XỬ LÝ ĐẤT VÀ THẢI BỎ

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÔI TRƯỜNG
THS: VƯU NGỌC DUNG
BÀI 3: XỬ LÝ ĐẤT VÀ THẢI BỎ
1. Giới thiệu
2. Các quá trình nhiệt
3. Các quá trình hóa- lý
4. Quá trình sinh học
5. Thải bỏ
6. Tái sử dụng đất sau xử lý
7. Các nguyên tắc của kỹ thuật chất đống/luống
8. Các kỹ thuật chất đống khác
9. Hiệu quả và kinh tế
3
4
5
6
7
8
9
2
1
1. GIỚI THIỆU
• 2 phương pháp được áp dụng: “siết chặt”(securing) và “xử lý”
(remediation).
- “Xử lý” là phương thức để làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm
hay khử độc
- “Siết chặt” giúp tạo những rào cản bảo để vệ môi trường
• Các phương pháp được phân loại theo vị trí:
- Dạng xử lý tại chỗ (in-situ): được thực hiện tại vị trí ô nhiễm
mà không cần phải đào đất lên.

- Bên ngoài (ex-situ): đòi hỏi đất ô nhiễm phải được đào lên
rồi xử lý ngay cạnh vị trí ô nhiễm (on-site remediation) hay
đưa tới một nơi nào đó để xử lý (off-site remediation).
• Hoặc theo tính chất của quá trình: nhiệt, hóa học, vật lý và
sinh học
2. XỬ LÝ NHIỆT
• Qúa trình xử lí đất bằng nhiệt chủ yếu là chuyển chất ô
nhiễm từ đất nền sang pha khí bằng cách cung cấp nhiệt
năng.
• Chất ô nhiễm bay hơi từ đất sau đó bị đốt cháy.
• Khí thải còn chứa chất ô nhiễm tiếp tục được xử lí.
3. XỬ LÝ HÓA - LÝ
• Quá trình xử lí đất bằng phương pháp hóa-lý chủ yếu là trích ly
hoặc phân lớp ướt.
• Nguyên tắc của công nghệ làm sạch đất bên ngoài là cô đặc
chất ô nhiễm trong một phân đoạn nhỏ bằng cách phân tách.
• nước (có hoặc không có chất cho thêm) được sử dụng như chất
trích ly.
• Để chuyển chất ô nhiễm từ đất vào chất trích ly, có hai
cơ chế quan trọng:
- Lực phân ly mạnh bao gồm: bơm, trộn, ly tâm, tia nước
có áp suất mạnh (để phá vỡ các khối kết tụ của chất ô
nhiễm và các hạt không ô nhiễm và nhờ vậy đẩy chất ô
nhiễm về phía pha trích ly)
- Hoà tan chất ô nhiễm trong chất trích ly
• Trích ly tại chỗ, về cơ bản là sự thấm của dịch trích ly
vào lớp đất bị ô nhiễm.
• Quá trình thấm có thể tiến hành bằng cách đào các con
mương trên bề mặt, những rãnh thoát nằm ngang, hoặc
giếng sâu thẳng đứng.

• Chất ô nhiễm hoà tan trong pha chiết được bơm lên và
xử lý ở phía trên.
4. XỬ LÝ SINH HỌC
• Vi sinh vật đất chuyển hóa chất ô nhiễm thành các thành phần
chính là khí carbonic (hydrocacbon), nước và sinh khối.
• Một số chất ô nhiễm có thể bị cố định bởi thành phần mùn
trong đất.
• Sự phân hủy xảy ra cả trong điều kiện hiếu khí (chủ yếu) và kị
khí.
• hiệu qủa xử lý sinh học là phải tối ưu hóa điều kiện cho các vi
sinh vật: cung cấp ôxy, thành phần nước, pH…
• Để kích thích hoạt tính sinh học, cần làm đồng nhất đất, cung
cấp không khí, ẩm độ, nhiệt độ, thêm chất dinh dưỡng và cơ
chất hoặc cấy thêm vi sinh vật.
• So với quá trình xử lý bằng phương pháp hóa lý, xử lý sinh học
ít tốn kém về năng lượng nhưng đòi hỏi thời gian kéo dài.
4.1. Quá trình xử lý sinh học bên ngoài
Những bước xử lý:
1. Tiền xử lý bằng cơ học
2. Thêm nước, dinh dưỡng, cơ chất và vi sinh vật
3. Xử lý sinh học
• Đất được phá vỡ bằng cơ học, rây loại bỏ vật liệu không bị vỡ,
rồi đồng nhất và làm mềm đất. Những hạt đất cần tơi xốp.
• Hoạt hóa quá trình vi sinh thì cần bổ sung thêm nước, dinh
dưỡng và cơ chất (vật liệu xốp) hoặc cấy thêm vi sinh vật.
• Các chất hữu cơ như compost, cành lá cây,vụn gỗ hoặc rơm có
• thể sử dụng như là đồng cơ chất hoặc là nguồn dinh dưỡng
cho vi sinh vật hoặc chỉ là để tăng độ xốp của đất.
Xử lý sinh học ở lớp đất mỏng

(dạng trải đất)
- Chiều cao có thể lên đến 40 cm
- Oxy cung cấp bằng cách cào, trộn… mỗi khoảng
thời gian nhất định.
- Kỹ thuật này cần mặt bằng lớn nếu lượng đất cần
xử lý lớn.
Đường thoát nước
Lớp vật liệu đá, sỏi hoặc xây xi măng
Hệ thống tưới
Lớp cát
Lớp đất ô nhiễm
13
Vật liệu rắn tăng thoáng khí
Lớp chống
thấm dưới
đáy
Đường thoát
nước, dịch xử
lý
Mái che chống mưa
Lớp đất ô nhiễm
chứa dinh dưỡng,
vi sinh
Kỹ thuật trải đất có che mái
14
Đường thoát
nước
Hệ thống tưới
Đất

ô nhiễm
Hệ thống xử
lý khí (chất ô
nhiễm bay hơi)
Mái che chống thoát khí
Kỹ thuật trải đất có che mái+ hệ
thống xử lý khí
Đống ủ
• Tương tự như ủ compost hoặc ủ chất thải hữu cơ.
• Đống ủ hình thang, bầu dục, hoặc hình chóp
• Chiều cao thông thường từ 0.8- 3.0 m.
• Hàm ượng nước thấp hơn hoặc bằng khả năng giữ nước của vật
liệu (hệ thống khô và ướt).
• Hệ thống khô có thể vận hành không cần thổi khí (quá trình ủ
động hoặc ủ tĩnh),
• Các hệ thống ướt hầu hết là tĩnh.
• Ủ động thường xuyên bừa và trộn đều.
• Nước và dinh dưỡng có thể được cung cấp thêm trong quá trình
đảo trộn.
• Kỹ thuật đống ủ chủ yếu dùng xử lý khô và phân hủy hiếu khí,
lượng oxy > 1% ở mọi nơi trong đống ủ.
Bể phản ứng (pha rắn hay nhão)
• Nguyên lý: dùng cơ học để phân ly đất bằng cách chà và trộn
các cấu tử với nhau trong một hệ kín.
 Chất ô nhiễm, vi sinh vật, dinh dưỡng, nước và không khí tiếp
xúc lâu dài. Không cần thiết làm xốp.
 Oxy cung cấp qua hệ thống thông khí hoặc trao đổi khí thải.
 Dùng than hoạt tính hoặc lọc sinh học khí thải
• Bể trộn nhão phù hợp xử lý phân đoạn đất nhẹ (sét và phù sa)

chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao.
• Sau xử lý, đất nhão được khử nước (phần lớn nước được tái sử
dụng)
• So với các quá trình trải đất hay đống ủ, thì bể
phản ứng sinh học:
- Có thể kiểm soát dễ dàng hơn
- Thời gian xử lý ngắn hơn
- Chi phí cao.
4.2. Quá trình xử lý sinh học tại chỗ
• Khả năng của vi sinh vật phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ tồn tại
tự nhiên trong môi trường là cơ sở cho quá trình làm sạch bằng
con đường sinh học bằng chính bản thân vi sinh tại chỗ.
• Trong điều kiện môi trường thuận lợi, những quá trình tự làm
sạch chủ yếu được sử dụng như là phương pháp để theo dõi.
• Điều kiện giới hạn hoặc không kích hoạt sinh học thì quá trình
phân hủy tự nhiên có thể không tiến triển. Do vậy, quá trình tự
làm sạch bắt buộc phải đưa vào chương trình quan trắc.
• Cần cung cấp oxy:
Cơ học: hút-đẩy khí, thổi khí, hoặc sục khí
 Hay hóa học: các chất nhận điện tử như nitrát hoặc các chất
giải phóng oxy , thêm H
2
O
2
hoặc ozôn vào cùng với nước.
• Nhờ những cách này làm các chất ô nhiễm được phân hủy.
• Nếu như oxy cung cấp qua môi trường nước thì cùng với nó
có thể đưa thêm dinh dưỡng và đôi khi cả vi sinh vật.
5. Thải bỏ
• Vì lí do kinh tế:

 Đào đất rồi đem chôn lấp là lựa chọn rất hay xảy ra khi
người ta muốn sử dụng mặt bằng tại vị trí ô nhiễm.
 Đất ô nhiễm thường không được xử lí cho nên thực tế gây
nên những rủi ro ô nhiễm môi trường tại vị trí chôn lấp.
 Đất từ các quá trình xử lí bên ngoài (ví dụ như bùn tạo
thành từ quá trình rửa) cũng được chôn lấp.
 Đất ô nhiễm tại các vị trí chôn lấp sẽ là thước đo cảnh báo
môi trường đòi hỏi phải xử lí trong tương lai.
 Để làm giảm tải cho bãi chôn lấp, để dành cho các dạng
chất thải khác và ủng hộ việc tái sử dụng đất ô nhiễm sau xử
lí thì cần ưu tiên cho những phương pháp làm sạch.
6. Sử dụng đất sau xử lí
• Một khía cạnh chính của xử lý đất bên ngoài là tái sử dụng đất
đã loại bỏ chất ô nhiễm.
• Trong suốt các quá trình xử lý khác nhau, vật liệu đất thay đổi
đặc tính hoá lý:
 Nồng độ chất ô nhiễm còn lại chút ít
 Các chất hữu cơ có nguồn gốc từ vật liệu hữu cơ thêm vào
(như compost, cành lá cây, vụn gỗ…) đất, sau xử lý sinh học
đất có khả năng tái sử dụng.
 Thích hợp để san lấp hoặc dùng cho nông nghiệp.
7. Các nguyên tắc của kỹ thuật chất đống/luống
• Là một kỹ thuật bên ngoài (ex situ)
- Thử nghiệm khả năng phân huỷ sinh học bằng những phương
pháp chuẩn hoá trong phòng thí nghiệm.
- Phân loại những vật liệu không có khả năng phân huỷ sinh học
như plastic, kim loại, đá, sỏi có kích thước 40-60 mm.
- Bước quan trọng nhất của quá trình tiền xử lí là làm đồng nhất
vật liệu đất rồi phối trộn với chất phụ gia.
• Theo thống kê 35 trường hợp làm sạch hydrocarbon trong đất ở

quy mô lớn sử dụng kỹ thuật chất đống, nồng độ hydrocarbon
giảm khoảng 50% nồng độ điều tra ban đầu sau khi đồng nhất.
Chất phụ gia
- Có thể là một nguồn carbon thứ cấp để cung cấp năng lượng
hoặc chất kích hoạt cho hoạt tính enzym.
- Thứ hai là dinh dưỡng: các vi sinh vật cần những cơ chất sinh
trưởng và chuyển hoá. Phân bón dạng lỏng hay dạng hạt
được tưới hoặc trộn vào đất ô nhiễm cùng với cơ chất, mức
độ dinh dưỡng không vượt quá ngưỡng trong nông nghiệp.
- Yếu tố thứ ba là vi sinh vật, một hay nhiều loại vi sinh vật
nhất định có thể được thêm vào đất trong quá trình trộn và
đồng nhất đất.
- Thành công được ghi nhận khi người ta phối trộn thêm cơ
chất dinh dưỡng và vi sinh vật: phân compost hoặc bùn hoạt
tính từ nhà máy xử lý nước thải.