Nghiên cứu sử dụng bùn thải từ nạo vét hồ trên địa bàn thành phố hà nội làm phân bón hữu cơ

Chính điều này đã gây ô nhiễm môi trường cực kỳnghiêm trọng do bùn thải khi phân hủy sẽ sinh ra các chất khí như CH4, CO,C02, NH3, N2...Dựa vào đặc tính của từng loại bùn có thể xử lý và

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC

===£0 CQ G3===

NGUYỄN THỊ TOAN

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÙN THẢI TỪ NẠO VÉT HỒ TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI LÀM PHÂN BÓN HỮU Cơ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI

HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trưòng

Người hướng dẫn khoa học ThS ĐỎ THỦY TIÊN

HÀ NỘI - 2015

LỜI CẢM ƠN

Bài khóa luận này được hoàn thành tại Khoa Hóa học- Trường đại học sưphạm Hà Nội 2 và tại Viện Hóa học các họp chất thiên nhiên- viện Hàn lâmKhoa học Việt Nam

Sau một thời gian nghiên cứu, em đã hoàn thành khóa luận của mình với

đề tài:“Nghiên cứu sử dụng bùn thải từ nạo vét hồ trên địa bàn thành phố HàNội làm phân bón hữu cơ ” Trong quá trình thực hiện khóa luận, em đã nhậnđược rất nhiều sự giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè và người thân

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.s Đỗ Thủy Tiên, người hướngdẫn khoa học đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luậnnày

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các anh chị trong Viện Hóa họccác hợp chất thiên nhiên và các thầy cô trong tổ Hóa lý-Môi trường, trườngĐại học sư phạm Hà Nội 2 đã dạy, giúp đõ' em trong suốt bốn năm học và đặcbiệt trong thời gian em thực hiện khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn bạn bè và người thân đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận

Hà Nội, ngày tháng Năm 2015 Sinh viên

Nguyễn Thị Toan

MỤC LỤC

Hình 3.8 : Biểu đồ hàm lượng mg/kg Cd tống số trong các điểm trắc quang36QCVN: Q uy chuẩn Việt Nam

ISO: Tố chức tiêu chuấn hóa Quốc tế

EEC: Cộng đông kinh tế Châu âu

BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường

VLXD: Vật liệu xây dựng

DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐÀU

Việt Nam đang trên con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đã đạtđược nhiều thành tựu rực rỡ trong phát triển kinh tế xã hội , đồng thời cũngnảy sinh nhiều vấn đề môi trường nổi cộm từ vấn đề nước thải, khí thải, rácthải đến bùn thải Hiện nay , xử lí bùn thải đang là vấn đề được cảnh báo vàquan tâm của toàn xã hội.Việc nạo vét bùn ở hò nếu không được xử lý kịp thời

mà cứ để lưu lại trong nguồn nước nhiều năm sẽ gây ách tắc dòng chảy và làmtăng nguy cơ ô nhiễm nặng trên các dòng hồ

Bùn sau khi thu gom được vận chuyển đến đố bỏ tại các khu đất trốngcách xa khu dân cư hoặc tại các ao nuôi thủy sản cần được san lấp, thậm chí

đổ vào bất cứ khu vực nào có thể Chính việc đổ bùn tràn lan và hoàn toànkhông được xử lý sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường, đặc biệt là việc tích tụcác kim loại, gây tình trạng mất vệ sinh, mùi hôi thối Nghiêm trọng hon, bùnthải đang gây ra những ảnh hưởng nặng nề do được đổ bỏ, chôn lấp không cólóp lót chống thấm nên các chất ô nhiễm thấm xuống nguồn nước ngầm vànước mặt làm cho chất lượng nguồn nước bị suy giảm Thậm chí, đối với chấtthải nguy hại phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp cũng đang rất khókhăn trong việc xử lý vì thiếu nhà máy vấn đề thiếu bãi đổ bùn thải tại Hà Nộihiện rất nan giải, hiện chỉ có bãi rác thải Nam Sơn, Sóc Sơn mới xử lý được.Với một đô thị lớn như Hà Nội, để giải quyết bền vững bài toán môi trường,việc quy hoạch, xây dựng một nhà máy xử lý bùn thải đúng tiêu chuẩn là hếtsức cần thiết [4]

Việc đố trực tiếp bùn thải ra môi trường như hiện nay không chỉ gây ônhiễm mà còn lãng phí tài nguyên môi trường Bởi thực tế, sau khi được xử lýhết các thành phần độc hại, bùn thải hoàn toàn có thế được tận dụng làmVLXD (bê tông, gạch ) và san nền, giúp hạn chế đáng kể tình trạng khai thácđất mặt tại các quận, huyện ngoại thành để phục vụ việc san lấp cần nhấnmạnh rằng, việc quy hoạch và xây dựng ngay hệ thống quản lý lượng bùn nói

trên bao gồm cả các nhà máy xử lý, tái chế và tái sử dụng bùn là vấn đề cấpthiết và cấp bách trước mắt, trước khi vấn đề ô nhiễm bùn tại thành phố ngàycàng nghiêm trọng hơn.số lượng bùn thải nói chung chỉ được xử lý sơ bộ hoặckhông được xử lý mà đem thẳng tới các bãi chôn lấp hoặc được đổ tại các địađiểm không xác định Chính điều này đã gây ô nhiễm môi trường cực kỳnghiêm trọng do bùn thải khi phân hủy sẽ sinh ra các chất khí như CH4, CO,C02, NH3, N2

Dựa vào đặc tính của từng loại bùn có thể xử lý và tận dụng với cácphương pháp khác nhau: phần chất hữu cơ cao trong bùn là nguồn cải tạo đấtrất tốt, trong khi hàm lượng chất vô cơ trong bùn hoàn toàn có thể sử dụngcho mục đích san lấp mặt bằng hoặc làm vật liệu xây dựng Nhờ đó, giảm chiphí xử lý, tận dụng hiệu quả các thành phần có giá trị trong bùn, giảm lượngbùn thải chôn lấp và tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên [9]

Xuất phát từ những thực trạng trên,tôi chọn đề tài “Nghiên cứu sử dụngbùn thải từ nạo vét hồ trên địa bàn thành phố Hà Nội làm phân bón hữu cơ.” Mục đích của đề tài: Nghiên cứu cáctính chất của bùn thải từ nạo vét hồ

Thành phố Hà Nội để định hướng sử dụng làm phân bón hữu cơ

Nội dung đề tài:

- Nghiên cứu một số tính chất hóa lý của trầm tích đáy hồ: Hàm lượngCHC, pH, độ ẩm

- Nghiên cứu một số đặc điểm, tính chất dinh dưỡng của trầm tích đáynhư: Hàm lượng nitơ tổng số, hàm lượng photpho tổng số, hàm lượngkali tổng số;

- Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích đáy hồ như: Zn,

Pb, Cd, H g s ố lượng vi sinh vật trong bùn thải trong trầm tích hồ

Đe xuất phương án sử dụng trầm tích hồ để làm phân bón hữu cơ

CHƯƠNG l.TỐNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về bùn thải

1.1.1 Khái niệm bùn thải và phân loại

> Khái niệm:

Bùn là hỗn hợp chất rắn và nước có thành phần đồng nhất trong toàn bộthế tích, có kích thước hạt nhỏ hơn 2mm và có hàm lượng nước (độ ẩm) lớnhơn 70% Có nhiều dạng bùn phát sinh cùng với hoạt động của các đô thị hiệnnay là bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt, bùn bể tự hoại, bùn sông

hồ, cống rãnh thoát nước, bùn thải từ hoạt động công nghiệp

Hiện nay khái niệm về “bùn thải” vẫn chưa được xác định trong các vănbản pháp luật Việt Nam

EPA (Environmental Protection Agency - Cơ quan bảo vệ môitrường)định nghĩa bùn thải như sản phẩm thải cuối cùng được tạo ra từ quátrình xử lý nước thải dân dụng và nước thải công nghiệp từ nhà máy xử lýnước thải ở dạng hỗn hợp bán rắn Thuật ngữ này đôi khi cũng được sử dụngnhư một thuật ngữ chung cho chất rắn được tách biệt với huyền phù trongnước, hỗn họp vật chất này thường chứa một lượng đáng kể nước giữa cáckhoảng trống của các hạt rắn Các quá trình xử lý nước thải dẫn đến việc táchcác chất gây ô nhiễm và chuyển chúng sang pha có thể tích nhỏ hơn (bùn).Như vậy sau quá trình xử lý và làm sạch nước thải, nước sạch có thể được tái

sử dụng lại còn bùn tạo thành sẽ được thải đi Việc xử lý và thải bùn rất khó

do lượng bùn lớn, thành phần khác nhau, độ ẩm cao và bùn rất khó lọc Giáthành xử lý và thải bùn chiếm khoảng 25 - 50% tổng giá thành quản lý chấtthải

Bùn bao gồm chủ yếu là nước, khoáng chất và chất hữu cơ

Bùn thải có thể chứa các chất dễ bay hơi, sinh vật gây bệnh, vi khuẩn,kim loại nặng, các ion vô cơ cùng với hóa chất độc hại từ chất thải côngnghiệp, hóa chất gia dụng và thuốc trừ sâu Lượng bùn thải tăng theo mức độtăng dân số và tăng trưởng sản xuất, số lượng bùn thải thường rất lớn và gây ônhiễm cho môi trường nếu không được xử lý tốt [9]

> Phân loại:

Người ta phân loại bùn dựa vào nguồn gốc và thành phần của chúng.Thành phần này cũng đồng thời phụ thuộc vào bản chất ô nhiễm ban đầu củanước và phương pháp làm sạch: xử lý vật lý, hoá lý, sinh học

• Bùn hữu cơ ưa nước: Đó là loại phổ biến nhất, khó khăn của việc làmkhô bùn là do sự có mặt của phần lớn các chất keo ưa nước Người taxếp trong loại này tất cả các bùn thải xử lý sinh học nước thải, mà hàmlượng chất bay hơi có thể đạt đến 90% toàn bộ chất khô (nước thải củacông nghiệp thực phẩm, hoá hữu cơ)

• Bùn vô cơ ưa nước: Các bùn này chứa hydroxyt kim loại tạo thành củaphương pháp hoá lý bằng cách làm kết tủa ion kim loại có trong nước

xử lý (Al, Fe, Zn, Cr) hoặc do sử dụng kết bông vô cơ (muối ferreuxhoặc ferit, muối nhôm)

• Bùn chứa dầu: Nó đặc trưng bằng việc trong các chất thải có mặt mộtlượng dầu nhỏ hoặc mỡ khoáng chất (hoặc động vật) Các chất này ởdạng nhũ hoặc hấp thụ các phần tử bùn ưa nước Một phần bùn sinhhọc cũng có thể có mặt trong trường họp xử lý cuối cùng bằng bùn hoạttính (Ví dụ: xử lý nước thải của nhà máy lọc dầu)

• Bùn vô cơ kị nước: Các bùn này được đặc trưng bằng một tỷ lệ trội hơncác chất đặc biệt có hàm lượng giữ nước nhỏ (cát, bùn phù sa, xỉ, vẩyrèn, muối đã kết tinh)

• Bùn vô cơ ưa nước - kị nước: Các bùn này chủ yếu bao gồm các chất kịnước chưa vừa đủ chất ưa nước để cho ảnh hưởng bất lợi của chất nàyđến việc làm khô bùn chiếm ưu thế hơn Các chất ưa nước thường làcác hydroxyt kim loại (chất kết tụ)

• Bùn có sợi: nói chung loại bùn này rất dễ làm khô trừ khi việc thu hồibùn làm cho các sợi chuyển sang loại ưa nước do sự có mặt hydroxythoặc bùn sinh học [9]

1.1.2 Đặc điếm và tính chất của bùn thải

Hơn 60.000 độc chất và chất độc hóa học đã được tìm thấy trong bùnthải Stephen Lester (CHEJ) đã tổng hợp thông tin từ các nhà nghiên cứu Đạihọc Cornell và Hiệp hội các kỹ sư xây dựng đã xác định rằng bùn thải có chứacác độc tố sau đây:

1 Polychlorinated biphenyls (pcbs)

2 Clo thuốc trừ sâu bao gồm DDT, dieldrin, aldrin, endril, chlordane,

heptachlor, Lindane, mirex, kepone, 2,4,5-T, 2,4-D

3 Clo hóa các hợp chất như dioxin

4 Polynuclear hydrocacbon thơm

5 Kim loại nặng: arsenic, cadmium, chromium, chì và thủy ngân

6 Vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, giun ký sinh và nấm

7 Các độc tố khác bao gồm: amiang, sản phấm dầu mỏ và các dung môi

công nghiệp

Năm 2009, EPA công bố báo cáo quốc gia về nghiên cún bùn nước thải,

mà các báo cáo về mức độ kim loại, hóa chất và các tài liệu khác có trong mộtmẫu thống kê của cặn của nước thải Một số điểm nổi bật bao gồm:

• Ag: 20 mg / kg bùn, một số cặn có hàm lượng đặc biệt cao có đến 200

mg Ag / kg bùn, Ba: 500 mg / kg, trong khi Mg có mặt với tỷ lệ 1 g / kgbùn

• Mức độ cao của sterol và các kích thích tố đã được phát hiện, với mứctrung bình trong phạm vi lên đến 1.000.000 mg / kg bùn

• Pb , As , Cr , và Cd với các hàm lượng khác nhau ước tính của EPA cómặt với số lượng phát hiện trong 100% cặn của nước thải ở Mỹ

Các loại bùn thải có tính chất rất khác nhau, điều đó phụ thuộc vàonguồn gốc của bùn thải Nhìn chung, bùn thải bao gồm các hợp chất hữu cơ,chất dinh dưỡng, một số loại các vi chất dinh dưỡng không cần thiết, dấu vếtkim loại, chất gây ô nhiễm vi sinh hữu cơ và vi sinh vật Nước thải bùn cũng

có thế chứa chất độc hại khác như chất tay rửa, các muối khác nhau và thuốctrừ, chất hữu cơ độc hại Ket quả nghiên cứu về đặc điểm bùn thải tại băngIndiana (Mỹ) cho thấy bùn thải có chứa khoảng 50% chất hữu cơ và 1- 4%cacbon vô cơ N hữu cơ và p vô cơ là thành phần chủ yếu của N và p trongbùn Cacbon hữu cơ và vô cơ hiện diện tương đối on định trong thời gian lấymẫu Tuy nhiên, sự dao động lớn nhất đó chính là thành phần các kim loạinặng như Cd, Zn, Cu, Ni, Pb trong bùn thải (Sommers et al 1976).[10]

1.1.3 Tác động của bùn thải tới môi trường và con người

Bùn được xác định bởi EPA như một chất gây ô nhiễm Trong năm

2011, EPA đưa một nghiên cứu tại Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ(NRC) để xác định các nguy cơ tới sức khỏe của con người và sinh vật do bùnthải Trong tài liệu này, NRC đã chỉ ra rằng rất nhiều sự nguy hiểm của bùnchưa được làm rõ hoặc chưa được quan tâm thỏa đáng, đặc biệt khi bùn thải

đô thị được sử dụng như một loại phân bón hữu dụng hay nước thải từ nguồnnước thải đô thị bị ô nhiễm được sử dụng như một nguồn nước tưới

Bùn thải chứa vi khuẩn gây bệnh, vi rút và các động vật nguyên sinhcùng với giun sán ký sinh trùng khác có thế làm tăng nguy cơ tiềm ấn đối vớisức khỏe của con người, động vật và thực vật Bổ sung bùn tươi vào đất gây

ra mức độ vi khuấn E coli tăng lên giá trị lớn hơn đáng kế (Une et al, 2006).Theo WHO (1981), báo cáo về nguy cơ đối với sức khỏe đã xác định các visinh vật gây bệnh chủ yếu là Salmonella và Taenia là mối quan tâm lớn nhất.Bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải tuy được xử lý qua các quytrình phức tạp về mức độ ô nhiễm giảm nhưng không loại bỏ hết được tác

nhân gây bệnh và các chất nguy hại ở mức độ thấp của các thành phần nhưPAHs, PCB , dioxin, kim loại nặng [6] Các nghiên cứu khác kết luận rằngthực vật hấp thu một lượng lớn kim loại nặng và các chất ô nhiễm độc hạiđược lưu giữ sản phẩm, sau đó được tiêu thụ bởi con người (Turek et al,2005).

Bùn thải tác động đến sức khỏe con người có thể được chia thành ảnhhưởng nhìn thấy ngay sau khi tiếp xúc (như: mùi hôi, nhiễm trùng do híư nuốt

vi khuẩn) hoặc phát sinh do tiếp xúc dài hạn (tiếp xúc với kim loại phát tán từquá trình xử lý bùn), ảnh hưởng từ từ, không thấy ngay được hậu quả Nhữngngười có nguy cơ bị ảnh hưởng nhiều nhất là người thường xuyên tiếp xúc vớibùn thải như nhân viên xử lý nước thải, công nhân nạo vét bùn, công nhân tạicác cơ sở ủ phân, nông dân canh tác trên đất từ bùn thải và các hộ gia đình có

sự tiếp xúc

Thành phần và tính chất bùn thải có ý nghĩa quan trọng trong việcnghiên cứu khả năng tận dụng bùn cho các mục đích khác nhau (cải tạo đấtnông nghiệp, san lấp mặt bằng, sản xuất vật liệu xây dựng ), nó cũng chophép xác định các nguyên nhân tích tụ các chất ô nhiễm trong bùn của mỗikênh rạch cũng như thành phần ônhiễm độc hại trong bùn Do đó, các tácđộng tiềm tàng của bùn thải đến môi trườngcó thể kể đến bao gồm:

+ Gây ô nhiễm không khí: Bùn thải với hàm lượng hữu cơ và đạm caosau khi phân hủy đều gây các chất độc và ô nhiềm không khí ( CH4 H2S,C02 )*Hiện tượng ô nhiễm không khí ở các đô thị và khu công nghiệp đang

là vấn đề trầm trọng và cấp bách, tác động xấu tới sinh hoạt, sản xuất và làmgiảm chất lượng sống của con người đặc biệt là chịu ảnh hưởng của hiệu ứngnhà kính

+ Gây ô nhiễm nước ngầm:Trong thành phần bùn nạo vét có chứa mộtlượng nước khá lớn, vào mùa khô lượng nước này không đủ để thấm đến tầng

nước ngầm và dễ dàng bốc hơi Tuy nhiên, vào mùa mưa có thể hòa trộn cácchất độc hại có trong bùn và thấm xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nướcngầm.

+ Gây ô nhiễm nước mặt: Giữa môi trường bùn lắng và môi trườngnước có một cân bằng nhất định, khi tính chất môi trường thay đối, các chất ônhiễm tích trữ trong bùn lắng có thể hòa trộn trở lại trong nước gây ô nhiễmnước

+ Gây ô nhiễm môi trường đất: Ô nhiễm đất chủ yếu gây ra bởi cácthành phần độc hại có trong bùn với nồng độ cao, bao gồm chất hữu cơ, cáckim loại nặng và cả những chất khó phân hủy như bao nylon, lon sắt trong bùnnạo vét sẽ gây ô nhiễm đất và khó khắc phục

+ Tác động đến hệ sinh thái: Làm mất mỹ quan đô thị, ảnh hưởng đếnthủy sinh sống trong nước

+ Tác động đến động vật: bùn đáy cũng là môi trường sống của hàngnghìn loài sinh vật, vi sinh vật, và thông qua chuỗi thức ăn mà bùn có thể tácđộng đến các động vật bậc cao hơn trong đó có con người, đặc biệt là bùnchứa nhiều kim loại nặng

Hàm lượng kim loại nặng trong bùn là mối quan tâm đầu tiên khi nạovét kênh rạch, có liên quan chặt chẽ đến mục đích tái sử dụng bùn hoặc các tácđộng đổ bùn không đúng quy định như ảnh hưởng đến hệ sinh thái tại khu vựcbãi đổ bùn Thành phần các kim loại nặng rất dễ hấp thụ trên bề mặt các chất

lơ lửng dạng hữu cơ và vô cơ Khi các chất này lắng xuống tạo thành bùn lắngthì các kim loại nặng cũng sẽ bị tích tụ trong bùn Một số kim loại nặng là cácnguyên tố vi lượng không thể thiếu đối với các loại sinh vật trong quá trìnhtrao đổi chất, tuy nhiên một số kim loại nặng khác lại là chất độc Có 6

nguyên tố cơ bản là (Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co) được gọi là các chất dinhdưỡng vi lượng cần thiết cho cây Các kim loại khác như Ca, Si, Ni, Se, AI

cần thiết cho quá trình đồng hóa của cây nhưng lại không cần thiết cho cácsinh vật khác Đồi với Hg và Pb là những thành phần kim loại hoàn toànkhông cần thiết cho thực vật, vi sinh vật và gây độc đối với con người, sứckhỏe cộng đồng.

+ Tác động tới sức khỏe cộng đồng:Ô nhiễm môi trường do bùn thảigây ra ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe cộng đồng, khí thải từ bùn thải theocon đường hô hấp vào cơ thế , một phần khác như chất hữu cơ,kim loại nặngthâm nhập vào nguồn nước vào cơ thể thông qua đồ ăn,nước uống làm ảnhhưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người,là nguyên nhân của khoảng 22

bệnh của con người trong đó có bệnh ung thư và các loại bệnh về tai, mũi,họng, sốt rét, viêm phổi, đường ruột,

+ Ảnh hưởng của bùn thải đến cảnh quan đô thị

Tinh trạng ứ đọng bùn thải ở sông, nơi sinh hoạt, làm việc nơi côngcộng là biểu hiện hết sức thấp kém về lối sống văn minh.Các loại chất thảiphát sinh làm biến đổi nguồn nước ngầm ,nước mặt và địa tầng trong khu vực

và vùng lân cận, phá vỡ cân bằng sinh thái , làm chất lượng cuộc sống giảmsút, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tói mĩ quan đô thị.[10]

1.1.4 Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải

Việc đánh giá mức độ tác động và ảnh hưởng của bùn thải cần có mộttiêu chuẩn để tham chiếu, tuy nhiên hiện nay chúng ta chưa có một tiêu chuẩnđánh giá bùn thải riêng của Việt Nam, do vậy việc so sánh tính chất bùn thảiđược dựa theo các tiêu chuẩn của các nước phát triển

❖ Đề xuất tiêu chuẩn của EU

• Đối với các hợp chất hữu cơ

• Đối với kim loại nặng:

Yêu tô Giá trị trung bình 86/278/EEC

Uy, Ba Lan, Thụy Điển, Hà Lan và Anh

Họp chât hữu cơ Hàm lượng trung

bình (mg/kg)

Đê xuât tôi đa của

EU (mg/kg)

Nonylphenol and ethoxylates (NPE) 26 (UK: 330 - 640) 50

[2] Không bao gồm Ba Lan và Hy Lạp (Athena WWTS) Zn trung bìnhtrong bùn Ba Lan và bùn từ HTXLNT Athens tương ứng là 3641 và

2752 mg/kg Giá trị trung bình của châu Âu bao gồm cả Ba Lan và HyLạp là 1222 mg Zn/kg

[3] Không bao gồm Ba Lan, giá trị trung bình của Cd trong bùn Ba Lan là9.9 mg/kg Giá trị trung bình của châu Âu bao gồm Ba Lan là 2.8 mgCd/kg

[4] Không bao gồm Hy Lạp, giá trị trung bình của Cr trong bùn từHTXLNT Athens là 886 mg/kg Giá trị trung bình của châu Âu baogồm Hy Lạp là 141 mg Cr/kg

Giá trị giới hạn của kim loại nặng trong bùn theo quy định của một sốquốc gia được trình bày trong bảng dưới đây Trong đó, hầu hết các giá trịgiới hạn thấp hơn nhiều so với yêu cầu của Quy chuấn 86/278/EEC

*1* Quy định của một số nước trên thế giới

Bảng 1.1: Giá trị giới hạn của một số kim loại trong bùn (mg/kg)

302500

120g1000

-25

16-400

300-

750-1200

4000

-1000

1750

-25

16-400

300-

750-1200

4000

f Những giá trị này giảm xuống còn 125 (Cu) và 300 (Zn) từ ngày31/12/2007.

g Đối với vườn tư nhân, giá trị dẫn được giảm xuống còn 60 mg/kg hoặc

5000 mg/kg p

h Đối với vườn tư nhân

1 Mục tiêu giá trị giới hạn cho năm 1998

j 15 mg/kg chất khô từ tháng 1/2001 và 10 mg/kg từ ngày 1/1/2004

Quy chuẩn 86/278/EEC không bao gồm các tiêu chuẩn cụ thể đối với visinh vật trong bùn Tuy nhiên để giảm thiểu rủi ro của vi sinh vật gây bệnh đốivới sức khỏe, của một số quốc gia đã bổ sung thêm quy định giới hạn của một

số vi sinh vật trong tiêu chuẩn về chất lượng bùn thải

Các vi sinh vật gây bệnh phổ biến nhất được quy định trong điều luật là

vi khuẩn Salmonella và Enterovirus Các giá trị giới hạn này ở mỗi quốc gia làkhác nhau và được trình bày ở bảng dưới đây Ngoài ra, theo quy định tại BaLan, bùn không được sử dụng nếu chứa vi khuẩn Salmonella và các yếu tốgây bệnh khác

Bảng 1.2: Giá trị giới hạn nồng độ của các vi sinh vật gây bệnh

Ký sinh trùng: 10/ kg

MPN: Most Probable Number

MPCN: Most Probable Cytophatic Number

Tại Đan Mạch, bùn sau xử lý phải không có sự xuất hiện của vikhuẩn

Salmonella và phân liên cầu khuẩn phải dưới 100/g (SO/2000/49) [10]

❖ Tại Việt Nam

> Quy đỉnh , phân loai CỊuản lý bùn thải.

• Bùn thải từ hệ thắng xử lý nước thải được quản lý theo quy định về

quản lý chất thải rắn (từ điều 77 đến điều 80, Mục 3, Chương VIII,Luật Bảo vệ môi trường năm 2005)

• Bùn thải có yếu tố nguy hại phải được quản lý theo quy định về chất

thải nguy hại (từ điều 70 đến điều 76, Mục 2, Chương VIII, LuậtBảo vệ môi trường)

Việt Nam đã ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chấtthải nguy hại QCVN 07: 2009/BTNMT, được áp dụng với bùn thảitrong trường hợp xác định ngưỡng nguy hại của các thông số trong bùnthải từ các hệ thống xử lý nước và hiện đang xây dựng quy chuẩn riêngquy định ngưỡng nguy hại của các thông số trong bùn thải phát sinh từ

hệ thống xử lý nước thải, xử lý

nước cấp (gọi chung là hệ thống xử lý nước), làm cơ sở để phân loại và quản

lý bùn thải

1.2 Hiện trạng quản lý và xử lý bùn thải đô thị Hà Nội

Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường tại Hội thảo quốc tếMôi trường và người Hà Nội diễn ra ngày 24-06-2010, mỗi ngày hệ thốngsông, hồ thoát nước của Hà Nội phải gồng mình tiếp nhận khoảng 1 triệu m3

nước thải sinh hoạt và công nghiệp từ các làng nghề, khu công nghiệp, bệnhviện và tất cả hầu như chưa qua xử lý

Thành phố Hà Nội hiện nay có ước tính khoảng 3,4 triệu người, ngoài

ra còn có dân cư tạm trú Trạm xử lý nước thải Kim Liên chỉ có thể xử lýđược tối đa 1/10 lượng nước thải của Hà Nội Lượng bùn thải trung bình củahai trạm xử lý hiện nay vào khoảng 20 tấn/ ngày đêm [4]

1.3 Các phương pháp xử lý bùn thải

1.3.1 Xử lý bằng thiêu đốt

Phương pháp thiêu đốt là phương pháp khá phổ biến trên thế giới hiệnnay để xử lý chất thải rắn nói chung, đặc biệt là chất thải rắn độc hại và bùnthải công nghiệp Đây là phương pháp xử lý triệt để nhất so với các phươngpháp khác Thiêu đốt là giai đoạn oxy hóa nhiệt đô cao với sự có mặt của oxytrong không khí, các thành phần rác độc hại được chuyển hóa thành khí và cácthành phần không cháy được (tro, xỉ) Xử lý chất thải bằng phương pháp thiêuđốt có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm tối đa chất thải cho khâu xử lý cuốicùng là đóng rắn hoặc tái sử dụng tro xỉ

Ưu điếm của phương pháp thiêu đốt là xử lý triệt đế các chỉ tiêu ônhiễm của chất thải rắn, giảm tối đa thể tích của chất thải rắn, hơn nữa xử lýđược toàn bộ chất thải rắn mà không cần nhiều diện tích như biện pháp chônlấp Tuy nhiên, giá thành đầu tư, chi phí tiêu hao năng lượng cao và chi phí xử

lý lớn

1.3.2 Xử lý bằng phương pháp chôn lấp

Chôn lấp là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất trong xử lý chấtthải rắn Chôn lấp họp vệ sinh là một phương pháp tiêu hủy sinh học có kiểmsoát các thông số chất lượng môi trường (mùi, không khí, nước rò rỉ bãi rác)trong qua trình phân hủy Chi phí đầu tư và xử lý cho chôn lấp không lớn.Bùn thải các ngành điện tử cũng có thể chôn lấp cùng với bùn thải các ngànhkhác Tuy nhiên, những bãi chôn lấp chiếm diện tích lớn, thời gian phân hủychậm và gây ô nhiễm cho các vùng xung quanh

Hiện nay ở Việt Nam, các bãi chôn lấp bùn thải thường là bãi chôn lấp

hở, gây ô nhiễm môi trường và mất mỹ quan

1.3.3 Xử lý bằng phương pháp ủ sinh học

ủ sinh học là quá trình ổn định sinh học các chất hữu cơ để thành cácchất thải mùn Quá trình ủ thực hiện theo hai phương pháp: ủ yếm khí và ủhiếu khí (thổi khí cưỡng bức) Việc ủ chất thải với thành phần chủ yếu là cácchất hữu cơ có thể phân hủy được Đối với nguồn bùn chưa tập chung thì cóthể áp dụng phương pháp này, do lượng chất hữu cơ chứa nhiền trong bùn.Tuy nhiên đối với bùn thải công nghiệp nói riêng chứa nhiều kim loại nặng làkhông phù hợp

1.3.4 Xử lý bằng phương pháp thu hồi tái chế

Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sửdụng được để biến thành các sản phấm mới, hoặc các dạng năng lượng đểphục vụ cho các hoạt động sinh hoạt sản suất Thu hồi và tái chế chất thải làmột trong các phương pháp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường Ở ViệtNam, các loại chất thải nguy hại được quy định xử lý đổ thải chủ yếu theophương pháp đóng rắn, chôn lấp, thiêu hủy (khoảng 50% trong tổng số chấtthải rắn phát sinh được xử lý bằng phương pháp chôn lấp không kiểm soát)

Tỷ lệ chất thải rắn được thu hồi và tái sử dụng là 17 - 25% Tuy nhiên, ở một

số quốc gia trên thế giới tỷ lệ thu hồi tái chế rất cao, khoảng trên 40%

Hoạt động tái chế đem lại hiệu quả kinh tế lớn, tiết kiệm được tàinguyên thiên nhiên bởi việc thay thế các nguyên liệu gốc, làm giảm lượngchất thải, giảm ô nhiễm môi trường, giảm chi phái xử lý, giảm diện tích chocác bãi chôn lấp Một số nước phát triển trên thế giới đã phát triển xu thế táichế chất thải trở thành ngành công nghiệp môi trường

Điển hình như ở Nhật Bản, bùn thải được tài nguyên hóa và việc tái sửdụng bùn thải

> Làm phân compost từ bùn

Sử dụng bùn thải bón cho đất nông nghiệp có nhiều lợi ích liên quanđến tận dụng nguồn dinh dưỡng trong bùn, trừ khi bùn thải chứa nhiều chấtnguy hại cần phải loại bỏ Do tính chất không đồng nhất về thành phần cácchất trong bùn thải do công nghệ, thời gian lưu, thời gian sử dụng của bể phốtcũng như tập tính sinh hoạt theo mùa của người dân đô thị nên tính chất bùnthải có thể cũng sẽ thay đổi Vì vậy để sử dụng bùn thải có hiệu quả, giảmnhững rủi ro tích lũy các chất độc hại trong đất thì cần thiết phải đánh giá tínhchất của nó trước khi sử dụng

Việc làm phân compost từ bùn thải bằng cách phân giải, ổn định hóaphương pháp sinh học đối với các chất hữu cơ trong bùn thải Neu mang bùnthải loại này rải trên đồng ruộng thì cũng có hiệu quả như làm phân compost.Ngoài ra, với việc phát sinh nhiệt khi tạo thành phân compost thì có khả năngloại bỏ các vi sinh vật có hại nên đây là phương pháp rất thích hợp sử dụng ởvùng nông thôn xét ở cả hai mặt là chất lượng và vệ sinh

> Thu hồi kim loại nặng

Bùn từ các nhà máy xử lý nước thải tập chung của khu công nghiệp, nhàmáy luyện kim, cơ khí, xử lý nước chứa nhiều kim loại nặng như chì, thủyngân, niken, crom, đồng, sắt được thu gom và dung phương pháp sinh học

để tách kim loại Bùn thải từ nhà máy nước và nhà máy phỉ mạ chứa nhiều sắt(hàm lượng sắt là 1,778 - 5,334 mg/kg) nên được tận dụng làm bột màu hoặcsản xuất đinh Theo tính toán trong phòng thí nghiệm, xử lý một tấn bùn chứakim loại nặng bằng phương pháp truyền thống (sấy khô, đốt, hóa rắn, chônlấp) phải mất 4 triệu đồng, trong khi xử lý bằng phương pháp sinh học và hóahọc chỉ mất 1,3 triệu đồng

> Làm nguyên liệu sản xuất điện năng

Một số nước trên thế giới đã tận dụng bùn thay cho than đế làm nguyênliệu sản xuất điện năng.

Trung Quốc đã dung bùn thải từ 3200 - 3500 kcal đế phát điện với nhàmáy có công suất tối đa là 135MW

Tại Nhật Bản, thành phố Tokyo lắp đặt thiết bị thí nghiệm có khả năng

xử lý 5 tấn bùn thải mỗi ngày tại cơ sở xử lý của thành phố Tính toán trongphòng thí nghiệm cho biết, việc sử dụng bùn thu từnướcthải (khoảng 3000tấn/ngày) từ 23 quận của Tokyo có thể cung cấp điện năngcho khoảng 8000

hộ gia đình

> Đóng rắn làm vật liệu xây dựng

Quy trình đóng rắn bùn bằng nhiệt là công nghệ phát triến chính ở NhậtBản Sản phẩm là các hỗn hợp nhẹ, gạch, ngói, đốt thành than và xỉ Sản phẩmcuối cùng có chất lượng tốt hơn sản phấm truyền thống Theo kinh nghiệm củacác nhà sản xuất Nhật Bản thì đây là công nghệ có tính khả thi nhưng hiệu quảkinh tế không cao Giá sản xuất cao hơn giá cả thị trường, nhu cầu năng lượnglớn Tuy nhiên, đây là công nghệ phù hợp với các thành phố lớn để loại bỏ bùnthải, sản phẩm được tái sử dụng ngay ở thành phố.[10]

CHƯƠNG 2:ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu

2.1 Đối tương và phạm yị nghiên cửu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Trong khuôn khổ giới hạn của khóa luận tốt nghiệp, đề tài chọn đối tượngnghiên cứu là bùn thải là các trầm tích đáy hồ trên địa bàn TP Hà Nội: hồ BaMầu (Bl) và hồ Văn Quán (B2), hồ Thanh Nhàn (B3), hồ Võ (B4) và hồ Đen

Lừ (B5)

2.1.2 Phạm vi nghiên

cửu Trên địa bàn TP

Hà Nội.