5. Phƣơng phỏp nghiờn cứu
3.1.1.Phƣơng phỏp thiờu đốt
Phƣơng phỏp đốt là phƣơng phỏp đƣợc ỏp dụng tại cỏc nƣớc Âu, Mỹ từ những năm 70 – 80 của thế kỷ trƣớc
Phƣơng phỏp đƣợc sử dụng để xử lý cỏc húa chất BVTV thành cỏc chất vụ cơ khụng độc hại nhƣ : CO2, H2O và Cl… Đõy thƣờng là biện phỏp cuối khi khụng cũn cỏch tiờu huỷ nào khỏc hữu hiệu và triệt để đốivới những hoỏ chất, thuốc BVTV cú độc tớnh cao, quỏ bền vững.
Bản chất của phƣơng phỏp là ụxy hoỏ húa chất BVTV bằng ụxy khụng khớ ở nhiệt độ cao. Phƣơng phỏp ụxy hoỏ ở nhiệt độ cao cú hai cụng đoạn chớnh sau:
Cụng đoạn 1: Cụng đoạn tỏch chất ụ nhiễm ra khỏi hỗn hợp đất bằng phƣơng
phỏp hoỏ hơi chất ụ nhiễm. Tuỳ thuộc vào loại chất ụ nhiễm, quỏ trỡnh hoỏ hơi sảy ra ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sụi của chất ụ nhiễm, thƣờng từ 1500
38
với cỏc hoỏ chất BVTV loại mạch thẳng và từ 3000 C đến 5000 C đối với hoỏ chất BVTV loại mạch vũng hoặc cú nhõn thơm.
Cụng đoạn 2: Là cụng đoạn phỏ huỷ chất ụ nhiễm bằng nhiệt độ cao. Dựng
nhiệt độ cao, cú dƣ oxy để oxy hoỏ triệt để cỏc chất ụ nhiễm tạo thành CO2, H2O, HCl, NOx, P2O5…. (tuỳ thuộc vào bản chất của chất ụ nhiễm đƣợc xử lý) Để quỏ trỡnh ụxy hoỏ xảy ra hoàn toàn, lƣợng oxy dƣ phải đƣợc duy trỡ ở mức lớn hơn 6% và nhiệt độ buồng đốt phải đủ cao (>11000C) nhằm trỏnh việc tạo ra sản phẩm nguy hiểm.
Chất cần tiờu hủy + O2 SO2 + CO2 + H2O + HCl + NOx + tro xỉ Phƣơng phỏp này đũi hỏi kỹ thuật cao, nhiệt độ tiờu hủy trờn 11000C, cần đủ ụ xy và thời gian tiếp xỳc, thời gian lƣu trữ tối thiểu là 2 giõy, cú sự tham gia của xỳc tỏc.
Hỗn hợp khớ sau khi đốt đƣợc dẫn qua hệ thống xử lý khớ, đảm bảo khớ thải ra an toàn với mụi trƣờng. Hệ thống xử lý khớ phải đƣợc kiểm soỏt tốt trỏnh sự tỏi tạo dioxin, furan…
Phƣơng phỏp này khụng ỏp dụng cho húa chất BVTV chứa kim loại nặng nhƣ thủy ngõn.
Hiện nay, ngƣời ta ỏp dụng cụng nghệ đồng xử lý chất thải nguy (bao gồm cả húa chất BVTV) hại trong lũ nung xi măng hoặc đốt húa chất bảo vệ thực vật trong cỏc lũ đốt chất thải nguy hại. Quy trỡnh xử lý chất thải nguy hại trong lũ nung xi măng thể hiện ở hỡnh dƣới.
39
Hỡnh 3. 1: Quy trỡnh tiờu hủy chất thải trong lũ nung xi măng
* Quy trỡnh xử lý:
- Chuẩn bị liệu cho thiờu:
Nếu húa chất BVTV trong kho ở dạng lỏng thỡ tất cả chỳng phải đƣợc thỏo khỏi chai và theo từng loại đƣợc cho vào thựng kớn dƣới ỏp suất bằng khớ nitơ nộn. Chỳ ý: Vỡ đặc điểm kho húa chất tồn lƣu ở Việt Nam thƣờng bị mất nhón - mỏc nờn trƣớc khi đổ chung vào thựng chứa phải thử tớnh tƣơng hợp giữa cỏc lụ húa chất, trỏnh xảy ra phản ứng nổ hoặc húa khớ độc hại. Vỏ chai đƣợc lƣu giữ và quản lý an toàn để xử lý theo phƣơng phỏp xử lý bao bỡ rỗng.
Nếu húa chất ở dạng rắn đó bị vún cục, phõn hủy và đúng rắn về hệ nạp liệu khụng phải là dạng trục soắn con bọ thỡ phải băm-cắt húa chất đến kớch thƣớc phự hợp cho quỏ trỡnh nạp liệu. Trong trƣờng hợp này cần phải phối trộn thờm chất độn, vớ dụ cỏt để húa chất phõn bố đều và dễ kiểm soỏt thời gian lƣu của hỗn hợp trong lũ.
40
Cỏc lũ thiờu xử lý húa chất BVTV trỡnh bày trong kế hoạch này là loại di động, cú thể vận chuyển đến chõn cụng trỡnh. Thiết bị đƣợc lắp đặt để xử lý húa chất phải ở địa điểm xa dõn cƣ, nằm cuối hƣớng giú. Trƣớc khi vận hành phải kiểm tra độ an toàn của thiết bị. Quy trỡnh kiểm tra bao gồm.
Trƣớc khi nạp liệu, cỏc khớp nối và cỏc van điều chỉnh trờn dõy chuyền phải đƣợc kiểm tra độ an toàn và mức độ hở bằng cỏc kỹ thuật nhƣ nhà cung cấp thiết bị hƣớng dẫn. Chẳng hạn hệ phun nƣớc dập trong thiết bị điều kiện húa phải tự động bật khi cú dũng khớ từ lũ thiờu đi qua, bất luận nhiệt độ cao hay thấp. Cho một dũng khớ nitơ đi qua lũ thiờu (chƣa gia nhiệt), hệ thiết bị dập phải bật van và phun mƣa vào bể. Hệ thống xả khớ an toàn khi ỏp suất trong lũ thiờu quỏ giới hạn phải bật ngay nếu ỏp lực khớ thử. Để thử nghiệm van này dựng khớ nitơ ỏp suất cao thổi vào lũ và đúng van xả, van an toàn phải bật và ỏp suất trong lũ phải đƣợc giữ ổn định ở gớa trị danh định.
- Vận hành thiết bị thiờu:
Trƣớc tiờn phải bật lũ bằng cỏch nạp nhiờn liệu là khớ đốt cựng oxy và để cho nhiệt độ trong lũ tăng lờn đến giới hạn mà nhà cung cấp khuyến cỏo. Sau đú bật hệ nạp liệu từ bỡnh chứa, nếu là chất lỏng hoặc từ buồng chứa hỗn hợp húa chất và cỏt trong trƣờng hợp húa chất là chất rắn. Tốc độ nạp liệu phải đƣợc duy trỡ ở mức an toàn, tức là ỏp suất trong lũ đƣợc duy trỡ ở mức giới hạn cho phộp. Đồng thời bật quan hệ trắc chất lƣợng khúi thải để kiểm soỏt hàm lƣợng CO, Cl2, HCL trong khúi thải.
- Kiểm tra giỏ trị DRE và DE:
Thụng qua số liệu về hàm lƣợng húa chất chƣa bị phõn hủy trong khúi thải, biết lƣu lƣợng khúi thải tớnh ra lƣợng húa chất chƣa bị phõn hủy trong quỏ trỡnh thiờu. Thƣơng số của hiệu giữa lƣợng húa chất đƣa vào xử lý và lƣợng húa chất chƣa bị phõn hủy trong khúi thải và lƣợng húa chất nạp vào lũ là giỏ trị DRE. Giỏ trị này phải đạt thấp nhất là 6 số 9.
Phõn tớch hàm lƣợng húa chất chƣa bị phõn hủy trong xỉ, trong nƣớc rửa và trong khúi thải rồi tớnh ra tổng lƣợng húa chất chƣa phõn hủy. Thƣơng số giữa hiệu của lƣợng húa chất đƣa vào xử lý và tổng lƣợng húa chất chƣa bị phõn hủy phải đạt từ
41
5 số 9 trở lờn. Quỏ trỡnh thiờu cú DE > 99,999 đƣợc gọi là thiờu hoàn toàn vỡ lƣợng húa chất cũn lại trong cỏc thành phần khụng chỏy khụng thể phỏt hiện bằng cỏc thiết bị cũng nhƣ cỏc phƣơng phỏp lạc hậu đang hiện hành, theo quy định của Pat Costner (Phong trào Hũa Bỡnh xanh).
- Biện phỏp duy trỡ năng suất của thiết bị:
Thụng thƣờng trong quỏ trỡnh thiờu một lƣợng lớn xỉ sẽ tớch tụ trong lũ, làm cho thể tớch lũ giảm đi kộo theo năng suất dõy chuyền giảm xuống. Để duy trỡ năng suất thiết bị, định kỳ phải bảo dƣỡng lũ bằng biện phỏp làm sạch lũ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Quản lý chất thải:
Trong quỏ trỡnh thiờu húa chất BVTV dạng rắn thƣờng thải ra một lƣợng lớn xỉ và nƣớc rửa từ hệ thống thiết bị kiểm soỏt chất lƣợng khúi thải. Những chất thải này đƣợc phõn tớch, đỏnh giỏ hàm lƣợng húa chất BVTV chƣa bị phõn hủy, nếu đạt tiờu chuẩn cho phộp thỡ cú thể cho thải trực tiếp vào mụi trƣờng. Nếu chƣa đạt tiờu chuẩn chỳng phải đƣợc xử lý (thiờu) lại một lần nữa. Nƣớc rửa thƣờng đƣợc hoàn lƣu sử dụng nhiều lần, do vậy cú thể trong nƣớc rửa hàm lƣợng húa chất chƣa phõn hủy tăng lờn. Trong trƣờng hợp này nƣớc rửa sẽ đƣợc xử lý thờm bằng cỏc phƣơng phỏp khụng thiờu để loại bỏ dƣ lƣợng húa chất. Nếu hàm lƣợng axit của nƣớc cao, tức là pH thấp thỡ nƣớc rửa phải đƣợc trung hũa bằng nƣớc vụi đến pH trung tớnh rồi mới thải vào mụi trƣờng.
- Trang bị bảo hộ lao động:
Quần ỏo bảo hộ lao động toàn thõn, mặt nạ phũng độc là những thiết bị quan trọng hàng đầu mà cụng nhõn xử lý húa chất phải đƣợc trang bị. Ngoài ra để giảm thiểu rủi do tai nạn lao động, đội ngũ cụng nhõn này phải đƣợc huấn luyện tại cỏc nhà cung cấp thiết bị về mức độ thuần thục trong vận hành, ứng phú sự cố trong quỏ trỡnh vận hành thiết bị.
* Ƣu nhƣợc điểm của phƣơng phỏp: - Ƣu điểm:
+ Thời gian xử lý nhanh
42
- Nhƣợc điểm:
+ Giỏ thành xử lý cao: chi phớ xử lý cho 1 tấn đất nhiễm húa chất bảo vệ thực vật cú thể lờn tới 3000 - 4000 USD. Vỡ vậy, chỉ ỏp dụng phƣơng phỏp này cho việc xử lý thuốc nguyờn chất hoặc đất nhiễm rất nặng.
+ Cú thể gõy ụ nhiễm thứ cấp do hỡnh thành dioxin và furan trong khớ thải
+ Do chi phớ đầu tƣ thiết bị cao, nờn việc đầu tƣ trang thiết bị để xử lý khu vực ụ nhiễm là khụng khả thi. Chủ yếu đất nhiễm đƣợc đem tới cỏc nhà mỏy, xớ nghiệp cú đầu tƣ thiết bị để xử lý. Tại Việt Nam, ngƣời ta kết hợp xử lý đất nhiễm húa chất bảo vệ thực vật núi riờng trong lũ nung xi măng, hoặc lũ đốt chất thải nguy hại. Tuy nhiờn, số lƣợng doanh nghiệp đƣợc cấp phộp cũn hạn chế, nờn việc xử lý đũi hỏi phải vận chuyển đi xa.