Nghiên cứu một số tính chất lý hoá và đề xuất biện pháp xử lý bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp nam sách, huyện nam sách, tỉnh hải dương

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 HỐ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP TẠI KHU CÔNG NGHIỆP NAM SÁCH, HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH HẢI DƢƠNG NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ : 306 Giáo viên hướng dẫn : Th.S Bùi Văn Năng Sinh viên thực : Nguyễn Thị Hồng Hạnh Khóa học : 2007 - 2011 Hà Nội, 2011 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chƣơng trình đào tạo khố học 2007 - 2011 Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, chuyên ngành Khoa học môi trƣờng, đồng thời nhằm nâng cao trình độ chun mơn bƣớc đầu làm quen với thực tiễn, đƣợc trí Khoa QLTNR&MT, Bộ mơn Quản lý mơi trƣờng, tiến hành thực đề tài tốt nghiệp: “ Nghiên cứu số tính chất lý hố đề xuất biện pháp xử lý bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương’’ Trong q trình thực khố luận tơi nhận đƣợc giúp đỡ quí báu thầy, cô giáo Khoa QLTNR&MT, cán công nhân Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng Nhân dịp hồn thành khố luận tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo, Th.S Bùi Văn Năng - ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn Đồng thời xin cảm ơn thầy cô giáo Khoa QLTNR&MT, cán công nhân Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng giúp đỡ tơi hồn thành khố luận Mặc dù thân có nhiều cố gắng, song thời gian lực nhiều hạn chế nên khố luận khơng tránh khỏi thiếu sót định Tơi mong nhận đƣợc đóng góp q báu thầy cô giáo bạn để khố luận đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 12 tháng 05 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Hạnh TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG *** TĨM TẮT KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khố luận: “ Nghiên cứu số tính chất lý hố đề xuất biện pháp xử lý bùn thải công nghiệp khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương” Giáo viên hƣớng dẫn: Th.s Bùi Văn Năng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng Hạnh Thời gian địa điểm thực tập: Thời gian thực tập: từ ngày 14/2/2011 đến 13/5/2011 Địa điểm thực tập : Trung tâm Thí nghiệm – Thực hành khoa Quản lý Tài nguyên rừng môi trƣờng Mục tiêu nghiên cứu: Mục tiêu nghiên cứu đề tài là: - Xác định đƣợc số tính chất lý hố bùn thải Khu cơng nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng; - Đề xuất đƣợc giải pháp xử lý bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng Nội dung nghiên cứu: Để thực đƣợc mục tiêu đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu nội dung sau: 1) Nghiên cứu hoạt động sản xuất phát thải bùn thải Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng; 2) Nghiên cứu số tính chất hóa lý bùn thải: - Tính chất vật lý: xác định độ ẩm; - Tính chất hóa học: xác định độ pH, COD, Phốt dễ tiêu, Nito dễ tiêu, Phốt tổng số, PCBs, số tiêu kim loại nặng nhƣ Pb, Ni, Mn, As, Hg tiêu khác nhƣ Al, PCBs 3) Đề xuất số giải pháp xử lý bùn thải khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng Những kết đạt đƣợc: - Khoá luận đánh giá đƣợc thực trạng sản xuất trình phát sinh bùn thải khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng; đánh giá đƣợc thực trạng công tác bảo vệ môi trƣờng khu công nghiệp, với bùn thải khu công nghiệp đƣợc Công ty TNHH SX DVTM Môi trƣờng xanh đến thu gom mang xử lý - Bùn thải công nghiệp khu cơng nghiệp Nam Sách có màu đen, mùi thối nồng nặc, có độ ẩm cao 160 %, bùn có tính axit yếu với pH = 5, hàm lƣợng COD 36991,66 mg/kg - Bùn thải có hàm lƣợng phốt tổng số 1,62 mg/kg, phôt dễ tiêu 0,32 mg/kg, nito dễ tiêu 0,15 mg/kg Nồng độ chất so với tiêu chuẩn đất trồng trọt mức độ nghèo - Bùn thải có chứa kim loại nhơm, thuỷ ngân, asen, chì, mangan, niken Trong đáng ý hàm lƣợng chì 795,69 mg/kg cao ngƣỡng chất thải nguy hại 2,65 lần hàm lƣợng thuỷ ngân 21,6 mg/kg cao ngƣỡng chất thải nguy hại 5,4 lần Nhƣ bùn thải khu công nghiệp Nam Sách đƣợc xếp vào loại chất thải nguy hại - Đề tài phát bùn thải khu cơng nghiệp Nam Sách có chứa chất PCBs Tuy mẫu bùn thải chứa hàm lƣợng nhỏ PCBs nhƣng chất độc hại, sau chất dioxin furan có khả gây ung thƣ cao dù với lƣợng nhỏ - Trên sở tính chất lý hố bùn thải, đề tài đề xuất đƣợc biện pháp nhằm xử lý bùn thải công nghiệp khu công nghiệp Nam Sách Hà Nội, ngày 13 tháng năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Hạnh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Bùn thải công nghiệp 1.1.1 Khái niệm đặc điểm 1.1.2 Tác hại bùn thải công nghiệp: 1.2 Một số vấn đề chất thải nguy hại 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Nguồn gốc chất thải nguy hại 1.3 Hiện trạng xử lý bùn thải công nghiệp Việt Nam 11 Chƣơng 2: MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Mục đích nghiên cứu 15 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 15 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.4.1.Phương pháp kế thừa tài liệu 16 2.4.2.Phương pháp điều tra khảo sát lấy mẫu trường 16 2.4.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 16 2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 24 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 25 3.1 Giới thiệu chung Khu công nghiệp Nam Sách 25 3.2 Điều kiện tự nhiên 26 3.2.1 Vị trí địa lý, địa hình 26 3.2.2 Khí hậu thời tiết 27 3.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 28 3.3.1.Điều kiện kinh tế 28 3.3.2 Điều kiện xã hội 30 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 4.1 Thực trạng sản xuất trình phát sinh bùn thải công nghiệp khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 32 4.1.1.Thực trạng hoạt động sản xuất khu công nghiệp Nam Sách 32 4.1.2 Quá trình phát sinh bùn thải khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương 34 4.2 Thực trạng công tác bảo vệ môi trƣờng Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 36 4.2.1 Thu gom xử lý bùn thải 36 4.2.2 Thu gom xử lý nước thải 36 4.2.3 Thu gom xử lý khí thải 37 4.2.4 Diện tích xanh khu công nghiệp 38 4.3 Một số đặc tính bùn thải khu cơng nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 38 4.3.1 Hàm lượng chất dinh dưỡng bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương 39 4.3.2 Hàm lượng kim loại bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương 41 4.3.3 Hàm lượng PCBs bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương 44 4.4 Đề xuất số giải pháp xử lý bùn thải khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 47 4.4.1 Xử lý kim loại nặng bùn thải cách sử dụng vật liệu hấp phụ 48 4.4.2 Cơng nghệ ổn định - hóa rắn bùn thải nguy hại làm bê tông phục vụ cho xây dựng 49 4.4.3 Xử lý bùn thải phương pháp khí hố 51 4.4.4 Phương pháp chơn lấp an tồn: 53 Chƣơng 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 57 5.1 Kết luận 57 5.2 Tồn 58 5.3 Khuyến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các nguồn phát thải chủ yếu kim loại nặng Bảng 4.1: Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng bùn thải công nghiệp khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 39 Bảng 4.2: Hàm lƣợng Phôt tổng số, phốt dễ tiêu, nito dễ tiêu đất canh tác 39 Bảng 4.3: Hàm lƣợng kim loại bùn thải công nghiệp khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 41 Bảng 4.4: Hàm lƣợng PCBs bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng 45 Bảng 4.5: Khoảng cách thích hợp lựa chọn bãi chơn lấp 54 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Phối cảnh Khu công nghiệp Nam Sách 25 Hình 4.1: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nƣớc thải khu cơng nghiệp Nam Sách 34 Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ xử lý bùn thải khu cơng nghiệp Nam Sách 35 Hình 4.3: Bùn thải máy ép bùn băng tải 38 Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng chì, niken bùn thải khu vực nghiên cứu 42 Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng asen, thuỷ ngân bùn thải khu vực nghiên cứu 43 Hình 4.6: Sắc đồ phân tích PCBs mẫu bùn thải 45 Hình 4.7: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn PCBs nồng độ ppb 46 Hình 4.8: Phƣơng pháp chôn lấp bùn thải thƣờng áp dụng 49 Hình 4.9: Sơ đồ trình khí hố bùn thải 52 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam phải đối mặt với nhiều vấn đề mơi trƣờng vấn đề ô nhiễm công nghiệp ngày gia tăng Trong cơng cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nƣớc nay, khu công nghiệp ngày đƣợc mở rộng phát triển với quy mô lớn Tính đến đầu tháng 12/2010 tồn quốc có 255 khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao Sự phát triển khu công nghiệp đem lại cho địa phƣơng tăng trƣởng kinh tế, đời sống vật chất nhân dân đƣợc cải thiện đáng kể, cơng trình giao thơng cơng cộng đƣợc xây dựng ngày khang trang…Với công nghệ sản xuất đại, tiên tiến, sản xuất nhiều lĩnh vực nên lƣợng nƣớc thải, chất thải lớn từ khu công nghiệp vấn đề nan giải cần đƣợc giải hợp lý để đảm bảo an toàn cho môi trƣờng sống ngƣời Việc xử lý nƣớc thải khu công nghiệp, nhà máy, sở sản xuất hay nƣớc thải làng nghề, nƣớc thải chăn nuôi, sinh hoạt, nƣớc thải y tế… vơ khó khăn tốn kém, song nƣớc thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn việc xử lý bùn thải cịn khó khăn với số ngành công nghiệp nƣớc thải bùn thải nhiễm, lƣợng bùn thải lớn, thành phần khác nhau, độ ẩm cao, khó lọc hầu hết độc chất lắng đọng bùn thải Tuy nhiên hầu hết nhà máy, xí nghiệp không xử lý bùn thải triệt để trƣớc thải môi trƣờng mà chủ yếu dùng biện pháp chơn lấp việc xử lý khó khăn tốn kém, điều ảnh hƣởng nghiêm trọng đến mơi trƣờng Do cần có biện pháp xử lý bùn thải nhằm hạn chế tác động chất độc hại đến mơi trƣờng sức khoẻ ngƣời Hải Dƣơng tỉnh nằm vùng đồng sông Hồng đƣợc quy hoạch vùng trung tâm công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất Khu công nghiệp Nam Sách đƣợc thành lập nằm trung tâm tam giác kinh tế Hà Nội - Hải Phịng - Quảng Ninh, có hệ thống giao thông tổng thể thuận lợi Khu công nghiệp Nam Sách nằm trục đƣờng quốc lộ nối liền Hà Nội - Hải Phòng quốc lộ 183 nối liền trung tâm kinh tế lớn nhƣ Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, sân bay Quốc tế Nội Bài, cửa Lạng Sơn cảng biển quốc tế, thuận tiện cho việc xuất nhập hàng hoá Với quy mô lớn, nhiều lĩnh vực sản xuất, khu cơng nghiệp vào hoạt động góp phần tạo việc làm cho hàng nghìn lao động địa phƣơng vùng lân cận, thúc đẩy tăng trƣởng kinh tế tăng nguồn thu cho ngân sách tỉnh Nhƣng bên cạnh phát triển khơng ngừng khối lƣợng lớn chất thải đƣợc thải từ hoạt động sản xuất, có bùn thải công nghiệp dạng chất thải nguy hại chứa kim loại nặng nhƣ: Pb, Ni, Hg, Al, As, Mn, Fe… thiết phải đƣợc xử lý trƣớc thải môi trƣờng, không gây nên hiểm họa cho nhiều hệ mai sau Tuy bùn thải dạng chất thải nguy hại ảnh hƣởng lớn đến môi trƣờng sống nhƣng nghiên cứu, đánh giá tính chất, tác động bùn thải đến môi trƣờng chƣa nhiều Việc đƣa giải pháp nhằm khắc phục ảnh hƣởng bùn thải đến môi trƣờng vô cần thiết Từ thực tế đó, tơi tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu số tính chất lý hố đề xuất biện pháp xử lý bùn thải công nghiệp Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương” Kết đề tài làm sáng tỏ tính chất lý hố bùn thải để từ có sở đề xuất giải pháp xử lý bùn thải khu công nghiệp Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Bùn thải công nghiệp 1.1.1 Khái niệm đặc điểm Nƣớc thải bùn đƣợc định nghĩa nhƣ hỗn hợp nhớt, hỗn hợp bán rắn bao gồm chất hữu chứa vi sinh vật, kim loại độc hại, hóa chất hữu tổng hợp, giải chất rắn khỏi nƣớc thải công nghiệp làm nƣớc nhà máy xử lý nƣớc thải [10] Bùn thải sản phẩm cuối trình xử lý nƣớc thải Mặc dù nhiều thành phần nƣớc thải đƣợc xử lý qua nhiều công đoạn, nhƣng theo nguyên lý nƣớc thải bùn thải nhiễm hầu hết kim loại nặng nhiều chất độc khác lắng đọng bùn thải Theo nghiên cứu có 60.000 độc chất hợp chất hóa học đƣợc tìm thấy bùn nƣớc thải Các nhà nghiên cứu Hiệp hội kỹ sƣ dân dụng Mỹ xác định bùn thải có chứa độc tố sau đây:  Polychlorinated biphenyls (PCBs);  Thuốc trừ sâu Clo hữu bao gồm DDT, dieldrin, aldrin, endrin, chlordane, heptachlor, lindane, mirex, kepone, 2,4,5-T, 2,4-D;  Một số hợp chất Clo độc hại nhƣ dioxin;  Hydro cacbon thơm đa vòng (PAHs);  Kim loại nặng, bao gồm; asen, cadimi, crom, chì, thủy ngân, sắt, đồng mangan…  Vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, giun ký sinh, nấm;  Các độc tố khác bao gồm: amiăng, sản phẩm dầu mỏ dung môi công nghiệp … Bùn thải đƣợc chia thành loại sau: - Bùn thải sinh học: có mùi thối song khơng độc hại, dùng để sản xuất phân hữu cách cho thêm vôi bột để khử chua; than 4.4.1 Xử lý kim loại nặng bùn thải cách sử dụng vật liệu hấp phụ Một vật liệu hấp phụ sử dụng hiệu chitin, có khả thu giữ kim loại nặng, cao phân tử linh động nhóm amin hoạt tính cao đƣợc sử dụng nhƣ mạng cố định Sau xử lý bùn thải chitin, kim loại nặng đƣợc giải hấp acid để thu hồi Chitin có khả tái hấp phụ kim loại nặng Khi chế biến loại hải sản có giáp xác, lƣợng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lƣợng đầu vào Trong đó, giáp xác nguồn nguyên liệu thủy sản dồi chiếm 30%-35% tổng sản lƣợng nguyên liệu Việt Nam Hằng năm nhà máy chế biến thải khoảng 70.000 giáp xác, riêng Khánh Hòa khoảng 2.300 tấn/năm Do đó, việc sử dụng chitin có nguồn gốc từ vỏ tôm để khử kim loại nặng bùn thải công nghiệp giúp giảm lƣợng chất thải độc hại mơi trƣờng mà cịn giúp giải lƣợng lớn chất thải thủy sản Vỏ tơm có khả hấp phụ tốt: Theo kết nghiên cứu, điều kiện mức pH bùn = 7, tỉ lệ trộn vỏ tôm (sấy khô, nghiền nhỏ) vào bùn khoảng 5% theo khối lƣợng, kích thƣớc hạt vỏ tơm 1,5 mm Sau 15 phút, hiệu hấp phụ đạt 100% kim loại nặng So sánh hiệu kinh tế nhƣ điều kiện vận hành vỏ tơm có khả khử kim loại nặng cao nhiều so với zoelite (chất khoáng muối acid silic chứa kim loại kiềm kim loại kiềm thổ) Đối với crôm, hiệu hấp phụ zoelite 61%, vỏ tơm 90% Vì vậy, chitin hay vỏ tôm qua sơ chế đƣợc đề nghị áp dụng công nghệ xử lý bùn thải, đặc biệt bùn thải có hàm lƣợng kim loại nặng cao Với lƣợng bùn thải ngày khu công nghiệp Nam Sách từ 250 - 350 kg cần trộn vỏ tơm (đã sấy khơ, nghiền nhỏ với kích thƣớc hạt vỏ tôm 1,5 mm) vào bùn thải 0,05 kg vỏ tôm /1 kg bùn thải, tƣơng ứng với 12,5 kg vỏ tôm/ 250 kg bùn thải 17,5 kg vỏ tôm/ 350 kg bùn thải Sau trộn vỏ tơm vào bùn thải hàm lƣợng kim loại nặng hấp phụ cố định vào vỏ tôm, bùn thải sau xử lý đem chơn lấp an tồn Phƣơng 48 pháp vừa xử lý hiệu kim loại nặng bùn thải, vừa giải lƣợng lớn chất thải thuỷ sản, phƣơng pháp không tốn mà đem lại nhiều hiệu cao 4.4.2 Cơng 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 Việt Nam dùng giải pháp phổ biến đốt thành tro sau cịn tồn khoảng 20 – 30% đem chơn lấp Hình 4.8: Phương pháp chôn lấp bùn thải thường áp dụng Nguyên lý phƣơng pháp : Đóng rắn làm cố định hố học, triệt tiêu tính lƣu động hay lập thành phần ô nhiễm lớp vỏ bền vững tạo thành khối ngun có tính tồn vẹn cấu trúc cao Phƣơng pháp nhằm giảm tính lƣu động chất nguy hại môi trƣờng; làm chất thải dễ vận chuyển giảm khối lƣợng chất lỏng chất thải đóng rắn chất thải; giảm bề mặt tiếp xúc chất thải với môi trƣờng tránh thất chất thải lan truyền, rị rỉ, hạn chế hoà tan hay khử độc thành phần nguy hại Đóng rắn q trình bổ sung vật liệu vào chất thải để tạo thành khối rắn Trong có liên kết hố học chất độc hại phụ gia Ổn định trình chuyển chất thải thành dạng ổn định hoá - học Thuật ngữ 49 bao gồm đóng rắn nhƣng bao gồm sử dụng phản ứng hoá học để biến đổi thành phần chất độc hại thành chất khơng độc Cố định hố học biến đổi chất độc hại thành dạng không độc Mỗi loại bùn có giải pháp cơng nghệ xử lý riêng Giải pháp tập trung xử lý bùn thải công nghiệp nguy hại (chứa kim loại nặng nhƣ Chì (Pb), Thủy ngân (Hg), Acsenic (As), Cadium (Cd), Crom (Cr) 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 khu cơng nghiệp Nam Sách bùn thải sau đốt để phân huỷ chất hữu đƣợc sử dụng phụ gia BOF1 BOF2 đợi 15 phút để khử mùi hôi thối bùn thải Sau hỗn hợp bùn thải, đá, xi măng đƣợc trộn với nƣớc pha phụ gia HSOB để tạo thành vữa bê tông, hợp chất phụ gia HSOB tạo phản ứng oxy hóa - khử, chuyển chất độc hại thành khơng độc hại độc hại tạo thành chất trơ không tan nƣớc Theo nghiên cứu nhóm Nghiên cứu Phát triển công nghệ ( thuộc Hội Khoa học & Kỹ thuật Xây dựng TP Hồ Chí Minh) thử nghiệm cho hiệu tốt, chất nguy hại bùn thải sau đƣợc xử lý cơng nghệ ổn định – hố rắn triệt tiêu giảm xuống dƣới ngƣỡng cho phép khơng cịn mùi thối, vữa bê tơng có tính chất hồn tồn giống vữa bê tơng truyền thống, đƣợc dùng để đổ bê tơng làm cơng trình hạ tầng chế tạo sản phẩm đan, cột tiêu… Phụ gia BOF HSOB TS Nguyễn Hồng Bỉnh nghiên cứu chế tạo từ nguyên liệu có sẵn thị trƣờng Phụ gia HSOB hợp chất trộn với bùn thải chứa kim loại nặng xảy phản ứng oxy hóa - khử, biến chất độc hại thành khơng độc hại độc hại hơn, không tan nƣớc… Dùng: xi-măng + cát + bùn thải + phụ gia HSOB để hóa rắn thành bê tông sản xuất gạch lát đƣờng, xây tƣờng rào… Nhƣ thấy cơng nghệ ổn định - hóa rắn bùn thải nguy hại làm bê tơng phục vụ cho xây dựng công nghệ hiệu quả, vừa xử lý 50 đƣợc khối lƣợng lớn bùn thải, xử lý đƣợc kim loại nặng độc hại bùn thải, lại sản xuất đƣợc vữa bê tông Nhƣ vừa giải đƣợc khối lƣợng bùn thải khổng lồ thải hàng ngày - vấn đề nan giải quan quản lý, lại vừa cung cấp đƣợc nguyên liệu cho ngành xây dựng, tiết kiệm đƣợc tài nguyên cạn kiệt đất nƣớc 4.4.3 Xử lý bùn thải phương pháp khí hố Khí hóa chuyển đổi vật liệu chứa cacbon tạo thành khí tổng hợp, khí tổng hợp hỗn hợp khí dễ cháy, thơng thƣờng chứa khí CO, H2,, CH4 Khí tổng hợp có nhiệt trị thấp, dao động từ 100 - 300BTU/SCF, khí tổng hợp đƣợc sử dụng nhƣ nhiên liệu để tạo điện hay sinh nƣớc làm máy phát điện Đa số thƣờng sử dụng lò phản ứng sau: - Lò phản ứng lớp cố định - Lò phản ứng chất lỏng - Lị phản ứng tuần hồn Các phản ứng hóa học q trình khí hóa Các phản ứng q trình khí hóa diễn có mặt nƣớc oxy để phân hủy carbon Một số sản phẩm q trình khí hóa làm nhiên liệu cho q trình khí hóa kia, lƣợng nhiệt phát sinh đƣợc cung cấp cho q trình khí hóa tiếp sau Nhiệt độ lị khí hóa thƣờng 800oC đến 1200oC Để thuận lợi cho trình khí hóa, chất thải rắn đƣợc bổ sung thêm than đá, than cốc để trì nhiệt độ cần thiết q trình khí hóa Khí hóa thiêu đốt gia nhiệt sản phẩm thu đƣợc nhiệt, nƣớc (có thể sản xuất điện) nhƣng có nhƣợc điểm q trình đốt cháy sinh chất gây ung thƣ, ví nhƣ dioxin… Ngun liệu cho khí hóa Có nhiều vật liệu chứa nhiều thành phần carbon thích hợp cho q trình khí hóa nhƣ: gỗ, giấy, than, than bùn, than nâu, than đá… 51 Q trình khí hố bùn thải Bùn thải Sấy bùn Bùn khô Gas làm Nhiên liệu cho động Khí phát sinh Khí hóa Lị Xúc tác Thiết bị tinh chế Đốt cháy Gas sản xuất điện Buồng trao đổi nhiệt Thải ngồi Hình 4.9: Sơ đồ q trình khí hố bùn thải 52 Ƣu điểm khí hóa so với đốt Q trình đốt có mục đích đƣa chất thải dạng cuối CO2 H2O Việc yêu cầu tốn nhiều oxy khơng khí tạo lƣợng CO2 khơng nhỏ có hại cho mơi trƣờng Q trình khí hóa có mục đích tối đa hóa việc chuyển chất thải rắn trở thành CO H2 cần oxy lị phản ứng có gia nhiệt sản phẩm thu đƣợc khí làm nhiên liệu đốt cháy động để sản xuất điện, giảm thiểu tối đa lƣợng khí thải thải mơi trƣờng Q trình đốt có hại dioxin số chất khác có khả gây ung thƣ đƣợc sinh ra, cịn với q trình khí hóa khí tổng hợp đƣợc làm trƣớc thải môi trƣờng hay để sử dụng nhƣ nhiên liệu Tro đáy tro bay đƣợc thu hồi xử lý nhƣ chất thải biện pháp chơn lấp an tồn 4.4.4 Phương pháp chơn lấp an tồn Chơn lấp biện pháp cô lập chất thải nguy hại ngăn chặn phát tán mơi trƣờng, đóng gói an tồn hóa rắn trƣớc chơn Nơi chơn phải xem kỹ địa hình, thổ nhƣỡng, thủy văn… hạn chế gần khu dân cƣ, đất trồng lƣơng thực, gần sông suối, gần nguồn nƣớc, sử dụng sinh hoạt… cần có biện pháp kiểm soát tác nhân gây hại, khí sinh ra, nƣớc rị rỉ, nƣớc thẩm thấu… 53 Bảng 4.5: Khoảng cách thích hợp lựa chọn bãi chôn lấp Đối tƣợng cần cách ly Đặc điểm quy mơ cơng trình Khoảng cách tới bãi chơn lấp (m) Bãi chôn lấp nhỏ Bãi chôn lấp vừa Bãi chôn lấp lớn Các thành phố, thị xã 5.000 10.000 15.000 Sân bay, khu công nghiệp, hải cảng Quy mô nhỏ đến lớn 3.000 5.000 10.000 Đô thị Thị trấn, thị tứ, cụm dân cƣ đồng trung du  15 hộ: Cụm dân cƣ miền núi  15 hộ, khe núi (có dịng chảy xuống) Cơng trình khai thác nƣớc ngầm CS