Nghiên cứu đặc tính bùn thải phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị đô thị và nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố hà nội

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình với đề tài:“Nghiên cứu Đặc tính bùn thải phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị đô

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MAI QUỐC HUY

Đề tài:

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH BÙN THẢI PHÁT SINH TỪ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ, NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MAI QUỐC HUY

Đề tài:

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH BÙN THẢI PHÁT SINH TỪ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ, NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Đặng Thị Hồng Phương

Thái Nguyên, năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

của mình với đề tài:“Nghiên cứu Đặc tính bùn thải phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị đô thị và nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội” Trong quá trình thực hiện khóa luận này, ngoài sự

nỗ lực của bản thân, em còn nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất đến giảng viên Đặng Thị Hồng Phương, khoa Môi trường, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và luôn tận tình quan tâm, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này

Thêm nữa, em muốn gửi lời cảm ơn đến các cán bộ trong Phòng thí nghiệm,các thầy cô trong khoa Môi trường và những người bạn đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn cho gia đình và những người thân của em, những người đã luôn sát cánh ủng hộ, động viên, và khuyến khích em trong suốt quá trình học tập

Em xin chân thành cảm ơn!

…., ngày …tháng …năm 2016

Sinh viên thực hiện

Mai Quốc Huy

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Phương pháp quản lý bùn thải ở một số các quốc gia 11

Bảng 2.2 Quy định của US-EPA đối với bùn thải theo mục đích sử dụng khác nhau .12

Bảng 2.3 Tiêu chuẩn của EU đối với các hợp chất hữu cơ có trong bùn 13

Bảng 2.4 Tiêu chuẩn của EU đối với kim loại nặng có trong bùn thải 13

Bảng 2.5 Giá trị giới hạn mật độ của các vi sinh vật gây bệnh trong bùn của một số nước [22] 14

Bảng 2.6 Hàm lượng tuyệt đối cơ sở (H) và ngưỡng nguy hại tính theo 20

nồng độ ngâm chiết (Ctc) của các thông số trong bùn thải 20

Bảng 3.1 Vị trí lấy mẫu bùn thải đô thị trên địa bàn Hà Nội 28

Bảng 4.1: Lượng bùn phát sinh tính theo công suất thiết kế của các nhà máy xử lý nước trên địa bàn thành phố Hà Nội 32

Bảng 4.2 Các đặc tính hóa lý của bùn thải đô thị phát sinh Từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt ,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội 34

Bảng 4.3 Hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 39

Bảng 4.4: Mật độ một số vi sinh vật gây hại trong bùn thải 43

Bảng 4.5: Hàm lượng các chất dinh dưỡng.KLN, vi sinh vật trong mẫu bùn thải đô thị phù hợp đề sản xuất phân bón 44

DANH MỤC HÌNH

Hình 3 1 Vị trí lấy mẫu bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị và từ

nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn Tp Hà Nội 28

Hình 4.1 Hàm lượng chất hữu cơ (%) trong các mẫu bùn thải 35

Hình 4.2 Hàm lượng Nito tổng số trong các mẫu bùn thải 36

Hình 4.3 Hàm lượng photpho tổng số trong các mẫu bùn thải 37

Hình 4.4 Hàm lượng kali tổng hợp trong các mẫu bùn thải 38

Hình 4.5 Hàm lượng Cu trong các mẫu bùn thải .40

Hình 4.6 Hàm lượng Zn trong các mẫu bùn thải 41

Hình 4.7 Hàm lượng Cd trong các mẫu bùn thải 41

EEC Cộng đồng kinh tế Châu Âu (European Economic)

EU Cộng đồng Châu Âu (European Union)

P205 Photpho

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

MỤC LỤC

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của khóa luận: 2

1.3.Ý nghĩa của khóa luận: 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Tổng quan chung về bùn thải đô thị 4

2.1.1 Khái niệm và nguồn phát sinh bùn thải đô thị 4

2.1.2 Phân loại, đặc điểm và tính chất của bùn thải 6

2.1.3 Tác động của bùn thải đến môi trường và sức khỏe con người 9

2.2 Quản lý bùn thải 11

2.2.1 Quản lý bùn thải trên Thế giới 11

2.2.2 Các công nghệ trên thế giới về tái sử dụng bùn thải 14

2.2.3 Hiện trạng, quy chuẩn - tiêu chuẩn quản lý bùn thải ở Việt Nam 18

2.2.4 Hiện trạng bùn thải Hà Nội 21

2.3 Các phương pháp xử lý và tận dụng bùn thải 21

2.3.1 Các phương pháp xử lý bùn thải 21

2.3.2 Khả năng và lợi ích thu được từ tái sử dụng bùn thải 25

2.3.3 Nghiên cứu sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón hữu cơ 26

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu 27

3.2 Nội dung nghiên cứu 27

3.3 Phương pháp nghiên cứu và chỉ tiêu theo dõi 27

3.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu 27

3.3.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 27

2.3.3 Phương thực nghiệm 29

3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 31

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

4.1 Đánh giá lượng bùn thải đô thị phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội 32

4.2 Đánh giá đặc tính bùn thải đô thị phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh

hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 33

4.2.1 Đặc điểm lý hóa học từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 34

4.2.2 Hàm lượng hữu cơ tổng số từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 35

4.2.3 Hàm lượng nito tổng số (T-N) trong bùn thải 36

4.2.4 Hàm lượng photpho tổng số(% p205) 37

4.2.5 Hàm lượng kali tổng số (%K 2 O) 38

4.2.6 Hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 38

4.2.7 Mật độ vi sinh vật gây hại trong bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt, nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà NộiMật độ một sô ví sinh vật gây hại như E.coli, Samonella, Clostridium perfrigens trong bùn thải đô thị phát sinh trên địa bàn thành phố Hà Nội được thể hiện ở Bảng 4.4 42 4.3 Đánh giá kh ả năng tái sử dụng bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 43

4.4 Đề xuất giải pháp sử dụng bùn từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 45

PHẦN 5 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 46

5.1 KẾT LUẬN 46

5.1.1 Bùn thải đô thị Hà Nội phát sinh chủ yếu từ các nguồn 46

5.1.2 Đặc tính của bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 46

5.1.3 Đánh giá khả năng tái sử dụng bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt,nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội Hà Nội 47

5.2 Kiến nghị 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

có văn bản pháp lý nào quy định về việc quản lý bùn thải ở Việt Nam, nên bùn thải vẫn đang là vấn đề bất cập và khó khăn trong công tác quản lý cũng như xử lý

Khi một lượng rác thải hay nước thải tồn đọng một thời gian dài thì sẽ phát sinh mùi và nước rỉ rác, một phần sẽ bị phân hủy tạo nên bùn, mặt khác trong rác thải tồn tại những loại chất thải có kích thước nhỏ, khi có nước chúng sẽ tạo thành những loại bùn rất ô nhiễm Trong thực tế bùn thải có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau: từ các trầm tích sông hồ, từ bùn đáy trong hệ thống kênh rạch-cống rãnh, từ các nhà máy xử lý nước, bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy, các cơ sở công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp có chứa nhiều thành phần ô nhiễm, bùn thải từ hoạt động xây dựng… thải vào môi trường ngày càng nhiều cả về lượng và thành phần

Tại các thành phố lớn của nước ta hiện nay, ước tính mỗi ngày có hàng trăm tấn bùn thải chưa qua xử lý đổ trực tiếp ra kênh mương, sông ngòi hay các bãi đổ tạm gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người

Mỗi ngày hệ thống sông, hồ thoát nước của Hà Nội phải gồng mình tiếp nhận khoảng 1 triệu m3 nước thải sinh hoạt và công nghiệp từ các làng nghề, khu công nghiệp, bệnh viện… và tất cả hầu như chưa qua xử lý hoặc xử

lý chưa triệt để Chính những nguồn nước thải này theo thời gian sẽ được bồi

lắng và tạo ra một khối lượng bùn thải đô thị khá lớn Theo thời gian bùn thải

sẽ bồi lấp những kênh mương, cống rãnh, sông hồ nếu như không được nạo vét hay xử lý thường xuyên, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường cũng như sức khỏe con người Vì vậy, bùn thải đô thị cần phải được thu gom, vận chuyển và tái chế một cách hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm môi trường cũng như tránh lãng phí tài nguyên

Hiện nay, có nhiều hướng nghiên cứu đặc tính của bùn thải có thể xử

lý tận dụng các phương pháp khác nhau: thiêu đốt, đồng thiêu đốt, tận dụng chất dinh dưỡng cho mục đích nông nghiệp

Ngoài ra, bùn thải còn có thể làm vật liệu xây dựng, san nền… nhờ đó giúp giảm chi phí xử lý, tận dụng hiệu quả các thành phần có giá trị trong bùn

Vì vậy, việc lựa chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các đặc tính của bùn phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị và nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội” nhằm điều tra,đánh giá ước tính hiện trạng

phát sinh và nghiên cứu các đặc tính của các loại bùn thải phát sinh trên địa

bàn thành phố Hà Nội

1.2 Mục tiêu của khóa luận:

- Nghiên cứu được đặc tính của bùn thải từ quá trình xử lý nước thải,

từ đó đề xuất giải pháp sử dụng bùn thải

- Điều tra đánh giá hiện trạng phát sinh các loại bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị và nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội

- Nghiên cứu các đặc tính của bùn thải phát sinh từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị và nhà máy xử lý nước thải trên địa bàn thành phố Hà Nội

- Có được giải pháp về khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón hữu cơ

1.3 Ý nghĩa của khóa luận Yêu cầu của khóa luận:

Góp thêm tư liêu đánh giá đặc tính, đặc điểm các loại bùn thải đô thị, làm cơ sơ khoa học cho các nhà quan lý môi trường trong việc xử lý, sử dụng bùn thải,góp phần giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do bùn thải,đề xuất giải pháp xử lý và hướng sử dụng bùn thải

Giúp cho sinh viên vận dụng kiến thức đã được học vào trong thực tiẽn

- Nâng cao khả năng giao tiếp và làm việc độc lập cho sinh viên

- Giúp nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế

phục vụ cho công tác sau này

- Bổ xung tư liệu cho học tập

- Đề tài giúp cho có cái nhìn tổng quát về quy trình xử lý cũng như ảnh hưởng của bùn thải tác động đến môi trường và sức khỏe con người

- Phù hợp với khả năng trình độ năng lực

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan chung về bùn thải đô thị

2.1.1 Khái niệm và nguồn phát sinh bùn thải đô thị

 Khái niệm bùn thải

Bùn thải là hỗn hợp các chất rắn, được tách, lắng, tích tụ và thải ra từ quá trình xử lý nước [1]

Bùn từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị là hỗn hợp các chất hữu cơ và vô cơ từ đường ống thoát nước đô thị Ngoài ra, bùn thải có thể chứa các chất dễ bay hơi, sinh vật gây bệnh, vi khuẩn, kim loại nặng, các ion

vô cơ cùng với hóa chất độc hại từ chất thải công nghiệp, hóa chất gia dụng

và thuốc trừ sâu

Theo cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US-EPA) bùn thải là sản phẩm thải cuối cùng được tạo ra từ quá trình xử lý nước thải dân dụng và nước thải công nghiệp từ nhà máy xử lý nước thải ở dạng hỗn hợp bán rắn Việc xử lý và thải bùn rất khó do lượng bùn lớn, thành phần khác nhau, độ ẩm cao và bùn rất khó lọc Giá thành xử lý và thải bùn chiếm khoảng 25 – 50 % tổng giá thành quản lý chất thải [19]

 Nguồn phát sinh bùn thải đô thị

Bùn thải được phát sinh từ một số nguồn sau :

- Bùn thải từ hệ thống thoát nước, kênh rạch: Thành phần và đặc tính của bùn chủ yếu là chất hữu cơ (70 – 82 %) và một số kim loại nặng với hàm lượng cao

- Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải đô thị : Nước thải đô thị bao gồm cả nước thải hộ gia đình, nước thải công nghiêp, Như vậy, nước thải được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người Đặc trưng nước

thải đô thị là: hàm lượng chất hữu cơ cao (55-65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật trong đó có các vi sinh vật gây bênh, vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hóa chất bẩn trong nước thải Nước thải đô thị giàu chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, là nguồn gốc để các loại vi khuẩn (bao gồm ca vi khuẩn gây bênh) phát triển, là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đôi với môi trường nước

Nước thải sinh hoạt đô thị thông qua các mạng lưới công thoát nước, được chuyển tới các nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt và các hệ thống thoát nước cuả thành phố Bùn sinh ra tư quá trình này là kết qủa của các vật chất được nước thải mang lắng đọng trong các hệ thống cống thoát và hoạt động của các vi sinh vật trong các hệ thống này, biến cát thành bùn

Bùn này thường bị ô nhiễm với nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ độc hại, tùy thuộc vào các nguồn thải đẩy vào, do nồng độ của các vật liệu trong các chất rắn còn lại là kết qủa của quá trình xử lý nước thải

- Bùn thải từ hố ga, bể phốt: Là phần rắn được tạo thành do sự lắng bề mặt nước đen, nước xám từ các hộ gia đình, nước mưa chảy tràn Bùn này giàu chất hữu cơ, vô cơ (chủ yếu là cát) Bùn thải từ các hệ thống này chiếm khối lượng lớn bùn thải đô thị

- Bùn thải nuôi trồng thủy hải sản: Là nguồn chất lắng đọng vô cùng nguy hiểm cho vấn đề lan truyền dịch bệnh và ô nhiễm môi trường Thành phần bùn thải thủy sản rất phức tạp, bao gồm: vôi, hóa chất, lưu huỳnh, lắng đọng bùn phèn trong đất chứa các độc tố môi trường, những vi khuẩn gây bệnh, nấm bệnh, tảo lục và đặc biệt là các sản phẩm phân hủy của quá trình yếm khí: NH3, H2S, CH4…

Ngoài ra còn một lượng nhỏ bùn thải từ công nghiệp, xây dựng và một

số nguồn khác trong hoạt động và phát triển đô thị

2.1.2 Phân loại, đặc điểm và tính chất của bùn thải

 Phân loại bùn thải

Bùn được phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh và thành phần của

chúng.[14]

- Dựa vào nguồn gốc của bùn có thể phân loại thành các loại sau:

+ Bùn thải từ hệ thống thoát nước: bùn cống rãnh, bùn kênh rạch, bùn nạo vét sông hồ

+ Bùn thải từ hệ thống xử lý nước đô thị

+ Bùn thải từ hố ga, bể phốt

+ Bùn thải nuôi trồng thủy sản

+ Bùn thải từ các công nghiệp và các nhà máy xử lý nước thải

- Dựa vào thành phần bùn có thể phân loại thành một số loại bùn chính như sau:

+ Bùn hữu cơ ưu nước: Đó là loại phổ biến nhất, khó khăn của việc

làm khô bùn là do sự có mặt của phần lớn các chất keo ưa nước Người ta xếp trong loại này tất cả các loại bùn thải xử lý sinh học nước thải, mà hàm lượng chất bay hơi có thể đến 90% toàn bộ chất khô (nước thải công nghệ thực

phẩm, hóa hữu cơ)

+ Bùn vô cơ ưa nước: Các bùn này chứa hydroxyt kim loại tạo thành

của phương pháp hóa lý bằng cách làm kết tủa ion kim loại có trong nước xử

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

muối nhôm)

+ Bùn chứa dầu: Nó đặc trưng bằng việc trong các chất thải có mặt

một lượng dầu nhỏ hoặc mỡ khoáng chất (hoặc động vật) Các chất này ở dạng nhũ hoặc hấp thụ các phần tử bùn ưa nước Một phần bùn sinh học cũng

có thể có mặt trong trường hợp xử lý cuối cùng bằng bùn hoạt tính (Ví dụ: xử

lý nước thải của nhà máy lọc dầu)

+ Bùn vô cơ kị nước: Các bùn này được đặc trưng bằng một tỷ lệ trội

hơn các chất đặc biệt có hàm lượng giữ nước nhỏ (cát, bùn phù sa, xỉ, vẩy rèn,

muối đã kết tinh)

+ Bùn vô cơ ưa nước – kị nước: Các bùn này chủ yếu bao gồm các chất

kị nước chứa vừa đủ chất ưa nước để cho ảnh hưởng bất lợi của chất này đến việc làm khô bùn chiếm ưu thế Các chất ưa nước thường là các hydroxyt kim

loại (chất kết tụ)

+ Bùn có sợi: Loại bùn này rất dễ làm khô trừ khi việc thu hồi bùn làm cho

các sợi chuyển sang lại ưa nước do sự có mặt hydroxyt hoặc bùn sinh học

 Đặc điểm và tính chất của bùn thải:

Hơn 60.000 chất và hợp chất đã được tìm thấy trong bùn thải và nước thải và được đặc trưng bởi một số tính chất quan trọng như:

-Tổng hàm lượng chất rắn (TS); hàm lượng chất rắn dễ bay hơi (VS); pH; chất hữu cơ (OM); chất dinh dưỡng; kim loại nặng; chất hữu cơ độc hại

và tác nhân gây bệnh.[10]

- TS: Thông thường, bùn thải dạng lỏng có TS 2 – 12 %, trong khi bùn thải dạng khử nước có TS 12 – 40 % (bao gồm cả các chất phụ gia hóa học) Bùn thải khô hoặc ủ thường có TS trên 50 %

- VS: Hầu hết các loại bùn thải không ổn định, chứa khoảng 75 – 85 %

VS (tính theo % trọng lượng khô)

- pH: Bùn có pH thấp (< 6,5) thúc đẩy sự hấp thụ các kim loại nặng, pH cao (> 11) có thể giết chết vi khuẩn nếu kết hợp với các loại đất có pH trung tính hoặc cao có thể ức chế sự hấp thụ của kim loại nặng trong đất

- OM: Hàm lượng các chất hữu cơ trong bùn thải khá cao cho nên có thể sử dụng để cải thiện tính chất vật lý của đất Hàm lượng chất hữu cơ tăng làm giảm dung trọng, tăng cường khả năng cầm giữ nước và thúc đẩy sự thấm nước lớn hơn

- Chất dinh dưỡng: Chất dinh dưỡng có trong bùn như nitơ, phốt pho và kali là rất cần thiết cho sự tăng trưởng của thực vật Tuy vậy, hàm lượng dinh dưỡng cao có thể dẫn đến ô nhiễm môi trường nước ngầm và nước mặt

- KLN: Các kim loại nặng rất dễ hấp phụ trên bề mặt các chất lơ lửng dạng hữu cơ và vô cơ Khi các chất này lắng xuống tạo thành bùn lắng thì các kim loại nặng cũng sẽ bị tích tụ trong bùn Stephen Lester (CHEJ) đã tổng hợp thông tin từ các nhà nghiên cứu Đại học Cornell và Hiệp hội các kỹ sư xây dựng đã xác định rằng bùn thải có chứa các độc tố sau đây:

+ Polychlorinated biphennyls (PCBs);

+ Clo thuốc trừ sâu bao gồm DDT, dieldrin, aldrin, endril, chlordane, heptachlor, Lindan, mirex, kepone, 2,4 – T, 2,4 – D;

+ Clo hóa các hợp chất như dioxin;

+ Polycyclic hydrocacbon thơm;

+ Kim loại nặng: asen, cadimi, crom, chì và thủy ngân;

+ Các độc tố khác bao gồm: amiăng, sản phẩm dầu mỏ và các dung môi công nghiệp

Năm 2009, US-EPA công bố báo cáo quốc gia về nghiên cứu bùn nước thải, mà các báo cáo về mức độ kim loại, hóa chất và các tài liệu khác có trong một mẫu thống kê của cặn của nước thải

Một số điểm nổi bật bao gồm:

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

200mgAg/kg bùn, Ba: 500 mg/kg, trong khi Mg có mặt với tỷ lệ 1 g/kg bùn

- Mức độ cao của sterol và các kích thích tố đã được phát hiện, với mức trung bình trong phạm vi lên đến 1.000 mg/kg bùn

- Pb, As, Cr, và Cd với các hàm lượng khác nhau ước tính của US-EPA

có mặt với số lượng phát hiện trong 100% cặn của nước thải ở Mỹ

Các loại bùn thải có tính chất rất khác nhau, điều đó phụ thuộc vào nguồn gốc của bùn thải Nhìn chung,bùn thải bao gồm các hợp chất hữu,các chất dinh dưỡng, một số loại các vi chất dinh dưỡng không cần thiết, dấu vết kim loại, chất gây ô nhiễm vi sinh hữu cơ và vi sinh vật Nước thải bùn cũng có thể chứa chất độc hại khác như chất tẩy rửa, các muối khác nhau và thuốc trừ sâu,chất hữu cơ độc hại

Ngoài ra, theo kết quả nghiên cứu về đặc điểm bùn thải tại bang Indiana (Mỹ) cho thấy bùn thải tại đây có chứa khoảng 50% chất hữu cơ và

1 – 4 % cacbon vô cơ (nitơ hữu cơ và photpho vô cơ là thành phần chủ yếu của N và P trong bùn) Tuy nhiên, sự dao động lớn nhất là thành phần các kim loại nặng như: Cd, Zn, Cu, Ni, Pb trong bùn thải.[12]

2.1.3 Tác động của bùn thải đến môi trường và sức khỏe con người

Bùn thải chứa vi khuẩn gây bệnh virut và các động vật nguyên sinh cùng với giun sán ký sinh trùng khác có thể làm tăng nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của con người, động vật và thực vật Bổ sung bùn tươi vào đất làm gia tăng đáng kể số lượng vi khuẩn E.coli Theo tổ chức y tế Thế giới – WHO (1981), đã xác định các vi sinh vật Salmonella và Taenia gây bệnh chủ yếu cho sức khỏe và là mối quan tâm lớn nhất

Bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải mặc dù đã được xử lý, mức độ

ô nhiễm giảm nhưng không loại bỏ hết được tác nhân gây bệnh và các chất nguy hại ở mức độ thấp của các thành phần như: PAHs, PCB, dioxin, kim loại nặng và các chất ô nhiễm độc hại được tích đọng lại sau đó được tiêu thụ bởi con người

Bùn thải tác động đến sức khỏe con người có thể chia thành ảnh hưởng nhìn thấy ngay sau khi tiếp xúc như: mùi hôi, nhiễm trùng do hít/nuốt vi khuẩn) hoặc phát sinh do tiếp xúc dài hạn (tiếp xúc với kim loại phát tán từ quá trình xử lý bùn), ảnh hưởng từ từ không thấy ngay được hậu quả Những

người có nguy cơ bị ảnh hưởng nhiều nhất là người thường xuyên tiếp xúc với bùn thải như: nhân viên xử lý nước thải, công nhân nạo vét bùn, công nhân tại các cơ sở ủ phân, nông dân canh tác trên đất từ bùn thải và các hộ gia đình có sự tiếp xúc

Ở Việt Nam, hiện nay chưa có thống kê cụ thể về những tác hại của bùn thải đối với môi trường Tuy nhiên, trên thực tế với lượng bùn thải lớn được nạo hút từ hệ thống cống rãnh thoát nước, bể phốt, sông hồ và bùn thải

từ các nhà máy xử lý nước thải ra môi trường gây hậu quả nghiêm trọng

Bùn thải từ hệ thống thoát nước và từ các nhà máy xử lý nước thải được xử lý sơ bộ hoặc không được xử lý, vận chuyển tới các bãi chôn lấp hoặc được đổ tại các địa điểm không xác định, ảnh huởng đến môi trường xung quanh, gây ô nhiễm không khí và nhất là thẩm thấu làm ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt dẫn đến chất luợng nguồn nuớc bị suy giảm

Thành phần và tính chất bùn thải có ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu khả năng tận dụng bùn cho các mục đích khác nhau (sử dụng làm phân bón, cải tạo đất nông nghiệp, san lấp mặt bằng, sản xuất vật liệu xây dựng…), nó cũng cho phép xác định các nguyên nhân tích tụ các chất ô nhiễm trong bùn của mỗi kênh rạch cũng như thành phần ô nhiễm độc hại trong bùn Do đó, các tác động tiềm tàng của bùn thải đến môi trường có thể

kể đến bao gồm:

- Gây ô nhiễm nước ngầm: Trong thành phần bùn nạo vét có chứa một lượng nước khá lớn, vào mùa khô lượng nước này không đủ để thấm đến tầng nước ngầm và dễ dàng bốc hơi Tuy nhiên, vào mùa mưa có thể hòa trộn các chất độc hại có trong bùn và thấm xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nước ngầm

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

- Gây ô nhiễm không khí: Quá trình phân hủy kị khí của bùn sẽ tạo ra các khí có mùi như H2S, CH4, NH3… gây hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng đến con người

- gây ô nhiễm môi trường đất: ô nhiễm đất chủ yếu gây ra bởi các thành phần độc hại có trong bùn với nồng độ cao, bao gồm chất hữu cơ, các kim loại nặng và cả những chất khó phân hủy như bao nilon, lon sắt trong bùn nạo vét sẽ gây ô nhiễm đất và khó khắc phục

2.2 Quản lý bùn thải

2.2.1 Quản lý bùn thải trên Thế giới

a Tình hình quản lý bùn thải trên Thế giới

Các phương pháp quản lý và xử lý bùn thải trên Thế giới được thống kê trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Phương pháp quản lý bùn thải ở một số các quốc gia

Tên nước

Lượng bùn thải hàng năm (1.000 tấn khô)

Phương pháp xử lý (tỷ lệ %) Nông

nghiệp Bãi rác

Thiêu Đốt Khác

Trong vài thập kỷ gần đây, đã có sự thay đổi lớn liên quan tới việc quản

lý và xử lý bùn thải Trước năm 1998, bùn thải thường không được quản lý

mà chủ yếu được đổ thải vào đại dương hoặc sử dụng làm phân bón nông nghiệp Một cách khác để xử lý bùn là đốt bùn hoặc đơn giản là chôn lấp Theo quy định xử lý nước thải đô thị (UWWTD - Urban Waste Water Treatment Directive) của Châu Âu năm 1988 đã đưa ra lệnh cấm đổ bùn thải vào đại dương, để bảo vệ môi trường và hệ sinh thái biển Lựa chọn tối ưu hiện tại để quản lý bùn thải – là những phương pháp tái sử dụng bùn thải bao gồm ứng dụng làm đất trồng trọt, chôn lấp (có thu hồi năng lượng)

b Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải trên Thế giới

Theo quy định của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US-EPA) (Mục 40 của Bộ luật Liên bang, Phần 503) đối với bùn thải sử dụng cho nông nghiệp, chôn lấp hay thiêu đốt được quy định chi tiết trong Bảng 2 2

Bảng 2.2 Quy định của US-EPA đối với bùn thải theo mục đích

sử dụng khác nhau [22]

KLN

Giới hạn nồng độ tối đa

cho phép dùng cho nông

nghiệp (mg/kg)

Giới hạn nồng độ cho chôn lấp (mg/kg)

Giới hạn nồng độ cho thiêu đốt (µg/m 3 )

- Đối với các hợp chất hữu cơ

Bảng 2.3 Tiêu chuẩn của EU đối với các hợp chất hữu cơ có trong bùn

Hợp chất hữu cơ Hàm lƣợng trung

bình (mg/kg bùn)

Đề xuất tối đa của

EU (mg/kg bùn)

Liner alkylbenzen sulfonate (LAS) 6500 2600

Di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) 20 – 60 100

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

Hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) 0.5 – 27.8 6

Polychlorinated dibenzo-dioxins

and –furans (PCDD/Fs)

-Đối với kim loại nặng:

Bảng 2.4 Tiêu chuẩn của EU đối với kim loại nặng có trong bùn thải

của một số vi sinh vật trong tiêu chuẩn về chất lượng bùn thải cụ thể thể hiện trong Bảng 2.5

Bảng 2.5 Giá trị giới hạn mật độ của các vi sinh vật gây bệnh trong bùn

nếu chứa Salmonella

Liên cầu khuẩn < 100/g

2.2.2 Các công nghệ trên thế giới về tái sử dụng bùn thải

Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế - xã hội,bùn thải đang trở thành một gánh nặng ngay cả ở các nước có nền kinh tế, khoa học kỹ thuật tiên tiến trên thế giới

Theo Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US-EPA), chi phí xử lý bùn thải chiếm tới 50% chi phí vận hành của toàn hê thống

Tại các quốc gia lớn như Mỹ, úc, các nước Châu Âu, viêc xử lý bùn thải được quy định chặt chẽ để đảm bảo đáp ứng các chỉ tiêu nghiêm ngặt cho viêc tái sử dụng vào các mục đích khác nhau

Tùy vào cách thức quản lý khác nhau mà các nước có những phương pháp xử lý bùn thải khác nhau, phổ biến nhất là ứng dụng làm phân bón, chôn lấp và đốt

Trong vài thập kỷ gần đây đã có sự thay đổi lớn liên quan tới viêc xử

lý bùn thải, trước năm 1998, bùn thải chủ yếu được đổ thải vào đại dương hoặc sử dụng như một loại phân bón cho nông nghiêp

Một cách khác là đốt bùn hoặc đơn giản là chôn lấp Trong năm 1998, bùn thải được coi như một loại chất rắn sinh học ở châu Âu, và nhiều nước khác bao gồm ứng dụng làm đất trồng trọt chôn lấp (có hoặc không có thu hồi năng lượng), compost, phân hủy yếm khí, sấy khô thành viên nhiên liệu,phân bón và đốt (có hoặc không có thu hồi năng lượng)

Cách đây khoảng một thập kỷ trước, chôn lấp là phương pháp xử lý chính tại châu Âu Trong năm 1999, 57% bùn thải đô thị (MSW) được chôn lấp, so với 67% năm 1995 ở tây Âu, và 83% ơ miền Trung và Đông Châu Âu (DHV CR, 2001)

Trong nửa thập niên 90 và cho đến sau này, những nghiên cứu quan trọng, phát triển và thương mại hóa hệ thống ủ Biogas đã xuất hiên ở châu

Âu Đồng thời, những nhà thiết kế và những nhà cung cấp hệ thống ủ Biogas đang kết hợp quá trình xử lý sơ bộ rác thải, ủ biogas và kỹ thuật sản xuất compost để giảm đồng thời khối lượng và tỉ lê chất hữu cơ của rác thải đưa đi chôn lấp

Nhưng hiện nay, chôn lấp đang trở thành một lựa chọn xử lý tốn kém hơn nhiều bơi một sô lý do như: Sự gia tăng dân số, các quy định thay đổi yêu cầu bãi rác mới phải đầu tư công nghệ và quản lý chặt chẽ (Millner và cộng sự., 1998), sự tăng phát thải khí nhà kính CH4, CO2 và việc đưa các kim loại nặng vào nước và đất từ các bãi chôn lấp, quan trọng nhất là xử lý chôn lấp đổ thải tại các bãi rác không tận dụng lợi thế của các giá trị dinh dưỡng và tính chất của chất rắn sinh học, và chiếm không gian bãi rác có thể được sử dụng tốt hơn cho các loại rác khác khiến lựa chọn này trở nên kém hấp dẫn

* Các công nghê tận thu năng lượng khác tư bùn thải

- Nhiệt phân (khí hóa): Là một quá trình xử lý nhiệt trong đó bùn (hoặc sinh khối) được đun nóng dưới nhiêt độ từ 350 – 5000C trong điều kiện thiếu oxy Trong quá trình này, bùn được chuyển thành than, tro, nhiệt phân dầu, hơi nước và các loại khí dễ cháy Một phần của sản phẩm rắn khí của nhiệt phân quá trình được thiêu hủy và sử dụng hệ thống sưởi bằng năng lượng trong quá trình nhiệt phân

Mỹ là nướcđầu tiên áp dụng công nghê khí hóa nhưng ở quy mô hạn chế trong xử lý bùn thải và coi nó như biên pháp thân thiện với môi trường Khí hóa là công nghệ xử lý bùn thải có thể được dễ dàng chấp nhận hơn tiêu hủy hay đốt Tuy nhiên, kinh phí đầu tư cho công nghê khí hóa rất tốn kém và công nghê khó được phổ biến thành chính bởinguyên nhân kinh tế

- Sử dụng bùn như một năng lượng và nguồn nguyên liêu trong sản xuất

xi măng Portland và vật liêu xây dựng là một biên pháp tận dụng nguồn cacbon có chứa các hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ đại diên cho vật liêu có giá trị trong bùn nước thải

Có nhiều khả năng sử dụng các hợp chất này cùng một lúc một cách có lợi Tuy đã được nghiên cứ ở các nước châu Mỹ và châu Âu những phương pháp này được phát triển nhiều ở các nước châu Á, đặc biệt là ở Nhật Bản

- US-EPA ước tính rằng trong hơn bảy triêu tấn bùn khô (DMTs) của nước thải được sản xuất hàng năm hiên nay, hơn một nửa bùn (54%) có thể mang lại lợi nhuận, nghĩa là, áp dụng vào nông nghiêp, làm vườn, đất lâm nghiệp,… tạo ra giá trị kinh tế Dựa trên kinh nghiêm với viêc sử dụng phân người, nước thải, và phân động vật trên đất canh tác, viêc sử dụng bùn thải làm phân bón đã được thực hiện và phát triển nhanh chóng Các công nghệ bùn sinh học làm phân compost đặc biêt phát triển như công nghệ ủ trong thùng ủ quy mô nhỏ hoặc lò ủ quy mô công nghiêp ở Mỹ Công nghệ ủ luống

đảo trộn với quy mô công nghiêp ở Canada công nghệ trong thùng ủ thu hồi năng lượng ở Đức và công nghiệp ủ trong tháp ủ thổi khí cưỡng bức ở Ý

* Các công nghê tái chế bùn thải mới trên thế giới

- Ý tưởng tái sử dụng bùn thải làm môi trường thay thế cho môi trường nhân tạo để nuôi cấy vi sinh vật nhằm nâng cao giá trị của bùn thải lần đầu tiên được phát triển bơi giáo sư R.D Tyagi thuộc Viên Nghiên cứu khoa học quốc gia, Quebec, Canada (INRS) Ưu điểm nổi bật của hướng nghiên cứu này là tận dụng thành phần dinh dưỡng trong bùn thải để thay thế cho môi trường nhân tạo đắt tiền (thường được sử dụng trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm sinh học có ích như: Các loại chế phẩm ứng dụng cho nông dân làm nghiêp (thuốc trừ sâu sinh học và các vi khuẩn kháng nấm, bệnh trên cây công nghiêp, chế phẩm dùng trong cải tạo đất trồng cây); Hóa chất keo tụ sinh học (dùng trong xử lý nước thải và bùn thải) chế phẩm sinh học dùng cho xử lý nước thải (xử lý kim loại nặng, thuôc nhuộm, hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rác); Polyme sinh học dùng trong sản xuất túi đựng, màng bao gói tự phân hủy Viêc tận dụng bùn thải vừa giúp giảm giá thành vừa góp phần bảo vệ môi trường

- Nghiên cứu phát triển các xu hướng xử lý bùn thải mới tại Mỹ đang được tiến hành theo nhiều công nghệ mới được xác định là sáng tạo hoặc tiềm năng (EPA, 2006)

như những công nghê khác nhau, trong đó có khả năng làm giảm tổng thể khối lượng chất rắn sinh học chất thải và cung cấp tiết kiệm đáng kể trong viêc xử lý, chế biến và vận chuyển sản phẩm cuối, bao gồm: quá trình MicroSludge; quá trình siêu âm ly giải tế bào trước khi phân hủy yếm khí; quá trình thủy nhiêt; quá trình CannibalTM; công nghệ ổn định chất lỏng; công nghê làm dày và và khử nước; quá trình chuyển đổi nhiêt Các phương pháp và công nghê này tốn kém và đòi hỏi kiến thức kỹ thuật cao để đảm bảo

bền vững hoạt động và lâu dài cua công trình Tuy nhiên công nghê này có một sô lợi thế như: Phục hồi năng lượng; phục hồi các chất dinh dưỡng; lựa chọn mới trong xử lý nước; nguồn mới cho sản xuất vật liêu

- Một phương pháp ứng dụng triệt để và kết hợp các công nghê xử lý bùn hiệu qủa đó là phương pháp xử lý bùn tổng hợp Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực Chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống đáy bồn trong khi chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên Các chất vô

cơ được tách ra sẽ được tận dụng để sản xuất vật liêu xây dựng, trong khi các chất hữu cơ được xử lý tiếp bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với pần bùn hữu cơ sạch Phần bùn hữu cơ sạch sẽ được tận dụng để trồng cây và cải tạo đất nông nghiêp Còn lại các kim loại nặng sẽ được xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ

để chôn lấp an toàn

Viêc xử lý một tấn bùn chứa kim loại bằng phương pháp truyền thống (sấy, đốt, hóa rắn, chôn lấp) cũng mất tới gần 200 USD trong khi xử lý bằng phương pháp sinh học và hóa học chỉ mất 53 USD

2.2.3 Hiện trạng, quy chuẩn - tiêu chuẩn quản lý bùn thải ở Việt Nam

a Hiện trạng bùn thải

Hiện nay, Việt Nam chưa có một chiến lược và công nghệ rõ ràng cho việc quản lý bùn thải Cách xử lý phổ biến nhất là hút bùn thải lên, phơi, chôn hoặc đổ ở những bãi đất trống mà chưa qua quá trình loại bỏ các chất độc hại Việc đổ thải trực tiếp ra môi trường gây lãng phí tài nguyên Một số nghiên cứu cho thấy, bùn thải sau khi xử lý các thành phần độc hại, hoàn toàn có thể tận dụng làm vật liệu xây dựng (bê tông, gạch…), san nền, và tái sử dụng trong nông nghiệp, thủy sản… cụ thể như: Trung tâm Ứng dụng tiến bộ khoa học – công nghệ Bình Định đang tiến hành sử dụng bùn thải từ ao nuôi tôm

để làm phân bón hữu cơ; Trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trường

(Cementa) Thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu sản xuất gạch nung từ bùn thải; Viện Công nghệ môi trường tác chế bùn thải sinh học thành nguyên liệu tạo ra chế phẩm vi sinh vật;… Tuy nhiên, đây đều là những nghiên cứu bước đầu trong việc tìm ra một giải pháp tốt nhất cho việc xử lý và tận dụng nguồn bùn thải, việc ứng dụng vào thực tế vẫn còn hạn chế [10]

b Quy chuẩn, tiêu chuẩn về bùn thải ở Việt Nam

Tại Việt Nam, bùn thải được quy định, quản lý trong các văn bản sau:

- Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải được quản lý theo quy định về chất thải rắn (từ điều 77 đến điều 80, Mục 3, Chương VIII, Luật bảo vệ môi trường năm 2005)

- Bùn thải có yếu tố nguy hại được quản lý theo quy định về chất thải nguy hại (từ điều 70 đến điều 76, Mục 2, Chương VIII, Luật Bảo vệ môi trường)

-QCVN 07: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại, trong đó có những quy định được áp dụng với bùn thải [17]

- QCVN 25:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải bãi chôn lấp chất thải rắn

- QCVN 03:2008/BTNMT, (2008), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất [16]

- QCVN 07:2011/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hạ tầng kỹ thuật đô thị [17]

- TCVN 5298 – 1995: Các yêu cầu chung đối với việc sử dụng nước thải và bùn lắng của chúng để tưới và làm phân bón

- Bùn thải nguy hại được quản lý theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước (QCVN 50: 2013/BTNMT) Quy định ngưỡng nguy hại của các thông số (trừ các thông số phóng xạ).[3]

Ngưỡng nguy hại tính theo nồng độ ngâm chiết của các thông số trong bùn thải từ quá trình xử lý nước được quy định tải bảng 2.6

Bảng 2.6 Hàm lượng tuyệt đối cơ sở (H) và ngưỡng nguy hại tính theo

nồng độ ngâm chiết (Ctc) của các thông số trong bùn thải

TT Thông số Số CAS Công thức

hóa học

Hàm lượng tuyệt đối trong cơ sở H(ppm)

Ngưỡng nguy hại theo nồng

độ ngâm Ctc(mg/l)

2.2.4 Hiện trạng bùn thải Hà Nội

Khối lượng bùn thải của thành phố Hà Nội ngày càng tăng về cả số lượng và chủng loại Các sông mương nội và ngoại thành ngoài vai trò tiêu thoát nước còn nhận thêm một phần rác thải của người dân và rác thải công nghiệp Ước tính mỗi năm, lượng bùn dày thêm khoảng 10 cm tại mỗi con sông này

Hiện nay, trên địa bàn thành phố Hà Nội có tổng cộng 4 trạm xử lý nước thải là trạm xử lý Trúc Bạch; Kim Liên; Bắc Thăng Long – Vân Trì và Yên Sở Tuy nhiên, các trạm xử lý này mới xử lý được 5 – 7% lượng nước thải một ngày đêm của thành phố, đôi khi phải xả thẳng ra nguồn tiếp nhận

Hiện tại, Cty TNHH MTV Thoát nước thành phố Hà Nội đảm nhiệm công tác thu gom và quản lý, xử lý khối lượng bùn thải đô thị thành phố Hà Nội nhưng đơn vị mới chỉ dừng lại ở mức độ thu gom bùn thải trong quá trình nạo vét hệ thống mương thoát nước, [5] Cụ thể:

- Tổng khối lượng bùn nạo vét thủ công từ cống rãnh được thực hiện tại bãi đổ bùn Yên Sở và Kiêu Kỵ vào khoảng 167.200 tấn

- Khối lượng bùn thải từ các trạm xử lý nước thải hàng năm là: 2.140 tấn Cụ thể: Trạm xử lý nước thải Kim Liên là 600 tấn/năm; Trúc Bạch là 700 tấn/ năm và Bắc Thăng Long – Vân Trì là 840 tấn/năm

Với khối lượng bùn quá lớn này, thành phố Hà Nội cần các biện pháp thu gom, vận chuyển và tái chế bùn thải một cách có hiệu quả

đầu tư không lớn, bùn thải các ngành điện tử có thể chôn lấp cùng các bùn thải ngành khác Tuy nhiên bãi chôn lấp chiếm nhiều diện tích, gây ô nhiễm cho các vùng xung quanh

* Phương pháp nén bùn

Nén bùn là quá trình tách hạt chất rắn khỏi nước bởi trọng lực, tuyển nổi, hoặc ly tâm… Sau quá trình này, bùn sẽ lắng ở đáy bể, nước được tách ra lại quay về tuần hoàn

* Ổn định bùn thải bằng vôi bội

Nâng pH của bùn thải bằng vôi bột lên pH=12, ở điều kiện pH này vi khuẩn bị tiêu diệt hoặc ngưng hoạt động Với lượng vôi đủ lớn sẽ làm giảm lượng nước và các quá trình lên men sẽ ngưng lại trong thời gian dài Vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt rất hiệu quả nhờ tác dụng của vôi

* Phương pháp Pasteur

Bùn thải được gia nhiệt trong thời gian 30 phút nhằm diệt một số vi khuẩn gây bệnh thông thường và để ổn định bùn thải trước khi đổ thải hoặc chôn lấp Tuy nhiên, bùn dễ bị nhiễm khuẩn trở lại trong thời gian ngắn

* Phương pháp ủ sinh học

Ủ sinh học là quá trình ổn định sinh học các chất hữu cơ để thành các chất thải mùn Quá trình ủ thực hiện theo hai phương pháp: ủ yếm khí và ủ hiếu khí (thổi khí cưỡng bức) Việc ủ chất thải với các thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ có thể phân hủy được Đối với nguồn bùn chưa tập trung thì

có thể áp dụng phương pháp này, do lượng chất hữu cơ chứa nhiều trong bùn Tuy nhiên đối với bùn thải công nghiệp nói riêng chứa nhiều kim loại nặng là không phù hợp

- Phân hủy yếm khí:

Đây là phương pháp ổn định và có thể làm giảm thể tích, ổn định tính chất bùn thải Phương pháp này cũng có khả năng làm giảm lượng sinh vật

gây bệnh trong bùn thải Quá trình phân hủy các chất trong hệ thống phân hủy yếm khí có thể được chia ra làm nhiều bước Quá trình phân hủy yếm khí bùn thải diễn ra trong thời gian dài và tổng nhiệt độ tương đối ổn định, thông thường ở 35°C trong thời gian 20 ngày để cho kết quả về khử khuẩn

và tạo ra lượng metan tối ưu Công nghệ phân hủy yếm khí có thể tận thu được lượng lớn khí metan Tuy nhiên, thời gian dài đòi hỏi lắp đặt, xây dựng hệ thống bể xử lý lớn, chất thải của hệ thống này vẫn đòi hỏi công nghệ xử lý phù hợp như: chôn lấp, hóa rắn hoặc tái sử dụng làm phân bón

- Phân hủy hiếu khí:

Quá trình phân hủy diễn ra nhờ các vi sinh vật hiếu khí tham gia phân hủy chất hữu cơ và sinh ra nhiệt Nhiệt độ của hệ phân hủy có thể lên đến

70°C Thông thường đối với xử lý hiếu khí nhiệt độ bùn thải có thể đạt đến

50-65°C sau 5-6 ngày do vậy những vi khuẩn gây bênh sẽ bị tiêu diệt

Chi phí vận hành cho xử lý hiếu khí có thể cao gấp 5-10 lần so với hệ thống phân hủy kị khí nhưng thời gian được rút ngắn hơn Cũng tương tự như công nghệ phân hủy kị khí, chất thải sau quá trình phân hủy hiếu khí vẫn đòi

hỏi công nghệ phù hợp như: chôn lấp, hóa rắn hoặc tái sử dụng làm phân bón

* Phương pháp tách nước

Là phương pháp làm giảm trọng lượng và độ ẩm của bùn thải mà không làm thay đổi về mặt hóa học của bùn thải Quá trình khử nước của bùn nhằm: giảm chi phí vận chuyển bùn đến nơi thải bỏ, dễ xử lý, vận chuyển, tăng nhiệt năng của bùn nhờ giảm được độ ẩm bùn, giảm lượng vật liệu tạo độ rỗng trong quá trình ủ compost, giảm sự phát sinh mùi và giảm sự hình thành nước rò rỉ Khử nước bằng các thiết bị: thiết bị lọc chân không, thiết bị ly tâm, thiết bị lọc băng tải, thiết bị lọc khung bản