Khí thải từ các lò đốt rác y tế rất độc hại. Cần đạt trên 1.000 oC mới triệt tiêu hoàn toàn dioxin.
Gần đây, ở nước ta, xử lý chất thải rắn công nghiệp, chất thải y tế bằng phương pháp thiêu đốt được áp dụng khá phổ biến, tuy nhiên, vấn đề nảy sinh là phải xử lý khí thải như thế nào, nhất là các lò thiêu đốt chất thải độc hại.
Thiêu đốt là quá trình dùng nhiệt độ cao để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong rác thải và giảm nhỏ thể tích. Hiện nay, rác thải đô thị do có độ ẩm lớn, rác có nguồn
gốc hữu cơ cao, tỷ lệ chất rắn cao khó thiêu đốt nên chủ yếu là xử lý chôn lấp. Tuy nhiên loại rác độc hại như rác y tế hoặc rác công nghiệp thì cần áp dụng phương pháp thiêu đốt bởi nếu chôn lấp sẽ gây nên ô nhiễm môi trường đất và nguồn nước.
3.3 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH Ủ
Quá trình hiếu khí. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình hoạt động của vi sinh vật chuyển chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ (quá trình khoáng hoá) trong điều kiện có oxy. Sản phẩm của quá trình là CO2, H2O,
Quá trình yếm khí. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình khoáng hoá nhờ vi sinh vật ở điều kiện không có oxy. Công nghệ xử lý sinh học yếm khí tạo thành sản phẩm khí CH4 chiếm phần lớn, CO2 và H2, N2, H2S, NH3
3.4 KIỂM SOÁT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH PHÂN LOẠI RÁC BẰNG THỦY LỰCTrong quá trình phân loại rác thải bằng thủy lực tạo nên một lượng cặn đáng kể. Trong quá trình phân loại rác thải bằng thủy lực tạo nên một lượng cặn đáng kể. Các chất không hòa tan ở bể lắng đợt I được gọi là cặn tươi. Còn cặn lắng sau giai đoạn xử lý sinh học gọi là màng vi sinh vật (nếu dùng biofin) và bùn hoạt tính (nếu dùng aeroten) cặn được giữ lại ở bể lắng đợt II.
Bùn cặn từ các đường ống, kênh mương tiêu thoát nước thường chứa nhiều thành phần hữu cơ, vô cơ và thường được phân hủy tự nhiên, dễ gây mùi khó chịu. sau khi được nạo vét theo định kỳ, chúng được đưa đến các công trình xử lý bùn cặn tập trung của thành phố trước khi mang đi tiêu hủy ở các bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Nguồn gốc tạo thành bùn cặn trong một trạm xử lý nước thải điển hình được thể hiện ở bảng 9.
Nói chung các loại cặn kể trên đều có mùi hôi thối khó chịu (nhất là cặn tươi) và đó là sự biểu hiện trạng thái nguy hiểm về phương diện vệ sinh. Do vậy mà cặn nhất thiết phải được xử lý thích đáng. Thành phần hóa học của các loại bùn cặn được thể hiện ở bảng 10
Bảng 9 Nguồn gốc tạo thành các loại bùn cặn trong một trạm phân loại rác bằng thủy lực
Song chắn rác Dạng rắn Kích thước thô
Thành phần hữu cơ và vô cơ thay đổi theo điều kiện của đô thị
Các chất này thường được nghiền nhỏ sau đó lại đưa vào xử lý tiếp tục cùng nước thải
Bể lắng cát Hạt cát và các hạt vô cơ
không tan, chất nổi
Thành phần vô cơ, dễ lắng Tại các bể lắng cát thường bị bỏ qua công trình thu hồi chất nổi
Bể lắng đợt I I Cặn rắn, chất nổi Thành phần hữu cơ không
tan, độ ẩm 93 – 95%.
Thành phần và tính chất phụ thuộc vào loại hệ thống thoát nước (chung, riêng), mức độ tham gia của nước thải công nghiệp vào hệ thống
Bể aeroten Bông bùn hoạt tính dạng
lơ lửng được hình thành từ quá trình chuyển hóa BOD khi thổi khí vào bể
Thành phần vi sinh vật hiếu khí, độ ẩm 99%.
Bùn được lắng lại tại bể lắng đợt 2
Yêu cầu phải giảm độ ẩm trước khi xử lý bùn
Bể lọc sinh học Màng vi sinh vật được hình thành từ quá trình chuyển hóa BOD trên bề mặt vật liệu lọc
Thành phần vi sinh vật hiếu khí, độ ẩm 96%.
Màng được lắng tại bể lắng đợt 2
Bể lọc sinh học Bông bùn hoạt tính từ
bể aeroten Màng vi sinh vật từ bể lọc sinh học Chất nổi Thành phần vi sinh vật hiếu khí, độ ẩm >99%. Thành phần vi sinh vật hiếu khí, độ ẩm 96%. Bọt khí + các chất hữu cơ Cặn từ công trình xử lý hóa học Cặn rắn Chứa các thành phần hóa học như sắt, hợp chất crôm, chì, ôxit nhôm
Cặn từ bể metan Cặn đã phân hủy Hàm lượng chất dinh
dưỡng cao cho cây Trông
Bùn cặn từ trạm phân loại rác bằng thủy lực có thể được khử nước trong điều kiện tự nhiên như sân phơi bùn, nền đất, hồ chứa. Sau khi được khử nước, bùn cặn có thể được trộn lẫn với chất thải rắn để tiếp tục được xử lý theo các phương thức sau:
- Đốt để giảm dung tích
- Tạo ra các sản phẩm phụ có khả năng tận thu - Tạo hỗn hợp ủ sinh học
Bùn, cặn từ trạm phân loại rác bằng thủy lực củng có thể được khử nước trong điều kiện nhân tạo như khử nước bằng các thiết bị làm khô cơ học, nhiệt, quay ly tâm, lọc chân không hoặc lọc có áp lực…
Việc chọn thiết bị sấy được dựa trên cơ sở sau:
- Căn cứ vào vật liệu cần sấy khô và phương pháp nạp xả ra khỏi thiết bị sấy. - Căn cứ vào đặc tính sấy khô của vật liệu: độ ẩm ban đầu, loại ẩm (ẩm này có tính chất bề mặt hay hấp phụ ẩm).
- Phải chú ý đặc tính của sản phẩm sau khi sấy.
- Cần chú ý nhiệt độ cao nhất mà vật liệu sấy không bị phá hủy.
- Phải chú ý chế độ vận hành của thiết bị sấy: nhu cầu năng lượng, bảo dưỡng thiết bị.
- Căn cứ vào đặc điểm của khu trạm, nhà xưởng như không gian, chiều cao, thiết bị phục vụ cho quá trình sấy.
- Quá trình sấy có thể gây ra tiếng ồn, khí thải trong quá trình sấy có thể gây ra ô nhiễm môi trường.
Bảng 10 Thành phần hóa học của các loại bùn cặn (theo % trọng lượng khô - %TS) Loại bùn/ cặn Chất hữu cơ Nitơ Phốt pho Kali Chất béo Xenlulo Các chất khác Hydrat cacbon Cặn bể lắng đợt 1 Bùn từ bể lắng 2 - bể biophin - bể aeroten Cặn từ bể metan 72 – 90 65 – 75 65 – 75 56 - 77 2,4-3,3 5,0-6,0 3,4 3,0-3,4 0,6-1,7 3,09 2,30 2,1-2,4 0,20 - 0,3-0,4 - 14-17 5,97 2,60 9-13 - - - 25 33 - - 28-35 13-25 - - 11-27
Bảng 11 Nguồn gốc tạo thành các loại bùn cặn trong một trạm phân loại rác bằng thủy lực đô thị điển hình
Quá trình xử lý Nồng độ chất rắn (% trọng lượng khô) Tỷ trọng của chất khô (kg/103 m3) Khoảng giá trị Trung bình Khoảng giá trị Trung bình Từ bể lắng đợt 1 (lắng sơ bộ) Lắng đợt 2 Sau aeroten (+ lắng 1) Sau aeroten (- lắng 1) Sau bể lọc sinh học
Sau aeroten sục khí kéo dài Có hóa chất (vôi) bổ sung ở bể lắng đợt 1 để khử photpho: Nồng độ thấp(350-500mg/l) Nồng độ cao(800-1600mg/l) Chất nổi Cặn chín từ bể mêtan 4,0-12,0 0,50-1,50 0,75-2,50 1,00-3,00 - - - 3,0-10,0 2,5-8,0 5,0 0,75 1,25 1,5 - - - 5,0 4,0 1100-1700 70-100 - 55-90 80-120 250-400 600-1280 - - 150 85 - 70 100 300 800 - -
CHƯƠNG IV:
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Ô NHIỄM TỪ CHẤT THẢI RẮN
4.1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC
Nước rỉ rác với các thành phần: chất hữu cơ, T-N, chất khó phân hủy, sắc độ có nguy cơ gây ô nhiễm cho mạch nước ngầm và môi trường của nước trên bề mặt, phá huỷ hệ sinh thái, chính vì thế cần phải thực hiện các biện pháp sau để tổi thiểu hoá lượng phát sinh nước rỉ rác.
Xây dựng hệ thống mái che để ngăn nước mưa thấm xuống bãi chôn lấp
Xây dựng hệ thống chống nước rỉ rác rò rỉ ra ngoài
Xây dựng hệ thống đường ống tập trung nước có chất lượng
Phát triển công nghệ xử lý nước rỉ rác
4.1.1. Chi tiết chú ý trong khi xử lý nước rỉ rác
* Lựa chọn công đoạn xử lý thích hợp
Lựa chọn công đoạn xử lý nước thích hợp nhất từ điều kiện dẫn nước theo luật bảo tồn môi trường chất lượng nước và luật quản lý rác thải và chất lượng nước nguồn theo chất lượng rác thải chôn lấp và quá trình chôn lấp, đến điều kiện thiết kế chất lượng nguồn nước đã định.
* Biện pháp đối phó với sự thay đổi chất lượng nước
Chất lượng nước rỉ rác thường có nồng độ cao vào thời kỳ đầu mới chôn lấp nhưng sau một thời gian lại có nồng độ thấp hơn. N goài ra, trong thời kỳ đầu mới chôn, quá trình xử lý bằng sinh vật học có vẻ đơn giản nhưng dần dần lại chuyển sang trạng thái khó xử lý bằng phương pháp sinh vật học. Do đó, yêu cầu cần phải chú ý lựa chọn phương thức xử lý sao cho hợp lý.
Cần thiết có các biện pháp đối phó như: thay thế phương pháp xử lý sinh vật học vào thời kỳ sau khi chôn lấp bằng hệ thống ngầm, hoặc chuyển sang hệ thống xử lý cao hơn mang tính hóa lý.
Lượng nước rỉ rác thay đổi chủ yếu theo lượng nước mưa, đồng thời gặp hạn chế trong khả năng xử lý của thiết bị xử lý nước rỉ rác. Do đó, để khởi động thiết bị xử lý nước rỉ rác ổn định hàng năm, cần thiết phải có thiết bị điều chỉnh nước rỉ rác.
Mặc dù lượng nước rỉ rác có thay đổi tuỳ theo lượng nước mưa nhưng tại những địa phương có lượng nước mưa nhiều, nếu tính toán không cẩn thận thì sức chứa của thiết bị điều chỉnh nước rỉ rác và thiết bị xử lý nước có thể sẽ bị quá tải, làm cho kế hoạch xử lý không hợp lý và không tiết kiệm.
Tiến hành biện pháp thoát nước mưa hiệu quả như: kiểm tra chôn lấp phân chia, lựa chọn đất lấp ở khâu cuối cùng xem xét phương án làm giảm lượng nước rỉ rác trong khả năng có thể như: cải tiến hệ thống ngăn nước mưa thấm vào tầng chôn lấp.
4.1.2. Các loại công pháp về chôn lấp và quản lý nước rỉ rác
Công pháp về chôn lấp được chia ra làm 5 loại.
1. Công pháp chôn lấp vệ sinh kị khí (anaerobic): Bằng cấu trúc lấp đắt theo “hình thức sandwich”, trạng thái rác thải có cấu trúc với chôn lấp mang tính kị khí.
2. Công pháp chôn lấp vệ sinh mang tính kị khí theo hình cách tân: mặc dù cấu trúc xây dựng ống tập trung nước nhằm loại bỏ nước rỉ rác ở tầng cuối cùng khi chôn lấp vệ sinh mang tính kị khí không được hợp lý nhưng lại mang cấu trúc chôn với hàm lượng thành phần nước ít ở tầng cuối.
3. Công pháp chôn lấp mang tính thuần hướng khí: làm với cấu trúc đường ra của ống dẫn tập trung nước rỉ rác tiếp xúc với khí quyển, lại vừa được bao quanh bằng sỏi hoặc đá tạp với kích cỡ nhất định tại chu vi đuờng ống dẫn bên trong tầng chôn lấp nên chịu trách nhiệm cung cấp ôxi – hay còn gọi là cấu trúc mang tính hướng khí. Bằng tác dụng của vi sinh vật có tính hướng khí, quá trình phân huỷ rác sẽ được thúc đẩy và nước rỉ rác dễ dàng được thải ra ngoài. (Thích hợp với chôn lấp ở khu đất phẳng )
4. Công pháp chôn lấp mang tính thuần hướng khí theo hình thức cách tân: Cấu trúc này giúp loại bỏ nước rỉ rác ở tất cả các góc nghiêng trong cấu trúc chôn lấp mang tính hướng khí cũ và tạo chức năng thông khí, thải nhanh nước rỉ rác và mở rộng khu vực mang tính hướng khí, giảm nguy cơ tắc ống dẫn, đặc biệt thích hợp với chôn ở giữa các dãy núi /thung lũng có độ dốc thích hợp.
5. Công pháp chôn lấp mang tính hướng khí: trang bị ống tiếp không khí bên ngoài ống tập trung nước trong cấu trúc chôn lấp mang tính thuần hướng khí rồi ép thổi không khí vào bên trong tầng rác thải.
Phân loại Cấu trúc
Chôn lấp vệ sinh mang tính kị khí
Cấu trúc chôn lấp thêm chức năng lấp đất vào hình thức chon lấp mang tính kị khí bình thường – hình thức chôn lấp cơ bản. Chôn lấp vệ sinh mang tính kị khí theo hình thức cách tân. Cấu trúc chôn lấp có lắp đặt thêm ống tập trung- thải nước ở đáy của cấu trúc chôn vệ sinh có tính kị khí, từ đó thêm chức năng thải nước rỉ rác.
Chôn lấp vệ sinh mang tính thuần hướng khí
Cấu trúc chôn lấp có trang bị ống tập trung- thải nước với kích cỡ đủ để có thể tiếp xúc với khí quyển trong đường ống tập trung- thải nước ở đáy, có chức năng thông khí và rải đá tạp và cát ở khu vực gần ống thoát nước và đáy khu chôn lấp, cung cấp ôxi. (Thích hợp ở những vùng bằng phẳng) Tầng đất phủ Chất thải Tầng đất phủ Chất thải Nước ô nhiễm Lớp giữ nước Tầng đất phủ Chất thải ống thoát nước Lớp giữ nước
Chôn lấp vệ sinh mang tính thuần hướng khí theohình thức cách tân. Cấu trúc góp phần thải nước rỉ rác ở đáy và tất cả các chỗ trũng, tạo khả năng thông khí, thải nhanh nước rỉ rác, mở rộng khu vực mang tính hướng khí, giảm mùi, cải thiện tính chất nước rỉ rác, thực hiện ổn định hoá ( Thích hợp chôn giữa các núi/ thung lũng) Chôn lấp vệ sinh
mang tính hướng khí
Trang bị ống tiếp không khí bên ngoài ống tập trung nước trong cấu trúc chôn lấp mang tính thuần hướng khí rồi ép thổi không khí vào bên trong tầng rác thải.
Công nghệ xử lý nước rỉ rác có thể chia ra thành phương pháp xử lý mang tính sinh vật học và phương pháp xử lý mang tính vật – hoá học, đồng thời được tổ hợp, vận hành thích hợp theo đặc tính của khu chôn lấp và nước rỉ rác. Với biện pháp xử lý mang tính sinh vật học, có các công đoạn thay đổi như phương pháp hoạt tính bùn, thông khí (aeration) tiếp xúc, xoay sinh học (rotating biological contactor), xử lí chất kị khí; đồng thời tiến hành xử lý tính kị khí ở giai đoạn trước, đặc biệt gần đây đã chuyển sang công đoạn loại bỏ nitơ. Tuy nhiên nước rỉ rác có nồng độ cao và hàm lượng độc tính nhiều, do phải duy trì sức chứa của phần dưới thấp nên tiêu tốn đất xử lý với quy mô lớn và sau khoảng thời gian nhất định có nhược điểm là chức năng của phần xử lý tính kị khí bị giảm.
Phương pháp xử lý mang tính vật lý- hoá học có các phương pháp như: kết tủa đông, ôzôn hoá, lọc cát, hấp thụ than hoạt tính, ôxi hoá Fenton, phân ly màng. Với phương pháp hóa học chủ yếu thường dùng phuơng pháp kết tủa đông hay ôxi hoá Fenton nhưng tiền dược phẩm khá tốn kém và cần phải chú ý khi vận hành. Với phương
Tầng đất phủ Chất thải ống thoát nước Chất thải ống thoát nước ống thoát nước Lớp giữ nước Tầng đất phủ Chất thải Lớp giữ nước Ống dẫn nước
pháp vật lý chủ yếu sử dụng phương pháp thẩm thấu ngược (R/O: Reverse Osmosis membrane) và cũng có hiệu quả đáng kể nhưng lại tốn quá nhiều tiền đầu tư trong thời kỳ đầu và cũng cần phải chú ý đến nhược điểm của phương pháp này trước khi xử lý nhằm ngăn ngừa tích tụ bẩn (fouling) do các chất hữu cơ và vô cơ.
Do đó để mang tính kinh tế trong quá trình xử lý nước rỉ rác cần phải biết cách kết hợp thích hợp giữa phương pháp xử lý mang tính sinh vật học với phương pháp mang tính vật lý- hoá học.
4.2. CHỐNG THẤM CHO CÁC Ô CHÔN LẤP RÁC THẢI
Để ngăn cản sự ô nhiễm đất và nước ngầm do nước rác, đáy ô chôn lấp rác thải