Xử lý rác thải ni lông (PE) thân thiện với môi trường
10:37 - 23/06/2021
(MTNT)- Rác thải từ bao, túi ni lông đang là một vấn nạn rất nghiêm trọng, không những ở Việt Nam mà cả trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Hiện, đã có rất nhiều đề tài, dự án đang nghiên cứu và đề xuất các phương pháp xử lý để loại bỏ thứ rác thải khó phân hủy này ra khỏi môi trường mà không tạo ra loại chất thải “thứ cấp” từ việc xử lý chất thải “sơ cấp”.
Hiện, đã có rất nhiều đề tài, dự án đang nghiên cứu và đề xuất các phương pháp xử lý để loại bỏ thứ rác ni lông khó phân hủy ra khỏi môi trường.


Túi ni lông được sản xuất từ dầu mỏ với tên thường phẩm là Polyethylen hoặc polythen (tên viết tắt PE; tên polyethene hoặc Poly (ethylene) là loại nhựa phổ biến nhất, công thức hóa học (C2H4)n, PE thường là hỗn hợp của các polyme tương tự của ethylen với các giá trị khác nhau của n.
 
 
Trung Quốc đã phát minh ra một kỹ thuật phân hủy nhựa với chất xúc tác là hợp chất hữu cơ - kim loại tiêu tốn ít nhiệt để tạo ra một loại nhiên liệu diesel. Vì cấu trúc nhựa polyethylene có những liên kết đơn nguyên tử rất ổn định, nếu đun nóng nhựa ở nhiệt độ cao hơn 400 độ C, các liên kết trong phân tử bị tách rời theo nhiều cách khác nhau và tạo ra hỗn hợp của khí, dầu, sáp, than. Nhược điểm hiện tại của kỹ thuật này là phản ứng hóa học diễn ra chậm (4 ngày) và đòi hỏi chất xúc tác đắt tiền.
 
 
Công ty Tenjin của Nhật Bản thì biến đổi rác thải nhựa PE thành nguyên liệu sản xuất vải, màng mỏng và đang vận hành thương mại một cơ sở có công suất xử lý khoảng 62.000 tấn/năm từ năm 2003. Công ty John Lewis - Anh, lần đầu tiên cho ra đời sản phẩm khăn tắm được làm từ nhựa tái chế, có khả năng thấm hút tốt và khô rất nhanh. Các nhà nghiên cứu của Anh và Mỹ đã khám phá ra cấu trúc của một enzym tự nhiên làm tác nhân phân huỷ nhựa PE, PP… mở ra cơ hội tái chế hàng triệu tấn nhựa đã và đang tồn tại hàng trăm năm trong môi trường. Một công ty ở Áo cũng đã phát triển công nghệ sử dụng enzim để tái chế nhựa PET thành nhựa chất lượng cao.
 
 
Trên quy mô toàn cầu, chỉ có 9% rác thải nhựa đang được tái chế: Riêng ở Mỹ tỷ lệ tái chế chai nhựa chỉ đạt khoảng 30%; ở Anh từ 20-45%; Na Uy hiện là quốc gia đi đầu thế giới trong việc tái chế 97% chai nhựa thành nhựa chất lượng cao, 92% trong số đó có thể tiếp tục làm chai đựng nước uống, số lần tái chế có thể lên tới 50 lần.
 
 
Ở Việt Nam, nhiều đề tài thuộc các trường Đại học và Viện nghiên cứu cũng đã tạo ra những vật liệu đáp ứng được nhiều mục đích sử dụng như: Xử lý nhựa thành hạt vật liệu để đưa vào cấp phối bê tông; gạch xây tường; phối liệu làm tăng độ bền của nền đường đất trong giao thông nông thôn; làm sản phẩm thủ công mỹ nghệ…
 
 
Các nhà khoa học còn nghiên cứu, chế tạo các chất phụ gia phối trộn vào nguyên liệu dùng để sản xuất các loại túi nhựa nhằm giảm thời gian phân hủy của PE. Đây là phương pháp mang tính bền vững, rút ngắn đáng kể thời gian phân hủy rác thải nhựa từ hàng trăm năm xuống còn vài chục tháng. Một số các chất phụ gia được các nhà sản xuất trên thế giới đã chế tạo trong thời gian gần đây như: Chất phân hủy sinh học dùng cho sản xuất túi nhựa nhằm giúp các sản phẩm túi ni lông nhanh chóng và dễ phân hủy trong môi trường; chất phụ gia P-life được công ty Pacific Enterprise Japan Ltd (Nhật Bản) ứng dụng làm chất phụ gia phân hủy, tạo ra môi trường hóa học giúp các thành phần polyethylene phân hủy thành các-bon dioxide, nước và chất lành tính, các phân tử không độc hại, sau đó đồng hóa hoàn toàn vào tự nhiên.
 
 
Hay như chất phụ gia D2W do công ty Symphony Environnmental Technologies Plc, UK (Anh) tạo ra để kiểm soát và làm giảm tuổi thọ của sản phẩm nhựa thông thường và các sản phẩm nhựa dùng trong đóng gói; chất phụ gia hóa học EPI được sản xuất bởi EPI - Environmental Products Inc (Canada) là phụ gia nhựa oxo-biodegradable để sản xuất các sản phẩm nhựa dùng trong lĩnh vực đóng gói, ngành nông nghiệp và phân bón, bao phủ bãi rác phân hủy, bao bọc các sản phẩm trong ngành công nghiệp chế tạo.
 
 
Chất phụ gia Reverte do Wells Plastics Limited, UK (Anh) sản xuất có thể thích ứng với tuổi thọ của mỗi loại sản phẩm có vòng đời dài hay ngắn tùy theo tỉ lệ của chất này được cho thêm vào nguyên liệu. Khi phân hủy có thể tạo ra các trạng thái: Dòn, vi phân mảnh để cuối cùng hoàn toàn phân thành carbon dioxide, nước và sinh khối.
 
 
Chất phụ gia Biocom được sản xuất bởi công ty Paramount Packaging (Ireland) không bị phân hủy trong quá trình sản xuất, các sản phẩm được pha thêm chất Biocom sẽ có tuổi thọ bình thường khi để ở nơi thiếu ánh sáng và sự phân hủy sẽ bắt đầu xảy ra khi những sản phẩm này được đưa ra môi trường có ánh sáng (như đưa ra khỏi thùng carton). Quá trình phân hủy tạo thành bột dưới dạng phân hữu cơ, hòa tan được vào trong đất và hoàn toàn không làm ô nhiễm môi trường do hạt phụ gia tự hủy này có nguồn gốc từ tinh bột nên không ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng.
 
 
Theo Giáo sư Nguyễn Lân Dũng, sản xuất loại bao bì từ vật liệu dễ phân huỷ thay thế cho túi ni lông là không khả thi ở Việt Nam trong điều kiện hiện nay bởi để sản xuất ra bioplastic – loại vật liệu phân huỷ được thay thế cho túi ni lông rất tốn kém, sản xuất túi vải để sử dụng càng đắt tiền hơn nữa.
 
 
Thay vào đó, có thể áp dụng quy trình tái chế thu gom hỗn hợp không qua phân loại – một công nghệ mới được thử nghiệm thành công. Công nghệ này đang được thử nghiệm tại một nhà máy xử lý rác thải có công suất 200 tấn rác/ngày ở Thừa Thiên- Huế và một nhà máy tương tự có công suất 1.000 tấn rác thải/ngày đang được xây dựng ở thành phố Hồ Chí Minh. Quy trình tái chế là gom rác thải hỗn hợp về nhà máy mà không cần phân loại, phần rác hữu cơ được tách ra để sản xuất phân hữu cơ, phần còn lại được nấu lên (chứ không đốt) thành một nguyên liệu, kết hợp với một chất phụ gia nữa.
 
 
Với công nghệ này, chúng ta có thể tái chế rác thải túi ni lông thành một vật liệu rất tốt để thay thế cho những vật liệu xây dựng truyền thống như xi măng, cốt thép… Loại vật liệu này có đặc điểm rất bền trước các lực va đập, có thể đúc thành ống cống, cọc tiêu, vạch ngăn đường… Được biết, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt dự án và dự kiến hỗ trợ một nửa kinh phí xây dựng cho tỉnh nào áp dụng công nghệ này để tái chế rác thải.
 
 
Một cách khác là biến rác nhựa thành dạng viên như sỏi để thay sỏi, đá dăm 1-2 làm phối liệu bê tông. Theo đó, các loại túi ni lông được cho vào thiết bị đùn trục xoắn và đun đến nhiệt độ hóa dẻo (nhiệt độ nóng chảy PP ~ 165 độ C; nhiệt độ nóng chảy PE ~ 120 độ C; nhiệt độ nóng chảy PVC ~ 80 độ C; nhiệt độ nóng chảy PS ~180 độ C - 200 độ C…) ép đùn, đồng thời cắt từng đoạn ngắn tùy ý, với kích cỡ tùy ý và cho ngay vào nước lạnh sẽ cho ra một loại “sỏi” nhân tạo lý tưởng. Để tăng độ cứng của “sỏi” có thể cho thêm một vài chất phụ gia, loại sỏi nhân tạo này có thể dùng thay thế một phần cho loại đá làm bê tông dùng làm đường giao thông nông thôn, làm các ống hoặc vòm xây kè biển chống sạt lở như ở các vùng biển thuộc đồng bằng sông Cửu Long; hoặc có thể pha trộn vào vật liệu để chèn lấp các hầm lò sau khi khai thác các loại khoáng sản chống sụt lún các công trình trên mặt đất.
 
 
Ưu điểm của công nghệ tạo ra “sỏi nhân tạo” rất đơn giản, không tốn nhiều năng lượng, có thể tiến hành ở mọi quy mô sản xuất: Siêu nhỏ, nhỏ và vừa, không tốn nhiều diện tích sản xuất và giá thành có thể chấp nhận được; thay thế được một phần cát, sỏi đang ngày càng khan hiếm. Hoặc nếu dùng “sỏi nhân tạo” để chôn chèn các hầm lò đã khai thác quặng thì các loại rác thải nhựa sẽ không sinh ra các đời rác thải nhựa con, cháu, chắt mới, vĩnh viễn không tác động đến môi trường…
 
 
Gần đây, Viện nghiên cứu vật liệu xây dựng vừa chế tạo và chuyển giao công nghệ tái chế túi ni lông thành dầu đốt, đây cũng là một trong những đề tài nghiên cứu của Bộ Xây dựng. Công nghệ này được thực hiện trong quá trình tách các loại tạp chất và xử lý ni lông. Quá trình nhiệt phân xúc tác làm phá vỡ cấu trúc mạch polymer của ni lông và phân đoạn sản phẩm.
 
 
Sau quá trình phân tách, các sản phẩm thu được bao gồm 15% - 25% khí gas được xử lý và sử dụng trong quá trình đốt nhiệt trong lò nhiệt phân; 60% - 65% nhiên liệu lỏng (dầu DO) và 5 - 10% tro than. Trong nhiên liệu lỏng có thành phần là các hydrocacbon (thành phần tương tự trong hỗn hợp xăng dầu từ dầu mỏ). Các sản phẩm dầu đốt có nhiệt trị cao từ khoảng 10.000 – 11.000 Kcal/kg. Đây sẽ là một trong những nguồn nhiên liệu có thể thay thế được một phần hoặc 100% cho các lò đốt đang sử dụng dầu FO và dầu DO hiện nay.
 
 
Công nghệ tái chế túi ni lông thành dầu đốt không những giảm thiểu được lượng rác thải ra ngoài môi trường, giảm thiểu được ô nhiễm môi trường mà còn có thể tận thu, tái chế các loại rác thải nhựa. Những loại rác thải nhựa khó phân hủy trong môi trường được tái chế thành các nguồn nhiên liệu tái tạo và có thể sử dụng rộng rãi tại các nhà máy, khu công nghiệp...
 
 
Dự án này được trang bị hệ thống dây chuyền thiết bị có công nghệ sản xuất trong nước, công suất xử lý hơn 200 tấn rác thải ni lông/ngày. Theo công ty CP Môi trường Việt Nam: Trên địa bàn thành phố Đà Nẵng đã áp dụng công nghệ này để xử lý rác thải. Hiện, mỗi ngày tại bãi rác Khánh Sơn của thành phố tiếp nhận hơn 650 tấn rác thải, trong đó có khoảng 8% là rác thải túi ni lông. Như vậy, khi sử dụng công nghệ tái chế này, nhà máy có thể sản suất ra được khoảng 17 tấn dầu FO và DO mỗi ngày.
 
 
Theo thống kê của tổ chức môi trường thế giới, sản lượng PE toàn cầu hàng năm khoảng 80 triệu tấn, chủ yếu được sử dụng để sản xuất các loại bao bì, phục vụ các nhu cầu hàng ngày của con người. Trong khi phải mất từ 500 - 1000 năm túi ni lông mới bị phân huỷ trong môi trường tự nhiên. Tái chế túi ni lông sẽ giúp đem lại những lợi ích thiết thực cho cuộc sống như: Giúp giảm khai thác tài nguyên; giảm ô nhiễm môi trường; tiết kiệm năng lượng, tiền bạc; tạo việc làm và tăng thu nhập. Do vậy, việc lựa chọn và ứng dụng công nghệ hợp lý vào tái chế túi ni lông sẽ là một bước tiến lớn, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm nguồn nhiên liệu dầu đốt trong giai đoạn hiện nay.

Xuân Việt
Thêm bình luận :
Họ và tên
Email
Nông dân với chương trình môi trường nông thôn