Do những tiện ích và thói quen tiêu dùng nên các sản phẩm nhựa, đặc biệt là các bao bì nhựa đã và đang được dùng ngày càng nhiều. Điều đó dẫn đến lượng nhựa phế thải trong rác thải ngày càng lớn gây nên những sức ép lớn về môi trường. Để góp phần bảo vệ môi trường, đồng thời tận dụng phế thải phục vụ sản xuất, vừa qua Viện Vật liệu Xây dựng VLXD đã đạt được một số kết quả bước đầu rất đáng khích lệ trong nghiên cứu tái chế nhựa phế thải làm VLXD.
Viện VLXD - Bộ Xây dựng trong nhiều năm qua đã rất chú trọng nghiên cứu tái chế các loại phế thải công nghiệp để sản xuất VLXD như việc nghiên cứu sử dụng thành công dịch kiềm đen, một trong những phế thải của các nhà máy giấy để sản xuất phụ gia dẻo hoá cho bê tông hoặc nghiên cứu sử dụng tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện, luyện thép để làm phụ gia cho xi măng. Gần đây Viện được giao chủ trì thực hiện dự án sự nghiệp kinh tế: Điều tra khảo sát và đề xuất công nghệ sử dụng nhựa phế thải để sản xuất VLXD. Từ kết quả nghiên cứu định hướng này đã hình thành nên các nhiệm vụ nghiên cứu cao hơn, đó là: Nhiệm vụ bảo vệ môi trường trọng điểm cấp nhà nước Công nghệ thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải nilon và chất thải hữu cơ; đề tài khoa học và công nghệ trọng điểm cấp ngành Nghiên cứu công nghệ tái chế nhựa PET để sản xuất một số chế phẩm xây dựng.
Đến nay các nhiệm vụ này đã cơ bản hoàn thành với các kết quả bước đầu hết sức khả quan.
Xây dựng các công nghệ xử lý rác thải nhựa.
Các kết quả điều tra năm 2002 cho thấy lượng nhựa phế thải trong rác thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội là khá cao từ 7 đến 8%, trong đó chủ yếu là các bao bì bằng nilon thực chất là LDPE.
Nếu tính lượng rác thải phát sinh trung bình của Hà Nội là 18.000 tấn/ngày thì mỗi ngày Hà Nội thải ra khoảng trên 120 tấn nhựa phế thải. Lượng nhựa phế thải này nếu được thu gom, phân loại, xử lý, tái chế thì sẽ là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất một khối lượng lớn VLXD.
Các công nghệ xử lý rác thải nilon được chúng tôi nghiên cứu bao gồm các công đoạn sau:
a Thu gom phân loại: Công nghệ thu gom rác thải nhựa mà Viện đề xuất là công nghệ thu gom, phân loại tại nguồn: Từ các gia đình và nguồn phát thải, nhựa phế thải đã sơ bộ được tách ra khỏi các thành phần hữu cơ, sau đó được thu gom riêng biệt để phân loại tiếp tục thành nhựa phế liệu. Ngoài ra, rác thải nilon còn được tách ra từ rác thải sinh hoạt bằng các công nghệ tách loại của dây chuyền sản xuất phân bón. Đây là cách thu gom khả thi nhất để sản xuất VLXD. Nhóm dự án đã thực hiện xử lý, tái chế hàng chục tấn nilon phế thải từ dây chuyền sản xuất phân bón tại Cầu Diễn của Công ty Môi trường Đô thị Hà Nội.
b Xay rửa: Việc xay rửa nhằm mục đích giảm thể tích của nhựa phế thải và loại bỏ các tạp chất bẩn là công đoạn quan trọng nhất của quá trình xử lý rác thải nilon. Viện đã chế tạo được thiết bị xay và rửa rác thải nilon để xử lý thành nguyên liệu cho việc đùn ép gia công sản phẩm nhựa sau này.
c Sấy: Công nghệ sấy rác thải nilon phải đáp ứng được yêu cầu làm khô gần như tuyệt đối rác nilon sau khi rửa. Có thể áp dụng các kỹ thuật sấy thông thường như sấy thùng quay, sấy chân không, sấy băng tải, sấy tầng sôi… Chúng tôi chọn công nghệ sấy tầng sôi để sấy nilon phế thải vì tính hiệu quả, liên tục và năng suất sấy cao [2].
Nghiên cứu chế tạo VLXD từ rác thải nilon.
Từ việc nghiên cứu định hướng các loại VLXD làm từ nhựa phế thải, chúng tôi thấy rằng sản phẩm VLXD thông dụng nhất là ván ép nhựa. Ván ép nhựa thông thường có các loại chính sau [3]: Ván nhựa một thành phần như ván PVC, ván HDPE, ván PS…; ván nhựa hỗn hợp gồm nhiều loại nhựa khác nhau; ván composite thành phần gồm hỗn hợp nhựa, sợi gia cường….
Trong thực tế rác thải nilon bao gồm tất cả các loại nhựa có trong rác thải đó là hỗn hợp của LDPE, HDPE, PP, PVC,… với thành phần và tỷ lệ luôn thay đổi.
Tất nhiên các tính chất cơ học của ván ép nhựa phụ thuộc nhiều vào cấp phối nguyên liệu để chế tạo nên chúng, vào chế độ gia công. Chúng tôi đã tiến hành hàng loạt nghiên cứu các cấp phối và kết quả đã chế tạo được các sản phẩm ván ép tương đương với sản phẩm ván ép từ nhựa phế thải của nước ngoài. Với các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chúng tôi có thể lựa chọn cấp phối hợp lý tuỳ theo mục đích sử dụng và tính kinh tế của mỗi loại sản phẩm ván ép để tiến hành sản xuất ở quy mô lớn hơn.
Các tính chất khác của ván ép từ nhựa phế thải như độ bền trong các môi trường thời tiết khác nhau, độ an toàn cho sức khỏe của con người đang được tiếp tục nghiên cứu với các kết quả ban đầu rất khả quan.
Qua các kết quả nghiên cứu định hướng tái chế nhựa phế thải, chúng tôi nhận thấy rằng việc tái chế rác thải nilon làm ván ép là hình thức tái chế khả quan nhất. Sau đó từ ván ép người ta có thể chế tạo các loại VLXD khác nhau như: Ván cốp pha, ván sàn, ván tường, ván trần, các loại vật liệu cách âm, cách nhiệt và các sản phẩm thay thế gỗ khác.
Qua các kết quả nghiên cứu và tham khảo công nghệ của nước ngoài, chúng tôi lựa chọn công nghệ tái chế rác thải nilon để sản xuất VLXD theo sơ đồ ở hình 1.
Theo công nghệ trên, chúng tôi đã chế tạo các thiết bị xử lý, tái chế rác thải nilon để sản xuất VLXD ở qui mô Pilot công suất xử lý tái chế khoảng 50 kg/h. Hệ thống thiết bị này hiện vẫn đang tiếp tục hoạt động tại Xưởng thực nghiệm của Viện VLXD để hoàn thiện các thông số của công nghệ.
Xây dựng công nghệ tái chế nhựa PET phế thải thành nhựa polyester không no để chế tạo vật liệu composite.
Ghế ngồi làm từ nhựa PET phế thải
Nhựa PET đã và đang được sử dụng ngày càng nhiều trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta như các chai đựng nước uống, chai đựng dầu ăn, nước mắm và hàng loạt bao bì khác. Theo các số liệu sơ bộ thì hiện nay mỗi năm nước ta sản xuất và tiêu dùng khoảng 2 tỷ chai nhựa PET tương đương khoảng 120.000 tấn/năm. Lượng nhựa PET phế thải hiện nay vẫn được thu gom xuất sang Trung Quốc với khối lượng mỗi năm hàng nghìn tấn. Từ năm 2001, Viện VLXD đã có những nghiên cứu thăm dò tái chế nhựa PET phế thải để sản xuất nhựa polyester không no dùng cho chế tạo vật liệu Polymer composite đang có nhu cầu rất lớn hiện nay trong nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, xây dựng, đánh bắt hải sản, bưu chính viễn thông….
Sơ đồ công nghệ tái chế nhựa PET phế thải thành vật liệu composite được mô tả trong hình 2.
Hiện nay với kết quả thực hiện đề tài Nghiên cứu công nghệ tái chế nhựa PET phế thải để sản xuất một số chế phẩm xây dựng, Viện VLXD đã chế tạo được hệ thống thiết bị ở quy mô Pilot có thể sản xuất mỗi mẻ 100 kg nhựa UPE. Sản phẩm có chất lượng cao hơn so với sản phẩm cùng loại của nước ngoài hiện nay đang bán tại Việt Nam ETERES - 2504 của Đài Loan với giá thành rẻ hơn 20% . Nhựa UPE từ nhựa PET phế thải đang được thử nghiệm làm vật liệu composite như ca nô, ghế ngồi cho sân thể thao, pano cửa bồn nước.
Qua các kết quả nghiên cứu tái chế nhựa để sản xuất VLXD của Viện VLXD chúng tôi thấy rằng, nếu được đầu tư nghiên cứu thì những phế thải đang gây bức xúc nhất hiện nay như rác thải nilon có thể tái chế thành những sản phẩm có ích cho xã hội, vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường, vừa tiết kiệm tài nguyên. Đặc biệt chúng ta có thể sản xuất ra các loại vật liệu chịu nước bền, nhẹ cho nhu cầu VLXD ở những vùng thường xuyên ngập lụt. Tất nhiên đây chỉ là những kết quả ban đầu, để những công nghệ này thực sự đi vào cuộc sống thì còn phải tiếp tục hoàn thiện và đặc biệt cần có sự đầu tư của Nhà nước về kinh phí cũng như cơ chế chính sách nhằm khuyến khích cho các hoạt động nghiên cứu và triển khai trong lĩnh vực này.
Nguồn tin: http://www.tchdkh.org.vn/tchitiet.asp?code=327