7. Những đóng góp khoa học mới của tác giả luận án
1.1. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu ngoài nước
1.1.2. Các nghiên cứu liên quan đến tác động môi trường của tro, xỉ nhà máy nhiệt
nhiệt điện than
Hầu hết các nhà máy nhiệt điện đều nằm trong vùng lân cận bờ biển hoặc các con sông, nơi nước làm mát được cung cấp và than có thể được vận chuyển đến được dễ dàng. Các bãi thải thường được xây dựng liền kề với các NMNĐT và phương pháp phổ biến nhất để vận chuyển tro, xỉ từ nhà máy tới bãi thải là bằng phương pháp ướt [82]. Các tính chất của tro bay, tro đáy và xỉ là khác nhau, nhiều nghiên cứu về tác
động môi trường từ các khu vực khác nhau được sử dụng các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn và các tiêu chí đánh giá mơi trường liên quan. Hầu hết các nghiên cứu này tập trung vào tro bay (loại chiếm khoảng 80% tổng phế thải sinh ra khi đốt than) và một số ít nhắc đến tro đáy, xỉ [82]. Tổng kết lại, kết quả thực nghiệm đánh giá môi trường cho thấy mức độ ô nhiễm của các ứng dụng địa kỹ thuật sử dụng tro, xỉ thường dưới mức giới hạn quy định của địa phương, trong khi ngun liệu thơ chưa qua xử lý vẫn có khả năng gây ơ nhiễm nước và đất [82].
Vấn đề về chất lượng khơng khí trong q trình thi cơng xây dựng các cơng trình (đường giao thơng, san lấp, đắp…) liên quan tới tro, xỉ cần phải được quan tâm. Các biện pháp phòng ngừa khi xử lý vật liệu cần được thực hiện để bảo vệ người lao động và người dân khỏi ơ nhiễm bụi trong q trình vận chuyển và thi công [76].
Tro đáy/xỉ thường được sử dụng theo khối lớn, khơng được bao bọc ví dụ như các ứng dụng đắp đê, kè, san lấp kết cấu. Do đó, việc phát tán và hấp thụ các nguyên tố vi lượng là có thể xảy ra (Edil và cộng sự 2002). Nồng độ các nguyên tố vi lượng từ nước rò rỉ thu thập từ các khu vực thử nghiệm sử dụng tro, xỉ đã được chứng minh là cao hơn so với nồng độ ở các khu vực đối chứng (Edil và cộng sự 2006). Khả năng gây ô nhiễm nước ngầm bởi các nguyên tố vi lượng có trong phụ phẩm đốt than thực sự đáng quan tâm. Việc sử dụng trực tiếp tro đáy/xỉ phải được quản lý tốt để môi trường không bị ảnh hưởng tiêu cực [76].
Tro đáy và xỉ bao gồm các thành phần hóa học giống như tro bay; do đó tồn tại khả năng rị rỉ các ngun tố vi lượng. Tuy nhiên chúng có các hạt lớn hơn và diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích nhỏ hơn, nên khả năng rị rỉ các nguyên tố vi lượng giảm. Tro, xỉ khi được trộn cùng các hợp chất khác (như trong nhựa đường, trong bê tơng) thì các phần tử ngun tố của chúng cũng được giam giữ lại, khiến cho khả năng bị rò rỉ các nguyên tố vi lượng là rất thấp [76;82]. Một nghiên cứu của Churchill và Amirkhanian (1999) về nước rò rỉ được tiến hành trên bê tông nhựa đường sử dụng tro, xỉ đã chứng minh rằng có xuất hiện các nguyên tố vi lượng, nhưng khơng có bằng chứng nào cho thấy rằng việc sử dụng tro, xỉ là nguyên nhân của các nguyên tố vi lượng này. Tuy nhiên có nghiên cứu cho rằng không nên sử dụng bê
tông tro bay vào xây dựng bể nước hoặc các cơng trình kiến trúc [94]. Việc thi cơng xây dựng có sử dụng tro, xỉ cần tuân thủ thiết kế và tiêu chuẩn đã được ban hành [76]. Hiện nay, xử lý tro, xỉ đang là một vấn đề lớn trên tồn thế giới bởi vì những rủi ro tiềm ẩn của chúng tới môi trường cũng như lượng phát sinh hàng năm nhiều, địi hỏi diện tích đất lớn để xử lý. Người ta thấy rằng phương pháp xử lý tro ướt gây tác động tới môi trường xấu hơn là phương pháp xử lý khô [86]. Trong phương pháp ướt chúng thường được xử lý dưới dạng bùn, bùn sau đó thường được thải ra hồ chứa hoặc đơi khi là ra biển. Trong hệ thống xử lý khô, tro, xỉ được thải vào các bãi chôn lấp thường được trộn với thạch cao từ hệ thống khử lưu huỳnh khói thải (FGD) từ nhà máy điện. Tro, xỉ thường được coi là "khơng độc hại", tuy nhiên, tác động có thể gấp nhiều lần bởi vì lượng lớn chất thải cịn tồn đọng ở các bãi đổ trong thời gian dài [86].
Để sử dụng tro, xỉ, các yêu cầu pháp lý và biện pháp kỹ thuật cần phải được xem xét. Việc ứng xử với tro, xỉ ở các quốc gia là khác nhau (Bảng 1.3), Tro, xỉ được coi là chất thải, chất thải không nguy hại, chất thải rắn, chất thải trơ, hoặc tài nguyên, phụ phẩm được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng xây dựng.
Bảng 1.3. Hệ thống phân loại về môi trường tại một số quốc gia áp dụng [77]
Quốc gia Chấtthải Chất thảiđộc hại
Thông qua công ước Basel Thông qua REACH Hiệp ước quốc tế về Hg3 Ứng dụng mơi trường có điều kiện
Hoa Kỳ Có Khơng Có Khơng Có Có
Úc Có Khơng Có Khơng Khơng4 Có
Canada Có Khơng Có Tham khảo Có Có
Trung Quốc Có Khơng Có Có2 Có Có
Châu Âu Có1 Khơng Có Có Có4 Có
Ấn Độ Có Khơng Có Khơng Có Có
Indonesia Có Có Có Khơng Có ?
Isreal Khơng Khơng Có Khơng Khơng Có
Nhật Bản Có Khơng Có Khơng Có Có
Nga Có Khơng Có Khơng Có4 Có
(Ghi chú: REACH là Quy định trong Liên minh Châu Âu về hóa chất và sử dụng an tồn hóa chất.
1 - Ở một vài quốc gia định nghĩa là phụ phẩm hoặc sản phẩm 2 - REACH của Trung Quốc giống với REACH của EU
3 - Hiệp ước quốc tế về Hg, thuộc Chương trình Mơi trường Liên hợp quốc 4 - Một phần chưa được phê chuẩn)
Việc coi các phế thải của quá trình đốt than là “sản phẩm phụ” là một quan điểm tích cực và phù hợp với khái niệm sinh thái công nghiệp, là một cách tiếp cận đề tìm kiếm cách sử dụng phụ phẩm của ngành này làm nguyên liệu thô của ngành khác [77].