3.2. CÁC GI ẢI PHÁP VỀ KỸ THUẬT
3.2.2. Gi ải pháp công nghệ xử lý PCB tại Việt Nam 1. Hiện trạng xử lý PCB tại Việt Nam
Tại Việt Nam kể từ năm 2003 việc xử lý PCB đã phần nào được quan tâm nghiên cứu như công nghệ xử lý “Na-Tech”. Tuy nhiên, công nghệ xử lý này hiện mới chỉ thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm và chưa có các kết luận thẩm định chính thức của các nhà khoa học và của các cấp có thẩm quyền về tính khả thi và khả năng đảm bảo tiêu chuẩn môi trường.
Tính đến tháng 8 năm 2013 tại Việt Nam duy nhất chỉ có Công ty Xi măng Holcim được cấp phép đủ điều kiện về xử lý chất thải nguy hại có chứa PCB. Chi tiết về phương pháp và kết quả đốt thử nghiệm như sau:
Năm 2011 Tổng Công ty Nước sạch Sài Gòn đã ký kết xử lý thử nghiệm thành công 2050 kg dầu nhiễm PCB với Công ty TNHH Holcim Việt Nam bằng phương pháp đốt, cụ thể như sau:
96
Bảng 3.4: Các phương tiện, thiết bị chuyên dụng xử lý PCB tại Holcim Tên phương tiện, thiết
bị
Tên nhóm CTNH thử nghiệm
Số lượng (kg)
Thời gian thử nghiệm
Đầu ra (cặn bã/sản phẩm - Lò nung xi măng
- Kho chứa CTNH lỏng - 2 bồn chứa 16mP3
- Thiết bị bơm CTNH vào lò nung
- Các phuy, tank sử dụng để chứa
Dầu nhiễm
PCB 2050
Từ 12: 30 trưa ngày 8/12/2011 đến 09:47
ngày 10/12/2011
- Khí thái - Clinker
- Bụi EP
Bảng 3.5: Các công trình bảo vệ môi trường trong quá trình xử lý PCB tại Holcim
Tên công trình Thời gian thử nghiệm
Tác động môi trường (Khí thải, nước thải, tiếng ồn,
chất thải rắn, bùn thải,…) - Lọc bụi tĩnh điện
- Lọc bụi tay áo
Từ 12:30 trưa ngày 8/12/2011 đến 09: 47 ngày 10/12/2013
* Khí thải:
+ Ô nhiễm do bụi: Kiểm soát bụi + Ô nhiễm do khí độc: SOR2R, CO, NOx,VOC, PCDDs, PCDFs, HCl, NHR3R, HCB và PCB,…
Các vấn đề khác: Ô nhiễm môi trường đất, nước trong quá trình vận hành do các sự cố không mong muốn xảy ra
Không gây ô nhiễm tiếng ồn, không phát sinh nước thải, bùn thải hay chất thải thứ cấp khác.
97
Giám sát thực hiện của cơ quan chứa năng trong quá trình xử lý PCB tại Công ty xi măng Holcim Kiên Giang
Quá trình đốt thử nghiệm được thực hiện dưới sự giám sát của Tổng Cục Môi trường, Sở tài nguyên và Môi trường Kiên Giang, Chính quyền địa phương, hội đồng tư vấn, chuyên gia quốc tế và Nhà máy nước Thủ Đức.
Quá trình vận thử nghiệm và kết quả thử nghiệm xử lý PCB tại Holcim Lượng dầu thải nhiễm PCB có nồng độ cao được chuyển đến nhà máy xi măng Holcim ở Hòn Chông và được pha loãng và chứa trong bồn 16mP3Ptương ứng như hai mẻ đốt trong hai ngày. Toàn bộ thời gian thử nghiệm được thực hiện trong 3 ngày.
Ngày đầu tiên thử nghiệm mẫu trắng có nghĩa là lấy mẫu khí phân tích dưới điều kiện bình thường có đốt than và khí thải đi qua nguyên liệu thô ở chế độ hỗn hợp.
Hai ngày tiếp theo, đã nạp hỗn hợp dầu PCB qua péc đốt chính
Cụ thể, ở thời gian thử nghiệm diễn ra từ 12 giờ 30 phút ngày 08 tháng 12 đến 09 h 40 phút ngày 10 tháng 12 năm 2011
Ngày 7/12/2011 tiến hành lấy mẫu và phân tích môi trường nền trước khi nạp dầu thải thử nghiệm PCB
Ngày 8/12/2011 thử nghiệm với hỗn hợp dầu thải và dầu nhiễm PCB trong bồn chứa thứ nhất. Bồn chứa hỗn hợp dầu thải và nhiễm PCB đã được đồng nhất và khuấy đều trước khi bơm.
Ngày 09/12/2011 thử nghiệm với hỗn hợp dầu thải và dầu nhiễm PCB trong bồn chứa thứ nhì. Bồn chứa hỗn hợp dầu thải và dầu nhiễm PCB đã được đồng nhất và khuấy đều trước khi bơm
- Quá trình vận hành lò:
Tốc độ nạp liệu được kiểm soát với lưu lượng là 285 tấn trong một giờ
Không đốt AFR trừ trấu được nạp với lưu lượng từ 2 đến 2,5 tấn trong một giờ Hệ thống khử không xúc tác NORxRdùng Ure vẫn hoạt động bình thường
Nồng độ oxi tại đuôi lò được kiểm soát từ 2,5% trở lên Tất cả các thông số vận hành lò khác vẫn giữ như thường lệ
Do nồng độ clo được đưa vào từ nguyên liệu thô và nhiên liệu bao gồm dầu nhiễm PCB (4% clo theo khối lượng nạp vào lò) ở mức cao 250gram/tấn clinker,
98
nên việc phân tích nồng độ clo trong hot meal (bột liệu nóng) và bypass được thực hiện với tần xuất cao hơn, chứ mỗi giờ so với 4 giờ như thường lệ. Theo lý thuyết nếu lượng clo đưa vào lò cao nên nồng độ của chúng trong hot meal hoặc bypass hoặc clinker sẽ cao hơn. Thực tế phân tích cho thấy nồng độ Clo vẫn không đổi trong 3 nguồn kể trên (bypass, Clinker, và hot meal). Điều này có thể là do lượng clo tăng không đáng kể và nằm trong khoảng sai số nhỏ của phương pháp phân tích nên không nhận thấy sự thay đổi đáng kể trong ba nguồn kể trên.
Tóm lại, việc nạp dầu nhiễm PCB chứa 4% clo theo khối lượng vào lò cho thấy không gây ra bất kỳ tác động nào trong quá trình vận hành lò trong 3 ngày trên.
Chất lượng xi măng, clinker: Nồng độ clinker được tìm thấy không thay đổi trrong quá trình thử nghiệm so với thời gian trước đó khi chưa đốt PCB. Do đó chất lượng xi măng không thay đổi và kết quả thử nghiệm về cường độ xi măng vào 4 th tiếp theo không thay đổi.
Sự phát thải trong quá trình thử nghiệm: Kết quả đo từ SGS bên dưới cho thấy những thông số phát thải cho thấy nằm dưới giá trị giới hạn cho phép theo quy định của Việt Nam, nhìn chung không thấy có bất kỳ tác động đến an toàn môi trường được tìm thấy.
Kết quả thử nghiệm về xử lý PCB tại công ty xi măng Holcim, Kiên Giang Theo quy định quốc tế PCB cần được phân hủy trong lò nung xi măng với hiệu suất phá hủy là 99,9999%. Trong quá trình thử nghiệm, hiệu suất phá hủy và loại bỏ đo được là 99,9999% đối với PCB, 99,99999% đối với DL-PCB và 99,999999% đối với chlorobenzen. Kết quả này tuân thủ và phù hợp về mặt công nghệ so với quy định nghiêm ngặt của thế giới cho tới ngày hôm nay, chẳng hạn như Mỹ, và lò nung xi măng có đốt chất thải nguy hại phải thực hiện thử nghiệm tương tự và cũng phải chứng tỏ giá trị của DRE 99,99999% có được.
Quá trình trên đã minh chứng rằng PCB đã được phân hủy triệt để, phù hợp với môi trường và tuân thủ yêu cầu của Công ước Stockholm đối với hợp chất POP, chẳng hạn như không tạo thành các hợp chất dioxin, furans và hexachlobenzen.
99
Giá trị giới hạn phát thải nghiêm ngặt của công ước Stockholm đối với PCDD/PCDFs và I-TEQ/mP3Pnhưng mức độ phát thải từ ống khói của nhà máy xi măng Hòn chông Kiên Giang thấp hơn nhiều và không bị ảnh hưởng bởi quá trình đốt PCB.
Mức phát thải HCB nằm dưới giới hạn phát hiện của quá trình đo lường và mức phát thải khí hydrochloric axit nằm trong khoảng phát thải bình thường của lò nung xi măng và không liên quan đến tổng lượng clo được đưa vào.
Hiện nay đồng xử lý chất thải nguy hại trong lò nung xi măng đã và đang được thực hiện trên khắp thế giới trong ba mươi năm qua và chứng minh đây là một phương pháp tiết kiệm, hiệu quả, phù hợp môi trường phát triển bền vững đã được rất nhiều nước công nhận.
3.2.2.2. Đánh giá khả năng công nghệ đáp ứng việc xử lý PCB tại Việt Nam Phương pháp thiêu đốt ở nhiệt độ cao có ưu điểm là rất linh hoạt, có thể xử lý được tất cả các chất POP trong bất cứ môi trường nào, ở bất kỳ nồng độ nào và đạt hiệu suất tiêu huỷ cao (trên 99,99%). Tuy nhiên, do các thiết kế trước đây chưa đảm bảo về mặt an toàn và môi trường nên công nghệ này vẫn chưa được công chúng chấp nhận hoàn toàn. Các lò đốt hiện đại ngày nay đã có hệ thống khắc phục các nhược điểm của lò truyền thống. Lò đốt chuyên dụng đòi hỏi chi phí đầu tư xây dựng và vận hành lớn. Việt Nam có thể xem xét khả năng xuất khẩu chất thải PCB để tiêu huỷ ở các nước có công nghệ đốt tiên tiến hoặc tiến hành cải tạo, nâng cấp các lò đốt sẵn có trong nước thành các lò hiện đại đạt tiêu chuẩn.
Phương pháp đồng xử lý trong lò nung xi măng không tiêu huỷ được nhiều loại chất thải như lò đốt thông thường nhưng đòi hỏi chi phí đầu tư ít hơn do tận dụng được lò nung của các nhà máy xi măng sẵn có. Ngoài ra, phương pháp này còn rất kinh tế do tận dụng được nhiệt năng từ dầu chứa PCB để tiết kiệm nhiên liệu. Các chất cặn lắng sau quá trình đốt cũng có thể được dùng làm nguyên liệu sản xuất xi măng mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng xi măng và không gây hậu quả lâu dài nào về mặt môi trường. Việt Nam có thể áp dụng công nghệ này tại các nhà máy xi măng hiện đại (Holcim, Nghi Sơn, Tây Ninh, Hoàng Thạch, Chinfon...) nhưng hiện nay mới chỉ được thử nghiệm thành công tại công ty xi măng Holcim
100
Kiên Giang, đối với các lò xi măng khác cần đảm bảo lò nung của các nhà máy này có hệ thống xử lý khí phát thải đạt tiêu chuẩn.
Công nghệ BCD cũng có các ưu điểm như công nghệ thiêu đốt ở nhiệt độ cao (xử lý được mọi môi trường chất thải đạt hiệu suất cao) nhưng linh hoạt hơn hẳn vì có thể tiêu huỷ được PCB không kể theo khối lượng lớn hay nhỏ (từ 100 kg đến hàng chục tấn). Mặt khác, công nghệ này không tạo ra phụ phẩm độc hại (đioxin, furan) - vốn là vấn đề gây quan ngại nhất trong phương pháp đốt. BCD là công nghệ đã được kiểm chứng và có thể áp dụng tại Việt Nam. Tuy nhiên, khi vận hành yêu cầu nhõn viờn phải nắm rừ quy trỡnh, cú tay nghề cao và cú quy trỡnh bảo trỡ, bảo dưỡng tốt.
Cũng có khả năng tiêu huỷ PCB ở trong nhiều môi trường khác nhau và cho hiệu suất tiêu huỷ lớn nhưng công nghệ GPCR rất phức tạp và có chi phí cao. Mặt khác, do đây là phương pháp tiêu huỷ bằng pha khí nên yêu cầu các bước tiền xử lý hết sức phức tạp.
Tuỳ theo dạng chất thải, nồng độ chất thải và mục tiêu mong muốn đạt được sau xử lý, Việt Nam có thể xem xét các công nghệ xử lý khác như: Công nghệ ISV thích hợp để xử lý đất, nhưng chỉ nên dùng ở nơi ô nhiễm nặng và chất thải hỗn hợp. Công nghệ SWCO cần chi phí cao, vận hành phức tạp, thích hợp xử lý các chất POP có hàm lượng hữu cơ thấp (<20%). Công nghệ AOP thích hợp để xử lý nước và các dung dịch nước bị ô nhiễm nhưng vận hành phức tạp, có rủi ro phơi nhiễm đối với công nhân vận hành. Cũng là một công nghệ AOP nhưng công nghệ xúc tác quang hoá tăng cường sử dụng TiOR2R có nhiều ưu điểm hơn so với công nghệ AOP như tiêu huỷ được nhiều dạng chất thải (đất, nước, bùn, trầm tích), rủi ro cho con người và môi trường thấp. Tuy vậy, công nghệ này nên áp dụng để xử lý với quy mô nhỏ. Công nghệ khử natri cũng đạt hiệu suất tiêu huỷ cao nhưng phù hợp hơn cả để tiêu huỷ dầu khoáng máy biến áp và làm sạch các thiết bị điện.
Về chi phí xử lý, các công nghệ trên đều đã được thương mại hoá trên thế giới và có chi phí tiêu huỷ rất khác nhau ở các nước khác nhau. ví dụ, cùng một công nghệ thiêu đốt trong nhiệt độ cao ở các lò chuyên dụng nhưng chi phí tiêu huỷ dầu chứa PCB ở Phần Lan là 1.088 USD/tấn, ở Đức khoảng 476 USD/tấn, Thuỵ Sỹ 697
101
USD/tấn; hay phương pháp BCD, Plascon ở Ôtxtrâylia có chi phí khoảng 1.050 USD/tấn dầu, phương pháp GPCR ở Canada có chi phí khoảng 2.300 USD/tấn dầu.
Việt Nam có thể lựa chọn tiêu huỷ trong nước hoặc xuất khẩu ra nước ngoài.
Cả hai phương án trên đều có những ưu điểm, hạn chế nhất định và đều cần tính đến chi phí tiêu huỷ (và chi phí vận chuyển), các rủi ro về bản thân công nghệ, xét từ góc độ an toàn, sức khoẻ, môi trường và rủi ro liên quan ở cả hai trường hợp.
Xuất khẩu chất thải PCB ra nước ngoài sẽ cho phép tiêu huỷ PCB ở các nước có công nghệ tiêu huỷ tiên tiến, đồng thời đảm bảo các vấn đề an toàn sức khoẻ và môi trường. Tuy nhiên, khi lựa chọn phương án này cần xét đến một số yếu tố như:
Chi phí tiêu huỷ, chi phí và các rủi ro khi vận chuyển, các thủ tục xuất nhập khẩu (đặc biệt quan trọng khi xuất nhập khẩu chất thải nguy hại như PCB), điều kiện pháp lý để chất thải PCB từ Việt Nam được phép nhập khẩu sang các nước khác vì mục đích tiêu huỷ (như ký hiệp định giữa hai Chính phủ, tuân thủ các điều khoản trong Công ước Basel...).
Nếu lựa chọn tiêu huỷ trong nước, Việt Nam cần rà soát, đánh giá công nghệ nào đã có sẵn ở Việt Nam, công nghệ nào cần mua về, công nghệ nào Việt Nam có thể tự nghiên cứu ứng dụng. Tiêu huỷ trong nước sẽ tránh được các rủi ro liên quan đến vận chuyển và xuất khẩu chất thải xuyên biên giới, nhưng lại gặp một số thách thức về năng lực quản lý và vận hành công nghệ, về đảm bảo các quy trình bảo trì, bảo dưỡng, hoặc khó khăn trong đảm bảo cung cấp các điều kiện cần thiết để vận hành công nghệ một cách an toàn, hiệu quả (hoá chất, nguồn điện ổn định).
Về các công nghệ có sẵn trong nước, tuy còn hạn chế nhưng Việt Nam đã bước đầu đạt được một số thành công nhất định trong công nghệ xử lý chất thải hữu cơ khó phân huỷ nói chung. Năm 2001, Trung tâm Công nghệ Hoá học và Môi trường áp dụng quy trình ôxy hoá tiên tiến Perozone và Fenton để xử lý nước thải, kết hợp với phân huỷ sinh học để xử lý hoá chất bảo vệ thực vật tại Công ty Thuốc trừ sâu Sài Gòn, hiệu suất tiêu huỷ đạt trên 95%. Tiếp đến, năm 2003, nhóm các nhà khoa học Việt Nam phối hợp với Công ty Holcim tiến hành đốt thử nghiệm thành công thuốc trừ sâu quá hạn trong lò nung xi măng của công ty tại Hòn Chông (Kiên Giang), hiệu suất tiêu huỷ đạt trên 99,99%. Năm 2004, công nghệ Na-Tech cũng
102
được nghiên cứu và ứng dụng thử nghiệm tại Việt Nam và cho kết quả tương đối tốt khi xử lý dầu biến áp với nồng độ PCB không quá 10.000 mg/kg. Như vậy, Việt Nam có thể nghiên cứu, phát triển và khai thác các công nghệ sẵn có kể trên để xử lý lượng PCB trong nước.
Nếu lựa chọn nhập khẩu các công nghệ hiện đại để tiêu huỷ trong nước, Việt Nam cần đặt ra một số tiêu chí như: Giá cả hợp lý, tiêu huỷ được chất thải PCB ở nhiều môi trường khác nhau, phù hợp với hiện trạng ô nhiễm PCB ở Việt Nam, nhà cung cấp có trách nhiệm cao khi chuyển giao công nghệ và có các biện pháp bảo hành, bảo dưỡng kịp thời.
Mặc dù đứng giữa rất nhiều sự lựa chọn, nhưng quyết định giải pháp nào phù hợp nhất cho việc xử lý chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy là PCB nói riêng và các chất POP nói chung tại Việt Nam vừa để có thể triển khai rộng, phù hợp với điều kiện kinh tế trong nước mà vẫn giữ được yêu cầu tối quan trọng là không gây phát tán chất độc đioxin, furan hay các chất độc hại khác ra môi trường, đến nay vẫn chưa có câu trả lời chính xác. Tuy nhiên các nhà khoa học cũng đã nhất trí cao rằng, cần sử dụng một bộ kết hợp nhiều công nghệ đồng thời mới có thể giải quyết được vấn đề. Điều quan trọng trước mắt là cần xác định được bộ tiêu chí lựa chọn công nghệ và có được kết quả điều tra cơ bản về số lượng cũng như sự phân bố, mức độ phân tán về POP tại các địa phương. Trên cơ sở đó, kết hợp với những nghiên cứu và đánh giá sâu về các công nghệ hiện tại và đặt trong điều kiện thực tế của nước ta khi đó mới hy vọng tìm ra được câu trả lời tối ưu về công nghệ thích hợp xử lý POP.
103