H
TỈ H Ì H ƢƠ G
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
--------------M I TH NH H NG
NGHIÊN CỨU TH N ĐIỀU CHẾ TỪ VỎ HẠT MACCA
XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC THẢI
CHUYÊN NGÀNH: KHO HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 8440301
U N V N THẠC S
NH DƯ NG – 2021
i
H
TỈ H Ì H ƢƠ G
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
--------------M I TH NH H NG
NGHIÊN CỨU TH N ĐIỀU CHẾ TỪ VỎ HẠT MACCA
XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC THẢI
CHUYÊN NGÀNH: KHO HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 8440301
U N V N THẠC S
NGƯỜI HƯỚNG D N KHO HỌC:
TS. ĐÀO MINH TRUNG
NH DƯ NG - 2021
ii
LỜI C M ĐO N
Tôi xin cam đoan s
i u v k t quả nghiên c u trong u n văn v đ t i: “
nghiên c u than, đi u ch từ vỏ hạt macca xử lý kim loại nặng trong nƣớc thải”
l trung th
cho vi
th
v
hƣa h đƣ
sử
hi n u n văn n
lu n văn đ đƣ
h r ngu n g
ng đ
đ đƣ
ảo v
ả
v đƣ
th
ơn v
v n o M i s gi p đ
thông tin tr h d n trong
ph p ông b
Tôi xin ch u hoàn toàn trách nhi m n u có s không trung th c trong thông
tin sử d ng trong công trình nghiên c u này.
B nh ƣơng, ng
H
i
th ng nă
viên th
hi n
2021
LỜI CẢM
Trong qu tr nh h
đƣ
t p, nghiên c u v ho n thi n u n văn, tôi đ nh n
s đ ng viên, khuy n kh h v tạo đi u i n gi p đ nhi t t nh c a
gi o, ô gi o, ạn
Tôi b
ại H
tỏ
trƣ ng
giảng ạ c
ặ
ng i t ơn sâu s
tới khoa Khoa H
T Nhiên, ph ng Sau
ại H
t v đặ bi t
th
i t, tôi xin tỏ
c u hoa h
Th
hu ên đ
ti p hƣớng
th
đ ng nghi p v gia đ nh.
trong su t qu tr nh h
tr
N
u
a to n h a h
ô gi o tr
ti p
đ tạo đi u ki n, đ ng g p
i n
t p v ho n th nh u n văn thạ s
ng i t ơn sâu s
n, t n t nh h
tới TS.
o
ảo, gi p đ tôi ti n h nh c
inh Trung ngƣ i đ
hoạt đ ng nghiên
đ ho n th nh u n văn n y.
Với th i gian nghiên c u
thi u s t, tôi r t
n hạn h , u n văn hông tr nh hỏi nh ng
ong nh n đƣ
i n đ ng g p hân th nh từ c
gi o, cô gi o
ii
th
TÓM TẮT
Ch t thải sinh kh i d i dào sẵn có từ nông nghi p có th dùng làm v t
ôi trƣ ng hi u quả. Trong nghiên c u này, than sinh h c từ vỏ hạt
li u xử
Macca (MCN) đƣ c ch tạo thông qua quá trình cacbon hóa và bi n t nh
c
t
nhân hóa h c l
2CO3,
ng
H2O2 v H3PO4.
K t quả là than MCN bi n t nh đƣ c sử d ng làm ch t h p ph đ loại bỏ
ion kim loại Cu2+ ra khỏi dung d h nƣớc. K t quả cho th y than sinh h c MCN
bi n t nh có khả năng h p ph ion kim loại cao. Khi than sinh h
C
bi n t nh b ng K2CO3, hi u su t h p ph Cu2+ là 84,02%. Khi bi n t nh
H3PO4, hi u su t h p ph Cu2+ là 95,92%. C n khi bi n t nh
đƣ c
ng
ng H2O2, hi u su t
h p ph Cu2+ là 79,33%.
Ảnh hƣởng c a pH, n ng đ ch t h p ph và th i gian h p ph đ n hi u
su t loại bỏ Cu2+ trong nƣớc thải giả đ nh đ đƣ c đ nh gi
t quả khảo s t
than sinh h c MCN bi n t nh cho hi u su t loại bỏ Cu2+ cao nh t hi pH c a
dung d ch, li u ƣ ng ch t h p ph và th i gian h p ph l n lƣ t là 5; 1,8 g/L và
30 phút.
ABSTRACT
The abundant biomass waste available from agriculture can be used as an
effective environmental treatment material. In this study, biochar from the Macca
seed coat (MCN) is produced through the process of carbonization and denatured
by chemical agents such as K2CO3, H2O2 and H3PO4.
As a result, the denatured MCN coal is used as an adsorbent to remove the
toxic metal ion, Cu2+, from aqueous solution. The results showed that modified
MCN biochar has a high ability to adsorb toxic metal ions. When the biochar MCN
was modified by K2CO3, the adsorption efficiency of Cu2+ was 84.02%. When
modified by H3PO4, the adsorption efficiency of Cu2+ is 95.92%. When modified
by H2O2, the adsorption efficiency of Cu2+ is 79.33%.
The effects of pH, adsorbent concentration and adsorption time on Cu2+
removal efficiency in aqueous solution were evaluated. Survey results of
denatured MCN biochar for Cu2+ removal efficiency are highest when the pH of
the solution, the dose of the adsorbent and the adsorption time are 5 respectively;
1.8 g / L and 30 minutes.
iii
MỤC ỤC
ỜI C M ĐO N .................................................................................................. i
ỜI CẢM
N ....................................................................................................... ii
MỤC ỤC ............................................................................................................ iv
D NH MỤC ẢNG ..............................................................................................x
D NH MỤC H NH ............................................................................................ xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
o h n đ tài:................................................................................................1
1.
2. M c tiêu nghiên c u ...........................................................................................2
3.
i tƣ ng v phạ
vi nghi n
u.......................................................................3
CHƯ NG 1: TỔNG QU N TÀI IỆU .............................................................4
1.1. Tổng quan v than v
â Macca: ....................................................................4
1.1.1. Mô tả cây Macca .........................................................................................4
1.1.2. Ứng d ng c a vỏ Macca ...............................................................................6
1 1 3 Hi n trạng sản u t
1.2. Tổng quan v
a a ở Vi t a ........................................................7
oại than: .............................................................................8
1 2 1 Than thƣ ng (than c i): ................................................................................8
1 2 2 Than
: .......................................................................................................8
1 2 3 Than hoạt t nh ...............................................................................................9
1231
h ng thông s
a than hoạt t nh ............................................................9
h thƣớc, th tích lỗ x p và di n tích b mặt riêng .............................................9
Ch s iot ...............................................................................................................10
1232 C
phƣơng ph p đi u h than hoạt t nh ................................................12
1233 C
u t ảnh hƣởng trong qu tr nh đi u h than hoạt t nh ................16
1 2 3 5 Ứng
ng ................................................................................................16
1.3. Tổng quan v kim loại
ng .........................................................................17
1.3.3. M t vài nét v nƣớc thải có ch a kim loại đ ng ........................................20
iv
1.3.4. C
phƣơng ph p ử lý Cu2+.......................................................................23
1 3 4 1 Phƣơng ph p h a
.................................................................................24
1.4. Tình hình nghiên c u trên th giới và tại Vi t nam v than hoạt t nh từ vỏ
a a v than hoạt t nh ử lý ion Cu2+ ................................................................33
1.4.1. Trên th giới ................................................................................................33
1.4.2. Tại Vi t Nam ...............................................................................................34
2.1. V t li u và thi t b nghiên c u .......................................................................38
211
i tƣ ng th nghi
..................................................................................38
2 1 2 V t i u ........................................................................................................38
2.1.3. Thi t b , d ng c .........................................................................................38
2.1.4. Danh m c hóa ch t sử d ng ........................................................................39
2.2. N i dung và phƣơng pháp nghiên c u ...........................................................39
2.2.1. N i dung nghiên c u. ..................................................................................39
2.2.2.
tr th nghi
v phƣơng ph p th
hi n ..............................................42
2.2.2.1. i u ch than i n t nh từ vỏ hạt Macca .................................................42
2.2.2.2. Khảo sát khả năng ử lý KLN Cu2+ c a than bi n tính bởi tác nhân hóa
h c K2CO3, H2O2, H3PO4 (khảo sát pH, li u ƣ ng, th i gian). ...........................45
a
hảo s t pH t i ƣu ............................................................................................46
hảo s t i u ƣ ng than hoạt tính t i ƣu ..........................................................47
hảo s t th i gian t i ƣu ...................................................................................47
2 2 3 Phƣơng ph p nghi n
u ............................................................................48
2.2.3.1. Phƣơng ph p thu th p thông tin, k thừa tài li u .....................................48
2 2 3 2 Phƣơng ph p y m u và bảo quản m u ..................................................48
2 2 3 3 Phƣơng ph p đo đạc và phân tích m u ....................................................49
2 2 3 4 Phƣơng ph p ử
s
i u .......................................................................49
CHƯ NG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO U N .....................................................50
3.1. Khảo sát khả năng xử lý KLN Cu2+ c a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c
K2CO3 ....................................................................................................................50
311
hảo s t pH th h h p ho qu tr nh ử
.................................................50
3.1.2. hảo s t i u ƣ ng th h h p ho qu tr nh ử
v
.....................................51
313
hảo s t th i gian th h h p ho qu tr nh ử
........................................53
3.2. Khảo sát khả năng ử lý KLN Cu2+ c a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c
H2O2 ......................................................................................................................55
321
hảo s t pH th h h p ho qu tr nh ử
3.2 2
hảo s t i u ƣ ng th h h p ho qu tr nh ử
323
hảo s t th i gian th h h p ho qu tr nh ử
.................................................55
.....................................56
........................................58
3.3. Khảo sát khả năng ử lý KLN Cu2+ c a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c
H3PO4 ....................................................................................................................59
331
hảo s t pH th h h p ho qu tr nh ử
3.3 2
hảo s t i u ƣ ng th h h p ho qu tr nh ử
333
hảo s t th i gian th h h p ho qu tr nh ử
.................................................59
.....................................61
........................................62
3.4. So sánh k t quả nghiên c u than MCN bi n từ tác nhân hóa h c K2CO3,
H2O2 và H3PO4 ......................................................................................................64
3.4.1. So s nh ảnh hƣởng a pH ung
h đ n hi u su t h p ph
a than
C i n t nh từ tác nhân hóa h c K2CO3, H2O2 và H3PO4 ...............................64
3 4 2 So s nh ảnh hƣởng a i u ƣ ng đ n hi u su t h p ph
a than C
i n t nh từ tác nhân hóa h c K2CO3, H2O2 và H3PO4 .........................................66
3 4 3 So s nh ảnh hƣởng a th i gian đ n hi u su t h p ph
a than C
i n t nh từ tác nhân hóa h c K2CO3, H2O2 và H3PO4 .........................................67
3.5. Hình ảnh SEM và Phổ FTIR c a Than sinh h c MCN i n t nh t t nh t
ng t nhân H3PO4. ............................................................................................69
3 6 Thảo u n: ......................................................................................................70
CHƯ NG 4. KẾT U N VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................71
41
42
T U
I
....................................................................................................71
GH ...................................................................................................71
TÀI IỆU TH M KHẢO ..................................................................................72
PHỤ ỤC .............................................................................................................77
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BET:
Brunauer emmet teller
FTIR:
Fourrier transformation infrared
KCN:
Khu công nghi p
KLN:
Kim loại nặng
MCN:
Vỏ hạt Macca
QCVN:
SEM:
TCVN:
Qu
hu n Vi t a
Scanning electron microscope
Tiêu chu n Vi t a
TEM:
Transmission electron microscopy
XRD:
X-ray diffraction
vii
D NH MỤC ẢNG
Bảng 1. 1: Thành ph n hóa h c c a vỏ hạt Macca ................................................ 6
Bảng 1. 2:
Bảng 1 3:
Quy chu n Vi t Nam v nƣớc thải công nghi p ............................. 19
ng đ ô nhi
trong nƣớ thải i
ạ ở Vi t a ........................ 21
Bảng 1 4: H
ƣ ng m t s
trong nƣớc thải c a m t s làng ngh tái ch
kim loại (mg/l) ............................................................................................. 23
Bảng 1. 5: pH tại đi m b t đ u k t t a c a kim loại ............................................ 26
ảng 2 1: Thi t b , d ng c nghiên c u .............................................................. 38
ảng 2 2: H a h t c n dùng .............................................................................. 39
ảng 2 3: Phƣơng ph p phân t h
ảng 3 1:
u ............................................................... 49
t quả hảo s t pH c a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c K2CO3 50
ảng 3 2: t quả hảo s t i u ƣ ng a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c
K2CO3 .......................................................................................................... 51
ảng 3 3: t quả hảo s t th i gian h p ph c a than bi n tính bởi tác nhân hóa
h c K2CO3 ................................................................................................... 53
ảng 3 4:
t quả hảo s t pH
a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c H2O2 .. 55
ảng 3 5: t quả hảo s t i u ƣ ng a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c
H2O2 ............................................................................................................. 56
ảng 3 6: t quả hảo s t th i gian h p ph
a than bi n tính bởi tác nhân hóa
h c H2O2 ...................................................................................................... 58
ảng 3 7:
t quả hảo s t pH c a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c H3PO4 60
ảng 3 8: t quả hảo s t i u ƣ ng a than bi n tính bởi tác nhân hóa h c
H3PO4 .......................................................................................................... 61
ảng 3. 9: t quả hảo s t th i gian h p ph
a than bi n tính bởi tác nhân hóa
h c H3PO4 .................................................................................................... 63
ảng 5 1: So s nh ảnh hƣởng a pH ung
h đ n n ng đ Cu2+ h p ph
a than C i n t nh từ t nhân hóa h c K2CO3, H2O2 và H3PO4 ....... 77
ảng 5. 2: So s nh ảnh hƣởng a i u ƣ ng đ n n ng đ Cu2+ h p ph
a
than MCN i n t nh từ t nhân h a h c K2CO3, H2O2 và H3PO4.............. 77
x
ảng 5 3: So s nh ảnh hƣởng a th i gian đ n n ng đ Cu2+ h p ph
a
than C i n t nh từ t nhân h a h c K2CO3, H2O2 và H3PO4.............. 77
ảng 5 4: So s nh ảnh hƣởng a pH đ n hi u su t h p ph
a than C
i n
t nh từ t nhân hóa h c K2CO3, H2O2 và H3PO4........................................ 78
ảng 5 5: So s nh ảnh hƣởng a i u ƣ ng đ n hi u su t h p ph
a than
MCN i n t nh từ t nhân h a h c K2CO3, H2O2 và H3PO4 ..................... 78
ảng 5 6: So s nh ảnh hƣởng a th i gian đ n hi u su t h p ph
a than C
bi n t nh từ t nhân h a h c K2CO3, H2O2 và H3PO4 ................................ 78
ảng 5 7: T nh to n ảnh hƣởng
C i n t nh từ t nhân
a pH đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than
2CO3 .............................................................. 79
ảng 5 8: T nh to n ảnh hƣởng a th i gian đ n n ng đ Cu II
h p ph
a
than C i n t nh từ t nhân K2CO3 ...................................................... 79
ảng 5. 9: T nh to n ảnh hƣởng a i u ƣ ng đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than C i n t nh từ t c nhân K2CO3 ............................................... 80
ảng 5 10: T nh to n ảnh hƣởng a pH đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than
C i n t nh từ t c nhân H2O2 ................................................................. 81
ảng 5 11: T nh to n ảnh hƣởng a th i gian đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than C i n t nh từ t nhân H2O2 .................................................. 81
ảng 5 12: T nh to n ảnh hƣởng a i u ƣ ng đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than C i n t nh từ t nhân H2O2 .................................................. 82
ảng 5 13: T nh to n ảnh hƣởng a pH đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than
MCN bi n t nh từ t nhân H3PO4 .............................................................. 83
ảng 5 14: T nh to n ảnh hƣởng a th i gian đ n n ng đ Cu II
h p ph
c a than MCN bi n t nh từ t c nhân H3PO4 ................................................ 83
ảng 5 15: T nh to n ảnh hƣởng a i u ƣ ng đ n n ng đ Cu II
h p ph
a than C i n t nh từ t nhân H3PO4 ......................................................... 84
xi
DANH MỤC H NH
H nh 1 1 - Cây Macca ........................................................................................... 5
H nh 1 2 -
Macca ....................................................................................... 6
H nh 1. 3 -
................................................................................................... 17
H nh 2 1 - Sơ đ điều chế
iế
ừ v h t Macca ................................. 42
H nh 2 2 - Sơ đ bố trí thí nghiệm khảo sát khả nă g xử lý KLN Cu2+ của than
biến tính bởi tác nhân hóa học K2CO3 ........................................................ 45
H nh 2 3 - Sơ đ bố trí thí nghiệm khảo sát khả ă xử lý KLN Cu2+ của than
biến tính bởi tác nhân hóa học H2O2........... Error! Bookmark not defined.
H nh 2 4 - Sơ đ bố trí thí nghiệm khảo sát khả ă xử lý KLN Cu2+ của than
biến tính bởi tác nhân hóa học H3PO4 ........ Error! Bookmark not defined.
2+
H nh 3. 1 - ế
ả ả
ả
ở
ủ
iệ
xử
..................................................................................................................... 50
H nh 3 2 - ế
ả ả
ả
ở
ủ iề
gt
iệ
xử
2+
KLN Cu ................................................................................................. 52
H nh 3 3 - ế
ả ả
ả
ở
ủ
i i
iệ
xử
2+
Cu ............................................................................................................. 54
2+
H nh 3 4 - Kết q ả ả
ả
ở
ủ
iệ
xử
..................................................................................................................... 55
H nh 3 5 - ế
ả ả
ả
ở
ủ iề
iệ
xử
2+
LN Cu ................................................................................................. 57
H nh 3 6 - ế
ả ả
ả
ở
ủ
i i
iệ
xử
2+
Cu ............................................................................................................. 59
2+
H nh 3 7- ế
ả ả
ả
ở
ủ
iệ
xử
..................................................................................................................... 60
H nh 3 8 - ế
2+
ả ả
ả
ở
ủ iề
iệ
xử
................................................................................................. 62
H nh 3 9 - ế
ả ả
ả
ở
ủ
i i
iệ
xử
2+
Cu ............................................................................................................. 63
H nh 3. 10 – S
iế
ả
ừ
ở
ề
dị đến s h p phụ Cu2+ ủ
ọc K2CO3, H2O2 và H3PO4 ..................... 64
xii
H nh 3. 11 – S
M
iế
H nh 3. 12 – S
iế
ừ
ừ
ả
ả
ở
ề iề
đến s h p phụ Cu2+ ủ
hóa học K2CO3, H2O2 và H3PO4 ..................... 66
ở
ề
i i đến s h p phụ Cu2+ ủ
ân hóa học K2CO3, H2O2 và H3PO4 ............................... 67
H nh 3 13 - (a) Hình ảnh SEM và (b) Phổ FTIR của than MCN biến tính ......... 69
xiii
MỞ ĐẦU
1. L do chọn đề tài:
Với m c tiêu phát tri n đ t nƣớc, Chính ph có nh ng chính sách thu hút
đ u tƣ, xây d ng các khu công nghi p Vi t Nam theo hƣớng công nghi p hóa.
Càng ngày càng nhi u các doanh nghi p trong và ngoài nƣớc tì
đ n đ u tƣ
i u này mang đ n m t di n mạo mới cho Vi t Nam. Tuy nhiên kéo theo đ ,
tình trạng ô nhi m môi trƣ ng cũng trở nên nh c nh i.
Nh ng tranh cãi liên quan đ n ô nhi
ôi trƣ ng ngà
trong đ i s ng on ngƣ i và trong h sinh th i
ng gia tăng
ặc bi t là tình trạng ô nhi m
ngu n nƣớc ngày càng gia tăng nhanh chóng do nƣớc thải từ các ngành công
nghi p. Cách duy nh t đ tìm ngu n nƣớc mới là tái sử d ng nƣớc thải đ qua ử
lý. Các kim loại nặng nhƣ Zn, Cu, P , Ni, Cd, Hg… gây ra các v n đ môi
trƣ ng khác nhau d a trên đ c tính c a chúng. Theo Carolin et al. (2017), th
nh ng kim loại nặng n
s gây ra nh ng nguy hại nghiêm tr ng đ n s c khỏe
con ngƣ i với nhi u b nh t t nguy hi m.
o đ , nó là m t m i quan tâm lớn v
ôi trƣ ng. Do m i quan tâm này, t m quan tr ng c a vi c phát tri n công ngh
loại bỏ kim loại nặng đ đƣ c tăng n.
Nh ng giải pháp xử
nƣớc ô nhi m i
oại nặng thƣ ng p d ng và k t
h p các phƣơng pháp nhƣ: k t t a, sử d ng màng l c, xử lý hóa h c, th m th u
ngƣ , đi n hóa xử lý và h p ph (Vardhan et al., 2019).
Trong s các phƣơng ph p này, s h p ph đ đƣ c ch ng minh là con
đƣ ng hi u quả đ loại bỏ
ion đ c hại từ nƣớc b ô nhi m vì hoạt đ ng th p
chi phí, hi u su t cao, đơn giản, thân thi n với
ôi trƣ ng v đâ
ũng
xu th
đƣ c quan tâm nghiên c u nhi u tr n th giới (Kurniawan et al., 2012).
Nh ng nguyên li u nhƣ: vỏ tr u, c
d ng đ sản u t than sinh h
đ
oại hạt, gáo dừa, tre, gỗ,.. đƣ c sử
ang lại hi u quả ao trong vi
loại bỏ
ion kim loại (Cataldo et al., 2018).
Ngoài nh ng nguyên i u trên, thì than hoạt tính còn đƣ c làm từ m t
nguyên li u ít phổ bi n hơn đó là vỏ hạt Macca. Hạt Macca đƣ c các nhà th c
v t h c phát hi n l n đ u tiên ở Nam Úc vào nă
1
1857, v sau đó, n đ đƣ c
tr ng r ng rãi trên toàn th giới nhƣ
Khoảng 70–77% tr i Macca là vỏ,
t sản ph m nông nghi p có giá tr cao.
ngh a à trung bình m t t n hạt Macca tạo
ra khoảng ba t n vỏ Fan. F et al., 2018).
Với sản ƣ ng ƣớc tính h ng nă
a a th c hơn
44.000 t n hạt
120.000 t n vỏ hạt Macca b v t bỏ nhƣ h t thải r n mỗi nă
M t ƣ ng lớn
ch t thải r n này c n đƣ c xử lý hoặc có th đƣ c sử d ng cho các ng d ng
(Bada. S et al., 2015).
Ngo i ra, từ
t quả nghiên c u v vỏ hạt Macca c a
o n Nguy n Ho ng nh v
A. Toles et al. (1998),
o
(2019),
inh Trung v cs. (2020) đ u ho th
ts t
giả nhƣ: C.
o
s. (2018),
inh Trung.
hi u quả ử
h t ô nhi
trong nƣớ thải r t t t
V v , vi c nghi n
tr ng trong vi
giả
u mở r ng v than hoạt t nh từ vỏ hạt Macca
hi ph , tăng hi u quả v
hả năng h p ph
i
quan
oại nặng
a than. Vì v y đ tài: “nghiên cứu than điều chế từ vỏ hạt Macca xử lý kim
loại nặng trong nước thải.” l c n thi t.
2. Mục tiêu nghiên cứu
* Mục tiêu chung:
- Khảo s t hi u su t xử
i
oại nặng trong nƣớ thải
ng v t li u h p
ph ch tạo từ vỏ hạt Macca.
* Mục tiêu cụ thể:
Cu2+ trong nƣớ thải giả đ nh
- Khảo s t hi u su t ử
hạt Macca bi n t nh b ng
-T
ra t
t
nhân h a h
2CO3,
a than vỏ
H2O2 v H3PO4.
nhân bi n t nh t t nh t c a than vỏ hạt
acca đ xử l nƣớc
thải ô nhi m KLN Cu2+.
- Tìm ra đi u ki n (pH, li u ƣ ng than, th i gian h p ph ) t i ƣu ho qu
tr nh ử
ô nhi m.
- Khảo s t hi u quả xử
vỏ hạt
acca v t m ra t
ion kim loại Cu2+ trong nƣớ thải b ng than đi u h từ
nhân bi n t nh t t nh t.
- Tìm giải pháp xử lý nƣớ thải
sử
ng,
ng nguyên li u thân thi n
chi phí th p v hi u su t ao đ
2
p
ng.
ôi trƣ ng và
3. Đối tượng v phạ
vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu:
Do th i gian c hạn v trong phạ
vi nghiên đ t i u n văn thạ s nên
ngƣ i nghiên c u ch ti n h nh nghiên c u v khảo s t đ i với:
Cu2+ c n ng đ 30 mg/l tại phòng thí
+ Nƣớ giả đ nh ch a ion
trƣ ng ại h
nghi
Th
u
t.
+ Than vỏ hạt Macca bi n t nh b ng
t
nhân h a h
2CO3,
H2O2 v
H3PO4.
* Phạ
vi nghiên cứu
- Do th i gian v đi u i n nghiên c u
hạn nên đ t i h giới hạn nghiên
c u đ i với nƣớ thải giả đ nh ch a ion kim loại Cu2+.
- V t li u: Vỏ
, t nh â
- Thí nghi
ac a đƣ
tại nh
h
i n nhân Mac a hu n ảo
ng, Vi t a .
đƣ c ti n hành ở quy mô phòng thí nghi m
- Các nghiên c u đƣ c th c hi n và phân tích tại Trƣ ng
ại h c Th D u
M t v Vi n Nghiên C u V t i u (phƣ ng Thạnh L , qu n 12, tp HC
3
.
CHƯ NG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về than và cây Macca:
1.1.1. Mô tả cây Macca
Theo nghiên c u c a t
giả Nguy n Công Tạn. (2005), th Cây Macca đƣ c
các nhà th c v t h c phát hi n l n đ u tiên ở Nam Úc v o năm 1857, v sau đ , nó
đ đƣ c tr ng r ng rãi trên toàn th giới. Cây Macca là tên g i từ cách phiên âm
trong ti ng Vi t c a chi th c v t có danh pháp khoa h c Macadamia, g m nhi u cây
thân gỗ có ngu n g c từ hâu ại ƣơng, thu c h Proteaceae.
C n trong
o
Ng nh ông nghi p
th
cây Mac a đƣ
o nghiên c u
at
giả Hoàng Hòe. (2015), với t a đ : “
a a trên th giới v nh ng
ho Vi t
ih
đƣa vào tr ng ở nƣớc ta từ nă
a ” th cho
1994, đ n nay Vi t Nam là
nƣớc đ ng th 11 trong 17 nƣớc có di n tích cây m c ca lớn nh t trên th giới.
ƣ c tr ng thử nghi
đ u tiên tại Ba Vì (Hà N i sau đ đƣ c tr ng thử nghi m
tại Con Cuông (Ngh An), Tr ng
Sơn Sơn
a),
nh (Lạng Sơn), Uông Bí (Quảng Ninh), Mai
ng Hới (Quảng Bình), Krông
ăng (
c L
,
P ao
c
Nông), ại Lải V nh Phúc). Sau khi B Nông nghi p và Phát tri n nông thôn công
nh n m t s gi ng M c ca mới, D
n: “Xây d ng mô hình tr ng thâm canh cây
Macca t i Tây Bắc và Tây Nguyên” ây d ng đƣ c các mô hình sử d ng gi ng M c
a gh p
năng su t cao, các gi ng đã đƣ c công nh n sinh trƣởng phát tri n t t,
phù h p với vùng Tây B c và Tây Nguyên. Tại Vi t Nam, có nhi u vùng khí h u
với di n tích lớn hàng tri u h
ta, đáp ng đƣ c yêu c u khí h u và thổ nhƣ ng
này. Qua th c t phát tri n M
a, đ
h ng tỏ vùng Tây Nguyên và Tây B c c a
Vi t Nam r t phù h p với cây m c ca. Ngoài ra, có th có m t s ti u vùng mi n núi
cao phía Tây c a các t nh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Quảng Tr , Ngh An, Thanh
Hóa và phía Tây c a nhi u t nh khác
đi u ki n khí h u mát mẻ, á nhi t đới ũng
có th phát tri n đƣ c m c ca. Sản ph m có giá tr kinh t là quả M c ca. Tuổi th
kinh doanh khoảng 40-60 nă
ặ đi m chung c a loài là r c c kém phát tri n.
Cây có tán r ng, r nông vì v y cây ch u gió bão kém.
C n trong nghiên c u
a C.A.Toles et al. (1998) cho th
cây Macca là cây gỗ
lớn thƣ ng xanh cao tới 18m, tán r ng tới 15m. Cây Macca có hai loại là Macca vỏ
hạt nhám (Macadamia tetraphylla) và vỏ hạt nhẵn (Macadamia integrifolia). Lá có
hai loại là mép nguyên và lá có mép
răng ƣa Hoa nở r từ th ng 12 đ n tháng 2
4
năm sau (có khi kéo
i đ n tháng 4), hoa t bông dài từ 15-25cm, mỗi chùm hoa
ch đ u từ 5-14 quả. Hoa màu tr ng hay h ng. Hoa M c ca không phát ở đ u cành
mà m c ra từ nách lá cành 1,5-2 tuổi hoàn to n đ c l p với phát l c cành non. Quả
h nh tr i đ o hoặc tròn nhƣ hòn bi, khi chín vỏ quả ngoài b t đ u hô v hơi n t v n
còn màu xanh vỏ quả trong bi n đổi từ màu tr ng hoặc nâu nhạt sang màu nâu
đen, ngoài quả xu t hi n
th m, bên trong vỏ ngoài c a quả xu t hi n nh ng ch
đen Ph n lớn các dòng m c ca hi n nay khi chín quả Macca s t r ng
nh ng ch
xu ng (trừ dòng OC). Vỏ hạt màu nâu r t c ng, nhân hạt màu tr ng s a.
H nh 1. 1 - Cây Macca
hi t đ v đ
câ
không khí, đây
a có th ra hoa,
chính là nguyên nhân h
đ đ cây sinh trƣởng
t quả đƣ
2
u t tiên qu t s qu t đ nh đ n vi
hay không tại
u hạn h vi
t vùng
ở r ng khu v
a h n vùng gây tr ng
nhi t đ
th n o đ v
ũng
tr ng tr n th giới
hi t
hông th p hơn 130C và
không cao hơn 320C (nhi t đ t t nh t cho sinh trƣởng là 20-250C). (Bada.S et
al.,(2015).
Trái Macca là loại quả giàu giá tr dinh ƣ ng, có ch a nhi u vitamin, acid béo
không no, protein và các ch t khoáng. Trong protein c a nhân m c ca có hơn 20
loại acid amin, trong đó có 10 acid amin không th thay th …Hàm lƣ ng lipid trong
nhân m c ca chi m khoảng 78,20%, trong đ acid béo không no chi m 84% tổng
lipid (Ahmadpour et al., 1997).
5
H nh 1. 2 - V
Macca
Bảng 1. 1: Thành ph n hóa h c c a vỏ hạt Macca
Th nh phần
Khối ượng %
Cacbon
47 - 49
Oxi
46,52
Hidro
6,10
Tro
0,22
Nito
0.36
(Bada.S et al., 2015).
1.1.2. Ứng dụng của vỏ Macca
Làm than hoạt tính: Vỏ Macca có th đƣ
và than hoạt t nh Sau đ
h ng ta
đ t ở nhi t đ r t cao đ tạo ra than
th dùng than Carbon n y đ l
nƣớc và
không khí.
Làm phân bón và mùn: Vỏ hạt Mac a đƣ c
trong nh vƣ n giúp gi
đ t phân h y, sau đ sử d ng
m và hạn ch s tăng trƣởng c a cỏ dại. Nó ũng có th
đƣ c sử d ng làm phân bón lại ho
vƣ n ƣơ
a ca vì vỏ ch a các ch t dinh
trả lại cho đ t tr ng cây mới.
Sản xu t nh a xanh: Vỏ hạt Mac a đ qua h bi n có th đƣ c sử d ng đ
sản xu t các loại nh a thân thi n với
sau đ tr n với m t po
ôi trƣ ng
đƣ c nghi n thành b t m n,
er đ tạo ra m t loại ch t dẻo. Ch t dẻo xanh từ vỏ Macca
là m t s đổi mới và ch y u đƣ c sử d ng cho ngành hàng th công. Mặc dù
chúng là ngu n tái tạo, nhƣng sản xu t tƣơng đ i khó hăn, t n kém và ch t ƣ ng
6
sản ph m cu i cùng quá th p đ ng th i không phù h p với sản xu t hàng loạt.
Nhiên li u, ch t đ t đ n u ăn: H
chúng cháy t t và nóng, do đ ta
n u ăn
n
ƣ ng d u trong vỏ Macca cao làm cho
th sử d ng n nhƣ
t ngu n nhiên li u đ
th đƣ c sử d ng làm than đ nƣớng vì lửa s cháy lâu và khói
hông đ lại mùi khó ch u cho th c ph m.
Sản xu t đi n xanh: Các công ty ở Úc, New Zealand và Hawaii hi n đang thử
nghi m vỏ Mac a đ t đ sản xu t đi n sinh thái. Nó đƣ
đun trong n i hơi v hơi
nƣớc đƣ c sử d ng đ phát đi n. ( Bada.S et al., 2015).
1.1.3. Hi n trạng sản uất Macca ở Vi t Na
Vi t Nam, Cây m c ca b t đ u đƣ c tr ng tại Tây B c từ nă
nă
nghiên c u, thử nghi m trên hàng loạt
Nam, các nhà nghiên c u đ
là Tây B c và Tây Nguyên.
ca sinh trƣởng v
2002 Sau 10
vùng đ a lý và khí h u c a Vi t
đ nh đƣ c hai vùng có th tr ng đƣ c m
â
a, đ
hai vùng h h u đặc bi t thu n l i cho cây m c
ho năng su t cao. Hai vùng khí h u này có th i ti t lạnh v mùa
xuân (14 - 17°C đi u ki n c n đ cây ra hoa và không
ƣa phùn
đi u ki n đ
hoa th ph n và k t quả.
Trong th i gian qua, Tổng c c Lâm nghi p - B Nông nghi p v PT T đ
đạo các ơ quan chuyên ngành th c hi n các nghiên c u ơ ản v cây m
h
a nhƣ
nh p gi ng, khảo nghi m tính thích ng c a các gi ng thƣơng mại, kỹ thu t tr ng,
hă
s , nhân gi ng, kỹ thu t bảo quản sau thu h i, sơ h và ch bi n…
ng
th i B Nông nghi p và PT T ũng ti n hành l p quy hoạch phát tri n cây m c ca
ở Tây Nguyên và Tây B
n nay đ
10 gi ng m c ca đƣ c B Nông nghi p
và PTNT công nh n đ phát tri n vào sản xu t tại
(Hà N i) Trong đ ,
rông
ăng
c L c) và Ba Vì
3 gi ng qu c gia (dòng OC, 246 và 816), 7 gi ng ti n b kỹ
thu t (dòng Daddow, 842, 849, 741, 800, 900, 695). Tuy nhiên, cả 10 gi ng đƣ c
công nh n n
ũng
ới ch phù h p ở nh ng nơi tr ng khảo nghi
ƣớc đ u có
th nh n đ nh, trong các mô hình khảo nghi m thì cây m c ca có khả năng sinh
trƣởng và phát tri n t t, nhƣng tr ng đại tr th
vùng quy hoạch là Tây Nguyên và Tây B
a nhƣng h c ch n ũng
hƣa hẳng đ nh đƣ c. Trong hai
đƣ c xem là thích h p đ i với cây m c
t s nơi hông th tr ng. Qua nh ng khảo sát, khảo
nghi m, nghiên c u, nh ng nơi n o h u ảnh hƣởng c a gi phơn gi
hình d , đ t c n cỗi quá thì không th tr ng cây m
7
a đƣ c.
o, đa
- Xem thêm -