Ký hiệu Độ sâu Vĩ độ Kinh độ 2378-
TCDD TEQ %TCDD 11BH-AB4-1 AB4 (0-30cm) 10.973722 106.802278 2662 2677 99.4 11BH-AB4-2 AB4(30-60cm) 1785 1796 99.4 11BH-AB5-1 AB5(0-30cm) 10.973722 106.801889 75.1 81.1 92.6 11BH-AB5-2 AB5(30-60cm) 38.3 47.0 81.5 11BH-C3-1 C3 (0-30cm) 10.972417 106.802000 2050 2103 97.5 11BH-C3-2 C3 (30-60cm) 2132 2180 97.8 11BH-C3-3 C3 (60-90cm) 299 302 99.0 11BH-C3-4 C3 (90-120cm) 4.93 5.44 90.6 11BH-C3-5 C3 (120-150cm) 4.19 5.21 80.4 11BH-C3-6 C3 (150-180cm) 7.00 8.13 86.1 11BH-C3-7 C3 (180-210cm) <1.33 1.22 - 11BH-F3-1 F3(0-30cm) 10.872083 106.803889 9.3 13.0 71.2 11BH-F3-2 F3(30-60cm) 15.7 16.2 96.9 11BH-F3-3 F3(60-90cm) 2.57 4.06 63.3 11BH-F3-4 F3(90-120cm) 4.28 4.56 93.9 11BH-G2-1 G2(0-30cm) 10.972417 106.804361 11.2 11.4 98.2 11BH-G2-2 G2 (30-60cm) 4.94 5.00 98.8
11BH-G2-3 G2 (60-90cm) 2.81 2.82 99.6 11BH-G2-4 G2 (90-120cm) 1.69 2.01 84.1 11BH-G2-5 G2 (120-150cm) <1.33 0.12 - 11BH-G2-6 G2 (150-180cm) <1.33 2.04 - 11BH-H4-1 G2 (0-30cm) 10.972417 106.805361 1552 1600 97.0 11BH-H4-2 H4 (30-60cm) 26.9 42.6 63.1 11BH-H4-3 H4(60-90cm) 4.40 49.4 8.9 11BH-H4-4 H4 (90-120cm) 51.7 60.2 85.9 11BH-H4-5 H4(120-150cm) 63.7 78.5 81.1 11BH-H4-6 H4(150-180cm) 94.3 94.3 100.0 11BH-H5-7 H4(180-210cm) 26.4 41.4 63.8 11BH-H6-1 H6(0-30cm) 10.970583 106.805278 72856 73389 99.3 11BH-H6-2 H6(30-60cm) 108900 109791 99.2 11BH-H6-3 H6 (60-90cm) 317087 318816 99.5 11BH-H6-4 H6(90-120cm) 183940 185142 99.4 11BH-H6-5-1 H6(120-150cm) 19560 19692 99.3 11BH-H6-6 H6(150-180 8087 8129 99.5 11BH-H21-1 H21 (0-30cm) 10.970111 106.805139 4875 5017 97.2 11BH-H21-2 H21( 30-60cm) 9695 9883 98.1 1BH-K3-1 K3 (0-30cm) 10.972000 106.805.667 36.0 42.0 85.7 11BH-K3-2 K3 (30-60cm) 6.72 6.73 99.9 11BH-K3-3 K3 (60-90cm) 8.35 8.72 95.8 11BH-K3-4 K3(90-120cm) 1.46 1.46 100.0 11BH-K3-5 K3(120-150cm) 3.34 3.35 99.7 11BH-K7-1 K7(0-30cm) 10.970333 106.805806 949368 962559 98.6 11BH-K7-2 K7(30-60cm) 388807 392669 99.0 11BH-K7-3 K7(60-90cm) 209 210 99.5 11BH-K7-4 K7(90-120cm) 465 466 99.8 11BH-K7-5 K7(120-150cm) 243 243 100.0 11BH-K7-6 K7(150-180cm) 6.68 6.68 100.0 11BH-K7-7 K7(180-210cm) 139 145 95.9
Xác định khối lượng đất cần xử lý
Từ các kết quả của 91 mẫu bao gồm cả mẫu bề mặt và mẫu theo chiều sâu và từ những đánh giá của nhóm nghiên cứu về tình hình nhiễm độc dioxin trên bề mặt và trong trầm tích sâu cho thấy:
Điểm phát sinh dioxin xuất phát từ khu vực cuối đường băng sân bay (gần khu vực P4), tại đây dioxin có nồng độ dioxin rất cao lên đến gần 1 triệu ppt (11BH-K7: 962.000 ppt TEQ). Từ khu vực P4 dioxin đã, đang và tiếp tục lan tỏa dọc theo đường giao thông qua các hệ thống kênh rạch hướng về khu vực P1 và P2. Khu vực P3, nhờ con đường giao thông chạy dọc từ P4 xuống P1 đã ngăn cản lan tỏa ô nhiễm sang khu vực này. Tuy nhiên, vẫn có 1 số điểm có nồng độ dioxin (A3: 3980; B5: 3972) cao hơn giới hạn cho phép.
Để xác định diện tích đất cần xử lý, từ những kết quả phân tích, các kết quả lấy mẫu đất bề mặt được mơ hình hóa lên bản đồ theo từng ô vuông 50x50m tham chiếu với mục tiêu xử lý đối với các điểm nóng là 1.000ppt đối với đất và 150 ppt đối với trầm tích. Theo tính tốn thấy rằng trong khoảng 30 lô đất (với diện tích 50x50m) được đánh dấu màu vàng trong hình 3.6 có nồng độ cao hơn ngưỡng cho phép. Như vậy diện tích đất cần phải xử lý là: S = 30*50m*50m = 75.000m2 trên tổng diện tích 150.000m2
Để xác định khối lượng cần xử lý, cần phải đánh giá phân bố của dioxin theo chiều sâu. Tuy nhiên, các kết quả cho thấy sự phân bố dioxin theo chiều sâu tại khu vực này là không đồng nhất, mỗi một điểm lấy mẫu lại cho thấy sự phân bố dioxin theo chiều sâu khác nhau, như: tại khu vực P4 dioxin đã xuống đến độ sâu 180 cm và tại 1 số điểm còn sâu hơn nữa; tại khu vực P1 nồng độ dioxin trên lớp bề mặt khoảng từ 2000-3000ppt và độ sâu cần phải xử lý xuống 90cm. Vì vậy, khơng có cơ sở chắc chắn xác định độ sâu nhiễm độc. Nên để đánh giá khối lượng đất cần xử lý, giả sử độ sâu nhiễm độc trung bình cần phải xử lý khoảng 1,2m, thì khối lượng đất cần đào xúc sẽ khoảng: V = 75.000m2 * 1,2m = 90.000m3.
Như vậy, chỉ tính riêng tại khu vực này khối lượng đất nhiễm dioxin cần phải xử lý là hơn 90.000m3 lớn hơn so với lượng đất nhiễm dioxin đang được xử lý tại sân bay Đà Nẵng (73.000m3). Vì vậy, để có thể xử lý 90.000m3 đất nhiễm dioxin mà vẫn đảm bảo hiệu quả, cơng suất và giảm chi phí xử lý ta có thể áp dụng đồng
thời nhiều biện pháp công nghệ khác nhau (đề xuất phương án xử lý tại khu vực này sẽ được trình bầy cụ thể ở phần thảo luận chung). Với mỗi khoảng nồng độ khác
nhau ta có thể áp dụng các công nghệ khác nhau hay quy trình xử lý khác nhau. Việc chia thành các khoảng nồng độ từ 1.000-10.000ppt; 10.000-30.000ppt; lớn hơn 30.000ppt. Dựa vào các số liệu phân tích và hình 3.6, có thể ước lượng như sau:
- Khoảng nồng độ 1.000 ppt -10.000ppt: 25 lô*50m*50m*1,2m = 75.000m3 - Khoảng nồng độ 10.000-30.000ppt: 3 lô*50*50*1,2m= 9.000m3
- Khoảng nồng độ >30.000ppt: 2 lô*50m*50m*1,2m = 6.000m3 (khu vực P4 - 11BH-K7)
41
3.2 Đánh giá hiệu quả của cơng nghệ Hóa-Cơ xử lý dioxin
3.2.1. Kết quả phân tích đất trước và sau xử lý
Tổng 150 tấn đất nhiễm dioxin được chia làm 42 mẻ, mỗi một mẻ lấy 2 mẫu trộn trước xử lý và sau xử lý. Kết quả phân tích được tổng hợp và chia thành 3 khoảng nồng độ như đã xác định ban đầu (đất nhiễm dioxin nồng độ cao, trung bình, thấp).
Đất nhiễm dioxin nồng độ cao trong thực tế được xử lý trong các mẻ từ 1 đến 16 với tổng khối lượng 28 tấn. Kết quả phân tích 32 mẫu cho các mẻ này được tập hợp dưới đây:
Bảng 3.3: Hiệu quả tiêu hủy dioxin từ mẻ 1-16
Số lượng mẫu Nồng độcao nhất pg/g TEQ Nồng độthấp nhấtpg/g TEQ Nồng độTrung bình pg/g TEQ Đất chưa xử lý 16 111.000 15.600 74.392 Đất sau xử lý 16 49.500 3.730 21.238 % phá hủy dioxin 16 94,05% 23,91% 63,77%
Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn sự phá hủy dioxin từ mẻ 11-16
Đất nhiễm dioxin nồng độ trung bình trong thực tế được xử lý trong các mẻ từ 17 đến 38 với tổng khối lượng 90 tấn. Kết quả phân tích 66 mẫu cho các mẻ này được tập hợp dưới đây:
Bảng 3.4: Hiệu quả tiêu hủy dioxin từ mẻ 17-33
Số lượng mẫu Nồng độ cao nhất pg/g TEQ Nồng độ thấp nhất pg/g TEQ Nồng độ Trung bình pg/g TEQ Đất chưa xử lý 33 61.200 3.540 13.079 Đất sau xử lý 33 9.870 25,8 1.043 % phá hủy dioxin 33 99,6% 48,3% 92,3%
Hình 3.10 Biểu đồ biểu diễn sự phá hủy dioxin từ mẻ 24-30
Hình 3.11 Biểu đồ biểu diễn sự phá hủy dioxin từ mẻ 31-38
Đất nhiễm dioxin nồng độ thấp thực tế được xử lý trong các mẻ từ 39 đến 42 với tổng khối lượng 23 tấn. Kết quả phân tích 5 mẫu cho các mẻ này được tập hợp dưới đây:
Bảng 3.5: Hiệu quả tiêu hủy dioxin từ mẻ 39-42
Số lượng mẫu Nồng độ cao nhất pg/g TEQ Nồng độ thấp nhất pg/g TEQ Nồng độ Trung bình pg/g TEQ Đất chưa xử lý 5 19.100 394 6.692 Đất sau xử lý 5 808 246 448 % phá hủy dioxin 5 96,8% 35,3% 68,6%
Hình 3.12 Biểu đồ biểu diễn sự phá hủy dioxin từ mẻ 39-42
3.2.2 Đánh giá hiệu quả xử lý
Để có thể đánh giá một cách đầy đủ, toàn diện hiệu quả xử lý của cơng nghệ Hóa-Cơ thử nghiệm xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa. Xét trong điều kiện và yêu cầu đối với công nghệ xử lý dioxin tại sân bay Biên Hòa dựa vào một số tiêu chí đánh giá cơ bản đó là: 1) Hiệu quả tiêu hủy (đây là tiêu chí quan trọng nhất để đánh giá cơng nghệ; 2) Cơng suất xử lý (vì khối lượng đất nhiễm tại sân bay Biên Hịa là rất lớn); 3) Ơ nhiễm mơi trường thứ cấp (dioxin phát tán trong khơng khí sẽ nguy hại hơn rất nhiều lần so với dioxin ở trong đất). Ngoài ra, cần đánh giá bổ sung thêm các tiêu chí khác đó là chi phí xử lý và tính chất đất, giá trị xử dụng của đất sau khi đã qua xử lý. Sau đây là những đánh giá cụ thể của từng tiêu chí:
* Hiệu quả tiêu hủy
Dựa vào kết quả phân tích đã được nêu trên, bằng phương pháp thống kê ta có thể đưa ra 1 số đánh giá sau:
Theo mục tiêu xử lý:
- Số mẫu sau xử lý đến < 1.000 ppt TEQ: có 13 mẫu/39 mẫu, chiếm tỉ lệ 33,33%. Nếu tính cả 3 mẫu C40, C41 và C42 (hàm lượng dioxin ban đầu <1.000 ppt TEQ) thì có 16 mẫu/40 mẫu, chiếm tỉ lệ 38%.
- Số mẫu sau xử lý đến < 300 ppt TEQ: 8 mẫu/39 mẫu, chiếm tỉ lệ 20,5%. Nếu tính cả 3 mẫu C40, C41 và C42 thì có 11 mẫu /40 mẫu, chiếm tỉ lệ 26%)
- Các mẫu có nồng độ dioxin ban đầu >30.000 ppt TEQ: khơng có mẫu nào được xử lý đến <1.000 ppt TEQ
Hiệu quả được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 3.6: Hiệu quả tiêu hủy phân chia theo nồng độ Nồng độ dioxin ban đầu Hiệu suất phân hủy trung Nồng độ dioxin ban đầu Hiệu suất phân hủy trung
bình Số mẫu sau xử lý có nồng độ <1.000 ppt >30.000 ppt TEQ 67,15% 0 10.000 - 30.000 ppt TEQ 82,37% 50% số mẫu 1.000 - 10.000 ppt TEQ 93% 80% số mẫu
Nếu tính riêng thì, 40 mẻ thử nghiệm, có 2 mẻ đạt được hiệu quả xử lý trên 99%, 12 mẻ đạt hiệu quả xử lý trong khoảng 90 và 99%, 26 mẻ có hiệu quả xử lý dưới 90%. Nồng độ đầu vào bình quân là 31.800 ppt TEQ nồng độ đầu ra là 9.310 ppt TEQ và hiệu suất trung bình đạt 70,7%.
Như vậy, xét hiệu quả tiêu hủy xét ở 3 khoảng nồng độ dioxin đã đề ra trong kế hoạch xử lý thì cơng nghệ hóa cơ đã khơng được như kỳ vọng. Tuy nhiên, xét về tiềm năng áp dụng thì khoảng nồng độ từ 1.000 -10.000ppt TEQ sẽ có khả quan khi hiệu suất trung bình đạt 93%. Nhưng cần phải có biện pháp điều chỉnh để có thể gia tăng hiệu suất xử lý.
- Công suất xử lý
Bởi vì qua nhiều năm do sự vận chuyển của hệ thống thủy văn trong sân bay đã làm dioxin bị lan tỏa sang các khu vực xung quanh, thậm chí cịn lan ra các khu dân cư gần sân bay nên khối lượng cần phải xử lý là rất lớn, nên công suất xử lý cũng cần phải được xem xét. Giả sử chỉ tính riêng khối lượng đất cần xử lý tại khu vực phía tây nam sân bay Biên Hòa (PaceIvy) 90.000m3 trong đáng giá ở phần trước, để xử lý Khu vực này trong thời gian 2-3 năm (công suất thực tế sẽ là 30.000 - 40.000 m3/năm). Như vậy, Công suất tổng thể phải được tính tốn đối với hệ thống xử lý thực tế.
ngoại suy tới tỷ lệ nạp cho hệ thống xử lý thực tế. Công suất hàng năm của hệ thống thử nghiệm này theo điều kiện hiện tại là: = 300 ngày*500kg*8 giờ =1.200.000 kg/năm. Thông thường trọng lượng đất so với thể tích từ 1,2-1,5 tấn/m3 (tùy theo tỉ lệ cát, đất thịt hay đất sét..). Như vậy, công suất sẽ khoảng từ 800-1000m3/năm. Vì vậy, nếu muốn đạt được mục tiêu xử lý thì cần phải lắp thêm từ 30 hệ thống xử lý
tương tự. Tuy nhiên, theo báo cáo tại hội thảo tại Hà Nội, ngày 17/1/2013 của cơng ty EDL thì cơng suất với hệ thống đầy đủ Full Size với 10 lò phản ứng liên tục được
lắp nối tiếp hoặc song song thì cơng suất khoảng 20.000m3. Như vậy cũng cần phải có 2 hệ thống xử lý mới đảm bảo cơng suất.
Ơ nhiễm mơi trường thứ cấp
- Khơng có số liệu quan trắc mơi trường được cập nhật hàng ngày, nên không đánh giá được đầy đủ chất lượng môi trường trong xưởng thử nghiệm và khu vực xung quanh.
- Khơng kiểm sốt tốt bụi phát tán ra mơi trường Tại đây có hai cơng đoạn gây ơ nhiễm bụi:
+ Công đoạn băng tải đất nhiễm vào lị sấy (bụi đất có chứa dioxin) + Công đoạn đất sau khi xử lý ra khỏi hệ thống phản ứng.
Hình 3.14 Khu vực đầu ra của đất sau xử lý Bảng 3.7: Quan trắc môi trường đối với dioxin Bảng 3.7: Quan trắc môi trường đối với dioxin
Mẫu 19/09/2012
Giá trị
hướng dẫn Ghi chú
Nước thải (pg-TEQ/L) 7,7 10 TCVN 9737:2013
Khí thải (pg-TEQ/m3) 32,1 100 TCVN 9737:2013
Khơng khí tại khu vực
làm việc (pg-TEQ/m3) 14,5 100 TCVN 9737:2013
Các mẫu môi trường thu thập được vào ngày 19/09/2012 khi mẻ 41 và 42 được thực hiện. Việc phát thải nước từ hệ thống là tối thiểu và nồng độ dioxin đáp ứng giới hạn xả thải trong dự thảo tiêu chuẩn ở mức 10 pg-TEQ/L. Tương tự, nồng độ dioxin trong khí thải cũng thấp dưới mức giới hạn. Tuy nhiên cũng cần xem xét, vì 2 mẻ 41-42 dioxin có nồng độ dioxin thấp nhất (41: 394ppt-TEQ; 42: 246ppt- TEQ). Nên kết quả đo được khơng mang tính đại diện cho tồn q trình.
Ngồi ra, là người trực tiếp tham gia xử lý, thì trong thời gian vận hành xử lý mùi Chlopheronol rất nồng (1 kỹ sư bị dị ứng do tiếp xúc với Chlopheronol). Những người dân cách đó khoảng 1km theo chiều gió xác nhận ngửi thấy mùi nồng này. Và câu hỏi đặt ra là liệu rằng dioxin có phát tán ra bên ngoài theo cách mà Chlopheronol phát tán ra khỏi ra môi trường hay không?
Bảng 3.8: Báo cáo quan trắc bụi khu vực xử lý Vị trí Khơng vận hành Vị trí Khơng vận hành (mg/m3) Vận hành (mg/m3) Ghi chú Phễu nạp 0,055 0,034 – 0,317 Đầu nạp băng chuyền 0,052 0,036 – 0,296 Túi lọc 0,044 0,037 – 0,970 Máy nhào 0,053 0,033 – 0,282 Vị trí để xe (bên ngoài) 0,042 0,035 – 0,040 Mưa: 0,008 – 0,520 Khí thải (bên ngồi) 0,045 0,035 – 0,044 Mưa: 0,007 – 0,560
Bụi (PM10) được quan trắc trong các ngày 23 và 24 tháng 8 khi các mẻ 20 và 21 được thực hiện. Khi hệ thống khơng vận hành, nồng độ bụi trong và ngồi khu vực xử lý là thấp (ở mức nền). Khi hệ thống vận hành, bụi phát hiện tăng trên mức giá trị kiểm trong khu vực cách ly.
Như vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường thứ cấp vẫn chưa có được những đánh giá chính xác. Tuy nhiên, tại khu vực này đã có những dấu hiệu của dioxin phát tán kèm theo bụi và việc kiểm soát mùi Chlopheronol chưa thực sự tốt. Nếu như, áp dụng xử lý với khối lượng lớn thì vấn đề phát tán bụi và mùi cần phải được kiểm soát triệt để.
Kết cấu đất/hàm lượng sau xử lý
Thông tin về kết cấu đất sau xử lý (dinh dưỡng, vật chất hữu cơ, v,v…) là cần thiết để xác định việc sử dụng đất sau xử lý. Hoạt động cơ học và nhiệt độ trong lò phản ứng sẽ phá hủy hệ sinh thái và các sinh vật sống bị tiêu hủy, các chất hữu cơ trọng khác có thể cũng bị phân hủy giống như dioxin điều này khiến đất qua xử lý hồn tồn vơ cơ, và kích thước hạt rất nhỏ và đồng nhất giống như phù sa do đó đất qua xử lý rất rời rạc. Các đặc tính này khiến đất dễ bị sói mịn do nước và gió
Vì vậy, đất cần phải được bổ sung chất hữu cơ và trộn với các loại đất khác có hàm lượng sét cao thì mới có thể tái sử dụng được cho các mục đích khác.
3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý