TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- ĐỖ THÁI NGÂN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH Ô NHIỄM CHÌ TRONG MÔI TRƯỜNG DO HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ ACQUY CHÌ THẢI Ở LÀNG NGHỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
ĐỖ THÁI NGÂN
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH Ô NHIỄM CHÌ TRONG MÔI TRƯỜNG DO HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ ACQUY CHÌ THẢI Ở LÀNG NGHỀ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
Hà Nội - 2017
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS HUỲNH TRUNG HẢI
Hà Nội - 2017
Trang 3Học viên: Đỗ Thái Ngân i Trường ĐHBK Hà Nội
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của ai được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết Nội dung trong luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu theo danh mục tài liệu tham khảo Các số liệu có nguồn trích dẫn, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình nghiên cứu khác
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
HỌC VIÊN
Đỗ Thái Ngân
Trang 4Học viên: Đỗ Thái Ngân ii Trường ĐHBK Hà Nội
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể thầy cô giáo trong trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô trong Viện Khoa học và công nghệ môi trường, những thầy cô đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho em kiến thức quý báu về chuyên môn và đạo đức trong suốt thời gian học cao học tại trường Đặc biệt,
em xin gửi lời cảm ơn nhất đến thầy GS.TS Huỳnh Trung Hải, thầy đã luôn tận tình
chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn Trong quá trình hoàn thành luận văn dưới sự hướng dẫn của thầy, em đã học được tinh thần làm việc nghiêm túc, cách nghiên cứu khoa học hiệu quả, và đó là hành trang, là định hướng giúp em trong quá trình làm việc sau này
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình và bạn bè
đã luôn có những lời động viên, khuyến khích em trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn
Trong thời gian thực hiện luận văn, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không khỏi tránh những thiếu sót Kính mong các thầy cô giáo trong Viện cùng các bạn tận tình chỉ bảo và góp ý kiến để luận văn của em được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2017 HỌC VIÊN
Đỗ Thái Ngân
Trang 5Học viên: Đỗ Thái Ngân iii Trường ĐHBK Hà Nội
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÁI CHẾ ACQUY CHÌ VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3
1.1 Giới thiệu về Acquy chì 3
1.2 Tổng quan về tái chế acquy chì 4
1.2.1 Công nghệ tái chế acquy chì 4
1.2.2 Ô nhiễm do tái chế acquy chì gây ra 6
1.2.3 Ảnh hưởng và tác hại của chì đến sức khỏe con người 9
1.2.3.1 Đường xâm nhập chì vào cơ thể 9
1.2.3.2 Tác động của chì đến sức khỏe con người 10
1.3 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu 12
1.3.1 Điều kiện tự nhiên 12
1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 13
1.3.3 Quá trình tái chế acquy chì 13
1.3.3.1 Công nghệ tái chế 15
1.3.3.2 Nguyên liệu, nhiên liệu đầu vào 23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1 Đối tượng nghiên cứu 25
2.2 Phương pháp nghiên cứu 25
2.2.1 Phương pháp kế thừa 25
2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát 26
2.2.3 Phương pháp quan trắc 26
CHƯƠNG 3: Ô NHIỄM CHÌ TRONG MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ 35
Trang 6Học viên: Đỗ Thái Ngân iv Trường ĐHBK Hà Nội
3.1 Ô nhiễm chì trong môi trường ở làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai, xã Chỉ
Đạo 35
3.1.1 Ô nhiễm chì trong đất 35
3.1.1.1 Hàm lượng chì trong đất dân cư 35
3.1.1.2 Hàm lượng chì trong đất ở cụm công nghiệp làng nghề 36
3.1.2 Ô nhiễm chì trong nước 37
3.1.2.1 Hàm lượng chì trong nước mặt 37
3.1.2.2 Hàm lượng chì trong nước ngầm 39
3.1.2.3 Hàm lượng chì trong nước thải 40
3.1.3 Ô nhiễm chì trong không khí 41
3.1.3.1 Hàm lượng chì trong không khí xung quanh 41
3.1.3.2 Hàm lượng chì trong không khí khu vực sản xuất 41
3.1.3.3 Hàm lượng chì trong khí thải ống khói 42
3.1.4 Hàm lượng chì trong tóc của người dân ở làng nghề 43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
PHỤ LỤC 49
Trang 7Học viên: Đỗ Thái Ngân v Trường ĐHBK Hà Nội
Trang 8Học viên: Đỗ Thái Ngân vi Trường ĐHBK Hà Nội
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu tạo của acquy chì 3
Hình 1.2: Dây chuyền công nghệ phá dỡ acquy chì thải cơ giới hóa 5
Hình 1.3: Công nghệ tái chế acquy chì thủ công 5
Hình 1.4: Đường đi của chì trong môi trường 9
Hình 1.5: Bản đồ xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên 12
Hình 1.6: Sơ đồ công nghệ tái chế acquy thủ công ở làng nghề Đông Mai kèm dòng thải 15
Hình 1.7: Quy trình tái chế acquy chì thải của công ty TNHH Ngọc Thiên 18
Hình 1.8: Sơ đồ quy trình công nghệ của hệ thống trung hòa axit 19
Hình 1.9: Sơ đồ quy trình công nghệ hệ thống phá dỡ bình acquy thải 20
Hình 1.10: Sơ đồ công nghệ tinh chế chì từ acquy phế thải 21
Hình 1.11: Quy trình thu hồi nhựa 22
Hình 2.1: Vị trí lấy mẫu đất, nước ngầm 28
Hình 2.2 Vị trí lấy mẫu nước mặt 29
Hình 2.3 Vị trí lấy mẫu nước thải 30
Hình 2.4: Vị trí lấy mẫu không khí 32
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện hàm lượng chì trong đất dân cư 35
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện kết quả hàm lượng chì trong đất công nghiệp 37
Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện hàm lượng chì và kẽm trong nước mặt ở làng nghề 38
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng chì trong nước ngầm ở làng nghề 39
Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện hàm lượng chì trong nước thải 40
Hình 3.6: Biểu đồ thành phần chì trong môi trường không khí khu vực lao động 42
Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện thành phần các chất trong khí thải ống khói 43
Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện hàm lượng chì trong tóc 44
Trang 9Học viên: Đỗ Thái Ngân vii Trường ĐHBK Hà Nội
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Lượng nguyên, nhiên liệu sử dụng trong tái chế acquy chì 24
Bảng 2.1: Mô tả vị trí lấy mẫu đất 28
Bảng 2.2 Mô tả vị trí lấy mẫu nước ngầm 30
Bảng 2.3: Mô tả vị trí lấy mẫu không khí và các thông số phân tích 31
Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm lượng chì trong đất dân cư 35
Bảng 3.2: Kết quả phân tích hàm lượng chì trong đất ở cụm công nghiệp làng nghề 36
Bảng 3.3: Kết quả phân tích mẫu nước mặt ở làng nghề 38
Bảng 3.4: Kết quả phân tích các chỉ tiêu trong nước ngầm ở làng nghề 39
Bảng 3.5: Bảng kết quả mẫu nước thải 40
Bảng 3.6: Kết quả phân tích các thành phần không khí xung quanh 41
Bảng 3.7: Kết quả môi trường không khí khu vực lao động 41
Bảng 3.8: Kết quả phân tích khí thải ống khói 42
Bảng 3.9: Bảng kết quả phân tích hàm lượng chì trong tóc 43
Trang 10Học viên: Đỗ Thái Ngân 1 Trường Đại học BKHN
MỞ ĐẦU
Làng nghề là một trong những đặc thù của nông thôn Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trong thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa Trong xu thế hội nhập và phát triển của nền kinh tế thị trường, các làng nghề ngày càng được mở rộng, phát triển cả
về quy mô và số lượng Tuy nhiên, việc phát triển các làng nghề một cách tự phát như hiện nay đã dẫn đến nhiều hệ lụy tiêu cực, trong đó ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí, tiếng ồn từ hoạt động sản xuất, chế biến tại các làng nghề thực sự đã đến mức báo động, nó đã và đang đe dọa trực tiếp đến sức khoẻ của người dân trong khu vực Theo Báo cáo Môi trường quốc gia năm 2015, ô nhiễm môi trường không khí tại các làng nghề có nguồn gốc chủ yếu từ đốt nhiên liệu và sử dụng các nguyên vật liệu, hóa chất trong dây chuyền sản xuất; ô nhiễm nước diễn ra đặc biệt nghiêm trọng do khối lượng nước thải của các làng nghề là rất lớn, hầu hết lại chưa qua xử lý mà được
xả thẳng ra hệ thống sông ngòi, kênh rạch; chất thải rắn ở hầu hết các làng nghề chưa được thu gom và xử lý triệt để gây tác động xấu tới cảnh quan môi trường, gây ô nhiễm môi trường không khí, nước và đất
Ô nhiễm môi trường làng nghề là nguyên nhân gây ra các dịch bệnh cho người dân đang lao động và sinh sống tại chính làng nghề Tỷ lệ người mắc bệnh tại các làng nghề đang có xu hướng gia tăng trong những năm gần đây, tập trung vào một số bệnh, như: các bệnh ngoài da, bệnh đường hô hấp, tiêu hóa, thần kinh, các bệnh về mắt,… Đặc biệt, tỉ lệ người mắc bệnh ung thư tương đối cao ở một số làng nghề
Hưng Yên là một tỉnh có số lượng làng nghề lớn, gồm 66 làng nghề, trong đó
có 32 làng nghề được UBND tỉnh công nhận đạt tiêu chuẩn làng nghề Các ngành nghề sản xuất tập trung theo các nhóm như sau: sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ mây tre đan, gốm sứ; Chế biến, bảo quản nông, lâm, thủy sản; Dệt, may; Nội thất gỗ; sản xuất vật liệu xây dựng, xây dựng; Tái chế kim loại và các loại hình sản xuất khác Sự phát triển của các làng nghề trên địa bàn tỉnh góp phần tạo công ăn việc làm cho lượng lớn lao động nhàn rỗi, nâng cao chất lượng cuộc sống c h o n g ư ờ i d â n ở nông thôn Tuy nhiên, đồng hành với sự phát triển của các làng nghề trên địa bàn tỉnh
là tình trạng ô nhiễm môi trường đang là vấn đề đáng báo động Theo kết quả điều tra
Trang 11Học viên: Đỗ Thái Ngân 2 Trường Đại học BKHN
của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hưng Yên trong những năm gần đây cho thấ y c ác mẫu nước mặt ở các làng nghề đã và đang có dấu hiệu ô nhiễm ở nhiều mức độ khác nhau, môi trường không khí bị ô nhiễm cục bộ tại nơi trực tiếp sản xuất
Vấn đề ô nhiễm môi trường ở các làng nghề trên địa bàn tỉnh đã và đang là vấn đề bức xúc cần được quan tâm và giải quyết Xuất phát từ thực tiễn này, tôi đã
lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu xác định ô nhiễm chì do hoạt động tái chế acquy chì
thải ở làng nghề”
Luận văn được thực hiện với mục tiêu: Nghiên cứu xác định hiện trạng ô
nhiễm chì trong môi trường do hoạt động tái chế acquy chì thải ở thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên
Luận văn có các nội dung chính:
Tổng quan về tái chế acquy chì và khu vực nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu
Hoạt động tái chế acquy chì thải ở làng nghề
Ô nhiễm chì trong môi trường làng nghề và đề xuất một số giải pháp khắc phục ô nhiễm
Trang 12Học viên: Đỗ Thái Ngân 3 Trường Đại học BKHN
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÁI CHẾ ACQUY CHÌ VÀ KHU VỰC
NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu về Acquy chì
Acquy chì là một thiết bị điện hóa, dùng để biến đổi năng lượng dưới dạng điện năng thành hóa năng (khi nạp) và ngược lại biến hóa năng thành điện năng (khi phóng) Acquy chì dùng để cung cấp năng lượng điện cho các phụ tải khi động
cơ không làm việc hoặc cung cấp điện cho motor khởi động và hệ thống đánh lửa khi đang khởi động động cơ
Cấu tạo:
Hình 1.1 Cấu tạo của acquy chì
Bình acquy được chia thành nhiều ngăn, thông thường là 6 ngăn Mỗi ngăn acquy đơn cho điện áp đầu ra là 2V như vậy, nếu đem đấu nối tiếp cả 6 ngăn với nhau ta sẽ có bộ nguồn acquy là 12V Vỏ bình acquy được chế tạo bằng vật liệu cứng có tính chịu axit, chịu nhiệt, do đó mà người ta đúc bằng nhựa cứng hoặc ebonite Phía trong vỏ bình có các vách ngăn để tạo thành các ngăn riêng biệt, mỗi ngăn riêng biệt gọi là acquy đơn Dưới đáy bình ta làm hai yếm đỡ bản cực, mục đích là để các bản cực tỳ lên đó, tránh bị ngắn mạch khi trong đáy bình có lắng đọng các cặn bẩn Bản cực được làm từ hợp kim chì và antimony, trên mặt bản cực có ngắn các xương dọc và xương ngang để tăng độ cứng vững và tạo ra các ô cho chất hoạt tính bám trên bản cực Nếu bản cực dương thì chất hoạt tính để phủ vào khung ô trên bản cực là PbO2 Nếu bản cực âm thì hoạt tính được sử dụng là Pb xốp
Khi acquy hoạt động chất hoạt tính tham gia đồng thời vào các phản ứng hóa học càng nhiều càng tốt, do đó để tăng bề mặt tiếp xúc của các chất hoạt tính với dung dịch điện phận, người ta chế tạo chất hoạt tính có độ xốp, đồng thời đem ghép
Trang 13Học viên: Đỗ Thái Ngân 4 Trường Đại học BKHN
những tấm cực cùng tên song song với nhau thành một chùm cực ở trong mỗi ngăn của acquy đơn Chùm bản cực dương và chùm bản cực âm được lồng xen kẽ nhau nhưng giữa hai bản cực khác tên lại được đặt thêm một tấm lá cách, tấm lá cách được làm từ chất cách điện để cách điện giữa hai bản cực như nhựa xốp, thủy tinh hay gỗ Phần nắp của acquy để che kín những bộ phận bên trong bình, ngăn ngừa bụi
và các vật khác từ bên ngoài rơi vào bên trong bình, đồng thời giữ cho dung dịch điện phân không bị tràn ra ngoài Trên nắp bình có các lỗ để đổ và kiểm tra dung dịch điện phân, các lỗ này được nút kín bằng các nút có lỗ thông hơi nhỏ Ở một số loại acquy lỗ thông hơi được chế tạo riêng biệt Để đảm bảo về độ kín của bình acquy, xung quanh mép của nắp acquy và xung quanh các lỗ cực đầu ra, người ta thường chát nhựa chuyên dụng Dung dịch điện phân trong acquy thường là hỗn hợp axit sunfuric H2SO4 được pha chế theo tỷ lệ nhất định với nước cất
1.2 Tổng quan về tái chế acquy chì
1.2.1 Công nghệ tái chế acquy chì
Tái chế ắc quy chì thải là một trong những biện pháp tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường, cùng với sự phát triển của nền kinh tế lượng ắc quy chì thải ngày một tăng
và việc xử lý không an toàn đối với chất thải này đã và đang gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho con người và môi trường Chính vì vậy, hiện nay trên thực tế đang
sử dụng các công nghệ tái chế từ đơn giản (thô sơ) đến hiện đại
a Công nghệ hiện đại
Nguyên lý của công nghệ tái chế ắc quy chì thải là đầu tiên trung hòa dung dịch chất điện phân (dung dịch axit), sau đó phá dỡ phân loại riêng bản cực chì và vỏ (nhựa PP) Việc phá dỡ có thể là thủ công hoặc cơ giới hoá Chì và nhựa được nấu tái chế tại chỗ hoặc chuyển cho các đơn vị tái chế
Hiện nay có một số đơn vị đã đầu tư và đưa vào sử dụng công nghệ hiện đại để tái chế ắc quy, toàn bộ quy trình xử lý được cơ giới, tự động hóa với nguyên lý hoạt động như sau: bình ắc quy (có cả dung dịch axit) được đưa vào máy nghiền đồng thời
có bổ sung dung dịch kiềm (sô đa) để trung hòa, sau đó hỗn hợp sau nghiền được đưa tới hệ thống phân tách bằng nước, nhựa có tỷ trọng nhỏ nổi lên trên, còn chì có tỷ trọng lớn chìm xuống dưới và được vớt ra bởi gàu chuyên dụng và đưa vào lò tinh chế chì có trang bị đầy đủ hệ thống xử lý khí thải hiện đại
Trang 14Học viên: Đỗ Thái Ngân 5 Trường Đại học BKHN
Tuy nhiên, hệ thống tái chế acquy chì bằng phương pháp cơ giới hoá có công suất rất lớn, chi phí đầu tư cao nếu không có đủ nguyên liệu đầu vào thì sẽ không có hiệu quả kinh tế
Hình 1.2: Dây chuyền công nghệ phá dỡ acquy chì thải cơ giới hóa
b Công nghệ thủ công
Bình ắc quy được phá dỡ bằng tay hoặc sử dụng dao búa để tách riêng các loại vật liệu: các lá cực, vỏ nhựa, các tấm lá cách, dây đồng, lá đồng dẫn điện Các bản cực chì sau khi được tháo dỡ từ bình ắc quy được cho vào lò nấu ở nhiệt độ 350 -
400oC để loại bỏ các tạp chất
Hình 1.3: Công nghệ tái chế acquy chì thủ công
Trang 15Học viên: Đỗ Thái Ngân 6 Trường Đại học BKHN
1.2.2 Ô nhiễm do tái chế acquy chì gây ra
Thế giới
Thành phố Haina, ở Cộng hòa Dominica (Châu Phi) là nơi chuyên tái chế acquy chì Năm 2000, Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Dominica đã xác định Haina là một điểm nóng của quốc gia về ô nhiễm chì với hàm lượng chì trong đất lớn hơn 1000 lần so với tiêu chuẩn cho phép của Mỹ Hơn 90% số dân sinh sống tại Haina có hàm lượng chì trong máu cao, nồng độ trung bình của chì trong máu của cư dân ở đây là 60 µg/dL (tiêu chuẩn nồng độ chì cho phép trong máu của Mỹ là 10 µg/dL) Ước tính có khoảng 300.000 người bị ảnh hưởng trực tiếp từ khu vực bị ô nhiễm chì Theo Liên Hợp Quốc, Haina được coi là nơi có mức nhiễm chì cao nhất trên thế giới [16]
Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), các nhà máy tái chế pin của Mỹ ở Mexico thải chì ra môi trường không khí gấp 20 lần mức cho phép ở Mỹ Người lao động trong ngành công nghiệp này có hàm lượng chì trong máu cao gấp 3 lần so với công nhân cùng ngành ở Mỹ Đặc biệt, hiện tượng máu nhiễm chì của trẻ em sinh sống gần các cơ sở sản xuất pin ở Mexico cao gấp 13 lần so với các trẻ em sinh sống cùng môi trường ở Mỹ.Theo thông tin của Marisa Jacott, giám đốc công ty Fronteras Comunes, một tổ chức môi trường ở Mexico City nhận định các nhà máy tái chế pin, acquy của
Mỹ ở Mexico đã đẩy trẻ con ở nước láng giềng này đến mức nguy hiểm vì phơi nhiễm chì cao Ở trẻ em, máu nhiễm chì dẫn tới sự suy giảm lực học, gia tăng các hành vi hiếu động và bạo lực Mà nhiễm độc chì ở trẻ em rất khó chẩn đoán bởi các triệu chứng rất chung chung như các loại nhiễm độc khác [16]
Trang 16Học viên: Đỗ Thái Ngân 7 Trường Đại học BKHN
đó hầu hết các bình acquy thải bỏ được thu gom bởi các cơ sở thu gom phế liệu tư nhân nhỏ lẻ Chính vì vậy, tái chế acquy chì thải chủ yếu tập trung ở các làng nghề, điển hình nhất là làng nghề Đông Mai (huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên) Công ty TNHH Ngọc Thiên cũng thực hiện thu gom và tái chế khoảng 600 tấn acquy chì/tháng [2], Công ty TNHH Dung Ngọc được Tổng cục Môi trường - Bộ tài nguyên và Môi trường cấp phép vận hành 2 lò nấu chì công suất 500kg/h có hệ thống xử lý khí thải Công ty đã tận dụng nhiệt sinh ra trong quá trình xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp thiêu đốt cấp nhiệt cho lò nấu chì Trong hai năm 2010 – 2011 công ty
đã tiếp nhận và xử lý 7.556 tấn acquy chì thải tận thu tài nguyên quay vòng sản xuất Hoạt động sản xuất của làng nghề tái chế kim loại đã làm tăng đáng kể hàm lượng chì trong đất, thậm chí có nơi đã bị ô nhiễm Theo nghiên cứu của Phạm Văn Khang và cộng sự, hàm lượng chì trong đất nông nghiệp tại khu vực tái chế chì ở thôn Đông Mai, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên như sau: 14,29% số mẫu nghiên cứu
có hàm lượng chì là 100 - 200 mg/kg; 9,25% số mẫu đất có hàm lượng chì từ 200 -
300 mg/kg; 18,5% số mẫu đất có hàm lượng Pb từ 300 - 400 mg/kg; 9,25% số mẫu
có hàm lượng Pb từ 400 - 500 mg/kg; 9,25% số mẫu có hàm lượng Pb từ 500 -
600 mg/kg; 18,05% số mẫu có hàm lượng Pb từ 600 - 700 mg/kg; 4,76% có hàm lượng chì từ 900 - 1000 mg/kg và 4,76% số mẫu có hàm lượng Pb lớn hơn 1000 mg/kg (trong tổng số 21 mẫu phân tích) Như vậy, 100% số mẫu phân tích có hàm lượng Pb vượt quá tiêu chuẩn cho phép [6]
Nghiên cứu của Hồ Thị Lam Trà cho thấy: hàm lượng Pb tổng số trong đất phục
vụ nông nghiệp chịu ảnh hưởng của các làng nghề đúc đồng và tái chế kẽm tại xã Đại Đồng, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên rất cao, dao động từ 51,2 - 313,0 mg/kg, trong đó có nhiều mẫu >200 mg/kg [11]
Cũng theo nghiên cứu của Đặng Thị An và cộng sự tại xã Chỉ Đạo thu được kết quả về hàm lượng Pb tổng số trong đất ở các ruộng lúa là từ 964 ppm - 7070 ppm, vượt nhiều lần so với TCVN 7209:2002 (70 ppm) Chỉ tính riêng lượng Pb dễ phân hủy trong đất thì cũng đã vượt TCVN (Pb dễ phân hủy từ 103 đến 757 ppm) Còn tại các ruộng rau muống thì hàm lượng Pb tổng số trong đất từ 700 ppm - 3500 ppm
Do đất bị ô nhiễm Pb quá nặng nên hàm lượng Pb được cây hấp thụ cũng rất cao Theo tác giả thì Pb trong gạo từ 1,9 ppm đến 4,2 ppm, so với tiêu chuẩn của
Trang 17Học viên: Đỗ Thái Ngân 8 Trường Đại học BKHN
Hội đồng Châu Âu (EC, 2001) đối với ngũ cốc là 0,2 ppm thì gạo thí nghiệm đều vượt xa ngưỡng an toàn Theo tính toán thì nếu ăn gạo thu được từ những ruộng trên thì chỉ qua gạo thôi một người đã tiêu thụ lượng Pb cao hơn mức an toàn 7 lần/ngày Và nếu ăn rau muống hay dùng rau muống để nuôi lợn thì nguy cơ bị ngộ độc Pb và các bệnh do Pb gây ra sẽ càng gia tăng [1]
Năm 2013, viện Blacksmith - Hoa Kỳ đã tiến hành lấy mẫu đất xung quanh làng Đông Mai, xã Chỉ Đạo Có 235 mẫu đất đất được phân tích tại hiện trường bằng thiết bị đo nhanh XRF Kết quả đo hàm lượng chì trong đất trên đường làng Đông Mai đo được dao động từ 400 đến 5000 mg/kg Hàm lượng chì trong đất tại các hộ gia đình đã từng diễn ra các hoạt động tái chế chì trong quá khứ vẫn
đo được ở mức cao - trên 5000 mg/kg, cá biệt tại một số hộ hàm lượng chì trong đất lên đến 20000 mg/kg [13]
Cũng trong năm 2013 Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường – Bộ Y tế
đã phối hợp với Trường Đại học Washington (Hoa Kỳ) và ngành y tế tỉnh Hưng Yên thực hiện đề tài điều tra, nghiên cứu lấy máu xét nghiệm chì của 109 trẻ em dưới 10 tuổi Đáng chú ý là kết quả xét nghiệm cho thấy tất cả các trẻ em này đều có hàm lượng chì trong máu vượt quá giới hạn cho phép của Trung tâm Kiểm soát dịch bệnh
là 5ug/dL Trong đó có 15 trẻ em có hàm lượng chì trong máu ở mức nguy hiểm ( 65ug/dL), 17 trẻ em có hàm lượng chì trong máu ở mức báo động (từ 45-65ug/dL), 70 trẻ em có hàm lượng máu ở mức độ nhiễm chì quá cao (25-44ug/dL) và 07 trẻ em có hàm lượng chì trong máu ở mức độ cần quan tâm và chú ý (10-19ug/dL) [13]
Tháng 12/2014, Trung tâm Y tế huyện Văn Lâm đã tổ chức khám cho 150 trẻ
em tại thôn Đông Mai, phát hiện có 27 cháu bị thiếu máu nhẹ chưa rõ nguyên nhân Ngành y tế của tỉnh đã chủ động làm thủ tục giới thiệu cho các cháu lên các cơ sở y tế của Trung ương điều trị thải độc chì Một phần do thiết bị, kỹ thuật xét nghiệm nhiễm độc chì chỉ có thể thực hiện ở các cơ sở y tế do Trung ương quản lý hoặc cơ sở có trang thiết bị tương đối hiện đại Do chi phí xét nghiệm, điều trị tương đối lớn nên mới chỉ dừng ở xét nghiệm cho trẻ dưới 10 tuổi, chưa xét nghiệm cho người dân có khả năng phơi nhiễm Mặt khác một bộ phận người dân chưa nhận thức được được sự nguy hiểm do nhiễm độc chì nên không tích cực hưởng ứng, tham gia xét nghiệm thải độc chì [12]
Trang 18Học viên: Đỗ Thái Ngân 9 Trường Đại học BKHN
Ngày 16 – 17/5/2015, Viện Sức khỏe nghề nghiệp và môi trường đã chỉ trì và phối hợp với Bệnh viện Bạch Mai, Bệnh viện Nhi Trung ương, chính quyền và cơ quan y tế tỉnh Hưng Yên tiến hành khám sức khỏe và xét nghiệm nồng độ chì trong máu bằng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử cho 618 người dân ở Thôn Đông Mai Trong đó có 283 người lớn và 335 trẻ em Kết quả sơ bộ xét nghiệm nồng
độ chì máu có 207 trẻ em, chiếm 62,35% bị ngộ độc chì ở mức độ nhẹ, nồng độ chì trong máu từ 10 – 44,9 g/dL Có 126 trẻ (02 trẻ không lấy được máu), chiếm 37,65% không bị ngộ độc chì, nồng độ chì trong máu <10 g/dL [7]
1.2.3 Ảnh hưởng và tác hại của chì đến sức khỏe con người
1.2.3.1 Đường xâm nhập chì vào cơ thể
Hình 1.4: Đường đi của chì trong môi trường
Chì phát tán qua đường không khí, nước, đất và đia vào cơ thể con người qua các con đường sau:
Đường hô hấp
Đây là con đường quan trọng nhất, các loại bụi chì ở dạng muối, oxit chì hoặc hơi khói chì khi hít vào phổi được hấp thụ toàn bộ Hấp thụ chì qua đường hô hấp phụ thuộc vào kích thước của các hạt bụi chứa chì được hít và lượng hạt bụi đọng lại trong phổi (chiếm khoảng 30-50% tổng số hạt bụi) và phụ thuộc vào dung tích cũng như tốc độ thông khí của phổi Sự tồn đọng các hạt bụi chứa chì ở trong đường
hô hấp của trẻ em cao hơn người lớn từ 1,6-2,7 lần Trên 90% lượng chì chứa trong hạt bụi đọng lại trong phổi được hấp thụ vào máu [18]
Trang 19Học viên: Đỗ Thái Ngân 10 Trường Đại học BKHN
Đường tiêu hóa
Chì và các dẫn xuất chuyển thành clorua, một loại muối có khả năng hấp thụ qua niêm mạc ruột để đi vào cơ thể Nhiễm độc chì qua đường tiêu hóa còn do: theo đường ăn hàng ngày, hút thuốc, ăn uống khi tay bẩn có dính chì, ăn uống ngay tại nơi làm việc, bụi chì đọng vào thực phẩm, thiếu vệ sinh cá nhân [18]
Người lớn hấp thụ từ 10-15% lượng chì thâm nhập vào đường tiêu hóa, nhưng trẻ em hấp thụ đến hơn 50% Khả năng hấp thụ chì qua đường tiêu hóa phụ thuộc vào yếu tố thức ăn và dạng hoá học của chì Mức độ hấp thụ chì tăng lên đáng kể ở những người có chế độ ăn thiếu canxi, sắt, phốt pho hoặc kẽm [18]
Khi thâm nhập vào đường tiêu hoá, khoảng 30% lượng chì có trong bụi, 17% lượng chì có trong các mẩu sơn, 50% chì có trong thức ăn và nước uống được hấp thụ vào cơ thể
Đường da
Chì hữu cơ tan được trong mỡ nên có thể hấp thụ vào cơ thể khi tiếp xúc qua
da Ngược lại, chì vô cơ hấp thụ qua da rất ít, chỉ hấp thụ qua da khi bụi chì dính vào vùng da bị tổn thương [18]
1.2.3.2 Tác động của chì đến sức khỏe con người
Trong các chất ô nhiễm môi trường thì chì là một trong những kim loại nặng,
có độc tính cao và rất nguy hiểm đối với cơ thể con người Chì và các hợp chất của nó
là loại độc chất đa tác dụng, tác động lên toàn bộ các cơ quan và hệ cơ quan, những tổn thương đặc biệt nặng xuất hiện trong hệ thống tạo máu, hệ tim mạch và thần kinh
và hệ tiêu hoá Bộ Y tế Nga xếp chì cùng với asen, thuỷ ngân, cadimi, kẽm, flo vào nhóm độc chất gây ô nhiễm môi trường nguy hiểm loại 1 [18]
Khi bị nhiễm độc chì tùy thuộc vào liều lượng chì tiếp xúc, có thể gây nhiễm độc cấp tính hoặc nhiễm độc mãn tính
Nhiễm độc cấp tính:
Trẻ em có nồng độ chì trong máu vượt quá 80 µg/100ml, thường kèm đau bụng, kích thích sau đó li bì ngủ lịm, chán ăn, nhợt nhạt (do thiếu máu) mất phối hợp vận động, nói líu nhíu không rõ Trẻ có thể lên cơn co giật mê man gọi hỏi không biết gì và chết do não bị phù nề và suy thận trong những trường hợp rất nặng Ở người lớn, trưởng thành, triệu chứng nhiễm độc thường xuất hiện khi nồng độ chì
Trang 20Học viên: Đỗ Thái Ngân 11 Trường Đại học BKHN
vượt quá 80 µg/100ml trong thời gian một tuần và biểu hiện như đau bụng, đau đầu, cáu gắt kích thích, đau các khớp, mệt mỏi, thiếu máu, viêm dây thần kinh vận động ngoại biên, trí nhớ kém và mất khả năng tập trung tư tưởng [18]
Nhiễm độc mãn tính:
Trẻ em là đối tượng có nguy cơ cao nhất đối với nhiễm độc chì, đặc biệt là trẻ
em từ 0-6 tuổi do đặc điểm sinh lý và hành vi của trẻ khác với người lớn: hệ thống thần kinh của trẻ em rất nhạy cảm đối với tác động của chì, đường tiêu hoá cũng như cơ chế bảo vệ chưa hoàn thiện làm cho chì dễ dàng hấp thu vào máu, trẻ hay có thói quen cho tay hoặc các đồ dùng vào miệng, trẻ em hay bị rối loạn tiêu hoá và rối loạn nồng độ canxi và sắt trong cơ thể Ngoài ra trẻ em còn hít thở ở tầng không khí sát mặt đất nên có nhiều bụi và ôxít chì hơn so với tầng trên [33] Trẻ em có nồng độ chì trong máu từ 30 µg/100ml máu trở lên, người lớn nếu tiếp xúc kéo dài và nồng độ chì trong máu thấp hơn, có khi từ 7-35 µg/100ml sẽ tác hại đến cơ quan tạo máu Hệ thần kinh: bệnh não do chì, thần kinh ngoại biên Thận: tổn thương ống thận, xơ hóa
kẽ lan tỏa quanh ống thận, bệnh thận tính không hồi phục Tiêu hóa: cơn đau bụng chì Tim mạch: động mạch thận biến đổi, xơ hóa; tăng huyết áp, viêm cơ tim Sinh sản: trẻ đẻ non, chết yểu, giảm khả năng sinh sản ở nam giới Nội tiết: suy giảm chức năng tuyến giáp, thượng thận Nguồn gốc chì thâm nhập vào cơ thể trẻ em là: (1) chì chứa trong bụi qua tay và các vật nhiễm bẩn; (2) chì từ không khí; (3) chì trong nước
ăn uống; (4) chì trong thức ăn, đặc biệt là đồ hộp và hoa quả
Trong một số báo cáo về giảm thính giác của trẻ em, thần kinh thính giác cũng được đề cập như một điểm đích gây độc của chì Phân tích kết quả điều tra Dinh dưỡng và Bệnh tật lần thứ II ở Mỹ, người ta nhận thấy chì máu có mối tương quan (có ý nghĩa) với sức nghe tại tất cả các mức từ 5 tới 45 μg/dl ở trẻ 4-19 tuổi Trong
đó ngưỡng nghe của những em có mức chì máu là 20 μg/dl tăng từ 10-20% so với những em có mức chì máu là 4 μg/dl Cùng với giảm chỉ số IQ, người ta nhận thấy trẻ em bị nhiễm độc chì giảm khả năng chú ý, rối loạn chức năng ngôn ngữ, rối loạn khả năng tiếp nhận các chương trình giáo dục và khả năng thích nghi với môi trường nhà trường [18]
Vấn đề phơi nhiễm chì nhiều khi nằm ngoài sự chú ý của các bác sĩ Chỉ khi phát hiện trẻ học tập kém, có các vấn đề về khả năng chú ý hoặc vận động thiếu sự
Trang 21Học viên: Đỗ Thái Ngân 12 Trường Đại học BKHN
chính xác (đặc trưng cho tác động lên thần kinh của chì với nồng độ thấp) thì cha
mẹ học sinh mới đưa trẻ đến bác sĩ khám bệnh, khi đó nhiễm độc chì mới được phát hiện
1.3 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu
1.3.1 Điều kiện tự nhiên
* Vị trí địa lý:
Xã Chỉ Đạo nằm ở phía Bắc của tỉnh Hưng Yên, cách trung tâm huyện Văn Lâm 6 km, cách đường cao tốc số 5 khoảng 7-8 km nên khá thuận lợi cho hoạt động phát triển kinh tế Toàn xã có tổng diện tích tự nhiên là 597,17 ha, trong đó diện tích đất dành cho canh tác là 360,49 ha chiếm 60,4% diện tích tự nhiên của xã
Xã Chỉ Đạo có vị trí tiếp giáp như sau:
- Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Ninh
- Phía Nam giáp xã Minh Hải, huyện Văn Lâm
- Phía Đông giáp xã Đại Đồng, huyện Văn Lâm
- Phía Tây giáp xã Lạc Hồng, huyện Văn Lâm
Hình 1.5: Bản đồ xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên
Sông ngòi: Hệ thống sông ngòi của tỉnh Hưng Yên tương đối đa dạng với hai hệ thống sông lớn là sông Hồng và sông Luộc – là nguồn nước mặt lớn giàu phù sa với
Trang 22Học viên: Đỗ Thái Ngân 13 Trường Đại học BKHN
lượng nước chảy qua tương ứng là 80 – 90 tỷ m3
/năm và 11 – 12 tỷ m3/năm Xã Chỉ Đạo có sông Hồng chảy qua nên rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp
Thổ nhưỡng: Đất của khu vực nghiên cứu thuộc nhóm đất phù sa được bồi đắp hàng năm bởi hệ thống sông Hồng và sông Luộc Loại đất này có đặc điểm là: đất
có phản ứng trung tính do tính chất phù sa hóa và quá trình thâm canh lúa nước;đất có hàm lượng mùn cao; đất có thành phần cơ giới là thịt nặng, giàu sét [7]
1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội
Xã Chỉ Đạo có 4 thôn là: Trịnh Xá, Nghĩa Lộ, Cát Lư và Đông Mai với tổng dân số là 8473 người, tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 0,92%/năm Trong đó thôn Đông Mai có 2900 nhân khẩu với 720 hộ gia đình, sống tập trung ở 4 xóm: xóm Đông, xóm Nam, xóm Bắc và xóm Chùa [7]
Xã Chỉ Đạo nằm ở phía Bắc đường sắt Hà Nội - Hải Phòng và đường 5 cũ, cơ
sở hạ tầng tốt, hệ thống giao thông thuận tiện Đường đi lại trong thôn đều được betong hóa Tất cả các hộ dân đều được sử dụng điện
Kinh tế ở đây vẫn chủ yếu dựa vào nông nghiệp là chính Sản xuất nông nghiệp chiếm 50,5% theo hướng thâm canh và truyền thống, cây lúa vẫn là cây lương thực cốt lõi của xã, thường một năm sản xuất hai vụ lúa chính và khoảng 30% diện tích canh tác đất nông nghiệp Ngoài cây lúa xã còn chú trọng đến cây hoa màu vụ đông [7]
Tính đến năm 2013, dịch vụ chiếm 17%, ngành nghề tiểu thủ công nghiệp chiếm 32,5% với khoảng 180 hộ tái chế kim loại màu – hoạt động tái chế chì từ acquy cũ hỏng diễn ra rất sôi động và là ngành nghề tạo thu nhập lớn cho các hộ gia đình nơi đây Bình quân mỗi hộ làm nghề thu nhập từ 5-7 triệu đồng/tháng Cá biệt
có một số hộ thu nhập bình quân đạt trên 10 triệu đồng/tháng Dịch vụ giao thông vận tải có bước phát triển khá Nghề tái chì bắt đầu xuất hiện ở Đông Mai từ năm
1970, sau khi nghề đúc đồng truyền thống bị mất thị trường Theo số liệu thống kê, trong các năm sau năm 2000, làng nghề có hàng trăm xưởng tái chế chì hoạt động trong khu dân cư [7]
1.3.3 Quá trình tái chế acquy chì
Giai đoạn từ thập niên 70 nghề thu mua acquy bình acquy hỏng về tái chế chì (hay còn gọi là “hẩy chì”) bắt đầu diễn ra và phát triển mạnh vào thập niên 90, nghề tái chế chì được tập trung chủ yếu ở thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo Thời kỳ cao điểm có
Trang 23Học viên: Đỗ Thái Ngân 14 Trường Đại học BKHN
tới trên 180 hộ gia đình làm nghề thu gom, phá dỡ acquy, tái chế chì Trong giai đoạn này, tất cả các công đoạn của quá trình tái chế acquy được thực hiện ngay trong sân vườn, bờ ao của các hộ gia đình, sản xuất với quy mô nhỏ lẻ, việc tái chế được thực hiện hoàn toàn bằng phương pháp thủ công Do đó, đã phát sinh một lượng lớn khói và bụi chì, gây ô nhiễm môi trường không khí, đất và cả nguồn nước Đồng thời nước axit chảy ra từ quá trình phá dỡ bình acquy không được thu gom mà thải trực tiếp ra cống rãnh chung của làng, sau đó chảy ra kênh mương, ao hồ, ruộng lúa, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm và làm cho một số loại thực phẩm bị nhiễm chì như rau muống, bèo, gạo, cá
Năm 2010, UBND tỉnh Hưng Yên ban hành Quyết định số 491/QĐ-UB ngày
27/2/2010 về việc xây dựng “Cụm công nghiệp làng nghề xã Chỉ Đạo” nhằm mục
đích tập trung các hoạt động tái chế chì và di dời các hộ sản xuất ra khỏi làng Đông Mai Đây là khu vực thuộc cánh đồng lúa của xã Chỉ Đạo, cách xa khu dân
cư, có tổng diện tích khoảng 21 ha Phía Tây Bắc là thôn Đông Mai cách 1,5 km; phía Đông - Bắc là thôn Đại Từ, xã Đại Đồng, cách khoảng 3 km, Phía Đông - Nam là làng Chương, xã Phan Đình Phùng, huyện Mỹ Hào, cách dân cư khoảng 4
km Phía Tây - Nam là làng Khê, làng Chùa cách 4 km [8]
Thực hiện Quyết định này, phần lớn các hộ tái chế chì đã chuyển vào CCN, giảm thiểu nguồn ô nhiễm chì ở trong làng Tuy nhiên, vẫn còn một số cơ sở tư nhân đang thực hiện các hoạt động phá dỡ bình và nấu luyện chì ngay trong khu vực dân cư, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và đời sống của người dân địa phương
Đầu năm 2015 còn 13 hộ gia đình vẫn thu mua, tháo dỡ bình acquy, tinh luyện chì trong khu dân cư của thôn Đông Mai trong đó có 11 hộ tháo dỡ bình acquy và 02
hộ tinh luyện chì Đến cuối năm 2015 đã di dời hoạt động tháo dỡ, tái chế chì của 13
hộ gia đình còn lại vào CCN làng nghề xã Chỉ Đạo
Hiện tại trong CCN làng nghề xã Chỉ Đạo có hai công ty đang hoạt động trong lĩnh vực tái chế acquy chì đó là Công ty TNHH Ngọc Thiên và Công ty TNHH Hiệp hội làng nghề Đông Mai Trong đó, Công ty TNHH Ngọc Thiên thực hiện toàn bộ các công đoạn từ thu mua, phá dỡ bình acquy đến nấu luyện chì thành sản
Trang 24Học viên: Đỗ Thái Ngân 15 Trường Đại học BKHN
phẩm chì thỏi, còn Công ty TNHH làng nghề Đông Mai chỉ thực hiện công đoạn nấu luyện chì thành sản phẩm chì thỏi [8]
Hình 1.6: Sơ đồ công nghệ tái chế acquy thủ công ở làng nghề Đông Mai kèm
dòng thải
Thuyết minh công nghệ:
- Acquy chì sau khi được thu gom về sẽ tiến hành phá dỡ bình acquy: đây là công đoạn đầu tiên của quá trình tái chế, bình acquy được phá dỡ bằng tay hoặc sử dụng dao búa, dung dịch axit chưa qua xử lý thải trực tiếp ra nền đất, sàn nhà sau đó tách riêng các loại vật liệu:
- Tách riêng phần các lá cực có chứa chì;
- Tách riêng phần nhựa (vỏ nhựa + các tấm cách);
- Tách riêng các dây đồng, lá đồng dẫn điện
Công đoạn này được thực hiện ngay tại các hộ gia đình hoặc tại các xưởng sản xuất nhỏ ở trong làng, ở ngoài trời và không được che chắn, nơi thực hiện thao tác phá dỡ
Trang 25Học viên: Đỗ Thái Ngân 16 Trường Đại học BKHN
*Tinh chế chì:
Các bản cực chì sau khi tách riêng được cho vào nấu luyện để thu hồi chì nguyên chất Công nghệ tinh chế chì rất đơn giản vì nhiệt độ nóng chảy của chì thấp Các bản cực chì sau khi được tháo dỡ từ bình acquy được cho vào lò nấu ở nhiệt độ 350 - 400oC để loại bỏ các tạp chất
Chì phế liệu bao gồm hỗn hợp nhiều chất: chì kim loại, oxit chì (PbO), chì sunfat (PbSO4), và các kim loại khác như canxi (Ca), đồng (Cu), antimony (Sb), asen (As), thiếc (Sn), đôi khi có cả bạc (Ag) Phương pháp hỏa luyện được sử dụng để tách chì ra khỏi hỗn hợp với tác nhân khử là than cốc Than cốc được sử dụng để tinh chế chì có thể được thay thế bằng than qua lửa ở các lò gạch sau khi đã lựa chọn, bóc lớp xỉ phía ngoài để tận thu lõi phía trong nhằm hạ giá thành
Lò nấu chì phế liệu có cấu tạo 2 cửa, 1 cửa nạp nguyên liệu và một cửa tháo sản phẩm, thường được làm bằng đất sét Quá trình nấu là một quy trình liên tục tùy theo khối lượng nguyên liệu cần nấu mà thời gian nấu dài hay ngắn, thường một ca nấu là 8 giờ và được nấu vào ban đêm Chì nóng chảy tháo phía dưới và được đổ vào khuôn thành chì thỏi bán cho các cơ sở sản xuất acquy trong nước và xuất khẩu
Trước đây, xỉ chì sau quá trình nấu được đập nghiền và đãi ở khu vực ao cá Bác Hồ trước nhà văn hóa Thôn, khu vực ao Cây Đa và ao Song Nan, sau đó đem nấu lại để tận thu chì Xỉ chì sau khi tận thu triệt để sẽ được người dân trong thôn sử dụng để nâng cao nền nhà, lấp ao, đổ đường đi Trong những năm 2010-2014, sau khi CCN làng nghề Đông Mai được thành lập, một số hộ gia đình đã thu mua xỉ chì
từ các công ty trong CCN và một số cơ sở đang hoạt động trong làng lưu giữ ngay trong khuôn viên nhà (trong sân, vườn) hoặc ở các khu vực công cộng (đường làng, ngõ xóm, sân bãi chung, ) để tái sinh chì hoặc đem bán Khi trời mưa, các hạt chì còn sót lại trong xỉ thải bị rửa trôi, ngấm vào đất, chảy tràn xuống các ao hồ, mương thoát nước và được tích tụ theo thời gian gây ô nhiễm đất, nước mặt và nước ngầm Ngoài ra, một số hộ gia đình sau khi phá dỡ bình acquy tại nhà đã mang lõi chì xuống CCN để nấu và thu chì kim loại Bụi có chứa chì thu hồi từ thiết bị lọc túi vải được mang về để trong vườn nhà, chờ được giá sẽ bán nhưng không được che đậy, bao gói cẩn thận Khi trời mưa bị rửa trôi và ngấm vào đất, gây ô nhiễm môi trường Các phương tiện chuyên chở chì và các phế thải nhiễm chì ở Đông
Trang 26Học viên: Đỗ Thái Ngân 17 Trường Đại học BKHN
Mai thường là xe công nông, xe tải không được bao che đúng quy định, dẫn đến sự rơi rớt bụi, xỉ chì và các vật liệu nhiễm chì khác ra đường trong suốt quá trình vận chuyển, góp phần phát tán chất ô nhiễm vào môi trường
*Quy trình sản xuất hạt nhựa được tóm tắt như sau:
Nhựa phế liệu → Băm chặt, nghiền nhỏ → Tạo hạt → Đóng gói
Trước đây, vỏ bình acquy sau khi phá dỡ được người dân trong làng sử dụng
để lát đường đi, trồng hoa, cây cảnh, xây tường rào xung quanh nhà ở và vứt bừa bãi khắp các đường làng, ngõ nhỏ Trong những năm gần đây, vỏ bình và các lá cách từ quá trình phá dỡ bình được một số cơ sở tái chế nhựa trong làng thu gom và tái chế thành các hạt nhựa, sau đó bán cho các cơ sở gia công nhựa Các vỏ bình acquy này được rửa sạch sau đó nghiền nhỏ để thu gọn diện tích lưu giữ Quá trình này phát sinh nước thải có chứa thành phần axit có kèm theo hàm lượng lớn chì hòa tan trong đó Nước sau khi rửa được thải thẳng ra đất vườn, đường thoát nước chung của toàn khu dân cư vào kênh Từ Bê chảy vào hệ thống sông Bắc Hưng Hải
Kim loại mầu, chủ yếu là dây dẫn điện bằng đồng, tiếp điểm bằng đồng, cầu dẫn điện bằng đồng, có trong acquy phế liệu được thu gom, rửa sạch, bóc vỏ nhựa
ra khỏi kim loại để thu hồi nhựa và đồng đem bán cho các cơ sở thu mua phế liệu
* Công nghệ tái chế chì và xử lý chất thải ở trong CCN làng nghề hiện nay:
Quy trình tái chế acquy chì thải ở cụm công nghiệp làng nghề hiện nay gồm các công đoạn chính như sau:
- Trung hòa dung dịch axit trong các bình acquy thải để thành acquy khô;
- Phá dỡ các bình acquy khô, tách ra thành: nhựa và các bản cực chì;
- Nhựa được đưa đi rửa sạch, phân loại và tạo hạt;
- Các bản cực chì được đưa vào hệ thống nấu chì để thu hồi chì thành phẩm Quá trình này có tạo ra nguồn chất thải rắn là xỉ chì
Trang 27Học viên: Đỗ Thái Ngân 18 Trường Đại học BKHN
Hình 1.7: Quy trình tái chế acquy chì thải của công ty TNHH Ngọc Thiên
Cụ thể từng công đoạn:
a) Trung hòa dung dịch axit
Sơ đồ quy trình công nghệ của hệ thống trung hòa axit như sau:
Acquy phế thải
Trung hòa axit
Phá dỡ acquy
Bản cực chì Nhựa Dây điện, lá đồng Bông thủy tinh
Tinh chế chì Nghiền, tạo hạt
lý Dung dịch CaSO4
Trang 28Học viên: Đỗ Thái Ngân 19 Trường Đại học BKHN
Hình 1.8: Sơ đồ quy trình công nghệ của hệ thống trung hòa axit
Nước được bơm từ hồ sinh học vào bể nước sạch Đây là bể dùng để cấp nước cho bể nước vôi Vôi bột được hòa tan trong nước tại bể nước vôi để tạo thành dung dịch Ca(OH)2 bằng mấy khuấy, độ pH dao động từ 9 đến 10 Axit thải, với độ pH dao động từ 2 đến 3, được đưa vào bể phản ứng 1 Bể này liên tục được bổ xung thêm dung dịch Ca(OH)2 từ bể nước vôi với số lượng dựa trên độ pH trong bể phản ứng số
1 Tại ba bể phản ứng cũng như hệ thống cống nối từ bể phản ứng số 3 ra hồ sinh học luôn xảy ra phản ứng trung hòa khi còn dư axit theo phản ứng sau:
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + H2O
Dung dịch axit thải
Bể phản ứng
1
Dung dịch Ca(OH)2
pH metter
Thu gom đưa
về lò nấu chì thô
Cặn
Thu gom đưa
về lò nấu chì thô
Cặn
Thu gom đưa
về lò nấu chì thô
Kênh Từ Bê
Trang 29Học viên: Đỗ Thái Ngân 20 Trường Đại học BKHN
Như vậy, CaSO4 kết tủa lắng xuống bên dưới, nước từ hai hệ thống trung hòa axit theo nguyên tắc chảy tràn qua ba bể phản ứng, sau đó qua hệ thống cống rồi chảy
ra bể chứa phía cuối đường cống Tại đây, nước thải tiếp tục được trung hòa axit và lắng cặn, đảm bảo đạt theo tiểu chuẩn hiện hành trước khi thải ra hồ sinh học
Cặn thu được từ ba (03) bể trung hòa và từ bể phía cuối cống nước thải được định kỳ thu gom, sau đó cho vào hệ thống nấu chì [2]
b) Phá dỡ bình acquy khô
Acquy sau khi được trung hòa axit để thành acquy khô sẽ đưa qua hệ thống phá dỡ Quy trình phá dỡ bình acquy khô được thể hiện chi tiết qua hình dưới đây:
Hình 1.9: Sơ đồ quy trình công nghệ hệ thống phá dỡ bình acquy thải
Đối với acquy khô có kích thước nhỏ (thường là acquy xe máy) sẽ được đưa vào máy cắt tự động nhằm đạt hiệu quả phá dỡ cao nhất Sau khi cắt phần nắp, công nhân sẽ dùng móc để tách riêng phần chì và nhựa Acquy khô có kích thước lớn được đưa tới khu vực phá dỡ bằng cưa Công nhân sử dụng máy cưa tay để tách phần nắp, sau đó dùng dao chặt cầu nối giữa các ngăn và dùng móc nhấc bản cực chì ra Như vậy, sau khi phá dỡ, acquy được tách làm hai phần:
- Phần nhựa đưa tới hệ thống máy xay và rửa nhựa;
- Bông thủy tinh
Hệ thống phá dỡ acquy chì thải
Phân loại
Hệ thống máy xay và rửa nhựa
Các tấm bản cực chì
Vỏ, nắp nhựa Acquy sau khi đã xử
lý hết dung dịch axit
Trang 30Học viên: Đỗ Thái Ngân 21 Trường Đại học BKHN
- Các bản cực chì xếp vào đúng nơi quy định chờ đưa vào lò nấu chì
c) Nấu chì (tinh chế chì)
Trên bản cực chì phế liệu có nhiều chất: Chì kim loại, oxit chì (PbO), chì sulfat (PbSO4) và các kim loại khác như Canxi (Ca), đồng (Cu), antimoan (Sb), Asen (As), thiếc (Sn) đôi khi còn có cả bạc Chính vì vậy, bản cực chì được tinh chế lại bằng cách đun nóng chảy trong lò hỏa luyện Công nghệ tái chế chì khá đơn giản do nhiệt độ nóng chảy của chì thấp
Hình 1.10: Sơ đồ công nghệ tinh chế chì từ acquy phế thải
Để tách chì ra khỏi hỗn hợp, nhà máy sử dụng phương pháp hỏa luyện Than được đốt cháy trong lò nấu chì, tốc độ cháy cũng như nhiệt độ được đẩy lên cao nhờ vào quạt thổi gió bên dưới lò Sau khi đạt nhiệt độ theo yêu cầu (dao động từ 350 –
4000C), các bản cực chì cũng như hỗn hợp chứa chì được đưa vào lò nấu thông qua hai cửa bỏ nguyên liệu Khi đó trong lò diễn ra quá trình khử oxit chì, chì sulfat về chì kim loại nhờ tác nhân khử là than qua lửa (C) với xúc tác là nhiệt và tốc độ gió Đây là quá trình diễn ra liên tục trong suốt quá trình nấu chì bằng phương pháp hỏa luyện, chì
Khí thải:
Cặn từ các bể của
hệ thống xử lý dung dịch axit thải
Bụi chì
hệ thống
xử lý nước thải tập trung
Trang 31Học viên: Đỗ Thái Ngân 22 Trường Đại học BKHN
được tách ra, nóng chảy xuống hố thu bên dưới ở cửa ra thành phẩm Sau đó, công nhân dùng gáo có cán dài múc chì nóng chảy rót vào khuôn, để nguội và lưu kho
Để tránh khói thải phát tán ra môi trường xung quanh, phía trên lò nấu chì có chụp một ống thu khói xây bằng gạch hoặc thép, ống thu khói có để một cửa để nạp nguyên liệu và cấp khí Khói được hạ nhiệt qua hệ thống đường ống dài trước khi vào
hệ thống lọc bụi dạng túi để thu lại bụi chì Sau khi qua hệ thống lọc bụi, khói thải được sục vào bể chứa dung dịch nước vôi để xử lý triệt để hơi axit và các khí khác như
COx, SOx trước khi thải ra môi trường
d) Xay và rửa nhựa
Hình 1.11: Quy trình thu hồi nhựa
- Máy xay nhựa được lắp đặt phía cuối xưởng tháo dỡ bình acquy, sau hệ thống máy cắt acquy Sau máy xay nhựa là hệ thống gồm 03 bể thông nhau theo nguyên tắc chảy tràn Nước từ bể số 3 sẽ được bơm tuần hoàn lại vào bể đầu
- Máy xay nhựa có hệ thống bơm nước vào máy nên hạn chế được bụi và mạt nhựa phát sinh, đồng thời nhựa được rửa, giảm bớt axit và kim loại chì bám dính trong quá trình phân loại
Thuyết minh quy trình:
Vỏ nhựa tách ra từ bình acquy được xay nhỏ trong máy xay có bơm nước Nhựa sau xay nhỏ được làm sạch trong bể rửa nhựa Nước bơm liên tục vào bể số 01, nước rửa nhựa tại bể số 01 chảy sang bể số 02 rồi tự chảy sang bể số 03, sau đó được bơm lên máy xay và bể rửa số 01 Trong quá trình này, những hạt nhựa PP nổi lên trên và liên tục được công nhân vớt ra Đối với nhựa HD (nhựa cứng có màu đen, xanh,…) và một phần nhựa PP chìm xuống dưới Chính vì vậy, nhà máy bổ sung dung dịch muối