Giải pháp xử lý chất thải nguy hại tại làng nghề tái chế nhôm bình yên huyện nam trực tỉnh nam định

Luận văn tốt nghiệp Tôi xin cam đoan rằng, số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa đăng báo hay công bố rộng rãi phương tiện thông tin đại chúng Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà nội, ngày 15 tháng 09 năm 2015 Nguyễn Thị Phƣơng Thanh I Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC I DANH MỤC BẢNG IV DANH MỤC HÌNH V DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VI MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU I.1 Hiện trạng sản xuất môi trƣờng làng nghề tái chế kim loại I.1.1 Hiện trạng công nghệ sản xuất I.1.2 Hiện trạng môi trường I.2 Làng nghề tái chế nhơm Bình n I.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực làng nghề Bình Yên I.2.2 Tình hình sản xuất làng nghề tái chế nhơm Bình n 10 I.2.3 Thực trạng ô nhiễm môi trường làng nghề tái chế nhơm Bình n 17 I.2.4 Ảnh hưởng trạng ô nhiễm đến sức khỏe người dân 19 CHƢƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 II.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 23 II.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23 II.1.2 Phạm vi nghiên cứu .23 II.2 Nội dung nghiên cứu 23 II.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 23 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 26 III.1 Khảo sát đánh giá trạng mơi trƣờng làng nghề Bình n 26 III.1.1 Môi trường nước 26 III.1.2 Mơi trường khơng khí 43 III.1.3 Môi trường đất .47 III.2 Thực trạng công tác quản lý môi trƣờng, ý thức bảo vệ môi trƣờng cộng đồng làng nghề Bình Yên 49 III.2.1 Công tác quản lý mơi trường làng nghề Bình n .49 II Luận văn tốt nghiệp III.2.1.1 Công tác thu gom, xử lý chất thải làng nghề 49 III.2.1.2 Đánh giá trạng công tác quản lý môi trường làng nghề 51 III.2.2 Ý thức bảo vệ môi trường cộng đồng 54 III.3 Đề xuất Mơ hình quản lý tổng hợp chất thải làng nghề Bình Yên 55 III.3.1 Hồn thiện Mơ hình quản lý cấp làng, xã 56 III.3.2 Xã hội hóa cơng tác BVMT 58 III.3.3 Tăng cường đa dạng hóa đầu tư tài cho BVMT 59 III.4 Đề xuất giải pháp SXSH cho làng nghề tái chế nhơm Bình n 60 III.5 Đề xuất phƣơng án xử lý chất thải cho làng nghề tái chế nhơm Bình n 65 III.5.1 Nước thải 65 III.5.2 Chất thải rắn 70 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 80 III Luận văn tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Lƣợng sản phẩm số Bảng 1.2 Sự phân bố sản xuất làng nghề Bình Yên 10 Bảng 1.3 Thống kê số lƣợng lị tái chế nhơm làng nghề Bình Yên 10 Bảng 1.4 Nguyên liệu sử dụng trình sản xuất Bình Yên 13 Bảng 1.5 Kiểm tốn vật chất cho cơng đoạn quy trình sản xuất hộ đúc nhơm điển hình 15 Bảng 1.6 Tỷ lệ bệnh ngƣời dân thƣờng mắc 21 Bảng 1.7 Tỷ lệ bệnh ngƣời lao động thƣờng mắc phải 22 Bảng 3.1 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc mặt làng nghề Bình n 27 Bảng 3.2 Thống kê so sánh thông số với QCVN 08:2008/BTNMT(B1) 29 Bảng 3.3 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc ngầm làng nghề Bình Yên 33 Bảng 3.4 Thống kê so sánh thông số với QCVN 09:2008/BTNMT 34 Bảng 3.5 Nồng độ thông số ô nhiễm điểm quan trắc nƣớc thải 39 Bảng 3.6 Kết phân tích mẫu khí làng nghề Bình n 44 Bảng 3.7 Kết phân tích mẫu đất nông nghiệp 47 Bảng 3.8 Kết phân tích mẫu đất 49 Bảng 3.9 Phân tích tính khả thi giải pháp SXSH 61 Bảng 3.10 Dự tính nguyên vật liệu cho 1.000 Kg Al2(SO4)3.18H2O 75 Bảng 3.11 Dự tính nguyên vật liệu cho 1.000 kg Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O 76 IV Luận văn tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý kim loại màu kèm dòng thải Hình 1.3 Sơ đồ thơn Bình n - xã Nam Thanh vùng phụ cận Hình 1.4 Cơ cấu giá trị sản xuất làng nghề Bình Yên năm 2013 Hình 1.5 Quy trình sản xuất kèm dịng thải làng nghề tái chế nhơm Bình n 12 20 NH4+, - Hình 3.1 Nồng độ COD, TSS, Cl , Coliform điểm quan trắc nƣớc ngầm làng nghề Bình Yên 35 Hình 3.2 Hàm lƣợng Bụi lơ lửng điểm quan trắc khí thải 46 Hình 3.3 Hàm lƣợng SO2 điểm quan trắc khí thải 46 Hình 3.4 Hàm lƣợng NOx điểm quan trắc khí thải 46 Hình 3.5 Cơ cấu quản lý mơi trƣờng cấp xã 56 Hình 3.6 Quy trình xử lý nƣớc thải làng nghề tái chế nhơm Bình n 66 Hình 3.7 Quy trình thu gom xử lý chất thải rắn làng nghề tái chế nhơm Bình n 71 Hình 3.8 Sơ đồ công nghệ sản xuất nhôm sunfat từ bã thải xỉ nhôm[11] 73 V Luận văn tốt nghiệp DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa, đo ngày COD : Nhu cầu oxy hóa học DO : Lƣợng oxy hòa tan nƣớc SS : Chất rắn lơ lửng CTR : Chất thải rắn XLNT : Xử lý nƣớc thải TCKL : Tái chế kim loại BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trƣờng BVMT : Bảo vệ môi trƣờng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QCCP : Quy chuẩn cho phép TN&MT : Tài nguyên Môi trƣờng UBND : Ủy ban nhân dân HTQL : Hệ thống quản lý CTNH : Chất thải nguy hại QLCTNH : Quản lý chất thải nguy hại TTQT&PT : Trung tâm quan trắc phân tích TNMT : Tài ngun mơi trƣờng VSMT : Vệ sinh môi trƣờng TNTN : Tài ngun thiên nhiên ƠNMT : Ơ nhiễm mơi trƣờng SXSH : Sản xuất HT : Hệ thống SX : Sản xuất SP : Sản phẩm VI Luận văn tốt nghiệp MỞ ĐẦU Ơ nhiễm mơi trƣờng làng nghề vấn đề cộm gây nhức nhối dƣ luận Công tác quản lý, bảo vệ mơi trƣờng làng nghề cịn nhiều bất cập chƣa hiệu Đặc tính làng nghề phân bố sản xuất không tập trung; Quy mô sản xuất manh mún, nhỏ lẻ; Loại hình sản xuất phong phú, đa dạng, Kinh tế Bình Yên ổn định năm gần nhờ phát triển nghề tái chế nhôm Tuy nhiên, với bùng phát nhanh cộng thêm vai trò quản lý cấp quyền chƣa thực hiệu nguyên nhân cho việc mơi trƣờng làng nghề tình trạng ô nhiễm báo động Mỗi ngày, 500 m3 nƣớc thải, khí thải gần chất thải rắn nguy hại không đƣợc thu gom, xử lý, thải bỏ môi trƣờng làm đất canh tác, suy giảm nghiêm trọng chất lƣợng mơi trƣờng Cần phải có biện pháp khắc phục nhiễm mơi trƣờng làng nghề Đó lý tác giả thực đề tài: Khảo sát, đánh giá trạng môi trường, đề xuất mô hình quản lý tổng hợp chất thải giải pháp xử lý chất thải nguy hại làng nghề tái chế nhơm Bình n, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định Luận văn đƣợc thực với nội dung sau: Chƣơng I Tổng quan nghiên cứu Chƣơng II Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng III Kết nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp CHƢƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU I.1 Hiện trạng sản xuất môi trƣờng làng nghề tái chế kim loại I.1.1 Hiện trạng công nghệ sản xuất I.1.1.1 Hiện trạng sản xuất g nghề lớn xuất Ngoài đ chất lƣợng Lƣợng SP số làng nghề điển đƣa bảng 1.1 Bảng 1.1 Lượng sản phẩm số TT Tên làng nghề Đa Hội – Bắc Ninh [2] Loại sản phẩm Lƣợng sản phẩm (tấn/năm) - 15.000 - Sắt (tấm): 450.000 500.000 - Lƣới, loại: 500 nhôm – Văn Nhôm thỏi Môn – Bắc Ninh Tổng sản phẩm: 220 năm 250 tấn/ Đ Tổng sản phẩm: 300 năm 400 tấn/ đồng – - Đồ thờ c ng giả cổ - Xoong, chậu,… Vân Chàng – Nam Định Tổng sản phẩm: 17.000 tấn/năm - Chỉ Đạo Sản phẩm đ – Hƣng Yên Tổng sản phẩm: 300 tấn/năm Luận văn tốt nghiệp I.1.1.2 Công nghệ sản xuất - công nghệ mô S 1.1 1.2 sau: Vỏ lon bia, nƣớc giải khát, đồ Phân loại Tiếng ồn, bụi Than Khí thải: CO, SO2, CO2, NOx, bụi Nấu chảy Xỉ than, xỉ kim loại Nƣớc làm Đúc sản phẩm ải, to Kim loại vụn Tiếng ồn Bụi Cắt bavia Sản phẩm (Xoong, nồi, ….) Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý kim loại màu kèm dịng thải Luận văn tốt nghiệp Sắt phế liệu Phân loại Gia công sơ éo Bụi, gỉ sắt Tiếng ồn, bụi, khói (cắt hơi) Bụi, CO, CO2, SO2, NOx… Thép dẹt, Tiếng ồn Thép xây dựng Ồn Rút dây thép cuộn Ủ Tẩy rỉ Ồn Đột dập Axit H2SO4 Làm Lò nấu kim loại Mạ kẽm Zn, Ni, Cr Tẩy rỉ Làm Dập mũi Ồn Mạ Zn, Ni, Cr Nƣớc thải có chứa kim loại nặng Sản phẩm Sản phẩm Sản phẩm (ke, lề, chốt) (Đinh) Tiếng ồn Bụi oxit sắt Nƣớc thải có chứa dầu mỡ Luận văn tốt nghiệp NƢỚC THẢI VÀO HỐ BƠM TÁCH RÁC BỂ LẮNG CÁT BỂ ĐIỀU HỊA XỬ LÝ HĨA LÝ BỂ LẮNG I NƢỚC TÁCH BÙN XỬ LÝ SINH HỌC 1,2 BỂ LẮNG, LỌC BỂ TIÊU HỦY BÙN BỂ KHỬ TRÙNG NÉN BÙN XẢ NƢỚC THẢI RA NGUỒN TIẾP NHẬN MÁY ÉP BÙN CHÔN LẤP Hình 3.6 Quy trình xử lý nước thải làng nghề tái chế nhơm Bình n 66 Luận văn tốt nghiệp - Xử lý sơ bộ: Nhằm xử lý sơ nƣớc thải, tạo điều kiện thuận lợi cho bƣớc xứ lý - Xử lý bậc 1: Bao gồm nhóm phƣơng pháp xử lý hóa học, hóa lý, vật lý để xử lý tác nhân gây ô nhiễm môi trƣờng nhƣ pH, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, độ đục độ màu, kim loại nặng thành phần BOD, COD - Xử lý bậc 2: Bao gồm phƣơng pháp xử lý sinh học nhằm làm giảm nồng độ chất hữu hòa tan Nitơ nƣớc thải (theo công nghệ AO) - Xử lý bậc 3: Khử trùng, v.v Nƣớc thải đƣợc thu gom tập trung hầm bơm, sau đƣợc dẫn qua thiết bị chắn rác để loại bỏ rác tạp chất thô nhằm không làm ảnh hƣởng tới thiết bị công đoạn sau trình xử lý Bể điều hồ Nhiệm vụ bể điều hoà ổn định lƣu lƣợng nồng độ chất nhiễm có nƣớc thải trƣớc đƣa đến cơng trình xử Trong bể đƣợc bố trí thêm hệ thống phân phối khí để khuấy trộn nƣớc thải, đồng thời tránh sa lắng cặn hữu tác nhân tạo mùi thối (do chất hữu phân huỷ kị khí tạo nên khí NH3, H2S, v.v.) Thiết bị sử dụng để cấp khí máy thổi khí Việc ổn định chất lƣợng lƣu lƣợng nƣớc thải góp phần giảm kích thƣớc cơng trình xử lý sau nó, đơn giản cơng nghệ xử lý tăng hiệu xử lý nƣớc thải Bể xử lý hóa lý kết hợp lắng Do hộ làng nghề có nhiều loại hình sản xuất khác nhau, thành phần lƣu lƣợng không ổn định, đặc biệt nƣớc thải trình xử lý tái chế nhôm thƣờng kéo theo kim loại nặng, dầu mỡ, pH không ổn định nên xử lý phƣơng pháp sinh học gây ngộ độc cho hệ thống vi sinh, nên cần thiết phải có hệ thống xử lý hóa lý để ổn định pH, loại bỏ SS, kim loại nặng, phần dầu mỡ Bể xử lý hóa lý đƣợc chia làm phần chính: ngăn phản ứng ngăn lắng Ngăn phản ứng hóa học có tác dụng trộn hóa chất vào nƣớc thải để phản ứng xảy ra, tạo thành bùn qua hấp phụ chất nhiễm khác hòa tan nƣớc thải Tại ngăn nƣớc thải đƣợc cấp hóa chất để ổn định pH 67 Luận văn tốt nghiệp hóa chất khác (phèn) để keo tụ (kết tủa) phần thành phần nhiễm có nƣớc thải, nhƣ chất rắn lơ lửng, kim loại nặng, v.v phần chất hữu hịa tan, v.v cơng đoạn làm giảm tải lƣợng ô nhiễm giúp công đoạn xử lý phía sau vận hành dễ dàng Hỗn hợp nƣớc - bùn từ ngăn phản ứng đƣợc chảy sang bể lắng 1, bùn đƣợc tách khỏi nƣớc thải nhờ trình lắng trọng lực Phần nƣớc thải sau tiếp tục đƣợc đƣa sang cơng đoạn xử lý Bể sinh học thiếu khí - hiếu khí (cơng nghệ AO) Sau nƣớc thải đƣợc loại bỏ sơ kim loại nặng, dầu mỡ phƣơng pháp hóa lý, nƣớc thải tiếp tục đƣợc đƣa sang bể xử lý thiếu khí Tại bể đƣợc bơm tuần hoàn phần nƣớc thải ngăn Oxi hóa (bể Aeroten) để loại bỏ hàm lƣợng nito, phốt dƣ phần chất hữu sau đƣợc xử lý triệt để phƣơng pháp xử lý sinh học hiếu khí Bể Aeroten cơng trình xử lý hệ thống xử lý Nó làm giảm tới 95% chất hữu hịa tan Nitrat hóa Amoni thành NO3- định đến chất lƣợng đầu nƣớc thải Quá trình xử lý bể Aeroten trình xử lý sinh học hiếu khí với tham gia hệ vi sinh vật hiếu khí kết hợp với oxy nhân tạo Oxy nhân tạo đƣợc cấp vào bể nhờ hệ thống máy thổi khí Q trình oxy hố chất hữu đƣợc mơ tả theo phƣơng trình sau: Tế bào vi sinh + chất hữu + O2 Tế bào + CO2 + H2O Q trình Nitrat hóa: NH4+ + O2 VSV NO2- NO3- Sau xử lý bể Aeroten, nƣớc thải đƣợc dẫn qua bể lắng để tách bùn hoạt tính Bùn hoạt tính thực chất sinh khối (tế bào vi sinh vật sinh trình phân huỷ chất hữu bể Aeroten Bể thứ cấp (Bể lắng 2) Bể lắng đƣợc thiết kế loại bể lắng đứng, loại bỏ bùn chế lắng trọng lực Trong đáy bể lắng có bố trí góc nghiên thành bể lớn 45- 600 để thu gom bùn hoạt tính bể chứa bùn Tại bể chứa bùn, phần bùn đƣợc tuần hoàn trở lại bể Aeroten để bổ sung lƣợng sinh khối trình xử lý 68 Luận văn tốt nghiệp Phần lại đƣợc đƣa vào bể nén bùn làm giảm độ ẩm trƣớc đƣa qua máy ép bùn sân phơi bùn (sân phơi cát) Bể lọc Nƣớc thải sau đƣợc xử lý qua bể lắng để tách bùn, tiếp tục đƣợc xử lý bể lọc để đảm bảo đến đạt tiêu chuẩn, bể lọc đƣợc kết hợp lọc sinh học, học nhƣ hấp phụ Bể tiêu hủy bùn nén bùn Bể tiêu hủy bùn đƣợc thiết kế ngăn nhằm giảm thể tích bùn phân hủy phần chất hữu bùn sinh học từ bể lắng 2, phần nƣớc từ bể đƣợc thu gom bể điều hòa tiếp tục xử lý Phần bùn định kỳ hút lên bể nén bùn cung cấp hóa chất để giảm độ nhớt trƣớc đƣa vào máy ép bùn (hoặc sân phơi) Ngăn cuối để nén bùn, bể chứa bùn làm tăng nồng độ bùn, giảm độ nhớt trƣớc đƣợc đƣa vào làm khô bùn máy ép Bể khử trùng Nƣớc thải sau qua bể sinh học hiếu khí cịn vi khuẩn gây bệnh nƣớc thải sinh hoạt nên cần thiết phải khử trùng trƣớc trƣớc xả nƣớc nguồn tiếp nhận Phƣơng pháp khử trùng dùng Clorine dạng bột hòa tan Canxi-hipo-clo-rơ (Ca(OCl)2) dạng hòa tan Quá trình khử trùng đƣợc thực bể khử trùng Dung dịch hóa chất khử trùng đƣợc bơm vào bể khử trùng nhờ bơm định lƣợng hoá chất Máy ép bùn Bùn bể lắng có độ ẩm cao, cần phải có bể nén bùn để làm giảm độ ẩm bùn trƣớc đƣa qua xử lý máy ép bùn Việc làm giảm độ ẩm bùn làm cho thời gian ép bùn giảm xuống trình ép bùn dễ dàng Bể nén bùn đƣợc sử dụng bể nén bùn trọng lực, nguyên tắc hoạt động giống nhƣ bể lắng đứng Bùn loãng bùn dƣ bể lắng đƣợc đƣa vào ống cấp bùn tâm bể Dƣới tác dụng trọng lực thân, bùn lắng xuống kết chặt lại, đồng thời đổ ẩm bùn giảm xuống Nƣớc sinh trình nén ép bùn đƣợc thu gom trở lại bể điều hoà để xử lý lại Bùn sau qua bể nén bùn đƣợc qua máy 69 Luận văn tốt nghiệp ép bùn với hố chất đơng tụ Việc thêm vào hố chất đơng tụ làm cho bùn đơng đặc lại nhanh q trình ép bùn dễ dàng Bùn sau ép đƣợc sử dụng làm chất trợ phân bón đƣa bãi rác để chuyển III.5.2 Chất thải rắn Hiện nay, xã xây dựng hoàn thành sử dụng bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt chung gần địa bàn thơn Bình n Bãi rác có nhiệm vụ tiếp nhận rác thải thôn xã Tuy nhiên bãi dành để chôn lấp rác thải sinh hoạt, chất thải rắn nguy hại trình sản xuất chƣa có phƣơng án xử lý Vì học viên xin đề xuất phƣơng án phân loại rác nguồn, sau rác thải đƣợc thu gom vận chuyển đem xử lý 70 Luận văn tốt nghiệp CTR sinh hoạt sản xuất từ hộ gia đình, nhà hàng,… PHÂN LOẠI TẠI NGUỒN THÙNG CHỨA RÁC THẢI HỮU CƠ THÙNG CHỨA RÁC THẢI VÔ CƠ Xe đẩy tay Xe đẩy tay Xe đẩy tay Điểm tập kết Điểm tập kết Điểm tập kết Xe tải THÙNG CHỨA CT SẢN XUẤT Xe tải Xe tải BÃI TRUNG CHUYỂN RÁC THẢI HỮU CƠ RÁC THẢI VÔ CƠ Rác thải tái chế đƣợc (rau, thức ăn thừa,…) Rác thải tái chế đƣợc (nhựa, túi nilon, kim loại,… CƠ SỞ THU MUA, TÁI CHẾ PHÂN COMPOST RÁC THẢI SẢN XUẤT Rác thải thu hồi (xỉ than, khuôn đúc,… ) Rác thải thu hồi (xỉ nhơm) Lấp đƣờng, bê tơng hóa,… Hịa tách, thu hồi nhơm Hình 3.7 Quy trình thu gom xử lý chất thải rắn làng nghề tái chế nhơm Bình n - Phƣơng tiện phƣơng thức vận chuyển: Xe đẩy tay bánh thiết bị thu gom rác có tay cầm nằm ngang, bánh xe nhỏ đặc, thùng kín tích nhỏ (V=0,4m3 ; V=0,6m3) giúp xe dễ dàng len lỏi vào 71 Luận văn tốt nghiệp ngõ ngách nhỏ Thùng xe xoay, lật khung Hiện tại, thiết bị đƣợc dùng phổ biến nhiều nơi, đặ biệt đô thị - Phân tuyến thu gom vận chuyển: + Đối với xe tay: Các xe đẩy tay qua tuyến đƣờng nội thôn để thu gom rác từ thùng rác 90l đặt ngã ba, tƣ, chợ, quan, trƣờng học,… Sau đó, xe đƣợc đẩy trục đƣờng chính, điểm tập kết để đổ lên xe tơ tải Vị trí đƣợc chọn để tập kết xe đẩy tay ngã ba, nơi tuyến đƣờng nhỏ (xe tải không vào đƣợc) nối với tuyến đƣờng + Đối với xe tơ tải: Xe chạy tuyến đƣờng liên thôn, liên xã Xe lấy rác từ xe đảy tay đƣa nơi xử lý - Quy trình thu gom: Sau rác sinh hoạt đƣợc phân loại sơ nguồn vào thùng riêng biệt, định kỳ lần/ngày vào cuối buổi chiều, thùng đựng rác thải vô rác thải hữu đƣợc đội thu gom vận chuyển khu xử lý để tiếp tục phân loại lần Rác thải sản xuất đƣợc gia đình đóng bao chất đống để đội ngũ thu gom chuyển Việc thu gom đƣợc thực đội ngũ công nhân vệ sinh với phƣơng tiện xe thô sơ (xe đẩy tay) nhƣ Sau thu gom, xe đẩy tay tập trung điểm tập kết, sau chờ xe tải đến vận chuyển khu trungchuyển đƣa xử lý Học viên xin đề xuất hƣớng xử lý loại rác thải khu trung chuyển nhƣ sau: + Rác tái chế: Rác vơ cơ: Định kỳ đƣợc bán cho sở tái chế, thu mua phế liệu Rác hữu cơ: Áp dụng công nghệ vi sinh tái chế thành phân compost dùng cho sản xuất nông nghiệp + Rác tái chế đƣợc: Chủ yếu chất thải rắn phát sinh q trình sản xuất (xỉ than, khn đúc,…)sẽ đƣợc đem lấp đƣờng, đổ bê tơng + Rác thu hồi: Xỉ nhơm q trình sản xuất có thành phần alf nhơm oxit nhom kim loại dạng hạt nhỏ li ti, thu hồi đƣợc kim loại nhơm thành phần phƣơng pháp hịa tách Do đó, áp dụng phƣơng pháp 72 Luận văn tốt nghiệp hịa tách kim loại nhơm xỉ nhôm để sản xuất phèn nhôm Công nghệ áp dụng nhƣ sau: Bã thải xỉ nhơm Kiềm Hịa tách Lọc chân không Bã thải Lọc chân kh DD Aluminat DD thu hồi Thủy phân Al(OH)3 kỹ thuật Rửa Cô Al(OH)3 Axit hóa H2SO4 K2SO4 Kết tinh Kết tinh Phèn kép Phèn đơn Hình 3.8 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất nhôm sunfat từ bã thải xỉ nhôm[11] Thuyết minh cơng nghệ Tiến hành hịa tách bã thải xỉ nhơm với tác nhân kiềm nhiệt độ 100oC thời gian 120 phút với nồng độ dung dịch hòa tách tối ƣu 253,6g/l tỷ lệ L/R=8, sau lọc chân khơng thu đƣợc dung dịch Aluminat bã thải Dung dịch Aluminat đƣợc tiến hành thủy phân nhiệt độ 55oC 20 với tỷ lệ mồi phân hủy 1,4 thu đƣợc Al(OH)3 kỹ thuật dung dịch thu hồi đƣợc tuần hoàn quay sử 73 Luận văn tốt nghiệp dụng cho q trình hịa tách Al(OH)3 kỹ thuật đƣợc rửa nƣớc lần nhiệt độ 60oC với thể tích nƣớc rửa: 100ml nƣớc/ lần 100g sản phẩm trung gian, thu đƣợc Al(OH)3 Nƣớc rửa sau sử dụng đƣợc lại, hịa vào dung dịch thu hồi tuần hồn sử dụng cho q trình hịa tách ban đầu Al(OH)3 thu đƣợc, đƣợc tiến hành axit hóa nhờ dung dịch H2SO4 nồng độ 40% thời gian 50 phút với tốc độ nạp liệu 25g/phút tốc độ khuấy 90 vòng/phút Dựa vào nhu cầu cần thu đƣợc sản phẩm cuối phèn đơn Al2(SO4)3.18H2O hay phèn kép Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O mà ta trộn thêm K2SO4 hay không Nhiệt độ kết tinh 20oC thời gian 60 phút để kết tinh sản phẩm, thu hồi sản phẩm kết tinh sấy sản phẩm kết tinh 80oC 120 phút để thu hồi sản phẩm cuối Công nghệ đƣợc đề xuất dựa thành công nghiên cứu thử nghiệm Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim: nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý bã thải xỉ nhôm, thu hồi phèn nhơm q trình tái chế nhơm phế liệu làng nghề Văn Mơn – Bắc Ninh tính chất tƣơng đồng bã thải xỉ nhôm làng nghề Phương án vận hành hệ thống: Chất thải rắn nguy hại trình sản xuất đƣợc thu gom riêng đƣợc đội quản lý môi trƣờng thu gom mang xử lý hàng ngày Cử công nhân riêng chuyên vận hành hệ thống xử lý thu hồi đƣợc đào tạo để vận hành hệ thống Công nghệ xử lý bã nhôm, thu hồi phèn nhôm Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim vừa giúp xử lý chất thải độc hại, vừa tiết kiệm tài nguyên bảo vệ môi trƣờng làng nghề Các sản phẩm cơng nghệ thu hồi phèn đơn hay phèn kép tùy theo nhu cầu thị trƣờng mà sản xuất * Điều chế nhôm sunfat Al2(SO4)3.18H2O từ nhơm hyđroxyt Al(OH)3 thu từ q trình thủy phân đƣợc tiến hành cách cho từ từ nhôm hyđroxyt Al(OH)3 vào dung dịch axit sunfuric tiêu thụ hết axit Phản ứng tỏa nhiệt mạnh Sau phản ứng kết thúc, tiến hành làm lạnh, lọc thu hồi tinh thể sản phẩm nhôm sunfat Al2(SO4)3.18H2O Quá trình xảy theo phản ứng sau 74 Luận văn tốt nghiệp 2Al(OH)3 + 3H2SO4 + 12H2O = Al2(SO4)3.18H2O * Để điều chế phèn kép kali kép Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O ta trộn lẫn dung dịch chứa nhôm sunfat Al2(SO4)3 kali sunfat K2SO4 Cô bớt nƣớc bắt đầu kết tinh tiến hành làm lạnh nhanh điều kiện khuấy trộn liên tục Lọc dung dịch thu đƣợc tinh thể sản phẩm Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O Để sản phẩm đạt chất lƣợng cao phải tiến hành kết tinh lại từ đến lần Dung dịch lọc đƣợc tận dụng lại cho lần kết tinh sau Phản ứng xảy ra: K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O = Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O * Định hƣớng xử lý mơi trƣờng Trong q trình thu hồi kim loại để sản xuất phèn trên, có phát sinh lƣợng chất thải lỏng nhƣng không đáng kể đƣợc quay vịng để sử dụng lại Q trình hịa tách nhơm bã xỉ nhơm có dử dụng kiềm dƣ Lƣợng kiềm dƣ đƣợc xử lý cách đƣa vào bãi thải đƣợc chống thấm tốt thu hồi dung dịch kiềm để sử dụng lại * Dự kiến giá thành Quá trình sản xuất phèn đơn Al2(SO4)3.18H2O • Hiệu suất q trình hịa tách: 95,0% • Hiệu suất q trình sản xuất Al2(SO4)3.18H2O: 99,98% • Tổng hiệu suất thực thu tồn q trình: 94,98% Bảng 3.10 Dự tính nguyên vật liệu cho 1.000 Kg Al2(SO4)3.18H2O TT Nguyên vật liệu Đơn giá Thành tiền (1.000đ) (1.000đ) 200 0 Đơn vị tính Số lƣợng Kg Bã xỉ thải Điện KWh 50 1,1 55 Than Kg 50 4,0 200 Nƣớc m3 10 7,0 Tái sử dụng Axit H2SO4 P Kg 460 8,0 3.680 Kiềm NaOH Kg 10 20 Cộng 3.955 75 Luận văn tốt nghiệp Quá trình sản xuất phèn kép Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O • Hiệu suất q trình hịa tách: 95,0% • Hiệu suất q trình sản xuất Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O: 99,0% • Tổng hiệu suất thực thu tồn q trình: 94,05% Bảng 3.11 Dự tính ngun vật liệu cho 1.000 kg Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O Đơn giá Thành tiền (1.000đ) (1.000đ) 185 0 KWh 50 1,1 55 Than Kg 50 4,0 200 Nƣớc m3 10 7,0 Tái sử dụng Axit H2SO4 P Kg 405 8,0 3.240 K2SO4 Kg 240 20,0 4.800 Kiềm NaOH Kg 10 20 TT Nguyên vật liệu Đơn vị tính Số lƣợng Bã xỉ thải Kg Điện Cộng 8.315 76 Luận văn tốt nghiệp KẾT LUẬN Căn vào nội dung nêu trên, tác giả luận văn đƣa đƣợc kết luận sau: Mơi trƣờng làng nghề tái chế nhơm Bình n bị ô nhiễm tƣơng đối trầm trọng: - Đối với mơi trƣờng khơng khí, tiêu tiếng ồn, bụi, SO2, NOx khu vực sản xuất vƣợt QCCP; khơng gian sản xuất hộ gia đình nhỏ lẻ, chật hẹp kết hợp với việc chƣa có hệ thống xử lý khí thải từ lị đúc ảnh hƣởng lớn đến môi trƣờng sinh sống ngƣời dân làng nghề; chất thải chƣa đƣợc thu gom quản lý chặt chẽ - Môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm nghiêm trọng, đứng sau môi trƣờng khơng khí Nƣớc thải làng nghề bao gồm nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản xuất nƣớc mƣa trôi bề mặt Nhu cầu nƣớc sản xuất không lớn, khoảng 250 m3/ngày nhƣng nƣớc thải bị nhiễm chất độc hại đặc biệt Cu, Zn, Pb, Al Hệ thống thu gom nƣớc thải chƣa đƣợc tách riêng biệt nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản xuất nƣớc mƣa Theo kết phân tích nƣớc mặt nƣớc thải làng nghề, tiêu BOD, COD, SS, kim loại nặng (Pb, Al, Fe) vƣợt Quy chuẩn cho phép (QCVN 08:2008/BTNMT nƣớc mặt, QCVN 40:2011/BTNMT, cột B nƣớc thải) Tại làng nghề Bình Yên, số ngƣời mắc bệnh đƣờng hơ hấp có tỷ lệ cao (50,2% cộng đồng dân cƣ 8% ngƣời lao động) tiếp xúc với môi trƣờng không khí bị nhiễm bụi, khí độc có hàm lƣợng cao phát sinh q trình đúc nhôm Các hệ thống xử lý chất thải rắn sinh hoạt, nƣớc thải, khí thải làng nghề hoạt động khơng hiệu quả: Các mơ hình xử lý thí điểm đặt hộ gia đình hỏng không đƣợc vận hành; Bãi rác thải sinh hoạt đầy khơng có biện pháp che đậy hợp lý; Đặc biệt chƣa có hệ thống xử lý chất thải nguy hại – bã xỉ nhôm 77 Luận văn tốt nghiệp Mặc dù quyền địa phƣơng có giái pháp tích cực nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng nhƣng công tác bảo vệ mơi trƣờng làng nghề cịn nhiều bất cập: thiếu cán chuyên trách môi trƣờng; công tác kiểm tra lỏng lẻo; bất cập quy hoạch làng nghề; chế tài xử phạt chƣa đủ mạnh; phổ biến thông tin, nâng cao nhận thức bảo vệ môi trƣờng làng nghề chƣa đƣợc trọng Ngƣời dân chƣa thực quan tâm đến vấn đề môi trƣờng địa phƣơng 5.Để giảm thiểu ô nhiễm bảo vệ môi trƣờng làng nghề cần thực đồng giải pháp quản lý giải pháp kỹ thuật Về giải pháp quản lý cần phải quy hoạch khơng gian làng nghề, nâng cao vai trị trách nhiệm, tích cực phối hợp tham gia cộng đồng vấn đề BVMT làng nghề, quản lý môi trƣờng thông qua hƣơng ƣớc làng xã Về giải pháp kỹ thuật cần thực biện pháp giảm thiểu ô nhiễm theo hƣớng SXSH, xây dựng cơng trình xử lý nƣớc thải chất thải rắn Do hạn chế thời gian kinh phí nên khn khổ đề tài, số liệu trạng khảo sát thu thập đƣợc cịn hạn chế, chƣa thể có đánh giá đầy đủ, xác trạng ƠNMT Do vậy, thời gian tới cần có nghiên cứu sâu, tổng thể, toàn diện trạng ÔNMT làng nghề để đƣa kết nghiên cứu đầy đủ, xác tồn diện làm sở khoa học cho cấp quản lý nhà nƣớc BVMT cộng đồng địa phƣơng lựa chọn giải pháp phù hợp để BVMT làng nghề 78 Luận văn tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Kim Chi (2007), “Làng nghề Việt Nam trình phát triển bền vững”, Viện Khoa học & Cơng nghệ môi trƣờng, ĐH Bách Khoa Hà Nội Đặng Kim Chi (2005), “Hướng dẫn giải pháp cải thiện môi trường cho làng nghề tái chế kim loại”, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Đặng Kim Chi, Nguyễn Ngọc Lân, Trần Lệ Minh (2005), “Làng nghề Việt Nam môi trường”, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2008), Báo cáo môi trường quốc gia: Môi trường làng nghề Việt Nam, NXB Tài nguyên môi trƣờng Bản đồ Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Đức Khiển, “Quản lý chất thải nguy hại”, NXB Xây dựng 2003 UBND xã Nam Thanh (2013), Báo cáo thực trạng môi trường làng nghề Bình Yên xã Nam Thanh – Nam Trực – Nam Định UBND xã Nam Thanh (2013), Báo cáo thực trạng công tác bảo vệ môi trường xã Nam Thanh – huyện Nam Trực – tỉnh Nam Định UBND xã Nam Thanh (2013), Báo cáo đánh giá phản ánh tác động vấn đề ô nhiễm mơi trường làng nghề Bình n – xã Nam Thanh – Nam Trực – Nam Định Phạm Ngọc Đăng (2003), Mơi trường khơng khí, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Phan Thị Thanh Hà, Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ xử lý bã thải xỉ nhôm thu hồi phèn nhôm q trình tái chế nhơm phế liệu, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim 11 Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga (1999), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Nguyễn Kim Thái, Lƣơng Thị Mai Hƣơng (2011), Đánh giá thực trạng quản lý chất thải rắn làng nghề tái chế phế liệu đề xuất giải pháp quản lý, Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng số 9/5-2011 tr 114-120 13 Viet Nam agricultural science institute (2003), “Assessing participatory rural environmetal management in the craft village”, Ha Noi 79 Luận văn tốt nghiệp PHỤ LỤC 80 ... trƣờng làng nghề Đó lý tác giả thực đề tài: Khảo sát, đánh giá trạng môi trường, đề xuất mơ hình quản lý tổng hợp chất thải giải pháp xử lý chất thải nguy hại làng nghề tái chế nhơm Bình n, huyện Nam. .. trình xử lý nƣớc thải làng nghề tái chế nhơm Bình n 66 Hình 3.7 Quy trình thu gom xử lý chất thải rắn làng nghề tái chế nhơm Bình n 71 Hình 3.8 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất nhôm sunfat từ bã thải. .. giải pháp SXSH cho làng nghề tái chế nhơm Bình n 60 III.5 Đề xuất phƣơng án xử lý chất thải cho làng nghề tái chế nhơm Bình n 65 III.5.1 Nước thải 65 III.5.2 Chất thải