TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG --- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÝ HOÁ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP TẠI KHU
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Bùn thải công nghiệp
1.1.1 Khái niệm và đặc điểm
Nước thải bùn đã được định nghĩa như là một hỗn hợp nhớt, hỗn hợp bán rắn bao gồm chất hữu cơ chứa vi sinh vật, kim loại độc hại, hóa chất hữu cơ tổng hợp, và giải quyết các chất rắn ra khỏi nước thải công nghiệp làm trong nước tại một nhà máy xử lý nước thải [10]
Bùn thải là sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý nước thải Mặc dù nhiều thành phần của nước thải đã được xử lý qua nhiều công đoạn, nhưng theo nguyên lý nước thải càng sạch thì bùn thải càng ô nhiễm bởi vì bởi hầu hết kim loại nặng và nhiều chất độc khác lắng đọng trong bùn thải Theo nghiên cứu có ít nhất 60.000 độc chất và các hợp chất hóa học đã đƣợc tìm thấy trong bùn và nước thải Các nhà nghiên cứu của Hiệp hội kỹ sư dân dụng
Mỹ đã xác định rằng bùn thải có chứa độc tố sau đây:
Thuốc trừ sâu Clo hữu cơ bao gồm DDT, dieldrin, aldrin, endrin, chlordane, heptachlor, lindane, mirex, kepone, 2,4,5-T, 2,4-D;
Một số hợp chất cơ Clo độc hại nhƣ dioxin;
Hydro cacbon thơm đa vòng (PAHs);
Kim loại nặng, bao gồm; asen, cadimi, crom, chì, thủy ngân, sắt, đồng và mangan…
Vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, giun ký sinh, và nấm;
Các độc tố khác bao gồm: amiăng, sản phẩm dầu mỏ và các dung môi công nghiệp …
Bùn thải đƣợc chia thành các loại sau:
- Bùn thải sinh học: có mùi hôi thối song không độc hại, có thể dùng để sản xuất phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi bột để khử chua; than bùn; cấy vi sinh, dùng chế phẩm EM… để khử mùi sẽ thành phân hữu cơ tổng hợp, trong đó, bùn thải chiếm 70% Loại phân này có giá thành rẻ, chất lượng không thua kém các loại phân hữu cơ bán trên thị trường
- Bùn thải công nghiệp không độc hại: không cần xử lý, có thể sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau
- Bùn thải công nghiệp nguy hại: có chứa các kim loại nặng nhƣ: Cu,
Mn, Zn, Ni, Cd, Pb, Hg, Se, As một số các chất độc hại nhƣ Al, PCBs,… gây ảnh hưởng tới môi trường và sức khoẻ của con người
1.1.2 Tác hại của bùn thải công nghiệp
Công cuộc công nghiệp hoá ngày càng phát triền thì tình trạng ô nhiễm môi trường càng gia tăng Ô nhiễm do kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là một mối đe doạ nghiêm trọng đối với sức khoẻ nhân dân và sự an toàn của hệ sinh thái Việt Nam là nước có nền kinh tế nông nghiệp nhưng hoạt động công nghiệp đem lại 20% GDP Tốc độ phát triển công nghiệp nhanh, đạt trên 10%/năm Sự phát triển trong hoạt động công nghiệp đang vƣợt sự phát triển của cơ sở hạ tầng
Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp đã sinh ra một lƣợng lớn các chất thải công nghiệp độc hại Tuy nhiên hầu hết các nhà máy, cơ sở sản xuất, các khu công nghiệp đều không xử lý chất thải triệt để trước khi thải ra môi trường mà chủ yếu là dùng phương pháp chôn lấp Kim loại nặng và độc tố là các thành phần đặc trƣng của các chất thải công nghiệp, nhất thiết phải xử lý trước khi thải ra môi trường nếu không sẽ gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, ảnh hưởng đến sinh vật, làm ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến thế hệ mai sau
Trong bùn thải kim loại nặng tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau như: ion, cacbonat, phức hữu cơ tan và không tan Theo Stover và nnk (1976), trong bùn thải dạng tồn tại chủ yếu của Pb và Cd là hợp chất cacbonat (tương ứng là 61% và 49%), còn Zn tồn tại chủ yếu dưới dạng hữu cơ (35%), trong khi dạng tồn tại chủ yếu của As là dạng khử (35%), trong bùn thải dạng di động rất ít (17%) Kim loại nặng chủ yếu phát sinh từ các ngành công nghiệp xi mạ và sản xuất các kim loại, các hoạt động sản xuất chế tạo máy móc…Dưới đây là các nguồn phát thải chủ yếu của kim loại nặng:
Bảng 1.1: Các nguồn phát thải chủ yếu của kim loại nặng
Nguồn phát thải Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn As
SX và sử dụng phân bón + + + + + + +
Công nghiệp chế biến dầu mỏ + + + + + +
Công nghiệp sản xuất thép + + + + + + + +
Công nghiệp kim loại màu + + + + + +
Công nghiệp sản xuất ôtô, máy bay + + + + + + +
Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng +
Nham thạch trong các tầng đất +
( Nguồn: Tổng công ty hoá chất Việt Nam)
Hiện nay bùn thải công nghiệp chƣa đƣợc xử lý một cách triệt để mà các nhà máy, xí nghiệp… đổ trực tiếp ra các bãi thải, các khu đất dẫn đến ô nhiễm đất và nguồn nước Khác với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy, các kim loại nặng và các chất độc hại dạng bền vững nhƣ PCBs, PAHs khi đã phóng thích vào môi trường thì sẽ tồn tại lâu dài gây ảnh hưởng xấu tới môi trường sinh thái và sức khoẻ con người Bất cứ kim loại nào có trong cơ thể người và động vật phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo lượng cần và đủ cho nhu cầu hoạt động của sự sống (nếu chúng có ích) hoặc vô hại cho sức khỏe (nếu chúng "vô giá trị") Vƣợt quá ngƣỡng quy định, bất cứ kim loại nào cũng có thể sẽ gây ngộ độc kim loại cho cơ thể dẫn tới nhiều ca tử vong hoặc khiến con người mang di họa suốt đời Cho đến nay, độc tính của nhiều kim loại nặng đối với môi trường và con người được biết khá chi tiết Trong số đó
Pb, Cr, Cd, As, Hg, Cu, Ni, là những kim loại nặng vô cùng độc hại Các tác động và cơ chế gây độc của nhiều kim loại nặng đối với cơ thể người và động vật cũng đã đƣợc tìm ra, tuy nhiên nhân loại đã phải trả một giá khá đắt để có đƣợc nhận thức này Chúng đều có những tác hại nhất định nhƣ As có thể gây ung thƣ; Cd có thể gây ra huyết áp cao, đau thận phá huỷ các mô và tế bào máu; mangan có thể tác động lên hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng gây tử vong; chì rất độc ảnh hưởng tới thận và thần kinh hay thuỷ ngân là một kim loại rất độc khi xâm nhập vào cơ thể, thủy ngân có thể liên kết với những phân tử nhƣ nucleic acid, protein làm biến đổi cấu trúc và ức chế hoạt tính sinh học của tế bào
Sự nhiễm độc thủy ngân gây nên những thương tổn trung tâm thần kinh với triệu chứng run rẩy, khó khăn trong diễn đạt, giảm sút trí nhớ và nặng hơn nữa có thể gây tê liệt, nghễnh ngãng, nói lắp Nếu nhiễm độc thủy ngân qua đường ăn uống với liều lượng cao, một thời gian sau (có thể từ 10 - 20 năm) sẽ gây tử vong [6] Ở Nhật Bản năm 1920 tại ngoại ô Toyoma gần bờ biển Tây Nhật Bản xảy ra ngộ độc Cd thủ phạm là công ty Khai khoáng Mitsusi đã đổ chất thải xuống sông hồ làm ô nhiễm nguồn nước sông và đất tại đó, nước hồ được sử dụng tưới tiêu trong nông nghiệp và người dân sử dụng sản phẩm nông nghiệp này đã bị ngộ độc (Trần Quang Tiến, 2005) Năm 1932, bùn thải chứa thuỷ ngân đƣợc giải phòng từ nhà máy hoá chất Chisso vào vịnh Miramanta, vào năm 1952 đã có những bằng chứng đầu tiên về ngộ độc Hg xuất hiện trong cư dân sống trong vùng vịnh Miramanta ở Nhật Bản làm 500 người chết, bệnh do ngộ độc Metyl thuỷ ngân (CH3Hg) lần đầu tiên đƣợc công bố
Ngày 4/10/2010 gần một triệu mét khối bùn đỏ tràn ra do vỡ đập một hồ chứa bùn đỏ của nhà máy chế biến alumin và nhôm ở Ajka (Hungari)
Kolontar và Devecser là hai thị trấn bị thiệt hại nặng nề nhất Lƣợng bùn này tràn xuống các ngôi làng bên dưới nhà máy và đã tràn đến sông Danube, con sông dài thứ hai châu Âu Bộ trưởng Môi trường Hungary Zoltan Illes xác nhận lớp bùn phủ trên một diện tích 41 km 2 , chứa “một hàm lƣợng cao các kim loại nặng”, trong đó có chất gây ung thƣ Nếu lớp bùn khô đi và gió có thể phân tán chúng thì có thể sinh ra hiện tƣợng nhiễm độc kim loại nặng thông qua đường hô hấp Bùn đỏ là hỗn hợp bao gồm các chất như sắt, mangan, nhôm… và một lƣợng kiềm dƣ thừa phát sinh trong quá trình dung hòa, tách quặng Alumin Xét trên góc độ môi trường, bùn đỏ là một loại chất thải rất độc hại, đƣợc ví nhƣ “ bùn bẩn ” hay “ bom bẩn ” Chỉ số pH của bùn đỏ trào ra từ bể chứa ở Hungary là chừng 13, tức là hơn cả loại thuốc tẩy mạnh nhất và gấp 1 triệu lần dung dịch trung hòa là nước tinh khiết Như vậy, đối với con người và động vật sống, một cách trực tiếp, dung dịch bùn đỏ có thể gây bỏng da, hoặc tổn thương nặng nếu vào mắt hay miệng, mà không đƣợc tẩy rửa nhanh chóng và kịp thời [9]
Cơn “ lũ bùn đỏ ” xảy ra vào đêm 5/1/2010 tại xã Duyệt Trung, thị xã Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng, đã kéo theo hàng ngàn khối bùn đất từ thƣợng nguồn đổ xuống, tràn lấp cả dòng suối, đồng ruộng, hoa màu, vườn tược, nhà cửa của người dân Cơn lũ bùn đỏ chính là do hậu quả của con người gây ra từ việc khai thác quặng sắt Đập chắn nước thải từ việc tuyển rửa quặng của xí nghiệp khai thác quặng sắt Nà Lũng, xã Duyệt Trung, thị xã Cao Bằng (thuộc Công ty khoáng sản luyện kim Cao Bằng) bị vỡ nên đã kéo theo cơn “lũ bùn đỏ” tràn xuống khu vực dân cƣ sinh sống Mỏ quặng Nà Lũng đƣợc đƣa vào khai thác những năm 1990, quặng sắt sau khi đƣợc đào bới sẽ đƣợc phun nước rửa sạch Sau đó, nước thải chảy xuống, lắng bùn tại những cái đập lớn
Hiện nay có bốn đập chắn nước thải, đập chắn số bốn là đập cuối cùng trước khi nước xả ra suối Tuy vậy, nó được đắp bằng đất, trông có vẻ sơ sài và thiếu chắc chắn [9] Ở Việt Nam, hiện nay có tình trạng sử dụng bùn thải ở các khu công nghiệp để bón cho cây xanh Đây đƣợc xem là việc làm nguy hiểm vì loại bùn này đầy chất độc hại Khi gặp nước mưa, chúng sẽ ngấm đất, gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm và chất lượng đất Nhà máy xử lý nước thải của KCN
Lê Minh Xuân đã vận hành từ năm 2001 và từ đó đến nay ban quản lý KCN cho phép nhà máy đem bùn thải từ nhà máy bón cho cây xanh trong KCN Kết quả khảo sát hiện trường ghi nhận hệ thống xử lý nước thải của nhà máy hoạt động bình thường Tại miệng cống xả, nước thải sau xử lý thải ra kênh tưới rau muống làm rau bị xoắn lá Tại các địa điểm đã đổ bùn thải ra môi trường cách đây ba tháng không có cây cỏ mọc, cây lá gần bãi bùn ngả màu vàng
Qua những dẫn chứng trên có thể nhận thấy bùn thải công nghiệp từ các ngành công nghiệp nặng, công nghiệp xi mạ và sản xuất các sản phẩm kim loại,sản xuất và tái chế ắc quy chì, từ các công nghệ sản xuất và từ các công trình xử lý nước thải là chất thải nguy hại có chứa nhiều chất độc hại, nếu không có các biện pháp xử lý sẽ gây ra những hậu quả cho môi trường, sức khoẻ con người và ảnh hưởng đến thế hệ mai sau.
Một số vấn đề về chất thải nguy hại
Theo Quy chế quản lý chất thải nguy hại năm 1999: “Chất thải nguy hại là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có một trong các đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm và các đặc tính ăn mòn khác), hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại tới môi trường và sức khoẻ con người”
Theo Luật bảo vệ môi trường 2005: “Chất thải nguy hại là chất thải chứa yếu tố độc hại, phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây ngộ độc, hoặc đặc tính nguy hại khác”
Năm 2009, Bộ tài nguyên môi trường đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngƣỡng chất thải nguy hại Nhƣ vậy nếu bùn thải chứa các chất vƣợt ngƣỡng chất thải nguy hại thì sẽ đƣợc coi là chất thải nguy hại
1.2.2 Nguồn gốc của chất thải nguy hại
Do tính đa dạng của các loại hình công nghiệp, các hoạt động thương mại tiêu dùng, các hoạt động trong cuộc sống hay các hoạt động công nghiệp mà chất thải nguy hại có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau Việc phát thải có thể do bản chất của công nghệ, hay do trình độ dân trí dẫn đến việc thải chất thải có thể là vô tình hay cố ý Tùy theo cách nhìn nhận mà có thể phân thành các nguồn thải khác nhau, nhìn chung có thể chia các nguồn phát sinh chất thải nguy hại thành bốn nguồn chính khác nhau:
- Từ các hoạt động công nghiệp (ví dụ khi sản xuất thuốc kháng sinh sử dụng môi metyl clorua, xi mạ sử dụng xyanit, sản xuất thuốc trừ sâu sử dụng dung môi là toluene hay xylen…)
- Từ hoạt động nông nghiệp (ví dụ sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật độc hại)
- Thương mại (quá trình nhập - xuất các hàng độc hại không đạt yêu cầu cho sản xuất hay hàng quá hạn sử dụng…)
- Từ việc tiêu dùng trong dân dụng (ví dụ việc sử dụng pin, hoạt động nghiên cứu khoa học ở các Phòng thí nghiệm, sử dụng dầu nhớt bôi trơn, ắc quy các loại…)
- Dầu thải (khoảng 25.000 tấn/năm): là lƣợng dầu nhớt đã qua sử dụng, được thải ra từ các cơ sở sửa chữa, sản xuất và bảo trì các phương tiện vận chuyển, từ ngành công nghiệp sản xuất và chế biến dầu khí, từ ngành sản xuất các sản phẩm kim loại, ngành công nghiệp chuyển tải điện…Lƣợng dầu thải này một phần đƣợc tái sinh tại chỗ, một phần đƣợc các đơn vị thu gom (chủ yếu là tƣ nhân) để tái sinh, một phần đƣợc thu gom là nhiên liệu đốt, và vẫn còn một phần khác được đổ trực tiếp xuống cống rãnh thoát nước…
- Chất thải chứa (nhiễm) dầu (khoảng 50.000 tấn/năm): bao gồm các loại giẻ lau dính dầu nhớt, các thùng và bao bì dính dầu nhớt, các chất thải từ các ngành sản xuất khác nhƣ sản xuất dày dép, da, ngành công nghiệp dầu khí, ngành sản xuất các sản phẩm kim loại,…Có thể nói đây là lƣợng chất thải nguy hại có khối lƣợng lớn nhất (vì lí do với tính nguyên tắc là nếu một bao bì có dính chất thải nguy hại thì có thể xem cả khối lƣợng bao bì đó cũng là chất thải nguy hại) Các loại hình chất thải này nhìn chung cũng đƣợc thu gom và tái sử dụng sau khi đã xử lý rất sơ sài (chủ yếu là rửa và sử dụng lại) và một số ít được đem đốt, số khác thì thải thẳng ra môi trường
- Các chất hữu cơ tạp (khoảng 10.000 tấn/năm): bao gồm các sản phẩm thải là các chất hữu cơ nguy hại nhƣ các loại thuốc bảo vệ thực vật (chiếm số lƣợng lớn nhất) và nhiều thành phần hữu cơ phức tạp khác Nguồn gốc phát sinh chủ yếu từ ngành sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật, các ngành giày da, dầu khí, kim loại…Hiện trạng lưu trữ và thải bỏ loại hình chất thải này giống nhƣ chất thải nhiễm dầu
- Bùn kim loại (khoảng 5.000 tấn/năm): chủ yếu phát sinh từ các ngành công nghiệp xi mạ và sản xuất các sản phẩm kim loại, từ các công nghệ sản xuất và từ các công trình xử lý nước thải Nhìn chung các loại bùn nguy hại này hầu như không được thải bỏ một cách an toàn mà thường chuyên chở ra khỏi nhà máy và đổ thẳng xuống các bãi chôn lấp
- Bùn từ các hệ thống xử lý nước thải: đây là nguồn tạo ra chất thải nguy hại đáng kể đòi hỏi phải có giải pháp thải bỏ an toàn nhất cho môi trường
- Cuối cùng là nhóm các hợp chất đƣợc xem là các hóa chất vô cơ tạp có chủng loại khá đa dạng nhƣng khối lƣợng không lớn lắm (khoảng 2000-
3000 tấn /năm) đƣợc phát sinh ra từ các ngành nhƣ sản xuất hóa chất cơ bản, thuốc bảo vệ thực vật, xi mạ kim loại, sản xuất các sản phẩm kim loại, sản xuất và tái chế ắc quy chì…Quy trình quản lý các chất thải này tại các doanh nghiệp hiện nay cũng chƣa rõ ràng
- Ngoài ra, tuy không đƣợc xem là chất thải nhƣng các vùng đất bị ô nhiễm, (nhất là ô nhiễm do dầu nhớt thải, ô nhiễm do chất hữu cơ…) cũng là các đối tƣợng quan trọng của công tác quản lý chất thải nguy hại, nhất là công tác phục hồi ô nhiễm môi trường.
Hiện trạng xử lý bùn thải công nghiệp ở Việt Nam
Xử lý nước thải ở các khu công nghiệp, các làng nghề, các bãi rác, các trại chăn nuôi… hết sức khó khăn và tốn kém! Song “ xử lý bùn thải ” sau khi đã xử lý nước thải (được gọi là chất bùn thải nguy hại) còn khó khăn, phức tạp bội phần bởi hầu hết kim loại nặng và các chất độc hại lắng đọng trong bùn thải
Theo khảo sát về chất thải toàn cầu của Tổ chức Hàng hải quốc tế:
Cứ tạo ra sản phẩm quốc nội (GDP) 1 tỷ đô la thì sẽ làm phát sinh 4.500 tấn chất thải công nghiệp, trong đó 20% là chất thải nguy hại Ở TP Hồ Chí Minh phát sinh khoảng 1,2 triệu tấn bùn thải/tháng Dự báo đến năm
2015 số lƣợng bùn thải sẽ tăng lên khoảng 3 triệu tấn/tháng, năm 2020 sẽ không dưới 4 triệu tấn/tháng Trong đó, bùn thải nguy hại hiện nay có khoảng từ 250 – 300 tấn/ngày, chƣa kể đến bùn thải từ các tỉnh lân cận đƣa về thành phố để xử lý từ 150 – 200 tấn/ngày
Hầu nhƣ bùn thải công nghiệp không đƣợc các nhà máy, cơ sở sản xuất, các công ty xử lý một cách triệt để mà thực trạng đáng báo động là bùn sau khi thu gom đƣợc vận chuyển đến đổ bỏ tại các khu đất trống cách xa khu dân cƣ hoặc tại các ao nuôi thủy sản cần đƣợc san lấp, thậm chí đổ vào bất cứ khu vực nào có thể Tại các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao thì bùn thải đƣợc đổ tập trung tại bãi thải Rất nhiều các công ty, nhà máy đổ trộm bùn thải chưa qua xử lý ra môi trường như: Công ty Xây dựng và Sản xuất nhôm Cosevco (thôn Đắc Lộc, xã Vĩnh Phương, Nha Trang) đổ 12 m 3 bùn thải màu trắng xỉn xuống lô đất trống cạnh quốc lộ 1A, đối diện nhà số 1 đường Bạch Mã, thôn Đắc Lộc; Công ty cổ phần bia Hà Nội - Hải Dương đổ bùn thải công nghiệp đƣợc đựng trong các bao tải bốc mùi hôi thối xuống bờ đê sông Thái Bình thuộc địa phận phường Cẩm Thượng, thành phố Hải Dương…[9]
Chính việc đổ bùn tràn lan và hoàn toàn không đƣợc xử lý nhƣ hiện nay sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường đặc biệt là việc tích tụ các kim loại, gây tình trạng mất vệ sinh, mùi hôi thối Nghiêm trọng hơn là đang gây ra những ảnh hưởng nặng nề do các chất ô nhiễm thấm xuống nguồn nước ngầm và nước mặt làm cho chất lượng nguồn nước bị suy giảm
Hiện nay nhiều cơ sở sản xuất đã áp dụng công nghệ ổn định - hoá rắn bùn thải nguy hại làm bê tông phục vụ cho xây dựng Phương pháp này đã đƣợc nhóm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ mới (thuộc Hội Khoa học &
Kỹ thuật Xây dựng TP Hồ Chí Minh) thử nghiệm Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu bùn thải nguy hại từ các ngành công nghiệp nhƣ bùn thải trực tiếp từ nhiều ngành công nghiệp, bùn thải hỗn hợp sau các hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp để phân tích và thí nghiệm
Tại phòng thí nghiệm, các khối bê tông đƣợc đúc từ nhiều loại bùn thải nguy hại đã đạt được các yêu cầu về môi trường và chỉ số kỹ thuật về cường độ bê tông
Các chất nguy hại trong bùn thải sau khi xử lý bằng công nghệ ổn định
- hoá rắn bùn thải nguy hại đã triệt tiêu hoặc giảm xuống dưới ngưỡng cho phép và không còn mùi hôi thối Kết quả phân tích cho thấy thành phần và tỉ lệ các kim loại nặng không còn hoặc không vƣợt ngƣỡng cho phép của tiêu chuẩn an toàn môi trường TCVN 7629-2007
Một số mẫu bùn thải nguy hại dệt nhuộm và thuộc da ở khu công nghiệp (KCN) Bình Dương đã được phân tích Phiếu phân tích của phòng thí nghiệm xí nghiệp xử lý chất thải tỉnh Bình Dương ghi nhận chỉ số Crom từ 2,571 mg/lít – 3,762 mg/lít
Nhóm nghiên cứu đã xử lý các loại bùn thải theo phương pháp EPA
1311 do Công ty Cổ phần Dịch vụ Khoa học Công nghệ Sắc ký Hải Đăng thực hiện Kết quả cho thấy không phát hiện Crom hoặc phát hiện Crom ở mức rất thấp so với ngƣỡng giới hạn của TCVN 7629-2007
Tương tự, một số mẫu bùn thải nguy hại sau hệ thống xử lý nước thải tập trung tại KCN Lê Minh Xuân trước đây tồn đọng, có hàm lượng Crom, Niken vƣợt 1,8 lần so với TCVN 7629 - 2007 Sau khi xử lý bằng công nghệ
THS thì hàm lƣợng Crom, Niken đã giảm đáng kể, nằm trong giới hạn an toàn của TCVN 7629 - 2007
Với các kết quả đạt đƣợc, nhóm nghiên cứu đã đề xuất và đƣợc xí nghiệp xử lý chất thải tỉnh Bình Dương đồng ý hỗ trợ và phối hợp triển khai thử nghiệm công nghệ ổn định - hoá rắn bùn thải nguy hại tại khu liên hợp xử lý chất thải tỉnh Bình Dương
Xí nghiệp đã cung cấp lý lịch và mẫu của 16 loại bùn thải nguy hại Sau khi phân tích, nhóm nghiên cứu đã xác định và đề xuất chọn ba loại chất thải nguy hại để ổn định hóa rắn Đó là bùn thải từ công nghiệp thuộc da, bùn thải từ công nghiệp dệt nhuộm và tro thu hồi từ lò đốt chất thải nguy hại
Vào ngày 20/08/2009, nhóm nghiên cứu phối hợp với các kỹ sƣ của xí nghiệp tại khu liên hợp xử lý chất thải tỉnh Bình Dương đã triển khai thi công thử nghiệm công nghệ ổn định - hoá rắn bùn thải nguy hại cho đường bê tông nội bộ với chiều dày 20 cm theo thiết kế của Xí nghiệp Sử dụng bùn thải dệt nhuộm, đá 1x2, xi măng Holcim PCB40 và phụ gia BOF – HSOB
MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là :
- Bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
- Một số tính chất lý hoá của bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách đƣợc lựa chọn để nghiên cứu là:
+ Tính chất vật lý: xác định độ ẩm;
+ Tính chất hoá học: xác định độ pH, COD, Phốt pho dễ tiêu, Nito dễ tiêu, Phốt pho tổng số, một số chỉ tiêu kim loại nặng nhƣ: Pb, Ni, Mn, As, Hg và các chỉ tiêu khác nhƣ Al, PCBs
Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện đƣợc mục tiêu đã đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu những nội dung sau:
1) Nghiên cứu hoạt động sản xuất và sự phát thải bùn thải tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương;
2) Nghiên cứu một số tính chất hóa lý của bùn thải:
- Tính chất vật lý: Xác định độ ẩm;
- Tính chất hóa học: Xác định độ pH, COD, Phốt pho dễ tiêu, Nito dễ tiêu, Phốt pho tổng số, PCBs, một số chỉ tiêu kim loại nặng nhƣ Pb, Ni, Mn,
As, Hg và các chỉ tiêu khác nhƣ Al, PCBs
3) Đề xuất một số giải pháp xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu
Trên cơ sở kế thừa có chọn lọc những tài liệu đƣợc công bố của các công trình nghiên cứu khoa học tại khu vực nghiên cứu, những văn bản mang tính pháp lý, những tài liệu điều tra cơ bản của các cơ quan có thẩm quyền liên quan đến khu vực, đề tài áp dụng các phương pháp thu thập, phân tích thông tin, tài liệu, số liệu và tổng hợp
Phương pháp này dùng để thu thập các số liệu về: Điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội, vị trí địa lý của khu công nghiệp Nam Sách, các lĩnh vực sản xuất và công suất hoạt động của khu công nghiệp, khối lƣợng bùn thải thải ra trong các quá trình sản xuất…
2.4.2 Phương pháp điều tra khảo sát lấy mẫu tại hiện trường
Nước thải từ các hoạt động sản xuất được xử lý theo một dây chuyền, sản phẩm cuối cùng là bùn thải công nghiệp, bùn thải đƣợc đổ tập trung tại bãi thải Lƣợng bùn thải thải ra của hệ thống là 250 – 350kg/ ngày phụ thuộc vào lưu lượng và COD của nước vào Do khu công nghiệp hoạt động ổn định khối lƣợng bùn thải thải ra hàng ngày là nhƣ nhau, bùn thải đƣợc qua nhiều công đoạn và đổ tập trung tại bãi thải nên mẫu đƣợc lấy một lần tại bốn điểm khác nhau của bãi thải, mỗi mẫu có khối lƣợng 0,5 kg sau đó trộn lại thành một mẫu tổ hợp và bảo quản trong túi nilon rồi đem về phòng thí nghiệm phân tích
2.4.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Sau khi bảo quản và vận chuyển mẫu từ khu vực nghiên cứu về phòng thí nghiệm đề tài tiến hành phân tích các thông số đã chọn với từng phương pháp phù hợp
2.4.3.1 Phương pháp tạo mẫu nghiên cứu
Trộn đều mẫu bùn thải đã lấy sau đó lấy 500 gam bùn rải thành lớp mỏng hình vuông, hong khô trong không khí Sau đó vẽ hai đường chéo hình vuông tạo thành bốn hình tam giác Lấy bùn ở hai tam giác đối đỉnh và bỏ đất ở tam giác còn lại Trộn đều phần bùn đƣợc lấy và rải thành lớp mỏng hình vuông tạo thành bốn hình tam giác Lấy bùn ở hai tam giác đối đỉnh và tiếp tục làm nhƣ vậy đến khi khối lƣợng bùn đƣợc lấy đủ cho khối lƣợng cần để phân tích Đối với phân tích thông số PCBs thì mẫu sau khi đƣợc chuyển về phòng thí nghiệm tiến hành tách chiết ngay
2.4.3.2 Phương pháp phân tích các thông số a, Xác định độ ẩm của bùn thải
Xác định độ ẩm bùn thải bằng phương pháp tủ sấy
- Tủ sấy Memert của Đức;
- Chén sứ (hộp nhôm) đã có sẵn trọng lƣợng;
- Mẫu bùn đã đƣợc xử lý sơ bộ với mẫu bùn ƣớt
- Sấy chén sứ trong tủ sấy trong 6 giờ ở nhiệt độ 105 ÷ 110 o C Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm (khoảng 20 phút) Cân trọng lƣợng chén, ghi trọng lƣợng (wo)
- Cân 5 gam bùn đã đƣợc xử lý cho vào chén sứ - ghi trọng lƣợng (w1): là trọng lƣợng của bùn thải
- Cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 105 ÷ 110 o C đến trọng lƣợng không đổi (trong 6 giờ kể từ khi nhiệt độ đạt 105 ÷ 110 o C), sau đó cho vào bình hút ẩm khoảng 20 phút đem cân và ghi trọng lƣợng (w2): là trọng lƣợng của cả chén và đất sau khi sấy
* Xác định độ ẩm của bùn thải (w%): Được xác định bằng phương pháp cân sàng ở nhiệt độ 110-115 0 C theo công thức:
Trong đó: dt là khối lượng bùn trước khi sấy (g) ds là khối lƣợng khô kiệt của bùn (g) b, Xác định độ pH của bùn thải
Lấy 5 gam bùn (đã qua rây 1 mm) cho vào bình tam giác thêm 25 ml KCl có nồng độ 1N rồi lắc 30 phút Sau đó để yên 2 giờ (không quá 3 giờ), lắc 2 - 3 lần rồi dùng giấy quỳ tím đo pH ngay trong dung dịch huyền phù c, Xác định COD
Lấy 6 gam bùn thải ngâm trong 10 ml nước cất để xác định COD của bùn thải
Lấy 110 ml H2SO4 sau đó pha loãng thành 500 ml trong bình định mức ( cho nước cất vào bình sau đó đổ axit rồi định mức đến vạch )
Cân 2 gam Ag2SO4 cho vào 7 ml H2O Sau đó cho từ từ 193 ml H2SO4 đặc, khuấy cho tan hết
- K2Cr2O7 0,04 mol/l chứa muối Hg
Hoà tan 8 gam Hg2SO4 trong 80 ml H2O Thêm cẩn thận 10 ml H2SO4 để nguội và hoà tan 1,1768 g K2Cr2O7 Chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức và định mức đến 100 ml Lưu ý dung xong phải nắp chặt bình vì Hg độc
Cân 47 gam (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O, thêm 20 ml H2SO4 đặc sau đó làm lạnh và định mức đến 1000 ml
- Dung dịch chỉ thị Feroin
Cân 1gam (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O; thêm 1,5 gam 1,10 phelol tronin
C12H8N2.H2O và lắc cho đến khi tan hết trong 100 ml H2O Sau khi sử dụng phải cất trong bóng tối
- Lấy chính xác 2 ml nước mẫu phân tích cho vào ống COD Thêm 1ml dung dịch
K2Cr2O7, 3 ml dung dịch Ag2SO4 trong H2SO4 Vặn chặt nắp COD, cho vào máy nung COD nung ở 150 o C trong 2 giờ, sau đó lấy ra để nguội
Chuyển toàn bộ dung dịch trong ống COD sau khi nung vào bình tam giác 100 ml Sau đó tráng 5 lần mỗi lần bằng 3 ml nước cất Sau đó thêm 3 giọt chỉ thị rồi chuẩn độ bằng dung dịch Fe 2+ đến khi dung dịch chuyển sang màu đỏ thì dừng lại Làm 1 mẫu trắng theo trình tự nhƣ trên để so sánh lƣợng COD tính theo công thức :
COD a: Thể tích dung dịch Fe 2 chuẩn độ mẫu trắng (ml) b:Thể tích dung dịch Fe 2 chuẩn độ mẫu phân tích (ml)
N: Nồng độ đương lượng của dung dịch Fe 2 (đương lượng/l)
Khối lượng COD trong 10ml = COD của nước
[COD] trong bùn thải = Khối lƣợng COD trong 10ml
.1000 (mg/kg) mđất d, Xác định Phôtpho dễ tiêu :
Phot pho dễ tiêu đƣợc chiết rút bằng dung dịch NaHCO3 có pH = 8,5, dịch chiết thu cho phản ứng với Amonimolydab trong môi trường khử để tạo thành phức chất màu xanh hấp thụ cực đại ở bước sóng 880 nm
Lấy 5 gam bùn thải cho vào bình tam giác 250 ml Thêm vào 100 ml dung dịch NaHCO3 đã điều chỉnh pH = 8,5 và lắc đều trong 30 phút Sau đó lọc bằng giấy lọc Thêm 5 ml của dãy dung dịch chuẩn, mẫu trắng hoặc mẫu thử để kiểm tra Cẩn thận (bởi vì cacbon dioxide dễ bay hơi ) thêm 5 ml thuốc thử đã trộn đều Đồng nhất và để yên trông vòng 1 giờ cho đến khi màu xanh đạt cực đại rồi đem đi so màu bằng máy so màu Spectro UV – UIS DUAL BEAM e, Xác định Phôtpho tổng số :
* Chuẩn bị mẫu đất có d < 1 mm
Cân chính xác 1 gam đất cho vào bình Kendal 100 ml Thêm vài giọt nước cho mẫu hơi ẩm rồi cho 8 ml H2SO4 đ, lắc đều, cho vào 10 ml HClO4
70% Đậy bình bằng một chiếc phễu nhỏ, cuống dài Đốt từ từ cho nhiệt độ tăng dần Khi dung dịch bắt đầu chuyển sang mầu trắng thì đốt tiếp 20 phút nữa thời gian phân hủy mẫu khoảng 40 phút Để nguội, dùng nước cất rửa và chuyển vào bình định mức 100 ml, định mức đến 100 ml bằng nước cất
Lấy 10 ml dung dịch sau khi chiết rút cho vào cốc 100 ml, thêm vào
10 ml nước cất rồi nhỏ từng giọt dung dịch NH4OH 10% đến khi xuất hiện đục, lọc vào bình định mức 50 ml để loại bỏ kết tủa, định mức đến vạch
Lấy 5 ml dung dịch sau khi lọc vào bình 50 ml cho vào một bình 50 ml khác, thêm 1 ml H2SO4 (80 ml dung dịch H2SO4 hòa tan trong 1 lit nước),
25 ml dung dịch hiện màu Để sau nửa tiếng mang đi so màu nhƣ phân tích Photpho dễ tiêu f, Xác định Nito dễ tiêu dạng amon
* Trạng thái tồn tại của Nitơ trong đất
Trong đất nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng N-hữu cơ Tuy nhiên cây trồng chỉ sử dụng chúng dưới dạng N - khoáng (NH4, NO3
-) Đây là dạng nitơ dễ tiêu trực tiếp nhƣng lại có hàm lƣợng nhỏ trong đất; NH4 + chiếm ƣu thế hơn
NO3 - trong đất ngập nước, còn NO3 - lại nhiều hơn ở đất khô có quá trình oxi hóa mạnh Do đó hàm lƣợng amôn (NH4
-) luôn biến động, đồng thời lại được thường xuyên bổ sung do quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ trong đất
* Phương pháp xác định nitơ dễ tiêu dạng amôn (NH4
+) theo phương pháp so màu
- Nguyên lý của phương pháp
+ trong đất đƣợc chiết rút ra bằng dung dịch muối thích hợp (KCl 0,1 N) sau đó cho NH4 + phản ứng với thuốc thử Netle (Nessler) trong môi trường kiềm tạo thành phức chất màu vàng:
+ + 2K(HgI4) + 4KOH = NH2Hg2IO + 7I + 3H2O + K +
Cường độ màu tỉ lệ thuận với nồng độ NH4 + có trong dung dịch Giới hạn nồng độ so màu của NH4 +
0,002 mg/ml ở nồng độ cao sẽ xuất hiện kết tủa màu vàng ảnh hưởng đến kết quả so màu Mặt khác các ion Ca 2+ , Mg 2+ khi có mặt Netle sẽ gây đục dung dịch nên cần phải loại trừ chúng bằng muối Seignetle (natri kali tactrat)
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Giới thiệu chung về Khu công nghiệp Nam Sách
Hình 3.1: Phối cảnh Khu công nghiệp Nam Sách
Khu công nghiệp Nam Sách đƣợc thành lập theo Quyết định số 539/2003/QĐ - UB do Chủ tịch UBND tỉnh Hải Dương thừa uỷ quyền Thủ tướng Chính phủ ký ngày 27/02/2003 hoạt động theo Nghị định 36/CP của Chính phủ về Khu công nghiệp, Khu chế xuất, Khu công nghệ cao
Khu công nghiệp Nam Sách có diện tích 63 ha, thuộc địa phận huyện Nam Sách tỉnh Hải Dương Khu công nghiệp Nam Sách nằm trên trục đường
Quốc lộ 5 nối liền Hà Nội - Hải Phòng và Quốc lộ 183 nối liền các trung tâm kinh tế lớn nhƣ Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, sân bay Quốc tế Nội Bài, cửa khẩu Lạng Sơn và các cảng biển quốc tế, rất thuận tiện cho việc xuất nhập khẩu hàng hoá, cụ thể:
+ Cách TP Hà Nội 60 km
+ Cách sân bay quốc tế Nội Bài 75 km
+ Cách cảng Hải Phòng 39 km
+ Cách cảng nước sâu Cái Lân - Quảng Ninh 50 km
+ Nằm đối diện tuyến đường sắt Hà Nội - Hải Phòng
3.2.1 Vị trí địa lý, địa hình a, Vị trí địa lý
Huyện Nam Sách nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Hải Dương, cách trung tâm của tỉnh (thành phố Hải Dương) khoảng 6 km về phía Tây theo Quốc lộ 183
- Phía Bắc giáp huyện Chí Linh;
- Phía Đông giáp huyện Kinh Môn, Kim Thành;
- Phía Nam giáp huyện Thanh Hà, Thành phố Hải Dương;
- Phía tây giáp huyện Cẩm Giàng và tỉnh Bắc Ninh
Nam Sách nằm trên trục đường giao thông nối liền tam giác kinh tế trọng điểm: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh như tuyến đường sắt Hà Nội - Hải Phòng, quốc lộ 5A nối liền từ thủ đô Hà Nội - Thành phố Hải Phòng, quốc lộ 183 nối Thành phố Hải Dương với với huyện Chí Linh là hai khu vực phát triển kinh tế năng động nhất tỉnh Hải Dương Hai tuyến đường thuỷ quan trọng của tỉnh là sông Thái Bình và sông Kinh Thầy đã tạo điều kiện thuận lợi trong việc giao lưu kinh tế, văn hoá, xã hội với các vùng trong và ngoài tỉnh, tiếp nhận thông tin kinh tế thị trường, chuyển giao công nghệ, tiến bộ khoa học kỹ thuật, cải thiện môi trường đầu tư, phát triển sản xuất hàng hoá, tiêu thụ sản phẩm b, Địa hình, địa mạo
Nhìn chung, địa hình huyện Nam Sách tương đối bằng phẳng, nghiêng dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam theo hướng nghiêng của đồng bằng Bắc Bộ Tuy nhiên, xét về tiểu địa hình không đồng đều, cao thấp xen kẽ nhau Nhiều tiểu vùng bị sông ngòi ăn sâu chia cắt nên địa hình thấp trũng, thường bị úng cục bộ vào mùa mƣa nhƣ các xã: Cộng Hoà, Thƣợng Đạt, Minh Tân…
Nam Sách mang đầy đủ các đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc trưng của miền Bắc nước ta, đó là: mùa hè nóng ẩm mưa nhiều, cuối mùa thường có gió bão gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp; mùa đông khô, lạnh, có những ngày nhiệt độ xuống rất thấp xuất hiện sương muối gây tác động xấu tới sản xuất nông nghiệp đặc biệt là vừa qua đợt rét đậm kéo dài đã làm thiệt hại tài sản của bà con nông dân và làm chậm quá trình gieo cấy lúa; cuối mùa đông có mƣa phùn độ ẩm không khí cao
Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5ºC trong vòng 12 năm (1995 – 2007) Tháng nóng nhất là 6, 7, 8 có ngày nhiệt độ lên đến 38ºC; tháng lạnh nhất là tháng 1, 2 có thể xuống đến 7ºC Số giờ nắng trung bình cả năm là 1.447 giờ, năm có số giờ nắng cao là 1.760 giờ (năm 2003), năm có số giờ nắng thấp nhất là 1.315 giờ (năm 1995)
Lƣợng mƣa trung bình là 1.464 mm, năm có lƣợng mƣa trung bình cao nhất là năm 2001 (1.880 mm) Độ ẩm trung bình là từ 84% - 87%
Chế độ thuỷ văn: Trên địa bàn huyện Nam Sách có sông Thái Bình và một nhánh của sông Thái Bình là sông Kinh Thày chảy qua, bao bọc lấy 3 mặt: Tây, Bắc và Đông của huyện Hàng năm lưu lượng chảy của 2 con sông này đạt 700 – 800 triệu m 3 nước, mang lại nguồn lợi kinh tế không nhỏ cho huyện, cung cấp nước tưới cho hàng ngàn ha đất canh tác, bồi đắp phù sa cho đồng ruộng và là các tuyến đường thuỷ quan trọng của tỉnh Vì chịu ảnh hưởng trực tiếp của thuỷ triều nên mực nước tại các con sông này chênh lệch giữa đầu nguồn (trạm Phả Lại) và cuối nguồn (trạm Bá Nha) là 1m Những tháng có mưa nhiều mực nước trung bình cao nhất đạt 2 m 95 (trạm Phả Lại) và
2 m 08 (trạm Bá Nha), mực nước trung bình thấp nhất vào các tháng mùa khô đạt 0 m 76 (trạm Phả Lại) và 0 m 41 (trạm Bá Nha)
Ngoài ra, trên địa bàn huyện còn có hàng trăm km sông thuỷ nông và đều bắt nguồn từ các cống hoặc trạm bơm góp phần điều tiết chế độ tưới tiêu cho hàng ngàn ha đất nông nghiệp của huyện
Như vậy điều kiện tự nhiên, cảnh quan môi trường của khu vực nghiên cứu có một số thuận lợi và khó khăn sau: a, Một số thuận lợi
Huyện Nam Sách có vị trí thuận lợi, có các tuyến đường giao thông quan trọng của tỉnh và vùng chạy qua tạo điều kiện cho huyện thu hút đầu tƣ nước ngoài, tiếp nhận tiến bộ khoa học kỹ thuật, ứng dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất một cách nhanh chóng Đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi để huyện giao lưu thông thương, mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm với các huyện và tỉnh bạn, đặc biệt là nông sản và thực phẩm Địa hình tương đối bằng phẳng, nguồn nước ngọt dồi dào, đất đai phì nhiêu, màu mỡ phù hợp với nhiều loại cây trồng tạo điều kiện thuận lợi để đa dạng hoá cây trồng, phá thế độc canh Từ đó phát triển ngành nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hoá b, Một số khó khăn
Khí hậu, thuỷ văn phân hoá theo mùa gây tình trạng thiếu nước về mùa khô, ngập úng về mùa mưa, ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất và đời sống
Quỹ đất hạn hẹp, bình quân diện tích đất đai trên đầu người thấp cũng gây khó khăn cho huyện trong khai thác các tiềm năng, thế mạnh của mình.
Điều kiện kinh tế - xã hội
Trong những năm qua, nhờ có vị trí thuận lợi, chính sách thu hút đầu tƣ phù hợp, xác định đúng phương hướng phát triển cho từng ngành, từng vùng nên kinh tế của huyện đã có bước chuyển mạnh mẽ, tăng bình quân 10,2%/năm tương đương với mức bình quân của tỉnh (10,8%)
- Về nông nghiệp: Thời tiết khá thuận lợi nên đƣợc mùa toàn diện cả cây lương thực, cây màu Huyện đã chỉ đạo chuyển dịch giống lúa, tăng cường áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất thâm canh, chủ động làm tốt công tác tưới tiêu, phòng trừ sâu bệnh nên năng suất lúa năm sau cao hơn năm trước Sản xuất vụ đông, trồng cây rau màu được đẩy mạnh, gắn với chuyển dịch cơ cấu cây trồng Trong cơ cấu cây rau màu, các loại cây có giá trị kinh tế cao ngày càng chú trọng Nhờ có thị trường tiêu thụ ổn định nên tỷ lệ cây rau màu có giá trị kinh tế cao chiếm từ 62 - 76% diện tích rau màu toàn huyện
- Về chăn nuôi, thuỷ sản:
Trong mấy năm gần đây, chăn nuôi, thuỷ sản ngọt phát triển với tốc độ nhanh chóng cả về số lƣợng và chất lƣợng với nhiều mô hình trang trại chăn nuôi theo hướng công nghiệp
- Về dịch vụ nông nghiệp :
Hoạt động của các hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp, hợp tác xã chăn nuôi đã đáp ứng được việc tưới, tiêu; cung cấp vật tư nông nghiệp; giống; phân bón; thuốc bảo vệ thực vật; thức ăn gia súc; thuốc thú y; chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật; dự tính, dự báo sâu bệnh; làm đất; tiêu thụ sản phẩm; cung cấp điện cho sản xuất của bà con nông dân
Với tiềm năng phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp rất lớn và thực hiện nghiêm túc các chính sách về khuyến khích đầu tƣ của Đảng, Nhà nước và của tỉnh tạo điều kiện thu hút các doanh nghiệp đầu tư trên địa bàn huyện Đến cuối năm 2005, huyện đã quy hoạch, hình thành khu công nghiệp Nam Sách với diện tích 63 ha, cụm công nghiệp An Đồng với diện tích 34,4 ha và dành đất thuận lợi ở các xã, thị trấn cho phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp Đến nay có 68 doanh nghiệp đầu tƣ trong lĩnh vực công nghiệp trong đó có 31 doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài Các ngành sản xuất kinh doanh tập trung chủ yếu là giầy da, may mặc, đồ nhựa Sản xuất công nghiệp trên địa bàn huyện đã thu hút đƣợc 6.900 lao động, thu nhập bình quân một lao động là 1,1 triệu đồng/tháng
Tiểu thủ công nghiệp và làng nghề có bước phát triển tiến bộ Các ngành nghề truyền thống nhƣ: gốm sứ, sản xuất vật liệu xây dựng, mộc đƣợc khôi phục và duy trì Hình thành và phát triển thêm một số ngành nghề truyền thống như: chế biến nông sản, làm hương, trồng dâu nuôi tằm, cơ khí Hiện nay, Nam Sách có một số làng nghề nổi tiếng nhƣ: gốm Chu Đậu (Thái Tân), sấy rau quả ở thôn Mạn Đê (Nam Trung),
Dân số năm 2007 của huyện là: 143.779 người Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 0,8% năm Mật độ dân số là 1082 người/km 2 Những xã có mật độ dân số đông là: thị trấn Nam Sách, Ái Quốc, Nam Đồng
Nam Sách là huyện có dân số trẻ, lực lƣợng lao động dồi dào chiếm 54,7% dân số, tương đương với 78.647 người Trong đó, số người có việc làm là 65.694 người chiếm 83,5%
Về giáo dục - đào tạo: Sự nghiệp giáo dục có bước phát triển cả về bề rộng và chiều sâu Quy mô các cấp học, ngành học ổn định Công tác phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và phổ cập trung học cơ sở đƣợc giữ vững Đội ngũ giáo viên, cán bộ quản lý ngành giáo dục đƣợc quan tâm củng cố, chất lƣợng giáo dục toàn diện, đào tạo mũi nhọn đƣợc nâng lên, cơ sở vật chất, trang thiết bị được tăng cường
Về y tế: Công tác chăm sóc sức khoẻ nhân dân đƣợc thực hiện tốt, mạng lưới y tế được củng cố, đáp ứng nhu cầu về chăm sóc sức khoẻ của cộng đồng địa phương
Nhƣ vậy điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu có một số thuận lợi và khó khăn sau a, Một số thuận lợi
- Cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng hướng: giảm tỷ trọng ngành nông nghiệp, tăng tỷ trọng ngành công nghiệp và dịch vụ, góp phần tích cực tăng việc làm và thu nhập cho người dân
- Người dân đã tích cực áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật mới đưa giống cây trồng, vật nuôi cho năng suất cao vào sản xuất
- Cơ sở hạ tầng có sự thay đổi đáng kể, đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân ngày càng đƣợc cải thiện, bộ mặt đô thị và nông thôn trong toàn huyện thay đổi rõ rệt b, Một số khó khăn
- Tăng trưởng kinh tế cao nhưng chưa vững chắc, phát triển chưa đồng đều giữa các xã, thị trấn
- Các ngành, lĩnh vực phát triển còn thiếu liên kết, chƣa gắn với thị trường, quy hoạch ngành và quy hoạch tổng thể
- Chuyển dịch cơ cấu kinh tế chung của một số xã chưa tương xứng với tiềm năng của địa phương
- Công tác quản lý lao động chƣa chặt chẽ, còn bị động, nguồn lao động tuy dồi dào song chất lƣợng còn thấp, chƣa tạo nhiều việc làm cho lao động
- Nhận thức và chỉ đạo ứng dụng khoa học kỹ thuật còn chƣa nhanh, chƣa kịp thời, một số nơi còn bảo thủ Một số sản phẩm làm ra chất lƣợng chưa cao, sức cạnh tranh trên thị trường còn thấp, trong khi đó lại thiếu vốn đầu tƣ Đó là những mâu thuẫn cần đƣợc giải quyết.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Thực trạng sản xuất và quá trình phát sinh bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
4.1.1.Thực trạng hoạt động sản xuất của khu công nghiệp Nam Sách
Khu công nghiệp Nam Sách hiện có 19 dự án trong và ngoài nước đầu tư với tổng số vốn đăng ký là 219,77 triệu USD, diện tích đất công nghiệp đã cho thuê là 47,82 ha, đã lấp đầy 100% diện tích đất cho thuê Chủ đầu tƣ đã xây dựng hoàn thiện đồng bộ hạ tầng kỹ thuật KCN theo quy định của Nhà nước
* Cơ sở hạ tầng kỹ thuật:
(a) Nguồn điện: Nguồn điện cấp đến khu công nghiệp đƣợc lấy từ đường dây 35 KV tới trạm biến áp tổng công suất 30.000 KVA Từ trạm biến áp tổng điện đƣợc cung cấp tời hàng rào các nhà máy bằng dây cáp điện ngầm
(b) Nguồn nước: Nguồn nước cung cấp cho Khu công nghiệp được lấy từ Nhà máy nước Cẩm Giàng với công suất khoảng 4.500 m 3 /ngày đêm Hệ thống cấp nước được đấu nối đến tận chân hàng rào từng doanh nghiệp
(c) Thoát nước: Hệ thống thoát nước thải (nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt) được xây dựng riêng biệt Nước mưa được thu gom qua hệ thống cống và thoát ra các sông trong khu vực Nước thải được thu gom về Nhà máy xử lý nước thải của Khu công nghiệp
(d) Xử lý nước thải và chất thải rắn: Toàn bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được doanh nghiệp xử lý đạt tiêu chuẩn tối thiểu mức nước C trước khi xả ra hệ thống đường nước thải chung của khu công nghiệp, sau đó khu công nghiệp sẽ tiếp tục xử lý đạt tiêu chuẩn mức B trước khi xả ra sông Bến Gạch theo đường ống bê tông với công suất 3.600 m 3 /ngày
Chất thải rắn từ các nhà máy trong khu công nghiệp sẽ đƣợc phân loại, thu gom và chuyển về bãi thải tập trung của thành phố Hải Dương
(e) Thông tin liên lạc: Hệ thống viễn thông đạt tiêu chuẩn quốc tế và luôn sẵn sàng nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc đạt 9 - 11 lines/ha Hệ thống cáp quang ngầm đƣợc đấu nối trực tiếp đến chân hàng rào từng doanh
(f) Hệ thống đường giao thông nội bộ: đƣợc thiết kế hợp lý để phục vụ cho việc đi lại cho các phương tiện giao thông đến từng lô đất một cách dễ dàng, thuận tiện
- Hệ thống đường khu trung tâm rộng 27m
- Hệ thống đường chính rộng 16,5 m
- Đường nhánh, đường gom rộng 13,5 m
- Hệ thống chiếu sáng được lắp đặt dọc theo các tuyến đường
(g) Hệ thống phòng cháy chữa cháy:
Hệ thống phòng cháy chữa cháy đạt tiêu chuẩn quốc gia, các trụ cứu hoả được bố trí dọc theo trục đường khu công nghiệp (khoảng 100 - 120m/1trụ) đảm bảo phục vụ phòng cháy, chữa cháy khi gặp sự cố.
Sau hơn 6 năm đi vào hoạt động, với chính sách thu hút đầu tƣ hiệu quả, đến nay Khu công nghiệp Nam Sách đã đƣợc lấp đầy, tổng số trên
20 nhà đầu tƣ Nhà đầu tƣ là những Tập đoàn kinh tế, Công ty lớn trong và ngoài nước như: Toyo Denso, Okamoto của Nhật Bản, Ever Glory của Hồng Kông, Chyun Jaan của Đài Loan, Công ty Nam Tiến, Công ty Hồng Gia, Công ty Kiến Hƣng của Việt Nam, Khu công nghiệp đi vào hoạt động đã góp phần tạo việc làm cho hàng nghìn lao động tại địa phương và các vùng lân cận, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và tăng nguồn thu cho Ngân sách của Tỉnh
Ngành nghề đầu tƣ trong KCN chủ yếu là :
- Ngành da giầy, bao bì, giấy;
- Các sản phẩm chế biến nông, lâm sản và các ngành nghề khác;
- Các nhà máy sản xuất, chế tạo và lắp ráp đồ điện tử
4.1.2 Quá trình phát sinh bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Bùn thải là sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý nước thải tại khu công nghiệp Quá trình xử lý nước thải của khu công nghiệp Nam Sách được mô tả theo sơ đồ hình 4.1 sau:
Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại khu công nghiệp Nam Sách
Bể gom + bể điều hoà
Bể khử trùng bổ sung javen
Toàn bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt của khu công nghiệp được tập trung vào hệ thống xử lý của khu công nghiệp Nước thải vào hệ thống xử lý qua bể tách dầu để tách dầu trong nước thải, sau đó nước thải qua song chắn rác nhằm giữ lại các vật thô trước song chắn rác Sau đó nước thải tiếp tục qua bể gom - bể điều hoà để điều hoà lưu lượng, nồng độ và phân huỷ sơ bộ chất bẩn trong nước thải, lắng đọng cát, kiểm soát pH của nước thải để tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình sinh hoá Nước thải tiếp tục qua máy rác để tách các loại rác thải rồi sang kênh đo lưu lượng để đo lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý Nước thải qua kênh đo lưu lượng vào bể aeroten để phân huỷ các chất hữu cơ hoà tan trong nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí rồi sang bể lắng để lắng bùn và tách các chất lơ lửng có trong nước thải Sau đó nước trong sẽ sang bể khử trùng được bổ sung javen để khử trùng nước đạt tiêu chuẩn Hệ thống xử lý hiện có công suất khoảng 1000 m 3 / ngày
Sau quá trình xử lý nước thải của hệ thống, nước trong sẽ được khử trùng và thải ra ngoài để tái sử dụng, còn bùn thải đƣợc xử lý tiếp theo sơ đồ hình 4.2 sau:
Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách
Sân phơi bùn Bùn thải
Bùn thải từ bể lắng một phần được hồi lưu quay lại bể aeroten để tiếp tục xử lý, phần còn lại sang bể chứa bùn và phân huỷ bùn để ổn định và phân huỷ sinh học làm giảm thể tích Sau đó bùn đƣợc chuyển sang bể cô đặc bùn ở dạng lỏng rồi sang máy ép bùn băng tải để lọc hỗn hợp bùn thành bã thải có hàm lƣợng ẩm thuận lợi cho việc thu gom Bùn thải sau đó đƣợc đổ tập trung tại sân phơi bùn, sau đó công ty TNHH SX DVTM Môi trường xanh đến thu gom bùn và váng dầu đem đi đốt để sản xuất gạch
Lƣợng bùn thải ra của hệ thống là 250 - 350 kg/ ngày phụ thuộc vào lưu lượng và COD của nước thải vào, công suất máy ép bùn khoảng 50 kg/ giờ, ngày hoạt động 8 tiếng.
Thực trạng công tác bảo vệ môi trường tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
4.2.1 Thu gom và xử lý bùn thải Đối với chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp thông thường được thực hiện tương đối tốt Các nhà máy trong các khu công nghiệp hầu hết đều có hợp đồng thuê công ty TNHH SX DVTM Môi trường xanh thu gom và vận chuyển đến nơi xử lý theo quy định Chất thải rắn từ các nhà máy trong khu công nghiệp sẽ đƣợc phân loại, thu gom và chuyển về bãi thải tập trung của thành phố Hải Dương Đối với chất thải nguy hại thì trước đây bùn ở bể chứa bùn phải đem đi xử lý 350 m 3 mất khoảng 600 triệu đồng, tương ứng với 1.800.000 vnđ/m 3 Chi phí để xử lý bùn thải nhƣ vậy là rất đắt mà khu công nghiệp mỗi ngày thải ra khoảng 250 - 350 kg bùn thải Với lƣợng bùn nhiều nhƣ vậy mà đem đi xử lý thì rất tốn kém Hiện nay Công ty TNHH SX DVTM Môi trường xanh đến thu gom bùn thải và váng dầu với giá là 3.500 vnđ/cân đem đi đốt để đóng gạch
4.2.2 Thu gom và xử lý nước thải
Trước đây bà con thôn Hảo Thôn, xã Đồng Lạc, huyện Nam Sách rất bức xúc trước tình trạng cống thoát nước ở khu công nghiệp Nam Sách thải ra sông Bến Gạch Đặc biệt là vào những ngày mưa kéo dài, hệ thống xử lý nước thải tràn ra khu đất canh tác của bà con một số xã nhƣ: xã Ái Quốc, Đồng Lạc, An Châu làm ảnh hưởng đến cây trồng
Trong khu công nghiệp có một số nhà máy thải ra nhiều nước thải khó xử lý như:
- Công ty cổ phần Hồng Gia sản xuất màn tuyn thải ra nước thải có chứa nhiều hồ màu trắng đục, khó xử lý;
- Công ty TNHH sản xuất và xuất khẩu Nam Tiến sản xuất đồ hộp cũng thải ra nhiều nước thải, nhưng công ty này sản xuất theo mùa;
- Công ty TNHH may Tinh Lợi thải ra nước thải giặt màu và nước sinh hoạt Đây là công ty lớn nhất trong khu công nghiệp với khoảng 6000 lao động nên lượng nước thải sinh hoạt thải ra là rất lớn
Hiện nay nước thải từ các nhà máy được xử lý sơ bộ trước khi thải vào hệ thống xử lý nước chung của khu công nghiệp Khu công nghiệp có khoảng 10.000 lao động nên lượng nước sinh hoạt thải ra là rất lớn.Toàn bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được khu công nghiệp xử lý đạt tiêu chuẩn tối thiểu mức nước C trước khi xả ra hệ thống đường nước thải chung của khu công nghiệp, sau đó khu công nghiệp sẽ tiếp tục xử lý đạt tiêu chuẩn mức B trước khi xả ra sông Bến Gạch theo đường ống bê tông với công suất 3.600 m 3 /ngày
4.2.3 Thu gom và xử lý khí thải
Các ngành nghề sản xuất trong khu công nghiệp chủ yếu là may mặc, dệt, các nhà máy sản xuất da giầy, giấy, bao bì… nên không có lƣợng khí thải độc hại thải ra môi trường
Theo kết quả quan trắc định kỳ do Trung tâm quan trắc và phân tích môi trường thực hiện, chất lượng môi trường không khí tại khu công nghiệp hiện nay ở trạng thái sạch, ngoại trừ thông số bụi tại một số vị trí vƣợt tiêu chuẩn cho phép do quá trình xây dựng hạ tầng và bãi thải vì bùn thải ra có mùi hôi thối
4.2.4 Diện tích cây xanh trong khu công nghiệp
Theo nội dung báo cáo đánh giá tác động môi trường, Khu công nghiệp phải quan tâm đến diện tích cây xanh trong khu công nghiệp để đảm bảo cân bằng yếu tố vi khí hậu trong khu công nghiệp, diện tích cây xanh phải đảm bảo đạt tối thiểu 15% diện tích đất của khu công nghiệp
Qua điều tra khảo sát khu vực nghiên cứu cho thấy diện tích cây xanh trong khu công nghiệp đảm bảo, lượng cây xanh tương đối nhiều tạo không khí trong lành, thoáng mát
Một số đặc tính của bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Sau khi xử lý nước thải thì sản phẩm cuối cùng là bùn thải có màu đen, bùn ở dạng ẩm ƣớt vón cục nhỏ và có mùi hôi thối
Hình 4.3: Bùn thải tại máy ép bùn băng tải
4.3.1 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Sau quá trình khảo sát điều tra, lấy mẫu và phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm, kết quả phân tích các thông số về chất dinh dƣỡng trong bùn thải công nghiệp tại khu vực nghiên cứu nhƣ sau:
Bảng 4.1: Hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
STT Thông số Đơn vị Kết quả
1 Phốt pho tổng số mg/kg 1,62
2 Phốt pho dễ tiêu mg/kg 0,32
3 Nito dễ tiêu mg/kg 0,15 Để đánh giá mức độ giàu nghèo của chất Nito, Phốt pho trong bùn thải ta căn cứ vào bảng 4.2 sau:
Bảng 4.2: Hàm lƣợng Phôt pho tổng số, phốt pho dễ tiêu, nito dễ tiêu trong đất canh tác
Hàm lƣợng P tổng số trong đất (%) Hàm lƣợng P dễ tiêu trong đất (mg/kg) Đạm NH 4
Cấp mg/kg Xếp loại Cấp ppm Xếp loại
(Nguồn: Giáo trình Đất lâm nghiệp – Hà Quang Khải chủ biên,
NXB Trường Đại học Lâm Nghiệp)
Ngoài việc cung cấp các chất hữu cơ cho đất, bùn thải còn làm giàu một số chất dinh dƣỡng cho đất nhƣ nito, phốt pho, kali…Theo kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng phốt pho tổng số là 1,62 mg/kg (= 1,62 x 10 -4
%), phôt pho dễ tiêu là 0,32 mg/kg, nito dễ tiêu là 0,15 mg/kg Photpho và nitơ, là chất dinh dƣỡng cho vi khuẩn sống và phát triển, là chất dinh dƣỡng có ích cho cây trồng và đất Bùn thải là loại phân bón tốt, rẻ tiền và là chất điều hoà đất Với đặc tính giải phóng chậm, hạn chế đáng kể mất chất dinh dƣỡng do dòng chảy mặt nên bùn thải có vai trò quan trọng trong nền canh tác hữu cơ bền vững Do đó trên thế giới rất nhiều nước sử dụng bùn thải như một loại phân bón Theo bảng 4.2 thì hàm lƣợng phốt pho và nito trong mẫu bùn thải là rất nghèo nên sử dụng bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách làm phân bón sẽ không mang lại hiệu quả cao cho cây trồng, chƣa tính đến các nguyên tố độc hại khác có thể có trong bùn thải
Ngoài nghiên cứu hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, đề tài còn tiến hành nghiên cứu độ ẩm, độ pH, COD trong bùn thải
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy bùn thải có độ ẩm rất cao, đạt 160 % Độ ẩm cao thuận lợi cho các vi sinh vật hoạt động
Kết quả nghiên cứu cho thấy bùn có pH = 5, bùn thải có tính axit yếu pH của bùn thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý Các công trình xử lý bùn thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn từ 7 - 7,6 Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi trường có pH từ 7 - 8, mặt khác giá trị pH của bùn thải còn đƣợc sử dụng để đánh giá sự linh động của kim loại nặng trong bùn thải do đó việc nghiên cứu độ pH trong bùn thải là rất quan trọng, từ đó sẽ lựa chọn được các phương pháp xử lý hiệu quả
Hàm lƣợng COD trong bùn thải là 36991,66 mg/kg Hàm lƣợng COD cao có nguồn gốc từ các nhà máy sản xuất, chế biến thực phẩm, thuỷ hải sản Trong khu công nghiệp có Công ty cố phần thức ăn chăn nuôi ViNa chuyên kinh doanh, sản xuất, mua bán thức ăn chăn nuôi, nông, thuỷ, hải sản và Công ty TNHH sản xuất và xuất khẩu Nam Tiến chuyên sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm từ rau quả tươi và thực hiện các dịch vụ liên quan đến xuất khẩu các sản phẩm từ rau quả tươi Vì vậy cần phải có các biện pháp xử lý để đảm bảo an toàn trước khi thải ra môi trường
4.3.2 Hàm lượng các kim loại trong bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Kết quả phân tích các thông số kim loại trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu đƣợc thống kê ở bảng 4.3 sau:
Bảng 4.3 : Hàm lƣợng các kim loại trong bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
STT Thông số Đơn vị Kết quả
Các tiêu chuẩn áp dụng: QCVN 07 – 2009 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngƣỡng chất thải nguy hại a, Hàm lƣợng chì, niken
Từ kết quả của bảng 4.3 ta có thể biểu diễn hàm lƣợng chì và niken qua hình 4.4 sau:
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn hàm lượng chì, niken trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu
Hàm lƣợng chì trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu Hàm lƣợng Niken trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu QCVN 07 – 2009 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngƣỡng chất thải nguy hại
Số liệu ở bảng 4.3 và hình 4.4 cho thấy, hàm lƣợng chì có trong bùn thải là rất lớn 795,69 mg/kg, cao gấp 2,65 lần quy chuẩn cho phép về ngƣỡng chất thải nguy hại Nhƣ vậy chỉ với thông số Chì cao hơn ngƣỡng chất thải nguy hại thì bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách đã đƣợc xếp vào loại chất thải nguy hại Khu công nghiệp có các nhà máy lắp ráp chế tạo đồ điện tử, linh kiện điện tử, sản phẩm cơ khí… nên trong quá trình sản xuất sẽ thải ra nhiều độc tố chì, nước thải để rửa, mạ sẽ có chứa nhiều dẫu mỡ và hàm lượng kim loại cao Các nhà máy sản xuất và in bao bì, in các loại thùng catton… cũng là nguyên nhân dẫn đến nước thải có hàm lượng chì cao do trong mực in có thành phần chì Hàm lƣợng chì cao hơn quy chuẩn chất thải nguy hại là 2,65 lần, như vậy sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường và sức khoẻ con người do chì là một nguyên tố độc hại khi đi vào cơ thể con người có thể gây ảnh hưởng tới thận và thần kinh
Số liệu ở bảng 4.3 và hình 4.4 cho thấy, hàm lƣợng niken là 683,62 mg/kg nhỏ hơn quy chuẩn cho phép Nhƣ vậy lƣợng kim loại nặng niken tồn tại trong bùn thải ở khu công nghiệp là dưới ngưỡng chất thải nguy hại b, Hàm lƣợng Asen, thuỷ ngân
Từ kết quả của bảng 4.3 ta có thể biểu diễn hàm lƣợng asen và thuỷ ngân qua hình 4.5 sau:
Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn hàm lượng asen, thuỷ ngân trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu
Hàm lƣợng Asen trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu Hàm lƣợng thuỷ ngân trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu QCVN 07 – 2009 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngƣỡng chất thải nguy hại
Số liệu ở bảng 4.3 và hình 4.5 cho thấy hàm lƣợng Asen là 2,55 mg/kg nhỏ hơn quy chuẩn cho phép, như vậy hàm lượng Asen dưới ngưỡng chất thải nguy hại Hàm lƣợng thuỷ ngân là 21,61 mg/kg cao hơn quy chuẩn cho phép là 5,4 lần Nhƣ vậy hàm lƣợng thuỷ ngân trong bùn thải là rất lớn vƣợt ngƣỡng chất thải nguy hại Thủy ngân là một kim loại nặng đƣợc sử dụng khá nhiều trong công nghiệp và đời sống Do các nhà máy trong khu công nghiệp sản xuât, chế tạo, và lắp ráp các linh kiện điện tử, sản xuất các sản phẩm màn hình tinh thể lỏng (LCD), công nghiệp dệt may có nước tẩy màu nên thuỷ ngân đƣợc sử dụng nhiều, điều này dẫn đến hàm lƣợng thuỷ ngân trong bùn thải cao vƣợt ngƣỡng chất thải nguy hại Thuỷ ngân là một kim loại cực độc nếu được thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm không khí, đất mặt và xâm nhập vào nguồn nước gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ con người
Bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách có hàm lƣợng chì cao hơn ngƣỡng chất thải nguy hại là 2,65 lần và hàm lƣợng thuỷ ngân cao hơn ngƣỡng chất thải nguy hại là 5,4 lần Nhƣ vậy kết luận bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách là bùn thải thuộc loại chất thải nguy hại, nhất thiết phải được xử lý nếu không sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ con người c, Hàm lƣợng Nhôm, Manggan
Theo số liệu bảng 4.3 thì hàm lƣợng Nhôm là 38,1 mg/kg, hàm lƣợng Mangan là 47,07 mg/kg Trong khu công nghiệp có Công ty TNHH LFV METAL (Việt Nam) sản xuất các loại cửa sổ, cửa đi bằng nhôm chất lƣợng cao, đá ốp tường, gạch ốp tường bằng nhôm, tay vịn bằng nhôm và các loại cửa đẩy bằng sắt, Công ty cổ phần Hồng Gia sản xuất các sản phẩm cơ khí Các sản phẩm đều đƣợc sản xuất từ nhôm và các sản phẩm cơ khí phát sinh manggan nên hàm lượng kim loại nhôm và mangan thải ra trong nước thải sẽ nhiều Nước thải được xử lý sạch nên lượng nhôm và mangan lắng đọng trong bùn thải cần phải được xử lý trước khi thải ra môi trường
4.3.3 Hàm lượng PCBs trong bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Kết quả phân tích thông số PCBs trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu đƣợc thống kê ở bảng 4.4 sau:
Bảng 4.4: Hàm lƣợng PCBs trong bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
STT Thông số Đơn vị Kết quả
Hình 4.6: Sắc đồ phân tích PCBs trong mẫu bùn thải
Hình 4.7: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn PCBs nồng độ 5 ppb Đề tài sử dụng phương pháp sắc ký (GC/ECD) để phân tích hàm lượng PCBs Kết quả phân tích đã phát hiện đƣợc trong mẫu bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách có chất PCBs, tuy nhiên hàm lƣợng phát hiện đƣợc rất nhỏ so với quy chuẩn về ngƣỡng chất thải nguy hại Mặc dù vậy cần phải có các biện pháp ngăn ngừa tránh gia tăng nồng độ vì PCBs là một hợp chất cực độc, độc tính của nó đƣợc xếp thứ 3 chỉ sau dioxin và furan, rất bền trong môi trường gây nguy hại tới môi trường và sức khoẻ con người
Polychlorinated biphenyls viết tắt là PCBs, là một nhóm các hoá chất nhân tạo Trước đây, PCBs được sử dụng trong các sản phẩm như thiết bị điện, chất phủ bề mặt, mực, keo dán, các chất làm chậm bốc cháy và sơn Khi ta đốt hoặc chôn các phế phẩm có chứa PCBs thì PCBs sẽ phát thải vào môi trường Khoảng 10% PCBs sản xuất từ năm 1929 vẫn còn tồn tại trong môi trường ngày nay Vì những ảnh hưởng có thể xảy ra của chúng đối với sức khoẻ con người và môi trường nên việc sử dụng và sản xuất PCBs hiện nay đã bị cấm hay bị hạn chế một cách nghiêm ngặt ở nhiều nước
Đề xuất một số giải pháp xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Bùn thải công nghiệp là yếu tố gây nguy cơ ô nhiễm môi trường Trong khi đó, mỗi năm ngành gia công kim loại thải ra một khối lƣợng lớn chất thải
Số lƣợng này sẽ ngày càng nhiều hơn khi Việt Nam đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ nói chung, ngành gia công kim loại nói riêng Hầu hết các nhà máy, xí nghiệp đều không xử lý bùn thải triệt để trước khi thải ra môi trường mà sử dụng các phương pháp xử lý bùn thải hiện nay như thiêu đốt, ủ sinh học, chôn lấp trực tiếp, cho hiệu quả xử lý không cao Việc xử lý nước thải ở các khu công nghiệp, các nhà máy, cơ sở sản xuất hay nước thải ở các làng nghề, nước thải chăn nuôi, sinh hoạt, nước thải y tế… là vô cùng khó khăn và tốn kém Song “xử lý bùn thải” sau khi đã xử lý nước thải (đƣợc gọi là chất bùn thải nguy hại) còn khó khăn, phức tạp bội phần Căn cứ vào kết quả nghiên cứu bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách có màu đen, mùi hôi thối, có chứa các kim loại nặng độc hại với hàm lƣợng lớn nhƣ chì và thuỷ ngân nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra môi trường, vì vậy đề tài xin đề xuất một số biện pháp xử lý sau:
4.4.1 Xử lý kim loại nặng trong bùn thải bằng cách sử dụng vật liệu hấp phụ
Một trong những vật liệu hấp phụ sử dụng hiệu quả là chitin, có khả năng thu giữ các kim loại nặng, các cao phân tử linh động và các nhóm amin hoạt tính cao đƣợc sử dụng nhƣ mạng cố định Sau khi xử lý bùn thải bằng chitin, kim loại nặng có thể đƣợc giải hấp bằng các acid để thu hồi Chitin cũng có khả năng tái hấp phụ các kim loại nặng Khi chế biến những loại hải sản có giáp xác, lƣợng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lƣợng đầu vào Trong khi đó, giáp xác là nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào chiếm 30%-35% tổng sản lƣợng nguyên liệu tại Việt Nam Hằng năm các nhà máy chế biến đã thải khoảng 70.000 tấn giáp xác, riêng ở Khánh Hòa là khoảng 2.300 tấn/năm Do đó, việc sử dụng chitin có nguồn gốc từ vỏ tôm để khử kim loại nặng trong bùn thải công nghiệp không những giúp giảm lƣợng chất thải độc hại ra môi trường mà còn giúp giải quyết lượng lớn chất thải thủy sản
Vỏ tôm có khả năng hấp phụ tốt: Theo kết quả nghiên cứu, trong điều kiện mức pH bùn = 7, tỉ lệ trộn vỏ tôm (sấy khô, nghiền nhỏ) vào bùn là khoảng 5% theo khối lượng, kích thước hạt vỏ tôm 1,5 mm Sau 15 phút, hiệu quả hấp phụ đạt 100% đối với các kim loại nặng So sánh về hiệu quả kinh tế cũng nhƣ các điều kiện vận hành thì vỏ tôm có khả năng khử kim loại nặng cao hơn rất nhiều so với zoelite (chất khoáng muối acid silic chứa kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ) Đối với crôm, hiệu quả hấp phụ của zoelite là 61%, của vỏ tôm là 90% Vì vậy, chitin hay vỏ tôm qua sơ chế đang đƣợc đề nghị áp dụng trong công nghệ xử lý bùn thải, đặc biệt bùn thải có hàm lƣợng kim loại nặng cao
Với lƣợng bùn thải ra mỗi ngày tại khu công nghiệp Nam Sách là từ
250 - 350 kg thì cần trộn vỏ tôm (đã sấy khô, nghiền nhỏ với kích thước hạt vỏ tôm là 1,5 mm) vào bùn thải là 0,05 kg vỏ tôm /1 kg bùn thải, tương ứng với 12,5 kg vỏ tôm/ 250 kg bùn thải và 17,5 kg vỏ tôm/ 350 kg bùn thải Sau khi trộn vỏ tôm vào bùn thải thì hàm lƣợng kim loại nặng hấp phụ và cố định vào vỏ tôm, bùn thải sau khi xử lý có thể đem đi chôn lấp an toàn Phương pháp này vừa xử lý hiệu quả kim loại nặng trong bùn thải, vừa giải quyết một lượng lớn chất thải thuỷ sản, là phương pháp không tốn kém mà đem lại nhiều hiệu quả cao
4.4.2 Công nghệ ổn định - hóa rắn bùn thải nguy hại làm bê tông phục vụ cho xây dựng
Thực tế xử lý chất bùn thải nguy hại tại Việt Nam đang dùng giải pháp phổ biến là đốt thành tro và sau đó còn tồn tại khoảng 20 – 30% rồi đem chôn lấp
Hình 4.8: Phương pháp chôn lấp bùn thải thường áp dụng
Nguyên lý của phương pháp : Đóng rắn là làm cố định hoá học, triệt tiêu tính lưu động hay cô lập các thành phần ô nhiễm bằng lớp vỏ bền vững tạo thành một khối nguyên có tính toàn vẹn cấu trúc cao
Phương pháp này nhằm giảm tính lưu động của chất nguy hại trong môi trường; làm chất thải dễ vận chuyển do giảm khối lượng chất lỏng trong chất thải và đóng rắn chất thải; giảm bề mặt tiếp xúc chất thải với môi trường tránh thất thoát chất thải do lan truyền, rò rỉ, hạn chế hoà tan hay khử độc các thành phần nguy hại Đóng rắn là quá trình bổ sung vật liệu vào chất thải để tạo thành khối rắn Trong đó có thể có các liên kết hoá học giữa chất độc hại và phụ gia Ổn định là quá trình chuyển chất thải thành dạng ổn định hoá - học hơn Thuật ngữ này cũng bao gồm cả đóng rắn nhƣng cũng bao gồm cả sử dụng các phản ứng hoá học để biến đổi các thành phần chất độc hại thành chất mới không độc
Cố định hoá học là biến đổi chất độc hại thành dạng mới không độc Mỗi loại bùn đều có giải pháp công nghệ xử lý riêng Giải pháp ở đây tập trung xử lý bùn thải công nghiệp nguy hại (chứa các kim loại nặng nhƣ Chì (Pb), Thủy ngân (Hg), Acsenic (As), Cadium (Cd), Crom (Cr) và Nieken (Ni)
Công nghệ ổn định - hóa rắn bùn thải sử dụng bùn thải nguy hại làm phối liệu cho vữa bê tông xi măng xây dựng hạ tầng kỹ thuật Đối với bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách thì bùn thải sau khi đã đốt để phân huỷ các chất hữu cơ đƣợc sử dụng phụ gia BOF1 và BOF2 đợi 15 phút để khử mùi hôi thối của bùn thải
Sau đó hỗn hợp bùn thải, đá, xi măng được trộn đều với nước đã pha phụ gia HSOB để tạo thành vữa bê tông, các hợp chất trong phụ gia HSOB tạo ra phản ứng oxy hóa - khử, chuyển chất độc hại thành không độc hại hoặc ít độc hại hơn và tạo thành chất trơ không tan trong nước
Theo nghiên cứu của nhóm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ mới ( thuộc Hội Khoa học & Kỹ thuật Xây dựng TP Hồ Chí Minh) thử nghiệm thì cho hiệu quả rất tốt, các chất nguy hại trong bùn thải sau khi đƣợc xử lý bằng công nghệ ổn định – hoá rắn đã triệt tiêu hoặc giảm xuống dưới ngưỡng cho phép và không còn mùi hôi thối, vữa bê tông này có tính chất hoàn toàn giống vữa bê tông truyền thống, đƣợc dùng để đổ bê tông làm công trình hạ tầng hoặc chế tạo các sản phẩm tấm đan, cột tiêu… Phụ gia BOF và HSOB do TS Nguyễn Hồng Bỉnh nghiên cứu và chế tạo từ các nguyên liệu có sẵn trên thị trường
Phụ gia HSOB là một hợp chất khi trộn với bùn thải chứa kim loại nặng sẽ xảy ra phản ứng oxy hóa - khử, biến chất độc hại thành không độc hại hoặc ít độc hại hơn, không tan trong nước… Dùng: xi-măng + cát + bùn thải + phụ gia HSOB để hóa rắn thành bê tông sản xuất gạch lát đường, xây tường rào…
Nhƣ vậy có thể thấy rằng công nghệ ổn định - hóa rắn bùn thải nguy hại làm bê tông phục vụ cho xây dựng là một công nghệ rất hiệu quả, vừa xử lý đƣợc một khối lƣợng lớn bùn thải, xử lý đƣợc các kim loại nặng độc hại trong bùn thải, lại sản xuất đƣợc vữa bê tông Nhƣ vậy vừa giải quyết đƣợc khối lƣợng bùn thải khổng lồ thải ra hàng ngày - đang là vấn đề nan giải của các cơ quan quản lý, lại vừa cung cấp đƣợc nguyên liệu cho ngành xây dựng, tiết kiệm được tài nguyên đang cạn kiệt của đất nước
4.4.3 Xử lý bùn thải bằng phương pháp khí hoá
Khí hóa là chuyển đổi một vật liệu nào chứa cacbon tạo thành khí tổng hợp, khí tổng hợp này là một hỗn hợp khí dễ cháy, thông thường chứa các khí CO, H2,,