Hiện nay, để xử lý dioxin trong đất ngƣời ta có thể sử dụng nhiều phƣơng pháp nhƣ xử lý hóa học, lý học, cơ học, sinh học hay là sự kết hợp nhiều phƣơng pháp khác nhau để hƣớng tới tiêu chí xử lý đạt hiệu quả cao nhất, ít tác động đến môi trƣờng nhất và chi phí ít tốn kém nhất. Các phƣơng pháp tiêu biểu bao gồm:
1.3.1. Công nghệ xử lý giải hấp nhiệt
Công nghệ giải hấp nhiệt (In-Situ Thermal Desorption/In-PileThermal Desorption - ISTD/IPTD) do Công ty Terra-Therm (USA) đề xuất. Đây là phƣơng
pháp hiện đã và đang đƣợc áp dụng xử lý tại Sân bay Đà Nẵng. Phƣơng pháp này đƣợc thực hiện dựa trên cơ sở q trình oxy hố hồn tồn hoặc nhiệt hố thành than cốc của các hợp chất dioxin khi ở nhiệt độ cao có sự hiện diện của oxy. Dioxin cịn sót trong pha nƣớc có thể bị thiêu huỷ thơng qua sự thuỷ phân hoặc nhiệt phân có nƣớc ở nhiệt độ cao hơn.
Công nghệ này đƣợc thực hiện gồm hai giai đoạn, thứ nhất là dùng điện cực gia nhiệt cho đất, bùn nhiễm trong mố (ụ đất) đến nhiệt độ thích hợp để làm bay hơi các hợp chất hữu cơ độc hại gây ơ nhiễm; sau đó thu gom và xử lý bằng các phƣơng pháp thích hợp khác.[8]
1.3.2. Cơng nghệ cơ -hố
Cơng nghệ phân hủy hóa cơ (MCD- Mechano-Chemical Destruction) sử dụng máy nghiền bi cóvận tốc cao để phân hủy các chất hữu cơ bền vững đã đƣợc nghiên cứu trong phịng thí nghiệmvà đƣợc đƣa thử nghiệm với diện rộng ở một số nƣớc nhƣ New Zealand, Mỹ, Nhật. Công nghệMCD đƣa đến sự phân huỷ hoá cơ hiệu quả cao với tất cả các độc chất hữu cơ bền vững ở trongđất-bùn nhƣ dioxin, DDT và các dẫn xuất, dieldrin, aldrin, lindane, polychrorinates biphenyls(PCBs) và phencyclidine (PCP), tất cả các hydrocarbon dầu mỏ (TPH). Hiện nay, công nghệ nàyđang đƣợc phát triển và thị trƣờng hóa với các lị phản ứng có cơng suất khử độc 15 tấn đất- bùn/giờ theo quá trình liên tục với nhiệt độ thấp, q trình xử lý kín, khơng tạo ra các chất ô nhiễmthứ cấp. Do cấu trúc gọn đặt trong các container nên việc vận chuyển lắp đặt và bảo dƣỡng rấtthuận lợi. Hiệu xuất khử độc đƣợc kiểm soát qua việc biến đổi thời gian lƣu kết hợp với lò phảnứng phụ cho các dự án lớn.[27]
1.3.3. Xử lýthiêu đốt
Công nghệ xử lý bằng phƣơng pháp thiêu đốt cũng đƣợc đề xuất cho xử lý đất bị ô nhiễm dioxin tại Việt Nam.Nội dung cơ bản của phƣơng pháp này là nghiền đất bị ô nhiễm dioxin thành kích thƣớc hạt phù hợp rồi đƣa vào lị thiêu ở 800oC. Tại đây dioxin bị bay hơi, hỗn hợp khí thải đƣợc dẫn sang một buồng kín khác ở nhiệt độ trên 1200oC. Để tăng khả năng phân hủy của dioxin, đất đƣợc trộn với xúc
tác thích hợp. Khí thải đƣợc xử lý trong tháp phun bằng các dung dịch hấp thụ thích hợp, qua các tầng lọc bằng than hoạt tính, rồi thải ra mơi trƣờng.[8]
1.3.4. Xử lýphân hủy hóa học bằng xúc tác kiềm
Ở nhiệt độ khoảng 250oC, các chất dioxin bị các axit vô cơ có tính oxy hóa mạnh phân hủy thành các chất khơng độc hoặc ít độc hơn. Dƣới tác dụng của kiềm đặc, nhiệt độ và áp suất cao, các nguyên tử chlo bị thay thế từng phần bằng các nhóm hydroxyl thành các chất ít độc hơn.[8]
1.3.5. Xử lý chơn lấp
Xử lý chôn lấp là phƣơng pháp cơ bản và dễ thực hiện nhất đƣợc đề xuất cho xử lý đất bị ô nhiễm dioxin. Phƣơng pháp xử lý chôn lấp bao gồm hai hƣớng xử lý chôn lấp thụ động và chơn lấp tích tích cực.
Phƣơng pháp xử lý chôn lấp thứ nhất làxử lý chơn lấp thụ động hay cịn gọi là chôn lấp cô lập. Phƣơng pháp nàytrong những năm trƣớc đây (trƣớc năm 2000) cũng đã đƣợc nghiên cứu và áp dụng ở nhiều cấp độ khác nhau ở hầu khắp các địa phƣơng trong cả nƣớc, tất nhiên đây chỉ là giải pháp tình thế. Phần nhiều các hố chơn có quy mơ nhỏ, có kích thƣớc từ vài khối đến vài chục khối, đƣợc xây bằng gạch hoặc bê tơng, chƣa bọc lót bằng các vật liệu chống thấm và cách ly với môi trƣờng tốt. Từ năm 2006 đến 2009 tại sân bay Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai, cũng trên cơ sở loại hình cơng nghệ này đã tiến hành cô lập triệt để tại chỗ khoảng gần 100.000 m3 đất nhiễm chất đôc da cam/dioxin trong các hố chôn an tồn. Vào năm 2012, Bộ Quốc phịng phối hợp với Cơ quan phát triển Quốc tế Hoa Kỳ bằng ngân sách của Chính phủ Mỹ thực hiện đã chơn lấp hồn tồn 75.000 m3 đất nhiễm tại sân bay Phù Cát.[8]
Một phƣơng pháp xử lý chơn lấp cơ lập có kèm theo xử lý sinh học hay cịn gọi là xử lý chôn lấp tích cực cũng đƣợc đề cập. Trong phƣơng pháp này, ngƣời ta tiến hành chôn lấp cô lập đất nhiễm dioxin trong một bãi chôn lấp vững chắc đồng thời xử lý phân hủy sinh học để khử độc. Công nghệ này dựa trên cơ sở nghiên cƣ́u quá trình phân hủy sinh học các chất chứa chlo ở điều kiện hiếu khí, kị khí khơng bắt buộc và kị khí nghiêm ngặt của vi sinh vật bản địa và các yếu tố môi trƣờng cùng với các phƣơng
pháp thi công phù hợp với các chất nguy hại, đặc biệt là dioxin. Tuy nhiên phƣơng pháp này vẫn chƣa từng đƣợc ứng dụng xử lý đất nhiễm dioxin trên quy mơ lớn và nó cũng chƣa có bằng chứng xác thực về khả năng xử lý ô nhiễm dioxin một cách hiệu quả.
1.3.6. Xử lý bằng công nghệ sinh học
Biện pháp sinh học xử lý chất ơ nhiễm nói chung và các hợp chất dioxin nói riêng đã đƣợc nghiên cứu ứng dụng từ lâu đã dần trở thành hƣớng đi triển vọng vì đây là một biện pháp tuy có nhƣợc điểm là thời gian xử lý kéo dài nhƣng là một biện pháp hiệu quả, rẻ tiền và đặc biệt là không tạo sản phẩm thứ cấp, an toàn đối với con ngƣời và hệ sinh thái.
Phƣơng pháp thứ nhất là bổ sung các vi sinh vật có khả năng phân hủy chất ô nhiễm vào vùng ô nhiễm mà ở đó điều kiện mơi trƣờng có thể điều khiển đƣợc (bioaugmentation). Các bằng chứng của sự phân hủy dioxin và các hợp chất tƣơng tự trong các hệ thống xử lý thử nghiệm đã dần đƣợc sáng tỏ. Hầu hết các nghiên cứu đều quan tâm đến các vi khuẩn phân hủy dioxin đƣợc bổ sung vào đất gây nhiễm nhân tạo các đồng phân dioxin. Kết quả của các nghiên cứu này cho thấy những chủng vi khuẩn đƣợc bổ sung vào đất chuyển hóa từ 32% đến 100% các đồng phân mono- đến tri- chloro dibenzo –p –dioxin/dibenzofuran đƣợc đƣa vào ở nồng độ từ 1 đến 100 ppm trong 1 tuần. Chủng vi khuẩn Sphingomonas wittichii RW làm giảm 75,5% các PCDD độc sau 15 ngày, trong khi đó mẫu đối chứng giảm 20,2%, đây là một bằng chứng rõ ràng cho thấy sự phân hủy sinh học một số đồng phân dioxin chọn lọc.[8]
Phƣơng pháp thứ hai là kích thích phát triển của vi sinh vật bản địa ngay tại nơi bị ô nhiễm (biostimulation). Một hƣớng nghiên cứu khác là bổ sung một lƣợng lớn chất hữu cơ vào đất để tăng khả năng phân hủy dioxin của vi sinh vật. Phân ủ hữu cơ sinh học đã qua khử trùng đƣợc sử dụng làm chất dinh dƣỡng hữu cơ, sau 3 tháng nồng độ PCDD và PCDF giảm 22%. Động học của quá trình loại bỏ đồng phân này cho thấy bản chất của sự đề khử chlo kị khí. Yoshida và cộng sử đã sử dụng axít hữu cơ nhằm tăng cƣờng quá trình phân hủy các chất dioxin chứa clo trong trầm tích từ sơng nhiễm. Sau 210 ngày xử lý, trên 32% PCDD/PCDF đã bị loại bỏ, bằng chứng này thừa nhận sự phân hủy sinh học là cơ chế loại độc chủ yếu.[8]
CHƢƠNG 2 – ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU