Bài giảng quản lý chất thải nguy hại chương 5 gv phạm khắc liệu

Đại cươngMột số khái niệm liên quanXử lý CTNH là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật nhằm biếnđổi, loại bỏ, cách ly, tiêu huỷ hoặc phá huỷ tính chất, thành phần nguy hạ

Chương 5 Xử lý chất thải nguy hại 5.1 Đại cương 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại 5.3 Xử lý nhiệt 5.4 Xử lý hóa học 5.5 Xử lý sinh học 5.6 Ổn định và hóa rắn 5.7 Điều kiện đối với cơ sở cung cấp dịch vụ xử lý CTNH www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 1 5.1 Đại cương Một số khái niệm liên quan  Xử lý CTNH là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật nhằm biến đổi, loại bỏ, cách ly, tiêu huỷ hoặc phá huỷ tính chất, thành phần nguy hại của CTNH với mục đích cuối cùng là không gây tác động xấu đến môi trường và sức khoẻ con người  Sơ chế CTNH (hay tiền xử lý CTNH) là việc sử dụng các biện pháp kỹ thuật cơ-lý đơn thuần nhằm thay đổi tính chất vật lý như kích thước, độ ẩm, nhiệt độ để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, xử lý hoặc nhằm phối trộn hoặc tách riêng các thành phần của CTNH cho phù hợp với các phương pháp xử lý khác nhau  Đồng xử lý CTNH là việc kết hợp một quá trình sản xuất sẵn có để xử lý CTNH, trong đó CTNH được sử dụng làm nhiên liệu, nguyên vật liệu bổ sung cho quá trình sản xuất này www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 2 5.1 Đại cương Một số phương pháp xử lý CTNH:  Chôn lấp (Landfilling): tương tự chôn lấp CTR sinh hoạt  Xử lý nhiệt (Thermal treatment): đốt, đồng xử lý trong lò nung xi măng,…  Xử lý hóa học (Chemical treatment): trung hòa, kết tủa, trao đổi ion, oxy hóa, khử;  Xử lý sinh học (Biological treatment): phân hủy sinh học trong đất  Xử lý vật lý (Physical treatment): hóa rắn, bay hơi,… www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 3 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại 5.2.1 Khái quát  Áp dụng đối với CTNH dạng rắn hay bùn (không áp dụng cho chất lỏng)  Mục tiêu chôn lấp: cô lập, phân hủy CTNH (với CTRSH: chủ yếu phân hủy)  Lựa chọn vị trí và và thiết kế để giảm thiểu nguy cơ thải chất thải nguy hại ra môi trường  Về nguyên tắc tương tự bãi chôn lấp CTR sinh hoạt/đô thị nhưng quy định nghiêm ngặt hơn  CTNH thường được đóng bao/gói trước khi đưa vào chôn lấp  Thiết kế bãi chôn lấp CTNH theo TCVN 13439:2022 www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 4 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại 5.2.2 Một số tiêu chuẩn thiết kế bãi theo TCVN 13439:2022 (1) Quy mô bãi chôn lấp  Bãi chôn lấp cần phải có diện tích thích hợp đáp ứng nhu cầu phát triển của vùng hoặc của khu vực và được quy hoạch sử dụng tối thiểu từ 20 năm đến 30 năm  Phân loại quy mô bãi chôn lấp theo diện tích: So sánh với phân loai quy mô bãi chôn lấp Loại bãi chôn lấp Diện tích (ha) CTR thông thường (TCVN 6696:2009) 1 Nhỏ < 1 Loại bãi chôn lấp Diện tích (ha) 2 Vừa ≥ 1 đến 3 1 Nhỏ < 10 3 Lớn ≥ 3 đến 6 2 Vừa 3 Lớn 10 đến dưới 30 ≥ 03 đến dưới 50 4 Rất lớn > 6 4 Rất lớn ≥ 50 www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 5 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại (2) Yêu cầu về vị trí bãi chôn lấp chất thải nguy hại  Phải ở những nơi địa hình cao, không có sự phân bố các tầng nước ngầm  Trên các nền đất đá hạt mịn, chặt sít, tầng đất đá có hệ số thấm K ≤ 1 x 10-7 cm/s với bề dày lớn hơn 5 m  Không được ở vị trí có động đất, trượt lở, dòng lũ bùn đá  Phải ngăn ngừa, hạn chế và giảm thiểu được tác động tiêu cực đối với môi trường và rủi ro cho sức khỏe cộng đồng  Phải làm tăng tối đa hiệu quả sử dụng phương tiện chuyên chở  Làm giảm thiểu chi phí cho các phương tiện chuyên chở www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 6 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại (3) Yêu cầu về mặt bằng  Khu tiền xử lý (Phân loại & lưu chứa chất thải tạm thời; Đóng rắn, làm khô chất thải; Ổn định hoá chất thải)  Khu chôn lấp  Khu xử lý nước rác  Khu phụ trợ  Xung quanh bãi chôn lấp CTNH phải có vùng đệm trồng cây hoặc có gờ chắn, bảo đảm khả năng ngăn cách bãi chôn lấp với bên ngoài Chiều rộng nhỏ nhất của dải cây cách ly không nhỏ hơn 20 m www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 7 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại (3) Yêu cầu với các ô chôn lấp  Mỗi ô chôn lấp được thiết kế phù hợp với một loại chất thải nhất định và được sử dụng để chôn lấp chất thải đó  Chiều cao ô chôn lấp CTNH không vượt quá 15 m nếu thiết kế ô chôn lấp kiểu nửa chìm và không quá 10 m nếu thiết kế ô chôn lấp nổi  Chiều cao lớp chất thải cần phủ không vượt quá 2 m Chiều dày lớp đất phủ không nhỏ hơn 15 cm  Phải có thiết kế biện pháp che phủ, tránh nước mưa trong quá trình vận hành  Cấu tạo một ô chôn lấp lấp chất thải nguy hại cần phải được thiết kế bao gồm: cấu tạo đáy và thành ô chôn lấp; hệ thống thu gom nước rò rỉ; cấu tạo lớp phủ bề mặt ô chôn lấp và hệ thống thoát tán khí www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 8 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại (4) Yêu cầu đối với đáy và thành ô chôn lấp  Đáy ô phải được cấu tạo hệ thống lớp lót đáy và thành ô chôn lấp  Tải trọng yêu cầu của đáy ô chôn lấp không nhỏ hơn 1 kg/cm2  Độ dốc đáy ô chôn lấp thiết kế theo độ dốc địa hình nhưng không nhỏ hơn 1 % Khu vực gần ống thu gom nước rác có độ dốc thiết kế tối thiểu 3 %  Đáy ô chôn lấp được thiết kế lớp chống thấm có hệ số thấm tối đa 10-7 cm/s, bề dày tối thiểu đạt 60 cm  Thiết kế hệ thống chống thấm nước rác tùy thuộc tính chất của CTN được chôn lấp  Ô chôn lấp chất thải có tính dễ cháy, dễ nổ: sử dụng hệ thống lớp lót đáy và thành tương tự như bãi chôn lấp chất thải thông thường  Bãi (ô) chôn lấp chất thải có tính độc, chất thải có tính ăn mòn: sử dụng hệ thống lớp lót đáy và thành kép www.khoamoitruonghue.edu.vn Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 9 5.2 Chôn lấp chất thải nguy hại Mặt cắt ngang điển hình của hệ thống lớp lót đáy và thành kép Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 10 www.khoamoitruonghue.edu.vn 5.3 Xử lý nhiệt Ví dụ đồng xử lý dầu nhiễm PCB … Giải pháp thu gom, xử lý dầu nhiễm PCB bằng công nghệ Đồng xử lý trong lò nung xi măng là phương pháp hiệu quả để tiêu hủy chất thải nhiễm PCB Ở nhiệt độ cao 1.800oC - 2.000oC, thời gian lưu cháy dài (khoảng 8 giây), trên 99,9999% PCB được phân hủy Giải pháp này đã và đang được thực hiện trên khắp thế giới trong 30 năm qua và được rất nhiều nước công nhận là 1 phương pháp tiết kiệm, hiệu quả, thân thiện với môi trường https://baotainguyenmoitruong.vn/dong-xu-ly-loi-thoat-cho-chat-thai-doc-hai-kho-phan-huy-pcb-242078.html Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 18 www.khoamoitruonghue.edu.vn 5.3 Xử lý nhiệt (3) Xử lý nhiệt đất ô nhiễm các POPs, hóa chất BVTV bằng công nghệ ISTD  In Situ Thermal Destruction (ISTD) is a remediation process in which heat and vacuum are applied simultaneously to subsurface soils or aboveground soil/sediment piles Heat flows into the soil primarily by conduction from heaters typically operated at 700-800°C (1300-1500°F)  Two common modes of application of ISTD are employed, vertical thermal wells for deeper contamination, or horizontal thermal wells, also termed thermal blankets, for shallow contamination  The vaporized constituents are drawn toward the extraction wells (“heater-vacuum wells”) As vapors move through the superheated zone in the proximity of each heater-vacuum well, they rapidly decompose due to oxidation or pyrolysis reactions The dilute fraction of gaseous contaminants that remains in the collected air stream is treated above ground  Field project experience at seven ISTD sites and laboratory treatability studies have confirmed that high temperatures applied over a period of days result in extremely high destruction and removal efficiency of even high boiling point contaminants such as PCBs, pesticides, PAHs and other heavy hydrocarbons (Source: Ralph S Baker and John M Bierschenk IN-SITU THERMAL DESTRUCTION MAKES STRINGENT SOIL AND SEDIMENT CLEANUP GOALS ATTAINABLE) Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 19 www.khoamoitruonghue.edu.vn 5.3 Xử lý nhiệt  Subsurface conductive heating and vapor extraction are applied either with horizontal heaters (“Thermal Blankets”) for shallow contamination, as shown in foreground at left, or with vertical heaters (“Thermal Wells”) for deeper contamination, as shown in foreground at right Vapor  Treatment System consists of the following trailer- mounted components: Cyclone Separator, Thermal Oxidizer, Heat Exchanger, Activated Carbon Adsorber, Blowers and Exhaust Stack Power and Control Trailers (background) provide electrical power distribution and process control/monitoring, respectively (Ralph S Baker and John M Bierschenk IN-SITU THERMAL DESTRUCTION MAKES STRINGENT SOIL AND SEDIMENT CLEANUP GOALS ATTAINABLE) Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế Bài giảng Quản lý chất thải nguy hại | GV: Phạm Khắc Liệu 5 - 20 www.khoamoitruonghue.edu.vn