Tận dụng phế thải sản xuất gạch không nung thân thiện với môi trường

 

Hiện nay trên thị trường, xi măng và đá mạt là thành phần chính được dùng để sản xuất gạch không nung. Để tăng hiệu quả kinh tế và góp phần giảm ô nhiễm, một số nhà máy sản xuất gạch không nung đã sử dụng thêm tro bay, sản phẩm phụ của nhà máy nhiệt điện. Trong đề tài của nhóm tác giả Khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức, ngoài 3 thành phần trên, tro trấu thô được sử dụng để thay thế một phần đá mạt. Xi măng đóng vai trò là chất kết dính trong quá trình thủy hóa để tạo nên cường độ của gạch không nung. Xi măng được sử dụng trong nghiên cứu này là xi măng dân dụng Nghi Sơn PC40. Tro bay là sản phẩm phế thải của nhà máy nhiệt điện, thường được sử dụng để thay thế một phần xi măng, làm tăng hiệu quả kinh tế và giảm thiểu các tác hại của môi trường do tro bay gây ra. Việc sử dụng tro trấu thô thay thế một phần đá mạt trong sản xuất gạch không nung chưa từng được ứng dụng tại Việt Nam và trên thế giới, do vậy nghiên cứu sử dụng tro trấu thô trong chế tạo gạch không nung là đóng góp mới, góp phần đa dạng hóa các nguồn vật liệu xây dựng và phát triển các loại vật liệu mới trên địa bàn.

 

Nhận thấy ý nghĩa thiết thực của đề tài, sau hơn một năm nghiên cứu với nhiều thí nghiệm, tháng 4/2017 nhóm nghiên cứu đã sản xuất thành công sản phẩm gạch không nung với đầy đủ tiêu chuẩn chất lượng. Các thí nghiệm cho thấy, viên gạch không nung đạt yêu cầu theo bộ Tiêu chuẩn Việt Nam số 6477 năm 2011. Đặc biệt với yêu cầu về độ bền, viên gạch chịu được lực nén gấp 4 lần so với độ nén cần thiết theo tiêu chuẩn, khả năng chống thấm tốt… 

 

Theo tính toán, với việc tận dụng các phế thải công, nông nghiệp, gạch không nung của nhóm nghiên cứu có giá thành thấp hơn 1 nửa so với gạch nung truyền thống và gạch không nung trên thị trường hiện nay. Bởi việc sử dụng tro trấu thô làm giảm khối lượng thể tích của viên gạch, nhờ đó trọng lượng bản thân công trình giảm đi, tiết kiệm chi phí kết cấu phần móng. Sử dụng tro trấu thô còn giúp giảm thiểu tác động ô nhiễm môi trường, tái sử dụng và sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên, góp phần phát triển bền vững…

 

Chia sẻ về ý tưởng tận dụng phế thải nông nghiệp và công nghiệp để sản xuất gạch không nung, Tiến sỹ, Giảng viên Ngô Sỹ Huy cho biết: Hằng năm, nhu cầu sử dụng gạch cho các công trình xây dựng rất lớn, quá trình sản xuất gạch nung truyền thống tiêu hao nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên. Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dung, hằng năm cả nước tiêu thụ từ 20 đến 22 tỷ viên. Với đà phát triển như hiện nay, đến năm 2020 lượng gạch cần cho xây dựng là hơn 40 tỷ viên tương ứng với lượng đất sét phải tiêu thụ vào khoảng 600 triệu m3 tương đương với 30.000 ha đất canh tác sẽ bị mất đi. Không những vậy, sản xuất gạch nung truyền thống còn tiêu tốn nhiều nhiên liệu như: Than, củi, đặc biệt là than đá. Quá trình sản xuất này thải vào bầu không khí rất nhiều khí độc hại, đặc biệt là CO2 gây hiệu ứng nhà kính. 

 

Bên cạnh đó, theo Thông tư 09/2012/TT-BXD của Bộ Xây dựng quy định năm 2015 tất cả các công trình xây dựng được đầu tư bằng vốn nhà nước phải sử dụng 100% gạch không nung. Đối với các công trình từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, phải sử dụng tối thiểu 50% gạch không nung. Do vậy việc sử dụng gạch không nung sẽ là xu thế tất yếu trong thời gian tới.

 

Mặt khác, hiện nay, các lò hơi công nghiệp thường sử dụng vỏ trấu làm nhiên liệu đốt, do nguồn cung cấp vỏ trấu rất dồi dào và phổ biến với giá thành rẻ. Mỗi ngày công suất trung bình trong khu công nghiệp Nghi Sơn (Thanh Hóa) thải ra khoảng 3-4 tấn tro trấu. Hầu hết lượng tro này được thải ra môi trường như một loại rác thải công nghiệp mà chưa có biện phá xử lý. Nếu được đốt ở nhiệt độ cao hơn 850 độ C như trong các lò hơi công nghiệp thì trong tro trấu có hàm lượng SiO2 chiếm hơn 90%, vì vậy có thể sử dụng để thay thế một phần cốt liệu thô trong chế tạo gạch không nung. Bên cạnh đó, theo khảo sát trung bình một ngày, các nhà máy nhiệt điện trong khu kinh tế Nghi Sơn thải ra môi trường khoảng 6.000 tấn tro bay. Lượng phế thải rắn này vẫn chưa có hướng xử lý, gây ô nhiễm môi trường, lãng phí đất đai để chứa chất thải rắn. Do vậy, sẽ rất hiệu quả nếu tận dụng được nguồn phế thải này để sản xuất gạch không nung với giá thành rẻ, thân thiện với môi trường.

 

Giảng viên Lê Viết Báu, Trưởng khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức cho biết, hiện nay trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa có 65 đơn vị sản xuất gạch xây, trong đó có 38 đơn vị sản xuất gạch tuynel, nhưng mới chỉ có 27 đơn vị sản xuất gạch không nung, đây là con số "khiêm tốn" so với số lượng trên 130 mỏ đá vật liệu xây dựng được cấp phép hoạt động, phế thải từ hoạt động khai thác đá còn chưa được sử dụng, tận dụng triệt để. Do vậy, đề tài nghiên cứu khoa học “Sử dụng tro trấu thô trong chế tạo gạch không nung” của nhóm tác giả Khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức có tính khả thi và có thể ứng dụng vào thực tiễn, góp phần giảm giá thành, giảm trọng lượng sản phẩm mà vẫn đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng đối với vật liệu xây dựng, hướng đến mục tiêu bảo vệ môi trường bền vững. Hiện nay, một số doanh nghiệp sản xuất gạch không nung đã đặt vấn đề với nhà trường xin chuyển giao công nghệ. Trường Đại học Hồng Đức sẵn sàng tạo điều kiện thuận lợi nhất để việc sản xuất gạch không nung bằng phế phẩm công, nông nghiệp sớm đi vào thực tiễn…