LỜI MỞ ĐẦU Hiện tốc độ thị hóa cao diễn Thành phố Hồ Chí Minh, nhiều vùng thị hình thành nhanh chóng Cùng với phát triển đó, sở hạ tầng kỹ thuật đặc biệt hệ thống thoát nước trạm xử lý nước thải được xây dựng ngày nhiều nhằm đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải theo qui định luật Bảo Vệ Mơi trường Q trình xử lý nước thải thị tạo thành hai sản phẩm chính: nước bùn được thải bỏ Với thời đại công nghiệp hóa, đại hóa nay, mơi trường ngày bị ô nhiễm mà người quan tâm đến vấn đề cơng nghiệp hóa để có lợi nhuận kinh tế cao tốt nên vấn đề môi trường không bị ô nhiễm khơng phải tiêu chí hàng đầu nhiều người, nhiều cơng ty xí nghiệp Trong nước được thải trực tiếp môi trường, chất thải rắn sử dụng mặt môi trường hay kinh tế Chúng cần được xử lý ưu tiên cho việc thải bỏ hay sử dụng có lợi cho sức khỏe cộng đồng, xem xét mặt môi trường kinh tế Tuy nhiên, qua khảo sát hầu hết trạm xử lý nước thải sinh hoạt địa bàn thành phố Hồ Chí Minh trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư Trung Sơn, trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư ven sông Tân Phong, trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công viên phần mềm Quang Trung… bùn (bùn từ bể lắng 1, bể lắng 2,…) được bơm bể chứa bùn hút định kỳ từ tháng đến năm mà khơng có giải pháp xử lý để hạn chế mầm bệnh Do đó, yêu cầu cấp thiết TPHCM xác định phương pháp hiệu chi phí để tái sử dụng hay thải bỏ bùn cách an tồn vào mơi trường sống Để làm được điều này, việc nghiên cứu giải pháp xử lý bùn cho trạm xử lý nước thải sinh hoạt địa bàn TPHCM thực cần thiết Bùn sau xử lý tái sử dụng hay thải bỏ cuối cách an toàn TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI Khái niệm: Bùn thải nhà máy xử lý nước thải hỗn hợp nước cặn lắng có chứa nhiều chất hữu có khả phân hủy, dễ bị thối rữa có vi khuẩn gây độc hại cho mơi trường cần có biện pháp xử lý trước thải nguồn tiếp nhận Bùn thải bùn hữu vô có thành phần hỗn hợp chứa nhiều tạp chất ô nhiễm, có mùi hôi, cần phải xử lý giải pháp công nghệ, kỹ thuật để làm giảm, loại bỏ, lập yếu tố có hại nhằm đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường.( Theo quy định quản lý bùn thải địa bàn thành phố Hồ Chí Minh ((Ban hành kèm theo Quyết định số 44/2015/QĐ- UBND ngày 09 tháng năm 2015 Ủy ban nhân dân Thành phố)) Trong phạm vi quy định này, bùn thải bao gồm loại sau: a) Bùn thải thoát nước: bùn thải phát sinh thường xuyên từ hoạt động khai thác, sử dụng, tu, bảo dưỡng, quản lý vận hành hệ thống thoát nước b) Bùn sau xử lý nước thải bùn thải phát sinh từ trạm/nhà máy xử lý nước thải tập trung, từ hệ thống xử lý nước thải cục sở sản xuất kinh doanh dịch vụ c) Bùn sau xử lý nước cấp: bùn thải phát sinh từ các trạm/nhà máy xử lý nước cấp tập trung d) Bùn nạo vét: bùn thải được nạo vét từ sông, kênh, rạch phát sinh không thường xuyên giai đoạn thực dự án cải thiện vệ sinh môi trường Thành phố, công trình hạ tầng kỹ thuật giao thơng thị Mục đích q trình xử lý bùn cặn: Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước thiết bị xử lý giảm trọng lượng phải vận chuyển đến nơi tiếp nhận Phân hủy chất hữu dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành hợp chất vô cơ, hữu ổn định để dễ dàng tách nước khỏi bùn cặn không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận Ng̀n gớc phát sinh Thành phố Hồ Chí Minh phát sinh khoảng loại bùn thải: Bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt thị Bùn thải từ hệ thống nước thải công nghiệp Bùn thải từ hệ thống nạo vét kênh rạch định kỳ Bùn thải từ bể tự hoại Bùn thải từ trạm nhà máy xử lý nước cấp Bùn thải từ cơng trình xây dựng Trong đó, hệ thống xử lý nước thải từ khu công nghiệp tập trung thành phố thải lượng bùn thải lớn, việc xử lý lượng bùn thải vấn đề cấp thiết thành phố Hiện nay, phương pháp xử lý chủ yếu giảm thể tích chôn lấp, phương pháp chưa đạt hiệu cao vấn đề đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường thu hồi lượng Do vậy, việc ứng dụng công nghệ đảm bảo yêu cầu xử lý triệt để thu hồi được lượng từ bùn thải xu hướng tất yếu Trong đó, cơng nghệ xử lý bùn phương pháp kỵ khí được áp dụng rộng rãi thành công giới, có khả ứng dụng điều kiện Việt Nam với ưu điểm công nghệ đơn giản, chi phí thấp, dễ vận hành Trong trình xử lý nước thải, bùn cặn được hình thành sau: Cặn sau trình xử lý học (bể lắng đợt 1, bể đông tụ sinh học, bể lắng trong…) Đây thành phần không hòa tan có sẵn nước thải nên được gọi cặn sơ cấp Trong cặn có tới 65-70% thành phần hữu Cặn sơ cấp nhiều vi sinh vật, đặc biệt vi khuẩn gây bệnh trứng giun sáng Bùn cặn được hình thành sau trình xử lý sinh học (bùn hoạt tính dư sau aerotank bùn màng sinh vật sau bể lọc sinh học,…) được gọi bùn thứ cấp Chúng có kích thước tương đối đồng nhất, thành phần hữu chiếm tớ 70-75% Bông bùn gồm nhiều lớp vi sinh vật nên diện tích bề mặt lớn Trong bùn thứ cấp chứa giun sáng, vi khuẩn gây bệnh Tính chất bùn thải Trong thành phần hữu bùn cặn có tới 80-85% protit, lipit hydratcacbon Còn lại 15-20% hợp chất mùn lignin Bảng 1: Thành phần tính chất bùn cặn nước thải (trang 105, Xử lý nước thải đô thị – Trần Đức Hạ) STT 10 11 Các thông số Tỷ trọng, kg/l Tổng chất rắn khô, % Tổng chất rắn bay hơi, %tổng chất rắn khô Cellunose, %tổng chất rắn khô Mỡ chất béo khác, %tổng chất rắn khô Protein, %tổng chất rắn khô Tổng Nitơ, %tổng chất rắn khô Tổng phốt (P2O5), %tổng chất rắn khô Kali (K2O), %tổng chất rắn khô pH Coliform, coli/g chất khô Loại bùn cặn Cặn lắng Bùn sau lắng 1,4 1,08-1,25 2,5-5,5 0,5-1,2 60-80 60-80 8-15 6-30 5-12 20-30 1,5-4,0 0,8-2,8 32-41 4,7-6,7 2,8-11 0-1,0 5-8 107-108 0,4 6,5-8 4.106-3.107 Tác hại Bùn thải cơng nghiệp nói chung thường ảnh hưởng đến môi trường sống theo xu hướng sau: - Thâm nhập vào nguồn nước mặt, nước ngầm tạo điều kiện thuận lợi cho chất độc hại tích lũy nước, như: kim loại nặng, chất hữu bền vững sinh học POPs (Persistent Organic Pollutants), hợp chất THM ( trihalometan), HAA (haloaxetic acid), kén Giardia Kryptosporidium…Mà nguồn nước sử dụng lĩnh vực cấp nước ảnh hưởng xấu đến sức khỏa người - Các chất thải nguy hại có bùn thải dễ phát tán mơi trường khơng khí, đặc biệt chất thải chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, gây ô nhiễm môi trường khơng khí, phán tán mùi hơi, dịch bệnh… - Bùn thải không qua xử lý mà đổ bỏ, bón cho trồng giúp cho thành phần nguy hại xâm nhập vào xanh, làm cho thành phần đất nông nghiệp trở nên nguy hại Từ ảnh hưởng đến sinh vật sử dụng trực tiếp xanh - Trong lĩnh vực quản lý, khối lượng bùn thải cơng nghiệp gây khó khăn cho cơng tác quản lý, lưu trữ chất thải dạng bùn khó xử lý bảo quản Tình hình phát sinh xử lý bùn thải số KCN Việt Nam Các công đoạn XLNT làm phát sinh lượng đáng kể bùn cặn Chỉ tính riêng cho Hà Nội, với tổng công suất thực tế trạm XLNT Kim Liên, Trúc Bạch, Bắc Thăng Long, Yên Sở 120.000m3 nước thải được xử lý ngày, hàm lượng cặn lơ lửng SS nước thải trung bình 72mg/L, BOD5 94mg/L (WB, 2013), lượng bùn phát sinh theo trọng lượng cặn khô 10 tấn/ngày, thể tích bùn chưa xử lý 350m3/ngày, hàm lượng nước lớn, chất hữu dễ bị phân hủy, gây hôi thối làm ô nhiễm môi trường Mỗi gam chất khơ bùn cặn chứa 106 vi khuẩn E.Coli, 102-103 vi khuẩn Salmonella, 102-104 virus Entero, 102-103 đơn bào Giardia, 102-103 trứng giun, sán loại Khâu xử lý bùn cặn chiếm tỷ trọng lớn tồn kinh phí đầu tư xây dựng vận hành trạm XLNT Hiện nay, phương thức xử lý bùn chủ yếu áp dụng trạm XLNT đô thị Việt Nam khử nước chở chơn lấp Một số trạm xử lý có sản xuất phân vi sinh từ bùn sau ổn định, làm khô sân phơi bùn (Đà Lạt), sản xuất phân vi sinh sau làm khô bùn học (TP Hồ Chí Minh) Đầu sản phẩm phân vi sinh, nhiễm khơng khí mùi, vấn đề nan giải Ở Hà Nội, trạm XLNT Yên Sở, với công suất thiết kế 200.000 m3/ngày, áp dụng cơng nghệ phân hủy kỵ khí để ổn định bùn, khí biogas được thu hồi đốt bỏ ‘ Bảng Công nghệ xử lý bùn tại số trạm XLNT đô thị Trạm TT XLNT Thành phố Công nghệ XLNT Loại HTTN Hà Nội Chung Kim Liên Bùn hoạt tính (A2O) Cơng nghệ xử lý bùn Làm khô học, chôn lấp Chung Làm khô học, chôn lấp Chung Làm khô học, chôn lấp Chung Phân hủy kỵ khí, làm khơ học, chơn lấp Chung Làm khơ học, chơn lấp Bình Hưng TP Hồ Chí Hòa Minh Hồ sinh học có thổi khí Chung Hồ ổn định, phơi khơ, chơn lấp Sơn Trà Hồ kỵ khí Chung Hòa Cường Hồ kỵ khí Chung Phú Lộc Hồ kỵ khí Chung Hồ kỵ khí Chung Hồ ổn định, chơn lấp SBR (AO) + Hồ sinh học Chung Sân phơi bùn, chôn lấp Quảng Ninh SBR (AO) + Hồ sinh học Chung Sân phơi bùn, chôn lấp Đà Lạt Bể lắng hai vỏ + Lọc SH nhỏ giọt + Hồ sinh học Riêng Sân phơi bùn, compost Chuỗi hồ sinh học Hồ ổn định, phơi khơ, compost Trúc Bạch Bùn hoạt tính (A2O) Bắc Thăng Long Bùn hoạt tính (AO) Yên Sở SBR (AO) Bình Hưng Bùn hoạt tính truyền thống (CAS) 10 Ngũ Hành Sơn Đà Nẵng 11 Bãi Cháy 12 Hà Khánh 13 Đà Lạt 14 Buôn Ma Thuột BMT Riêng 15 Bắc Giang Bắc Giang Kênh oxy hóa (AO) Chung Làm khơ học, chôn lấp Hiện trạng quản lý bùn thải TPHCM nay: Vấn đề lớn công tác xử lý bùn thải TP.HCM không dự trù khoản kinh phí để xử lý bùn thải phát sinh từ dịnh vụ công (bùn thải từ hệ thống thoát nước bùn thải hoạt động nạo vét kênh rạch) Vì vậy, bùn thải loại thường thường được đổ tự khu vực thích hợp để có chi phí thấp mà khơng xử lý Theo ước tính Sở TN&MT, chi phí xử lý loại bùn khoảng 300.000 đồng/tấn 1.000 tỷ đồng/năm Sở TN&MT kêu gọi đầu tư từ nguồn tài khác với mục tiêu xã hội hóa hoạt động xử lý bùn thải Phương án đầu tư thích hợp BOO (Xây dựng - Vận hành - Sở hữu) thành phố trả chi phí xử lý (vốn đầu tư chi phí vận hành) cho chủ đầu tư với loại bùn thải từ công trình cơng cộng Chi phí xử lý loại bùn khác chủ nguồn thải chi trả theo nguyên tắc “người hưởng dịch vụ phải trả tiền cung cấp dịch vụ” Bùn hầm cầu được thu gom vận chuyển xe chuyên dụng được xử lý phương pháp học kết hợp sinh học hiếu khí (tự nhiên) sản phẩm được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân hữu nhà máy xử lý bùn Hòa Bình, Khu liên hợp xử lý chất thải nghĩa trang Đa Phước (Bình Chánh) Ngồi ra, bùn thải từ khu xử lý nước thải tập trung có thành phần độc hại được xử lý theo phương pháp riêng tương đối triệt để Đối với bùn thải từ nạo vét kênh rạch, cống rãnh, trước được Cơng Thốt nước Đơ thị cơng ty Dịch vụ cơng ích quận huyện thu gom vận chuyển bãi rác Đông Thạnh (quận 12) Tuy nhiên, từ bãi chôn lấp Đông Thạnh đóng cửa, lượng bùn thải khổng lồ khơng có chỗ đổ xác định Bùn thải từ trạm, nhà máy xử lý nước thải tập trung được vận chuyển đến bãi chôn lấp vệ sinh, địa điểm “không xác định” được xử lý phương pháp sinh học hiếu khí, sản phẩm được sử dụng để chế biến phân hữu Tuy nhiên công nghệ chế biến phân hữu Nhật Bản áp dụng Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng ( huyện Bình Chánh) chưa hồn thiện, gây mùi thối nặng nề đến môi trường xung quanh Hiện tại, Nhà máy Bình Hưng “lưu giữ” 4.000 bùn thải ngày lại phát sinh thêm 40 tấn, ngày đêm gây ô nhiễm trực tiếp đến khu dân cư xung quanh Mỗi ngày, TP.HCM phát sinh lượng bùn thải loại tổng cộng khoảng 3.000 4.000m³/ngày (tương đương 5.000 - 6.000 tấn/ngày Nguồn bùn chủ yếu từ từ hệ thống nước thải sinh hoạt thị, bùn thải từ hệ thống nước thải cơng nghiệp, bùn thải từ hoạt động nạo vét kênh rạch định kỳ, bùn hầm cầu, bùn thải từ trạm, nhà máy xử lý nước cấp, bùn thải từ công trường xây dựng… Trong đó, theo quy hoạch, tương lai gần, TP.HCM có thêm - nhà máy xử lý nước thải tập trung cho lưu vực khác với công suất nhà máy xử lý dao động từ 100.000m³/ngày đêm đến 500.000m³/ngày đêm Đồng thời, TPHCM còn có hàng ngàn trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư mới, chung cư loại, khách sạn, nhà hàng, siêu thị, sở y tế (bệnh viện, trạm y tế, phòng khám…) với công suất từ vài m³/ngày đêm đến vài trăm (ngàn) m3/ngày đêm….trở thành áp lực lớn TP.HCM ... bền vững sinh học POPs (Persistent Organic Pollutants), hợp chất THM ( trihalometan), HAA (haloaxetic acid), kén Giardia Kryptosporidium…Mà nguồn nước sử d ng lĩnh vực cấp nước ảnh hưởng xấu... thống xử lý nước thải cục sở sản xuất kinh doanh d ch vụ c) Bùn sau xử lý nước cấp: bùn thải phát sinh từ các trạm/nhà máy xử lý nước cấp tập trung d) Bùn nạo vét: bùn thải được nạo vét từ sông,... định quản lý bùn thải địa bàn thành phố Hồ Chí Minh ((Ban hành kèm theo Quyết định số 44/2015/QĐ- UBND ngày 09 tháng năm 2015 Ủy ban nhân d n Thành phố)) Trong phạm vi quy định này, bùn thải bao