6.2.1 Bản chất của dầu và vật liệu nhiễm dầu
Theo nguyên tắc chung, sự cố tràn dầu của các loại dầu nặng, như dầu thô, dầu FO và DO nặng và một số loại dầu bôi trơn, có khả năng tạo ra một lượng đáng kể các chất thải. Sau khi tràn ra môi trường, dầu sẽ bắt đầu phong hóa với sự gia tăng hàm lượng nước và độ nhớt. Dầu tràn được thu hồi nhanh thường tồn tại ở dạng chất lỏng và liên quan tới sự giải phóng dầu từ các chất thải nhiễm dầu. Theo thời gian, dầu có thể tích tụ thành các hạt vón cục, hoặc các mảnh nhỏ có nguồn gốc từ bờ biển.
Ngay cả khi dầu được giải phóng từ các vật thể rắn nhiễm dầu, việc thu hồi dầu trên biển có thể liên quan đến việc thu hồi một lượng lớn nước tùy thuộc vào các phương pháp thu hồi được sử dụng, hoặc sẽ có lượng nước thoát ra từ nhũ tương nước trong dầu. Ngoài ra, các loại dầu với điểm nóng chảy cao hơn nhiệt độ nước biển có thể nhanh chóng trở thành dầu bán lỏng, khi đó dầu cần phải được thu hồi bằng muỗng hoặc bằng gàu và như vậy phải chấp nhận một lượng nước đáng kể kèm theo trong quá trình thu hồi. Khi tràn đổ, các loại dầu nặng sẽ xảy ra quá trình hóa hơi và phân tán tự nhiên trong khoảng thời gian ngắn, điều này sẽ hạn chế việc sản sinh ra các chất thải thứ cấp.
Một số kỹ thuật thường được sử dụng để xử lý dầu thu hồi như sau:
Xử lý bằng các thiết bị tách, lọc dầu và tái sử dụng;
Chôn trong đất liền;
Đốt bỏ;
Rải đường;
Dùng làm nguyên liệu sản xuất chất đốt.
Trong đó, bất cứ phương pháp xử lý nào được áp dụng cũng đều phải tuân thủ pháp luật hiện hành và tùy vào điều kiện cụ thể của từng địa phương.
Dựa vào các đặc điểm về tự nhiên và điều kiện kinh tế-xã hội của tỉnh Bình Thuận, việc lựa chọn các phương án xử lý dầu ô nhiễm và chất thải nhiễm dầu thu gom được xem xét dựa trên các yếu tố:
1. Biện pháp xử lý hiệu quả và thân thiện với môi trường nhất;
2. Biện pháp xử lý tùy thuộc vào lượng, loại dầu và chất thải nhiễm dầu, vị trí dầu được thu gom hay lưu giữ, các xem xét về môi trường, luật định cũng như giá thành.
Theo đó,các phương án xử lý chất thải nhiễm dầu phù hợp được đề xuất sẽ là:
+ Dầu ô nhiễm dạng lỏng phải tách nước bằng phương pháp trọng lượng;
+ Tùy ở trạng thái tồn tại, dầu thu gom có thể được đốt bỏ tại chổ hay được đốt bằng lò đốt di động 2 cấp. Khi đốt dầu ô nhiễm phải được phép của Bộ TNMT.
Một số lựa chọn thường dùng để thu gom, xử lý và thải bỏ cuối cùng cho dầu và chất thải nhiễm dầu được tóm tắt chi tiết trong các bảng 6.3 và 6.4 dưới. Phương pháp thải bỏ thích hợp nhất sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố gồm: bản chất và tính bền vững của chất thải, sự có sẵn địa đểm và cơ sở vật chất phù hợp, các chi phí liên quan, cũng như các quy định của chính quyền địa phương,...
Bảng 6.3: Phương pháp và lựa chọn xử lý đối với chất thải thu gom
Trạng thái
Dạng vật
liệu Các phương pháp tách,thu gom Các lựa chọn xử lý và thải bỏ Lỏng Dầu không nhũ hóa và
nước thải
- Sa lắng/tách trọng lực cho nước tự do;
- Nước được thu hồi có thể yêu cầu xử lý thêm / lọc.
- Sử dụng dầu thu hồi như nhiên liệu hoặc nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu.
- Đưa về nguồn nước sau xử lý. Lỏng Dầu bị nhũ hóa Nhũ tương bị phá vỡ để giải phóng nước bằng cách: - Xử lý nhiệt; - Hóa chất phá nhũ tương.
- Sử dụng dầu thu hồi như nhiên liệu hoặc nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu.
- Ổn định và tái sử dụng. - Thiêu hủy.
Rắn Dầu lẫn cát trộn
- Thu hồi phần dầu lỏng từ cát trong thời gian lưu trữ tạm thời.
- Chiết xuất dầu từ cát bằng cáchrửavới nước hoặc dung môi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Loại bỏ các loại dầu đặc hoặc vón cụcbằngsàng lọc.
- Sử dụng dầu lỏng thu hồi làm nhiên liệu hoặc nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu;
- Đưa trở về hệ thống xử lý nước;
- Ổn định và tái sử dụng;
- Phân hủy thông qua cày xới đất nhiễm dầu hay ủ.
- Chôn lấp. - Thiêu hủy. Rắn Dầu trộn lẫn với sỏi đá và đá cuội
- Lọc dầu lỏng thu hồi từ vật liệu nhiễm dầu ở bãi biển trong thời gian lưu giữ tạm thời
- Chiết xuất dầu từ vật liệu nhiễm dầu ở bãi biển bằng cách rửa với nước hoặc dung môi.
- Chuyển đá sỏi đã làm sạch trở về nơi thu gom;
- Ổn định và tái sử dụng; - Thải ra bãi rác. Rắn Dầu trộn lẫn với gỗ, nhựa, rong biển, động vật có vỏ và dụng cụ đánh cá dính dầu
- Lọc dầu lỏng thu hồi trong khi lưu giữ tạm thời
- Rửa dầu từ các mảnh vỡ với nước - Loại bỏ các nước tự do - Nén, ép. - Ổn định và tái sử dụng nhựa và các mảnh vỡ lớn sau khi loại dầu;
- Phân hủy bằng cách trộn với đất nông nghiệp hoặc ủ bằng cách cho dầu trộn lẫn với rong biển,động vật có vỏ hoặc với chất hấp phụ tự nhiên;
- Thải ra bãi rác; - Thiêu hủy.
Rắn Dầu vón
cục - Tách khỏi các bằng sàng lọc.
- Ổn định và tái sử dụng; - Thải bỏ;
- Thiêu hủy.
Bảng 6.4: Tóm tắt những lợi ích và bất lợi của các phương án thường được dùng để xử lý và thải bỏ dầu và chất thải nhiễm dầu
Phương pháp LỢI ÍCH BẤT LỢI
Tái xử lý
- Tái chế thông qua việc sử dụng các thuộc tính nhiệt của dầu; - Lưu giữ lâu dài là không cần
thiết.
- Chất thải nhiễm dầu cần sơ chế trước khi xử lý.
- Thiết bị và công suất chế biến thường có giới hạn.
- Lưu giữ dài hạn chất thải có thể được yêu cầu trong khichờ xử lý.
Ổn định
- Pháp luật quốc gia cho phép. - Xử lý dễ dàng hơn vật liệu
nhiễm dầu được ổn định.
- Tái chế thông qua việc sử dụng vật liệu nhiễm dầu được ổn định. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chỉ thích hợp cho cát nhiễm dầu, đá cuội và sỏi với kích thước giới hạn
- Xử lý vật liệu nhiễm dầu đòi hỏi nhân viên có tay nghề caovà có các thiết bị phù hợp ở các cơ sở tiếp nhận.
Đốt
- Có thể được sử dụng cho nhiều loại vật liệu nhiễm dầu khác nhau.
- Lưu giữ lâu dài là không cần thiết.
- Quá trình xử lý tương đối đắt tiền - Các phương tiện phù hợp và khả
năng xử lý bị giới hạn.
- Lưu giữ dài hạn chất thải có thể được yêu cầu.
Phân hủy tự nhiên hoặc ủ
- Tăng cường quá trình phân hủy sinh học tự nhiên.
- Không có vị trí thích hợp.
- Chỉ áp dụng cho sự cố tràn dầu tương đối nhỏ vì yêu cầu diện tích đất lớn.
- Không phải tất cả các thành phần dầu có thể bị phân hủy.
- Quá trình chậm, đòi hỏi phải cày xới định kỳ và theo dõi.
Thải ra bãi rác
- Chất thải hữu cơ có thể phân hủy sinh học tự nhiên tại một bãi rác
- Nhanh chóng có thể đối phó với một lượng lớn chất thải.
- Phụ thuộc vào áp dụng nghiêm ngặt của pháp luật ở địa phương - Các khu vực dành cho chất thải
nguy hại đang khan hiếm vàcó thể được tính với giá cao.
- Nhiều loại chất thải có khả năng rất bền vững trong thời gian dài.
6.2.2 Các phương pháp xử lý 6.2.2.1 Phương pháp trọng lượng 6.2.2.1 Phương pháp trọng lượng
Dầu ô nhiễm dạng lỏng sẽ được sử lý bằng phương pháp trọng lượng để tách dầu và nước. Quy trình thực hiện như sau: đưa nước nhiễm dầu vào các hố có lót đáy để
lắng. Với phần dầu nổi trên bề mặt sẽ dùng thiết bị hút dầu (skimmer) để hút. Bên cạnh đó cũng có thể sử dụng các thiết bị tách dầu/nước ở các cơ sở chế biến dầu.
Tuy nhiên, cần lưu ý là cặn nước nhiễm dầu xử lý theo phương pháp này có thể phải xử lý sâu hơn vì hàm lượng hydrocacbon còn rất cao.
Phương pháp xử lý nước nhiễm dầu, kim loại:
Nước thải nhiễm dầu/kim loại nặng sẽ được xử lý dựa trên nguyên tắc tuyển nổi, kết tủa, tạo bông, lắng và lọc.
Theo đó, dầu được tách bằng phương pháp tuyển nổi sẽ được đưa sang bể điều hòa trước khi được bơm sang bể khuấy trộn nhanh để điều chỉnh pH, tạo bông và khử kim loại nặng. Sau khi qua hai bể lắng, một lần nữa nước thải sẽ được điều chỉnh pH trước khi qua bể lọc cát. Nước sau bể lọc sẽ được thải ra ngoài môi trường.
Bùn thải từ quá trình xử lý sẽ được đưa sang bể chứa bùn hoặc bể ép bùn và được đưa vào máy ép bùn. Bùn khô sau xử lý sẽ được chôn lấp theo quy trình và yêu cầu đối với việc chôn lấp chất thải nguy hại.
BỂ TÁCH DẦU BỂ TÁCH DẦU BỂ TÁCH DẦU BỂ TÁCH DẦU A
BỂ TẠO BÔNG BỂ LẮNG I BỂ LẮNG II BỂ ĐIỀU CHỈNH (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
PH B
BỂ TRUNG GIAN BỒN LỌC CÁT BỒN LỌC THAN BỂ NƯỚC RA sau xử Nước
lý BỂ CHỨA BÙN I BỂ CHỨA BÙN II BỂ NÉN BÙN MÁY ÉP BÙN NaOH PAC NaOH Chất khử H2SO4 A Nước nhiễm dầu/ kim loại nặng C D H2SO4
E Nước rửa ngược B
C Bùn khô đem
chôn lấp
E
Nước tách bùn
109
6.2.2.2 Phương pháp đốt bằng lò đốt 2 cấp
Đây là phương pháp được dùng khá phổ biến ở các nước tiên tiến hiện nay. Lò đốt có nhiều ưu điểm bởi quá trình xáo trộn rác tốt, đạt hiệu quả cao. Lò đốt di động 2 cấp được sử dụng để xử lý các loại chất thải nguy hại dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ở dạng lỏng. Ở Mỹ, lò đốt 2 cấp chiếm đến 70% số lò đốt chất thải nguy hại.
Cấu tạo của lò đốt 2 cấp bao gồm:
Buồng sơ cấp: là một tầng quay với tốc độ có thể điều chỉnh được, có nhiệm vụ
đảo trộn chất thải trong quá trình cháy. Lò đốt được đặt hơi dốc với độ nghiêng từ (1- 5)/100 nhằm tăng thời gian cháy của chất thải và tự động vận chuyển tro ra khỏi lò đốt. Phần đầu của lò đốt có lắp 1 béc phun dầu hoặc gas kèm quạt cung cấp cho quá trình đốt nhiên liệu nhằm đốt nóng cho hệ thống lò đốt. Khi nhiệt độ đạt khoảng 8000C thì chất thải rắn mới được đưa vào để đốt. Ở giai đoạn đốt sơ cấp này, nhiệt độ lò quay khống chế ở 800 – 9000C, nếu chất thải cháy tạo đủ năng lượng giữ được nhiệt độ này thì bộ điều chỉnh béc phun dầu/gas sẽ tự động ngắt. Trường hợp nhiệt độ xuống thấp hơn 8000C thì bộ đốt sẽ tự động làm việc trở lại.
Buồng đốt thứ cấp: đây là buồng đốt tĩnh, nhằm để đốt các sản phẩm bay hơi,
chưa cháy hết bay lên từ buồng sơ cấp. Nhiệt độ ở buồng đốt này thường là từ 950 – 1.1000C. Thời gian lưu của khí thải qua buồng đốt thứ cấp từ 1,5 – 2s. Hàm lượng oxy dư tối thiểu cho quá trình cháy là 6%. Trong buồng thứ cấp có các tấm hướng để khí thải vừa được thổi qua vùng lửa cháy của bộ phận đốt phun dầu vừa xáo trộn mạnh để cháy triệt để. Khí thải sau đó sẽ được làm nguội rồi qua hệ thống xử lý khí trước khi qua ống khói thải ra môi trường.
Ưu điểm chính của lò đốt là:
- Có khả năng đốt nhiều loại rác thải ở các trạng thái khác nhau; - Kiểm soát được thời gian lưu của chất thải trong lò;
- Có khả năng xáo trộn cao và tiếp xúc hiệu quả với không khí trong thùng quay; - Giảm tối thiểu lượng rác thải.
Tuy nhiên, bên cạnh đó thì xử lý chất thải nhiễm dầu bằng phương pháp đốt bằng lò đốt 2 cấp cũng gặp một số khó khăn như: dễ bị cuốn các hạt bụi vào dòng khí; khó gia công lò và bị tổn thất một lượng nhiệt đáng kể trong tro thải.
Để có thể đánh giá được cụ thể hơn việc lựa chọn phương pháp đốt sử dụng lò đốt 2 cấp, sử dụng ma trận bán định lượng để so sánh với các công nghệ đốt khác. Cơ sở xây dựng thang điểm đánh giá công nghệ là dựa vào các ưu/nhược điểm của từng đặc điểm và đặc tính kỹ thuật các công nghệ đốt.
Bảng 6.5: So sánh công nghệ đốt chất thải
Stt Loại chất thải Lò đốt 2 cấp Lò nhiệt phân Lò tầng sôi
1 Rác thải nhiệt lượng thấp
Có thể xử lý khi bổ sung nhiên liệu
Không phù hợp Tốt hơn vì cát có khả năng truyền nhiệt, nhiệt phân bố đều
4 2 5
2 Chất thải nhựa Có thể đốt ở nhiệt độ cao Phù hợp Nhiệt độ cao làm hạt cát bị vón cục 5 5 4 3 Chất thải lỏng nhiệt lượng thấp Có thể đốt trong lò đốt thứ cấp
Không phù hợp Tùy vào cấu tạo của buồng thứ cấp 5 1 4 4 Bùn có nhiệt lượng thấp Phù hợp 4 Không phù hợp 1 Phù hợp ở mức cao 5 5 Chất thải có kích thước lớn Có thể đốt Có thể đốt Cần phải tiền xử lý 5 5 3 6 Chất thải có tính kiềm Phù hợp ở mức cao Phù hợp ở mức cao cát bị vón cục 5 5 2 7 Tạo thành clinker, xỉ
Có thể chấp nhận Tạo ít tro Không cho phép tạo xỉ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 5 2
8 Khả năng mất nước Có khả năng khử nước làm khô CT Có khả năng khử nước làm khô CT Làm khô chất thải nhanh, bắt lửa tốt 4 3 5
9 Hoạt động liên tục Không cần ngưng
để lấy tro Cần ngưng hoạt động Cần phải sàng tro ra khỏi cát liên tục
5 3 2
10 Chi phí vận hành Cao hơn lò tầng sôi
Thấp nhất Thấp hơn lò đốt 2 cấp
3 5 5
11 Phương pháp vận hành
Kiểm soát khí vào buồng đốt sơ cấp không khắt khe Kiểm soát khắt khe Cần áp suất cao để phun cát vào lò 5 4 3
12 Chi phí bảo trì Bảo trì vật liệu chịu lửa cần chi phí cao
Thấp Bảo trì theo chu kỳ thiết bị
3 5 4
13 Khó khăn khi bảo trì
Không quá khó Không khó khăn Phải bảo trì cơ học thiết bị đáy lò, thiết bị tiền xử lý và gia nhiệt
14 Mức độ xử lý bụi trong khói thải
Ít bụi trong khí thải
Rất ít bụi Nhiều bụi
4 5 3 15 Tiêu tốn năng lượng cho vận hành 4 5 3 16 Công suất đốt dùng cho việc đốt chất thải tập trung Cao Rất thấp Cao 5 0 5 17 Khả năng áp dụng Sử dụng nhiều ở nhà máy xi măng tại Việt Nam
Sử dụng phổ biến
tại Việt Nam Được sử dụng tại một số nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam
3 5 2
Tổng cộng 72 66 60
Ghi chú: Mức điểm 5: tốt nhất đến điểm 1: xấu nhất
Như vậy, qua kết quả so sánh cho thấy lò đốt 2 cấp đạt số điểm cao và có nhiều ưu việt hơn các phương pháp khác. Do vậy, đây được xem là công nghệ phù hợp nhất để đốt chất thải công nghiệp và nguy hại của ngành dầu khí.
6.3 Làm sạch, tái tạo, phục hồi môi trường đường bờ biển
Bình Thuận là một tỉnh có lợi thế về phát triển tiềm năng kinh tế biển, đây cũng là ngành kinh tế mũi nhọn của Tỉnh. Với lợi thế về bờ biển trải dài, thoai thoải và có các bãi cát