NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, TÁI SỬ DỤNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Hồng Nguyệt NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN LƯU TRỮ NƯỚC CẤP ĐẾN HÀM LƯỢNG CÁC HỢP CHẤT NIT ĐIỂM BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐẶC KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, TÁI SỬ DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2017 Hà Nội – 2017 – 2019 Hà Nội ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Hồng Nguyệt NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, TÁI SỬ DỤNG Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Ngô Vân Anh TS Ngô Thị Lan Phương Hà Nội – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tác giả luận văn Vũ Thị Hồng Nguyệt LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả nhận giúp đỡ tận tình PGS TS Nguyễn Thị Hà, TS Ngô Vân Anh TS Ngô Thị Lan Phương, người thầy trực tiếp hướng dẫn dẫn định hướng nghiên cứu, kiến thức chuyên môn hết truyền cho tác giả lòng đam mê khoa học tinh thần tự giác học tập nghiên cứu Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc giúp đỡ quý báu với thầy, người hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tác giả học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn để tài KC 08.18/16-20 “Nghiên cứu xây dựng mơ hình cơng nghệ khả thi quy mô pilot để xử lý bùn thải công nghiệp giàu kim loại nặng theo hướng tận thu tài nguyên, tiết kiệm lượng” hỗ trợ trình thực khóa luận Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn tới thầy, cô tập thể cán Khoa Môi trường trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội đóng góp ý kiến chân thành, bổ ích để giúp tác giả nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới học viên nơi tác giả học tập, giúp đỡ đóng góp ý kiến cho tác giả suốt thời gian học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới người thân u gia đình, ln bên cạnh động viên tác giả vật chất tinh thần để tác giả vững tâm hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tất giúp đỡ quý báu này! Tác giả luận văn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Giải thích STT Ký hiệu BTNMT BYT COD DO MPN NOB QCVN TCVN Tiếng Việt Tiếng Anh Bộ Tài nguyên Môi trường Bộ Y tế Nhu cầu ơxy hố học Chemical oxigen demand Oxi hòa tan Dissolved Oxigen Số lượng chắn có Most probable number thể Vi khuẩn oxi hóa nitrit Nitrite-oxidizing bacteria Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Tiêu chuẩn Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cơng nghiệp khai khống ngành cơng nghiệp hàng đầu góp phần quan trọng nghiệp phát triển kinh tế - xã hội đất nước ta Nhưng song song với phát triển vượt bậc kinh tế vấn đề tiêu cực môi trường phát sinh Hậu từ việc khai thác, chế biến khống sản khơng tn theo quy định nhiễm mơi trường – vấn nạn nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa Q trình làm giàu khoáng kim loại nặng tạo lượng lớn bùn thải có chứa hóa chất dùng tuyển quặng Quá trình đổ thải trực tiếp bùn thải giàu kim loại hại không xử lý xử lý không đạt yêu cầu vào môi trường nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng khu vực khai thác Ngồi ra, tích tụ chất thải rắn tuyển rửa lòng hồ, suối khe làm thay đổi dòng chảy, dung tích nước, biến đổi chất lượng nước gây hại đổi với môi trường sống người sinh vật Bên cạnh đó, định hướng quan trọng nước ta quốc gia giới quan tâm vấn đề tận thu sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên khoáng sản Hiện nay, bùn thải sản phẩm trung gian Việt Nam chưa xử lý tận thu triệt để, dẫn đến tình trạng mát đáng kể thiếc số khống sản có ích khác phổ biến Hoạt động khai thác, chế biến thiếc Việt Nam chủ yếu hoạt động sản xuất, biện pháp bảo vệ mơi trường áp dụng hạn chế Do vậy, Môi trường xung quang khu vực bị ô nhiễm nghiêm trọng Nhận thức vấn đề này, chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm bùn thải công nghiệp khai thác, chế biến quặng thiếc đề xuất giải pháp quản lý, tái sử dụng” nhằm xác định trạng trạng thải, đặc tính bùn thải công nghiệp khai thác, chế biến quặng thiếc chứa kim loại nặng Trên sở đó, đề xuất số giải pháp quản lý, tận dụng bùn thải công nghiệp phù hợp, tiết kiệm lượng cho khu cơng nghiệp khai khống, chế biến kim loại nặng Mục tiêu đề tài - Đánh giá trạng thải, đặc điểm bùn thải cơng nghiệp khai khống, chế biến - quặng thiếc Đề xuất số giải pháp quản lý, công nghệ xử lý tận dụng bùn thải công nghiệp phù hợp, tiết kiệm lượng Nội dung nghiên cứu - Đánh giá trạng bùn thải công nghiệp khái thác, chế biến quặng thiếc Phân tích tiêu đặc trưng bùn thải công nghiệp khai thác, chế biến quặng thiếc: Độ ẩm, thành phần cấp hạt, Thành phần kim loại: Cu, Ni, Cr, Cd, Pb…Thành - phần hữu cơ, khoáng vật (nếu có) nhiệt trị Đề xuất số giải pháp quản lý, công nghệ xử lý tận dụng bùn thải công nghiệp phù hợp, tiết kiệm lượng 10 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đã tiến hành điều tra, khảo sát, thu thập thông tin liệu loại, lượng bùn công nghệ xử lý, tận dụng bùn thải ngành công nghiệp khai thác chế biến quặng kim loại với 05 doanh nghiệp mỏ thiếc Quỳ Hợp, Nghệ An Kết cho thấy lượng bùn thải phát sinh hàng năm tương đối lớn Lượng bùn thải này chưa đực xử lý triệt để, chủ yếu đổ thải trực tiếp bể chứa bùn Kết phân tích tiêu đặc trưng bùn thải khai thác chế biến quặng thiếc công ty Quỳ Hợp, Nghệ An cho kết quả: Mẫu bùn thải Công ty Tân Hoàng Khang – xã Châu Thành, huyện Quỳ Hợp có hàm lượng Niken Crom lớn 10% Các mẫu bùn thải lại hàm lượng kim loại thấp 1% Kết phân tích mẫu bùn thực tế cho thấy hàm lượng cao kim loại thành phần bùn vấn đề đặt cần thiết phải nghiên cứu thu hồi thành phần kim loại có giá trị bùn thải thực tế cho thấy, bùn thải chứa kim loại nặng xem chất thải nguy hại định hướng xử lý theo cách thức đóng rắn đổ thải gây lãng phí tài ngun, thất lượng Kết thu cho thấy coi bùn thải giàu kim loại dạng tài nguyên, cần định hướng xử lý nhằm tận thu tài nguyên tiết kiệm lượng Hiện có nhiều công nghệ xử lý bùn thải áp dụng: Ổn định, đóng rắn, làm vật liệu xây dựng, cơng nghệ sinh học, thu hồi thành phần kim loại nặng có giá trị phương pháp hòa tách,… KIẾN NGHỊ - Các sở khai khoáng cần áp dụng biện pháp để quản lý xử lý bùn thải thại khu vực khai thác, chế biến thiếc hạn chế kim loại nặng xả vào môi trường - Tùy thuộc vào quy mô công nghệ sản xuất sở lựa chọn cộng nghệ phù hợp để xử lý bùn thải giàu kim loại phát sinh ngành công nghiệp khai thác chế biến thiếc tận thu kim loại tối đa 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Công ty cổ phần tư vấn tài nguyên môi trường Nghệ An (2012), Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án đầu tư khai thác hầm lò chế biến phần đơng mỏ thiếc gốc suối bắc xã Châu Hồng xã Châu Thành, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Công ty cổ phần tư vấn tài nguyên môi trường Nghệ An (2012), Dự án cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác mỏ thiếc gốc suối bắc xã Châu Hồng xã Châu Thành, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Nguyễn Văn Bình nnk, Đánh giá nhiễm kim loại nặng nước sông suối khu vực mỏ chế biến khai thác khoáng sản – vấn đề giảm thiểu phòng chống Tuyển tập báo cáo Khoa học Hội nghị mơi trường tồn quốc 2005 Hồ Sĩ Giao, Mai Thế Toàn (2011), Những điểm nóng mơi trường hoạt động khai thác mỏ VIệt Nam, Hội nghị khoa học kỹ thuật mỏ quốc tế 2010 Hồ Sĩ Giao (2011), Hiện trạng môi trường khai thác mỏ lộ thiên – vấn đề xúc, Báo Khoa học Công nghệ mỏ Hồng Nhâm (2001), Hóa học vơ cơ, tập – 3, Nhà xuất giáo dục Việt Nam Lưu Đức Hải (2000), Cơ sở khoa học môi trường, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Lưu Đức Hải (2002), Các nguyên lý khoa học môi trường, Tập giảng, Trường Đại học Khoa học tự nhiên Nguyễn Kim Hồng, Các loại hình khống sản phương pháp tìm kiếm chuẩn đốn khống sản thiếc 10 Nguyễn Kim Hồng, Bài giảng Khống sản đại cương 69 11 Lương Văn Trí (2010), Các loại hình khống sản phương pháp tìm kiếm chuẩn đoán khoáng sản thiếc 12 Nguyễn Thị Việt Trà (2012), Đánh giá ảnh hưởng đề xuất biện pháp giảm thiểu nhiễm mơi trường xí nghiệp thiếc Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ khoa học, ĐHKHTNHN 13 Nguyễn Văn Nhân (2001), Các mỏ khoáng, Nhà xuất ĐHQGHN 14 Phạm Ngọc Hồ, Đồng Kim Loan, Trịnh Thị Thanh (2010), Giáo trình sở môi trường nước, Nhà xuất giáo dục Việt Nam 15 Phạm Ngọc Hồ, Hoàng Xuân Cơ (2000), Đánh giá tác động môi trường, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 16 Phạm Tích Xuân (2010), Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng hoạt động khai khoáng chế biến khoáng sản kim loại miền Bắc Việt Nam, Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội 17 Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội (2008), Cơ sở hóa mơi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội 18 Trương Thị Tâm (2012), Nghiên cứu khả giải phóng số kim loại nặng từ bãi thải quặng đuôi nghèo Pyrit (FeS2), Luận văn thạc sĩ khoa học, ĐHKHTNHN 19 Võ Văn Minh (2010), Hiệu cỏ vetiver môi trường đất khác nhau, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đã Nẵng, số (38) 20 Báo cáo tổng hợp kết khoa học công nghệ đề tài “Nghiên cứu xây dựng hướng dẫn kỹ thuật lựa chọn công nghệ xử lý số nhóm chất thải nguy hại điển hình phù hợp với điều kiện Việt Nam; đề xuất xây dựng số quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công nghệ xử lý phổ biển”, Tổng cục Môi trường, Bộ Tài nguyên Môi trường 70 Tiếng anh 21 Achour Louhi, Atika hammadi and Mabrouka Achouri (2012), Determination of some Heavy Metal pollutants in sediments of the seybouse River in Annaba, Algeria, Air, Soil and Water Research 2012:5, pp 91–101 22 Akagi H (1998), Studies on Mercury Pollution in Amazon, Brazin, Global Environmental Research, 2(2), pp 193-202 23 Chakkaphan Sutthirat (2001), Geochemical application for environmental monitoring and metal mining managment, Environmental monitoring 24 Cook book (2002), Cookbook of Atomic Absorption Spectrometer, Shimadzu Coporation 25 Carlin, Jr., James F “Tin: Statistics and Information” (PDF) United States Geological Survey 26 Jame W Moore, S Ramamoorthy (1984), Heavy metal in natural waters, Springer – Verlag Nework Berlin Heidelberg Tokyo 27 J.Glynn Henry and Gary vW.Heinke (1989), Enviroment science and Engineering, Prentice Hall Engiewood Cllffs.N.J.07632 28 Jerome.O.Nriagu(1996), A historyof global metal pollution, Science, new series, vol 272, no.5295 29 J.R Taylor (2012), Global Heavy Metal Pollution (AMD / ARD) Impacts, 1st International Acid and Metalliferous Drainage Workshop in China – Beijing 2012 30 WHO, FAO and IAEA (1996), Trace elements in human nutrition and health, WHO, Geneva 31 Williams, L.K and Langley, R.L (2001), Environmental health secrets Hanley and Belfus, Inc, Philadelphia 71 32 Sutphin, David M; Reed, David M Sutphin Andrew E Sabin Bruce L; Sabin, Andrew E; Reed, Bruce L (ngày tháng năm 1992) Tin – International Strategic Minerals Inventory Summary Report tr 72 PHỤ LỤC 1: CÁC MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TẾ 73 PHIẾU ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ LƯỢNG BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP (Dành cho sở tài nguyên môi trường/quản lý cụm cơng nghiệp) (Ơng/Bà vui lòng trả lời đánh dấu √ vào câu trả lời phù hợp với ý kiến ông/bà) I Thông tin chung 1.Tên quan/đơn vị:……………………… …………………………………………………………… Địa chỉ: ……………………………………………………………………………………………… … Phạm vi quản lý: ………………………………………………………………………………………… Người cung cấp thông tin: ………………………………………………………………………………… Thông tin liên lạc: Điện thoại…………………………… Fax………………………………………… Email……………………………… II Hiện trạng bùn thải địa bàn quản lý STT Tên đơn vị (nguồn phát sinh bùn thải cụ thể) Khối lượng bùn Khối lượng bùn thải Ghi thải công nghiệp cơng nghiệp chứa (ước tính) KLN (ước tính) 74 III Công tác quản lý xử lý bùn thải Tỷ lệ tái chế/xử lý bùn thải Loại Lượng phát sinh (kg/năm) Tỷ lệ thu gom phân loại (%) Tỷ lệ tái chế (%) Tỷ lệ xử lý (%) Đơn vị có chức thu gom xử lý Công nghệ xử lý/tái sử dụng bùn sở áp dụng thuê đơn vị khác xử lý? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 75 ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… IV Ơng/Bà có ý kiến/kiến nghị hay đề xuất để quản lý, tận dụng bùn thải công nghiệp? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… Xin chân thành cảm ơn hợp tác Ông/Bà! 76 PHIẾU ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ LƯỢNG BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP (Dành cho khu cơng nghiệp/cơ sở sản xuất) (Ơng/Bà vui lòng trả lời đánh dấu √ vào câu trả lời phù hợp với ý kiến ông/bà) I Thông tin chung 1.Tên Khu công nghiệp/cơ sở sản xuất: …………………………………………………………………… Địa chỉ: ……………………………………………………………………………………………… … Chủ đầu tư: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… Người cung cấp thông tin: ………………………………………………………………………………… Thông tin liên lạc: Điện thoại…………………………… Fax………………………………………… Email……………………………… Tọa độ: ……………………………………… Ngành nghề sản ………………………………………………… xuất:………… Năm hoạt động: ………………………………………………………………………………………… II Hiện trạng bùn thải Tổng lượng bùn thải phát sinh từ sở Loại Lượng phát sinh (kg/năm) Tỷ lệ thu gom phân loại (%) 77 Tỷ lệ tái chế (%) Tỷ lệ xử lý (%) Đơn vị có chức thu gom xử lý Lượng phát sinh (kg/năm) Loại Tỷ lệ thu gom phân loại (%) Tỷ lệ tái chế (%) Tỷ lệ xử lý (%) Đơn vị có chức thu gom xử lý Cơ sở/KCN có đăng ký chủ nguồn thải chất thải nguy hại (CTNH) không? (Đối với Cơ sở phát sinh từ 600 kg/năm trở lên theo Thông tư 36/2015/TT-BTNMT)?  Có  Khơng Cơ sở/KCN có lập Báo cáo quản lý CTNH định kỳ nộp Sở Tài nguyên Môi trường không (Đối với tất Cơ sở phát sinh CTNH)?  Có  Khơng III Cơng tác quản lý xử lý bùn Cơ sở/KCN có lập Báo cáo đánh giá tác động môi trường/Đề án BVMT hay Bản cam kết bảo vệ môi trường hay khơng?  Có  Khơng Nếu có, nêu rõ (theo mẫu bảng sau): Tên Báo cáo Số hiệu báo cáo Ngày cấp Cấp phê duyệt Cơ sở/KCN có lập báo cáo giám sát môi trường định kỳ hay khơng?  Có  Khơng Nếu có, tần suất lập báo cáo thực nào? Công nghệ xử lý/tái sử dụng bùn sở áp dụng thuê đơn vị khác xử lý ? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 78 ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… IV Ơng/Bà có ý kiến/kiến nghị hay đề xuất để quản lý, tận dụng bùn thải công nghiệp sở? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… Xin chân thành cảm ơn hợp tác Ơng/Bà! 79 PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH THỰC TẾ Lấy mẫu bùn thải Xí nghiệp Bản Cơ 80 Lấy bùn thải công ty Hà An Khu vực lấy mẫu bùn thải cơng ty Tân Hồng Khang 81 ... khoảng 1% hàm lượng thi c ơxít Hầu hết thi c giới khai thác từ mỏ sa khống, chúng chứa 0,015% thi c [30] Các vùng có nhiều thi c vùng đồi núi Đông Siberi vùng Đông Nam Á Thi c Đông Nam Á tập... luyện thi c thỏi Nguồn nguyên liệu cho sở luyện quặng thi c trôi lực lượng dân đào đãi trái phép Ước tính sản lượng sở (300 - 500) thi c thỏi/năm c Vùng Quỳ Hợp Tiềm thi c vùng Quỳ Hợp phong phú... tố kèm nằm lại đất đá thải quặng tuyển khống Các mỏ thi c Tĩnh Túc, thi c Sơn Dương, thi c Bắc Lũng, thi c Quỳ Hợp khai thác tận thu quặng thi c bãi thải cũ mức độ khác Một số công nghệ xử lý