Một số phương pháp xử ly bùn đỏ

Khai thác Bauxite ở Tây Nguyên làm sinh ra lượng lớn bùn đỏ, nếu biết xử lý vấn đề môi trường thì bùn đỏ có thể mang lại nhiều lợi ích. Tuy nhiên, vấn đề về môi trường lại là vấn đề khó giải quyết nhất.

Những vấn đề môi trường thường hay gặp đối với các dự án khai thác Bauxite chủ yếu bao gồm hai vấn đề: bùn đỏ và sự ô nhiễm môi trường do bụi đỏ.

Bùn đỏ chứa 46% oxit sắt do đó có màu nâu đỏ, tuy nhiên trong bùn đỏ không chứa các chất phóng xạ nên không gây ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng cho môi trường khi thải ra ngoài. Nhưng trong bùn đỏ chứa nhiều dung dịch kiềm nên có tính ăn mòn cao, độ pH lớn, lòng hồ phải được xử lý bằng đất sét đầm chặt, trải vải địa kĩ thuật, trải cát… dể không cho bùn đỏ (có NaOH) tràn ra môi trường.

Có nhiều phương pháp xử lý bùn đỏ hiện nay đang được áp dụng, trong đó bao gồm các phương án chính sau:

• Xử lý phần chất lỏng đi kèm bùn đỏ hoặc phát sinh trong hồ bùn đỏ bằng cách tái sử dụng trong dây chuyền sản xuất hoặc trung hòa bằng nước biển ( trường hợp nhà máy đặt cạnh biển) hoặc trung hòa bằng CO2.

• Chôn lấp bùn đỏ đã thải, tiến hành hoàn thổ, phục hồi môi trường.

• Xử lý bùn đỏ từ bãi thải, dùng cho các ứng dụng như vật liệu xây dựng ( gạch, ngói, bê tông..) làm đường, chế biến sơn, chế tạo các vật liệu khác…

Việc lựa chọn phương pháp xử lý bùn đỏ được thải ra sau khi khai thác Bauxite tùy thuộc vào nhà máy cụ thể, tuy nhiên những phương pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là phương án chon lấp, hoàn thổ, phương pháp chế biến bùn đỏ đang được nghiên cứu, thử nghiệm vì chi phí thực hiện khá cao, hiệu quả kinh tế thấp.

3.3.1. Phương pháp chôn lấp

Bên cạnh khai thác mỏ Bauxite, đơn vị đấu thầu Tập đoàn Công nghiệp Than –

Khoáng sản Việt Nam, cũng đã đề xuất một số phương án xử lý bùn đỏ. Một trong những phương pháp được xem là khả thi nhất là phương pháp chon lấp. Hồ chứa bùn đỏ là một bộ phận của hệ thống sản xuất alumina từ quặng Bauxite, hồ này được thiết kế rất kỹ để chống thấm chất lỏng trong bùn đỏ xuống nước ngầm theo chiều đứng và chiều ngang.

Hiện nay, Vinacomin đã tính toán cụ thể khối lượng bùn đỏ thải, khu vực thải và việc xử lý chất thải này theo nhiều phương án khả thi nhất. Theo đó, tổ hợp Bauxite – nhôm ở Lâm Đồng đã quy hoạch hồ chứa bùn đỏ với tổng diện tích lên đến 318ha.

Hồ này nằm trong một thung lũng nên không ảnh hưởng đến việc làm trôi chảy bùn đỏ đến nơi khác, không ảnh hưởng đến mạch nước ngầm trong khu vực…

Để chống tràn, chủ đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước mưa hoàn chỉnh xung quanh hề đảm bảo không có nước mưa chảy xuống hồ gây tràn hồ. Hồ sẽ nạo sạch lớp thực bì, bùn.. được cán 2 lớp đất sét ( dày 60cm ) với lớp lót vải địa kĩ thuật ở giữa. Bảo đảm chống thấm tuyệt đối. Mỗi hồ được ngăn ra thành nhiều block nhỏ ( từ 10 -15 ha ) và lượng bùn đỏ sẽ được thải theo từng ô.

Khi đầy ô thì dùng công nghệ xử lý hút nước ( chủ yếu là nước thải chứa xút ) để đưa nước xút này trở lại nhà máy Alumin sử dụng cho công nghệ chế biến Alumin và qua đó cũng làm khô bùn đỏ. Sau đó sẽ lấp đất đảm bảo chôn vĩnh viễn nếu như không sử dụng chất thải này.

Chủ đầu tư cũng lắp đặt 4 trạm quan trắc quanh hồ để theo dõi thường xuyên biến động của các tạp chất trong bùn đỏ – đặc biệt là độ pH để kịp thời xử lý. Đồng thời nhằm nâng cao độ an toàn, khu vực hồ bùn đỏ sẽ được bảo vệ nghiêm ngặt không cho bất cứ người hay gia súc nào, gia cầm nào đến gần bằng việc xây dựng bờ tường rào kín quanh hồ, trồng vành đai rừng bao bọc hồ với chiều rộng ít nhất 10m..

Hồ chứa bùn đỏ ( rộng hơn 200ha ) có các lớp chống thấm tốt để kiềm bám bùn đỏ không bị thẩm thấu vào nước ngầm, nước chứa trong bãi chứa bùn đỏ được thu gom và bơm hoàn toàn về nhà máy.

Các thành phần bùn đỏ có hại cho môi trường được cách ly hoàn toàn, không để rò rỉ hay thẩm thấu gây ảnh hưởng tới môi trường, thành phần chất lỏng đi theo bùn đỏ hoặc sinh ra trong quá trình lưu trữ ( như nước mưa hoàn với bùn đỏ ) sẽ được thu hồi, tái sử dụng tại Nhà máy Alumin.

Hồ chứa bùn đỏ xây dựng phải đảm bảo các tiêu chí như: không gây ra hiện tượng thẩm thấu các chất ô nhiễm môi trường, lòng hồ phải được xử lý thi công và lót vải địa kĩ thuật hoặc vải nhựa có độ thấm đạt yêu cầu và tiêu chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam đối với bãi chôn lấp chất thải nguy hại, không có hiện tượng phát sinh và phát tán bụi ra môi trường, đảm bảo khả năng hoàn thồ trả lại đất cho canh tác trong thời gian ngắn nhất với các chi phí nhỏ nhất, không tiềm ẩn bất cứ khả năng gây thảm họa nào đặc biệt là khả năng vỡ đập gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm trên diện rộng..

Hồ thải bùn đỏ được lựa chọn là các thung lũng phía Nam khu vực nhà máy alumin. Các đập ngăn sẽ được xây dựng để tạo ra các hồ thải theo các giai đoạn hoạt động của nhà máy. Tổng thể tích của các hồ theo tính toán đảm bảo được 30 năm vận hành cho nhà máy.

Xung quanh hồ sẽ xây dựng hệ thống kênh thu gom nước mặt, nước mưa từ lưu vực xung quanh để dẫn thoát ra khỏi phạm vi lòng hồ, đảm bảo lượng mưa xuống hồ chỉ là lượng mưa thu trực tiếp từ diện tích mặt thoáng của hồ.

Theo thiết kế, phía dưới các lớp cát, vải đĩa kĩ thuật sẽ là ống hút nước ( bùn được lắng đọng trong lòng hồ ) từ bùn để tái sử dụng. Hồ bùn đỏ cũng được chia thành nhiều ngăn để khi bùn được thải đầy ( đã hút hết nước tái sử dụng ), từng ngăn sẽ được làm khô và phủ đất phía trên, trồng cây.

Hồ thải bùn đỏ, được lựa chọn là các thung lũng gần nhà máy Alumin. Các đập ngăn sẽ được xây dựng để tạo ra các hồ thải theo các giai đoạn hoạt động của nhà máy. Tổng thể tích xung quanh để dẫn thoát ra khỏi phạm vi lòng hồ, đảm bảo lượng mưa xuống hồ chỉ là lượng mưa thu trực tiếp từ diện tích mặt thoáng của hồ.

Để đảm bảo mục tiêu này, đáy và vách của hồ bùn đỏ được lót bằng lớp sét và nén chặt, sau đó là lớp HDPE chống thấm được hàn mối với nhau rất kĩ. Một lớp cát dày được bố trí trên HDPE và trong lớp cát bố trí một hệ thống ống đục lỗ để thu gom nước thấm xuống từ bùn đỏ để bơm ngược về công đoạn nung bauxite để thu hồi chất kiềm ( xút, pH = 12 ) đưa vào tái sử dụng

Khi lượng bùn đỏ cao dần lên trong hồ, lớp chất lỏng trên mặt bùn đỏ sẽ được thu theo hệ thống ống đặt đứng theo vách hồ chứa bùn đỏ.

Chất lỏng trong hồ bùn đỏ sẽ được thu hồi triệt để vì giá trị kinh tế cao. Chất đặc còn lại trong hồ tích lũy cao dần lên đến độ cao quy định sẽ được phủ thêm lớp vật liệu chống thấm và sau đó đổ lên 3-6m đất để trồng cây. Sau cùng mặt hồ chứa bùn đỏ sẽ trở thành một vùng cây xanh tốt. Bên cạnh một hồ chứa bùn đỏ đang hoạt động, luôn có một hồ chứa còn trống bên cạnh để chứa nước trong trường hợp mưa quá lớn và tràn khỏi mặt hồ chứa bùn đỏ ( trên cơ sở thống kê lượng mưa cực đại trong 100 năm ). Với nguyên tắc thiết kế này, sẽ không có nước tràn từ mặt hồ bùn đỏ ra môi trường.

Giai đoạn vận hành, chế biến

Cao trình đỉnh đập