Các mẫu bùn thải (11 mẫu của KCN Bá Thiện 2 và 12 mẫu bùn của công ty Thành Công 3) sau khi lấy về, đƣợc đo đạc và phân tích các thông số hóa lý chính nhƣ pH, TOC, sử dụng các phƣơng pháp nhƣ FRIR, SEM để chụp hình ảnh bề mặt, cấu trúc của các mẫu bùn thải nhằm tìm ra tính chất đặc trƣng hóa lý của chúng.
Bảng 3.1. Các thông số hóa lý trong bùn thải công nghiệp lấy từ KCN Bá Thiện 2 và công ty Thành Công 3
BT - Mẫu bùn thải KCN Bá Thiện; TC - Mẫu bùn thải công ty Thành Công 3
Các chỉ tiêu hóa lý trong bùn thải công nghiệp chọn từ KCN Bá Thiện 2 và Công ty Thành Công 3 đƣợc trình bày trong bảng trên.
CT Mẫu TOC pH BT1 774 5,5 BT2 820 5,8 BT3 725 5,9 BT4 562 6,5 BT5 529 6,3 BT6 423 6,3 BT7 445 6,5 BT8 672 6 BT9 662 5,8 BT10 839 6,3 BT11 627 5,6 Ave. 643,45 6,05 SD. 40,88 0,10 CT Mẫu TOC pH TC1 390 6,1 TC2 455 5,4 TC3 402 5,7 TC4 320 6,3 TC5 480 6,5 TC6 300 6,5 TC7 539 5,4 TC8 574 5,9 TC9 612 6,5 TC10 401 6,4 TC11 638 6,3 TC12 559 5,8 Ave. 472,50 6,07 SD. 31,21 0,12
Theo QCVN 50:2013/BTNMT pH của bùn thải có pH ≥ 12,5 hoặc pH ≤ 2,0 đƣợc xác định là bùn thải nguy hại. Nhìn vào bảng số liệu đều thấy pH của KCN Thành Công 3 và Bá Thiện 2 đều dao động từ 6,05 ± 0,10 đến 6,07 ± 0,12, đều thuộc dạng trung tính đối với bùn thải công nghiệp.
Tổng C hữu cơ dao động 634 ± 40,88 và 472,50 ± 31,21 tƣơng ứng với 2 KCN Bá Thiện 2 và Thành Công 3.
Mặc dù tính chất của bùn thải của từng khu công nghiệp thay đổi khác nhau,so với các mẫu đất đối chứng ở khu vực nghiên cứu ta thấy bùn thải công nghiệp có hàm lƣợng các chất hữu cơ, N, P rất thấp nhƣng lƣợngkim loại nặng trong bùn cao, nếu không đƣợc xử lý đúng cách sẽ là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng, đặc biệt đối với môi trƣờng đất.
Hình 3.1. Hình ảnh FTIR
Phổ FT-IR của bùn từ nƣớc thải Bá Thiện (BT) (mẫu 1, 2) và Thành Công (TC) (mẫu 3, 4) nhà máy xử lý, các nhóm chức hữu cơ phân cực trong các mẫu bùn (từ nhà
máy BT và TC) có thể là quan sát đƣợc trong phổ FTIR (Hình 3.1), Dựa trên phân tích FTIR, sự tham gia của các nhóm chức trong phức ion kim loại có thể đƣợc làm rõ.
Có bốn dãy đỉnh hấp thụ trong quang phổ bao gồm các bƣớc sóng khoảng 1384- 1389 cm-1, 1635-1654 cm-1, 2924-2958 cm-1, 3405-3498 cm-1:
Bƣớc sóng 1384 -1389 cm-1 đỉnh hấp phụ đƣợc tạo ra bởi sự dao động của nhóm cacboxyl. Bƣớc sóng 1634-1654 cm-1 có liên quan đến rung động C = O bắc cầu của các hợp chất thơm và cacboxylat [16]. Bƣớc sóng 3405-3498 cm-1 đã đƣợc tạo ra bởi sự dao động của liên kết O-H. Bên cạnh đó, các mẫu của nhà máy TC cho thấy một tín hiệu khác biệt ở đỉnh 3620 cm-1, 3696-3698 cm-1 có thể là do đất sét khoáng chất trong các mẫu bùn [16, 17]. Kết quả này phù hợp với tỷ lệ nguyên tố trong phép đo SEM và EDS (Hình 3.2) của mẫu TC, có hàm lƣợng Si, O, Al và Fe. Đặc điểm bề mặt của bùn trên cơ sở FTIR chỉ ra rằng các kim loại nặng trong các mẫu không chỉ tồn tại ở các vị trí kết dính với các chất hữu cơ mà còn trong phức hợp với các vật liệu vô cơ, chẳng hạn nhƣ khoáng silicat, sắt và nhôm hiđroxit.
Hình 3.2. Hình ảnh SEM của các mẫu bùn thải điển hình
BT - Mẫu bùn thải KCN Bá Thiện; TC - Mẫu bùn thải công ty Thành Công 3; SH - Mẫu bùn thải nhà máy xử lý nước sinh hoạt,
Hình 3.2 hiển thị hình ảnh hiển vi của các mẫu đại diện của bùn từ BT, TC, và nhà máy xử lý nƣớc SH. Nói chung, các đặc tính hình thái bề mặt của bùn là khác nhau do sự khác biệt về đặc tính đầu vào của nƣớc thải (BT và TC) và nƣớc ngầm (SH), và k thuật xử lý của từng nhà máy. Tỷ lệ cao của oxy và carbon trong các mẫu BT và SH cho thấy một lƣợng lớn chất hữu cơ trong mẫu, có thể là kết quả của sự đông tụ của các polyme trong quá trình xử lý. Sự tƣơng đồng về hình thái bề mặt của các mẫu này cũng ủng hộ giả thuyết này.Trong cả hai mẫu (BT và SH), các bùn cát là các hạt nhỏ li ti có đƣờng kính trong khoảng 50-100 nm. Ngƣợc lại, bánh bùn của nhà máy TC đƣợc kết tụ từ các hạt vô cơ phân ly và cấu trúc xốp dƣới sự đông tụ của các polyme. Kết quả EDS cũng tiết lộ rằng bùn của TC có Si cao, hàm lƣợng Al, Fe và C. Hơn nữa, các thuộc tính bổ sung của bùn đƣợc đo bằng cách sử dụng k thuật FTIR 200 để hiểu chi tiết các nhóm chức năng trên bề mặt của mẫu.