- Viện nghiên cứu kỹ thuật môi tr−ờng - ICIM Bucharest- Rumani đ−ợc thành lập năm 1952, các lĩnh vực hoạt động chính bao gồm: Kết cấu công trình thuỷ lợi, kỹ thuật môi tr−ờng, kỹ thuật vệ sinh (xử lý n−ớc thải, chất thải rắn...), giám sát môi tr−ờng, kinh tế và luật môi tr−ờng, qui hoạch lãnh thổ, sinh thái đô thị, xây dựng các khu mẫu, đào tạo, kiểm định các phòng thí nghiệm của các cơ quan bảo vệ MT.
- Các lĩnh vực giám sát môi tr−ờng của Viện bao gồm: Giám sát tổng hợp các thành phần môi tr−ờng, kỹ thuật cấp n−ớc, kiểm soát ô nhiễm n−ớc, đa dạng sinh học và sinh thái n−ớc, sinh thái và kỹ thuật đô thị, quản lý chất thải rắn, tác động môi tr−ờng của các công trình, xây dựng và ổn định nơi chứa chất thải, kinh tế, luật và thống kê môi tr−ờng, ô nhiễm công nghiệp.
- Trong những năm gần đây, Viện đã tiến hành rất nhiều nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực qui hoạch và xử lý môi tr−ờng kết hợp với các cơ quan đối tác trong n−ớc và quốc tế nh−: (i) Quản lý hệ thống Quốc gia các thông tin về phát thải chất ô nhiễm vào không khí. (ii) Nghiên cứu các giải pháp cấp n−ớc và xử lý n−ớc thải cho khoảng 20 thị trấn. (iii) Nghiên cứu kiểm toán tác động môi tr−ờng các hoạt động của nhà máy, sân bay. (iv) Giải pháp cho kết cấu công trình thuỷ lợi và các bãi chôn rác.
I.5.3. Một số ch−ơng trình, dự án nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực xử lý n−ớc thải và bảo vệ môi tr−ờng mà Viện ICIM đã thực hiện.
- Ch−ơng trình giám sát và quản lý tổng hợp môi tr−ờng l−u vực sông Đanube - Ch−ơng trình hợp tác với EC quản lý quốc gia về mạng l−ới thông tin phát thải
ô nhiễm trong không khí.
- Ch−ơng trình đánh giá và quản lý chất thải thành phố tại 2 thành phố của Rumani - WHO.
- Dự án đánh giá tác động ô nhiễm vùng biên giới 2 n−ớc Bulgari và Rumani. - Ch−ơng trình hợp tác với JICA nghiên cứu về quản lý rác thải cho thành phố
Bucarest.
- Phát triển mô hình cảnh báo l−u vực sông Danube
- Ch−ơng trình quốc gia hợp tác với Hoa Kỳ về thay đổi khí hậu.
- Ch−ơng trình nghiên cứu về chất l−ợng không khí, phát thải ô nhiễm trong không khí, mạng l−ới giám sát chất l−ợng n−ớc ở các n−ớc Đông và Trung Âu. - Ch−ơng trình Quốc gia tổng hợp về môi tr−ờng và sức khỏe của WHO
- Ch−ơng trình hợp tác song ph−ơng với Bộ Môi tr−ờng V−ơng quốc Đan Mạch về ch−ơng trình hành động môi tr−ờng quốc gia của Rumani.
- Ch−ơng trình hợp tác với Tây Ban Nha về quản lý môi tr−ờng.
- Ch−ơng trình hợp tác song ph−ơng với Bộ Môi tr−ờng Đan Mạch về nâng cấp hệ thống cấp n−ớc cho thành phố Caraiova.
- Nghiên cứu sử dụng vùng đất −ớt/ bãi lọc ngầm, thực vật n−ớc và hồ sinh học để xử lý chất hữu cơ trong n−ớc.
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sạch và quản lý chất thải công nghiệp để giảm thiểu và xử lý chất thải tại nhà máy sản xuất giấy Letea tại Bacau.
- ...
Một số thông tin trên cho thấy rằng: Viện nghiên cứu kỹ thuật môi tr−ờng - ICIM Bucharest - Rumani có thế mạnh về công trình nghiên cứu trong lĩnh vực môi tr−ờng, đặc biệt các vấn đề về qui hoạch đô thị, nghiên cứu xử lý n−ớc thải cho các đô thị nhỏ, thị xã, thị trấn... Do vậy, Viện Khoa học Thuỷ lợi đã chọn đối tác trên để hợp tác, trao đổi kinh nghiệm thực hiện dự án: “Hợp tác nghiên cứu để phát triển các giải pháp xử lý n−ớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp”.
I.5.4. Một số nghiên cứu điển hình về xử lý và tái sử dụng n−ớc thải đ−ợc Viện ICIM trao đổi với Viện KHTL Việt Nam trong quá trình thực hiện đề tài ICIM trao đổi với Viện KHTL Việt Nam trong quá trình thực hiện đề tài
Trong quá trình thực hiện, Ban chủ nhiệm đề tài đã có các cuộc trao đổi với các nhà chuyên môn thuộc lĩnh vực nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ xử lý n−ớc thải của Viện ICIM. Một số nội dung trao đổi nh− sau:
- Về cơ sở phân loại và tiêu chuẩn chất l−ợng n−ớc các dòng chảy mặt.
- Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất l−ợng n−ớc phục vụ nông nghiệp và nông thôn đ−ợc chia ra làm 4 loại nh− sau:
+ Mục đích cấp n−ớc cho sinh hoạt + Mục đích cấp n−ớc t−ới cho cây trồng
+ Mục đích đảm bảo dòng chảy tự nhiên
+ Mục đích sử dụng cho chăn nuôi đàn gia súc chăn thả.
Một số nghiên cứu sau đã đ−ợc Viện chia sẻ và trao đổi với Viện Khoa học Thuỷ Lợi Việt Nam trong lựa chọn các biện pháp công nghệ để xử lý n−ớc thải cho các vùng thị trấn, ven đô của Việt Nam:
* Sử dụng biện pháp kết hợp UASB và RBC để xử lý n−ớc thải sinh hoạt và tái sử dụng để t−ới
Viện Nghiên cứu Môi tr−ờng ICIM đã nghiên cứu áp dụng ph−ơng pháp xử lý n−ớc thải bằng UASB (ph−ơng pháp xử lý bằng bể yếm khí bùn hoạt hoá dòng h−ớng ng−ợc) và RBC (thiết bị xử lý sinh học dạng trống quay) để xử lý n−ớc thải sinh hoạt. Thí nghiệm đ−ợc tiến hành trong điều kiện nhiệt độ 11, 20 và 300C để đánh giá khả năng giảm thiểu COD, E.coli và tốc độ nitơ hoá của n−ớc thải. Kết quả cho thấy đối với thiết bị RBC, thời gian l−u là 2,5 giờ và tốc độ phân hủy chất hữu cơ là 47 gCOD/m2- ngày, hàm l−ợng COD trong n−ớc thải sinh hoạt sau xử lý vẫn còn rất cao (228 mg/l). Trong khi đó xử lý bằng UASB với cùng thời gian l−u, nh−ng tốc độ phân huỷ chất hữu cơ thấp hơn là 27, 10 và 14,5 g COD/m2-ngày và nhiệt độ kiểm soát ở mức 11, 20 và 30oC đối với từng tr−ờng hợp, hàm l−ợng COD t−ơng ứng sau xử lý chỉ còn 100, 85 và 72 mg/l. Thêm vào đó, hàm l−ợng amonia và E.coli đ−ợc xử lý trong bể UASB với nhiệt độ 300C cũng giảm đáng kể so với ở nhiệt độ 11 và 200C. Có thể kết luận rằng việc xử lý sinh học 2 giai đoạn: tiền xử lý n−ớc thải bằng bể UASB tr−ớc khi đ−a vào xử lý bằng RBC cho hiệu quả tốt hơn rất nhiều và có thể kết hợp sử dụng hai b−ớc xử lý yếm khí này để xử lý n−ớc thải sinh hoạt tr−ớc khi tái sử dụng để t−ới. Nghiên cứu cũng đã đ−a ra rằng biện pháp xử lý này rất thích hợp với các n−ớc đang phát triển vì không yêu cầu năng l−ợng để cung cấp cho thiết bị xử lý, mặt bằng xử lý cũng không đòi hỏi lớn, bên cạnh đó n−ớc thải sau xử lý đạt chất l−ợng có thể tái sử dụng để t−ới để tận dụng chất dinh d−ỡng cũng nh− nguồn n−ớc từ n−ớc thải. - Viện Nghiên cứu ICIM cũng đã sử dụng hệ thống UASB để xử lý n−ớc thải thành phố, với thời gian l−u thuỷ lực của hệ thống là 24 giờ, hiệu suất xử lý đ−ợc giữ ổn định cao hơn 85%, khi giảm thời gian l−u thuỷ lực của hệ thống xuống 5 giờ thì hiệu xuất khử COD còn 53% và hiệu suất khử SS còn 63%, COD n−ớc thải đầu vào là 640mg/l.
* Hợp tác xây dựng nhà máy xử lý n−ớc thải Alanya – Thổ Nhĩ Kỳ
Các công nghệ đã áp dụng: - Xử lý bậc 1: Xử lý cơ học
o Sàng lọc: Đ−a qua l−ới lọc để lọc những hạt có đ−ờng kính nhỏ hơn 10 mm. o Bể lắng: loại bỏ những chất cặn lắng còn lại, chất cặn lắng sau đó đ−ợc bơm
ra ngoài và đ−a đến bãi chôn lấp. - Xử lý bậc 2: Xử lý sinh học
o Lắng tầng o Lọc sinh học
- Xử lý bậc 3: Khử trùng bằng clo
- Công suất xử lý của nhà máy: 28.976 m3/ngày
- Hàm l−ợng chất ô nhiễm trong n−ớc thải : BOD5: 8.200 kg/ngày ; SS: 9.560 kg/ngày ; TKN: 1.360 kg/ngày ; TP: 260 kg/ngày.
- Chất l−ợng n−ớc sau xử lý : BOD5: 20 mg/l; SS: 30 mg/l; TKN: 10 mg/l; TP: 2 mg/l
* Sử dụng b∙i lọc ngầm để xử lý n−ớc thải
Trong quá trình nghiên cứu và tham khảo tài liệu của một số cơ quan khoa học Mỹ, các nhà khoa học thuộc viện ICIM đã trao đổi rằng sử dụng bãi lọc ngầm trong xử lý n−ớc thải, đặc biệt ở các n−ớc nhiệt đới là rất thích hợp và có tác dụng bền vững trong xử lý các loại n−ớc thải đô thị, công nghiệp và nông nghiệp. Việc xử lý n−ớc thải bằng vùng đất −ớt/ bãi lọc ngầm đ−ợc coi là có hiệu quả, không tốn kém chi phí vận hành, vận hành đơn giản nên đặc biệt thích hợp với những vùng nông thôn - nơi điều kiện kinh tế còn khó khăn và khả năng vận hành các thiết bị xử lý n−ớc thải phức tạp còn hạn chế. Các hệ thống xử lý bằng vùng đất ngập n−ớc này qua nghiên cứu ở các vùng áp dụng trên thế giới trong báo cáo về hệ thống xử lý bằng vùng đất ngập n−ớc của cơ quan bảo vệ môi tr−ờng Hoa Kỳ có −u điểm v−ợt trội so với các hệ thống xử lý bằng bể yếm khí và bể aeroten do hệ thống này hoạt động đơn giản, chi phí vận hành và đầu t− thấp.
Xử lý n−ớc thải bằng bãi lọc ngầm có 2 loại:
a. Vùng đất ngập n−ớc chẩy mặt (FWS)
Vùng đất ngập n−ớc chẩy mặt đ−ợc đặc tr−ng bởi chiều sâu ngập n−ớc của khu vực khoảng 0,4 - 1 m n−ớc trong đó có rất nhiều các loại cây trồng để tăng hiệu quả xử lý. Một vùng đất ngập n−ớc điển hình th−ờng bao gồm 3 vùng rõ rệt: Vùng 1 là vùng phân phối n−ớc vào có các cây trồng nổi và cây thuỷ sinh với chiều sâu khoảng 0,75 m n−ớc. Vùng hai là vùng n−ớc thoáng chỉ gồm các cây thuỷ sinh không có cây trồng với chiều sâu trên 1,2m, vùng này là vùng cung cấp oxy chính cho cả khu ngập n−ớc. Vùng 3 là vùng thu gom n−ớc cửa ra. Cũng có cấu tạo và đặc điểm giống vùng 1 nh−ng làm nhiệm vụ thu gom n−ớc và thoát n−ớc cho bãi.
Hệ thống đất ngập n−ớc nếu đ−ợc thiết kế và vận hành hợp lý thì có thể cung cấp nơi sinh sống cho các loài sinh vật. Tuy nhiên những nh−ợc điểm của vùng đất ngập n−ớc là có thể gây mất mỹ quan và mùi hôi thối. Mặt khác có thể là nơi sinh sống của ruồi muỗi, nếu đặt ở gần khu dân c−. Việc sử dụng hệ thống ngập n−ớc còn có một khó khăn là việc thu hoạch sinh khối thực vật phải diễn ra th−ờng xuyên, tránh tình trạng sinh khối của thực vật già và chết trong n−ớc sẽ gây ô nhiễm thứ cấp nguồn n−ớc.
Ngoài khả năng xử lý các chất hữu cơ hoà tan thì hệ thông ngập n−ớc cũng có khả năng xử lý các chất dinh d−ỡng nh− N và P, kim loại. Theo các số liệu thống kê
thì các vùng ngập n−ớc chẩy mặt không nên chạy quá tải trọng là 5-10kg TKN nếu muốn đạt hiệu quả xử lý đạt <10mg N/ml.
b. Vùng đất ngập n−ớc chảy ngầm (SF)
Hệ thống này mới xuất hiện gần đây và đ−ợc biết đến với các tên gọi khác nhau nh−: Bãi lọc ngầm trồng cây (Vegetated Submerged Bed – VSB); hệ xử lý với vùng rễ cây (Root Zone System); bể lọc với vật liệu sỏi trồng cây(Rock reed filter) hay bể lọc vi sinh và vật liệu sỏi (Microbial Rock filter)…
Vùng đất ngập n−ớc chẩy ngầm (ngang) đ−ợc đặc tr−ng bởi nó đ−ợc thiết kế với một nền bằng gạch vỡ, cát sỏi theo cấp phối với chiều sâu dao động từ 0,3 - 1,5m. Cấu tạo của bãi lọc ngầm trồng cây về cơ bản cũng gồm các thành phần nh− của bãi lọc trồng cây ngập n−ớc nh−ng n−ớc thải chảy ngầm trong lớp lọc của bãi lọc, trên đó có hệ thống phân phối n−ớc và ngăn thu n−ớc để n−ớc chẩy đều trong bãi lọc.
Lớp lọc, nơi thực vật phát triển ở trên đó th−ờng gồm có đất, cát, đá và sỏi đ−ợc bố trí từ trên xuống để giữ độ xốp của lớp lọc. Dòng chảy có thể có dạng chảy từ d−ới lên, từ trên xuống hay chảy theo ph−ơng nằm ngang. Hầu hết hệ thống này đ−ợc thiết kế với độ dốc 1% hoặc hơn.
Ưu điểm của hệ thống này so với hệ thống chẩy mặt là nó cách ly n−ớc thải với các sinh vật mang bệnh. Trên đó đ−ợc trồng các loại cây thuỷ sinh, n−ớc sẽ chẩy ngầm trong lớp nền này đồng thời các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật dính bám trên các vật liệu làm nền này đ−ợc xử lý tr−ớc khi thải ra kênh tiêu. Khi chảy qua lớp vật liệu lọc, n−ớc thải đ−ợc lọc sạch nhờ tiếp xúc với bề mặt của các hạt vật liệu lọc và vùng rễ của thực vật trồng trong bãi lọc.
* Sử dụng hệ thống hồ sinh học để xử lý n−ớc thải:
Các nhà khoa học thuộc viện ICIM đã nghiên cứu áp dụng sử dụng hồ sinh học để xử lý n−ớc thải cho một số thị trấn ngoại vi Bucarest. Qua kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học đã tìm thấy mối quan hệ giữa tải trọng chất bẩn, hiệu quả xử lý BOD5 và thời gian l−u n−ớc trong hồ, đối với hồ tuỳ tiện, hiệu suất xử lý BOD5 th−ờng đạt từ 70-85%, với hệ thống hồ kỵ khí 5 bậc và sau đó là hồ kỵ khí tuỳ tiện, hàm l−ợng BOD giảm tới 99%. Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng đối với xử lý n−ớc thải có hàm l−ợng chất hữu cơ cao thì hiệu suất xử lý đạt cao nhất khi pH trong hồ điều chỉnh trong khoảng giá trị từ 6,5 - 8,0.
Ngoài ra, Viện ICIM còn hợp tác với một số n−ớc nh− Hàn Quốc, Đức, Pháp, Thuỵ Sĩ để xây dựng các nhà máy xử lý n−ớc thải cho một số thành phố. Công nghệ sử dụng chủ yếu là công nghệ sinh học sử dụng màng lọc sinh học, bùn hoạt tính, ứng dụng các quá trình lắng tầng, nitơ hoá và nitơ hoá khử để xử lý các chất dễ bị phân huỷ sinh học nh− cácbon, nitơ, photpho... trong n−ớc thải. Các công nghệ sinh học sử dụng đều cho kết quả đầu ra tốt, đáp ứng đ−ợc tiêu chuẩn của Châu Âu.
Ch−ơng II: Hiện trạng khu vực nghiên cứu (thị trấn lim – huyện tiên du - tỉnh bắc ninh)
II.1. Điều kiện tự nhiên thị trấn Lim - huyện Tiên Du II.1.1. Quá trình hình thành và phát triển của thị trấn Lim
Thị trấn Lim là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá xã hội của huyện Tiên Du, là nơi cơ quan huyện đóng trên địa bàn. Đồng thời nơi đây cũng là nơi đặt trụ sở của nhiều cơ quan Trung −ơng tỉnh, bệnh viện, tr−ờng học cấp huyện, các doanh nghiệp... Thời điểm từ năm 1963 đến 10/12/1998, khu vực phố Lim vẫn còn là trung tâm của huyện lỵ Tiên Sơn (huyện Tiên Du và huyện Từ Sơn ngày nay) với quy mô dân số dự tính đến năm 2000 vào khoảng 3.500 - 4.000 ng−ời (khu nội thị) và diện tích tự nhiên khoảng 36 ha. Sau khi tỉnh Bắc Ninh đ−ợc tái lập, huyện Tiên Du đ−ợc tách khỏi huyện Tiên Sơn và khu vực phố Lim chính thức đ−ợc Thủ t−ớng chính phủ phê duyệt trở thành thị trấn của huyện Tiên Du theo quyết định số 101/1998/NĐ-CP ngày 10/12/1998. Địa giới thị trấn Lim bao gồm toàn bộ xã Vân T−ơng cũ cùng với toàn bộ cơ sở vật chất kỹ thuật hạ tầng của xã với diện tích tự nhiên khoảng 512 ha.
Các đơn vị hành chính của thị trấn hiện tại đ−ợc chia làm 3 thôn: thôn Lũng Sơn, thôn Lũng Giang và thôn Duệ Đông.
Bên cạnh sự thay đổi về chức năng và quy mô, sự phát triển của thị trấn Lim còn chịu ảnh h−ởng lớn của chuỗi đô thị trên tuyến Quốc lộ 1A và 1B mới mở ở phía Nam, chịu sự tác động của thị xã Bắc Ninh, thị trấn Từ Sơn và của khu công nghiệp Tiên Sơn đang trong quá trình hoàn thành và đi vào hoạt động.