Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Ý chính của đoạn 10 là gì?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Cụm từ in đậm “những hạt vật liệu này” được dùng thay thế cho:

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Diễn đạt nào dưới đây thể hiện rõ nhất ý chính của bài đọc trên?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

“đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt” được nhắc tới ở đoạn 5 là các bộ phận của thiết bị nào sau đây?

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Vai trò chính của bể tiền xử lí là gì?

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Nhược điểm của công nghệ xử lí bùn thải do nhóm PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh nghiên cứu xây dựng là gì?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Theo PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, ưu điểm chính của bê tông nhẹ là gì? 

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Dung dịch KOH đóng vai trò gì trong quy trình đưa khí Biogas đi qua máy ly tâm HGRPB?

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Ý nào sau đây KHÔNG phải là một ưu điểm của phân bón sinh học sinh ra từ quá trình xử lí bùn thải?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Theo đoạn 1, rác thải xây dựng ở Việt Nam hiện này được xử lí bằng biện pháp nào?

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Cụm từ “khí biogas sạch” ở đoạn 7 có thành phần chính là chất nào sau đây?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

“Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” minh họa rõ nhất cho ý nào sau đây?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Ta có thể rút ra kết luận gì về công trình nghiên cứu được đề cập đến trong bài qua đoạn 6?

Thí sinh đọc Bài đọc và trả lời các câu hỏi 1 – 9.

1. Mới đây nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Đỗ Văn Mạnh, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai thành công hệ thống xử lý bùn thải thành phân hữu cơ và khí biogas, với công suất phát điện đạt 20 kW, tại thành phố Buôn Mê Thuột, Đắk Lắk.

2. Công nghệ này được nhóm bắt đầu nghiên cứu từ năm 2016, trong Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ theo Nghị định thư do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ xử lý bùn thải hiệu quả ở quy mô công nghiệp, tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị bền vững.

3. So với các quy trình xử lý truyền thống, công nghệ cho hiệu suất chuyển hóa bùn thải thành khí sinh học cao, giúp rút ngắn thời gian xử lý trong khoảng 15-20 ngày. Đặc biệt, hai sản phẩm thu được sau quá trình xử lý gồm khí biogas và phân bón sinh học đều đạt tiêu chuẩn sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất. Khí biogas sinh ra dùng làm nguyên liệu cho máy phát điện, đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu của châu Âu.

4. TS Mạnh cho biết, bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để điều chỉnh độ pH và các thông số khác trước khi đưa vào bể xử lý chính. Công đoạn này tạo điều kiện tốt nhấtcho các nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy bùn thải yếm khí, có thể giảmđộ pH bằng axit hoặc dùng bazơ để tăng pH.

5. Sau bước tiền xử lý, nhóm tiến hành phân hủy yếm khí bùn thải để tạo ra khíbiogas. Tuy nhiên, khí biogas sau khi được tạo ra vẫn còn nhiều tạp chất (CO2, Họs,20 SO), có thể gây kết tinh trong buồng đốt hoặc ăn mòn các đường dẫn, bình chứa nhiên liệu cũng như bếp đốt. Vì vậy, TS Mạnh và cộng sự đã tự chế tạo và thiết kế thành công được thiết bị lọc quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch khí sinh học trước khi nạp vào hệ thống máy phát điện, nhờ vậy nhóm nghiên cứu đã giải mã thành công công nghệ do Đài Loan chuyển giao.

6. Biogas được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ tạp chất bằng dung dịch hấp thụ KOH. Dưới tác động của cơ quay trục giữa, dung dịch KOH được chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp thụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện.

7. "Công đoạn quan trọng nhất nằm ở kỹ thuật điều chỉnh chế độ công nghệ để gia tăng hiệu suất chuyển hóa từ bùn hữu cơ sang khí sinh học hiệu quả cao. Thiết bị do nhóm thiết kế cho ưu điểm nhỏ gọn hơn, được tạo ra từ vật liệu dễ tìm, phù hợp với điều kiện trong nước", TS Mạnh nói và cho biết, thiết bị có khả năng phát hiện thời gian bão hòa của khí, phản ứng tiếp xúc nhanh, thu được khí biogas sạchgần như 100%, đạt tiêu chuẩn làm nhiên liệu phát điện.

8. Nhóm đã đưa công nghệ ứng dụng xử lý bùn thải tại một doanh nghiệp sản xuất bia tại Đắk Lắk, toàn bộ 15mở bùn mỗi ngày được xử lý để phát điện với công suất 20 kW. Lượng điện này phục vụ lại vận hành máy bơm, các thiết bị xử lý của hệ thống hoặc đèn chiếu sáng trong các trang trại rau.

9. Lượng bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần vi lượng và vi sinh vật để tạo phân bón hữu cơ sinh học giúp đất tăng độ ẩm và độ tơi xốp, nâng cao hiệu quả sử dụng phân. Loại phân hữu cơ được bón cho cây rau ngắn ngày cho chất lượng tốt, hạn chế sâu bệnh và tăng năng suất.

10. Bùn thải từ các hoạt động sản xuất, chứa rất nhiều các tế bào vi sinh vật và hỗn hợp các protein, polisaccarit, lipit. Hiện nay, việc xử lý bùn thải tại Việt Nam mới chỉ áp dụng phương pháp ủ hoặc chôn lấp, chưa có hệ thống công nghệ xử lý hoàn thiện quy mô lớn, kết hợp với xử lý chất thải rắn. Nếu không được xử lý kịp thời, khối lượng lớn bùn thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường.

11. "Công nghệ xử lý bùn thải được nhóm hoàn thiện với mục tiêu vừa có thể hạn chế thải các chất ô nhiễm ra ngoài môi trường, vừa tạo ra những sản phẩm giá trị như khí biogas, phân bón hữu cơ. Từ đó góp phần tạo nên một nền nông nghiệp tuần hoàn, bền vững", TS Mạnh nói.

12. Tuy nhiên đây mới là thành công ở quy mô xử lý nhỏ. Để có thể phát triển hệ thống ở quy mô bán công nghiệp với khối lượng 80 tấn, đem lại hiệu quả cao, nhómnghiên cứu cho rằng cần phải làm chủ công nghệ và có sự phối hợp giữa các bên liên quan trong việc xây dựng những nhà máy xử lý bùn thải tại các thành phố, khu công nghiệp lớn.

(Theo Nguyễn Xuân, Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện, Báo VnExpress, ngày 21/11/2020)

Ý nào sau đây KHÔNG phải là một trong các ưu điểm của công nghệ xử lí bùn thải mới do nhóm PGS.TS Đỗ Văn Mạnh nghiên cứu?

1. Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500-3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi Tp.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Theo Ngân hàng Thế giới, mỗi năm Việt Nam bị thiệt hại tới 5% GDP vì môi trường ô nhiễm, chủ yếu do chất thải ngày một nhiều hơn nhưng không được thu gom, xử lý tốt, trong đó rác thải xây dựng chiếm từ 25-30%. Tuy nhiên, phần lớn các khu xử lý chất thải rắn hiện nay đều bị quá tải và chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng.

2. Một số chuyên gia đã đề xuất áp dụng các công nghệ nghiền tái chế được nhập khẩu từ nước ngoài, chẳng hạn như máy nghiền lắp đặt ngay tại chân công trình, cho phép nghiền tại chỗ các khối bê tông, vật liệu rắn thành các hạt nhỏ 3x4 cm và cát mịn mà không cần tập kết ra bãi phế liệu. Điều này giúp chủ đầu tư có khả năng tận dụng được 70-100% phế thải xây dựng. Những hạt thành phẩm này có thể dùng làm cấp phối san lấp nền đường, sản xuất gạch lát vỉa hè, đê chắn sóng, thậm chí có thể dùng để chế tạo bê tông tươi.

3. Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường Đại học Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

4. “Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30-60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình” -Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Trường Đại học Xây dựng, cho biết.

5. “Việc dùng phế thải xây dựng làm đầu vào để sản xuất hạt cốt liệu cũng giúp giảm gánh nặng chôn lấp phế thải và bảo vệ môi trường, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu để chế tạo vật liệu bê tông mà không cần sử dụng, khai thác mới các nguồn tài nguyên tự nhiên như đá, cát, sỏi.” PGS.TS. Phong nói thêm.

6. Mặc dù công nghệ chế tạo các loại hạt cốt liệu nhẹ không quá mới mẻ, nhưng ở Việt Nam đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng công nghệ nung và sử dụng đầu vào là phế thải xây dựng. Để làm được điều đó, nhóm nghiên cứu đã tập hợp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực, bao gồm hóa silicat, vật liệu và kết cấu xây dựng.

7. Nhóm đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 nm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; về viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200°C trong thời gian lý tưởng từ 6-9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m.

8. “Do các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng nên chúng tôi không kì vọng chúng có khả năng chịu lực quá cao.” PGS.TS. Phong chia “Bù lại, các hạt cốt liệu nhẹ có thể có nhiều ứng dụng khác nhau: các hạt loại chất lượng thấp có thể dùng làm đất trồng cây để giữ ẩm cùng các chất dinh dưỡng trong các lỗ rỗng của chúng, các hạt chất lượng tốt hơn có thể làm vật liệu cách âm cách nhiệt như gạch chống nóng, tấm vách ngăn; những hạt có cường độ tốt nhất có thể được sử dụng làm vật liệu chịu lực như tấm sàn bê tông nhẹ. Ngoài ra, các hạt này có thể làm vật liệu lọc trong ngành công nghiệp”.

9. Từ những hạt vật liệu này,họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm - một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600-900 kg/mở, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20-25 Mpa.

10. Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. Hơn thế nữa, quy trình đòi hỏi nhiệt độ nung phải trên 1200°C - tức nhiệt lượng sử dụng khá lớn và có thể khiến tổng chi phí tăng lên. Một số ý kiến phản hồi cũng cho rằng công nghệ nung vẫn có thể tạo ra khí thải nên chưa đủ “xanh” cho môi trường.

11. Trước những vấn đề đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số hướng khắc phục, kết hợp với công nghệ môi trường - chẳng hạn tận dụng khí gas từ chất thải hữu cốt năng lượng đốt lò - để giảm thiểu tác động, hoặc tạo ra một quá trình sản xuất liên tục để giảm hao phí năng lượng và chi phí vận hành. Trong tương lai, họ cũng sẽ nghiên cứu thêm cách hạ thấp nhiệt độ nung để nâng cao hiệu quả kinh tế  của sản phẩm hạt nhẹ này.

(Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực, Cổng thông tin của Văn phòng các chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, ngày 18/12/2020)

Các loại hạt cốt liệu chất lượng thấp sẽ được sử dụng để làm gì?