 1 và 3

1. Kết quả phân tích Cường độ nén

Kết quả phân tích chỉ tiêu độ nén của 03 viên gạch được trình bày trong bảng

3.7:





47

Bảng 3.7: Kết quả phân tích độ nén gạch xi măng cốt liệu

STT Kích thước

mẫu

(dài x rộng x

cao)

(mm)

Diện tích bề

mặt

(mm2)

Cường độ nén

(N/mm2)

TCVN

6477:2011

Mẫu 1 150 x 150 x 50 2250 8,3

≥ 7,5 (N/mm2)Mẫu 2 150 x 150 x 50 2250 7,5

Mẫu 3 150 x 150 x 50 2250 8,1

Ghi chú: TCVN 6477:2011: Tiêu chuẩn quốc gia về gạch xi măng cốt liệu.

Nhận xét: So với mẫu gạch sản xuất bằng nguyên liệu truyền thống tại

xưởng, gạch từ tro đáy có độ nén tương đương với viên gạch với tỷ lệ “1 : 6 : 1,5”,

trong khi đó viên gạch từ tỷ lệ “tro đáy : xi măng : nước” = “1 : 7 : 1,5” thì có độnén thấp hơn cho thấy khi thay thế tro đáy vào mạt đá thì tỷ lệ cần sử dụng sẽ tương

đương. Các chỉ số cường độ nén đều đạt so với TCVN 6477:2011: Tiêu chuẩn quốc

gia về gạch xi măng cốt liệu với chỉ số cường độ nén không nhỏ hơn 7,5 (N/mm 2).

(Kết quả được đính kèm tại phụ lục của luận văn).

2.Độ hút nước

Kết quả phân tích chi tiêu độ hút nước của 03 viên gạch xi măng cốt liệu

được trình bày trong bảng 3.8.





48

Bảng 3.8: Kết quả phân tích độ hút nước của mẫu gạch xi măng cốt liệu

STT

Khối lượng viên gạch

(g)

Khối

lượng

nước bị

hút (g)

Độ hút nước

(%)

TCVN

6477:2011

Đã sấy

khô

Bão hòa

nướcTừng viên

Mẫu 1 (tro

đáy:xi măng

6:1)

5,23 6,01 78 5,2

≤ 14 (%)

Mẫu 2 (mạt

đá : xi măng

6:1)

5,67 6,58 91 5,78

Mẫu 3 (tro

đáy: xi

măng 7:1)

6,78 7,35 57 5,9

Ghi chú: TCVN 6477:2011: Tiêu chuẩn quốc gia về gạch xi măng cốt liệu.

Nhận sét: So sánh 03 kết quả phân tích độ hút nước của mẫu gạch, nhận thấy

độ thấm nước của viên gạch từ mẫu 1 là tốt nhất. Các chỉ tiêu độ hút nước của ba

mẫu gạch đều nằm trong ngưỡng so với TCVN 6477:2011: Tiêu chuẩn quốc gia về

gạch xi măng cốt liệu với chỉ số độ hút nước không lớn hơn 14%. (Kết quả được

đính kèm tại phụ lục của luận văn).

Vậy, tỷ lệ phối trộn nguyên liệu tối ưu là:

“Tro đáy : xi măng : nước” = “6: 1: 1,5”





49

3.3.3. Tính toán lợi ích kinh tế

Để tính toán lợi ích kinh tế một cách chi tiết nhất cho việc tận dụng tro đáy

thay thế nguyên liệu trong sản xuất vật liệu xây dựng, nội dung của luận văn xinđược trình bày 3 phần tính lợi ích kinh tế như sau:

- Lợi ích từ việc tiết kiệm chi phí xử lý, tăng thời gian sử dụng bãi thải tro đáy;

-

Lợi ích từ việc bán tro đáy;

- Lợi ích từ nhà sản xuất gạch từ việc thay thế nguyên liệu truyền thống bằng

nguyên liệu là tro đáy.

3.3.3.1. Lợi ích kinh tế từ việc tiết kiệm chi phí xử lý, tăng thời gian sử dụng bãi

thải

Hiện nay tro đáy của Nhà máy nhiệt điện Mông Dương I được thải ra Bãi

thải 1. Bãi thải này có diện tích 50 ha và công suất 10 triệu m3 trong vòng 6 năm.

Vậy công suất 1 năm của bãi thải là: 10 : 6 = 1,667 triệu m3

Chi phí xây dựng của bãi thải 1 là 98 tỷ VND.

Chi phí để xử lý 1 m3 tro đáy là: 98.000.000.000 : 10.000.000 = 9.800 (VND/

m3)

Như vậy cứ với mỗi 1 m3 tro đáy tận dụng được hay với mỗi 1 m3 bãi thải để

trống, ta có thể tiết kiệm được 9.800 VND tiền xử lý.

Như vậy, một năm có thể tiết kiệm được:

9.800 × 1.667.000 = 16.336.600.000 (VND)Vậy, nếu tận dụng tốt nguồn tro đáy thải ra, ta có thể tiết kiệm được khoản

tiền khá lớn, kéo dài thời gian sử dụng của bãi thải và góp phần bảo vệ môi trường.

3.3.3.2. Lợi ích kinh tế từ việc bán tro đáy

Theo tính toán thiết kế, NMNĐ Mông Dương 1 có thể tạo ra lượng tro sau:

- Lượng tro của một lò (khi sử dụng than chất lượng cao): 55,73 (tấn/giờ)





50

- Lượng tro của một lò (khi sử dụng than chất lượng thấp): 62,6 (tấn/giờ).

- Lượng tro trung bình của một lò (khi sử dụng cả than chất lượng cao và

chất lượng thấp): khoảng 59 (tấn/giờ).- NMNĐ Mông Dương có 4 lò, vậy tổng lượng tro thải ra là:

4×59=236 (tấn/giờ).

Giả sử NMNĐ Mông Dương 1 vận hành 10 tháng/năm (6 tháng trong mùa

khô và 4 tháng trong mùa mưa). Như vậy, tổng số tấn tro thải ra trong 1 năm sẽ là:

236 tấn/giờ x 24 giờ/ngày x 300 ngày = 1.699.200 (tấn tro).

Lượng tro này bao gồm 60% tro đáy và 40% tro bay.

Vậy số tấn tro đáy thải ra trong 1 năm là:

1.699.200 (tấn) x 0,6 = 1.019.520 (tấn).

Với giá bán tro đáy hiện nay là 10.000 (VNĐ/tấn). Nếu bán hết được lượng

tro đáy này thì một năm NMNĐ Mông Dương có thể thu về:

1.019.520 (tấn) × 10.000 = 10.019.520.000 (VNĐ)

Vậy nếu có thể tìm được đầu ra cho tro đáy, thì hằng năm NMNĐ Mông

Dương 1 sẽ có được một khoản thu khá lớn từ việc bán tro đáy.

3.3.3.3. Lợi ích kinh tế từ việc thay thế nguyên liệu truyền thống bằng tro đáy

Để tính toán về lợi ích kinh tế đạt được trong việc sử dụng tro đáy làm vật

liệu xây dựng, ta có thể dựa trên các thông số tính toán được trình bày trong bảng

3.9:





51

Bảng 3.9: Thông số tính toán lợi nhuận thu được

STT Gạch đất nung Gạch từ tro đáy, xi măng

1 Đất sét đồi, tro đáy Tro than (Xỉ than)

2 Than Xi măng

3 Chi phí máy móc Chi phí máy móc

4 Chi phí nhà xưởng Chi phí nhà xưởng

5 Chi phí nhân công Chi phí nhân công

6 Chi phí quản lý Chi phí quản lý

7 Chi phí điện nước Chi phí điện nước

8 Vận chuyển + chi phí thương

mại

Chi phí thương mại + vận

chuyển

Qua số liệu thu thập từ các xưởng gạch, tính toán được giá thành để sản xuất

1 viên gạch được thể hiện trong bảng sau:

Gạch nung : Tính toán chi phí sản xuất 10000 gạch với quy cách gạch 300 x

150 x 50 (mm), gạch đặc.

Để sản xuất 10000 gạch:

-

Với nguyên liệu là đất sét đồi, lượng đất sét đồi là 2 m3, than cám 1,2 tấn

(tương đương 0,8m3);

- Nguyên liệu tro đáy thì tro đáy là 3 tấn (tương đương 2m3 tro đáy, tỷ lệ quy

đổi sử dụng là 1 m3 = 1,5 tấn), đất sét đồi 1m3.

- Dựa vào giá thành vật liệu trên thị trường hiện tại, ta tính toán được giá

thành sản xuất 01 viên gạch được trình bày trong bảng 3.10:





52

+ Giá thành mua 1 m3 đất sét đồi: 25.000 (đồng/m3 đất).

+ Giá thành mua 1 tấn tro đáy: 10.000 (đồng/tấn)

+ Các chi phí điện nước, nhân công được tính theo giá tại xưởng sản xuấtgạch.

Bảng 3.10: Giá thành sản xuất 01 viên gạch

Gạch truyền thống Gạch từ tro đáy

Nguyên liệu cần Giá thành

(đồng/viên)


(đồng/viên)

Than cám 300 Tro đáy 5

Đất sét đồi 5 Đất sét đồi 5

Công 200 Công 200

Điện, nước 100 Điện 100

Khấu hao 15 Khấu hao 15

Máy móc 100 Máy móc 100

Tổng giá thành 720 Tổng giá thành 425

Vậy, qua bảng tính toán thì giá trị sản xuất 1 viên gạch nung từ tro đáy có giá

trị thấp hơn so với gạch từ đất sét là 295 (đồng/viên).

Gạch xi măng cốt liệu

Với tỷ lệ sử dụng tro đáy và mạt đá trong hỗn hợp với xi măng trong quy

trình sản xuất gạch xi cốt liệu là giống nhau thì dựa vào giá trị khi mua vật liệu là

mạt đá, tro đáy để tính toán lợi ích kinh tế thu được:





53

- Giá thành mua mạt đá: 250.000 đồng/tấn mạt đá, tương đương sản xuất được

5000 viên gạch xi măng cốt liệu kích thước 150 x 150 x 50 (mm).

-

Giá thành mua xi măng: 1.500.000 đồng/tấn xi măng (Theo mức giá vật liệuxây dựng năm 2015 tại thành phố Hà Nội)

- Các tỷ giá về chi phí nhân công, điện nước được tính dựa theo chi phí tại

xưởng sản xuất.

Bảng 3.11: Giá thành sản xuất 01 viên gạch xi măng cốt liệu

Gạch từ mạt đá Gạch từ tro đáy


(đồng/viên)

Nguyên liệu

cần

Giá thành

(đồng/viên)

Mạt đá 50 Tro đáy 3

Xi măng 600 Xi măng 600

Công 100 Công 100

Phơi sấy 30 Phơi sấy 15

Điện, nước 100 Điện, nước 100

Khấu hao 15 Khấu hao 15

Tổng giá thành 895 Tổng giá thành 833

Vậy, qua bảng tính toán nhận thấy: Với cùng một quy trình, tỷ lệ sử dụng,

gạch xi măng cốt liệu có giá trị sản xuất thấp hơn so với gạch xi măng cốt liệu từ

mạt đá 62 (đồng/viên).





54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Qua các kết quả nghiên cứu, phân tích thành phần, tính chất của tro đáy,

phân tích chất lượng của mẫu gạch cũng như so sánh với các tiêu chuẩn tương ứng,tác giả xin đưa ra một số kết luận:

Tro đáy của nhà máy nhiệt điện Mông Dương có những đặc tính lí hóa đặc

trưng như hàm lượng mất khi nung <3%; Độ ẩm đạt 2,02%; pH đạt 9,9; Tỷ trọng

thể rắn đạt 2,656 g/cm3; Hàm lượng một số kim loại nặng dưới ngưỡng cho phép so

với QCVN 03:2008; Hàm lượng các thành phần khoáng trong tro đáy có sự tương

đồng với thành phần khoáng có trong đất sét. Với các đặc tính lí hóa khá thuận lợi

để đảm bảo đưa vào tái sử dụng tro đáy trong sản xuất vật liệu xây dựng.

Qua thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn tối ưu của các loại gạch và qua kết

quả phân tích cường độ nén và độ hút nước của các mẫu gạch:

- Gạch nung sử dụng tro đáy: Lượng tro đáy được sử dụng trong thay thế,

giảm thiểu lượng đất sét sử dụng trong quy trình nung gạch. Lượng tro đáy được

trộn với lượng đất sét đồi với tỷ lệ phối trộn tối ưu là “Tro đáy : đất sét đồi” = “2 :

1”, giảm chi phí sử dụng than cám, chi phí mua đất sét đồi làm giảm nguồn vốn sử

dụng để sản xuất đồng thời làm tăng lợi nhuận kinh tế thu được.

- Gạch không nung sử dụng tro đáy (xi măng cốt liệu): Tro đáy được sử dụng

thay thế mạt đá, được trộn đều với xi măng với tỷ lệ phối trộn tối ưu các nguyên

liệu tương ứng như sau: “Tro đáy : xi măng : nước” = “6:1:1,5”; (tỷ lệ đạt được độ

nén cao nhất).

- Các mẫu gạch sau khi được phân tích về chỉ tiêu độ nén, độ hút nước: So

sánh với tiêu chuẩn TCVN 6477:2011: Tiêu chuẩn về gạch xi măng cốt liệu và

TCVN 6355-1:1998: Tiêu chuẩn gạch nung cho thấy các chỉ tiêu đều đạt theo các

tiêu chuẩn. Điều đó khẳng định khả năng sử dụng các loại vật liệu sản xuất từ tro

đáy trong công trình xây dựng dân dụng như lát đường, xây tường bao,…





55

- Lợi ích kinh tế thu được từ việc tận dụng tro đáy làm vật liệu xây dựng

được thể hiện qua 03 khía cạnh: tiết kiệm chi phí và quỹ đất sử dụng xây dựng bãi

thải,làm tăng thời gian sử dụng bãi thải; lợi ích từ việc bán tro đáy là khá lớn; Tăng

nguồn thu nhập cho các xưởng sản xuất gạch nung, gạch xi măng cốt liệu khi giảm

được chi phí thu mua nguyên liệu đầu vào.

Kiến nghị:

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng ứng dụng vào thực tế của tro xỉ

trong việc sản xuất vật liệu xây dựng, cụ thể loại gạch nung và gạch xi măng cốt

liệu. Tuy nhiên, gạch xi măng cốt liệu từ tỷ lệ đã sử dụng trong luận văn chủ yếu

được sử dụng trong công trình lát đường, xây tường bao. Vì vậy cần có những

nghiên cứu sâu hơn trong việc đưa ra quy trình công nghệ cũng như tỷ lệ sử dụng

tro đáy trong sản xuất gạch xi măng cốt liệu có độ nén cao và độ hút nước tốt hơn,

đảm bảo có thể ứng dụng trong các công trình xây dựng lớn, chất lượng.





56

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT

1.

Ban quản lý Dự án Nhiệt điện 1 (2006), Báo cáo đánh giá tác động môi trườngdự án Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương , Quảng Ninh.

2.

Nguyễn Quang Chiêu (2011), “Tro bay – nguồn gốc sử dụng và môi trường”,

Tạp chí Giao thông vận tải, Số 7 - 2011

3. Đàm Hữu Đoán, Kiều Cao Thăng và Nhóm nghiên cứu (2010), “Tái chế và sử

dụng tro xỉ của các Nhà máy Nhiệt điện chạy than Việt Nam”, Tuyển tập Báo

cáo Hội nghị KHCN Tuyển khoáng toàn quốc lần III , NXB Khoa học tựnhiên và Công nghệ, Hà Nội.

4.

Lương Như Hải, Ngô Kế Thế, Đỗ Quang Kháng (2014), “Tro bay và những ứng

dụng”, Thông tin Kinh tế & Công nghệ - Công nghiệp Hóa chất , số 6.

5. Nguyễn Thị Hồng Hoa, Phạm Hữu Giang (2011), “Nghiên cứu tuyển tro xỉ nhà

máy nhiệt điện Cao Ngạn, Thái Nguyên”, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số

3/2011.6.

Kiều Cao Thăng, Nguyễn Đức Quý (2012), “Tình hình và phương hướng tái chế,

sử dụng tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam”, Tuyển tập Báo cáo

Hội nghị KHCN Tuyển khoáng toàn quốc lần III, NXB Khoa học tự nhiên và

Công nghệ, Hà Nội.

7. Nguyễn Đức Quý (2010), “Tái chế và sử dụng các chất thải khoáng sản”, Tuyển

tập Báo cáo Hội nghị KHCN Tuyển khoáng toàn quốc lần III , NXB Khoahọc tự nhiên và Công nghệ. Hà Nội.

8.

Phan Hữu Duy Quốc (2011), “Phân tích việc sử dụng tro xỉ than thải ra từ các

Nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam”, Viện Khoa học công nghiệp, Đại học

Tokyo, Nhật Bản

9. Đinh Quang Vinh (2012), “Đầu ra cho tro xỉ nhà máy nhiệt điện”, Tập đoàn công





57

nghiệp than- khoáng sản Việt Nam;

10. Viện nghiên cứu hỗ trợ phát triển nông thôn (2010), Công nghệ sản xuất gạch không

nung từ đất và phế thải công nghiệp đất hóa đá, Hồ Chí Minh.TÀI LIỆU TIẾNG ANH

11.

ASTM standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural

pozzolan for use in concrete (C618-05), Annual book of ASTM standards,

concrete and aggregates, Vol.04.02 American Society for Testing Materials,

2005.

12.

Baogua Ma (1999), “The compositions, surface texture, absorption, and binding properties of fly ash in China”, Environment International , 25 (4), pp. 423-

432.

13.

Department of Forests, Ecology and Environment, Government of Karnataka

(2007), “Utility Bonanza from Dust-Fly Ash”, Parisara, 2(6).

14. Dumida et al (2014), “Reuse options for coal fired power plant bottom ash and

fly ash”.15.

Dr.Suhas V. Patil, Suryakant C. Nawle, Sunil J. Kulkarni (2013),

“Industria applications of Fly ash: A Review, International Journal of

Science”, Engineering and Technology Research (IJSETR), pp. 1659-1663.

16. European Coal Combustion Products Association, www.ecoba.com

17. Fariborz Goodarzi (2006), “Characteristics and composition of fly ash from

Canadian coal-fired power plants”, Fuel 85, pp.1418-1427.18.

Fly Ash Utilization in China (2010), “Market landscape and Policy

Analysis”.

19. Federal Highway administration (2006), “Fly ash in asphalt pavements, United

States Department of Transportation - Federal Highway Administration”.

20.

Hans Joachim Feuerborn (2011), “Coal combustion products in European





58

update on production and utilisation, standardisation and relulation”, World

of Coal ash (WOCA) conference, May 9-12, 2011, in Denver, CO, USA.

21.

Henry A. Foner et al.(1999), “Characterization of fly ash from Israel withreference to its possible utilization”, Fuel , pp. 215-223.

22. G.Skodras et al (2007), Quality characteristics of Greek fly ashes and potential

uses, Fuel Processing Technology, pp.77-85.

23.

Ksaibati K, Sayiri, S. R. K(2006), “Utilization of Wyoming bottom ash in

asphalt mixes”, Department of Civil & Architectural Engineering, University

of Wyoming.

24. Kumar S, Stewart J (2003b), “Utilization of Illinois PCC dry bottom ash for

compacted landfill barriers”, Soil Sediment Contam Int J , 12(3), pp.401–415.

25.

Kurama H, Kaya M (2008), “Usage of coal combustion bottom ash in concrete

mixture”, Constr Build Mater, 22(9).

26. Manorama Gupta and S.P. Singh (2013), “Fly ash production and its utilization

in different countries”, Ultra Chemistry, (1), pp.156-160.27.

Manoharan V, Yunusa IAM, Loganathan P, Lawrie R, Skilbeck CG, Burchett

MD, et al., “Assessments of class F fly ashes for amelioration of soil acidity

and their influence on growth and uptake of Mo and Se by canola”, Fuel ,

2010, 89(11), 3498–504.

28. Ministry of Environment and Forests, Government of India –Utilisation of Fly

Ash by thermal power plants Notification, S.O.763(E) Dated 14thSeptember, 1999.

29.

Ministry of Environment and Forests, Government of India –Utilisation of Fly

Ash by Thermal power plants Notification, S.O.979(E) Dated 27th August,

2003.

30. Moulton, Lyle K (1973), “Bottom Ash and Boiler Slag: Proceedings of the





59

Third International Ash Utilization Symposium”, U.S. Bureau of Mines, No.

8640, Washington DC.

31.

Pandey VC, Singh (2010), Impact of fly ash incorporation in soil systems, Agric Ecosyst Environ, 2010, 136(1–2), pp.16–27.

32. Ramesh C. Joshi, Rajinder P. Lohtia (1997), “Fly ash in concrete”, Gordon and

Breach Science, 1997.

33.

R.S. Blissett, N.A. Rowson (2012), “A review of the multi-component

utilisation of coal fly ash”, Fuel , (97), pp.1–23.

34.

Sidney Diamond (1986), “Particle morphologies in fly ash”, Cement andconcrete Research, 16, pp.569-579.

35.

Shanghai the standards high calcium fly ash concrete application of technical

regulations DBJ08-230-98 (Chinese Edition), “Fly ash in Concrete

Applications”, Lafarge North America Cement Operting Regions.

36. Saeid. Amiralian, Amin. Chegenizadeh, and Hamid. Nikraz, A Review on The

Lime and Fly ash Application in Soil Stabilization, International Journal of Biological, Ecological and Environmental Sciences (IJBEES), 2012, 1(3), pp.

124-126.

37.

Shaobin Wang, and Hongwei Wu, Environmental-benign utilisation of fly ash

as low-cost adsorbents, Journal of Hazardous Materials, 2006, 136 (3), pp.

482-501.

38.

Z. Sarbak, A. Stanczyk and M. Kramer-Wachowiak, “Characterisation ofsurface properties of various fly”, Powder Technology, 2004, 145, pp. 82-87.

39.

Yunping Xi, Yue Li, Zhaohui Xie and Jae S.Lee, “Utilization of solid waste

(waste glass and rubber particles) as aggregates in concrete”, University of

Colorado, USA.





60

PHỤ LỤC

1. Kết quả phân tích chỉ tiêu gạch nung;

2.

Kết quả phân tích chỉ tiêu của gạch xi măng cốt liệu.





61






Documents

Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện mông dương trong sản xuất vật liệu xây dựng