Đối tượng nghiên cứu: là các mẫu bùn thải của một CN có các loại hình công nghiệp nhẹ, công nghiệp công nghệ cao, công nghiệp viễn thông, linh kiện điện tử, cắp ráp, sản xuất linh kiện phụ tùng ô tô, xe máy, cogistics và các ngành công nghiệp hỗ trợ khác tƣơng đối đặc trung cho các KCN và mẫu bùn thải của nhà máy xử lý chất thải nguy hại theo các ngành nghề, cụ thể nhƣu sau:
11 mẫu bùn thải của CN Bá Thiện của tỉnh Vĩnh Phúc, ký hiệu BT1, BT2, BT3, BT4, BT5, BT6, BT7, BT8, BT9, BT10, BT11 (4 đợt lấy mẫu theo thời gian thứ tự vào các ngày 30/10/2019 (BT1, BT2, BT3) ngày 10/1/2020 (BT4, BT5, BT6), ngày 15/4/2020 (BT7, BT8, BT9), ngày 30/6/2020 (BT10, BT11)), 12 mẫu bùn thải của Công ty CP SXVLXD Thành Công III (mỗi lần lấy 6 mẫu lặp lại 2 lần (lần 1 ngày 30/6/2020, lần 2 ngày 15/9/2020) với các loại hình sản xuất: luyện kim, cơ khí, năng lƣợn mặt trời, phụ tùng xe máy, hóa chất, xử lý nƣớc thải) thuộc Công ty Xi măng Thành Công (Hải Dƣơng), dùng để phân tích cho các kim loại nặng đặc trƣng thƣờng đƣợc sử dụng trong các quá trình sản xuất công nghiệp nhƣ: As, Hg, Cd, Pd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sb, V và Zn
Mẫu đối chứng: đồng thời lấy 4 mẫu bùn nhà máy xử lý nƣớc sinh hoạt và 3 mẫu đất tự nhiên đã đƣợc thu thập trong năm 2020.
- Mẫu bùn nhà máy xử lý nước sinh hoạt: mẫu đối chứng này để so sánh, đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng giữa mẫu bùn thải công nghiệp với một mẫu bùn thải tƣơng đối ít ô nhiễm của loại hình xử lý nƣớc sinh hoạt.
- Mẫu đất nông nghiệp: đƣợc lấy tại khu đất nông nghiệp cách CN Bá Thiện 2 khoảng 1km, mẫu đất này thƣờng không chịu ảnh hƣởng của các yếu tố ô nhiễm kim loại nặng từ các hoạt động sản xuất công nghiệp nên đƣợc coi là mẫu nền
Hai yếu tố phân tích của bùn thải công nghiệp trong nghiên cứu này bao gồm phân bố theo thời gian và các loại hình công nghiệp, có thể gây ra các tác động khác nhau đến tình trạng kim loại nặng của bùn thải. 23 mẫu bùn thải đã đƣợc thu thập trong tháng 10/2019 đến tháng 9/2020 từ nhà máy xử lý nƣớc thải khu công nghiệp thuộc bốn loại hình công nghiệp khác nhau ở khu vực phía Bắc, Việt Nam. 11 mẫu tại một địa điểm lấy mẫu đã đƣợc kiểm tra trong 04 đợt và 02 đợt lấy mẫu bùn trong 06 loại hình
công nghiệp (luyện kim, cơ khí, năng lƣợng mặt trời, phụ tùng xe máy, hóa chất, xử lý
nƣớc thải).
Phạm vi nghiên cứu:
Khu công nghiệp Bá Thiện 2
+ Chủ đầu tƣ: Công ty TNHH VINA – CPK
+ Địa chỉ: hu Công Nghiệp Bá Thiên II, xã Thiện ế, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc, Việt Nam.
+ Diện tích: CN Bá Thiện II có diện tích 308ha với tổng vốn đầu tƣ 65 triệu USD, CN sẽ đƣợc xây dựng trong 4 giai đoạn, trong đó giai đoạn 1, 2 và 3 đã hoàn thành. Đến nay CN đã đƣợc cho thuê lại gần 90% diện tích của giai đoạn 1, 2 và 3 và đang tiếp tục triển khai đầu tƣ hạ tầng giai đoạn 4.
+ Thu hút các ngành: Công nghiệp nhẹ, Công nghiệp công nghệ cao, Công nghiệp viễn thông, linh kiện điện tử, Lắp ráp, sản xuất linh kiện phụ tùng ô tô, xe máy, Logistics và các ngành công nghiệp hỗ trợ khác, Sản xuất trang thiết bị công nghiệp.
+ Hiện tại CN có 22 doanh nghiệp đang hoạt động, bao gồm: 15 doanh nghiệp Hàn Quốc, chủ yếu hoạt động trong lĩnh vực sản xuất linh kiện điện tử cho Samsung, 6 doanh nghiệp Nhật Bản, 1 doanh nghiệp sản xuất gia công may mặc, không có công đoạn nhuộm.
Nhà máy xử lý nước thải của KCN Bá Thiện 2.
Mỗi nhà máy đều có hệ thống xử lý nƣớc thải riêng, xử lý 29 thông số trong đó có LN và một số chất trƣớc khi đổ vào hệ thống xử lý chung của khu công nghiệp.
Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của việc phát triển công nghiệp bền vững trong đó có vấn đề bảo vệ môi trƣờng đặc biệt là việc xử lý nƣớc thải từ các nhà máy trong quá trình hoạt động sản xuất. Nhà máy xử lý nƣớc thải của CN Bá Thiện 2 đã đƣợc đầu tƣ đồng bộ và đƣợc xây dựng bởi Tập đoàn OASTAL là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực xây dựng nhà máy xử lý nƣớc thải cho các CN. Hệ thống xử lý nƣớc thải đáp ứng xử lý nƣớc thải tiêu chuẩn loại A (QCVN 40:2011/BTNMT), tổng công suất theo
thiết kế 4 module là 10000 m3/ngày. Hiện tại 1 module đã hoạt động với công suất 2500m3/ngày. Hệ thống xử lý nƣớc thải đã đƣợc đào tạo và chuyển giao toàn bộ cho CN vận hành. 15 doanh nghiệp Hàn Quốc, chủ yếu hoạt động trong lĩnh vực sản xuất linh kiện điện tử cho Samsung và một số công ty Hàn Quốc, 6 doanh nghiệp Nhật Bản, 1 doanh nghiệp sản xuất gia công may mặc, không có công đoạn nhuộm.
Hình 2.1 Nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung KCN Bá Thiện 2
Công nghệ xử lý nƣớc thải: bể SBR (Sequencing Batch Reactor) là bể xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học theo từng mẻ liên tục.Bể phản ứng SBR đƣợc cấu thành từ một bể hoặc một hệ thống các bể phối hợp.
Các pha cấp và xả bùn hoạt tính diễn ra không liên tục và luân phiên, các công đoạn lắng và xả nƣớc sau xử lý cũng tƣơng ứng vận hành luân phiên.
Các công đoạn xử lý: Làm đầy Sục khí Lắng Xả nƣớc và bùn cặn dƣ sau xử lý Nghỉ
Hình 2.2 Mô tả nguyên lý hoạt động của bể SBR
- Do đặc thù về cấu tạo cũng nhƣ khả năng xử lý mà SBR đƣợc xem là một trong những công nghệ xử lý nƣớc thải đạt hiệu quả rất cao, cho hiệu suất và hiệu quả xử lý cao hơn nhiều so với hệ thống Aerotank truyền thống.
- Bùn đƣợc thu gom, ép hàng ngày, phơi khô sau đó giao cho đơn vị xử lý chuyên nghiệp là Hoà Bình (Vĩnh Phúc) đem đi xử lý. Lƣợng bùn thải ra trung bình khoảng 10 tấn/tháng.
Công ty CP sản xuất VLXD Thành Công III
Công ty CP SXVLXD Thành Công III có địa chỉ tại Cụm công nghiệp Hiệp Sơn,
xã Hiệp Sơn, huyện inh Môn, tỉnh Hải Dƣơng, đƣợc thành lập ngày 15/03/2005, giấy phép kinh doanh số 0800297991 do Sở kế hoạch và Đầu tƣ tỉnh Hải Dƣơng cấp.Công ty CP SXVLXD Thành Công III chuyên sản xuất và cung cấp sản phẩm Clinker xi măng lò quay phƣơng pháp khô chất lƣợng cao cho Công ty TNHH SXVLXD Thành Công.
Công ty có giấy phép hành nghề quản lý CTNH mã số: 1-2-3-4-5-6-7- 8.034.VX.Lĩnh vực hoạt động chínhcủa Thành Công III là sản xuất và cung ứng xi măng, clanhke; Đồng xử lý chất thải trong lò nung clanhke xi măng bao gồm: Thu gom vận chuyển, lƣu giữ, sơ chế, xử lý.
Công nghệ đồng xử lý chất thải công nghiệp.
Năng lực xử lý: tổng khối lƣợng CTNH đƣợc phép tiêu huỷ:190.380 tấn/năm với sản phẩm sau xử lý là xi măng PC40.
Hiện tại Công ty đang sủ dụng “Công nghệ đồng xử lý chất thải công nghiệp trong lò nung clanhke xi măng” là công nghệ xử lý chất thải công nghiệp ƣu việt nhất hiện nay. Công nghệ này cho phép xử lý đa dạng các loại chất thải một cách an toàn, triệt để với số lƣợng lớn; ngoài ra có thể tái sử dụng nguyên nhiên liệu, năng lƣợng, bảo đảm môi trƣờng sinh thái và đặc biệt không phát sinh chất thải thứ cấp. Dƣới đây là sơ đồ qui trình công nghệ đồng xử lý chất thải công nghiệp trong lò nung clanhke xi măng của Công ty.
Hình 0.4. Hoạt dộng xử lý chất thải công nghiệp
Lò quay nung clanhke xi măng:
- Công suất 1.350 tấn clanhke/ngày, xử CTNH 600 tấn/ngày (190.380 tấn/năm). - Nhiệt độ tiêu huỷ 1.400 – 1.700°C.
- Thời gian thiêu hủy khí 6-10 giây.
So sánh đồng xử lý và lò đốt chuyên dụng chất thải công nghiệp Bảng 0.1 So sánh công nghệ đồng xử lý và lò đốt chuyên dụng Vấn đề Đồng xử lý trong lò quay xi măng Lò đốt chuyên dụng Nhiệt độ Buồng sơ cấp 700-1000°C 300-400°C Buồng thứ cấp 1400-1500°C 800-1100°C
Thời gian lƣu cháy 6-10 giây 2 giây
Phát sinh chất thải thứ cấp
Không phát sinh chất thải thứ cấp vì tro của quá trình thiêu đốt chất thải đƣợc sử dụng làm
nguyên liệu sản xuất xi măng
Phát sinh chất thải thứ cấp là tro từ quá trình
tiêu hủy nên cần phƣơng án xử lý cho lƣợng tro phát sinh này
Khối lƣợng xử lý
Xử lý đƣợc khối lƣợng lớn do công xuất sản xuất xi măng cao
(1000-1500 tấn / clinke ngày)
Chỉ xử lý đƣợc khối lƣợng thấp hơn
Chi phí xử lý
Chi phí sản xuất thấp hơn vì tiêu hủy chất thải là hoạt động tận dụng nhiệt trong sản xuất xi
măng.
Chi phí cao vì phải đầu tƣ cho nhiên liệu và xử
Hình 2.5 Nhà máy xi măng Thành Công III với hệ thống lò quay thế hệ mới
- Đối tƣợng nghiên cứu: mẫu bùn thải của 6 công ty ở miền Bắc tƣơng ứng với 6
loại hình công nghiệp (Luyện kim,cơ khí, hóa học, xử lý nƣớc thải, năng lƣợng mặt trời, sản xuất phụ tùng xe máy).
- Vị trí lấy mẫu: lựa chọn điểm lấy mẫu căn cứ vào các mẫu bùn thải đƣợc đƣa về công ty CP sản xuất VLXD Thành Công III để xử lý. Qua quá trình khảo sát thực tế, điều kiện về thời gian và nhân lực nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy mỗi lần 6 mẫu ứng với 6 loại hình công nghiệp nêu trên.
- Mẫu đƣợc lấy 2 lần, do các công ty sẽ thu gom mẫu và chuyển về tập trung ở công ty Thành công 3.
Nội dung nghiên cứu:
Đánh giá hàm lƣợng kim loại nặng có trong bùn thải ở một số CN ở miền Bắc Việt Nam.
Quan trắc sự phân bố của kim loại nặng trong bùn thải công nghiệp tại một số khu công nghiệp. ế hoạch lấy mẫu sẽ đƣợc thiết kế để có thể bao quát đƣợc các khu vực đại diện miền Bắc Việt Nam với số lƣợng mẫu đủ lớn và phân tích nhanh.
Thiết lập một cơ sở dữ liệu về sự phân bố không gian và thời gian, đồng thời là theo các loại hình công nghiệp của kim loại nặng trong bùn thải tại khu vực nghiên cứu và xác định nguồn của các ô nhiễm kim loại này.