Nghiên cứu tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng

tổng cục thống kê Việt Nam). Chính vì thế nông nghiệp vẫn là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam hiện nay. Trong năm 2005, có khoảng 60% lao động làm việc trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thuỷ sản. Sản lượng nông nghiệp xuất khẩu chiếm khoảng 30% trong năm 2005. Việc tự do hóa sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa gạo, đã giúp Việt Nam là nước thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo. Ngoài ra còn có những nông sản quan trọng khác như cà phê, sợi bông, đậu phộng, cao su, đường và trà. Bên cạnh mức tăng trưởng xuất khẩu nông sản còn đọng lại vấn đề về các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây chuối, vỏ dừa, bã mía, … Số liệu hàng trăm ngàn tấn nông sản xuất khẩu hàng năm, tương ứng với con số gấp nhiều lần như thế về phế phẩm nông nghiệp thải ra môi trường sẽ là vấn nạn đe dọa ô nhiễm môi trường cho các tỉnh đang có thế mạnh về sản xuất nông nghiệp. Năm 2007, Việt Nam sản xuất được 36 triệu tấn lúa, 17,4 triệu tấn mía, 4,1 triệu tấn ngô ... Ước tính tổng số sản phẩm trong nông nghiệp tạo ra là trên 50 triệu tấn trong đó phế phẩm nông nghiệp chiếm khoảng 10 triệu tấn. Đây chính là một trong những nguồn thải gây ô nhiễm môi trường đang được công chúng và các nhà quản lý môi trường quan tâm tìm cách xử lý. Chính vì thế mà cần có những phương pháp những nghiên cứu khả thi và hiệu quả để tận dụng nguồn phế thải nông nghiệp dồi dào hiện nay và đề tài "Nghiên cứu tận dụng phế thải nông nghiệp làm vật liệu xây dựng" được chọn làm đề tài luận văn tốt nghiệp nhằm nghiên cứu đánh giá tính khả thi của nó trong thực tế và những hiệu quả mà phế phẩm nông nghiệp mang lại. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu tận dụng phế thải nông nghiệp làm vật liệu xây dựng. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tồng quan về tình hình phế phẩm nông nghiệp hiện nay ( vỏ trấu và xơ dừa); - Tìm hiểu về nguồn gốc, hiện trạng, hình thức thu gom, xử lý và tái chế của vỏ trấu, xơ dừa; - Thu thập nhu cầu của nghành vật liệu xây dựng trong nước và thế giới, cách đánh giá chất lượng vật liệu xây dựng; - Nghiên cứu tận dụn phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng; - Đo đạc tính chất cơ lý, hóa học của vật liệu xây dựng làm từ phế phẩm nông nghiệp; - Đánh giá tính khả thi của phế phẩm nông nghiệp trong việc áp dụng làm vật liệu xây dựng. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Chỉ thí nghiệm và ứng dụng trên những phế phẩm là vỏ trấu và xơ dừa. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong các lĩnh vực sau: Nguồn phế phẩm nông nghiệp được lấy từ các vùng ngoại ô TP.HCM. Chỉ làm mẫu thử là vữa chứ không nghiên cứu làm các loại vật liệu xây dựng khác. ĐỊA ĐIỂM THÍ NGHIỆM VÀ THỜI GIAN THÍ NGHIỆM Địa điểm nghiên cứu: Trong phòng thí nghiệm khoa môi trường và khoa xây dựng của Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh và ở nhiệt độ phòng thí nghiệm trường đại học kỹ thuật công nghệ thành phố Hồ Chí Minh. Thời gian nghiên cứu: Bắt đầu từ ngày 05/04/2010 đến ngày 28/06/2010 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Những phế thải nông nghiệp đó không những giúp ích cho việc giảm một lượng lớn nguồn tài nguyên khoáng sản, giảm chi phí xây dựng, tận dụng hiệu quả một lượng lớn phế thải nông nghiệp và đặc biệt hơn còn làm giảm ô nhiễm môi trường do xi măng và phế thải nông nghiệp mang lại PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp luận Dựa trên nguyên tắc tái chế phế phẩm nông nghiệp để làm vật liệu xây dựng. Dựa trên tiêu chuẩn vật liệu xây dựng đòi hỏi. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập dữ liệu. Phương pháp thực nghiệm. Phương pháp phân tích. Phương pháp tính toán. Phương pháp đánh giá. CHƯƠNG 1 -TỔNG QUAN VỀ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỊNH NGHĨA PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP Phế phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động nông nghiệp. NGUỒN GỐC PHÁT SINH Phế phẩm nông nghiệp phát sinh trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, cây lương thực, sản xuất hoa quả, thực phẩm… KHÁI QUÁT CHUNG VỀ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP Việt Nam có những lợi thế về sản xuất nông nghiệp, mặc dầu công nghiệp đang có mức tăng trưởng đáng kể. Với đặc điểm của một đất nước nông nghiệp, hằng năm lượng phế thải dư thừa trong quá trình chế biến các sản phẩm nông sản, thực phẩm rất lớn. Với việc sản xuất được hơn 38,5 triệu tấn lúa trong năm 2009, chỉ riêng rơm, rạ, vỏ trấu thải ra trong quá trình thu hoạch, xay xát thành hạt gạo đã có khối lượng cả chục triệu tấn. Bên cạnh mức tăng trưởng xuất khẩu nông sản thì các phụ, phế phẩm trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, sản xuất hoa quả, thực phẩm... cũng rất đa dạng về chủng loại và phong phú về số lượng. Và đó cũng là nỗi lo về các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây chuối, xơ dừa, bã mía,… Số liệu hàng trăm ngàn tấn nông sản xuất khẩu hàng năm, tương ứng với con số gấp nhiều lần như thế về phế phẩm nông nghiệp thải ra môi trường sẽ là vấn nạn về rác, đe dọa ô nhiễm môi trường cho các tỉnh đang có thế mạnh về sản xuất nông nghiệp. Nhưng nếu biết tận dụng, tái chế thì chẳng những tạo thêm việc làm cho nhiều lao động, mà còn góp phần nâng cao giá trị sản phẩm, bảo đảm vệ sinh môi trường. Trong những năm qua, đã có nhiều nhà khoa học của các trường đại học, viện nghiên cứu, trung tâm công nghệ sinh học và doanh nghiệp... của nhiều bộ, ngành đã tham gia đầu tư, nghiên cứu, ứng dụng các tiến bộ khoa học vào việc tận thu các phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất nông sản, thực phẩm, để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, vật liệu xây dựng, thức ăn chăn nuôi, khí đốt... Tuy nhiên so với tiềm năng dồi dào của nguồn phụ, phế thải trong nông nghiệp hiện nay thì những công trình nghiên cứu, ứng dụng còn rất khiêm tốn. Bởi chủ yếu nguồn phế phẩm cần tái chế lại tập trung ở nông thôn, nơi trực tiếp sản xuất ra nông sản, thực phẩm, trong khi nơi thu mua, tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp mạnh nhất lại ở các thành phố, khu công nghiệp, trung tâm thị trấn. Hơn nữa do đặc thù của sản xuất nông nghiệp của nước ta hiện nay vẫn mang tính nhỏ lẻ, phân tán, mạnh ai nấy làm nên việc thu gom, phân loại phụ, phế thải rất khó khăn. Còn các cơ sở chế biến nông sản, thực phẩm thì chủ yếu tập trung đầu tư cho dây chuyền sản xuất chính, ít quan tâm tận thu, tái chế sử dụng lại phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất. Nhiều doanh nghiệp còn sản xuất trong điều kiện không bảo đảm vệ sinh môi trường, huống chi nói đến đầu tư công đoạn xử lý sản phẩm phụ, phế thải để tái chế. Vì vậy các phụ, phế phẩm sau khi sử dụng thường được xử lý bằng các biện pháp chôn lấp, đốt bỏ, thậm chí đổ xuống hồ, ao, sông, suối... vừa lãng phí, vừa gây ô nhiễm môi trường. Trong bối cảnh nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, việc tận thu, tái chế sử dụng lại các nguyên vật liệu nói chung và các phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất, chế biến nông sản, thực phẩm nói riêng là một biện pháp tiết kiệm hết sức cần thiết, nhất là khi tình hình kinh tế đang có nhiều khó khăn như hiện nay. Quan trọng hơn khi các phụ, phế phẩm được tận dụng, tái chế sử dụng lại sẽ góp phần giảm lượng chất thải ra môi trường, làm trong lành bầu không khí vốn đang bị đe dọa bởi quá dư thừa các chất thải độc hại. Tuy nhiên, với một nguồn"nguyên liệu phong phú và đa dạng"như vậy, cần có cơ chế, chính sách của Nhà nước tạo điều kiện cho các doanh nghiệp, nhà khoa học, nhất là các làng nghề, cụm công nghiệp vừa và nhỏ, nơi tiếp xúc gần nhất với nguồn cung cấp nguyên liệu, nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu khoa học mới vào việc tái chế, xử lý các sản phẩm phế thải, từ sản xuất nông nghiệp, và công nghiệp thực phẩm một cách hiệu quả. Một trong những nguồn phế phẩm dồi dào đa dạng và hiệu quả cao đó chính là vỏ trấu và xơ dừa. THU GOM, XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ Hiện nay số lượng phế thải nông nghiệp ở nước ta vẫn còn là một vấn nạn. Các chất phế thải sinh khối từ phụ phẩm của nông nghiệp như vỏ trấu, mùn cưa, vỏ cà phê, bã mía, cùi ngô, xơ dừa, rơm, rạ... là nguồn nguyên liệu khổng lồ luôn luôn tồn tại và ngày càng tăng cùng với sự tăng diện tích canh tác và năng suất cây trồng. Riêng sản lượng trấu có thể thu gom được ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4-1,6 triệu tấn. Tổng sản lượng phế thải sinh khối hằng năm ở nước ta có thể đạt 8-11 triệu tấn. Ngoài đồng bằng sông Cửu Long, các khu vực khác như Tây Nguyên cũng có thể cho lượng chất thải sinh khối đạt 0,3-0,5 triệu tấn từ cây cà phê. Còn vùng Tây Bắc cũng đem lại tới 55.000-60.000 tấn mùn cưa từ việc khai thác và chế biến gỗ. Đặc biệt là chất thải từ các nhà máy mía đường, hiện tại cả nước đang có đến 10-15% tổng lượng bã mía không được sử dụng vừa gây ô nhiễm môi trường, vừa không được tận dụng. Một phần nhỏ trong số đó được sử dụng làm nhiên liệu đốt, thức ăn gia súc, phân bón,phần lớn đổ ra các hồ ao, cống rãnh làm ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sinh thái. Việc sử dụng các phế thải nông nghiệp trong sinh hoạt nông thôn ngày càng giảm và dần dần được thay thế bằng các nguồn nhiên liệu thuận lợi hơn. Trong khi đó, các cơ sở sản xuất và chế biến nông sản lại cần rất nhiều nguồn năng lượng mà hiện đang phải sử dụng các nhiên liệu hoá thạch không có khả năng hoá thạch, đắt như than, dầu, gas...Vì vậy, việc nghiên cứu tận dụng phế thải nông nghiệp tạo ra nguồn năng lượng, nguyên vật liệu phục vụ công nghiệp, xây dựng, đời sống sinh hoạt hàng ngày của người dân là việc làm hết sức cần thiết và cấp bách hiện nay. TỔNG QUAN VỀ VỎ TRẤU Nguồn gốc của vỏ trấu Lúa (Oryza spp.) là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới, cùng với ngô (Zea Mays L.), lúa mì (Triticum sp. tên khác: tiểu mạch), sắn (Manihot esculenta Crantz, tên khác khoai mì) và khoai tây (Solanum tuberosum L.). Lúa cung cấp hơn 1/5 toàn bộ lượng calo tiêu thụ bởi con người. Nó là các loài thực vật sống một năm, có thể cao tới 1-1,8 m, đôi khi cao hơn, với các lá mỏng, hẹp bản (2-2,5 cm) và dài 50-100 cm. Các hoa nhỏ thụ phấn nhờ gió mọc thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30-50 cm. Hạt là loại quả thóc (hạt nhỏ, cứng của các loại cây ngũ cốc) dài 5-12 mm và dày 2-3 mm. Cây lúa non được gọi là mạ. Sau khi ngâm ủ, người ta có thể gieo thẳng các hạt thóc đã nảy mầm vào ruộng lúa đã được cày, bừa kỹ hoặc qua giai đoạn gieo mạ trên ruộng riêng để cây lúa non có sức phát triển tốt, sau một khoảng thời gian thì nhổ mạ để cấy trong ruộng lúa chính. Sản phẩm thu được từ cây lúa là thóc. Sau khi xát bỏ lớp vỏ ngoài thu được sản phẩm chính là gạo và các phụ phẩm là cám và trấu. Gạo là nguồn lương thực chủ yếu của hơn một nửa dân số thế giới (chủ yếu ở châu Á và châu Mỹ La tinh), điều này làm cho nó trở thành loại lương thực được con người tiêu thụ nhiều nhất. Không những hạt lúa được sử dụng làm thực phẩm chính, mà các phần còn lại sau khi đã thu hoạch lúa cũng được người dân tận dụng trở thành những vật liệu có ích trong đời sống hàng ngày. Có thể nói cây lúa là một cây lương thực có công dụng và hiệu quả rất cao. Từ rễ cho đến hạt lúa đều mang lại cho người dân nhiều nguồn lợi khác nhau. Ví dụ rơm được sử dụng lợp nhà, cho gia súc ăn, làm chất đốt, hoặc ủ làm phân. Khi nhắc đến vỏ trấu thì từ những người nông dân cho đến những nhà nghiên cứu đều có thể nêu được những công dụng của chúng. Trấu được sử dụng làm chất đốt hay trộn với đất sét làm vật liệu xây dựng… Không những trấu được sử dụng làm chất đốt trong sinh hoạt hàng ngày mà còn được sử dụng như là một nguồn nguyên liệu thay thế cung cấp nhiệt trong sản xuất với giá rất rẻ... Hình 1.1 – Cây lúa và vỏ trấu Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát. Trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro (Theo Energy Efficiency Guide for Industry in Asia). Chất hữu cơ chứa chủ yếu cellulose, lignin và Hemi - cellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ. Lignin chiếm khoảng 25-30% và cellulose chiếm khoảng 35-40%. Bảng 1.1- thành phần hóa học của vỏ trấu Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN Hàm lượng, % 90,21 0,68 0,74 1,41 0,59 2,38 0,25 3,12 Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết các loài sinh vật không thể sử dụng trực tiếp được, nhưng các thành phần này lại rất dễ cháy nên có thể dùng làm chất đốt. Sau khi đốt, tro trấu có chứa trên 80% là silic oxyt, đây là thành phần được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam Vỏ trấu có rất nhiều tại Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng, 2 vùng trồng lúa lớn nhất cả nước. Chúng thường không được sử dụng hết nên phải đem đốt hoặc đổ xuống sông suối để tiêu hủy. Theo khảo sát, lượng vỏ trấu thải ra tại Đồng bằng sông Cửu Long khoảng hơn 3 triệu tấn/năm, nhưng chỉ khoảng 10% trong số đó được sử dụng. Về sau, trấu còn được dùng để làm củi trấu (trấu ép lại thành dạng thanh), nhưng cũng chỉ sử dụng được khoảng 12.000 tấn vỏ trấu/năm. Tại đồng bằng sông Cửu Long,các nhà máy xay xát đổ trấu xuống sông, rạch. Trấu trôi lềnh bềnh đi khắp nơi, chìm xuống đáy gây ô nhiễm nguồn nước. Tại đây, trấu chỉ có công dụng duy nhất là làm chất đốt. Nhưng để sử dụng loại chất đốt cồng kềnh này, một số hộ gia đình phải vận chuyển nhiều lần và phải có nhà rộng để chứa.  Các nhà máy xay xát của tỉnh Hậu Giang thải ra khoảng 220.000 tấn trấu, trung bình mỗi ngày, mỗi nhà máy xay xát thải ra 24,5 tấn trấu. Lượng trấu thải ra không được tiêu thụ ngay, ứ đọng lại. Các nhà máy thường un trấu thành phân trấu, đổ thành đống cao.  Năm 2009, ở một số huyện vùng sâu thuộc TP Cần Thơ và tỉnh An Giang bức xúc trước tình trạng một lượng lớn vỏ trấu trôi khắp mặt sông, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt. Dọc một số bờ sông ở quận Ô Môn, huyện Thới Lai, huyện Cờ Đỏ của TP Cần Thơ như sông Thị Đội, sông Ngang... sẽ thấy rất nhiều vỏ trấu trôi trên mặt sông. Bờ sông ngập một màu vàng của vỏ trấu. Nước sông ở những đoạn này vốn đã ô nhiễm, giờ quyện với mùi vỏ trấu phân hủy tạo nên một mùi rất khó chịu. Con sông này bị ô nhiễm nặng nề nên không thể dùng nước để sinh hoat được. Chính vì bị một lượng vỏ trấu thải ra sông như thế mà người dân ở đây không có nước sinh hoạt, ảnh hưởng đến giao thông qua lại của ghe tàu cũng như việc nuôi cá ở đây bị cản trở vì dòng nước bị ô nhiễm quá nặng. Hình 1.2- Vỏ trấu được thải bỏ bừa bãi Lượng vỏ trấu quá nhiều, không còn chỗ để chứa thì cách duy nhất là tuồn xuống sông để nước sông cuốn trôi chứ cũng chẳng biết làm gì hơn. Vì thế chúng ta đã biết những công dụng của vỏ trấu nhưng nếu không được ứng dụng và sử dụng đúng cách thì nó sẽ trở thành tác hại gây nên ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến người dân sống xung quanh khu vực đó. Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay Sử dụng vỏ trấu làm chất đốt Từ lâu, vỏ trâu đã là một loại chất đốt rất quen thuộc với bà côn nông dân, đặc biệt là bà con nông dân ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Chất đốt từ vỏ trấu được sử dụng rất nhiều trong cả sinh hoạt (nấu ăn, nấu thức ăn gia súc) và sản xuất (làm gạch, sấy lúa) nhờ những ưu điểm sau: Trấu có khả năng cháy và sinh nhiệt tốt do thành phần có 75% là chất xơ: Theo bảng chi phí thì 1kg trấu khi đốt sinh ra 3400 Kcal bằng 1/3 năng lượng được tạo ra từ dầu nhưng giá lại thấp hơn đến 25 lần (năm 2006) Bảng 1.2- chi phí sử dụng các nguồn nguyên liệu năm 2006 (Nguồn: công ty Thai Boiler, 2006) Trấu là nguồn nguyên liệu rất dồi dào và lại rẻ tiền: Sản lượng lúa năm 2007 cả nước đạt 37 triệu tấn, trong đó lúa đông xuân 17,7 triệu tấn, lúa hè thu 10,6 triệu tấn, lúa mùa 8,7 triệu tấn (Nguồn Bộ Nông Nghiệp và phát triển Nông Thôn). Như vậy lượng vỏ trấu thu được sau xay xát tương đương 7,4 triệu tấn. Sản lượng trấu có thể thu gom được ở đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4-1,6 triệu tấn (Lang, 2006). Nguyên liệu trấu có các ưu điểm nổi bật khi sử dụng làm chất đốt: Vỏ trấu sau khi xay xát ở luôn ở rất dạng khô, có hình dáng nhỏ và rời, tơi xốp, nhẹ, vận chuyển dễ dàng. Thành phần là chất xơ cao phân tử rất khó cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảo quản, tồn trữ rất đơn giản, chi phí đầu tư ít. Chính vì các lý do trên mà trấu được sử dụng làm chất đốt rất phổ biến. Trong sinh hoạt người dân đã thiết kế một dạng lò chuyên nấu nướng với chất đốt là trấu. Lò này có ưu điểm là lượng lửa cháy rất nóng và đều, giữ nhiệt tốt và lâu. Lò trấu hiện nay vẫn còn được sử dụng rộng rãi ở nông thôn. Hình 1.3 - Lò đốt vỏ trấu dùng trong sinh hoạt ở các vùng Tây Nam Bộ Đối với sản xuất tiểu thủ công nghiệp và chăn nuôi, trấu cũng đưọc sử dụng rất thường xuyên. Thông thường trấu là chất đốt dùng cho việc nấu thức ăn nuôi cá hoặc lợn, nấu rượu và một lượng lớn trấu được dùng nung gạch trong nghề sản xuất gạch tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Hình 1.4 - Dùng vỏ trấu trong việc nung gạch Dùng vỏ trấu để lọc nước Tại thành phố Hải Dương đã có người phát minh ra cách chế tạo thiết bị lọc nước từ vỏ trấu, có khả năng lọc thẳng nước ao, hồ thành nước uống sạch. Cốt lõi của thiết bị là một cụm sứ xốp trắng, hình trụ nằm trong chiếc bình lọc. Điều đặc biệt là loại sứ này được tạo ra bằng cách tách ôxit silic từ trấu, có đặc tính lọc cực tốt, với lỗ lọc siêu nhỏ, nhỏ hơn lỗ lọc của thiết bị của Mỹ tới 10 lần, của Nhật 4 lần, ngoài ra nó cũng có độ bền cao (có thể sử dụng 10 đến 20 năm). Thiết bị còn có khả năng khử được mùi ở nguồn nước ô nhiễm, khử chất dioxin khi mắc nối tiếp một bình lọc có ống lọc bằng than hoạt tính. Để kiểm tra tính hiệu quả, an toàn của thiết bị lọc nước, Trung tâm y tế dự phòng tỉnh Hải Dương đã lấy mẫu nước hồ Bạch Đằng, nơi bị ô nhiễm nặng trong thành phố Hải Dương đem xử lý qua thiết bị lọc từ vỏ trấu. Kết quả cho thấy: nước hồ sau xử lý đạt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống về các chỉ tiêu vi sinh. Mặt khác việc bảo dưỡng lõi lọc khá đơn giản, chỉ cần dùng giẻ lau hoặc khăn mặt lau sạch là lõi lọc trắng, tốc độ lọc như ban đầu. Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu Máy ép củi trấu được sản xuất tại Gò Công (Tiền Giang) có công suất 70 - 80 kg củi/giờ, tiêu thụ điện 6 - 7 KW/h. Cứ 1,05 kg trấu thì cho ra 1 kg củi trấu. Chỉ cần cho trấu vào họng máy, qua bộ phận ép thì máy cho ra những thanh củi trấu. Củi trấu có đường kính 73 mm, dài từ 0,5 - 1 m. Cứ 1 kg củi trấu thì nấu được bữa ăn cho 4 người. Hình 1.5 - Củi trấu thành phẩm Củi trấu duy trì sự cháy lâu hơn nấu trực tiếp bằng trấu hoặc than đá. Cũng như các loại chất đốt khác, củi trấu có thể sử dụng cho lò truyền thống, cà ràng, bếp than, bếp than đá... rất dễ dàng vì bắt lửa nhanh, không có khói và khi cháy thì có mùi rất dễ chịu. Bên cạnh giá thành hạ so với gas, củi trấu cũng có hạn chế là dùng củi trấu nếu phát triển sẽ phổ biến ở nông thôn, vì nó cần phải có chỗ để củi, cần có bếp lò, cần nơi thải tro, vì thế nó khó tiến vào đô thị được mà có thể chỉ phổ biến ở nông thôn, vùng ven các khu dân cư gần đô thị. Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ Hình 1.6 - Bình hoa, tượng làm từ vỏ trấu Huyện Gia Viễn, Ninh Bình người ta đã tạo ra các sản phẩm mỹ nghệ nội thất từ vỏ hạt thóc. Vỏ hạt thóc (trấu) được nghiền nhỏ tạo thành bột dưới dạng mịn và bột sợi. Sau khi kết hợp với keo, trấu được cho vào máy ép định hình sản phẩm và sấy khô, hoàn thiện... để trở thành một sản phẩm mỹ nghệ hoàn chỉnh, có khả năng xuất khẩu. Giải pháp nêu trên giúp sản phẩm có giá thành hạ, tận dụng được lao động ở nông thôn, đặc biệt là dây chuyền chế biến tinh bột trấu thấp hơn 10 lần so với dây chuyền sản xuất tinh bột gỗ. Aerogel vỏ trấu - Mặt hàng công nghệ cao làm từ vỏ trấu Hình 1.7 – Vật liệu aerogel cách âm và nhiệt Hình 1.8 -Tro trắng thành aerogel dạng bột 18% trọng lượng hạt lúa nằm trong vỏ trấu. Vì vậy nhu cầu nghiên cứu khai thác vỏ trấu phế phẩm hiện nay thành nguyên liệu công nghiệp sản xuất các mặt hàng giá trị cao đang được coi trọng nhằm tạo giá trị tăng thêm cho nông dân. Aerogel vỏ trấu là một trong các mặt hàng đó, sản xuất từ loại tro trắng tinh sạch. Căn bản của kỹ thuật khai thác vỏ trấu ở chỗ cách đốt, để trước hết thu được nguồn năng lượng lớn và ổn định phục vụ nhu cầu chạy máy hay phát điện, sau là để có các loại tro trắng, tro đen hay tro xốp (biochar) thuần chất tiện cho việc sản xuất mặt hàng công nghiệp. Trong cách đốt bếp, đốt lò thông thường chúng ta chỉ tạo ra tro xám, gồm các tỷ lệ khác nhau của tro trắng, tro đen, tro xốp và một tỷ lệ không nhỏ tro cháy bán phần còn nhiều chất than. Việc tách ly mỗi loại tro trong trường hợp này sẽ rất tốn kém vả lại ô nhiễm bụi bặm. Vì vậy các kỹ thuật đốt mới thiên về việc chỉ cho ra một loại tro, cũng nhờ đó mà cho ra một tỷ suất nhiệt lượng nhất định tiện để sử dụng mục tiêu công nghiệp. Trong kỹ thuật sản xuất aerogel, vỏ trấu được rửa sạch, khử tạp bằng acid sulfuric, phơi khô, rồi đem đốt trong buồng gió ở nhiệt độ khống chế 650-700oC. Ở nhiệt độ kiểm soát này tro trấu tạo thành là loại tro trắng 92-97% silic không kết tinh, cấp hạt nano, có hoạt tính rất cao. Hàm lượng tro đen gồm nhóm SiOH và SiO2 kết tinh hình thành trong đó rất thấp. Tro trắng 98% cũng là nguyên liệu thương phẩm cung cấp cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau, trong đó có ngành sản xuất tấm pin mặt trời và làm con chip điện tử. Tro đốt sau đó được cho hòa tan trong dung dịch hydroxid sodium (xút) và khuấy đều ở 90oC để tạo thành silicat sodium. Dùng acid sulfuric để chuyển toàn bộ dung dịch silicat sodium sang thể hydrogel. Cũng có nơi dùng dấm chua tức acid acetic thay thế acid sulfuric để hạ giá thành. Để hydrogel ổn định trong khoảng 5 ngày rồi dùng nước rửa mạnh để loại bỏ sulfat sodium sinh ra từ quá trình phản ứng. Cuối cùng chuyển hydrogel thành alcogel bằng cách đưa rượu ethanol vào đầy nước ra ngoài. Sau đó đưa alcogel vào các nồi áp suất (autoclave), bổ sung vào đó một ít rượu, rồi nâng nhiệt từ từ trong khoảng 7 giờ: 50oC/giờ cho đến 200oC, rồi 25oC/giờ cho đến 275oC và giữ mức nhiệt này trong khoảng 1 giờ để toàn bộ alcol bay ra thành hơi. Cho hơi rượu thoát từ từ ra khỏi nồi trong vòng 1 giờ rưỡi để hạ áp suất bên trong đến mức bình thường. Từ đó bắt đầu hạ nhiệt xuống, cũng từ từ, để có mẻ sản phẩm aerogel tốt. Aerogel thương phẩm sản xuất theo quy trình này có dạng hạt rời cứng giòn, trong suốt, cực mịn đến cấp hạt nano, được đóng gói để bán hoặc ép thành cấu kiện cung cấp cho các nhà máy. Aerogel là thứ bột cách nhiệt tốt nhất hiện nay, gấp 37 lần loại sợi thủy tinh. Với kỹ thuật mới này Đại học Kỹ thuật Malaysia đã sản xuất thành công và hạ giá bán aerogel thương phẩm từ 2.600USD xuống còn 250USD/kg, tạo điều kiện ứng dụng rộng rãi aerogel cách nhiệt, cách âm cho các trang bị điện tử, các loại tủ lạnh và kho lạnh, làm lớp kẹp ngăn nhiệt cho các loại cửa kính và cả trong kết cấu công trình xây dựng cao cấp. Nhiên liệu mới từ chất thải plastic và vỏ trấu Ở một số nước trên thế giới, vỏ trấu đã được chứng minh có nhiều công dụng như dùng làm nguyên liệu phát điện hoặc làm phụ gia cho xi măng. Trong khi đó, tại Việt Nam, vỏ trấu thường được trộn với đất bùn để xây nhà, làm thức ăn cho gia súc, làm nhiên liệu củi trong các lò đốt công nghiệp. Mặc dù vỏ trấu là phế phẩm nông nghiệp nhưng về mức độ nguy hiểm đến với môi trường thì vỏ trấu không gây ảnh hưởng bằng nhựa. Nhựa là một sản phẩm phổ biến đối với đời sống hiện nay và còn là một loại phế thải nguy hiểm, thường ở dạng bao xốp, hộp đựng thức ăn, ống hút, bao bì bánh kẹo… Trung bình 1 ngày, lượng nhựa phế thải được thải ra là khoảng 200 tấn, nhưng chỉ khoảng 30-40 tấn được tái sử dụng. Trước kia, các lò đốt công nghiệp chủ yếu sử dụng than đá và củi. Theo thông tin từ Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam, tổng lượng tiêu thụ than đá trong nước năm 2008 đạt khoảng 43 triệu tấn. Lượng than đá này sẽ tạo ra một lượng lớn khí thải độc hại ảnh hưởng đến môi trường. Khi củi trấu ra đời, các lò đốt chuyển sang dùng nhiên liệu này thay cho than đá (ngoài việc hạn chế khí thải, giá củi trấu cũng chỉ bằng 1/2-1/3 giá than đá). Tuy nhiên, đốt bằng củi trấu có nhược điểm là dễ làm bào mòn thiết bị. Loại nhiên liệu mới này còn có giá cạnh tranh. Nhiên liệu rắn từ vỏ trấu và nhựa phế thải phổ biến trên thị trường sẽ mang lại nhiều lợi thế hơn các lò khí đốt hiện nay vì đây là nhiên liệu sạch, giá rẻ và phù hợp với tất cả mô hình lò đốt. Plastic có nhiệt trị cao, cháy nhanh nhưng không cháy hết còn vỏ trấu thì có nhiệt trị thấp, khó bắt cháy nhưng cháy hết. Từ đó, phối kết trộn chất thải plastic và vỏ trấu theo tỷ lệ thích hợp để gia tăng độ kết dính và nhiệt trị cho sản phẩm. Nhiên liệu rắn mới có pha thêm nhựa, là chất xúc tác bôi trơn và kết dính, không làm bào mòn thiết bị của máy, cũng như cho ra năng suất cao hơn rất nhiều so với củi trấu. Vốn đầu tư cho máy móc thiết bị làm ra nhiên liệu rắn mới tùy thuộc vào năng suất của máy. Ví dụ, loại máy có sản lượng 500 tấn/giờ sẽ có giá cao gấp 3 lần máy có sản lượng 500 kg/giờ. Máy có sản lượng 3 tấn/giờ thì giá là 400-500 triệu đồng/máy. Hình 1.9 – Sơ đồ quy trình sản xuất nhiên liệu rắn từ phế thải Nhiên liệu mới này vừa được nhóm các nhà khoa học thuộc Khoa Kỹ thuật hóa học, Trường ĐH Bách khoa (ĐH Quốc gia TPHCM) chế tạo thành công và đã được Sở Khoa học - Công nghệ TPHCM nghiệm thu vào ngày 2-6-2009 vừa qua.  Hình 1.10 – Sản xuất thử nghiệm nhiên liệu đốt từ chất thải plastic và vỏ trấu Trước đây, các xưởng sấy vải huyện Hóc Môn – TP.HCM vẫn sử dụng than đá để sấy vải sau khi nhuộm. Gần đây, cơ sở này đã chuyển sang dùng củi trấu. Mỗi giờ làm việc, lò đốt cần khoảng 100-150 kg củi trấu. Mỗi 30 phút, công nhân lại phải mở cửa lò và đưa vào khoảng 60 kg củi trấu. Trung bình, mỗi tháng lò đốt sử dụng khoảng 120 tấn đến 150 tấn củi trấu. Trong khi đó, máy làm củi trấu (giá từ 25-30 triệu đồng/máy) có năng suất tối đa là 180 kg/giờ, nhưng nhược điểm là sau 10 - 12 giờ thì phải thay trục vít. Nếu 1 ngày doanh nghiệp cho ra 10 tấn củi trấu thì cần phải đầu tư 2 máy với công suất 1,5 tấn/giờ. Ngoài ra, do củi trấu khó cháy nên gây nhiều bất lợi cho việc giữ nhiệt trong lò. Nếu đầu tư cho mô hình làm nhiên liệu rắn thì chỉ khoảng sau 1 - 2 năm là có thể thu hồi vốn. Khi đưa vào thử nghiệm sản phẩm nhiên liệu rắn từ chất thải plastic và vỏ trấu, trong lần đầu tiên, khoảng 20 kg nhiên liệu rắn được đưa vào lò đốt, lửa trong lò đã bùng lên rất mạnh và duy trì nhiệt độ yêu cầu trong khoảng 15 - 20 phút. So sánh về mặt kinh tế, tiết kiệm được 40% so với củi trấu. Nhiên liệu mới này đã được Trung tâm Kỹ thuật Đo lường 3 kiểm định và xác định nhiệt trị là 25,25 MJ/kg (6.040 kcal/kg), cao gấp 1,5 lần so với củi trấu. Ngoài ra, nhiên liệu hứa hẹn sẽ thay thế cho than đá dùng trong công nghiệp vì giá trị kinh tế cạnh tranh và cả ích lợi về môi trường vì không sinh ra khí độc hại (SO2). Nhiên liệu rắn từ vỏ trấu và nhựa phế thải có thể làm theo nhiều hình dạng hoặc kích thước khác nhau. Nó sạch hơn rất nhiều so với than đá vì không thải ra khí SO2 (nguyên nhân gây ra mưa acid và gây nguy hiểm cho đường hô hấp của con người), có thể tiết kiệm lượng lớn nhiên liệu củi hằng năm và không làm hư hại máy móc. Trấu, vỏ đậu phụng (lạc), bã mía và các loại phế phẩm khác từ nông nghiệp, thông qua một quá trình chế biến đặc biệt có thể làm cực dương cho pin sạc Lithium-ion battery. Trấu, vỏ đậu phụng, bã mía và các loại phế phẩm khác từ nông nghiệp, thông qua một quá trình chế biến đặc biệt có thể thu được một loại nguyên liệu carbon tích điện cao, có thể làm cực dương cho pin sạc Lithium-ion battery đạt được kỳ tích sạch, xanh môi trường. Hình 1.11 – Vỏ trấu Hình 1.12 – Vỏ đậu phộng Hình 1.13 – Bã mía Khoa Hoá học chuyên về vật liệu Trường Đại học Trung ương Đài Loan đã nghiên cứu và phát triển công nghệ pin lithium. Nghiên cứu này đã sử dụng vỏ trấu, vỏ đậu phụng, bã mía và các loại phế phẩm nông sản, thông qua sự xử lý axit và tác nhân tạo lỗ xốp, sau khi nung ở nhiệt độ cao có thể thu được vật liệu carbon có công suất điện áp cao, ban đầu có thể đảo ngược điện dung, cao nhất mỗi tiếng có thể đạt đến 1650 mA/gram, cao hơn nhiều so với graphite thương mại dùng để tích trữ điện, điện dung một tiếng 370 mA/gram. Điều đáng tiếc là vật liệu carbon điện áp cao này, lần đầu không thể đảo ngược điện dung quá lớn, sau khi sử dụng lần đầu tiên sẽ bị tổn thất nhiều điện năng. Dùng trấu làm thiết bị khí hoá trấu Nguyên lý làm việc của  trạm dựa vào công nghệ khí hóa trấu bằng lò đốt tầng sôi, cho hiệu suất chuyển hóa năng lượng rất cao. Nguyên liệu trấu qua lò sẽ được nhiệt hóa và khí hóa ở nhiệt độ cao chuyển thành khí sinh khối, sau khi được xử lý làm sạch và làm mát, sử dụng để phát điện thông qua động cơ đốt trong hoặc đốt nồi hơi, thậm chí có thể cung cấp gas cho các khu dân cư để đun nấu. Theo tính toán, một nhà máy xay xát có hóa đơn tiền điện khoảng 50 triệu đồng/tháng cần một máy phát điện khoảng 200 kW, với tỷ suất đầu tư khoảng 750 USD/kW (bao gồm cả trạm khí hóa và máy phát điện loại tốt) thì thời gian hòa vốn chưa đến 3 năm. Bên cạnh đó còn có các lợi ích như tận dụng nhiệt từ lò đốt để sấy lúa; chủ động nguồn điện để sản xuất,  tăng khả năng cạnh tranh  nhờ giảm chi phí điện xay xát; sử dụng gas để đun nấu hoặc bán cho các hộ gia đình khác. Với các ngành sản xuất khác như gốm sứ, thủy tinh... lò khí hóa không chỉ sử dụng trấu làm nguyên liệu mà còn có thể sử dụng hầu hết các loại phế phẩm nông nghiệp và lâm nghiệp như rơm rạ, bã mía, vỏ cà phê, mạt cưa, dăm bào, cành cây... thậm chí những loại phế phẩm này còn cho năng lượng lớn hơn cả trấu. Tùy theo yêu cầu, nhà đầu tư có thể chỉ cần đầu tư lò khí hóa để cho ra khí nóng (ví dụ như lò gạch, đốt nồi hơi...) hoặc đầu tư cả hệ thống để cho ra khí nguội và sạch (ngành gốm sứ, thủy tinh...). Theo tính toán, một nhà máy sử dụng khoảng 25 tấn khí hóa lỏng/tháng nếu chuyển qua sử dụng khí sinh khối thì chỉ cần 10 - 12 tháng là hòa vốn. Vỏ trấu làm sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung Vật liệu gồm vỏ trấu nghiền, xơ dừa, hạt xốp, xi măng, phụ gia và lưới sợi thuỷ tinh. Trọng lượng của vật liệu nhẹ hơn gạch xây thông thường khoảng 50% và có tính cách âm, cách nhiệt và không thấm nước cao. Đây là  vật liệu thích hợp với các vùng như miền Tây, miền Trung bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu. Sau khi sử dụng có thể nghiền nát để tái chế lại. Nhờ trọng lượng nhẹ nên khi sử dụng vậ._.t liệu này làm vách và sàn, móng căn nhà sẽ không phải gia cố nhiều như xây bằng gạch. Lúc ấy  cột nhà cũng không cần làm lớn. Nếu làm nhà ba tầng chỉ cần cột 10 x 15cm. Những điều này giúp giảm chi phí đến gần 1/2 so cách thông thường. Trong khi thi công do vách và sàn theo dạng lắp ghép nên công thợ sẽ giảm xuống rất nhiều. Một ưu điểm của sản phẩm là sau khi xây dựng muốn di chuyển có thể tháo dỡ toàn bộ và lắp ghép ở vị trí mới. Nhà sẽ xây theo nguyên tắc có khung xương bằng sắt hoặc thanh bê tông chịu lực, sản phẩm được ghép vào bằng cách bắt vít. Tường tô trát một lớp vửa mỏng do bề mặt vật liệu đã phẳng. Riêng sàn có thể lát gạch, trát. Khi đổ cột có thể dùng tấm vật liệu mỏng này thay cho cốp pha ốp bên ngoài và sau đó để luôn sẽ cho bề mặt phẳng. Vật liệu này còn  thích hợp cho việc xây nhà trên nền đất yếu, sửa chữa nhanh như sửa nhà nâng thêm tầng, thay đổi các chức năng phòng trong nhà. Sử dụng nhiệt lượng của trấu sản xuất điện năng Với khả năng đốt cháy mạnh và rẻ, có thể ứng dụng hơi nóng sinh ra khi đốt nóng không khí bằng trấu để làm quay tua bin phát điện. Theo tính toán mỗi kg trấu có thể tạo được 0,125kW giờ điện và 4 kW giờ nhiệt tùy theo công nghệ. Ứng dụng này được áp dụng chế tạo máy phát điện loại nhỏ cho các khu vực vùng sâu vùng xa. Sử dụng tro trấu sản xuất ôxyt silic Tro của trấu sau khi đốt cháy có hơn 80% là silic oxyt. Ôxyt silic là chất được sự dụng khá nhiều trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, thời trang, luyện thủy tinh….Vấn đề tận dụng ôxyt silic trong vỏ trấu hiện đang đưọc rất quan tâm, mục đích là thu được tối đa lượng silic với thời gian ngắn. Hiện nay đã có công trình nghiên cứu về trích ly ôxyt silic bằng NaOH thành công mang lại hiệu quả kinh tế cao Vỏ trấu còn có thể làm nguyên liệu xây dựng sạch Tập đoàn Torftech của Anh cho biết, sau khi đốt mỗi tấn vỏ trấu sẽ tạo ra 180 kg tro, có giá trị là 100 USD, có thể sử dụng làm phụ gia cho xi măng và có thể thay thế trực tiếp SiO2 trong xi măng. Đương nhiên, các nhà khoa học từ lâu đã phát hiện ra vỏ trấu có giá trị khi sử dụng làm nguyên liệu xây dựng. Trong trấu có chứa hàm lượng SiO2 rất nhiều, mà đây lại là thành phần chính trong xi măng, nhưng con người muốn tận dụng tro thu được sau khi đốt vỏ trấu làm nguyên liệu thay thế xi măng, thì phương pháp này sẽ tạo ra hàm lượng Carbon trong tro vỏ trấu rất cao, không thể thay thế thành phần xi măng. Mới đây, theo tin từ Discovery, dưới sự hỗ trợ của các quỹ khoa học xã hội, các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện một phương pháp gia công vỏ trấu mới, có thể đồng thời sử dụng tro vỏ trấu làm thành phần trong xi măng, thúc đẩy sự phát triển nguyên liệu xây dựng sạch. Tập đoàn CHK bang Texas Mỹ cho biết, hiện tại họ đã hợp tác với một nhóm nghiên cứu và tìm ra một phương pháp gần như không còn Carbon trong thành phần tro vỏ trấu. Phương pháp mới này là cho vỏ trấu vào lò đốt, đốt ở nhiệt độ 8000C, cuối cùng chỉ còn lại những hạt SiO2 có độ tinh khiết cao. Tại hội nghị hóa chất sạch và công trình được tổ chức tại phân hiệu trường Đại học Maryland Park, nhóm nghiên cứu của trường đã giới thiệu về kết quả nghiên cứu của họ. Cho dù trong quá trình đốt cũng sẽ tạo ra CO2, nhưng nhìn chung vẫn là Carbon trung hòa, bởi lượng Carbon sẽ bị triệt tiêu bởi sản phẩm lúa mới hàng năm sẽ hấp thu chúng. Trên thực tế, việc sử dụng bê tông và tiêu hao đặt ra vấn đề khó khăn khi gây ra sự biến đổi khí hậu. Mỗi tấn xi măng dùng để sản xuất bê tông, thì phải xả ra không trung một tấn CO2. Mà trong phạm vi toàn thế giới, việc sản xuất xi măng chiếm 5% lượng thải khí Carbon trong tất cả những hoạt động của con người. Sở dĩ tro vỏ trấu chưa thể làm thành phần chính trong xi măng là bởi vì hàm lượng Carbon quá cao. Nếu có thể giải quyết vấn đề này thì tro vỏ trấu sẽ trở thành nguyên liệu tốt của bê tông, từ đó có thể giảm bớt đi lượng Carbon thải ra từ ngành bê tông. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong bê tông nếu thêm tro vỏ trấu sẽ cứng chắc hơn và có khả năng chống xâm thực cao hơn. Nhóm nghiên cứu dự đoán, việc sửa chữa các ngôi nhà cao tầng, trụ cầu hay bất kỳ công trình nào gần biển hay trên nước, nếu như sử dụng tro vỏ trấu thay thế 20% xi măng, thì sẽ mang lại hiệu quả rất cao cho bê tông. Nếu việc sản xuất tro vỏ trấu đi vào ổn định, tận dụng tất cả nguồn vỏ trấu ở Mỹ thì có thể thu được lượng tro vỏ trấu là 2.1 triệu tấn/ năm. Trên thực tế, đối với những quốc gia đang phát triển tiêu thụ lúa gạo và bê tông rất lớn như Trung Quốc, Ấn Độ... tiềm năng phát triển của tro vỏ trấu là rất lớn. Ngoài ra các nhà nghiên cứu thuộc Trường Đại học Bath và Dundee, cùng với các cộng sự ở Ấn Độ cũng đang phát triển loại xi măng thân thiện với môi trường từ việc sử dụng các vật liệu thải như vỏ trấu. Xi măng Portland, thành phần chính của bêtông được sản xuất bằng quy trình nung đá vôi với đất sét ở nhiệt độ cao, mỗi tấn xi măng được sản xuất thải ra khoảng 1 tấn CO2. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các cách để làm giảm phát thải cácbon bằng cách thay thế một phần xi măng portland bằng các vật liệu thải như tro bay từ quá trình đốt than, xỉ trong luyện thép và thậm chí là vỏ trấu. Bê tông là vật liệu được sử dụng nhiều thứ 2 trên thế giới sau nước, vì vậy việc phát thải CO2 từ bê tông có thể gây ra tác động lớn đối với biến đổi khí hậu. Hiện nay, cơ sở hạ tầng ở Ấn Độ đang phát triển nhanh chóng và Ấn Độ là nước sản xuất xi măng lớn thứ 2 trên thế giới sau Trung Quốc. Vì vậy, Dự án hợp tác với các viện nghiên cứu ở Ấn Độ này đang triển khai các công nghệ mới tại những nước có nhu cầu xi măng lớn nhất. Để thay thế một phần xi măng Portland, cần phải nghiên cứu một số loại xi măng “xanh” sử dụng các vật liệu thải khác nhau có sẵn ở địa phương. Ví dụ, ở Ấn Độ, có thể sản xuất silic điôxít từ quá trình đốt vỏ trấu để trộn vào xi măng; ở nước Anh, có thể dùng tro bay được tạo ra từ quá trình đốt than. Chính vì thế nếu biết cách khắc phục để làm giảm hết lượng cacbon trong vỏ trấu thì có thể có một lượng lớn hạt SiO2 ở nước ta vì nước ta là nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới và từ đó có thể nghiên cứu ứng dụng vào việc thay thế xi măng để làm giảm ô nhiễm môi trường. Các ứng dụng khác của vỏ trấu Một số ứng dụng khác của vỏ trấu: Không dừng ở các ứng dụng trên, vỏ trấu còn có thể dùng làm thiết bị lọc nước, thiết bị cách nhiệt, làm chất độn, giá thể trong công sản xuất meo giống để trồng nấm, dùng đánh bóng các vật thể bằng kim loại, tro trấu có thể dùng làm phân bón .. Trấu có thể được ứng dụng rất đa dạng trong đời sống của con người Việt Nam. Trấu có ưu thế rất lớn về nguồn nguyên liệu và giá thành nên việc nghiên cứu sử dụng trấu vào sản xuất luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao và tiết kiệm chi phí. Thực tế hiện nay một số tỉnh nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long lượng trấu vẫn còn rất dồi dào nên cần lưu ý tăng cường việc nghiên cứu ứng dụng nguồn nguyên liệu này nhằm mở rộng khả năng sử dụng trấu vừa tiết kiệm chi phí sản xuất, vừa có lợi cho môi trường. TỔNG QUAN VỀ XƠ DỪA Nguồn gốc của xơ dừa Dừa (danh pháp khoa học: Cocos nucifera), là một loài cây trong họ Cau (Arecaceae). Nó cũng là thành viên duy nhất trong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (nhiều khi gọi là nhóm thân cau dừa) có thể cao tới 30 m, với các lá đơn xẻ thùy lông chim 1 lần, cuống và gân chính dài 4–6 m các thùy với gân cấp 2 có thể dài 60–90 cm; lá kèm thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân; các lá già khi rụng để lại vết sẹo trên than. Hình 1.14 – Hình ảnh cây dừa Dừa phát triển tốt trên đất pha cát và có khả năng chống chịu mặn tốt cũng như nó ưa thích các nơi sinh sống có nhiều nắng và lượng mưa bình thường (750 – 2.000 mm hàng năm), điều này giúp nó trở thành loại cây định cư bên các bờ biển nhiệt đới một cách tương đối dễ dàng. Dừa cần độ ẩm cao (70 – 80%) để có thể phát triển một cách tối ưu nhất, điều này lý giải tại sao nó rất ít khi được tìm thấy trong các khu vực có độ ẩm thấp (ví dụ khu vực Địa Trung Hải), thậm chí cả khi các khu vực này có nhiệt độ đủ cao. Nó rất khó trồng và phát triển trong các khu vực khô cằn. Hoa của dừa là loại tạp tính (có cả hoa đực lẫn hoa cái và hoa lưỡng tính), với cả hoa đực và hoa cái trên cùng một cụm hoa. Dừa ra hoa liên tục với hoa cái tạo ra hạt. Người ta cho rằng dừa là loại cây thụ phấn chéo là chủ yếu, mặc dù một vài giống lùn lại là tự thụ phấn. Về mặt thực vật học, dừa là loại quả khô đơn độc được biết đến như là quả hạch có xơ. Vỏ quả ngoài thường cứng, nhẵn, nổi rõ 3 gờ, lớp vỏ quả giữa là các sợi xơ gọi là xơ dừa và bên trong nó là lớp vỏ quả trong hay gáo dừa hoặc sọ dừa, lớp vỏ quả trong hóa gỗ, khá cứng, có ba lỗ mầm có thể nhìn thấy rất rõ từ phía mặt ngoài khi bóc hết lớp vỏ ngoài và vỏ giữa (gọi là các mắt dừa). Thông qua một trong các lỗ này thì rễ mầm sẽ thò ra khi phôi nảy mầm. Bám vào thành phía trong của lớp vỏ quả trong là vỏ ngoài của hạt với nội nhũ dạng anbumin dày, là lớp cùi thịt, gọi là cùi dừa, nó có màu trắng và là phần ăn được của hạt. Khi nhìn từ một đầu, vỏ quả trong và các lỗ mầm trông giống như mặt của khỉ, từ trong tiếng Bồ Đào Nha để gọi nó là macaco, đôi khi được viết tắt thành coco, từ đây mà có tên gọi khoa học của dừa. Nucifera là từ trong tiếng Latinh để chỉ mang theo hột. Công dụng của dừa trong đời sống hiện nay Công dụng của các phần khác nhau của cây dừa bao gồm: - Phần cùi (cơm) dừa trắng ăn được và được sử dụng ở dạng tươi hay sấy khô trong một số món ăn. Cơm dừa khô là nguyên liệu sản xuất dầu dừa. Mứt dừa được làm từ cơm dừa được cắt sợi và sên với đường cát để khô dùng trong ngày tết ở việt Nam. - Nước dừa nằm trong khoang bên trong quả dừa có chứa các chất như đường, đạm, chất chống ôxi hóa, các vitamin và khoáng chất, là nguồn cung cấp và tạo ra cân bằng điện giải đẳng trương tốt cũng như là nguồn thực phẩm bổ dưỡng. - Cây cảnh: Những cây dừa lạ (do biến dị) được trồng làm cảnh, chủ yếu tại Philippines, tại đây nó được gọi là macapuno. - Sữa dừa, ở miền Nam gọi là nước cốt dừa, (chứa khoảng 17% chất béo) được tạo ra từ cơm dừa đã nạo nhỏ hòa với nước nóng hay sữa nóng. Nước cốt dừa là thành phần chủ yếu của các món ăn vùng Đông Nam Á và Việt Nam. Các bã sợi cơm dừa còn lại từ việc sản xuất sữa dừa được dùng làm thức ăn cho gia súc. - Nhựa dừa thu được từ việc rạch các cụm hoa dừa được lên men để sản xuất rượu vang dừa (ở Philippines gọi là tuba). - Gáo dừa khô bổ đôi được dùng làm bộ phận trong một số loại nhạc cụ như gia hồ và bản hồ của Trung Quốc hay đàn gáo của Việt Nam. Gáo dừa còn được dùng làm gáo múc nước và là nguyên liệu làm đồ thủ công mỹ nghệ. Ngoài ra ở trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, nghành vật liệu cấu kiện xây dựng, một sinh viên cuối khóa đã tìm tòi và chế tạo để lấy dừa làm cốt liệu bê tông thay thế đá. Nói về những ưu điểm của gáo dừa khi đưa vào sản xuất bê tông thì đây là loại vật liệu vừa cứng lại vừa dẻo nên ứng dụng trong sản xuất bê tông là rất hợp lý. Trong sản xuất vật liệu xây dựng hiện nay, đa số dùng nguồn nguyên liệu tự nhiên không tái tạo và tốn nhiều năng lượng để làm ra. Gáo dừa thì khác, vừa là nguồn nguyên liệu tái tạo được mà biến thành vật liệu xây dựng lại tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường. Nếu thực sự nó được đem vào ứng dụng trong xây dựng sẽ đem lại hiệu quả không chỉ cho những người trồng dừa mà còn là bước đột phá trong ngành xây dựng - Xơ dừa được dùng làm dây thừng, chão, thảm, bàn chải, khảm thuyền cũng như làm vật liệu lèn; nó còn được dùng rộng rãi trong nghề làm vườn để làm chất độn trong phân bón. - Vỏ và xơ dừa có thể làm nguồn nhiên liệu hay để sản xuất than củi. Một loại dừa hiếm tại Nam bộ có xơ dừa tươi cho nước khá ngọt khi nhai, trong khi các loài khác cho vị chát. - Lá là nguồn cung cấp vật liệu làm mái che, làm một số loại giỏ đựng đồ và làm chổi dừa. - Các gân giữa của các lá (chét) có độ cứng thích hợp cho việc làm các que xiên (để nướng thịt chẳng hạn) trong nấu ăn. - Các chồi non trên ngọn cây dừa có thể ăn được và nó đôi khi được thu hái để làm rau ăn (mặc dù kiểu thu hái này sẽ làm chết cây dừa). Phần bên trong của lá non đang lớn cũng có thể thu hoạch làm tim dừa và nó được coi là một loại đặc sản. Kiểu thu hái này cũng làm chết cây dừa. Tim dừa thường được ăn trong các món rau trộn; các món rau trộn như thế đôi khi được gọi là "salad triệu phú". - Gỗ dừa có thể dùng làm đồ mỹ nghệ hoặc làm vật liệu cho một số công trình xây dựng đặc biệt (nổi tiếng nhất là cung điện Dừa tại Manila). Người Hawaii còn đục rỗng thân cây dừa để làm trống, thùng chứa hay các loại xuồng nhỏ. - Rễ dừa có thể dùng làm thuốc nhuộm, thuốc sát trùng để súc miệng hay chữa trị bệnh lỵ. Nó còn được dùng để đánh răng. - Củ hũ dừa là phần lõi trong thân cây dừa, đôi khi cũng được dùng làm món ăn. Hiện trạng của xơ dừa ở nước ta Ngành sản xuất chỉ xơ dừa đã được hình hành rất lâu và bắt đầu phát triển từ năm 1996, cho đến những năm gần đây ngành sản xuất chỉ xơ dừa mới thật sự phát triển mạnh. Theo tính toán của các nhà chuyên môn, để sản xuất một tấn chỉ xơ dừa thì có ít nhất 2,5 tấn mụn được thải ra. Kết quả điều tra năm 2005 có khoảng 200 cơ sở sản xuất chỉ sơ dừa trên toàn huyện Mỏ Cày, phát triển tập trung mạnh nhất ở các xã Khánh Thạnh Tân, Đa Phước Hội, An Thạnh, Thành Thới B nằm dọc theo tuyến sông Thơm có khoảng 135 cơ sở. Sản xuất chỉ xơ thải ra lượng mụn dừa giao động từ 300-500 tấn/ngày, tập trung nhiều nhất vào khoảng tháng 4-9 hằng năm. Phần lớn mụn dừa không có bãi chứa hoặc có bãi chứa khi quá tải thì chủ cơ sở thải đổ trực tiếp xuống sông Thơm gây ô nhiễm môi trường và lan rộng ra các nhánh của sông Thơm, ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt của người dân và huỷ diệt nguồn lợi thuỷ sinh vật. Sông Thơm từ phía sông Hàm Luông, khi đến đoạn sông thuộc xã Đa Phước Hội giáp thị trấn Mỏ Cày đã thấy nước sông lấm tấm hạt mụn dừa. Mụn dừa gây ô nhiễm nước sông, không chỉ ảnh hưởng ăn uống, sinh hoạt của con người mà việc nuôi trồng thủy sản cũng bị thiệt hại, vì mụn dừa còn theo dòng nước chảy vào các con rạch, mương vườn, ao cá, nước chát của vụn rỉ ra làm nước ao đen ngòm, nhiều loại cá chịu không nổi đã chết. Thủy sản ngoài sông rạch cũng giảm nhiều. Ở vùng này trước đây có miệng chài là có thể kiếm tôm cá nuôi sống gia đình được, nay phải bỏ nghề vì cá tôm còn rất ít. Hầu hết đều cho việc xử lý mụn dừa là bế tắc vì mặt bằng không đủ chứa, còn chuyển cơ sở sang nơi khác thì chi phí vận chuyển nguyên liệu và thành phẩm rất cao. Hoạt động của các cơ sở sản xuất xơ dừa cũng đóng góp rất lớn vào nguồn thu ngân sách nhà nước, góp phần tăng giá trị trái dừa cho nhà vườn, mang lại ngoại tệ từ xuất khẩu chỉ xơ dừa không phải nhỏ. Tuy nhiên, sớm có qui hoạch một bãi đổ mụn dừa, cơ sở sản xuất phải đưa mụn đến bãi đổ để chấm dứt tình trạng ô nhiễm dòng sông Thơm. Hình 1.15 – Các bãi chứa xơ dừa Thành phần hóa học của xơ dừa Nước chiếm 5.25% Pectin và các hợp chất liên quan chiếm 3.30% Hemi-Cellulose chiếm 0.25% Cellulose chiếm 43.44% Lignin chiếm 45.84% Tro chiếm 2.22% 1.6.4. Công dụng của xơ dừa Mụn dừa làm đất sạch Trong quá trình đập, tước chỉ xơ dừa, vụn dừa bung ra gây ô nhiễm môi trường do đổ xuống sông, kênh, rạch… Ngày nay mụn dừa trở nên khan hiếm nhờ sản xuất đất sạch, phân hữu cơ vi sinh, đất sinh học, giá thể trồng nấm, chậu trồng kiểng, bao bì tự hủy, ván ép.  Đất sạch được sản xuất từ mụn dừa qua quá trình xử lý, kết hợp vi sinh thành một loại đất trồng hữu cơ có các đặc tính ưu việt: Tơi xốp, thoáng khí, dễ thấm nước, giữ ẩm cao, không mang mầm bệnh, chứa nhiều vi sinh vật có lợi cho đất. Sau 6 tháng sử dụng, đất sạch trở nên “mùn hoá” (tạo thành humus kết giữ được các khoáng vi và đa lượng trong đất để cung cấp cho cây trồng) có ích cho cây trồng. Đất sạch được sản xuất dạng viên nén tròn, viên nén vuông, thành phần đất sạch, gồm: Nitơ, mùn hữu cơ, vi lượng đủ dùng, vi sinh vật hữu ích, vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân…  Đất sạch được sản xuất theo công nghệ như sau: Đem xả chất chát và các tạp chất trong mụn dừa, dùng phương pháp hóa học để tách chất chát trong mụn dừa, đồng thời xử lý và cho ra một gốc hóa học khác ở dạng muối dễ tiêu. Sau đó mụn dừa được diệt khuẩn có hại, đem xay nhuyễn, trộn ủ với các chất dinh dưỡng đa, vi lượng từ nguồn hữu cơ vi sinh, sấy khô và đóng gói xuất ra thị trường. Đất sạch có đặc tính dễ thấm nước, giữ ẩm tốt, thoát nước nhanh, kháng sâu bệnh… thích hợp để trồng hoa kiểng, rau sạch, rau mầm, ươm cây giống.  Đất sinh học được sản xuất từ mụn dừa bằng phương pháp vi sinh để loại bỏ chất chát thành dạng muối vi lượng, có tác dụng như một loại phân bón, khi trộn vào đất, giúp đất trở nên tơi xốp hơn. Ngoài ra, đất sinh học còn cải thiện được sự bạc màu của đất tự nhiên, vì trong đất sinh học có các thành phần: Nitơ, P2O5, K2O, Acid Humic, Ligninsulfonate, trung lượng, vi lượng, vi sinh vật kháng bệnh cho đất, vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân, vi nấm kháng bệnh. Đất sinh học khi trộn vào đất sẽ có những tác dụng: Giúp cho đất trồng có hệ dinh dưỡng đầy đủ và cân đối; Giúp điều tiết được dinh dưỡng cho cây trồng theo cơ chế vi sinh; Cải thiện trạng thái mao dẫn của đất làm cho đất dễ thấm nước. Tăng khả năng trao đổi ion trong đất, giúp cho đất tơi xốp, thoáng khí tạo điều kiện cho rễ cây phát triển mạnh. Đất sinh học giữ ẩm tốt trong điều kiện khí hậu thay đổi, thích hợp cho việc cải thiện đất pha cát, pha sét. Trong đất sinh học có nhiều chủng loại vi sinh có lợi cho đất và cây trồng, tăng độ phì nhiêu giúp cải tạo đất tốt.  Mụn dừa là nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ vi sinh: Sau khi mụn dừa được sấy khô loại bỏ tạp chất có hại, áp dụng tiếp kỹ thuật vi sinh sẽ cho ra sản phẩm phân hữu cơ vi sinh, giúp cải tạo đất bạc màu một cách hiệu quả. Mụn dừa là nguyên liệu sản xuất ván ép Mụn dừa là nguyên liệu để sản xuất ván ép, do mụn dừa có chất chát nên có khả năng chống mối, mọt. Sản phẩm ván ép từ mụn dừa có công dụng như tấm Okal, MDF. Theo kết quả thử nghiệm của Chi cục đo lường TP. HCM thì lực uốn gãy của loại ván ép dày 12mm và làm bằng mụn dừa là lớn hơn 90kg/cm2 Mụn dừa làm giá thể để trồng nấm Mụn dừa còn là nguyên liệu tốt để làm giá thể trồng nấm rơm và nấm bào ngư. Hiện nay, Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng tiến bộ khoa học-công nghệ Bến Tre đang đầu tư xây dựng vùng nguyên liệu trồng nấm và phối hợp với Công ty Chế biến sau thu hoạch Quang Minh Anh (TP. HCM) để đưa dây chuyền công nghệ hiện đại vào sản xuất nấm rơm, nấm bào ngư từ mụn dừa, xuất khẩu sang Mỹ. Các công dụng khác của mụn dừa Bên cạnh làm đất sinh học, đất sạch, phân hữu cơ vi sinh, ván ép, vụn dừa là nguyên liệu sản xuất chậu trồng cây, bầu trồng cây, bao bì tự hủy. Quy trình sản xuất như sau: Hỗn hợp nguyên liệu gồm bã mía, vụn dừa, phụ gia (thạch cao, nhựa thông…) được nghiền thành bột (độ mịn phụ thuộc vào từng loại sản phẩm), sau đó đưa vào khuôn ép định hình sản phẩm, phơi sấy rồi đưa vào sử dụng. Việc cho phụ gia nhiều hay ít sẽ quyết định thời gian phân hủy của sản phẩm từ 1 tháng đến 1 năm. Thực tế cho thấy, các sản phẩm chậu hoa, bầu trồng cây tự hủy giúp cây phát triển nhanh, sau 1 thời gian sử dụng chậu sẽ tự phân hủy thành đất mùn. Thị trường Tây Âu và Bắc Mỹ rất ưa chuộng sản phẩm này.  Hiện nay, vụn dừa ở Bến Tre còn được sơ chế xuất khẩu sang các nước như Hàn Quốc, Hà Lan, Đài Loan, Thuỵ Điển, Nhật, Canada, Bỉ, Trung Quốc để trồng hoa, rau cải, cà chua … trong nhà kính mà không cần đất tự nhiên.  Do vụn dừa có nhiều công dụng nên hiện nay mụn dừa trở nên đắt hàng, từ đó các khu vực sản xuất chỉ xơ dừa ở Bến Tre không bị ô nhiễm như trước đây. Xơ dừa làm nguyên liệu chế tạo phụ tùng xe Chế tạo phụ tùng xe không nhất thiết cần nguyên liệu đắt tiền. Ngay nguồn vật liệu phong phú rẻ tiền như trái dừa khô cũng có thể làm nên chuyện Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Baylor (Texas) mới đây phát hiện nguyên liệu mới giúp tiết kiệm giá thành sản xuất phụ tùng xe - vỏ dừa đã qua sử dụng hay xơ của trái dừa khô. Để chứng minh nhận định này, họ đã thử nghiệm sản xuất ván sàn, đường nẹp thân xe, panen cửa nội thất từ xơ dừa bỏ đi. Kết quả thật bất ngờ, nguồn nguyên liệu tưởng chừng phế thải đã phát huy tác dụng triệt để, thay thế phần nào sợi tổng hợp pôliexte hiện thời. Đó là nhờ tính hữu dụng đặc biệt của hợp chất xơ dừa pha trộn pôliprôpilen, cho hỗn hợp chịu nhiệt độ cao. Từ đó nhà sản xuất dễ dàng tạo khuôn và làm bóng hình khối theo ý đồ mong muốn. Thêm vào đó, phụ tùng xe chế tạo từ xơ dừa còn được người tiêu dùng ưa chuộng ở đặc tính nhẹ bền chắc chắn, bảo vệ xe khỏi nguy cơ cháy nổ và khói độc. Chính vì thế, sản phẩm phụ tùng xe độc đáo này đã trở thành người sản phẩm hữu ích của rất nhiều quốc gia vùng gần xích đạo - nơi thiên tai hiểm họa luôn rình rập đe dọa cuộc sống của người dân. Đặc biệt, tại những xứ sở dừa chất thành đống như Inđônêxia, Gana hay Ấn Độ - nơi người dân không ý thức xơ dừa tích tụ chính là môi trường lý tưởng của loài muỗi anôphen - việc tận dụng vỏ dừa khô chế tạo phụ tùng xe được xem như một sản phẩm lý tưởng: vừa bảo vệ môi trường và phòng bệnh sốt rét, vừa nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh. Dùng xơ dừa để xử lý nước thải Các vật liệu dùng làm giá thể cho sinh vật bám trong quy trình xử lý nước thải sinh học thường có ít nhất một trong bốn điểm yếu sau: đắt tiền, trọng lượng lớn, chiếm chỗ và dễ gây tắc nghẽn dòng chảy. Xơ dừa là một vật liệu có thể tránh được những bất lợi đó. Một trong những biện pháp nâng cao hiệu suất xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là nâng cao mật độ vi sinh vật trong hệ thống. Khi xử lý nước thải bằng quá trình sinh trưởng lơ lửng (không có giá thể cho sinh vật bám), thì nước thải qua xử lý đi ra ngoài, đã mang theo một lượng đáng kể vi sinh vật. Phương pháp xử lý theo kiểu sinh trưởng kết bám (có giá thể) khắc phục được điều này. Trước đây, những vật liệu được sử dụng làm giá thể thường là các vật liệu trơ như cát sỏi, gốm, xỉ quặng hoặc chất dẻo. Tuy nhiên, các vật liệu trên thường là đắt tiền (với chất dẻo, đầu tư 75 - 200USD cho mỗi mét khối thể tích bể xử lý), trọng lượng lớn chiếm chỗ và dễ gây tắc nghẽn dòng chảy của nước thải qua bể xử lý. Nhằm tìm kiếm một loại vật liệu làm giá thể có thể khắc phục được các điểm yếu nêu trên, xơ dừa đã bắt đầu được nghiên cứu năm 1996. Các miếng đệm xơ dừa phủ cao su dưới dạng các khối hình chữ nhật kích thước nhỏ được lắp đặt đều bên trong một bể xử lý kỵ khí. Với nước thải chế biến cao su, mô hình trên có hiệu suất xử lý chất hữu cơ khoảng 90%. Từ những ứng dụng ban đầu của công nghệ trên, người ta đã nghiên cứu thành công ứng dụng xơ dừa thô trong xử lý nước thải dưới dạng đơn giản hơn. Các sợi xơ dừa được kết thành chuỗi tiết diện tròn và không phủ cao su đường kính 20cm và dài 200cm. Sau đó, các chuỗi này được buộc song song với nhau trên một khung hình chữ nhật. Nước thải từ một xưởng chế biến cao su được cho qua bể phân hủy kỵ khí có xơ dừa thô làm giá thể, thời gian lưu nước là hai ngày. Kết quả, 90% COD và BOD bị loại ra khỏi nước thải. Mô hình này đã được vận hành thử nghiệm thường xuyên từ tháng 9/1999 đến năm 2001. Qua kiểm nghiệm chất lượng nước thải trên 22 mẫu nước thải, hiệu suất xử lý đối với chất ô nhiễm hữu cơ vẫn ổn định, đạt khoảng 90% đối với cả BOD và COD, hiện tượng cuốn trôi vi sinh vật ra khỏi bể xử lý không đáng kể, thuận lợi cho những quá trình xử lý kế tiếp. Sau hơn một năm vận hành, bể kỵ khí dùng xơ dừa không có hiện tượng tắc ngẽn dòng chảy nước thải. Vì thành phần chủ yếu của xơ dừa là cellulose ( khoảng 80%) và lignin (khoảng 18%), nên rất khó bị vi sinh vật phân hủy. Theo ước tính của các nhà nghiên cứu, tuổi thọ của xơ dừa trong bể kỵ khí là khoảng 5 năm. Từ kết quả trên, đã chứng minh khả năng và hiệu quả sử dụng xơ dừa thô trong bể xử lý kỵ khí để xử lý nước thải nghành chế biến cao su. Ngoài ra, có thể áp dụng công nghệ trên trong việc xử lý các lọai nước thải có chứa chất ô nhiễm hữa cơ cao. Xơ dừa là một loại vật liệu rẻ tiền và sẵn có ở nhiều vùng trong nước ta, nên đây có thể được coi như một hướng phát triển các công nghệ xử lý nước thải đơn giản và rẻ tiền CHƯƠNG 2 - TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ XI MĂNG TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI Định nghĩa xi măng Xi măng (từ tiếng Pháp: ciment) là một loại khoáng chất được nghiền mịn và là chất kết dính thủy lực được tạo thành bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia. Khi tiếp xúc với nước thì xảy ra các phản ứng thủy hóa và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp đó, do sự hình thành của các sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết sau đó là quá trình hóa cứng để cuối cùng nhận được một dạng vật liệu có cường độ và độ ổn định nhất định. Vì tính chất kết dính khi tác dụng với nước, xi măng được xếp vào loại chất kết dính thủy lực. Đá xi măng là sản phẩm của quá trình thủy hóa xi măng đã đạt tới một cường độ nhất định. Xi măng Portland là loại xi măng thông dụng, có thể gọi là xi măng thường để phân biệt với các loại xi măng đặc biệt khác như xi măng aluminat, xi măng pouzzolan, xi măng xỉ lò cao, xi măng muội silic v.v... Loại xi măng này có thành phần chủ yếu là clinke Portland (chiếm trên 90% khối lượng) ngoài ra còn có thạch cao (3-5%) và các chất phụ gia khoáng khác (xỉ lò cao, tro than, pouzzolan tự nhiên, v.v…) có khả năng đóng rắn và bền vững trong nước Nguồn gốc của xi măng Xi măng Portland chính thức đi vào lịch sử ngày 21 tháng 10 năm 1824 khi Joseph Aspdin được cấp bằng sáng chế cho quá trình thực hiện một xi măng mà ông gọi là xi măng Portland. Cái tên được đặt như vậy là do loại đá ở đảo Portland miền Nam nước Anh có màu xám giống màu loại xi măng của ông. Hình 2.1 – PortlandRoach Hình 2.2 - Mỏ đá trên đảo Portland Thành phần và tính chất của xi măng Thành phần hóa học của clinke Portland biểu thị bằng hàm lượng % các oxit. Bảng 2.1- Hảm lượng các oxit trong clinke Portland STT Oxit Hàm lượng (%) 01 SiO2 19 – 25 02 Al2O3 2 – 9 03 CaO 62 – 67 04 Fe2O3 1 – 5 05 MgO 0 – 3 06 SO3 1 – 3 07 K2O 0,6 08 Na2O 0,2 Thành phần % trung bình theo khối lượng của clinke Portland Các oxit như MgO, SO3, Na2O, K2O, TiO, Cr2O, P2O5 chiếm tỉ lệ rất nhỏ nhưng đều làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của xi măng. Hình 2.3 - Kích cỡ hạt clinke khi ra khỏi lò nung Các công đoạn sản xuất xi măng - Chuẩn bị nguyên liệu - Phối hợp nguyên liệu - Nung tạo clinke - Nghiền clinke với các phụ gia khác Sản phẩm của các giai đoạn trong lò nung tạo clinke - Giai đoạn 1: CaCO3, Al2O3.2SiO2.2H2O , Fe2O3 - Giai đoạn 2: CaCO3, Al2O3.2SiO2, Fe2O3 - Giai đoạn 3: CaO, Al2O3.2SiO2, Fe2O3 - Giai đoạn 4: CaO, Al2O3, SiO2, Fe2O3 - Giai đoạn 5: CaO + Al2O3 -> 3CaO.Al2O3 (Celit) CaO + SiO2 -> 2CaO.SiO2 (Belit) 2CaO.SiO2nc + CaO -> 3CaO.SiO2 (Alit) Các yếu tố sản xuất ảnh hưởng đến chất lượng xi măng - Chất lượng nguyên liệu: Các nguyên liệu đầu vào để sản xuất xi măng là đá vôi giàu CaCO3, đất sét, quặng sắt (nếu cần), và thạch cao. Chúng ảnh hưởng trực tiếp đến các công đoạn sản xuất của xi măng thông qua thành phần hóa học của khoáng vật và công nghệ xử lý tạp chất, điều trộn nguyên liệu. - Chất lượng nung kết: Clinke được tạo ra chủ yếu bằng dạng lò đứng và lò quay. Chất lượng sản phẩm của 2 lò này là khác nhau khi cho cùng 1 nguyên liệu tương đồng do thời gian, tác động, phối hợp giữa các giai đoạn nung là khác nhau. - Chất lượng nghiền: Clinke khi ra khỏi lò là các cục nhỏ có đường kính từ 10- 40 mm, chúng được nghiền đến độ mịn yêu cầu. Khi các hạt có kích cỡ càng nhỏ thì diện tích bề mặt càng lớn làm tăng sự tiếp xúc, đẩy nhanh và triệt để phản ứng thủy hóa. - Chất lượng phụ gia: Sự khác nhau giữa các loại xi măng phụ thuộc lớn vào thành phần phụ gia, công thức điều trộn. Tùy vào mục đích sử dụng mà người ta cho các phụ gia khác nhau để tạo ra các loại xi măng. Thành phần khoáng vật của clinke Portland Thông thường, trong clinke, thành phần phần trăm theo khối lượng của các khoáng vật thay đổi như sau: * Alit (C3S*) chiếm 60-65% * Belit (C2S) chiếm 20-25% * Celit (C3A) chiếm 4-12% * Alumino-Ferit (C4AF) chiếm 1-5% Trong hóa học xi măng, do chủ yếu làm việc với các ô xít, cho nên để thuận tiện người ta sử dụng hệ thống ký hiệu viết tắt thường bằng các chữ cái đầu của các ô-xit (xem kí hiệu trong hóa học xi măng). Thành phần hóa học của clinke Portland Vật liệu xi măng là dạng vật liệu sử dụng tính chất thủy hóa của xi măng làm chất kết dính liên kết tất cả các thành phần cấu thành khác. Sau một thời gian bảo dưỡng trong một điều kiện nhất định vật liệu nhận được ở dạng rắn có các tính chất cơ học (cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo,..) hay tính chất vật lý (tính thấm, tính khuyếch tán,..) tùy thuộc vào mong muốn của người sử dụng. Các vật liệu xi măng thường dùng: * Hồ xi măng: Hỗn hợp của xi măng và nước. Hồ xi măng ít có ứng dụng thực tiễn, chủ yếu được sử dụng trong nghiên cứu vật liệu xi măng do chiếm tỷ lệ phần trăm lớn và chi phối nhiều tính chất cơ lý của loại vật liệu này. * Vữa xi măng: Hỗn hợp của xi măng, cát và nước. Nói một cách khác, vữa là vật liệu nhận được khi cho thêm cát vào công thức của hồ xi măng. * Bê tông : Hỗn hợp của xi măng, cát, sỏi và nước hoặc tùy trường hợp cụ thể có thể có thêm chất phụ gia hoặc các chất thêm khác. Chú thích: Từ hạt cốt liệu đại diện cho cát và/hoặc sỏi được cho thêm vào trong công thức của hồ xi măng. Cát còn được gọi là hạt cốt liệu mịn, và sỏi là hạt cốt liệu thô. Ứng dụng: Vật liệu xi măng được ứng dụng rất rộng rãi do ưu điểm thi công đơn giản, nguyên liệu ban đầu sẵn có, có tính chất cơ học tốt và tuổi thọ cao. Trong lĩnh vực xây dựng dân dụng (lĩnh vực áp dụng chủ yếu), đây là vật liệu chính để xây cầu, nhà, kênh, cống,v.v. Trong xử lý rác thải hạt nhân, việc xi măng hóa cho phép cố định các chất phóng xạ một cách sâu sắc trong vi cấu trúc của vật liệu xi măng. Vi cấu trúc: Giống như các loại đất, đá, vật liệu gốm v.v., vật liệu xi măng cũng là một môi trường rỗng với cấu trúc rỗ._. các thành phần hoạt tính chính ( Si02, Al203 ) và lượng kiềm được tính theo Na20 cũng được xác định. Ngoài ra, còn thí nghiệm độ đồng nhất như sai khác về độ mịn (%), sai khác về tỉ trọng (%) so với thông báo của nhà sản xuất. Các thí nghiệm được tiến hành theo 14 TCN 108-1999. Phụ gia khoáng hoạt tính có thể được nghiền chung với clanhke và một tỉ lệ thạch cao để sản xuất xi măng Portland hỗn hợp theo TCVN 6260-1997, hoặc có thể được nghiền mịn, rồi pha vào mẻ trộn bê tông với một tỷ lệ qui định trước khi trộn bê tông. Hai cách pha trộn đó có tác dụng như nhau, nếu được trộn đều và cùng một liều lượng phụ gia. Ngoài phụ gia khoáng hoạt tính, còn dùng bột đá nghiền mịn làm phụ gia cho xi măng và bê tông. Nói chung phụ gia bột đá thường có rất ít hoặc không có hoạt tính nên đôi khi còn gọi là phụ gia trơ. Việc pha phụ gia bột đá vào trong xi măng và bê tông có lợi đối với một số tính chất của bê tông như tăng tính dễ đổ, giảm tính thấm nước, hút nước mao quản, tách nước và nứt nẻ. Do tác dụng của phụ gia trơ chủ yếu là về mặt vật lý, nên chúng phải phù hợp về mặt vật lý với loại xi măng pha nó. Ví dụ phụ gia trơ càng nhiều, thì độ mịn càng phải cao hơn độ mịn thông thường. Phụ gia nở Loại phụ gia này tự dãn nở khi ngậm nước hoặc tác dụng với thành phần nào đó của xi măng và nở ra để bù lại độ co khô hoặc vẫn còn thêm một mức nào đó. Các phụ gia nở có thể chứa các chất sau đây : Hỗn hợp của bột sắt với các hoá chất để oxít hoá sắt và tăng thể tích; Canxi sunfoaluminat kết hợp với 31 phân tử nước. Chất này nở nhiều nên phải khống chế tỉ lệ pha thích hợp. Phụ gia chống thấm nước Các loại phụ gia khoáng hoạt tính nêu trên được nghiền rất mịn, sẽ làm tăng tính chống thấm của bê tông, do tác dụng nhét kẽ của chúng và một phần do phản ứng Pouzzolan tạo ra canxi silicat bền vững. Các phụ gia giảm nước loại thường và bậc cao (siêu dẻo) cũng giảm một phần độ rỗng do giảm nước thừa bay hơi. Các nhũ tương polyme cũng có tác dụng giảm thấm do các hạt polyme kết hợp thành màng liên tục và bít các lỗ rỗng, mao quản và các vết nứt nhỏ. Phụ gia BENIT do Viện khoa học Thuỷ lợi sản xuất là một loại phụ gia chống thấm đặc chủng cho các công trình bê tông thủy công. Phụ gia BENIT có chứa khoáng sét bentonit được nghiền rất mịn, khi tiếp xúc với nước bentonit trương nở mạnh, sẽ bịt kín các lỗ rỗng mao quản ngăn ngừa sự thấm mao quản của bê tông. Đối với công trình bê tông thuỷ công, yêu cầu chống thấm luôn là một trong những vấn đề được đặt lên hàng đầu nhằm đảm bảo chất lượng và độ lâu bền của công trình. Do vậy, việc sử dụng phụ gia chống thấm cho bê tông thủy công là vấn đề cần thiết để đạt được độ chống thấm yêu cầu, thay cho việc tăng lượng dùng xi măng mà đôi khi còn gây những ảnh hưởng không tốt lên bê tông như làm tăng nhiệt thủy hoá trong bê tông khối lớn. Phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép Nguyên nhân của sự ăn mòn cốt thép trong bê tông là sự có mặt của clorua (ion Cl-) trong bê tông khi tiếp xúc với nước mặn (nước biển) và đất mặn. Clorua có thể xâm nhập và tiếp cận với cốt thép bằng cách khuyếch tán qua bê tông. Mặt khác cũng do độ kiềm của môi trường xung quanh bê tông giảm, nên mất tính ức chế ăn mòn thép. Do đó việc làm tăng tính chống thấm của bê tông cũng góp phần hạn chế sự ăn mòn cốt thép. Tuy nhiên để hạn chế ăn mòn cốt thép có hiệu quả có thể dùng Natri benzoat với liều lượng 2% trọng lượng của nước trộn bê tông. Nhưng phổ biến hơn cả là Natri nitrit (NaN02) hoặc canxi nitrit (Ca(N02)2 ) với tỷ lệ pha trộn 2 đến 3% trọng lượng xi măng. Các loại muối có độ hoà tan thấp như phôtphat hoặc flluosilicat và fluoaluminat cũng có tác dụng ; Liều lượng pha trộn chúng tới 1% trọng lượng xi măng. Việc ức chế ăn mòn cốt thép đặc biệt quan trọng, khi bê tông tiếp xúc với môi trường chứa clorua hoặc khi dùng phụ gia khoáng hoạt tính có phản ứng puzơlan do tác dụng với vôi, làm giảm độ kiềm ở môi trường bê tông xung quanh cốt thép. VỮA XÂY DỰNG Khái niệm chung Vữa xây dựng là một loại vật liệu đá nhân tạo thành phần bao gồm chất kết dính, nước, cốt liệu nhỏ và phụ gia. Các thành phần này được nhào trộn theo tỷ lệ thích hợp, khi mới nhào trộn hỗn hợp có tính dẻo gọi là hỗn hợp vữa, sau khi cứng rắn có khả năng chịu lực gọi là vữa. Phụ gia có tác dụng cải thiện tính chất của hỗn hợp vữa. Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải trải thành lớp mỏng, diện tích tiếp xúc với nền xây, với mặt trát và với không khí khá lớn, nước dễ bị mất đi do đó lượng nước nhào trộn vữa cần lớn hơn so với bê tông. Do không có cốt liệu lớn nên cường độ chịu lực của vữa thấp hơn so với bê tông khi sử dụng cùng lượng và cùng loại chất kết dính. Vữa xây dựng thường được phân loại theo loại chất kết dính, theo khối lượng thể tích và theo công dụng của vữa. Theo chất kết dính: chia ra vữa xi măng, vữa vôi, vữa thạch cao và vữa hỗn hợp (xi măng - vôi; xi măng - đất sét). Theo khối lượng thể tích: chia ra vữa nặng ρv > 1500 kg/m3, vữa nhẹ ρv ≤ 1500 kg/m3. Theo công dụng: chia ra vữa xây, vữa trát, vữa láng, lát, ốp, vữa trang trí v.v… để hoàn thiện công trình, vữa đặc biệt như vữa giếng khoan, vữa chèn mối nối, vữa chống thấm v.v… Vật liệu chế tạo vữa Chất kết dính Để chế tạo vữa thường dùng chất kết dính vô cơ như xi măng portland, xi măng portland hỗn hợp, vôi không khí, vôi thủy, thạch cao xây dựng v.v… Việc lựa chọn sử dụng loại chất kết dính phải đảm bảo cho vữa có cường độ và độ ổn định trong điều kiện cụ thể. Trong môi trường khô nên dùng vữa vôi mác 4. Để đảm bảo cường độ và độ dẻo nếu không có yêu cầu gì đặc biệt nên dùng vữa hỗn hợp mác 70-75. Trong môi trường ẩm ướt nên dùng vữa xi măng mác 100-150. Vôi rắn trong không khí thường được dùng ở dạng vôi nhuyễn phải lọc sạch các hạt sạn. Thạch cao thường được sử dụng để chế tạo vữa trang trí vì có độ mịn và bóng cao. Cốt liệu Cốt liệu cát là bộ xương chịu lực cho vữa đồng thời cát còn có tác dụng chống co ngót cho vữa và làm tăng sản lượng vữa. Để chế tạo vữa có thể sử dụng cát thiên nhiên hoặc cát nhân tạo nghiền từ các loại đá hoặc đá rỗng. Chất lượng cát có ảnh hưởng nhiều đến cường độ của vữa. Khi thí nghiệm để kiểm tra mác xi măng bằng việc đúc mẫu vữa thì chọn cát tiêu chuẩn vì cát tiêu chuẩn có những đặc điểm sau: hàm lượng ẩm nhỏ hơn 0,2%, cát thiên nhiên giàu silic gồm tốt nhất là các hạt tròn cạnh và có hàm lượng SiO2 không ít hơn 98%, cấp phối của hạt của cát mẫu ISO nằm trong giới hạn quy định sau: Bảng 2.4- Quy định cấp phối các hạt cát mẫu ISO Kích thước lỗ vuông,mm Phần còn lại trên sàng, % 2 1.6 1 0.5 0.16 0.08 0 7 ± 5 33 ± 5 67 ± 5 87 ± 5 99 ± 1 Phụ gia Khi chế tạo vữa có thể dùng các phụ gia vô cơ như đất sét dẻo, cát nghiền nhỏ, bột đá pouzzolan hoặc phụ gia hoạt tính tăng dẻo. Việc sử dụng phụ gia loại nào hàm lượng bao nhiêu đều phải kiểm tra bằng thực nghiệm. Nước Nước dùng để chế tạo vữa là nước sạch, không chứa váng dầu mỡ, lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15mg/l, độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12.5 Tùy theo mục đích sử dụng hàm lượng các tạp chất khác phải thỏa mãn TCVN 4506-1987. CHƯƠNG 3 - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu về việc dùng vỏ trấu và xơ dừa để tạo thành vật liệu xây dựng thì cần làm những nội dung sau: Thí nghiệm 1: Tạo mẫu, sơ chế và xử lý mẫu Vỏ trấu và xơ dừa sau khi đem về nhặt hết những tạp chất . Mẫu vỏ trấu và xơ dừa sau khi sơ chế đem đi sấy ở nhiệt độ 1050C cho đến khi trọng lượng không thay đổi rồi đem vào hút ẩm và cho vào lò nung. Với vỏ trấu thì sẽ nung ở nhiệt độ 9500C còn xơ dừa thì nung ở nhiệt độ 5500C. Thí nghiệm 2: Kiểm tra hoạt tính của vật liệu Xác định độ ẩm của mẫu. Xác định độ thấm nước của mẫu. Đo độ hấp phụ vôi để từ đó xác định hoạt tính của mẫu theo TCVN 3735-1982 Thí nghiệm 3: Đúc mẫu Phối trộn mẫu với xi măng, cát và nước theo tỷ lệ 10% và 20% dựa vào TCVN 6016-1995 để tạo thành mẫu vữa. Chuẩn bị dụng cụ và thiết bị để đúc mẫu. Thí nghiệm 4: Kiểm tra tính chất cơ lý Đo độ bền nén và độ bền uốn của vật liệu xây dựng dựa vào các tiêu chuẩn TCVN 6016-1995. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thí nghiệm 1: Tạo mẫu, xử lý và sơ chế mẫu Vỏ trấu được lấy về từ huyện Đức Hoà tỉnh Long An sau khi thu hoạch lúa và xay xát từ các nhà máy xát lúa. Vỏ trấu sau khi lấy về trong tình trạng khô,xốp, nhẹ và lẫn nhiều tạp chất như cọng rơm, sạn, đất, sỏi… Xơ dừa lấy từ huyện Hóc Môn, thành phố Hồ Chí Minh. Ở đây người dân dùng xơ dừa để trộn chung với đất dùng trồng cây kiểng do đó xơ dừa có lẫn các tạp chất như các mảnh bao ny lông, các loại cỏ dại… Từ vỏ trấu và xơ dừa ban đầu phải nhặt hết các tạp chất rồi từ đó đem vỏ trấu và xơ dừa vào các cốc sứ để sấy chúng ở nhiệt độ 1050C cho đến khi trọng lượng không đổi. Hình 3.1- Vỏ trấu trước khi sấy Hình 3.2-Cốc đựng vỏ trấu trong tủ sấy Hình 3.3- Xơ dừa trước khi sấy Hình 3.4- Cốc đựng xơ dừa trong tủ sấy Hình 3.5- Vỏ trấu và xơ dừa sau khi sấy được đặt trong bình hút ẩm - Sau đó mang vỏ trấu, xơ dừa ra khỏi tủ sấy đem vào bình hút ẩm khoảng 30 phút. Lấy vỏ trấu, xơ dừa ra khỏi bình hút ẩm rồi đem vỏ trấu, xơ dừa đặt vào lò nung rồi điều chỉnh nhiệt độ thích hợp. Đối với vỏ trấu thì nung ở nhiệt độ 9500C. Nung vỏ trấu cho đến khi tro vỏ trấu chuyển sang màu trắng tinh thì dừng lại. Lấy tro trấu ra và dùng rây 0,25mm rây qua để tạo độ mịn cho tro trấu để thích hợp khi phối trộn với xi măng. Hình 3.6- Tủ sấy và điều chỉnh nhiệt độ là 9500C Hình 3.7- Vỏ trấu sau khi sấy Hình 3.8- Vỏ trấu sau khi nung - Đối với xơ dừa thì nung ở nhiệt độ 5500C cho đến khi tro xơ dừa có màu vàng nhạt khác. Tro xơ dừa trong lúc nung thì bị vón cục lại vì thế sau khi nung đem tro xơ dừa ra dùng chày giã nhẹ để cho các hạt tách rời nhau . Hình 3.9- Tủ sấy được điều chỉnh ở nhiệt độ 5500C để nung xơ dừa Hình 3.10- Xơ dừa sau khi sấy Hình 3.11- Xơ dừa sau khi nung Hình 3.12- Vỏ trấu sau khi sấy Hình 3.13- Xơ dừa sau khi sấy Thí nghiệm 2: Kiểm tra hoạt tính của vật liệu Muốn biết khả năng thay thế của tro trấu, xơ dừa có hiệu quả cao hay thấp thì việc cần thiết là kiểm tra vật liệu. Đầu tiên là kiểm tra độ ẩm của vỏ trấu, xơ dừa. Thí nghiệm đo độ ẩm đối với vỏ trấu, xơ dừa Sấy hai cốc sứ ở 1050C đến khối lượng không đổi. Cho hai cốc vào bình hút ẩm, cân chính xác khối lượng m0 của cốc bằng cân phân tích. Cho vào mỗi cốc 10g vỏ trấu và 10g xơ dừa, cân chính xác khối lượng cốc và vỏ trấu hoặc xơ dừa ghi kết quả m1. Sấy khô ở 1050C cho đến khối lượng không đổi rồi cân khối lượng cốc và mẫu m2. Từ đó dùng công thức Độ ẩm (%) = Thí nghiệm đo độ hấp thu nước Sấy hai cốc sứ ở 1050C đến khối lượng không đổi. Cho hai cốc vào bình hút ẩm, cân chính xác khối lượng m0 của cốc bằng cân phân tích. Cho vào mỗi cốc 5g vỏ trấu và 5g xơ dừa, cân chính xác khối lượng cốc và vỏ trấu hoặc xơ dừa ghi kết quả m1. Hình 3.14- Dùng cân phân tích cân mẫu tro trấu và mẫu xơ dừa Sau đó dùng buret định mức sao cho lượng tro trấu và xơ dừa vừa đủ độ ẩm và không có lượng nước dư nhỏ ra được. Để hai cốc đó ở trong phòng thí nghiệm trong vòng 24 giờ để ngâm mẫu. Sau đó cân lại cả hai cốc và ghi lại kết quả m2. Tính kết quả đo độ hấp thu nước bằng công thức sau: Độ hấp thu nước (%) = Đo độ hấp phụ vôi của tro trấu và xơ dừa dựa vào tiêu chuẩn TCVN 3735-1982 Cân chính xác 2g mẫu tro trấu và 2g mẫu xơ dừa để thí nghiệm. Cân khoảng 5kg vôi sống đem tôi với khoảng 5 ngày và mỗi ngày khuấy đều để cho vôi tôi hết và đạt trạng thái bão hòa (1,1-1,2g/l). Để vôi sau khi tôi vào một chỗ kín để tránh va cham cho vôi được lắng sau 24 giờ. Sau đó lọc lấy nước vôi trong đem cho vào bình định mức có nút đậy kín. Hình 3.15-Nước vôi để lắng sau 24 giờ Nước vôi trước khi thí nghiệm phải đem xác định hàm lượng CaO hòa tan trong dung dịch với axit HCl 0,1N. Rửa sạch và lau khô cốc thủy tinh, bình tam giác, tráng buret bằng nước cất và bằng dung dịch HCl 0,1 N. Sau đó lấy 50ml nước vôi trong cho vào bình tam giác, nhỏ vào đó vài giọt phnolphetanin rồi dùng buret để chuẩn độ nước vôi trong bằng dung dịch HCl 0,1N rồi ghi lại kết quả. Hình 3.16- Dung dịch HCl 0,1 N Hình 3.17-Dung dịch phenolphtalein Tiến hành thí nghiệm Cân 2g tro trấu và 2g xơ dừa sau khi nung và nghiền mịn cho vào hai bình định mức dung tích 100ml có chia vạch sau khi bình đã rửa sạch và sấy khô Hình 3.18- Tro trấu, xơ dừa sau khi nung Hình3.19- Bình định mức chứa mẫu Dùng pipet hút 100ml dung dịch nước vôi đã bão hòa cho vào mỗi bình định mức và lắc đều cho tro trấu, xơ dừa hòa đều trong thời gian 15 phút. Cho ngay bình vào tủ sấy đã giữ ở nhiệt độ 95oC và lưu mẫu trong tủ sấy 15 phút. Sau 15 phút lưu mẫu trong tủ sấy, lấy mẫu ra lắc liên tục trong 1 phút, lại cho bình vào tủ sấy lưu 15 phút ở nhiệt độ 95oC. Sau lần lưu mẫu thứ 2, lấy bình ra thật cẩn thận tránh bị vẩn đục, dùng pipet hút 51ml dung dịch trong bình định mức ra cho vào bình tam giác đã được rửa sạch và sấy khô. Nhỏ vào dung dịch vài giọt chất chỉ thị màu lắc đều cho dung dịch chuyển qua màu hồng và chuẩn bằng axit HCl 0,1N. Dùng buret nhỏ từ từ dung dịch axit HCl 0,1N cho đến khi dung dịch từ màu hồng chuyển sang không màu thì dừng lại. Trong lúc chuẩn độ bằng axit HCl 0,1N vào nước vôi trong thì phải liên tục lắc đều dung dịch nước vôi trong. Sau đó ghi lượng axit tiêu tốn vừa chuẩn để tính kết quả. Hình 3.20- Trước khi chuẩn độ tro trấu Hình 3.21- Sau khi chuẩn độ tro trấu Hình 3.22-Trước khi chuẩn độ tro xơ dừa Hình 3.23-Sau khi chuẩn độ tro xơ dừa Cho thêm 50ml nước vôi bão hòa và lắc lại trong 1 phút nữa. Sau đó lại đặt bình định mức vào tủ sấy lưu 15 phút ở nhiệt độ 95oC. Sau khi lưu mẫu 15 phút lấy bình ra lắc 1 phút và tiếp tục lưu mẫu 15 phút ở nhiệt độ 95oC. Sau lần lưu mẫu thứ 2, lại lấy bình định mức ra hút 51ml dung dịch và chuẩn như lần trước. Quá trình thí nghiệm lặp lại như trên đến khi đủ 15 lần chuẩn. Thí nghiệm 3: Đúc mẫu Từ các quá trình kiểm tra vật liệu thì sẽ đến quy trình đúc mẫu. Đầu tiên cần chuẩn bị đầy đủ dụng cụ và thiết bị. Các dụng cụ và thiết bị phải sạch sẽ và khô ráo. Thiết bị trộn Máy trộn vữa xi măng, bàn giằng, khuôn 40x40x160mm, cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,1g, đồng hồ bấm giây Hình 3.24- Máy trộn vữa xi măng Hình3.25- Bàn giằng Hình 3.26- Khuôn đúc mẫu 40x40x160mm Hình 3.27-Cân kỹ thuật Nguyên liệu cần có là cát tiêu chuẩn ISO ( cát thiên nhiên giàu silic gồm tốt nhất là các hạt tròn cạnh có hàm lượng SiO2 không ít hơn 98%, hàm lượng ẩm nhỏ hơn 0,2%). Ở đây cát tiêu chuẩn ISO được đóng gói vào từng túi plastic riêng biệt với khối lượng 1350 ± 5g, loại vật liệu dùng làm bao bì không được gây ảnh hưởng đến kết quả thử cường độ. Hình 3.28- Mặt trước và mặt sau của bao cát tiêu chuẩn ISO Xi măng là loại xi măng đạt tiêu chuẩnvà không được để quá 24 giờ ngoài không khí kể từ lúc lấy mẫu đến lúc đúc mẫu. Xi măng dùng trong thí nghiệm là xi măng Holcim loại hỗn hợp PCB40 ( từ 40 đến dưới 50 MPa). Hình 3.29- Xi măng để thử nghiệm Nước cất được sử dụng cho các phép thử công nhận. Còn đối với các thử nghiệm khác thì sử dụng nước uống. Ở đây dùng nước sinh hoạt. Hình 3.30- Nước dùng để đúc mẫu Từ các thiết bị, nguyên liệu trên có thể tiến hành đúc mẫu vữa. Khi chế tạo vữa cần thì tỷ lệ khối lượng bao gồm một phần xi măng 3 phần cát tiêu chuẩn và một nửa phần là nước ( tỷ lệ nước/xi măng =0,5). Một mẻ cho ba mẫu thử sẽ gồm: 450g± 2g xi măng, 1350g±5g cát và 225g±1g nước. Ở đây cần thí nghiệm để cho chất phụ gia là tro trấu thay thế một phần xi măng và lấy tỷ lệ thí nghiệm là 10% và 20%. Với các tỉ lệ như vậy thì các tỉ lệ khác nhau khi phối trộn giữa chất phụ gia và xi măng như sau: Bảng 3.1- Tỷ lệ phối trộn giữa chất phụ gia và xi măng Thành phần Đối với tro trấu Đối với tro xơ dừa Mẫu 10% Mẫu 20% Mẫu 10% Mẫu 20% Xi măng và tro 405g+45g tro±2g 360g+90g tro±2g 405g+45g tro±2g 360g+90g tro±2g Cát 1350g±1g 1350g±1g 1350g±1g 1350g±1g Nước 225g±1g 225g±1g 225g±1g 225g±1g Hình 3.31- Tro trấu sau khi nung Hình 3.32- Tro trấu được trộn với xi măng Hình 3.33- Tro xơ dừa sau khi nung Hình 3.34- Tro xơ dừa được trộn với xi măng Dùng máy trộn để trộn mỗi mẻ vữa. Máy trộn khi đã ở vị trí thao tác, cần tiến hành như sau: + Đổ nước vào cối và thêm xi măng. Khởi động máy trộn ngay và cho chạy ở tốc độ thấp trong vòng 30 giây, sau 30 giây thêm cát từ từ trong suốt 30 giây. Dùng đồng hồ bấm giờ để có thể kiểm tra chính xác. Bật máy trộn và cho máy chạy ở tốc độ cao, tiếp tục trộn thêm 30 giây. + Dừng máy trộn 90 giây. Trong vòng 15 giây đầu dùng bay cao su cào vữa bám ở thành cối, ở đáy cối và vun vào giữa cối. Tiếp tục trộn ở tốc độ cao trong 60 giây nữa. + Sau khi trộn mẫu thử tiếp đó sẽ chế tạo mẫu thử bằng khuôn có hình lăng trụ có kích thước 40mm x 40mm x 160mm. Muốn chế tạo mẫu thử bằng khuôn thì việc đầu tiên cần kiểm tra lại khuôn và cho các thanh khuôn khít lại với nhau. Sau đó dùng một ít dầu nhớt bôi xung quanh toàn bộ diện tích tiếp xúc giữa khuôn và vữa. Lưu ý là chỉ nên bôi một lớp mỏng dầu nhớt vào không nên bôi qúa nhiều sẽ làm ảnh hưởng đến độ kết dính ở đáy khuôn của các vật liệu. Tiến hành đúc mẫu ngay sau khi chuẩn bị xong vữa. Dùng một xẻng nhỏ thích hợp, xúc một hoặc hai lần để rải lớp vữa đầu tiên cho mỗi ngăn khuôn sao cho mỗi ngăn trải thành hai lớp thì đầy (mỗi lần xúc khoảng 300g) và lấy trực tiếp từ máy trộn, dùng bay lớn để rải đồng đều. Sau đó lèn lớp vữa đầu bằng cách đem khuôn lên bàn dằn và dằn 60 cái. Đổ thêm lớp vữa thứ hai dùng bay nhỏ dàn đều mặt vữa rồi lèn lớp vữa này bằng cách dằn thêm 60 cái. Gạt bỏ vữa thừa bằng bay nhỏ. Ngoài ra cũng cần phải miết mạnh bay và chuyển động bay liên tục lên bề mặt vữa trên khuôn để tạo độ láng mịn và tạo độ chắc đặc cho mẫu. Cũng dùng cái bay để gạt bằng mặt vữa và gạt bỏ vữa thừa trên rìa khuôn. Sau đó ghi nhãn hoặc đánh dấu các khuôn để nhận biết mẫu. Hình 3.36- Hai mẫu vữa có tỷ lệ 10% và 20% sau khi đúc khoảng 24 giờ Hình 3.37-Mẫu vữa 10% xơ dừa vừa đúc Hình 3.38- Mẫu 10% xơ dừa đúc sau 24 giờ + Khi đã đúc mẫu xong việc quan trọng tiếp theo là bảo quản mẫu. Khi đúc xong mẫu thì để mẫu ở một vị trí có nhiệt độ ổn định trong phòng mát mẻ và không được chồng chất khuôn lên nhau. + Để khuôn và mẫu sau 24 giờ thì lấy mẫu ra khỏi khuôn. Việc tháo dỡ khuôn phải rất thận trọng. Khi tháo dỡ khuôn sử dụng búa bằng cao su. Tháo dỡ khuôn cũng cần phải tiến hành nhanh chóng không nên vượt quá 20 phút trước khi ngâm mẫu vào trong nước để lưu mẫu. Sau khi tháo mẫu thì đánh dấu mẫu để ngâm trong nước và tiện phân biệt mẫu sau này, đánh dấu bằng bút lông. Hình 3.39- Hai mẫu vữa 10% và 20% tro trấu sau khi đã tháo khỏi khuôn Hình 3.40- Mẫu vữa xơ dừa 10% sau khi đã tháo khuôn Hình 3.41- Mẫu vữa xơ dừa 20% sau khi đã tháo khuôn Thí nghiệm 4: Kiểm tra tính chất cơ lý Sau khi tháo mẫu ra khỏi khuôn việc đầu tiên là phải bảo quản mẫu. Bảo quản mẫu hết sức quan trọng để giúp cho việc kiểm tra độ bền nén có được kết quả chính xác nhất + Khi đã đánh dấu xong mẫu thì nhận chìm mẫu ngay trong nước. Lưu ý khi đặt mẫu không nên chồng mẫu lên nhau để nước có thể tiếp xúc được hết cả 6 mặt của mẫu. Trong quá trình ngâm mẫu, không để mực nước trong hồ bị cạn. Hình 3.42- Ngâm hai mẫu tro trấu Hình3.43- Ngâm mẫu xơ dừa 10% + Sau 28 ngày ngâm mẫu thì lấy mẫu ra khỏi hồ để tiến hành kiểm tra độ bền nén của mẫu. Trước khi đo độ bền nén nên lau khô mẫu để tránh tình trạng nước có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. Hình 3.44- Máy đo độ bền nén Hình 3.45- Thiết bị nén Hình 3.46- Đồng hồ đo độ bền nén (kN) + Đặt mẫu nằm ngang và đặt làm sao cho mẫu sao khi nén sẽ bị gẫy làm đôi vì một mẫu phải làm thí nghiệm hai lần mỗi lần đo thì đo trên một nửa lăng trụ. Chính vì thế cho một nửa mẫu này vào chính giữa các tấm ép rồi điều chỉnh tải trọng từ từ để cho ra kết quả chính xác nhất. Do máy của phòng thí nghiệm không phải là máy tự động vì thế cần điều chỉnh tải trọng bằng tay. Khi điều chỉnh cần điều chỉnh tốc độ tăng tải từ từ và lưu ý khi kim tải trọng đạt đến mức tối đa thì ghi kết quả. Sau khi xong thí nghiệm thì cần phải chỉnh cây kim thứ 2 trở lại vị trí ban đầu để tiếp tục thí nghiệm tiếp theo. CHƯƠNG 4 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA HOẠT TÍNH VẬT LIỆU Mẫu tro trấu và tro xơ dừa sau khi nung Hình4.1 - Mẫu tro trấu sau khi nung Hình 4.2- Mẫu tro xơ dừa sau khi nung Sau khi nung mẫu thì ở thí nghiệm hai này là kiểm tra hoạt tính của vật liệu. Đây là bước cơ sở quan trọng để quyết định đến hiệu quả của việc ứng dụng phế phẩm nông nghiệp là vỏ trấu và xơ dừa trong việc thay thế một phần xi măng. Trong thí nghiệm 2 này thì có 3 thí nghiệm nhỏ và kết quả của chúng như sau: Thông số Đơn vị Mẫu Mẫu tro trấu Mẫu tro xơ dừa Độ ẩm % 7.8 15 Độ hấp thu nước % 87.2 27.8 Độ hấp phụ vôi mg 156.24 99.17 Bảng 4.1- Kết quả thí nghiểm kiểm tra hoạt tính của vật liệu Nhận xét: Qua bảng kết quả trên thì thấy các mẫu tro trấu có độ hoạt tính rất mạnh ( do số mg CaO bị hấp phụ do 1mg mẫu lớn hơn 150(mg) mà mẫu hấp phụ lượng vôi càng nhiều thì chất phụ gia có hoạt tính càng cao). Còn xơ dừa thì thành phần chủ yếu của nó là cellulose nên khả năng hấp phụ vôi của nó chỉ ở mức độ trung bình ( do độ hấp phụ vôi chỉ nằm trong khoảng 60 ÷ 100 (mg)) là hợp lý. Ngòai ra độ ẩm của xơ dừa nhiều hơn của nước là do trong dừa cũng có chứa một khỏang 5% thành phần là nước vì xơ dừa chứa nhiều cellulose nên khả năng hút ẩm của nó phải cao hơn vỏ trấu. Độ hấp thu nước của tro trấu cao hơn của xơ dừa là do tro trấu có các rất mịn và nhẹ vì thế bề mặt hấp thu nước của tro trấu lớn còn xơ dừa các hạt của nó lớn hơn và cũng nặng hơn tro trấu. Để chứng minh được điều đó thì qua quá trình đúc mẫu nhận thấy ở cùng một khối lượng thì tro trấu chiếm nhiều thể tích hơn xơ dừa. Kết quả thí nghiệm kiểm tra tính chất cơ lý Hình 4.3: Mẫu vữa tro trấu 10% và 20 % sau khi ngâm 28 ngày Hình 4.4: Mẫu vữa tro xơ dừa 10% và 20% sau khi ngâm 28 ngày Thí nghiệm nén trên 6 nửa mẫu (từ 3 mẫu dài, sau khi uốn gãy). Mỗi giá trị không được vượt quá giá trị trung bình ±10% và chia cho mỗi giá trị là 160mm (đơn vị là MPa=1N/mm2). Tính trung bình 6 kết quả. Theo tiêu chuẩn nếu có giá trị nào lệch quá 10% giá trị trung bình thì bỏ giá trị đó và tính trung bình 5 mẫu còn lại. Nếu 1 trong 5 mẫu còn lại có giá trị lệch quá trung bình 10% thì bỏ toàn bộ. Bảng 4.2- Kết quả đo độ bền nén của mẫu Số lần Mẫu vữa phối trộn với tro trấu Mẫu vữa phối trộn với tro xơ dừa Tro trấu 10% Tro trấu 20% Tro xơ dừa 10% Tro xơ dừa 20% N N/mm2 N N/mm2 N N/mm2 N N/mm2 1 5765 36.0 3777 23.6 3489 21.8 2720 17.0 2 5921 37.0 4139 25.9 3605 22.5 2740 17.1 3 5874 36.7 3812 23.8 4238 26.5 2680 16.8 4 6018 37.6 3710 23.2 3721 23.3 2760 17.3 5 6049 37.8 3817 23.9 3352 20.9 2720 17.0 6 6767 42.3 4317 27.0 3936 24.6 2600 16.3 TB 6065.7 37.9 3928.7 24.6 6065.7 37.9 2703.3 16.9 Nhận xét: Qua 4 kết quả đo độ bền nén thì thấy khả năng đúc mẫu và kết quả kết quả đo độ bền nén có thể tin cậy được. Do sự sai số giữa các mẫu với giá trị trung bình vẫn thỏa so với yêu cầu của TCVN 6016-1995. Độ bền nén trung bình của các mẫu vữa Bảng 4.3- Kết quả đo độ bền nén trung bình của mẫu Đơn vị Giá trị trung bình của mẫu vữa Tro trấu 10% Tro trấu 20% Tro xơ dừa 10% Tro xơ dừa 20% N 6065.7 3928.7 3723.5 2703.3 N/mm2 37.9 24.6 23.27 16.9 Hình 4.5- Biểu đồ so sánh độ bền nén giữa mẫu vữa của tro trấu với tro xơ dừa Hình 4.6- Biểu đồ so sánh 4 mẫu vữa của tro trấu và tro xơ dừa Nhận xét: Qua hai biểu đồ nhận thấy mẫu tro trấu có độ bền nén cao hơn tro xơ dừa và khi tỷ lệ tro trấu hoặc tro xơ dừa càng phối trộn với xi măng càng cao thì độ bền nén càng giảm. Điều đó sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu. Ngoài ra độ bền nén của mẫu xi măng đối chứng trong khoảng 40-43 N/mm2. Chính vì thế nếu độ bền nén quá thấp thì đồng nghĩa với việc khả năng chịu lực cũng rất thấp. Kết quả độ bền nén của mẫu xi măng quá thấp thì việc áp dụng nó vào thực tiễn là điều không nên làm. Ngoài ra qua biểu đồ nhận thấy tro trấu 10% có độ bền nén cao nhất tiếp đó là mẫu tro trấu 20% rồi đến mẫu tro xơ dừa 10% và cuối cùng là mẫu tro xơ dừa 20%. Qua biểu đồ và kết quả thì ở tỷ lệ tro trấu 10% là 37.9 N/mm2 là có thể áp dụng vào thực tế do không chênh lệch nhiều so với mác xi măng chuẩn dao động khoảng 40-43N/mm2. Vậy ở mẫu tro trấu này thì có thể chấp nhận được. Tóm lại từ hai kết quả thí nghiệm trên cũng rút ra được kết luận là do trong xơ dừa không chứa hàm lượng SiO2 nên không tạo ra được độ hoạt tính từ đó không tạo ra được độ kết dính bền vững trong mẫu vữa. Kết quả đó rất hợp lý. Chính vì thế mà mẫu vữa trong tro xơ dừa không thể ứng dụng thực tế được do độ bền nén của chúng quá thấp. Ngoài ra các hạt của chúng lại to và rời rạc cũng là nguyên nhân làm cho độ kết dính giảm đáng kể và không tạo ra được độ láng mịn tạo cho mẫu không được đều trong khi đúc mẫu vì thế nếu áp dụng làm vật liệu xây dựng sẽ gây nguy hiểm cho công trình xây dựng. Vậy hai mẫu tro xơ dừa này không nên áp dụng vào trong thực tế để thay thế một phần xi măng làm vật liệu xây dựng. Mẫu tro trấu 10% đạt yêu cầu do mẫu tro trấu 10% là phụ gia có hàm lượng SiO2 rất lớn đạt trên 90% nên độ hoạt tính của tro trấu rất lớn tương với cận dưới của Silicafume. Ngoài ra hạt tro trấu rất mịn nên cùng với xi măng có tác dụng nhét khe kẽ cốt liệu và cả xi măng làm cho bê tông đặc chắc hơn, có độ chống thấm cao hơn. Các thành phần hoạt tính của nó tương tác với vôi Ca(OH)2 do xi măng thuỷ hoá sinh ra trong bê tông để biến Ca(OH)2 dễ hoà tan, kết tinh yếu, kém bền vững thành CSH (hydro canxi silicat) kết tinh bền vững. Nói chung tro trấu cải thiện cấu trúc, làm cho bê tông đặc chắc hơn có nhiều khả năng áp dụng vào làm công trình xây dựng nhất do mác xi măng của nó đạt được là 37.9N/mm2 có thể thích hợp dùng làm vữa để trát tường hoặc trần nhà do hoặc có thể ứng dụng làm bê tông có mác trung bình khoảng từ 200-300 N/mm2 để xây nhà dân dụng. Không áp dụng tro trấu 20% để thay thế xi măng làm vật liệu xây dựng do tro trấu có độ hấp thu nước cao vì vậy nếu thành phần tro trấu trong xi măng nhiều sẽ dẫn đến việc vữa sẽ giảm độ bền nén do vữa rất khô không tạo nên được độ kết dính vì thế không tạo cho mẫu vữa độ chắc đặc còn nếu cho thêm nước vào để mẫu đạt đủ lượng ẩm và dẻo thì khả năng kết dính và độ hoạt tính của mẫu sẽ giảm đáng kể. Vậy mẫu có tỷ lệ tro trấu 20% loại. CHƯƠNG 5 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nước Việt Nam là một nước nông nghiệp chính vì thế việc áp dụng mô hình này là rất hợp lý. Mô hình này không chỉ tận dụng hết nguồn phế thải nông nghiêp do vỏ trấu mang lại giúp làm giảm ô nhiễm môi trường mà còn giúp giá thành vật liệu giảm do giá trấu rất rẻ chỉ từ khoảng 1000-2000 đồng/bao (khảo sát tháng 4 năm 2010 tại tỉnh Long An). Qua kết quả của quá trình nghiên cứu nhận thấy ở mẫu tro trấu 10% có độ bền nén cao nhất. Với hàm lượng tro trấu chiếm 10% trong tổng trọng lượng xi măng cần thiết để đúc mẫu theo TCVN 6016-1995 thì độ bền nén của mẫu đã đạt được đến 37.9N/mm2 có khả năng dùng để trát tường và trần. Ngoài ra cũng có thể ứng dụng mẫu tro trấu 10% này để đúc bê tông có mác trung bình từ 200-300 N/mm2 do mẫu bê tông có mác trung bình thường chỉ dùng xi măng có mác từ 35-40N/mm2. Những mẫu bê tông có mác trung bình thường dùng để xây nhà dân dụng. Để sản phẩm vữa đạt hiệu quả tốt nhất thì việc cần thiết là nên áp dụng kết quả mẫu vữa này ở những nơi có thời tiết ổn định và mát mẻ, tránh những nơi khô và nắng nóng sẽ gây ra hiện tượng nứt bề mặt tường hoặc sàn nhà do mẫu vữa bị khô và co ngót lại. Còn ba mẫu còn lại để đảm bảo tính chắc chắn cho thí nghiệm và áp dụng cho thực tế thì không nên sử dụng làm vật liệu xây dựng vì kết quả độ bền nén của chúng quá nhỏ < 25 so với mác vữa tiêu chuẩn. KIẾN NGHỊ Qua kết quả nghiên cứu nhận thấy được muốn phối trộn tro trấu vào xi măng với tỷ lệ cao mà mẫu vữa tạo ra cũng có hiệu quả thì nên nghiên cứu phối trộn chung với chúng những chất phụ gia khác làm giảm khả năng hấp thu nước của chúng để tránh tình trạng mẫu vữa quá khô và giảm độ bền nén do tính kết dính và độ hoạt tính của chúng giảm. Ngoài ra cũng có thể nghiên cứu thêm trong việc áp dụng tro trấu phối trộn chung với xi măng để tạo ra mẫu bê tông có mác cao hơn dùng để xây dựng những công trình lớn có độ bền nén cao hơn. Qua quá trình thí nghiệm nhận thấy để áp dụng mô hình này rộng rãi thì cần nên xây dựng một lò đốt sơ bộ vỏ trấu trước khi cho vào lò nung thì sẽ tiết kiệm được nhiên liệu hoạt động cho lò nung. Vì lò nung phải nung nhiệt độ rất cao nên việc sử dụng nhiên liệu để làm hoạt động lò nung cũng rất tốn kém. Ngoài ra nếu đưa thẳng vỏ trấu vào thì quá trình nung sẽ tốn rất nhiều thời gian để đạt được độ trắng tinh khiết. Không những thế nếu vận chuyển vỏ trấu tới nơi sản xuất tro trấu sẽ rất cồng kềnh do vỏ trấu rất nhẹ và khi nung sẽ còn lại tro trấu rất ít do đó sẽ làm giảm giá tính hiệu quả vì quá trình vận chuyển tốn nhiều kinh phí. Chính vì thế nếu khuyến khích người nông dân sử dụng vỏ trấu làm chất đốt như chạy máy xát lúa, lò nung gạch hay đun trấu dùng trong sinh hoạt thì khi các nhà doanh nghiệp đến thu mua phế phẩm tro trấu xám đó sẽ có lợi cho cả hai bên. Thứ nhất, người nông dân sẽ có nguồn nhiên liệu dùng sinh hoạt và sản xuất mà không phải tốn tiền mua những thứ nhiên liệu khá như gas, củi, than hay dầu ngoài ra người nông dân còn được trả tiền do doanh nghiệp thu mua số lượng tro trấu đó. Thứ hai, doanh nghiệp cũng đỡ một khoản chi phí khá lớn khi đỡ được nhiên liệu dùng trong khi nung và rút ngắn được thời gian. Thứ ba, cách thức như thế sẽ làm giảm đáng kể việc gây ảnh hưởng môi trường khi người nông dân sử dụng vỏ trấu làm chất đốt thay vì là than tổ ong hay than đá còn doanh nghiệp cũng không phải lãng phí nhiên liệu gây lãng phí tài nguyên môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tổng cục thống kê Việt Nam, năm 2009. TS Phạm Văn Lang , Báo Công nghiệp Việt Nam - số 35/2006. Bộ Nông nghiệp & PTNT (2007), báo cáo tình hình phế phẩm nông nghiệp, Hà Nội Th.S Huỳnh Thị Hạnh (2008), thí nghiệm chuyên đề xi măng, đại học quốc gia, đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh ._.