7 - Đánh giá hiện trạng bùn thải công nghiệp trên địa bàn TP.HCM về các mặt: nguồn thải; khối lượng thải; thành phần và tính chất; thực trạng xử lý và quản lý bùn thải; - Đề xuất các giả
S ự c ầ n thi ế t c ủa đề tài
Việt Nam chính thức khởi xướng công cuộc đổi mới nền kinh tế từ năm 1986, chuyển từ cơ chế kinh tế kế hoạch hóa tập trung, bao cấp sang kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa Quá trình này tập trung vào công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, đồng thời đa dạng hóa và đa phương hóa các quan hệ kinh tế đối ngoại, mở cửa và hội nhập quốc tế Nhờ đổi mới, Việt Nam đã giảm nhanh nghèo đói, xây dựng nền kinh tế công nghiệp hóa và đạt được tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, đi đôi với sự công bằng và tiến bộ xã hội ở mức độ tương đối.
TP.HCM là một trong những trung tâm kinh tế lớn nhất Việt Nam, nơi tốc độ công nghiệp hóa tăng nhanh mỗi năm Hiện nay thành phố có 11 KCN và 3 KCX chính thức đi vào hoạt động, đóng vai trò then chốt trong quá trình phát triển công nghiệp của vùng Các KCN/KCX đã thu hút vốn đầu tư trong nước và nước ngoài, đồng thời giải quyết việc làm cho một lượng lớn lao động Giá trị sản xuất của các KCN/KCX tính trong 11 tháng đầu năm 2007 đạt hơn 135 triệu đồng, cho thấy tiềm năng và hiệu quả của hệ thống khu công nghiệp ở TP.HCM.
Với đà phát triển công nghiệp, tác động của lĩnh vực này lên môi trường tự nhiên ngày càng mạnh, trong khi quản lý bùn thải từ các khu công nghiệp và khu chế xuất đang trở thành một vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng cần được giải quyết triệt để Mỗi ngày, trên địa bàn thành phố có khoảng 200–250 tấn bùn công nghiệp được thải ra, và lượng bùn này dự báo sẽ tăng lên đáng kể đến năm 2010 Tuy nhiên, công tác xử lý bùn vẫn chưa được quan tâm đúng mức và thiếu đầu tư phù hợp, dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Đề tài "Nghiên cứu biện pháp quản lý và phương pháp xử lý bùn thải công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh" được hình thành nhằm đánh giá thực trạng quản lý bùn thải công nghiệp trên địa bàn thành phố Trên cơ sở kết quả đánh giá, nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý bùn thải và các phương pháp xử lý phù hợp, hiệu quả và bền vững.
Ph ạm vi đề tài
Đề tài chỉ tập trung vào bùn thải công nghiệp từ các KCN và KCX trên địa bàn TP.HCM
Nghiên cứu điển hình KCX Tân Tạo
M ục tiêu đề tài
Mục tiêu chính của đề tài là đề xuất một hệ thống quản lý bùn thải công nghiệp tại các KCN-KCX ở TP.HCM được triển khai hiệu quả và phù hợp với điều kiện thực tế, nhằm tối ưu hóa các biện pháp xử lý và quản lý nguồn thải Qua đó, đề tài góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường và thúc đẩy việc tận dụng, tái sử dụng bùn thải công nghiệp.
N ộ i dung nghiên c ứ u
- Tổng quan về bùn thải công nghiệp: nguồn gốc phát sinh; thành phần và tính chất; phân loại; quản lý và xử lý bùn thải
Đánh giá hiện trạng bùn thải công nghiệp trên địa bàn TP.HCM tập trung vào bốn nội dung chính: nguồn thải, khối lượng thải, thành phần và tính chất của bùn thải, cùng với thực trạng xử lý và quản lý bùn thải Nguồn thải được xác định từ các khu công nghiệp, khu chế xuất và các cơ sở sản xuất khác có sinh ra bùn thải và chất rắn có nguy cơ ô nhiễm Khối lượng thải được ước tính theo chu kỳ vận hành và công suất của từng cơ sở, cho thấy quy mô bùn thải ở TP.HCM Thành phần và tính chất của bùn thải được phân tích để đánh giá mức độ độc hại, tiềm năng tái chế hoặc tái sử dụng và yêu cầu công nghệ xử lý phù hợp Thực trạng xử lý và quản lý bùn thải cho thấy nhiều cơ sở vẫn gặp khó khăn về công nghệ, tuân thủ quy định và quản lý rủi ro, từ đó cần tăng cường giám sát, đầu tư hệ thống xử lý và thúc đẩy biện pháp giảm thiểu từ nguồn.
Để nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý bùn thải công nghiệp trên địa bàn thành phố, cần xây dựng hệ thống quản lý bùn thải đồng bộ từ thu gom đến xử lý và giám sát liên tục Các giải pháp thiết yếu bao gồm phân loại nguồn thải, thu gom và vận chuyển an toàn, xử lý tại nguồn hoặc tại hệ thống xử lý tập trung và áp dụng công nghệ xử lý như tách nước, kết tủa và xử lý sinh học để giảm thiểu ô nhiễm và chi phí vận hành Đối với trường hợp điển hình là KCN Tân Tạo, mô hình quản lý bùn thải tích hợp sẽ tối ưu hóa chi phí, giảm thiểu rủi ro môi trường và đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường Cần tăng cường giám sát chất lượng nước thải, minh bạch thông tin và đẩy mạnh hợp tác giữa cơ quan quản lý, doanh nghiệp và nhà đầu tư xanh Khuyến khích ứng dụng công nghệ tái chế bùn thải và tận dụng chất mang hữu cơ để làm phân bón hoặc vật liệu xây dựng an toàn.
Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u
Phương pháp nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết nhằm tổng hợp và phân tích các phương pháp xử lý bùn thải đang được áp dụng hiện nay, đồng thời đánh giá các công nghệ tái sử dụng bùn thải Việc khảo sát này giúp làm rõ hiệu quả, tính khả thi và ưu nhược điểm của từng giải pháp, từ đó hình thành nền tảng cho quyết định lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế.
Phương pháp thu thập thông tin và số liệu được triển khai nhằm nắm bắt thực trạng tại các KCN/KCX (khu công nghiệp/khu chế xuất) trên địa bàn Thành Phố và lượng bùn thải phát sinh Dữ liệu được thu thập về tình hình quản lý và vận hành hệ thống thu gom, vận chuyển, xử lý và tiêu hủy bùn thải, cùng với các chỉ tiêu liên quan đến nguồn gốc, khối lượng và tần suất xử lý Nguồn dữ liệu gồm hồ sơ quản lý môi trường, báo cáo vận hành, dữ liệu quan trắc và kết quả khảo sát tại hiện trường, nhằm làm cơ sở xây dựng cơ sở dữ liệu cho đề tài Kết quả thu thập được sẽ phục vụ đánh giá hiện trạng, đề xuất giải pháp và hỗ trợ quản lý bền vững bùn thải tại các KCN/KCX trên địa bàn Thành Phố.
- Khảo sát thực tế tại KCN Tân Tạo;
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP
Bùn th ả i công nghi ệ p
Bùn th ả i t ừ các h ệ th ố ng XLNT
Nguồn phát sinh bùn thải trong quy trình XLNT bắt nguồn từ các bể chứa và xử lý nước thải như bể lắng 1, bể lắng 2, bể tuyển nổi và bể xử lý sinh học Trọng lượng và khối lượng bùn thải từ các bể được trình bày ở bảng sau, nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về lượng bùn phát sinh tại từng bể và hỗ trợ đánh giá hiệu quả của quy trình xử lý nước thải.
Bảng 2.1 Trọng lượng và khối lượng của bùn thải từ quy trình XLNT
Quy trình xử lý Trọng lượng riêng của chất rắn trong bùn
Trọng lượng riêng của bùn
Trung bình Bùn từ bể lắng 1 1,4 1,02 108,4 – 168,6 150,6 Bùn thải từ bể bùn hoạt tính 1,25 1,005 72,2 – 96,3 84,33 Bùn thải từ bể lọc sinh học 1,45 1,025 60,2 – 96,3 72,28
Bùn thải từ bể aeration mở rộng 1,3 1,015
Bùn thải từ hồ thổi khí (aerated lagoon)
84,3 -120,4 96,38 Bùn thải từ bể lọc 1,2 1,005 12,05 - 24 18,07 Bùn tải từ hệ thống xử lý tảo 1,2 1,005 12,05 - 24 18,07
Bùn thải từ bể lắng một có sử dụng hoá chất để khử phốt pho
+ Với liều lượng vôi thấp
+Với liều lượng vôi cao
Bùn từ quá trình nitrat hoá - - - -
Bùn từ quá trình khửnitơ 1,2 1,005 12,05 – 30,15 18,07
Bùn từ bể lọc sinh học thô 1.28 1.02 - -
Nguồn: Wastewater Engineering- METCALF & EDDY,INC
Thành phần và tính chất của bùn thải
Số lượng, thành phần và tính chất của bùn thải phụ thuộc vào loại nước thải ban đầu đem đi xử lý
Ngành xi mạ sử dụng nhiều hóa chất dạng muối kim loại có độc tính cao như CrO3, CdCl2, MnCl2 và ZnCl2, đặt ra thách thức về quản lý rủi ro môi trường và an toàn công nghiệp Đối với ngành hóa chất, bùn thải có tính chất khác nhau tùy thuộc vào mục đích sản xuất và nguyên liệu đầu vào, đòi hỏi phân tích và xử lý thích hợp Ở TP.HCM, các loại hình công nghiệp hóa chất phổ biến nhất đang phát triển và cần các biện pháp quản lý chất thải và tuân thủ quy định môi trường nhằm giảm thiểu tác động tới chất lượng môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Nước thải từ khâu xử lý bề mặt và mạ điện thường chứa các kim loại độc hại như Cr, Ni, Zn, Cd và dầu khoáng, đồng thời có pH dao động ở mức rất axit hoặc rất kiềm Đặc biệt, khi các cơ sở sử dụng muối cyanua trong môi trường axit, muối cyanua có thể hình thành khí HCN bay hơi và tác động trực tiếp tới người lao động Để xử lý kim loại nặng trong nước thải xi mạ, phương pháp được áp dụng là kết tủa, nhưng sau quá trình này sẽ phát sinh lượng bùn thải.
- Hóa chất vô cơ cơ bản;
- Cao su và sản phẩm dựa trên cơ sở cao su và nhựa;
- Chất tẩy rửa và đồ mỹ phẩm;
Ngành công nghiệp hóa chất là một trong những lĩnh vực sử dụng nhiều hóa chất nhất và đa dạng về mức độ thải độc vào môi trường, đặc biệt ở hai phân khúc hóa chất vô cơ cơ bản và sản xuất phân bón Hai ngành này hình thành từ sớm trong thời kỳ công nghiệp hóa và phát triển theo hệ thống công nghệ và thiết bị của Liên Xô và Trung Quốc từ những năm đầu của quá trình công nghiệp.
1960 Ví dụ trong sản xuất axit sunfuric sử dụng nguyên quặng pyrit chứa sunfua sắt
Quặng pyrit, thành phần chính là sunfua sắt, cũng chứa asen, chì và kẽm Khi sản xuất axit sunfuric từ quặng pyrit, xỉ thải (bùn đỏ) sẽ chứa một lượng asen, chì, kẽm và một lượng lớn oxit sắt(III), khoảng 40–50% so với khối lượng xỉ thải Để sản xuất 1 tấn axit H2SO4 đặc, lượng xỉ thải từ quá trình đốt quặng pyrit khoảng 1,3–1,4 tấn Điều này có nghĩa là lượng asen thải theo xỉ vào khoảng 2 kg, chì khoảng 5 kg, và kẽm khoảng 10 kg.
Bảng 2.2 Một sốđặc tính của bùn thải theo ngành nghề sản xuất
Ngành nghề sản xuất Đặc tính của bùn
Thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, thuốc phòng trừ bệnh cây trồng, thuốc diệt cỏ dại, thuốc kích thích tăng trưởng thực vật)
Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải (XLNT) có thể chứa hóa chất và thuốc bảo vệ thực vật, đồng thời phát sinh từ quá trình điện hóa liên quan đến pin và ắc quy Bùn thải này còn có thể chứa axit và kim loại nặng, đòi hỏi các biện pháp xử lý và quản lý chất thải đặc thù nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường và sức khỏe con người.
Hóa chất vô cơ cơ bản (xút, clo, axit sunfuric, axit phosphoric, phèn nhôm, phèn sắt)
Bùn từ hệ thống XLNT có chứa axit và kim loại nặng
Bột màu xây dựng Bùn từ hệ thống XLNT có chứa các hợp chất tạo màu
Hóa chất hữu cơ tổng hợp (sơn, keo, mực in)
Bùn từ hệ tống XLNT có chứa axit và kim loại nặng
Các chất tẩy rửa tổng hợp (nước javen, xà phòng, bột giặt, mỹ phẫm)
Bùn từ hệ thống XLNT chứa các chất hoạt động bề mặt
Sản xuất tái chế dầu nhớt Bùn từ hệ thống XLNT có chứa dầu cặn
Sản xuất linh kiện điện – điện tử Bùn từ hệ thống XLNT có chứa kim loại nặng, hóa chất
Sơn Bùn từ hệ thống XLNT có chứa sơn thừa
Mạđiện Bùn từ hệ thống XLNT có chứa kim loại nặng
Thuộc da Bùn từ hệ thống XLNT có chứa kim loại nặng
Dệt nhuộm Bùn từ hệ thống XLNT có chứa các chất trợ, thuốc nhuộm, các chất hữu cơ độc hại
Bột giấy – giấy, bông Bùn từ hệ thống XLNT chứa ligin và các chất hữu cơ độc hại
Xác định thành phần và tính chất của bùn thải là bước quan trọng để quyết định phương thức xử lý bùn thích hợp nhất.
Bùn th ả i t ừ các quá trình s ả n xu ấ t trong công nghi ệ p
Bùn cặn phát sinh từ các quá trình sản xuất như chưng cất, trích ly, trung hòa, tinh luyện quặng mỏ…Phần lớn bùn thải từ các quá trình này được xem là CTNH
Bảng 2.3 Một số nguồn phát sinh bùn thải trong các quá trình sản xuất công nghiệp
STT Tên chất thải Mã
Trạng thái tồn tại thông thường
1 Cặn thải có khảnăng sinh axit từ quá trình chế biến quặng sunfua
2 Bùn thải và chất thải chứa dầu từ quá trình khoan
3 Bùn thải từ thiết bị khử muối của quá trình lọc dầu;
4 Bùn thải bari sunfat có chứa thủy ngân 02 07 03 Bùn
5 Bùn thải chứa thành phần nguy hại từ quá trình vệ sinh lò hơi
6 Bùn thải và bã lọc từ quá trình xử lý khí thải 05 01 03
7 Bùn thải từ thủy luyện kẽm 05 10 01 Đ, ĐS Bùn
8 Bùn thải và chất thải rắn từ quá trình tôi luyện
9 Bùn nghiền và đánh bong thủy tinh có chứa các thành phần nguy hại
10 Bùn của quá trình phosphate hóa 07 01 04 AM, Đ Bùn
11 Bùn thải chứa các thành phần nguy hại từ hệ thống màng hoặc hệ thống trao đổi ion
12 Bùn thải chứa thành phần nguy hại từ các quá trình gia công cơ khí
13 Bùn thải kim loại (nghiền, mài) có chứa dầu 07 03 09 Đ Bùn
14 Bùn thải chứa sơn hoặc vecni có chứa dung 08 01 02 C, Đ, ĐS Bùn
12 môi hữu cơ và các thành phần nguy hại khác
15 Bùn mực thải 08 02 02 Đ, ĐS Bùn
16 Bùn thải từ quá trình tái sinh trao đổi cột ion 12 06 02 Đ, ĐS Bùn/lỏng Nguồn: Danh mục CTNH (QĐ_23_2006_BTNMT)
2.1.3 Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm của bùn thải
Bùn thải chứa hàm lượng kim loại nặng cao là mối quan tâm hàng đầu trong công tác quản lý CTRCN và có ảnh hưởng trực tiếp tới việc lựa chọn phương pháp xử lý cũng như khả năng tái sử dụng bùn cho các mục đích như ổn định hóa rắn, làm gạch xi măng lát nền, gạch thẻ và các sản phẩm khác Thành phần các kim loại nặng (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) trong bùn thường được chia thành hai nhóm căn bản: (1) các kim loại nặng vi lượng thiết yếu cho sinh vật ở nồng độ thấp và có thể gây tác hại khi vượt ngưỡng cho phép, như Cu, Ni, Zn; (2) các kim loại nặng không cần thiết cho vi sinh vật, như Cd và Pb.
Bùn thải có khả năng tác động đến sinh vật khi tiếp xúc ở nồng độ nhất định, do đó việc đánh giá mức độ tác động đòi hỏi một chuẩn tham chiếu Tại Việt Nam hiện chưa có một tiêu chuẩn riêng về bùn thải, vì vậy việc so sánh đặc tính của bùn thải thường dựa trên tiêu chuẩn của các nước phát triển Đánh giá ảnh hưởng của kim loại trong bùn có thể dựa vào các chuẩn hàm lượng kim loại được công nhận ở các nước phát triển cho từng loại kim loại riêng biệt Những giá trị này thường được dùng để đánh giá chất lượng bùn; nếu kết quả phân tích thấp hơn chuẩn, bùn được xem không gây tác động xấu đến môi trường, còn khi vượt ngưỡng sẽ có nguy cơ tác động tiêu cực lên đất, nước ngầm và nước mặt.
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn hàm lượng các nguyên tố kim loại được thải trong môi trường
Ngoài tham chiếu các tiêu chuẩn của các nước phát triển làm cơ sở, ta có thể áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về giới hạn kim loại nặng trong đất, cụ thể là TCVN 7209:2002 Tiêu chuẩn này quy định giới hạn hàm lượng tổng số của các kim loại As, Cd, Cu, Pb, Zn trong tầng đất mặt, và mức giới hạn phụ thuộc vào mục đích sử dụng đất.
Bảng 2.5 Tiêu chuẩn hàm lượng kim loại trong đất
(mg/kg KL khô) Đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp Đất sử dụng cho mục đích lâm nghiệp Đất sử dụng cho mục đích công nghiệp
2.1.4 Ảnh hưởng của bùn thải đối vớimôi trường và con người
Con người tiếp xúc với bùn thông qua chuỗi thức ăn có thể bị ảnh hưởng bởi bùn chứa nhiều kim loại nặng Bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải ngoài lượng dinh dưỡng như N, P và S còn chứa các kim loại nặng Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni và Zn, và thường được dùng làm phân bón trong sản xuất nông nghiệp Mặc dù kim loại nặng ít bị rửa trôi khi đất không bị chua hóa, chúng vẫn được cây hút vào và đi vào chuỗi thực phẩm, từ đó truyền từ đất vào thực phẩm và ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
Cadmi (Cd) là kim loại độc hại có nguồn thải từ nhiều ngành công nghiệp như khai thác mỏ, luyện kim, xi mạ, sản xuất sơn, gia công chế biến chất dẻo, sản xuất pin, làm gốm và sản xuất thuốc bảo vệ thực vật Cadmi thường xuất hiện kèm với kẽm nên là sản phẩm phụ không thể tránh khỏi trong quy trình sản xuất kẽm; ngoài ra than đá và phân bón cũng chứa Cd Độc tính của Cd khiến thận là cơ quan dễ bị tổn thương nhất ở người; ngưỡng gây hại thận được ước tính ở khoảng 200 µg/L Con người hấp thụ Cd chủ yếu qua thực phẩm; các thực phẩm chứa nhiều Cd như nấm, sò, tôm, cua và rong biển Cd sau khi xâm nhập vào cơ thể đi vào gan qua dòng máu, liên kết với protein để tạo thành phức Cd-protein và tích lũy tại gan.
14 chuyển vào thận Cd tích lũy trong th ận và phá hủy chức năng của thận, đó là nguyên nhân gây bài tiết protein và đường từcơ thểngười và xa hơn là phá hủy thận Ngoài ra còn có những ảnh hưởng khác mà có thể là do Cd như bệnh tiêu chảy, đau dạ dày và nôn, loãng xương, làm giảm khảnăng sinh sản thậm chí gây vô sinh, phá hủy hệ thống thần kinh trung ương, làm rối loạn tâm lý, bệnh thiếu máu, xuất huyết não, bệnh tiểu đường Đối với các loài thủy sinh, Cd có tính độc cao chẳng hạn như loài bọ nước Daphnin Magna rất nhạy cảm với Cd, LC 50
Crom (Cr) của loài này là 0,03mg/l Các loài cá dễ hấp thụ và tích lũy Cd trong cơ thể Các loài thực vật có khảnăng hấp thu Cd trong đất thông qua bộ rễ, khi đó đối với động vật ăn thực vật sẽ bị nguy hiểm Khi nồng độ Cd trong đất cao sẽ ảnh hưởng đến sự phất triển của vi sinh vật và có thể gây nguy hiểm cho hệsinh thái trái đất Động vật bị nhiễm Cd sẽ bị áp suất máu cao, cơ quan nội tạng và thần kinh bị phá hủy
Cr (chromium) được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và có nguồn thải liên quan đến sản xuất và ứng dụng của nó, với các ứng dụng chính như sản xuất hợp kim chống mòn với niken và molybden, và được dùng nhiều trong công nghiệp xi mạ Cr cũng là chất tẩy trong công nghiệp thuộc da, là sắc tố để pha sơn và mực, và có mặt trong sản xuất cao su và gốm Hoạt động chính làm tăng nồng độ Cr(III) diễn ra trong sản xuất thép, thuộc da và nhuộm, dệt nhuộm và các ứng dụng công nghiệp khác Độc tính của chromium phụ thuộc vào trạng thái oxi hóa: Cr(III) ít độc hại hơn Cr(VI), trong khi Cr(VI) có tiềm ẩn nguy cơ độc hại và ung thư.
Cây trồng hấp thụ crom ở mức thấp nhưng vẫn có thể gây hại cho mùa màng; thực vật chỉ hấp thụ Cr(III) Mặc dù crom được cho là chưa tích lũy rõ ràng trong cơ thể cá, nhưng khi nồng độ crom cao trong nước mặt tăng lên, cá có thể bị phá hủy mang Crom có thể là nguyên nhân gây bệnh hô hấp, làm giảm nhanh khả năng chống chọi bệnh tật, gây dị tật bẩm sinh và liên quan đến khối u ở động vật.
Pb (chì) là kim loại độc hại có nguồn thải phong phú từ nhiều cơ sở công nghiệp như sản xuất pin ắc quy, luyện kim, hóa dầu, đốt nhiên liệu, sản xuất kính, nung gốm, thuốc trừ sâu, bột đánh bóng và mực in, cũng như từ khí thải công nghiệp và quá trình đốt chất thải Các nguồn thải chì này làm ô nhiễm đất, nước và không khí, đe dọa sức khỏe con người và hệ sinh thái khi phơi nhiễm lâu dài Độc tính của chì có thể gây rối loạn thần kinh ở trẻ em, tác động thận, tim mạch và hệ tiêu hóa ở người trưởng thành, đồng thời tích lũy trong chu trình sinh học và môi trường nếu không có biện pháp kiểm soát và xử lý chất thải, khí thải đúng quy chuẩn.
Chì (Pb) có khả năng tích lũy lâu dài trong cơ thể và là kim loại độc hại đối với não, có thể gây tử vong khi nhiễm độc nặng Pb làm giảm khả năng tổng hợp glucose và chuyển hóa puruvat, đồng thời tăng bài tiết glucose qua nước tiểu Độc tính cấp của chì gây hư hỏng hàng loạt chức năng ở thận, cơ quan sinh sản, gan, não và hệ thần kinh trung ương, có thể dẫn tới tử vong hoặc suy nhược nghiêm trọng Pb là nguyên nhân của một số bệnh liên quan đặc biệt ở trẻ em, ảnh hưởng lên hệ thần kinh trung ương và làm giảm khả năng phản ứng dây thần kinh, gây chậm phát triển Trẻ em có thể tiếp xúc với Pb từ khi còn là bào thai, thông qua máu mẹ; đây có thể là nguyên nhân gây phá hủy hệ thần kinh trung ương và não trẻ khi được sinh ra Pb cũng có thể gây một số ảnh hưởng không mong muốn khác, chẳng hạn dị tật và các bất thường khác.
Có 10 dấu hiệu sức khỏe nổi bật liên quan đến sinh sản, tiêu hóa, tâm lý và thể trạng, bao gồm sẩy thai, giảm khả năng sinh sản của nam giới, giảm khả năng học tập của trẻ em, đau bụng, biếng ăn, táo bón, đau đầu, mất ngủ, dễ cáu kỉnh và sụt cân không mong muốn.
Pb rất độc đối với động vật thủy sinh, nồng độ gây chết LC 50
Độc tính của chì (Pb) đối với cá phụ thuộc vào độ cứng của nước Nồng độ gây độc được ước tính ở 1–27 mg/L đối với nước mềm và 440–550 mg/L đối với nước cứng Các hợp chất hữu cơ của chì có độc tính gấp 10–100 lần so với chì vô cơ đối với các loại cá, cho thấy mức độ nguy hiểm của chúng trong môi trường nước và hoạt động nuôi trồng thủy sản.
Nguồn thải thủy ngân chủ yếu phát sinh từ các hoạt động công nghiệp như sản xuất cặp nhiệt độ, các hợp kim thiếc và các hỗn hợp bạc-vàng chứa hợp chất thủy ngân Trong số các lĩnh vực, sản xuất Clo được cho là sử dụng thủy ngân nhiều nhất, dẫn đến ô nhiễm môi trường và rủi ro cho sức khỏe người lao động Độc tính của thủy ngân phụ thuộc vào dạng tồn tại (kim loại, hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ) và có thể gây rối loạn thần kinh, thận và tác động lâu dài đến hệ sinh thái, đồng thời tích tụ trong chuỗi thức ăn.
Các ph ươ ng pháp x ử lý bùn th ả i
Lò nhi ều ngăn đố t
Lò đốt nhiều ngăn có dạng hình trụ và được bố trí theo phương thẳng đứng, nơi nguyên liệu bùn thải được nạp từ đỉnh lò và di chuyển dần xuống dưới nhờ các thanh gạt gắn trên trục quay trung tâm; nhiên liệu cho lò có thể là dầu FO hoặc khí hóa lỏng LPG, được đưa vào qua các đầu đốt phun Thông thường, lò đốt nhiều ngăn bao gồm ít nhất 6 ngăn đốt, trong đó không khí cho sự cháy sau khi trao đổi nhiệt được cấp từ đáy lò và di chuyển lên qua các ngăn đốt, mang theo các sản phẩm cháy thoát ra ở đỉnh lò Trong dòng khí thải này có khoảng 10–20% thành phần không cháy trong bùn, và ngăn đốt ở trên cùng đóng vai trò như buồng sấy, có nhiệm vụ tách ẩm cho bùn nhập liệu do sự tiếp xúc với luồng khí nóng từ dưới lên.
Do đặc điểm cấu tạo, lò đốt nhiều ngăn thường bắt buộc có buồng đốt thứ cấp tách biệt để tiếp tục thiêu đốt khí thải ở nhiệt độ cao và thời gian lưu phù hợp Quá trình này đảm bảo quá trình oxy hóa diễn ra hoàn chỉnh, giảm thiểu và loại bỏ các sản phẩm hữu cơ độc hại có trong khí thải Nhờ đó, hiệu quả đốt được nâng cao và an toàn môi trường được cải thiện.
Lò đốt nhiều ngăn có khả năng đốt bùn có hàm lượng rắn từ 15% đến 50% một cách hiệu quả Với hàm lượng rắn dưới 15%, bùn ở trạng thái quá lỏng, dễ chảy tràn trong lò và khó kiểm soát quá trình đốt Ngược lại, khi hàm lượng rắn trên 50%, bùn có độ nhớt cao khiến nó dính vào trục quay trung tâm và các thanh gạt, từ đó làm giảm đáng kể hiệu quả cháy của lò Do đó, việc kiểm soát hàm lượng rắn của bùn đầu vào là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hiệu suất đốt và vận hành an toàn.
Mặc dù được thiết kế và chế tạo chi tiết, lò nhiều ngăn đốt vẫn có sự rò rỉ khí không tránh khỏi, với các điểm rò rỉ chủ yếu ở cửa quan sát (2 cửa mỗi buồng), cửa nạp liệu, cửa tháo tro và điểm vào/ra của cửa trục quay trung tâm; hoạt động của lò đòi hỏi duy trì áp suất âm bên trong, nên khí rò rỉ thường theo hướng ngược, không khí bên ngoài bị hút vào và hòa trộn với khí nóng, làm tăng tiêu hao nhiên liệu và giảm khả năng khống chế nhiệt độ, trong khi cơ chế duy trì áp suất âm có thể bị phá vỡ trong vận hành khiến áp suất bên trong trở thành dương và khí nóng rỉ ra ngoài, gây ô nhiễm môi trường, đe dọa an toàn cho công nhân và làm hại hệ thống thiết bị; để duy trì áp suất âm, thường phải bố trí quạt ly tâm, vừa khắc phục trở lực trên đường ống và các thiết bị xử lý khí, vừa đẩy dòng khí thải sau xử lý lên ống khói để phát tán ra môi trường.
Các ưu điểm và nhược điểm chính của lò nhiều ngăn đốt có thểnêu ra như sau: Ưu điểm
- Thời gian vận hành của khí trong lò khá cao;
- Hiệu quả sử dụng nhiên liệu lớn;
- Tốc độ nạp liệu có thểthay đổi trong khoảng rộng đến 30%;
- Nhiệt độ trong từng buồng đơn vị có thể khác nhau để đáp ứng các mục đích tách ẩm bùn Thiêu đốt bùn và làm nguội tro;
- Đòi hỏi chi phí đầu tư và vận hành lớn;
- Tính nhạy cảm nhiệt độ kém làm giảm khả năng khống chế các điều kiện vận hành;
- Chỉ ứng dụng hiệu quả cho các loại bùn hàm lượng rắn từ 15 – 50%;
- Mức độ an toàn trong vận hành và tuổi thọ thiết bị không cao;
Lò quay
Hệ thống lò quay dùng trong xử lý CTNH gồm bộ phận nạp liệu, bộ phận cấp khí, lò quay, buồng đốt thứ cấp và thiết bị gom tro Khí thải từ buồng đốt thứ cấp được dẫn qua hệ thống xử lý khí thải và được quạt đưa lên ống khói.
Lò quay là thiết bị công nghiệp gồm buồng đốt hình trụ, bên trong có lót gạch chịu lửa và đặt trên các bánh răng truyền động, quay theo trục dọc với tốc độ 3/4–5 vòng/phút Độ nghiêng của lò khoảng 3–5 độ nhằm tối ưu việc phân phối nhiệt và thoát khí trong quá trình nung và luân chuyển vật liệu.
Trong cấu tạo của lò quay, hệ thống lò quay thường xảy ra rò rỉ khí thải và nhiệt lượng trong quá trình vận hành, và các điểm có khả năng gây rò rỉ bao gồm cửa nhập liệu, cửa tháo tro, cũng như điểm chuyển tiếp giữa lò quay và buồng thứ cấp Để khống chế điều này, cần bố trí một quạt hút nhằm tạo sự cân bằng áp suất giữa môi trường bên trong và bên ngoài lò, mặc dù việc duy trì áp suất cân bằng đòi hỏi các kỹ thuật điều khiển thiết bị hiện đại và chi phí vận hành cao Theo hướng từ đầu nhập liệu đến đầu tháo tro, chất thải có thể di chuyển song song theo phương ngang và theo bán kính của lò, đồng thời được đốt cháy trên đường di chuyển Tại phần cuối lò, tro được tháo ra và khí thải tiếp tục đi vào buồng đốt thứ cấp, nơi được duy trì ở nhiệt độ cao hơn để hoàn thành quá trình tiêu hủy chất thải.
Các ưu điểm và nhược điểm của hệ thống lò quay bao gồm: Ưu điểm
- Công suất xử lý của hệ thống thiết bị lò quay có thể rất cao;
- Có thể xửlý đồng thời được nhiều loại chất thải khác nhau;
- Độ xáo trộn cao và tiếp xúc tốt làm tăng hiệu quả cháy;
- Khí thải có hàm lượng bụi cao;
- Điều kiện cháy dọc theo chiều dài của lò rất khó khống chế;
- Khó đảm bảo độ kín của lò;
- Nhiệt tổn thất lớn do tro;
- Chi phí đầu tư rất cao;
Lò đố t t ầ ng sôi
Lò đốt tầng sôi có cấu tạo hình trụ với tường bằng gạch chịu lửa; bên trong là một tầng vật liệu đang sôi như cát, nhôm, đá vôi hoặc vật liệu gốm, nơi diễn ra quá trình đốt cháy Thiết bị ngoại vi quan trọng nhất của lò là quạt thổi khí, có chức năng tạo tầng sôi và đưa khí với vận tốc 1,5–3 ft/s để tăng thể tích của lớp sôi và tối ưu hóa hiệu suất đốt.
40 – 60%), vừa có nhiệm vụ cấp khí cháy cho lò Trong trư ờng hợp cần xử lý khí thải của lò, phải trang bị thêm quạt li tâm
Ngoài ra, lò đốt tầng sôi có thểđược kết hợp với lò hơi hoặc thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng được phần nhiệt dư trong khí thải
Bùn thải được nạp trực tiếp lên trên hoặc vào bên trong tầng sôi tùy thuộc vào độ ẩm của bùn Đối với bùn có độ ẩm cao, cần nạp bùn cách xa phía trên tầng sôi để đảm bảo thời gian và hiệu quả tách ẩm, từ đó đòi hỏi diện tích tiết diện của lò phải lớn và tăng diện tích bề mặt của tầng sôi Ngược lại, diện tích tiết diện của lò có thể nhỏ hơn nếu bùn thải được nạp trực tiếp vào bên trong của tầng sôi Nhiên liệu dùng cho lò đốt tầng sôi có thể là lỏng hoặc rắn; nhiên liệu khí không phù hợp do không tạo được sự cháy tối ưu trong tầng sôi Nhiên liệu có thể được đưa vào lò tại nhiều điểm: dưới tầng sôi, bên trong tầng sôi hoặc phun từ đỉnh lò.
Do đặc điểm cấu tạo của bùn thải, khi được nạp vào lò tầng sôi, nó đạt được sự tiếp xúc mật với không khí để thực hiện quá trình thiêu đốt hiệu quả và loại bỏ hầu hết độ ẩm của bùn Nhiệt độ trong tầng sôi được duy trì ở mức phù hợp nhằm đảm bảo sự cháy tối ưu của các thành phần cháy và đồng thời tách ẩm cho bùn Việc vận hành lò tầng sôi ở điều kiện tối ưu giúp tăng hiệu suất đốt và giảm thiểu khối lượng chất thải còn lại.
Nhiệt độ dao động từ 1300°F đến 1500°F tùy thuộc vào trạng thái vật lý của bùn được đốt Nhiệt độ ở phần trên của tầng sôi cao hơn nhiệt độ của tầng sôi khoảng 100°F, tức là mức tối đa có thể đạt khoảng 1600°F.
Tro còn lại sau quá trình đốt lẫn với vật liệu tầng sôi và theo dòng khí thải ra ngoài; trong bùn thải chứa muối kim loại khiến tro sau đốt dễ gây hiện tượng kết tụ tầng sôi Hiện tượng này là sự tăng kích thước của các hạt vật liệu tầng sôi, kéo theo sự kết hợp chúng thành các hạt rắn lớn và dễ dàng lắng tụ, dẫn đến giảm hiệu quả sử dụng của tầng sôi và hiệu suất làm việc của lò.
F Thời gian lưu của khí trong lò khá lớn, trong khoảng 3 – 6s
Các ưu nhược điểm của lò tầng sôi như sau: Ưu điểm
- Có thểthay đổi tỷ lệ nhập liệu và thành phần của bùn cần đốt trong khoảng khá rộng;
- Chi phí vận hành tương đối cao;
- Điều kiện vận hành khó kiểm soát và không ổn định;
- Nồng độ bụi trong khí thải rất lớn;
- Nhiệt độ trong buồng đốt không cao nên phải cần buồng đốt thứ cấp;
- Một số thành phần trong bùn cần đốt có thể phản ứng với vật liệu tầng sôi;
- Không phù hợp với bùn thải có tính chất không đồng nhất, dễ dính kết và hàm lượng rắn cao;
Lò h ồ ng ngo ạ i
Lò hồng ngoại, còn được gọi là lò điện hoặc lò bức xạ nhiệt, là một hệ thống xử lý chất thải gồm một băng tải chứa chất thải di chuyển bên trong buồng nung sơ cấp dài, được duy trì ở áp suất âm nhờ quạt hút Khí thải đi ra từ buồng nung được dẫn tiếp vào buồng đốt thứ cấp để tiếp tục quá trình cháy, trong khi bùn sau khi nung được băng tải vận chuyển ra ngoài, dẫn tới bộ phận chứa tro.
Băng tải có cấu tạo dạng lưới liên tục được làm bằng hợp kim chịu nhiệt cao
Bùn thải được nạp vào buồng sơ cấp từ miệng nạp xuống băng tải, hình thành lớp bùn dày khoảng 2,5 cm trên băng Tốc độ băng tải được thiết kế để bùn thải thiêu hủy ngay trên hệ thống mà không cần đảo lộn, nhờ đó quá trình thiêu đốt diễn ra thuận lợi và giảm thiểu bụi phát sinh Việc này giúp hạ nồng độ bụi trong khí thải đầu ra và nâng cao hiệu quả xử lý môi trường của toàn bộ hệ thống.
F) Lớp chịu nhiệt của hệ thống lò hồng ngoại được làm bằng vật liệu gốm thay vì gạch chịu lửa nhằm hạn chế mức độ tản nhiệt của lò
Không khí được cấp vào lò theo chiều ngược với chiều của băng tải để tận dụng nhiệt của bùn trên băng tải
Nhiệt lượng được cung cấp cho lò thông qua các tấm gia nhiệt hồng ngoại bố trí bên trên của băng tải, duy trì nhiệt độ trong lò 1600 o
Các ưu điểm và nhược điểm của lò hồng ngoại như sau:
F Do sử dụng năng lượng điện, nên trong khí thải không có thêm các sản phẩm cháy như khí sử dụng nhiên liệu hóa thạch Tuy nhiên, chi phí năng lượng điện cung cấp cho lò hồng ngoại cao gấp 4 lần chi phí năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch Ưu điểm
- Khí thải từ lò hồng ngoại ít ô nhiễm;
- Chi phí đầu tư và vận hành cao;
- Chỉ sử dụng được năng lượng điện;
Lò hai ng ăn đố t c ố đị nh
Lò hai ngăn đốt cố định gồm buồng đốt sơ cấp và buồng đốt thứ cấp, cho phép quá trình đốt diễn ra hiệu quả và kiểm soát Hai buồng đốt sơ cấp và thứ cấp có thể bố trí theo chiều ngang hoặc chiều dọc tùy thiết kế, nhằm tối ưu hóa luồng khí và hiệu suất đốt Việc bố trí theo hướng ngang hoặc dọc giúp phân bổ nhiệt đồng đều và giảm thiểu lượng khí thải, phù hợp với các yêu cầu vận hành khác nhau.
Theo chiều dọc, buồng đốt thứ cấp nằm ở phía trên và thường là loại lò đốt có kiểm soát lưu lượng không khí Đối với lò đốt công suất nhỏ, chất thải được nạp vào buồng sơ cấp theo từng mẻ và tro chỉ được tháo ra khi tích lũy với lượng lớn làm ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của lò Ngược lại, đối với lò đốt công suất lớn, chất thải được nạp vào và tro được lấy ra liên tục nhờ các hệ cơ khí Buồng đốt thứ cấp có nhiệm vụ tiếp tục đốt để tiêu hủy hoàn toàn các thành phần hữu cơ hiện diện trong khí thải từ buồng đốt sơ cấp.
Các ưu và nhược điểm của lò hai ngăn đốt cốđịnh bao gồm: Ưu điểm
- Nồng độ khí thải không cao;
- Thời gian đốt trong lò hai ngăn đốt cốđịnh lâu hơn lò quay;
- Hiệu quả xáo trộn chất thải khi đốt không cao;
2.3.2 Ổn định và hóa rắn Ổn định và hóa rắn là quá trình làm tăng các tính chất vật lý của chất thải, giảm khả năng phát tán vào môi trường hay làm giảm tính chất độc hại của chất ô nhiễm Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong quản lý CTNH và được áp dụng trong các trường hợp như xử lý CTNH, xử lý chất thải từ quá trình khác (ví dụ: tro từng quá trình thiêu đốt) và xửlý đất bị ô nhiễm khi hàm lượng chất ô nhiễm trong đất cao Hóa rắn : là quá trình chuyển chất thải thành dạng rắn Hóa rắn có thể bao gồm các phản ứng hóa học giữa chất thải và các tác nhân hóa rắn Quá trình có thể thực hiện bởi sựbay hơi nước của chất thải lỏng hoặc bùn, sự hấp phụ lên các nguyên liệu rắn, phản ứng với xi măng, phản ứng với silicate, quá trình bao bọc hay gắn kết vào các polime hay vào liệu plastic bền nhiệt Ồn định : là quá trình thêm những chất liệu khác vào chất thải đểlàm thay đổi tính chất vật lý, giảm độ hòa tan, giảm độ lan truyền chất thải độc hại ra môi trường
Quá trình ổn định hóa rắn chất thải có nhiều cơ chế tham gia, nhưng hiệu quả sẽ tối ưu khi thực hiện đúng một trong những cơ chế sau, phù hợp với đặc tính chất thải và điều kiện vận hành Lựa chọn cơ chế phù hợp giúp tăng độ ổn định của chất thải, giảm rò rỉ và kéo dài tuổi thọ hệ thống, đồng thời nâng cao hiệu quả xử lý và tính bền vững của toàn bộ quá trình.
Bao viên ở mức kích thước lớn là cơ chế mà các thành phần CTNH được bao bọc trong một khuôn có kích thước cố định; thành phần nguy hại nằm trong vật liệu đóng rắn ở dạng không liên tục, và hỗn hợp rắn này sau đó có thể bị vỡ thành nhiều mảnh khiến chất nguy hại có thể phát tán ra môi trường.
Bao viên ở mức kích thước nhỏ là cơ chế mà trong đó các thành phần nguy hại được bao bọc trong cấu trúc kết tinh của khối đóng rắn ở quy mô cực kỳ nhỏ Khi chất thải đã đóng rắn bị vỡ thành các hạt tương đối nhỏ, đa số chất thải nguy hại vẫn được giữ cố định trong mạng tinh thể của viên bao, hạn chế tối đa sự giải phóng và phân tán ra môi trường.
23 giữ nguyên ở thế bị bao bọc Tuy nhiên, khi kích thước hạt càng nhỏ thì khảnăng phát tán vào môi trường của chất nguy hại càng cao
Quá trình hấp thụ là việc đưa chất thải ở dạng lỏng vào bên trong chất hấp thụ, nhằm biến đổi tạm thời các đặc tính của chất thải Đây chỉ là một cơ chế để thay đổi tính chất của chất thải trước khi thực hiện các bước xử lý tiếp theo và không phải là phương án xử lý triệt để Các chất hấp thụ thường được sử dụng gồm đất, tro, bụi xi măng và đất sét, được lựa chọn dựa trên khả năng hấp thụ và đặc tính của chất thải để tối ưu hóa hiệu quả quản lý chất thải.
Hấp phụ là quá trình giữ chất nguy hại trên bề mặt chất hấp phụ để chúng không phát tán ra môi trường Phương pháp này đạt hiệu quả cao nhất khi chất hấp phụ là đất sét biến tính, vì các thành phần ô nhiễm khi bị hấp thụ vào đất sét biến tính sẽ không thể phát tán ra ngoài, từ đó giúp kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ môi trường.
Kết tủa là quá trình làm các chất ô nhiễm trong chất thải kết tủa thành dạng ổn định hơn, giảm khả năng rò rỉ và di chuyển của chúng trong môi trường Quá trình này thường được áp dụng để hóa rắn các chất nguy hại vô cơ như bùn chứa kim loại, từ đó cố định các chất ô nhiễm và ngăn ngừa ô nhiễm lan rộng Ưu điểm của phương pháp ổn định hóa rắn (S/S) gồm giảm rò rỉ chất ô nhiễm, ổn định lâu dài của chất thải, dễ triển khai và có thể tối ưu chi phí, giúp xử lý các loại chất thải phức tạp một cách hiệu quả.
- Chi phí dầu tư ban đầu thấp;
- Chi phí vận hành thấp;
- Vật liệu cốđịnh thường có sẵn, rẻ tiền;
Nhược điểm của phương pháp
- Cần khối lượng vật liệu cốđịnh hóa rắn lớn;
- Khối lượng và thể tích chất thải tăng lên;
- Đôi khi quá trình khó kiểm soát;
Bảng 2.6 Một số loại chất thải và tính tương thích của phụ gia hóa rắn sử dụng
Xi măng Puzơlan Nhiệt dẻo Polyme hữu cơ
Các chất hữu cơ không phân cực như dầu mỡ, hydrocacbon thơm, hydrocacbon có chứa Clo, PCB
Có thể ngăn cản quá trình lắng và làm giảm độ cứng theo thời gian khi được xử lý đúng cách Trong quá trình khuấy trộn, chất dễ bay hơi có thể thoát ra, vì vậy cần kiểm soát điều kiện để hạn chế thất thoát Phương pháp này mang lại hiệu quả khi được thực hiện trong các điều kiện thích hợp, đảm bảo sự ổn định và hiệu suất của quá trình xử lý.
Trong quá trình xử lý nước, có thể ngăn chặn quá trình lắng và độ cứng có thể giảm theo thời gian Chất dễ bay hơi có thể thoát ra khi khuấy trộn, vì vậy cần kiểm soát tốc độ khuấy và thời gian tiếp xúc để hạn chế thất thoát và đảm bảo an toàn Hiệu quả đạt được khi được thực hiện trong điều kiện thích hợp, bao gồm nhiệt độ, pH và nồng độ chất phụ gia phù hợp, nhằm tối ưu hóa quá trình và ngăn ngừa lắng cặn.
Các chất hữu cơ có thể bị bay hơi khi đun nóng Có hiệu quảkhi được thực hiện trong điều kiện thích hợp
Có thểngăn cản quá trình lắng Có hiệu quả khi được thực hiện trong điều kiện thích hợp
Các chất hữu cơ có phân cực: cồn, phenol, axit hữu cơ, glycol
Phenol làm chậm một cách đáng kể quá trình lắng và sẽ làm giảm độ bền trong một thời gian ngắn
Phenol làm chậm một cách đáng kể quá trình lắng và sẽ làm giảm độ bền trong một thời gian ngắn Cồn có thể
Các chất hữu cơ có thể bị bay hơi khi đun nóng
Không ảnh hưởng đến quá trình lắng
24 làm chậm quá trình lắng Độ bền bị giảm trong thời gian dài
Các axit như axit clohydric, axit flohydric
Không ảnh hưởng đến quá trình lắng
Xi măng sẽ làm trung hòa axit có hiệu quả cao
Có hiệu quá tốt Cần phải trung hòa trước khi phối trộn
Ureformalde hyt thích hợp trong trường hợp này
Các chất oxy hóa natri hydrochlodrat, kali permanganate, nitric axit, kali diclromat
Tương thích Tương thích Có thể gây vỡ khuôn, cháy
Có thể gây vỡ khuôn, cháy
: sunfat, nitrat, nhóm halogen, xyanua
Làm tăng thời gian lắng Giảm độ bền
Sunfat có thể làm chậm quá trình lắng và gây ra sự vỡ vụn trừ khi sử dụng loại xi măng đặc biệt
Sunfat làm tăng các phản ứng khác
Muối halogen rất dễ bị chiết ra làm làm chậm quá trình lắng các muối sunfat có thể làm chậm hoặc tăng nhanh các phản ứng
Các muối sunfat và halogen có thể làm mất nước hoặc hydrat hóa lại, có thể gây vỡ vụn
Các kim loại nặng như chì, crom, cadimi, asen, thủy ngân
Tương thích Có hiệu quả cao ởđiều kiện thích hợp
Tương thích Có hiệu quả rõ rệt đối với chì, cadimi, crom
Có hiệu quả rõ rệt đối với chì, cadimi, crom
Có hiệu quả rõ rệt đối với asen
Các chất phóng xạ Tương thích Tương thích Tương thích Tương thích
2.3.3 Ủ sinh học Ủ sinh học là quá trình ổn định sinh hóa chất hữu cơ để thành chất mùn Là phương pháp truyền thống và được áp dụng nhiều nơi trên thế giới và Việt Nam Bùn có thể được ủ sinh học nếu như chúng đủ chất hữu cơ Để có sản phẩm ủ sinh học đạt yêu cầu thì tất nhiên là phải có chất dinh dưỡng bao gồm nitơ và photpho, độ ẩm và thông khí thích hợp, sau khi trộn chung lại, vi sinh vật phát triển phân hủy chất hữu cơ. Ưu điểm
- Giảm khối lượng bùn do đó giảm thể tích của bồn chứa trên cánh đồng;
- Sản phẩm ủ sinh học chứa ít nước hơn;
- Kiểm soát được chất dinh dưỡng và tiêu chuẩn cây trồng;
- Chi phí cao hơn là sử dụng trực tiếp bùn thô;
- Tiêu tốn năng lượng cho phân hủy hiếu khí;
- Cần một thị trường để trao đổi bán sản phẩm ủ sinh học bùn và sản xuất bùn compost;
2.3.4 Chôn lấp thải bỏ trực tiếp [4]
Chôn lấp là công đoạn cuối cùng trong hệ thống quản lý chất thải nguy hại, đóng vai trò cô lập chất thải và giảm thiểu khả năng phát tán vào môi trường Việc chôn lấp đúng cách giúp ngăn ngừa ô nhiễm đất, nước ngầm và không khí, đồng thời bảo vệ sức khỏe cộng đồng Các chất thải nguy hại được chôn lấp tại bãi chôn lấp cần đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ thuật, vận hành và giám sát nhằm đảm bảo an toàn và tuân thủ các quy định hiện hành.
- Chỉ có chất thải vô cơ (ít hữu cơ);
- Tiềm năng nước rỉ rác thấp;
- Không có chất phóng xạ;
- Không có chất lây nhiễm;
Thông thường các chất nguy hại thường được chôn lấp là :
- Chất kim loại có chứa chì;
- Chất thải có thành phần thủy ngân;
- Chất thải rắn có xyanua;
- Bao bì nhiễm bẩn và thùng chứa bằng kim loại;
- Tro từ quá trình thiêu đốt chất thải;
Trong quá trình chôn lấp, cần kiểm soát các phản ứng có thể xảy ra do tính tương hợp của các chất thải khi hai chất thải rò rỉ tiếp xúc với nhau Trong quá trình vận hành bãi chôn lấp chất thải nguy hại (CTNH), cần thực hiện các biện pháp quan trắc môi trường, và công việc này cũng được thực hiện khi đóng bãi Sau khi đóng bãi, việc bảo trì rất quan trọng để đảm bảo không có sự tiếp xúc của chất thải nguy hại đối với con người và môi trường Các công tác quan trắc trong thời gian vận hành và sau khi đóng bãi cũng như công tác bảo trì góp phần phát hiện rò rỉ và ngăn chặn sự lan truyền của chất thải nguy hại kịp thời.
Có 26 biện pháp nhằm ngăn chặn sự lan truyền của chất thải trong môi trường Để đảm bảo công tác này, cần tuân thủ một số nguyên tắc khi lựa chọn, thiết kế và vận hành bãi chôn lấp chất thải nguy hại nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Hi ệ n tr ạ ng phát sinh bùn th ả i ở các KCN/K CX trên đị a bàn Thành Ph ố
Mặc dù đã có nhiều đề tài nghiên cứu về quản lý chất thải nguy hại (CTNH), chưa có công trình nào thực sự tập trung và đi sâu vào điều tra tải lượng bùn thải trên quy mô rộng Trong khuôn khổ luận văn này, việc thực hiện điều đó gặp khó khăn do các hạn chế khách quan Tuy nhiên, dựa trên cơ sở sử dụng các tài liệu đã công bố, tác giả tổng hợp được một số số liệu về lượng phát sinh bùn thải nhằm cung cấp cơ sở tham chiếu cho các nghiên cứu tiếp theo.
Bảng 3.1 Số lượng bùn phát sinh ở các cơ sở sản xuất của KCN/KCX
STT Tên KCN/KCX Tên ngành nghề Lượng bùn thải Đặc tính của bùn
1 Cty TNHH Mekong Việt Nam Xà phòng – mỹ phẫm
Bùn chứa nhiều hóa chất vô cơ /tháng
2 Cty sứĐại Đồng Việt Nam Xây dựng 150 m 3
Bùn chứa nhiều chất vơ cơ /tháng
Kim loại và gia công cơ khí
4 Cty TNHH Công Nghê Á Châu Xi mạ 500 m 3
5 Cty TNHH Hana Jewelry Việt
Kim loại và gia công cơ khí
6 Cty TNHH Seiko Việt Nam Nhựa và sản phẩm nhựa (+ sắt)
Bùn chứa kim loại /tháng
7 Cty TNHH Manequins Đông Á Nhựa và sản phẩm nhựa
Bùn chứa sơn + bùn sơn /tháng
8 Cty TNHH Juki Việt Nam Kim loại và gia công cơ khí
9 Cty TNHH Mtex Việt Nam Kim loại và gia công cơ khí (+ bán dầu)
Bùn chứa kim loại và dầu /tháng
11 Cty TNHH TPXK Hai Thanh Chế biến thủy sản 10 m 3
Bùn chứa nhiều chất hữu cơ /tháng
12 Cty TNHH SXTM Đại Khoa Kim loại và gia công cơ khí
13 Cty TNHH dược phẩm Mebipha- Dược phẩm 2800 Bùn chứa nhiều
Acbtrap har m 3 /tháng chất vô cơ
14 Cty TNHH Shindler Việt Nam Kim loại và gia công cơ khí
15 Cty TNHH nhôm Việt – Nhật Kim loại và gia công cơ khí
16 Cty TNHH Tân Á Giấy và các sản phẩm giấy
Bùn chứa nhiều chất hữu cơ
17 Cty TNHH Toàn Thắng Thực phẩm 40 kg/tháng
Bùn chứa nhiều chất hữu cơ
18 Cty TNHH Strongways Việt Nam Kim loại và gia công cơ khí
Bùn chứa kim loại nặng /tháng
19 Cty Kim khí Thăng Long Kim loại và gia công cơ khí
Bùn chứa kim loại nặng /tháng
20 Cty TNHH SXTM Lê Phú Thực phẩm 2 m 3
Bùn chứa chất hữu cơ
21 Cty TNHH Thực Phẩm CN Ha
Bùn chứa chất hữu cơ /tháng
22 Cty Cổ Phần Chế Biến Thực
Bùn chứa chất hữu cơ /tháng
23 Cty TNHH Hiếu Hảo Dệt nhuộm 500 m 3
Bùn chứa hóa chất trợ, nhuộm /tháng
24 Tư Nhân dệt may Phước Long Dệt nhuộm 6 kg/tháng
Bùn chứa hóa chất trợ, nhuộm
25 DNTN Tiến Dũng Dệt nhuộm 0.02 m 3
Bùn chứa hóa chất trợ, nhuộm /tháng
26 DNTN Hải Liên Dệt nhuộm 50 kg/tháng
Bùn chứa hóa chất trợ, nhuộm
27 Cty Thanh Danh Xây dựng 400 m 3
Bùn chứa bột mài /tháng
28 Cty TNHH SX-TM Lộc Hiệp
Giấy và các sản phẩm giấy
Bùn chứa nhiều chất hữu cơ
29 Cty Yujin Vina Kim loại và gia công cơ khí
Bùn chứa kim loại, hóa chất
30 Cty Topvision Industries Kim loại và gia công cơ khí
31 Cty Domex VN May mặc 500 kg/tháng
Bùn chứa nhiều chất hữu cơ
32 Jye Shing Kim loại và gia công cơ khí
33 Cty Meinan VN Kim loại và gia công cơ khí
34 Cty SAP VN Mực in 1 m 3
Bùn chứa nhiều mực, màu /tháng
Nguồn: SởTài Nguyên Môi Trường Thành Phố - 2006
Bảng 3.2 Khối lượng bùn từ trạm XLNT tập trung của các KCN/KCX
KCN Lê Minh Xuân m 3 /ngđ 80
KCX Linh Trung (I+II) m 3 /ngđ 78
Các số liệu thống kê, dù ở mức độ sơ bộ, vẫn phản ánh hiện trạng phát sinh bùn thải và các đặc trưng của nó Những dữ liệu này cho thấy nhu cầu cấp thiết về quản lý bùn thải ở thời điểm hiện tại và trong những năm tới, đặc biệt khi công nghiệp ngày càng phát triển và gia tăng áp lực lên hệ thống xử lý môi trường.
Hi ệ n tr ạ ng qu ả n lý bùn th ả i
Theo Luật bảo vệtài nguyên môi trường_Chương VIII_Mục 4_ Điều 81 quy định :
- Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải được quản lý theo quy định quản lý chất thải rắn
- Nước thải, bùn thải có yếu tố nguy hại phải được quản lý theo quy định về CTNH
Như vậy, hiện nay bùn thải công nghiệp được quản lý theo quy trình quản lý chất thải rắn công nghiệp như sau:
Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức nhà nước về quản lý CTRCN – CTNH Nguồn: [2]
Sở Tài Nguyên và Môitrường
Các Phòng ban, đơn vị có chức năng quản lý lĩnh vực môi trường:
- Phòng Tài nguyên nước và khoáng sản…
Phòng Quản lý Chất thải
Rắn với hai lĩnh vực quản lý:
- QLCTR công nghiệp- chất thải nguy hại
Các chương trình, dự án nhà nước về QLCTR
Ban quản lý các KCN-KCX
Phòng xây dựng và môi trường
Các công ty hạ tầng KCN-KCX
Các đơn vị TGVC-TSTC CTCN không nguy hại
TGVC- XLTH chất thải nguy hại
Các đơn vị SXCN trên địa bàn
Các đơn vị SXCN trong KCN/KCX
Phần lớn chất thải nguy hại (CTNH) phát sinh được thu gom ngay tại nguồn, trong đó chất thải lỏng được phân loại và tập kết theo từng nhóm chất; chất thải sau khi thu gom từ nguồn sẽ được chủ nguồn lưu trữ tạm thời tại khuôn viên nhà máy trước khi giao cho đơn vị xử lý theo nhiều hình thức khác nhau Bùn thải được thu gom vào thùng chứa hoặc bao nhựa đặt ngoài trời có che phủ, trong khi chất thải hóa học được lưu trữ trong kho có tường bao và mái che hoặc đặt vào container trống Tuy nhiên, việc thu gom CTNH nói chung và bùn thải nói riêng vẫn chưa được quan tâm đầy đủ ở các cơ sở sản xuất nhỏ và vừa; phần lớn bùn thải tại các nhà máy được thu gom cùng với rác sinh hoạt và được các công ty môi trường đô thị của quận/huyện thu gom, vận chuyển đến bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hoặc đổ ra bãi đất để tự phân hủy, phương án này tuy đơn giản nhưng gây ô nhiễm và mất vệ sinh môi trường Ở các nhà máy quy mô lớn, nhất là các liên doanh hoặc vốn đầu tư nước ngoài, vấn đề này được chú trọng hơn: tại những nhà máy này việc phân loại CTNH tại nguồn được thực hiện khá tốt, đóng gói trong thùng gỗ, bao tải hoặc trong bồn và có khu vực chứa riêng; sau đó bùn được thu gom và xử lý bởi các đơn vị có tư cách pháp nhân trong lĩnh vực xử lý CTNH.
Vận chuyển các loại bùn thải công nghiệp gặp nhiều khó khăn về mặt kỹ thuật do chưa có địa phương ban hành quy định đăng ký vận chuyển, quy phạm kỹ thuật đối với phương tiện vận chuyển và phương tiện bốc xếp lên xuống, cũng như các trang thiết bị tối thiểu khi xảy ra sự cố trong quá trình vận chuyển Vì vậy, việc vận chuyển bùn thải từ nguồn phát sinh đến nơi lưu trữ đang được thực hiện tự phát với các phương tiện thô sơ và không chuyên dụng Thêm vào đó, hoạt động vận chuyển qua các địa bàn tỉnh thành không được giám sát chặt chẽ, dễ dẫn đến trường hợp phát tán hoặc thất thoát bùn thải công nghiệp ra môi trường.
Về lưu trữ bùn thải, hầu hết các công ty chỉ thu gom và lưu trữ bùn tại kho mà không thực hiện các khâu xử lý đầy đủ; sau khi được xử lý sơ bộ qua máy ép bùn và phơi khô, bùn vẫn được lưu trữ trong kho, không qua các công đoạn xử lý cuối cùng Đối với chủ nguồn thải và đơn vị thu gom CTNH, việc đầu tư công nghệ xử lý tương ứng với thành phần và tính chất nguy hại còn hạn chế, khiến các công nghệ xử lý hiện tại mang tính đối phó và vận hành không hiệu quả, không đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường.
Danh sách các công ty tư nhân tính đến thời điểm này có chức năng thu gom, vận chuyển và xửlý CTNH được liệt kê trong bảng sau:
Bảng 3.3 Danh sách các đơn vị tham gia thu gom, vận chuyển, xử lý và tiêu hủy bùn thải tại TP.HCM
CÁC ĐƠN VỊ HOẠT ĐỘNG THU GOM, VẬN CHUYỂN, LƯU TRỮ, XỬ LÝ CTNH
STT Tên Đơn vị Chức năng, nhiệm vụ Địa chỉ Ghi chú
1 Cty Môi trường Đô thị
Thu gom, vận chuyển, xử lý chất thải sinh hoạt, chất thải y tế, chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Lò đốt chất thải công nghiệp, công suất: 4 tấn/ngày Chức năng xử lý tiêu hủy: đốt hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý, tiêu hủy chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Lô B4-B21 KCN Lê Minh Xuân, H.Bình Chánh, ĐT: 8981504 Fax: 8.981505
Xử lý, tiêu hủy tất cả các loại chất thải nguy hại
3 Cty TNHH Môi trường Xanh
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý, tiêu hủy chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Lô M6A đường số 10, KCN Lê Minh Xuân,
Xử lý, tiêu hủy tất cả các loại chất thải nguy hại
TM&VT Xăng dầu Minh Tấn
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý dầu cặn
Thu gom, vận chuyển, xử lý dầu cặn
5 Cty TNHH Tân Đức Thảo
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý tiêu huỷ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
2C12 ấp 2, tỉnh lộ 10, xã Phạm Văn Hai, H.Bình Chánh
Xử lý, tiêu hủy tất cả các loại chất thải nguy hại
6 Cty TNHH TM và Xử lý Môi trường Thành
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý tiêu huỷ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Xử lý, tiêu hủy tất cả các loại chất thải nguy hại
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý tiêu huỷ chất thải công nghiệp, chất thải
63 Võ Văn Bích, huyện Củ Chi, Tp.HCM
Xử lý, tiêu hủy tất cả các loại chất thải nguy hại
Thu gom, vận chuyển, xử lý tái chế chất thải nguy hại
Lô Q7-11, Khu Tiểu thủ Công nghiệp Lê Minh Xuân, ấp 1, xã Tân Nhựt, Huyện Bình Chánh
Thu gom, vận chuyển, xử lý, tái chế acid, kiềm thải, nước thải bùn từ hệ thống XLNT xi mạ
Xử lý, tiêu huỷ chất thải nguy hại theo báo cáo đánh giá tác động môi trường đã được Bộ TN & MT phê duyệt
Nhà máy xi măng Hòn Chông, xã Bình An, huyện Kiên Lương,
VP đại diện: 2A-4A Tôn Đức Thắng, q1
Vận chuyển chất thải nguy hại về nhà máy xi măn g HOLCIM xử lý tận dụng làm nguyên, nhiên liệu thay thế
Thu gom, vận chuyển chất thải nguy hại
Tân Hiệp, Biên Hòa, Đồng Nai
Thu gom, vận chuyển chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại về tỉnh Đồng Nai để xử lý tiêu hủy
CB dầu nhớt tái sinh Toàn Thắng
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ, xử lý dầu cặn
Thu gom, vận chuyển, xử lý dầu cặn
CÁC ĐƠN VỊ HOẠT ĐỘNG THU GOM, VẬN CHUYỂN, LƯU GIỮ CTNH
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Cty Mô i Trường Xanh để xử lý tiêu hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
76A đường số 3 Tân Kiểng Q7 ĐT: 7715451
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty TNHH Tân Đức Thảo để xử lý – Tiêu hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Thạnh, Q.Tân Phú ĐT: 9734988 Fax: 9734995
Chuyển giao chất thải nguy hại cho Cty CP Môi trường
Việt Úc để xử lý tiêu huỷ
Thu gom, vận chuyển chất thải công nghiệp,
Chất thải nguy hại chuyển giao cho
35 trường Biển Xanh chất thải nguy hại phường 13, quận 6,
Công ty Cổ phần Môi trường Việt Úc để xử lý tiêu hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Số 245/11, khu phố 3, phường Tân
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty TNHH Môi Trường Xanh để xử lý tiêu hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Số 189/25, đường Tăng Nhơn Phú, khu phố 2, phường Tăng Nhơn Phú B, quận 9, TP.HCM
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty TNHH Môi Trường Xanh để xử lý tiêu hủy
Xử lý tiêu hủy tại Tiền Giang
322/7 Cô Giang P2, Q Phú Nhuận, TPHCM
Vận chuyển chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại về Nhà máy xử lý tiêu hủy tại tỉnh
19 Doanh nghiệp tư nhân Tiến Thi
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
157/2 Vườn Lài, Q.Tân Phú, Tp.HCM
Chất thải nguy hại chuyển giao cho
Công ty Cổ phần Môi trường Việt Úc để xử lý tiêu hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Tại 552/18/5 Quốc lộ 1A, phường Bình Hưng Hòa B, quận Bình Tân
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty TNHH Tn Đức Thảo để xử lý tiêu hủy
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại Đường Tân Thuận, KCX Tân Thuận,
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty TNHH Môi Trường Xanh để xử lý tiêu hủy
22 Cty TNHH Thiết bị Môi trường Việt
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
Trị, phường 10, quận Gò Vấp
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty Liên Doanh Xi măng
Holcim Việt Nam để xử lý tận dụng làm nguyên liệu
Thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại
140/E lạc Long Quân, P.9 Q.Tân Bình
Chất thải nguy hại chuyển giao cho Công ty Tư nhân Tân Phát Tài để xử lý tiêu hủy
Nguồn : Sở Tài Nguyên Môi Trường
Phần lớn chất thải công nghiệp hiện nay chưa được quản lý và kiểm soát chặt chẽ, phát sinh từ các nhà máy, công ty, xí nghiệp và hầu như không được phân loại hay lưu trữ an toàn Chất thải nguy hại (CTNH) thường bị bán cho các cơ sở thu mua phế liệu hoặc mang đi bỏ theo các cách tùy tiện, gây thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người Việc quản lý và xử lý bùn thải công nghiệp vẫn là thách thức lớn đối với doanh nghiệp do chi phí xử lý cao và thiếu cơ sở pháp lý quản lý bùn thải, khiến hoạt động xử lý chưa được quan tâm đúng mức.