Trang chủ Sống bằng sáng tạo Khoa học công nghệ Than sinh học xử lý nước thải làm từ vỏ sắn

Than sinh học xử lý nước thải làm từ vỏ sắn

Than sinh học từ vỏ sắn có thể ứng dụng làm chất hấp phụ methylene trong nước thải dệt nhuộm.
Vỏ sắn là nguyên liệu dồi dào để sản xuất than sinh học xử lý nước thải.

Vỏ sắn là nguyên liệu dồi dào để sản xuất than sinh học xử lý nước thải.

Than sinh học từ vỏ sắn có thể ứng dụng làm chất hấp phụ methylene trong nước thải dệt nhuộm là sản phẩm của các nhà khoa học Trường Đại học Công nghiệp TPHCM.

Tận dụng vỏ sắn thải bỏ

Nhóm giảng viên gồm Đỗ Quý Diễm, Bùi Duy Tuyên và Nguyễn Văn Sơn, Trường Đại học Công nghiệp TPHCM đã nghiên cứu chế tạo thành công than sinh học từ vỏ sắn phế phẩm ứng dụng làm chất hấp phụ màu xanh methylene trong nước thải.

Theo TS Đỗ Quý Diễm, than sinh học (biochar) là một khoáng chất dạng rắn giàu carbon, có thể thu được khi nhiệt phân yếm khí sinh khối (biomass) các phụ phẩm nông nghiệp. Tùy thuộc vào nhiệt độ nhiệt phân và loại sinh khối mà sản phẩm biochar thu được có thành phần, tính chất khác nhau.

Phế phẩm cây trồng như rơm rạ, vỏ trấu, sắn, dừa, cà phê, phế thải gỗ… là một trong những nguồn sinh khối tiềm năng để phục vụ nhu cầu sản xuất biochar. Trong đó, vỏ sắn (khoai mì) có hai dạng cấu trúc là vỏ gỗ và vỏ cùi. Vỏ gỗ chiếm 0,5 – 3% khối lượng củ, gồm các tế bào có cấu tạo từ cellulose và hemicellulose, hầu như không có tinh bột.

Vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8 – 20% khối lượng củ, gồm các tế bào được cấu tạo bởi cellulose và tinh bột. Với loại này, tại các nhà máy sản xuất tinh bột sắn phải thải bỏ một lượng lớn, lượng vỏ sắn trực tiếp thải bỏ gây lãng phí, độc hại và ô nhiễm cho môi trường.

Một trong những loại nước thải gây ô nhiễm môi trường nặng nhất là nước thải dệt nhuộm, sản xuất da, gỗ, mực in… Màu hữu cơ xanh methylene (MB) là một hóa chất được sử dụng rộng rãi trong các ngành nhuộm vải, nilon, da, gỗ; sản xuất mực in,…. MB có thể gây ra các bệnh về mắt, da, đường hô hấp, tiêu hóa, thậm chí là ung thư.

Do tính tan cao, MB nói riêng và các thuốc nhuộm nói chung là tác nhân gây ô nhiễm các nguồn nước, độc hại đến con người và các sinh vật sống. Hơn nữa, thuốc nhuộm trong nước thải rất khó loại bỏ vì chúng ổn định với ánh sáng, nhiệt và các tác nhân gây oxy hóa.

Thực tế đã có nhiều công trình nghiên cứu các phương pháp để xử lý thuốc nhuộm trong nước thải như phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, keo tụ…, trong đó phương pháp hấp phụ tỏ ra có nhiều ưu việt bởi tính kinh tế, hiệu quả, thao tác đơn giản và dễ thực hiện. Nhóm nghiên cứu lựa chọn vỏ sắn để tạo than sinh học sử dụng như một chất hấp phụ methylene trong nước thải.

 

Than sinh học xử lý nước thải.

Than sinh học xử lý nước thải.

Làm sạch nước thải trong 25 phút

Mẫu vỏ sắn sau khi thu gom được rửa sạch, cắt nhỏ và đem sấy khô ở nhiệt độ 105 độ C trong 3 giờ. Tiếp theo, mẫu được nung yếm khí ở nhiệt độ 600 độ C trong 1 giờ, thu được sản phẩm mẫu than BC-S, có màu đen, không mùi.

Kết quả phân tích cho thấy rằng hình thái bề mặt của BC-S ở dạng các hạt phẳng xếp chồng lên nhau, chứa nhiều hóc được biết như là các tâm hấp phụ, kích thước hạt trung bình 10µm.

Xen giữa các hạt phẳng là các rãnh mao quản, hạt phẳng tương đối đều nhau, các lỗ trống xen kẽ nhiều và sâu làm tăng diện tích bề mặt riêng, vì vậy sẽ làm tăng khả năng hấp phụ.

Cấu trúc BC-S tồn tại dạng tinh thể carbon graphite chứa các nhóm đặc trưng của than sinh học có diện tích bề mặt riêng là 2,66 m2/g. Các kết quả phân tích cho thấy trong cấu trúc của sản phẩm là một dạng khoáng chứa nhiều nhóm chức hữu cơ và carbon, làm cho than sinh học có khả năng hấp phụ hóa học.

Nghiên cứu khả năng ứng dụng BC-S làm chất hấp phụ MB, tại nồng độ 15ppm, thời gian hấp phụ là 25 phút, cho thấy khả năng hấp phụ cực đại là 5,10 mg MB/g BC-S. Các kết quả cho thấy có thể sử dụng BC-S làm chất hấp phụ xử lý nước thải mang màu rộng rãi ở quy mô công nghiệp.

Nghiên cứu đã được công bố trên số 62, năm 2023 của Tạp chí khoa học và Công nghệ Trường Đại học Công nghiệp TPHCM. Nhóm nghiên cứu cho biết, hiện tại ở Việt Nam chưa có đề tài nào nghiên cứu sử dụng biochar chế tạo từ vỏ sắn sử dụng làm chất hấp phụ màu hữu cơ xanh methylene xanh.

Đây là hướng đi tiên phong nhưng cũng có khả năng ứng dụng rất cao. Định hướng trong tương lai của nhóm là ứng dụng BC-S tiếp theo như là làm chất xúc tác, chất cải tạo đất, hoặc làm điện cực trong lĩnh vực điện hóa.

Để than sinh học đóng góp hiệu quả trong việc đổi mới sản xuất ở nông thôn và cải thiện đời sống nông dân, vấn đề cần quan tâm là ứng dụng vào thực tiễn các công nghệ và thiết bị sản xuất than sinh học hiệu quả và phù hợp với điều kiện của nông thôn Việt Nam.

Theo Giáo Dục Thời Đại

CÁC TIN KHÁC

Sinh viên chế tạo robot chơi piano

Nhóm sinh viên Trường Đại học Kinh tế TPHCM chế tạo robot có thể chơi hàng trăm bản nhạc khác nhau một cách thuần thục với đàn piano.

Khung xương robot hỗ trợ người đột quỵ phục hồi chức năng

Khung xương robot là một sáng kiến đột phá của nhóm các nhà khoa học Khu công nghệ cao TPHCM.

Robot dạy tiếng Anh của nhóm nghiên cứu Học viện Kỹ thuật Quân sự

Robot dạy tiếng Anh là sản phẩm của nhóm nghiên cứu Học viện Kỹ thuật Quân sự có thể nói chuyện, cử động tự nhiên, tương tác với học sinh.

Sinh viên chế tạo máy làm ống hút từ cỏ sậy

Nhóm sinh viên Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội vừa phát triển và sản xuất thành công máy chế tạo ống hút organic.

Sản phẩm hỗ trợ tăng trí nhớ từ dược liệu quý sẵn có

Cao dược liệu hương nhu tía và rau sam đắng là thành phần chính của sản phẩm hỗ trợ tăng cường trí nhớ, bảo vệ sức khỏe.

Công nghệ giúp gia tăng giá trị cho củ gừng

Đối với gừng, việc sử dụng công nghệ chiết xuất CO2 lỏng sẽ giúp thu được những thành phần hoạt chất chất lượng cao, có hoạt tính sinh học quý.

Bài viết nổi bật

Đại học Sư phạm TP.HCM ‘bắt tay’ doanh nghiệp công nghệ Việt thúc đẩy chuyển đổi số

Theo hợp tác mới ký kết với Viettel Solutions, Đại học Sư phạm TP.HCM sẽ cùng doanh nghiệp này xây dựng các giải pháp công nghệ trong giáo dục tập trung vào 4 nội dung chính.

Nhóm sinh viên trường ĐH Ngoại thương giành giải ‘Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng’

Ngày 12/6, tại Học viện Tài chính diễn ra Chung khảo Hội thi khoa học sinh viên toàn quốc 'Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng' lần thứ VII, năm 2022. Ban Giám khảo đã chọn ra nhóm sinh viên ĐH Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh giành giải Đặc biệt.

Bài viết mới nhất

TOP 100 Hồng bảo Kỷ lục Thế giới tại Việt Nam (P.58) Đền Kiếp Bạc (Hải Dương): Khúc tráng ca về Hưng Đạo đại vương – [VIETKINGS-TOPPLUS đề cử]

(kyluc.vn) Ở Kiếp Bạc những ngày không mùa lễ hội, ta có dịp lắng lòng nghe tiếng sóng sông Lục Đầu hay gió từ thung lũng dội về như âm vang, khí thế của ba quân. Mỗi dấu tích, cảnh vật nơi đây đều là minh chứng của thời kỳ chống giặc Nguyên - Mông.

Thú vị với lớp học lập trình dành cho trẻ

Dạy lập trình máy tính cho trẻ em đang được coi là xu hướng giáo dục mới trên thế giới và Việt Nam. Không phải là những giờ học khô khan theo kiểu đọc, chép một chiều, các em nhỏ tại lớp học lập trình có thể rèn luyện tư duy logic, tư duy giải quyết vấn đề và thỏa sức sáng tạo.

[WOWTIMES – VIETKINGS] Đại học Quốc gia Hà Nội (1906-2024) – 30 năm tiên phong đổi mới – Top 100 đơn vị trên 100 tuổi còn hoạt động tại Việt Nam 2024 – P.17

(nienlich.vn) Sau gần 118 năm hình thành và phát triển, Đại học Quốc gia Hà Nội đã trở thành trung tâm đào tạo chất lượng cao, hướng tới làm nòng cốt và đầu tàu cho hệ thống giáo dục nước nhà.

TOP 100 Hồng bảo Kỷ lục Thế giới tại Việt Nam (P.57) Tháp cổ Chiềng Sơ (Điện Biên): Dấu ấn kiến trúc và nghệ thuật Việt-Lào – [VIETKINGS-TOPPLUS đề cử]

(kyluc.vn) Di tích tháp Chiềng Sơ thuộc bản Nà Muông, xã Chiềng Sơ, huyện Điện Biên Đông, tỉnh Điện Biên Đó là di tích kiến trúc thẩm mỹ và nghệ thuật khá độc đáo và khác biệt thể hiện quan hệ đoàn kết, hữu nghị của nhân dân hai nước Việt – Lào.

Nhà hát lớn Hà Nội – TOP 5 sân khấu – nhà hát kịch lâu đời của Việt Nam thu hút nhiều khách tham quan (P.2) – [VIETKINGS-TOPPLUS – Hành trình TOP Việt Nam]

(kyluc.vn) Với chiều dài lịch sử 113 năm, Nhà hát Lớn Hà Nội hiện hữu như một biểu tượng trường tồn về văn hóa, kiến trúc nghệ thuật, lịch sử, hội nhập và giao thoa văn hóa Đông - Tây, đóng góp to lớn vào lĩnh vực văn hóa và mở rộng giao lưu văn hóa, góp phần quảng bá đất nước và con người Việt Nam đến với bạn bè quốc tế và kiều bào ta ở nước ngoài.

Tiến sĩ, Nghệ sĩ, Kỷ lục gia Chu Bảo Quế đón nhận bằng Giáo sư Danh dự từ Viện Đại học Kỷ lục Thế giới WRU

(kyluc.vn) Vào ngày 30/4/2024 tại Việt Nam, Viện Đại học Kỷ lục Thế giới (WRU) đã chính thức trao bằng Giáo sư Danh dự đến Tiến sĩ - Nghệ sĩ - Kỷ lục gia Chu Bảo Quế với những đóng góp của ông trong sự nghiệp văn hóa, giáo dục của quê hương và nỗ lực quảng bá các giá trị văn hóa của Việt Nam ra toàn Thế giới. Là một người có tình yêu sâu sắc với nhiều loại hình nghệ thuật dân tộc, Tiến sĩ - Nghệ sĩ - Kỷ lục gia Chu Bảo Quế đã cống hiến phần lớn thời gian, tâm huyết, trí tuệ của mình cho sự nghiệp bảo tồn và phát huy những giá trị văn hóa vật thể và phi vật thể của Việt Nam. Đặc biệt trong việc giữ gìn, bảo tồn và phát huy giá trị của những làn điệu Dân ca Quan họ cổ và những làn điệu Chèo cổ của Việt Nam.