Hàm lượng mẫu PAHs trong tro bay lò đốt rác thải công nghiệp được thể hiện ở hình 3.9 dưới đây:
Hình 3.9. Hàm lượng PAHs trong mẫu tro bay lò đốt rác thải công nghệp
Kết quả phân tích cho thấy, đối với lò đốt rác thải công nghiệp có 11 PAHs có trong tất cả các mẫu tro bay, tuy nhiên hàm lượng không cao, nồng độ từ 1 – 103 µg/kg. Các PAHs có cấu trúc 3 vòng, 4 vòng thơm chiếm tỷ lệ cao, khoảng 35,6 – 40,5% trong trung bình tất cả các mẫu tro bay (hình 3.10), PAHs 2 vòng thơm chiếm tỷ lệ thấp nhất (0,9%). Có sự chênh lệch hàm lượng PAHs giữa các lò đốt trong mẫu phân tích. Đối với lò đốt 200kg/h_CS1 hầu như không có sự thay đổi về hàm lượng PAHs trong cả hai đợt lấy mẫu. Với lò đốt 1000kg/h_CS1 và 1000kg/h_CS2,tại thời điểm lấy mẫu đợt 1 (tháng 6/2020), tổng hàm lượng PAHs dao động trong khoảng từ 17 – 48 µg/kg; tăng lên từ 403 – 476 µg/kg trong đợt lấy mẫu thứ 2 (tháng 9/2020). Theo bảng 2.1, công suất đốt lò thực tế tại thời điểm lấy mẫu đợt 1 của cả hai lò đốt cơ sở 1 và cơ sở 2 chỉ đạt khoảng trên 50%; trong
0 100 200 300 400 500 600 700
BghiP Naph Acy Ace Flu Phe Ant Fluh Pyr BaA Chr
Nồ ng độ ( pp b) TB 1 (n=2) TB 2 (n=2) TB 3 (n=2) download by : skknchat@gmail.com
khi đợt lấy mẫu thứ hai, công suất đã tăng lên đến 90%. Mặt khác, nhiệt độ sơ cấp và thứ cấp của hai lò đốt trong đợt lấy mẫu thứ 2 đều thấp hơn đáng kể so với đợt lấy mẫu đầu dẫn đến quá trình đốt cháy không hoàn toàn xảy ra là nguyên nhân sản sinh ra lượng PAHs nhiều hơn. Lập luận này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Satnam Singh [28]. Nguyên liệu đầu vào như cao su, đồ da cũng là yếu tố dẫn đến sự chênh lệch hàm lượng PAHs giữa các thời điểm lấy mẫu. Đặc biệt, còn có sự xuất hiện của Benzo (b) fluoranthene, Benzo (k) fluoranthene, Benzo (a) pyrene và Indeno (1,2,3-cd) pyrene.
Hình 3.10. Tỷ lệ các loại PAHs trong tro bay lò đốt rác công nghệp (%) 3.2.3. Hàm lượng PAHs trong mẫu tro bay lò đốt rác thải sinh hoạt
Hàm lượng PAHs trong mẫu tro bay lò đốt rác thải sinh hoạt được thể hiện trong hình 3.11. 0.9 35.6 40.5 18.9 10.7
PAHs 2 vòng PAHs 3 vòng PAHs 4 vòng PAHs 5 vòng PAHs 6 vòng
Hình 3.11. Hàm lượng PAHs trong mẫu tro bay lò đốt rác thải sinh hoạt
Đồ thị hình 3.11 cho thấy, 13 PAHs có mặt trong tất cả các mẫu tro. Hàm lượng các PAHs chênh lệch tương đối đáng kể, chúng dao động từ 20 – 700 ppb (tương đương 1 – 132 µg/kg), chủ yếu là các nhóm hydrocacbon 3 và 4 vòng thơm như Phenalthrene, Anthracene, Florathene. Nhiều nhất là nhóm PAHs cấu trúc 3 vòng thơm với 41,5%; nhóm 2 vòng thơm ít nhất với tỷ lệ 1,3% (hình 3.12). Nguyên nhân có thể do nguyên liệu đầu vào chủ yếu là rau củ quả tươi, có độ ẩm cao. Trong các đợt lấy mẫu, tổng PAHs trong mẫu tro từ 73 – 170 µg/kg (tháng 6/2020) và 240 – 409 µg/kg (tháng 9/2020). Điều này có thể giải thích do công suất đốt thực tế và nhiệt độ đốt lò của 2 đợt lấy mẫu chênh nhau đáng kể. Theo bảng 2.2, đợt 1 công suất đốt khoảng 70 – 80% và tăng lên đến 90% ở đợt 2; nhiệt độ thứ cấp khoảng 1386 – 1400oC tuy nhiên, đợt 2 nhiệt độ thứ cấp của 2 lò đốt chỉ còn 1145 – 1165oC. Nhóm Benzo (a) pyrene và Indeno (1,2,3-cd) pyrene xuất hiện trong mẫu phân tích khi quá trình cháy không hoàn toàn xảy ra.
0 100 200 300 400 500 600 700 800
BghiP Naph Acy Ace Flu Phe Ant Fluh Pyr BaA Chr BkF BbF
Nồ ng độ ( pp b) TB 4 (n=2) TB 5 (n=2) download by : skknchat@gmail.com
Hình 3.12. Tỷ lệ các loại PAHs trong tro bay lò đốt rác sinh hoạt (%)
PAHs là nhóm các chất hữu cơ thơm đa vòng giáp cạnh, được tạo thành từ các nguyên tử C, H và hiện tại đã tìm ra hơn 200 chất. Tuy nhiên phần lớn các nghiên cứu trên thế giới thường tập trung vào các PAH có khả năng gây ung thư và đột biến gen vượt trội, đồng thời tồn tại với hàm lượng đáng kể. Điều này cùng nhận định với những kết quả nghiên cứu của Khuất Thị Hồng và cộng sự [41] về hàm lượng PAH tại một số nhà máy xử lý chất thải rắn sinh hoạt. Hàm lượng các PAHs trong mẫu tro bay tại Nhà máy xử lý RTSH Cần Thơ cho thấy sự chênh lệch rất lớn với các mẫu nghiên cứu của đề tài, dao động từ 1,28 – 1936,2 ppm; trong khi hàm lượng Phenalthrene cao nhất trong mẫu TB5.2 chỉ đạt 1345 ppb.
So sánh kết quả phân tích với QCVN 07:2009/BTNMT, ngưỡng chất thải nguy hại, tất cả các chỉ tiêu đều nằm dưới ngưỡng quy chuẩn. Như vậy, tro bay của các lò đốt chất thải công nghiệp và sinh hoạt được chọn trong đề tài nghiên cứu này không phải là chất thải nguy hại.
1.3
41.5
27.8 13.1
16.3
PAHs 2 vòng PAHs 3 vòng PAHs 4 vòng PAHs 5 vòng PAHs 6 vòng