Hiện nay, để xử lý dioxin trong đất người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp như xử lý hóa học, lý học, cơ học, sinh học hay là sự kết hợp nhiều phương pháp khác nhau để hướng tới tiêu chí xử lý đạt hiệu quả cao nhất, ít tác động đến môi trường nhất và chi phí ít tốn kém nhất.
Công nghệ xử lý triệt để ô nhiễm CDC/dioxin là các công nghệ có khả năng phân hủy làm mất đôc tính của CDC/Dioxin. Hiện nay có rất nhiều các phương pháp tích hợp đã và đang được nghiên cứu để xử lý các chất độc hại thuộc nhóm các chất hữu cơ khó phân hủy, trong đó có dioxin.
2.5.1. Công nghệ giải hấp nhiệt
Công nghệ giải hấp nhiệt (In-Situ Thermal Desorption/In-Pile Thermal Desorption - ISTD/IPTD) do Công ty Terra-Therm (USA) đề xuất. Đây là phương pháp hiện đã và đang được áp dụng xử lý tại Sân bay Đà Nẵng. Phương pháp này được thực hiện dựa trên cơ sở quá trình oxy hoá hoàn toàn hoặc nhiệt hoá thành than cốc của các hợp chất dioxin khi ở nhiệt độ cao có sự hiện diện của oxy. Dioxin còn sót trong pha nước có thể bị thiêu huỷ thông qua sự thuỷ phân hoặc nhiệt phân có nước ở nhiệt độ cao hơn.
Công nghệ này được thực hiện gồm hai giai đoạn. thứ nhất là dùng điện cực gia nhiệt cho đất, bùn nhiễm trong mố (ụ đất) đến nhiệt độ thích hợp để làm bay hơi các hợp chất hữu cơ độc hại gây ô nhiễm; sau đó thu gom và xử lý bằng các phương pháp thích hợp khác.(Văn phòng Ban chỉ đạo 33, Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, 2011)
Nguyên lý và đặc tính của công nghệ
Công nghệ này gồm hai giai đoạn khử hấp thu (desorption) và phân hủy các chất dioxin trong đất. Biểu đồ tiến trình được trình bày trong hình 2.4.
Hình 2.4. Sơ đồ tiến trình xử lý bằng công nghệ giải hấp nhiệt
Ở giai đoạn xử lý đất ô nhiễm, đất được nung nóng bằng thiết bị truyền nhiệt, các chất dioxin bị khử hấp thu ở nhiệt độ 325oC hoặc cao hơn trong đất nung. Đối với lượng dioxin còn dư hoặc không bị phân hủy sẽ được dẫn qua giếng truyền nhiệt –hút chân không, tại đây dioxin tiếp tục bị phân hủy trong vùng nhiệt độ cao xung quanh giếng truyền.
Ở giai đoạn xử lý khí phát sinh, dioxin ở trạng thái khí được xử lý trong thiết bị oxy hóa ở nhiệt độ trên 900oC, sau đó nhiệt độ được giảm nhanh qua bộ phận trao đổi nhiệt để ngăn chặn sự tái tổng hợp của các chất dioxin. Dioxin và các hợp chất bị phân hủy được hấp thu qua lớp than hoạt tính và khí sạch được thoát ra qua một quạt hút để giữ hệ thống ở áp suất âm và thoát ra ống xả.
Ống xả
<Tiêu chuẩn môi trường (<1000 ppt TEQ) Đất bị ô nhiễm dioxin Làm nóng Khử hấp thu Dịch chuyển Thổi khí vào Xử lý đất Hoàn tất xử lý Làm nguội
Nhiệt độ tối thiểu 325oC Xử lý đất ô nhiễm
Dioxin phân hủy 95-99% dưới bề mặt
Oxy hóa nhiệt
Cacbon hoạt tính
Xả ra
Xử lý khí phát sinh Xử lý khí thải
Trao đổi nhiệt Phân hủy nhiệt/oxy
hóa
<Tiêu chuẩn khí thải (<0.1 ng-TEQ/m3N )
Hình 2.5. Sơ đồ cơ sở hệ thống IPTD
Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình phân hủy là: Pyrolysis C20H12 => 20C (than cốc) + 6H2 Hydrolysis C20H12 + 40 H2O => 20CO2 + 46H2 C (than cốc) + 2H2O => CO2 + 2H2 Oxidation C (than cốc) + O2 => CO2 H2 + 0.5 O2 => H2O C20H12 +23O2 => 20CO2 + 6H2O
Ưu điểm của phương pháp
- Phương pháp này có thể xử lý được mọi loại đất
- Hiệu quả xử lý có thể diễn ra trong sự hiện diện của các chất hữu cơ khác, nếu đất có nhiều hợp chất chứa clo khác sẽ cần thiết bị khử khí để loại bỏ chất khí chứa clo
- Phương pháp có thể áp dụng cho mẫu đất cỡ vài chục nghìn pg-TEQ/g.
Khả năng xử lý của công nghệ giải hấp nhiệt
Phương pháp xử lý giải hấp nhiệt ISTD/IPTD là phương pháp có tính khả thi cho áp dụng xử lý ô nhiễm dioxin tại Việt Nam. Phương pháp này đòi hỏi
nhiều thiết bị hiện đại và đội ngũ cán bộ chuyên môn có tay nghề cao. Về yêu cầu này, chính phủ đã có những hỗ trợ nhất định cho công tác xử lý ô nhiễm dioxin tại các khu cực điểm nóng như: nhập trang thiết bị hiện đại phục vụ cho xử lý, thuê các chuyên gia từ nước ngoài, hỗ trợ nhân lực, chi phí xử lý…
Tác động môi trường
Tác động môi trường tiềm tàng của việc xử lý là khá lớn. Đất đưa đi xử lý cần phải đào xúc, vận chuyển và xử lý đất nhiếm bẩn dioxin từ khu vực điểm nóng tới khu xử lý. Các tác động tới môi trường trong ngắn hạn là không tránh khỏi.
Những vấn đề môi trường chủ yếu gây ra bởi hoạt động xử lý bao gồm: - Gây tiếng ồn và khí thải từ thiết bị xử lý
- Gia tăng lượng bụi trong các quá trình đào xúc. vận chuyển. xử lý đất - Gây thay đổi địa hình các khu vực xử lý
- Quản lý khí thải, nước thải sau giai đoạn xử lý
Để khắc phục các vấn đề này, đồng thời cùng với xử lý đất ô nhiễm cần tiến hành các hoạt động quan trắc thường xuyên khác như quan trắc khí thải, nước thải, bụi, đánh giá định tính các tác động bề mặt và các vấn đề liên quan.