Nghiên Cứu Thực Nghiệm Sấy Bùn Thải Bằng Buồng Sấy Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời

1/ Thông tin bài báo

• Tên bài báo: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SẤY BÙN THẢI BẰNG BUỒNG SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
• Tác giả: Đỗ Thị Mỹ Phượng, Lê Hoàng Việt, Nguyễn Xuân Lộc
• Số trang: 171-177
• Năm: 2023
• Nơi xuất bản: Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
• Từ khoá: Buồng sấy, bùn thải, năng lượng mặt trời, nhiệt độ

2/ Nội dung chính

Bài báo này tập trung vào nghiên cứu thực nghiệm về việc sử dụng buồng sấy năng lượng mặt trời để làm khô bùn thải, một vấn đề ngày càng trở nên cấp thiết trong bối cảnh gia tăng lượng bùn thải từ các khu công nghiệp và sự cần thiết phải tìm ra các giải pháp xử lý hiệu quả về mặt kinh tế và môi trường. Bùn thải, một sản phẩm phụ của quá trình xử lý nước thải, có thành phần phức tạp và tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm nếu không được xử lý đúng cách. Các phương pháp xử lý bùn thải truyền thống như chôn lấp đang gây ra nhiều vấn đề môi trường, trong khi các phương pháp khác như ủ phân compost hay bán cho các cơ sở sản xuất phân vi sinh còn hạn chế về quy mô và hiệu quả. Trong bối cảnh đó, việc sấy khô bùn thải để giảm khối lượng, thể tích và chi phí lưu trữ, vận chuyển và xử lý là một giải pháp tiềm năng. Nghiên cứu này đã sử dụng buồng sấy năng lượng mặt trời, một nguồn năng lượng sạch và tiềm năng, để tiến hành các thí nghiệm sấy bùn thải.

Nghiên cứu được thực hiện thông qua một hệ thống buồng sấy năng lượng mặt trời được thiết kế và xây dựng. Hệ thống bao gồm bộ thu năng lượng mặt trời và buồng sấy, cả hai đều được trang bị vật liệu cách nhiệt và các tấm tôn sơn đen để hấp thụ tối đa bức xạ mặt trời. Các thí nghiệm được tiến hành trong 4 đợt, bao gồm 3 đợt sấy có tải bùn thải và 1 đợt sấy không tải để so sánh hiệu quả của hệ thống. Các thông số quan trọng như nhiệt độ trong và ngoài buồng sấy, cường độ ánh sáng mặt trời và độ ẩm của bùn thải được đo đạc và ghi nhận trong suốt quá trình thí nghiệm. Kết quả cho thấy nhiệt độ trong buồng sấy cao hơn đáng kể so với nhiệt độ môi trường, đặc biệt trong điều kiện sấy không tải. Cụ thể, nhiệt độ trong buồng sấy có tải dao động khoảng 50±5°C, trong khi ở buồng sấy không tải đạt 60±5°C, so với nhiệt độ ngoài trời khoảng 30±5°C. Điều này cho thấy khả năng tạo nhiệt tốt của hệ thống buồng sấy năng lượng mặt trời.

Kết quả về độ ẩm của bùn thải cũng cho thấy hiệu quả rõ rệt của việc sử dụng buồng sấy năng lượng mặt trời. Sau 5 ngày thử nghiệm, độ ẩm trung bình của bùn đã giảm từ mức 88.69-90.84% xuống còn 19.12-22.73% trong điều kiện có xới bùn và 23.32-28.28% trong điều kiện không xới. Các kết quả này đều thấp hơn nhiều so với việc phơi bùn ngoài trời, cho thấy buồng sấy năng lượng mặt trời có khả năng làm giảm độ ẩm của bùn thải một cách hiệu quả và nhanh chóng hơn so với phương pháp phơi khô tự nhiên. Bài báo cũng chỉ ra mối tương quan lớn giữa cường độ ánh sáng mặt trời và nhiệt độ trong buồng sấy, khẳng định vai trò quan trọng của năng lượng mặt trời trong quá trình sấy. Mặc dù vậy, nghiên cứu cũng thừa nhận hạn chế của hệ thống, đó là sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng mặt trời và sự cần thiết phải có nguồn nhiệt bổ sung cho hệ thống khi không có ánh nắng.