1.4.1. Các phương pháp lý hóa
Mục đích của phƣơng pháp này là thay đổi điều hiện môi trƣờng nhằm ngăn cản quá trình vận chuyển các thành phần độc hại đến các vị trí khác nhau trong hệ sinh thái đất qua vận chuyển của thực vật, nƣớc ngầm và hệ sinh vật đất. Các phƣơng pháp này sẽ làm giảm độ linh động hay thay đổi cấu trúc của chất hóa học. Các phƣơng pháp này chủ yếu đƣợc sử dụng với mục tiêu khử độc các điểm ô nhiễm.
Các phƣơng pháp lý hóa bao gồm: - Trao đổi ion
- Oxi hóa - Quang phân
- Phƣơng pháp phân hủy xúc tác bằng kiềm - Hấp phụ
- Chiết tách hơi đất tại chỗ - Rửa đất
1.4.2. Các phương pháp sinh học
Xử lý sinh học đất ô nhiễm là kỹ thuật xử lý sử dụng các vi sinh vật tự nhiên trong đất có khả năng phân hủy chất ô nhiễm thông qua hoạt động sống hàng ngày (ví dụ nhƣ vi khuẩn và nấm men). Có một số vi khuẩn có khả năng tiêu hóa nhiều loại chất hữu cơ, trong đó có nhiều chất khó có thể phân tách hay phân giải bằng các phƣơng pháp khác.
Xử lý sinh học là phƣơng pháp đơn giản và hiệu quả có thể làm phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ nhƣ sản phẩm dầu mỏ, nhiên liệu hình thành các hợp chất không gây ô nhiễm nhƣ CO2 và nƣớc. Hầu hết sự phân hủy sinh học tự nhiên các chất ô nhiễm diễn ra trong môi trƣờng đất, tuy nhiên các điều kiện phân hủy sinh học nhìn chung không thuận lợi để đạt đƣợc hiệu quả làm sạch. Công nghệ cải tạo sinh học chủ yếu nhằm mục đích cải thiện các điều kiện cho
Vũ Thị Phương Thảo 20 K36B – Hóa học
vi sinh vật phân hủy. Các điều kiện cần đƣợc quan tâm hơn cả là nhiệt độ, độ ẩm, pH, thế oxy hóa khử, nồng độ các chất ô nhiễm, sự có mặt của các vi sinh vật mong muốn và khả năng phân hủy sinh học của các chất ô nhiễm. Quá trình phân hủy có thể xảy ra cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí. Nhìn chung điều kiện hiếu khí thƣờng đƣợc áp dụng nhiều hơn.
Các phƣơng pháp sinh học bao gồm:
- Các kỹ thuật xử lý sinh học tại chỗ - Phƣơng pháp xử lý sinh học ngoại vi - Phục hồi đất nhờ thực vật
1.4.3. Các phương pháp đóng rắn và ổn định đất
Đây là nhóm công nghệ nhằm cố định và ổn định chất ô nhiễm trong đất ngăn không cho chất ô nhiễm tiếp cận tới môi trƣờng, bằng cách gắn kết chất ô nhiễm vào pha rắn hay chuyển chúng thành dạng ít tan, ít linh động và ít độc hơn. Một số phƣơng án chính bao gồm:
- Cố định dạng bitum
- Gắn vào các vật liệu chất dẻo nhiệt - Đẩy polyethylene
- Pozzolan - Thủy tinh hóa
- Cô lập khu vực ô nhiễm
1.4.4. Xử lý nhiệt
Bay hơi và phân hủy các chất ô nhiễm bằng phƣơng pháp xử lý nhiệt là kỹ thuật rất hiệu quả. Quá trình phụ thuộc nhiệt độ, áp suất riêng phần của oxy và thời gian lƣu. Việc xử lý tiến hành theo 2 bƣớc:
- Bƣớc 1: Nung đất trong lò đốt đến nghiệt độ 400 - 7000C
- Bƣớc 2: Xử lý khí thải từ lò đốt ở nhiệt độ cao (800 - 12000C) đảm bảo oxy hóa toàn bộ các thành phần hữu cơ bay hơi. Khí ra ngoài khỏi buồng đốt đƣợc làm nguội qua thiết bị trao đổi nhiệt và qua hệ thống xử lý khí.
Vũ Thị Phương Thảo 21 K36B – Hóa học
Xử lý nhiệt phù hợp với mọi loại đất chứa các chất ô nhiễm hữu cơ. Do phát thải khí nên phƣơng pháp khá hạn chế nếu dùng để xử lý chất hữu cơ chứa halogen. Có thể xử lý 15 - 40 tấn/h tùy thuộc loại đất. Vật liệu sau khi xử lý đƣợc trả lại cho vùng đất bằng cách rải đều trên bề mặt ruộng mặc dù tính chất đất có thể bị thay đổi.
Các công nghệ quan trọng nhất trong xử lý nhiệt: - Nhiệt phân
- Đốt (Incineration)
- Giải hấp nhiệt (Thermal desorption) - Xử lý hồ quang nhiệt độ cao
1.4.5. Các phương pháp kết hợp để xử lý
- Phƣơng pháp phân hủy hóa học kết hợp với chôn lấp
Nguyên lý của phƣơng pháp dựa trên quá trình hai giai đoạn: phân hủy các hóa chất BVTV bằng phƣơng pháp hóa học nào đó, sau đó chôn lấp theo phƣơng pháp hiện đại. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là tƣơng đối dễ thực hiện, an toàn cho môi trƣờng. Nhƣợc điểm là cần có vị trí cho hố chôn lấp, phải kiểm soát trong một thời gian.
- Phƣơng pháp chôn lấp kết hợp với phƣơng pháp vi sinh
Phƣơng pháp này tƣơng tự phƣơng pháp trên chỉ khác là để phân hủy các hóa chất BVTV ngƣời ta dùng các chủng vi sinh. Phƣơng pháp này có ƣu điểm là thân thiện hơn với môi trƣờng nhƣng nhƣợc điểm là thời gian lâu, chƣa tìm đƣợc loại vi sinh phân hủy nhiều loại hóa chất BVTV có hiệu quả. Vì vậy, phƣơng pháp này đang ở giai đoạn nghiên cứu, triển khai áp dụng vào thực tế.
- Phƣơng pháp hóa học kết hợp với phƣơng pháp vi sinh
Phƣơng pháp này là sự kết hợp giữa hai quá trình: chiết tách tại chỗ các chất ô nhiễm dễ bay hơi và phục hồi tại chỗ nhờ các vi sinh vật. Quá trình xâm nhập của không khí trong kĩ thuật chiết tách giúp việc vận chuyển oxy có hiệu quả làm thức đẩy quá trình phân hủy sinh học trong đất.
Vũ Thị Phương Thảo 22 K36B – Hóa học
Các phƣơng pháp xử lý kết hợp đƣợc với xây dựng mục tiêu không chỉ xử lý đất ô nhiễm mà còn phục hồi vùng đất cho mục đích sử dụng sau này. Các phƣơng pháp phân hủy hóa học áp dụng để tách hay xử lý các chất ô nhiễm trong đất. Các phƣơng pháp sinh học đƣợc kết hợp để ổn định và phục hồi chức năng dinh dƣỡng của đất có thể sử dụng tiếp.
Vũ Thị Phương Thảo 23 K36B – Hóa học
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Các vấn đề môi trƣờng xung quanh bãi chôn lấp chất thải rắn.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Bãi chôn lấp rác thải tại Khu công nghiệp Khai Quang -Tỉnh Vĩnh Phúc.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
Việc trực tiếp tham quan tìm hiểu về tình hình quản lý rác thải bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt KCN Khai Quang - TP. Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc... để có những nhận xét, đánh giá khách quan, chính xác về hiện trạng thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải sinh hoạt tại bãi chôn lấp.
2.2.2. Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích hệ thống tư liệu
Sử dụng các phần mềm word, exel để tổng hợp, phân tích các số liệu đã thu thập đƣợc.
2.2.3. Phương pháp kế thừa
Nhằm kế thừa có chọn lọc và sáng tạo các kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học trƣớc đây.
2.2.4. Phương pháp thống kê
Thu thập số lƣợng rác thải hàng ngày, xử lý tổng hợp và phân tích, dự báo cách xử lý và thu gom rác thải.
2.2.5. Phương pháp điều tra xã hội học
Điều tra các vấn đề môi trƣờng của bãi chôn lấp CTRSH tại KCN Khai Quang - tỉnh Vĩnh Phúc từ các hộ gia đình lân cận bằng hệ thống các câu hỏi phỏng vấn để có những nhận xét, đánh giá khách quan, chính xác về chất lƣợng môi trƣờng xung quanh BCL.
Vũ Thị Phương Thảo 24 K36B – Hóa học
2.2.6. Phương pháp thực nghiệm
Phƣơng pháp điều tra khảo sát và lấy mẫu hiện trƣờng: phƣơng pháp nhằm xác định các vị trí đo đạc và lấy mẫu các thông số môi trƣờng phục vụ cho việc phân tích đánh giá hiện trạng môi trƣờng khu vực dự án.
- Khảo sát vị trí địa lý.
- Khảo sát hiện trạng tự nhiên - kinh tế xã hội trong phạm vi dự án và khu vực xung quanh dự án.
- Lấy và phân tích mẫu không khí.
Thiết bị sử dụng: Máy lấy mẫu khí Aricheck 2000, máy đo bụi Epam 5000, bộ đo vi khí hậu Kestrel 4500, máy đo tiếng ồn Testo 815 và các phụ kiện khác. - Lấy và phân tích mẫu nƣớc.
Bảng 2.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường nước
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Phƣơng pháp phân tích
1 pH - TCVN 6492:1999 2 TSS mg/l TCVN 6625:2000 3 DO mg/l TCVN 5499:1995 4 BOD5 mg/l TCVN 6001-1:2008 5 COD mg/l SMEWW 5220D 6 CN- mg/l SMEWW4500CN-E 7 NH4+(N) mg/l TCVN 6660:2000 8 NO3- mg/l EPA 352.1 9 Cr(VI) mg/l TCVN 6658:2000 10 Cu mg/l TCVN 6193:1996 11 Pb mg/l 12 Cd mg/l 13 Ni mg/l 14 As mg/l TCVN 6626:2000 15 Hg mg/l TCVN 7877:2008 16 Fe mg/l TCVN 6177:1996 17 E.Coli mg/l TCVN 6187-2:1996** 18 Coliform MNP/100ml
Vũ Thị Phương Thảo 25 K36B – Hóa học
- Lấy và phân tích môi trƣờng đất.
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường đất
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Phƣơng pháp phân tích
1 pHH2O - TCVN 5979:2007 2 Tổng N % TCVN 4051:1985 3 Tổng P (P2O5) % TCVN 7374:2004 4 Cd mg/kg TCVN 6649:2000 TCVN 6496:1999 5 Pb mg/kg 6 Cu mg/kg 7 Zn mg/kg 2.2.7. Phương pháp so sánh
So sánh sự tác động tới môi trƣờng bãi chôn lấp của việc sử dụng phƣơng pháp mới đƣợc đề ra với phƣơng pháp đang đƣợc sử dụng.
Vũ Thị Phương Thảo 26 K36B – Hóa học
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Vị trí, điều kiện tự nhiên khu vực bãi chôn lấp
3.1.1. Vị trí, quy mô
Theo quyết định số 3541/QĐ - UBND ngày 23 tháng 11 năm 2010 của Ủy ban Nhân dân tỉnh Vĩnh Phúc về việc phê duyệt địa điểm quy hoạch mở rộng bãi xử lý rác thải tạm tại Khu công nghiệp Khai Quang - TP. Vĩnh Yên, vị trí khu đất nghiên cứu thuộc lô CN 14 với danh giới nhƣ sau:
- Phía Tây Bắc: Giáp đất đồi trồng keo, bạch đàn. - Phía Đông Bắc: Giáp đƣờng 15m.
- Phía Tây Nam: Giáp đƣờng sắt.
- Phía Đông: Giáp khu bãi rác đã đóng cửa.
Tổng diện tích khu đất thực hiện chôn lấp là 1,04 ha.
3.1.2. Địa chất bãi chôn lấp
Khu vực bãi chôn lấp có diện tích 1,04 ha, nằm trên một quả đồi có địa hình thoải đều, dốc về phía Tây Nam, chênh cao từ điểm cao nhất đến điểm thấp nhất là 4,2m, địa vật chủ yếu là hệ thống cây xanh nhƣ keo, thông, bạch đàn,… loại thân gỗ nhỏ có đƣờng kính 10 đến 12cm, một tuyến dây điện trên hạ thế 0,4kV và cột điện BTCT ly tâm LT14 chạy dọc theo khu đất.
Khu vực khảo sát nằm trong kiểu địa hình đồng bằng trung du. Hình thành nên kiểu địa hình này chủ yếu là các thành tạo có nguồn gốc sƣờn tích, tàn tích có thành phần là sét, sét pha cát, cát pha, dăm sạn, cuội sắc cạnh… Đất nền khu vực đƣợc chia thành các lớp đất từ trên xuống đến chiều sâu 6m nhƣ sau:
- Lớp 1: sét pha màu xám nâu, xám vàng, lẫn sạn hữu cơ.
- Lớp 2: sét màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng, lẫn sỏi ruồi.
3.1.3. Điều kiện thủy văn
Khu vực bãi rác KCN Khai Quang có các nguồn nƣớc chủ yếu sau: - Nguồn nƣớc mặt: ao, hồ, sông suối, nƣớc mƣa.
Vũ Thị Phương Thảo 27 K36B – Hóa học
- Nƣớc dƣới đất: nằm sâu trong lòng đất (từ 30 đến 50m), tồn tại trong các mạch nƣớc ngầm.
Động thái của nƣớc dƣới đất không xuất hiện trong phạm vi khảo sát, đảm bảo không bị thẩm thấu nƣớc rỉ đi sang khu vực khác.
3.2. Hiện trạng bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang Khai Quang
3.2.1. Hiện trạng quản lý, thu gom rác thải tại bãi chôn lấp
Bãi rác Khu công nghiệp Khai Quang - TP. Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc có diện tích 1,04 ha (thuộc lô đất CN14) thuộc sự quản lý của Công ty cổ phần Môi trƣờng và Dịch vụ đô thị Vĩnh Yên. Đây là khu vực chứa và xử lý rác thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn thành phố Vĩnh Yên. Trung bình mỗi ngày bãi rác tiếp nhận khoảng 195 m3/ngày. Rác thải đƣợc công ty thu gom tại các điểm, tập trung vào các xe chuyên dụng, sau đó đƣợc vận chuyển về bãi rác, đổ xuống các hố chôn lấp, phun một lƣợng hóa chất LTH100, LTH68 và Santusa 12,5EC (nhƣng không thƣờng xuyên) rồi tiến hành chôn lấp.
Vũ Thị Phương Thảo 28 K36B – Hóa học
Thành phần rác thải tại thành phố Vĩnh Yên - Vĩnh Phúc:
Bảng 3.1. Tổng khối lượng các loại rác thải phát sinh và thu gom trên địa bàn TP. Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc.
STT Thành phần Khối lƣợng rác thải phát sinh hàng ngày (m3/ngày)
Khối lƣợng thu gom (m3/ngày) 1 Rác thải sinh hoạt 72,13 65,56
2 Rác thải y tế 6,93 6,93
3 Rác thải công nghiệp 136,34 122,71
Tổng 215,4 195,2
Bảng 3.2. Tỉ lệ thành phần có trong CTRSH trên địa bàn TP. Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc STT Thành phần Tỷ lệ % 1 Rác hữu cơ 56,17 2 Túi nilon 12,52 3 Giấy 9,23 4 Các loại khác 22,08 Tổng 100
Vũ Thị Phương Thảo 29 K36B – Hóa học
Hình 3.2. Sơ đồ thể hiện tỉ lệ thành phần có trong CTRSH trên địa bàn TP. Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc
Thành phần CTRSH: Chiếm tỷ lệ cao là rác hữu cơ (thức ăn thừa) 56,17%, các loại khác chiếm 22,08%, túi nilon chiếm 12,52%, giấy chiếm tỷ lệ 9,23%. Thành phần rác thải sinh hoạt chủ yếu là rác thải hữu cơ, đây là các loại CTRSH có thể tái chế thành phân bón hữu cơ bằng phƣơng pháp vi sinh để sử dụng trong nông nghiệp. Lƣợng rác thải là túi nilon và giấy chiếm 21,75% có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích còn lại 22,08% các loại khác. Chất thải rắn sinh hoạt đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp chôn lấp.
Quá trình thu gom, xử lý rác thải đƣợc diễn ra qua các công đoạn sau:
Hình 3.3. Quy trình thu gom, xử lý rác thải
56.17%
12.52% 9.23%
22.08%
Chất thải rắn sinh hoạt
Rác hữu cơ Túi nilon Giấy Các loại khác Rác thải tại nguồn Thu gom, vận chuyển Tập kết Xử lý sơ bộ, chôn lấp
Vũ Thị Phương Thảo 30 K36B – Hóa học
Hình 3.4. Các loại máy móc được sử dụng để xử lý rác thải 3.2.2. Hiện trạng xử lý rác thải tại bãi
So với yêu cầu bảo vệ môi trƣờng đối với địa điểm dùng làm bãi chôn lấp (TCVN 6696:2009), vị trí đặt bãi rác tạm là không phù hợp do khoảng cách tới khu đô thị <3000m (khoảng cách gần nhất 300-500m). Tuy nhiên, khu vực bãi rác cũng có nhiều thuận lợi nhƣ nằm ở vị trí cao, địa chất khu vực tốt, mực nƣớc ngầm thấp.
Rác thải tại bãi chôn lấp đang đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh nhƣng chƣa đúng quy định. Hệ thống thu gom, xử lý nƣớc rỉ rác, khí rác chƣa đƣợc hoàn thiện, gây ô nhiễm môi trƣờng xung quanh bãi chôn lấp. Tại các ô chôn lấp, không thấy xuất hiện hệ thống thu gom nƣớc rác, nƣớc rác chảy xuống tạo thành hố nƣớc rác bên cạnh ven đƣờng vào BCL, xuất hiện hiện tƣợng nƣớc rác thấm qua đê bao. Bãi chôn lấp không có hệ thống thu khí thải.
Vũ Thị Phương Thảo 31 K36B – Hóa học
Hình 3.5. Nước rác tràn qua tường đất đắp chảy xuống ven đường vào BCL
Hình 3.6. Nước rác chảy vào rãnh rộng khoảng 80cm ven đường vào BCL
Vũ Thị Phương Thảo 32 K36B – Hóa học
3.2.3. Những vấn đề môi trường tại bãi chôn lấp
3.2.3.1. Hiện trạng môi trường nước
• Chất lƣợng nƣớc rỉ rác
- Vị trí lấy mẫu: Nƣớc rỉ rác chảy ra tại bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt