Nghiên cứu chiết tách tinh dầu từ vỏ quả quất, quýt để xử lý rác thải xốp tại thành phố Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ HẰNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH TINH DẦU TỪ VỎ

QUẢ QUẤT, QUÝT (CITRUS) ĐỂ XỬ LÝ RÁC THẢI XỐP

TẠI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

Ngành: Khoa học môi trƣờng

Mã số: 60.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đàm Xuân Vận

Thái Nguyên - Năm 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CẢM ƠN

Được sự nhất trí của ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa

Môi Trường trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã tiến hành đề tài

“Nghiên cứu chiết tách tinh dầu từ vỏ quả quất, quýt (Citrus) để xử lý rác

thải xốp tại Thành phố Thái Nguyên”

Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em đã nhận được sự

giúp đỡ rất lớn từ các quý thầy cô trong nhà trường.

Đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà

trường, các quý thầy cô trong khoa cũng như các quý thầy cô bộ môn trong

trường đã giúp em có được những kiến thức bổ ích về chuyên ngành Khoa

Học Môi Trường , cũng như đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận môi

trường thực tế trong thời gian qua.

Đặc biệt cho em gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo: PGS. TS

Đàm Xuân Vận - Khoa Môi trường. Trong thời gian viết luận văn, em đã nhận

được sự hướng dẫn tận tình của thầy, thầy đã giúp em bổ sung và hoàn thiện

những kiến thức lý thuyết còn thiếu cũng như việc áp dụng các kiến thức đó vào

thực tế trong thời gian thực tập để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đã hết

lòng động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cả về mặt vật chất và tinh thần cho em

trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian, điều kiện tiếp cận và kiến thức

kinh nghiệm của bản thân, bài khóa luận của em không tránh khỏi những

khiếm khuyết, em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày 1 tháng 10 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Thị Hằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4

1.1. Cơ sở khoa học........................................................................................... 4

1.1.1. Nguồn gốc họ quất, quýt (Citrus)............................................................ 4

1.1.2. Tổng quan về tinh dầu............................................................................. 4

1.1.2.1. Khái niệm về tinh dầu .......................................................................... 4

1.1.2.2. Phân loại các thành phần có trong tinh dầu ......................................... 5

1.1.2.3. Tính chất của tinh dầu.......................................................................... 6

1.1.2.4. Các phương pháp sản xuất tinh dầu ..................................................... 8

1.1.2.5. Ứng dụng của tinh dầu chiết xuất từ họ Citrus.................................. 16

1.2. Cơ sở thực tiễn ......................................................................................... 19

1.2.1. Tình hình nghiên cứu về tinh dầu thuộc họ (Citrus) trên thế giới

và ở Việt Nam ................................................................................................. 19

1.2.1.1. Trên Thế giới...................................................................................... 19

1.2.1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 22

1.2.2. Tổng quan về acetone............................................................................ 24

1.2.2.1 Tính chất của acetone.......................................................................... 24

1.2.2.2. Độc tính của acetone .......................................................................... 24

1.2.3. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và xử lý polystyrene (PS) trên Thế giới và

ở Việt Nam....................................................................................................... 25

1.2.3.1. Trên thế giới....................................................................................... 25

1.2.3.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 27

1.2.4. Đánh giá hiện trạng rác thải tại Thành phố Thái Nguyên..................... 29

Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU............................................................................................... 34

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 34

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 34

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 34

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 34

2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 34

2.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 34

2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 34

2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 35

2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp................................................... 35

2.4.2. Phương pháp lấy mẫu............................................................................ 35

2.4.3. Phương pháp tách chiết tinh dầu........................................................... 35

2.4.5. Phương pháp phân tích thí nghiệm ....................................................... 36

2.4.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 36

2.4.7. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 37

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 39

3.1. Chiết xuất tinh dầu từ vỏ quả thuộc họ quất, quýt (Citrus) ..................... 39

3.1.1. Thiết kế thiết bị chưng cất tinh dầu....................................................... 39

3.1.2. Quy trình chưng cất tinh dầu................................................................. 40

3.1.3. Kết quả khảo nghiệm ............................................................................ 45

3.1.3.1. Kết quả chưng cất tinh dầu quất, quýt ............................................... 45

3.1.3.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu quất, quýt ...... 47

3.2. Khả năng xử lý rác thải xốp bằng hợp chất có nguồn gốc thiên

nhiên được tách triết từ tinh dầu vỏ quả quất, quýt (Citrus) nhằm giảm

thiểu ô nhiễm môi trường................................................................................ 51

3.2.1. Đối với tinh dầu chiết tách từ vỏ quả quất............................................ 51

3.2.3. So sánh khả năng xử lý xốp giữa tinh dầu quất, quýt và acetone ......... 55

3.2.4. Cơ chế của quá trình xử lý xốp bằng tinh dầu quất, quýt ..................... 57

3.2.5. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng tinh dầu quất, quýt xử lý xốp

thay thế cho acetone ........................................................................................ 59

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

3.3. Đề xuất quy trình xử lý rác thải xốp bằng phương pháp sinh học sử

dụng tinh dầu chiết tách từ vỏ quả quất, quýt (Citrus) ................................... 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 66

1 Kết luận ....................................................................................................... 66

2 Kiến nghị..................................................................................................... 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 67

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt

PS Polystyren Polystyren

LD50

Chemical Oxygen

Demand

Liều lượng của hoá chất phơi

nhiễm trong cùng một thời điểm,

gây ra cái chết cho 50% của một

nhóm động vật dùng thử nghiệm

LC50 Coefficient of variation

Giá trị LC thường tham khảo với

nồng độ của một hóa chất trong

không khí.

CT Công thức

ĐV Đơn vị

WHO

World Health

Organization

Tổ chức Y tế Thế giới

CTCP Công ty cổ phần

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1.1. Tóm tắt một số công trình nghiên cứu tinh dầu vỏ quả họ Citrus..... 20

Bảng 2.1: Thể tích tinh dầu được chọn nghiên cứu để xử lý 5g xốp................... 37

Bảng 3.1. Xác định thể tích (ml) lượng tinh dầu thu hồi trong quá trình

chưng cất vỏ quả quất, quýt.................................................................. 45

Bảng 3.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học chính trong tinh dầu quất...... 47

Bảng 3.3. Kết quả xử lý xốp của tinh dầu quất, quýt............................................ 51

Bảng 3.4. Diễn biến thời gian và khối lượng rác thải xốp được xử lý ở công

thức hiệu quả nhất.................................................................................. 55

Bảng 3.5. So sánh kết quả xử lý xốp của tinh dầu quất, quýt và acetone............ 55

Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu quất sau xử lý xốp ... 58

Bảng 3.7. Chi phí chưng cất 10 mẻ nguyên liệu tinh dầu quất, quýt................... 59