Tạp chí Phát triển Khoa học & Công nghệ: Khoa học Trái đất và Môi trường

Nghiên cứu sử dụng đá ong biến tính trong quá trình Fenton dị thể để xử lý chất nhuộm màu

2020-08-20T10:45:23+07:00

Trong nghiên cứu này, đá ong được biến tính bằng muối sắt (III) sunfat (Lat-Fe) sử dụng cho quá trình Fenton dị thể để loại bỏ chất nhuộm màu hữu cơ Reactive Yellow 160 (RY 160). Các đặc trưng cơ bản về thành phần hoá học, hình thái bề mặt và diện tích bề mặt riêng của đá ong sau biến tính được xác định thông qua phổ tán xạ năng lượng EDX, ảnh hiển vi điện tử quét SEM và phương pháp đo diện tích bề mặt riêng BET và được đánh giá hiệu quả tốt để có thể ứng dụng trong quá trình Fenton dị thể. Các khảo sát thực nghiệm về điều kiện tiến hành như pH, lượng chất oxy hóa H2O2, lượng vật liệu biến tính được thực hiện để tìm ra điều kiện thích hợp cho quá trình Fenton
xử lý chất nhuộm màu. Kết quả thí nghiệm cho thấy: đá ong khi biến tính theo quy trình không có muối sắt thì hầu như không có hoạt tính xúc tác cho quá trình Fenton. Mặt khác, đá ong được biến tính bằng muối sắt có hoạt tính xúc tác, cho kết quả xử lý màu rất tốt khi sử dụng vào quá trình Fenton dị thể xử lý hợp chất nhuộm màu RY160. Loại bỏ RY 160 với nồng độ ban đầu 50 ppm tại các điều kiện thích hợp: Lat-Fe 1,25g/L, nồng độ H2O2 2,45 mM, pH khởi đầu là 7, nhiệt độ 30◦C; cho hiệu quả xử lý đạt 70% trong th ời gian xử lý 120 phút.

Đề xuất xây dựng bộ tiêu chí phát triển mô hình sản xuất công nông nghiệp theo hướng sinh thái khép kín cho ngành sản xuất thạch dừa thô ở Đồng bằng sông Cửu Long

2020-08-20T10:45:31+07:00

Các mô hình sản xuất công nông nghiệp theo hướng sinh thái khép kín ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đang là xu hướng phát triển hiện nay. Bài báo này trình bày phương pháp xây dựng bộ tiêu chí cho mô hình sản xuất công nông nghiệp theo hướng sinh thái kép kín cho cơ sở chế biến thạch dừa. Bộ tiêu chí xác định các tác động về công nghệ sản xuất, hiệu quả sử dụng tài nguyên thiên nhiên và năng lượng, sinh kế, và khả năng nhân rộng của mô hình sẽ ảnh hưởng đến tính bền vững của mô hình. Các phương pháp xây dựng bộ tiệu chí dựa trên kết quả điều tra, khảo sát và đánh giá mô hình hiện tại, xác định cơ sở khoa học cho việc xây dựng bộ tiêu chí. Trên cơ sở đó đề xuất bộ tiêu chí và kiểm chứng bộ tiêu chí bằng mô hình sản xuất thực nghiệm cho hộ Nguyễn Thành Trung ở xã Nhơn Thạnh, TP. Bến Tre, tỉnh Bến Tre và đề xuất các giải pháp hoàn thiện mô hình trên cơ sở áp dụng các giải pháp kỹ thuật mang tính sinh thái, hình thành một mô hình khép kín các dòng vật chất và năng lượng trong quá trình sản xuất. Các kết quả thực nghiệm của mô hình đạt được tất cả các yêu cầu của bộ tiêu chí đã đề ra. Nước cấp đạt tiêu chuẩn chất lượng
dùng cho nấu thạch dừa. Nước thải đầu ra sau khi qua hệ thống xử lý thủy sinh đạt chuẩn xả thải ra nguồn tiếp nhận. Tiết kiệm được lượng nước sử dụng và giảm khí thải nhà kính từ việc đốt lò nấu thạch dừa. Tiết kiệm chi phí sản xuất, tăng nguồn thu nhập. Mô hình sau khi triển khai xây dựng được xem là hoàn thiện nhất, có thể áp dụng và nhân rộng cho các đối tượng có quy mô hoạt động tương tự trên địa bàn tỉnh và các khu vực lân cận.

Đề xuất mô hình sản xuất canh tác tích hợp hướng tới không phát thải cho hộ chăn nuôi: áp dụng điển hình cho hộ chăn nuôi bò ở khu vực Bảy Núi

2020-08-20T10:45:40+07:00

Nghiên cứu đã đề xuất được mô hình sản xuất canh tác tích hợp hướng tới không phát thải dựa trên nền tảng của hoạt động chăn nuôi. Mô hình áp dụng các giải pháp sinh thái, các giải pháp quay vòng, khép kín các dòng vật chất năng lượng cùng với tận dụng điều kiện sinh thái môi trường sẵn có của địa phương giúp duy trì sinh kế cho người dân. Mô hình áp dụng điển hình cho hộ Nguyễn Văn Hai tại ấp Trung An, xã Lê Trì, huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang. Kết quả cho thấy 3,18 m3
/ngày nước thải chăn nuôi và sinh hoạt được xử lý và tái sử dụng cho nông nghiệp, 39.065,31 tấn CO2 tđ/năm được thu gom dưới dạng khí sinh học phục vụ nấu ăn, mô hình giúp duy trì sinh kế hiện hữu, tạo ra một số sinh kế mới giúp hộ gia tăng thu nhập 45.200.000 đ/năm, đảm bảo các yêu cầu về bảo
vệ môi trường, giảm sự lệ thuộc của sinh kế hiện hữu đối với các tác nhân bên ngoài như giá cả, thức ăn, nhân lực,… Đây có thể được xem là mô hình mẫu tốt nhất cho các hộ chăn nuôi bò; có thể khắc phục được những nhược điểm của những mô hình sinh kế trước đó tại địa phương; cả về khả năng áp dụng lâu dài cũng như phát triển quy mô nhiều hộ dân tăng khả năng liên kết giữa các hộ dân nhằm tạo sự hỗ trợ lẫn nhau trong trường hợp là một khu vực dân cư có cùng sinh kế chính là chăn nuôi bò.

Thử nghiệm lọc Kalman tổ hợp đa vật lý mô phỏng quỹ đạo và cường độ cơn bão HaiYan 2013

2020-08-20T10:45:46+07:00

Bài báo này trình bày một số kết quả thử nghiệm phương pháp lọc Kalman tổ hợp đa vật lý đồng hóa số liệu gió vệ tinh trong mô hình WRF mô phỏng quĩ đạo và cường độ cơn bão HaiYan năm 2013. Nghiên cứu tiến hành hai thí nghiệm: (1) dự báo tổ hợp với lọc Kalman tổ hợp đa vật lý đồng hóa số liệu gió vệ tinh (CIMSS); (2) dự báo tổ hợp đa vật lý (MPH). Kết quả phân tích hoàn lưu khí quyển trong mô phỏng bắt đầu lúc 12 giờ UTC (giờ quốc tế) ngày 07 tháng 11 năm 2013 cho thấy xu thế cũng như cường độ của hoàn lưu chung trong thử nghiệm CIMSS giống với sự phát triển thực tế hơn so với thử nghiệm MPH, nhờ đó kết quả dự báo quỹ đạo bão ở hạn dự báo 48 giờ trở đi của thử nghiệm CIMSS tốt hơn so với thử nghiệm MPH. Hơn nữa, kết quả thử nghiệm của 6 trường hợp mô phỏng cho sai số mô phỏng quỹ đạo bão trong thử nghiệm CIMSS giảm lần lượt 14,0% và 14,3% ở hạn dự báo 48 giờ và 72 giờ so với thử nghiệm MPH, và giảm lần lượt 14,0% và 23,9% so với kết quả dự báo toàn cầu GFS. Đối với cường độ bão (Pmin và Vmax), thử nghiệm CIMSS cũng cho kết quả sai số cải thiện đáng kể ở hạn dự báo 72 giờ so với thử nghiệm MPH. Từ những kết quả
trên có thể khẳng định việc đồng hóa số liệu gió vệ tinh vào trường đầu vào của mô hình có ảnh hưởng tích cực đến kỹ năng dự báo cường độ và quỹ đạo cơn bão Haiyan 2013. Kết quả này, mở ra một hướng nghiên cứu ứng dụng lọc Kalman tổ hợp đa vật lý dự báo các cơn bão ảnh hưởng đến Việt Nam.

Nghiên cứu ứng dụng than cốc được điều chế từ vỏ Maccadamia và biến tính bằng H2O2 để xử lý màu methylene blue

2020-08-20T10:45:52+07:00

Vỏ Maccadamia có hàm lượng Carbon (47-49%), ngoài ra trong vỏ còn chứa hàm lượng Oxi 46,52%, Hidro 6,10%, Nito 0,36% và hàm lượng tro tương đối thấp chỉ 0,22%, điều này cho thấy hạt Maccadamia có tiềm năng trở thành than hoạt tính nhờ những đặc tính nêu trên. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm biến tính than hoạt tính bằng tác nhân oxy hóa để thay đổi cấu trúc bề mặt của than hoạt tính từ kỵ nước thành ưa nước, không phân cực thành phân cực, làm tăng lượng hấp phụ đồng thời tạo liên kết bền hơn giữa phẩm nhuộm và than hoạt tính. Nghiên cứu xử lý nước thải màu Methylene Blue bằng vật liệu than cốc từ vỏ Maccadamia được biến tính với tác nhân H2O2
theo tỷ lệ H2O2 : than = 10:1. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng hấp phụ Methylene Blue đạt 1g/266,26mg Methylene Blue ở các điều kiện tối ưu tương ứng nồng độ 25% và thời gian ngâm lắc 48h. Phân tích phổ hồng ngoại cho thấy, than được biến tính bằng tác nhân H2O2 có các nhóm chức –OH, nhóm chức Carboxylic C=O, nhóm C–H trong NH3, nhóm C–N trong Amin aliphatic hoặc trong Alcohol hay Phenol và liên kết C–H. Than biến tính bằng tác nhân oxy hóa H2O2 đạt hiệu suất xử lý màu Methylene Blue tốt nhất là 93,26% tương ứng độ màu ban đầu 474,67 Pt-Co tại các điều kiện tối ưu tương ứng pH = 8,5, liều lượng 1 g/L và thời gian xử lý 60 phút. Kết quả nghiên
cứu có sự tương đồng với các kết quả nghiên cứu khác và có khả năng ứng dụng vào xử lý nước thải màu

Hiệu quả khử màu của than trấu từ tính kết hợp nano sắt hóa trị zero đối với thuốc nhuộm hoạt tính trong nước thải dệt nhuộm

2020-08-20T10:45:57+07:00

Than trấu, một loại than sinh học giàu carbon, có thể được biến tính với các thành phần hoạt hóa khác để nâng cao hiệu quả xử lý các hợp chất hữu cơ ô nhiễm trong môi trường. Trong nghiên
cứu này, trấu được nung trong lò kín ở nhiệt độ 600 oC để tạo ra than trấu (BC600). Than trấu tiếp tục được từ tính hóa để thu được sản phẩm trung gian là than trấu từ tính (BC600-mag). Sau cùng, nano sắt hóa trị zero (nZVI) được tổng hợp trên nền BC600-mag bằng phương pháp khử với chất khử mạnh NaBH4 để thu được sản phẩm cuối cùng là than trấu từ tính kết hợp nZVI ( BC600-magnZVI). Các thí nghiệm dạng mẻ được thiết kế để đánh giá hiệu quả khử màu của BC600-mag-nZVI đối với nước thải dệt nhuộm (có độ màu ban đầu ~400 Pt-Co) của một số loại thuốc nhuộm hoạt tính phổ biến là vàng RY145, đỏ RR195, và xanh RB19. Kết quả cho thấy đối với màu vàng RY145
và đỏ RR195 thì h iệu quả khử màu tối ưu (nopt) đạt 95 và 93 % ở liều lượng 0,50 và 1,50 kg BC600- mag-nZVI /m3 nước thải dệt nhuộm, tương ứng với độ màu sau xử lý giảm còn 21 và 30 Pt-Co, đáp ứng được tiêu chuẩn xả thải theo cột A (≤ 50 Pt-Co) của QCVN 40:2011/BTNMT, trong khi với màu xanh RB19 thì nopt đạt đến 63 % ở liều lượng 8,00 kg BC600-mag-nZVI /m3 nước thải dệt nhuộm, tương ứng với độ màu sau xử lý giảm còn 147 Pt-Co, đáp ứng được tiêu chuẩn xả thải theo cột B (≤ 150 Pt-Co) của QCVN 40:2011/BTNMT. Hơn nữa, khi gia tăng liều lượng BC600-mag-nZVI thì hiệu quả khử màu cũng tăng tương ứng, đạt gần 100 % đối với màu RY145 và RR195, và hơn 70 % đối
với màu RB19. Điều này cho thấy than trấu biến tính với nZVI đã khử được đáng kể độ màu trong nước thải dệt nhuộm. Mặt khác, v iệc kết hợp nZVI lên nền than trấu có thể đã tạo ra sự phân bố các hạt nZVI trên bề mặt hạt than, do vậy đã hạn chế được khả năng kết khối của nZVI và đồng thời làm tăng khả năng phản ứng của vật liệu than trấu biến tính với nZVI. Nghiên cứu này đã mở ra hướng ứng dụng của than trấu biến tính với nZVI để xử lý độ màu trong nước thải dệt nhuộm