CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÙN ĐỎ
I.3 Các biện pháp xử lý và tái sử dụng
I.3.1. Các biện pháp xử lý
Hiện nay, trên thế giới chưa có nước nào xử lý triệt để được vấn đề bùn đỏ.
Cách phổ biến mà người ta vẫn thường làm là cô lập bùn đỏ bằng cách chứa nó
trong những bể lưu nhằm giảm tác động trực tiếp lên môi trường. Phương pháp này làm nảy sinh các thách thức với rủi ro cao tại các hồ chứa bùn đỏ, bao gồm:
- Tốn một diện tích đất đai lớn dùng để lưu trữ BĐ không sử dụng được vào mục đích khác trong thời gian dài.
- Tính chất kiềm của bùn đỏ tác động có hại đến sức khỏe của con người và đa dạng sinh học.
- Việc ngăn chặn sự phát tán của kiềm từ bùn đỏ vào nước ngầm hoặc sử lý nước ngầm ô nhiễm kiềm là rất khó khăn, giá thành đắt, và vẫn phải tiếp tục cả sau khi ngừng quá trình thải bùn đỏ.
- Chi phí quản lý và duy trì hồ bùn đỏ cao và liên tục tăng theo không gian và thời gian. Để phần nào hạn chế các tác hại trên, BĐ trước khi thải ra bãi thải phải được rửa ngược dòng 4-6 bước nhằm tận thu tối đa kiềm và đảm bảo yêu cầu môi trường. Hồ chứa BĐ phải có các lớp chống thấm tốt để làm sao kiềm không thẩm thấu vào mạch nước ngầm. Nước chứa kiềm trong hồ chứa bùn đỏ được thu gom và bơm tuần hoàn về nhà máy alumin sử dụng lại.
Bùn đỏ được thải ra theo 2 công nghệ: thải khô và thải ướt:
- Thải khô là bơm bùn ra hồ chứa với hàm lượng chất rắn rất cao, tiết kiệm diện tích nhưng tốn kém và phức tạp hơn, thích hợp với những vùng có lượng bốc hơi lớn hơn so với lượng mưa. Điều này không phù hợp với điều kiện các tỉnh ở Tây Nguyên, nơi có lượng mưa rất lớn.
- Thải ướt là bơm bùn ra hồ chứa với hàm lượng chất rắn thấp hơn, đỡ tốn kém, thích hợp với các vùng có các thung lũng dễ tạo thành hồ chứa, thường áp dụng cho những vùng có lượng mưa lớn hơn so với lượng bốc hơi (thí dụ ở Tây Nguyên - Việt Nam có lượng mưa gấp gần 4 lần lượng bốc hơi: lượng mưa 2.400mm; lượng bốc hơi 650mm).
Theo dự án ATF–06–03 (2006-2011) về cơ sở dữ liệu bùn đỏ và hồ chứa bùn đỏ (Bauxite Residue and Disposal Database - BraDD) do 7 nước hợp tác tiến hành,
bao gồm Mỹ, Canada, Úc, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc mới công bố vào tháng 12 năm 2008 cho thấy trên thế giới hiện nay có khoảng 73 nhà máy, trong đó khoảng 20 nhà máy Alumin (chiếm 27%) áp dụng thải khô, chủ yếu tập trung ở châu Âu và Úc; còn khoảng 53 nhà máy Alumin (chiếm 73%) áp dụng thải ướt, chủ yếu tập trung ở Trung Quốc, Ấn Độ và các nước đang phát triển.
Giải pháp thiết kế, xây dựng hồ chứa BĐ (thải bằng công nghệ ướt) là bằng hồ chứa được thiết kế chống thấm tuyệt đối bằng vật liệu địa kỹ thuật (High Density Polyethylene Material - HDPM) và chống tràn bằng các đập chắn vững chắc và hệ thống hút nước trung tâm và bơm nước tuần hoàn để tháo khô hồ và tái sử dụng nước xút cho nhà máy. Đầu tư xây dựng mạng lưới quan trắc chất lượng môi trường ở thượng nguồn, hạ nguồn và xung quanh hồ chứa bùn đỏ để giám sát thường xuyên sự tác động của hồ chứa bùn đỏ đối với môi trường xung quanh (nguồn nước, đất, không khí). Khi hồ chứa BĐ được thải đầy đến độ cao nhất định theo thiết kế, sau khi bùn khô được san ủi thành từng lớp, sau đó phủ một lớp đất màu lên trên và trồng cây để tái tạo giá trị thổ nhưỡng. Đây là giải pháp đã rất phổ biến và có độ tin cậy cao trong hàng chục năm ở rất nhiều nước trên thế giới, như EU, Mỹ, Úc, Brasil, Jamaica.
Mặt khác, kết hợp với giải pháp làm giảm độ pH cao (10-15) xuống đến mức an toàn (pH=6-8) bằng chôn lấp khí CO2 trong hồ bùn đỏ (theo Alcoa, Mỹ), hoặc hòa trộn muối Canxi và Magie (theo Virotec, Úc) sẽ đáp ứng được yêu cầu lưu trữ lâu dài hàng chục triệu tấn bùn đỏ một cách an toàn, đồng thời được tái sử dụng một phần (hàng triệu tấn/năm) trong các lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng, làm nền đường, chất xúc tác môi trường để xử lý ô nhiễm môi trường (như: nước cống đô thị ở Mỹ, nước thải axít ở các mỏ than Indonesia, Úc, …). Giai pháp này đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là ở các vùng như EU (Ý),Mỹ, Úc, Hàn quốc.
Giải pháp thải bùn đỏ bằng công nghệ ướt tại các nhà máy alumina ở Tây Nguyên có nhiều ưu điểm hơn so với công nghệ thải khô với những lý do sau đây:
- Phù hợp với điều kiện khí hậu tự nhiên của Tây Nguyên ( mưa lớn (2.500 mm/năm) gấp gần 4 lần lượng bốc hơi (650 mm/năm).
- Dễ xử lý và tái sử dụng bùn đỏ tạo ra các giá trị gia tăng, như làm vật liệu xây dựng, làm nền đường, chất xúc tác môi trường để xử lý ô nhiễm (nước thải axít, nước thải cống, …).
- Giảm khuyếch tán ô nhiễm bụi từ bùn đỏ khô trong hồ chứa đến không khí, gây tác động có hại đến sức khỏe con người.
- Giảm chí phí đầu tư xây dựng hồ chứa bùn đỏ và giảm chí phí vận hành, quản lý và hoàn nguyên khi hồ ngừng hoạt động.