Công nghệ xử lý Chất thải nguy hại ppsx

Công nghệ xử lý Chất thải nguy hại
Các phương pháp hoá học và vật lý
Xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp vật lý nhằm tách chất nguy
hại ra khỏi chất thải bằng các phương pháp tách pha.
Xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp hoá học nhằm thay đổi tính
chất hoá học của chất thải để chuyển nó về dạng không nguy hại.
 Lọc. Lọc là phương pháp tách hạt rắn từ dòng lưu chất (khí, lỏng
hay kem nhão…) khi đi qua môi trường xốp (vật liệu lọc). Các hạt
rắn được giữ lại ở vật liệu lọc. Quá trình lọc có thể thực hiện nhờ
chênh lệch áp suất gây bởi trọng lực, lực ly tâm, áp suất chân
không, áp suất dư.
 Kết tuả. Kết tuả là quá trình chuyển chất hoà tan thành dạng
không tan bằng các phản ứng hoá học tạo tủa hay thay đổi thành
phần haó chất trong dung dịch (thay đổi pH…), thay đổi điều kiện
vật lý của môi trường (hạ nhiệt độ) để giảm độ hoà tan của hoá
chất, phần không tan sẽ kết tinh. Phương pháp kết tuả thường
dùng kết hợp với các quá trình tách chất rắn như lắng cặn, ly tâm
và lọc.
 Oxy hoá khử. Phản ứng oxy hoá khử là phản ứng trong đó trạng
thái oxy hoá của một chất phản ứng tăng lên trong khi trạng thái
oxy hoá của một chất khác giảm xuống. Chất cho điện tử là chất
khử, chất nhận điện tử là chất oxy hoá. Để thực hiện quá trình
oxy hoá khử, người ta trộn chất thải với hoá chất xử lý (tác nhân
oxy hoá hay khử) hay cho tiếp xúc các hoá chất ở các dạng dung
dịch với hoá chất ở thể khí.
 Bay hơi. Bay hơi là làm đặc chất thải dạng lỏng hay huyền phù
bằng phương pháp cấp nhiệt để hoá hơi chất lỏng. Phương pháp
này thường dùng trong giai đoạn xử lý sơ bộ để giảm số lượng
chất thải cần xử lý cuối cùng.
 Đóng rắn và ổn định chất thải

Đóng rắn là làm cố định hoá học, triệt tiêu tính lưu động hay cô lập các
thành ph
ần ô nhiễm bằng lớp vỏ bền vững tạo thành một khối nguyên có
tính toàn vẹn cấu trúc cao.
Phương pháp này nhằm giảm tính lưu động của chất nguy hại trong môi
trường; làm chất thải dễ vận chuyển do giảm khối lượng chất lỏng trong
chất thải và đóng rắn chất thải; giảm bề mặt tiếp xúc chất thải với môi
trường tránh thất thoát chất thải do lan truyền, rò rỉ, hạn chế hoà tan hay
khử độc các thành phần nguy hại.
Đóng rắn là quá trình bổ sung vật liệu vào chất thải để tạo thành khối
rắn. Trong đó có thể có các liên kết hoá học giữa chất độc hại và phụ
gia.
Ổn định là quá trình chuyển chất thải thành dạng ổn định hoá học hơn.
Thuật ngữ này cũng bao gồm cả đóng rắn nhưng cũng bao gồm cả sử
dụng các phản ưng hoá học để biến đổi các thành phần chất độc hại
thành chất mới không độc.
 Cố định hoá học là biến đổi chất độc hại thành dạng mới không
độc.
 Bao gói là quá trình bao ph
ủ hoàn toàn hay sử dụng hàng rào bao
quanh khối chất thải bằng một chất khác.
Chất kết dính vô cơ thường dùng là ximăng, vôi, pozzolan, thạch cao,
silicat. Chất kết dính hữu cơ thường dùng là epoxy, polyester, nhực
asphalt, polyolefin, ure formaldehyt;
Các phương pháp nhiệt

Phương pháp đốt

Quá trình đốt là một quá trình biến đ
ổi chất

thải rắn dưới tác dụng của nhiệt và quá
trình
oxy hóa hoá học. Bằng cách đ
ốt chất thải ta
có thể giảm thể tích của nó đến 80-
90%.
Nhiệt độ buồng đốt phải cao h
ơn 800oC.
S
ản phẩm sau cùng bao gồm khí có nhiệt
độ cao bao gồm nitơ và cacbonic, hơi nư
ớc,
và tro. Năng lượng có thể thu hồi đư
ợc từ
quá trình trao đ
ổi nhiệt do khí sinh ra có
nhiệt độ cao.
Đốt thùng quay. Lò đốt thùng quay được sử dụng để xử lý các loại chất
thải nguy hại ở dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ở dạng lỏng. Thùng
quay hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1100°C.


Đốt. Đốt là quá trình oxy
hoá ở nhiệt độ cao bằng
oxy không khí. Bằng cách
đốt chất thải nguy hại, ta
có thể giảm thể tích của
nó đến 80-90%. Nhiệt độ
buồng đốt phải cao hơn
800 oC. Sản phẩm cuối

cùng của quá trình đốt là
các chất không nguy hại
như nước, CO
2
, …
- Đốt bằng phương pháp
phun chất lỏng. Chất thải
nguy hại dạng lỏng được
đốt trực tiếp trong lò đốt
bằng cách phun vào vùng
ngọn lửa hay vùng cháy của lò phụ thuộc vào nhiệt trị chất thải.
Lò đốt được duy trì nhiệt độ khoảng trên 1000oC. Thời gian lưu
của chất thải lỏng trong lò từ vài phần giây đến 2,5 giây.
- Đốt thùng quay. Lò đốt thùng quay được sử dụng đ
ể xử lý các loại chất
thải nguy hại ở dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ở dạng lỏng. Thùng
quay hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1100oC.
- Đốt có xúc tác. Sử dụng xúc tác cho vào lò đốt để tăng cường tốc độ oxy
hoá chất thải ở nhiệt độ thấp hơn so với lò đốt thông thường (<537oC).
Phương pháp này chỉ áp dụng cho chất thải lỏng.
Sử dụng chất thải nguy hại làm nhiên liệu
Đây là phương pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đ
ốt cùng với các nhiên
liệu thông thường khác để tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt:
nồi hơi, lò nung, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh. Lượng chất thải bổ sung
vào lò đốt có thể chiếm 12-25% tổng lượng nhiên liệu.
Nhiệt phân
Nhiệt phân là quá trình phân hủy hay biến đổi hoá học chất thải rắn xảy
ra do nung nóng trong điều kiện không có sự tham gia của oxy và tạo ra
sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đổi chất thải rắn là các chất dưới

dạng rắn, lỏng và khí.
Nhiệt phân là quá trình tiêu hủy hay biến đổi hoá học xảy ra do nung
nóng trong điều kiện không có oxy. Quá trình nhiệt phân gồm hai giai
đoạn. Giai đoạn một là quá trình khí hoá. Chất thải được gia nhiệt để
tách thành phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi nước… ra khỏi thành
phần cháy không hoá hơi và tro. Giai đoạn hai các thành phần bay hơi
được đốt ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại.
Nhiệt phân bằng hồ quang - plasma. Thực hiện quá trình đốt ở nhiệt độ


cao (có thể đến 10.000°C) để tiêu hủy chất thải có tính độc cực mạnh.
Sản phẩm là khí H2 và CO, khí axit và tro.
Các phương pháp sinh học
Chất thải nguy hại cũng có thể xử lý bằng phươg pháp sinh học ở điều
kiện hiếu khí và yếm khí như chất thải thông thư
ờng. Tuy nhiên, bổ sung
chủng loại vi sinh phải thích hợp và điều kiện tiến hành được kiểm soát
chặt chẽ hơn.
 Quá trình hiếu khí. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình
hoạt động của vi sinh vật chuyển chất hữu cơ thành các hợp chất
vô cơ (quá trình khoáng hoá) trong điều kiện có oxy. Sản phẩm
của quá trình là CO
2
, H
2
O,
 Quá trình yếm khí. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình
khoáng hoá nhờ vi sinh vật ở điều kiện không có oxy. Công nghệ
xử lý sinh học yếm khí tạo thành sản phẩm khí CH
4

chiếm phần
lớn, CO
2
và H
2
, N
2
, H
2
S, NH
3
.
Thải bỏ chất thải nguy hại
Sau khi xử lý, quá trình vẫn còn thải ra một lượng cặn không thể tận
dụng hay xử lý được nữa như tro của quá trình đốt tiêu hủy… biện pháp
cuối cùng để giải quyết các chất thải này là thải bỏ an toàn.
Thải bỏ có nghĩa là chuyển chất thải từ nơi này đến nơi khác, từ môi
trường này đến môi trường khác (từ khí, nước vào trong đất…). Thải bỏ
an toàn phải hạn chế khả năng gây nguy hại của chất thải, đảm bảo
không cho chất nguy hại rò rỉ, di chuyển, lan truyền trong môi trường. Đ
ể
đạt được yêu cầu nêu trên, có một số những quy định cần thiết đối với
các đơn vị sản xuất hay quản lý chất nguy hại cần phải tuân thủ.
 Nơi phát sinh chất thải nguy hại phải kiểm tra chất thải của họ
xem có bị cấm thải bỏ hay không. Nếu chất thải là không thể thải
bỏ thì chúng ta phải tìm kiếm một phương pháp xử lý thích hợp
trước khi thải bỏ.
 Nếu đơn vị tạo ra chất thải nguy hại đang quản lý một chất thải bị
hạn chế hoặc không đạt tiêu chuẩn để xử lý, đơn vị này phải
thông báo cho nơi lưu trữ/xử lý về các tiên chuẩn xử lý cho mỗi

chuyến chất thải. Thông báo này phải bao gồm:
o Mã số chất thải nguy hại;
o Tiêu chuẩn xử lý thích hợp và những điều cấm áp dụng;
o Danh mục chất thải kèm theo mỗi chuyến hàng;
o Dữ liệu phân tích chất thải, nếu có.
 Nếu đơn vị tạo ra chất thải đang quản lý một chất thải bị hạn chế
mà đạt tiêu chuẩn xử lý, đơn vị này phải xuất trình thông báo và
giấy chứng nhận rằng chất thải này đạt tiêu chuẩn xử lý. Giấy
chứng nhận phải được ký duyệt bởi các cấp có thẩm quyền.
 Nếu chất thải dễ bị lan truyền rộng từ nơi này đến nơi khác trên
toàn lãnh thổ, thì với mỗi chuyến chất thải, đơn vị tạo ra chất thải
phải gởi kèm theo một thông báo cho nơi tiếp nhận rằng chất thải
này không bị cấm chôn lấp.
 Nếu đang qu
ản lý một chất thải bị hạn chế trong các bồn hay tank
và đang tiếp tục xử lý cho đạt tiêu chuẩn thải bỏ, đơn vị tạo ra
chất thải lên kế hoạch phân tích chất thải bằng văn b
ản. Kế hoạch
này phải được nộp cho các cơ quan có th
ẩm quyền trong vòng 30
ngày trước khi xử lý. Bản sao của kế hoạch này phải được lưu lại
để tiện theo dõi.
 Nếu đơn vị t
ạo ra chất thải xác nhận rằng chất thải này bị hạn chế
dựa trên lý thuyết hay kiểm tra thực tế, những bản sao của tất cả
các hồ sơ có liên quan đến quyết định này phải được đính kèm
vào hồ sơ.
 Nếu đơn vị phát sinh chất thải bị hạn chế xác nhận rằng họ khôn
g
phải chịu trách nhiệm về mặt pháp lý đ

ối với chất thải này, họ phải
đính kèm một thông báo nêu rõ quyết định này trong hồ sơ chất
thải, bao gồm những chú thích về cách sắp xếp hay sử dụng chất
thải.
 Đơn vị tạo ra chất thải phải giữ lại trong cơ quan tất cả mọi thông
báo, giấy xác nhận, luận chứng, dữ liệu phân tích chất thải và
những hồ sơ khác trong vòng tối thiểu là 5 năm.
Đối với chất thải nguy hại, thải bỏ chất thải được coi là một phương
pháp lưu trữ an toàn phần cặn còn lại, do đó các thao tác thực hiện quá
trình này phải do nhà chuyên môn thực hiện. Các cơ sở sản xuất không
có đủ quyền hạn thực hiện việc này. Vì vậy, nhà máy xử lý chất thải
nguy hại là một nhu cầu thiết yếu.
Các chất thải nguy hại cần được xử lý, cố định làm giảm hay triệt tiêu
hoạt tính nguy hại trước khi thải bỏ, đặc biệt các các chất thải thuộc
nhóm sau:
 Tất cả các loại chất gây nổ (nhóm 1)
 Các loại khí nén trong bình (nhóm 2)
 Những dung môi hòa tan (nhóm 3)
 PCB hay PCB rác làm bẩn do thuốc trừ sâu, chất hữu cơ có ch
ứa
clo và các chất tương tự (nhóm 6)
 Tất cả các chất phóng xạ (nhóm 7).
 Hóa chất gây dị ứng.
Đối với chất thải phóng xạ. Các nguồn chất thải phóng xạ không có dấu
niêm phong cần được tồn trữ trong các phương tiện an toàn sau 4 chu
kỳ bán rã mới thải bỏ như chất thải thông thường.
Có nhiều cách thải bỏ chất nguy hại được xem là an toàn đang áp dụng
tại nhiều nơi trên thế giới như: chôn l
ấp hợp vệ sinh, thải bỏ xuống giếng
sâu.

Chôn lấp an toàn
Hi
ện nay,
phương
pháp th
ải
b
ỏ thông
d
ụng nhất
là chôn l
ấp
an toàn.
Chôn l
ấp là
bi
ện pháp
cô l
ập chất
th
ải nhằm
gi
ảm thiểu
khả n
ăng
phát tán
ch
ất thải
vào môi
trư

ờng.
Trong quá
trình thải bỏ chất nguy hại, người ta phải kiểm soát được các phản ứn
g
xảy ra, các chất sinh ra trong khu vực thải và môi trư
ờng xung quanh;
thực hiện giám sát môi trường; bảo trì cho bãi thải sau khi đóng c
ửa
nhằm tránh tiếp xúc chất nguy hại với môi trư
ờng trong mọi tình huống
kể cả khi có sự cố. Để đảm bảo công tác này, có m
ột số nguyên tắc cần
phải đư
ợc tuân thủ trong khi chôn lấp chất thải, thiết kế và vận hành bãi
chôn lấp.

- Xử lý chất thải trước khi chôn lấp: Chất thải cần phải được
đóng gói
theo đúng tiêu chuẩn quy định về an toàn trước khi chôn lấp, đ
ặc biệt là
đ
ối với chất thải lỏng. Riêng chất thải nguy hại rắn, có thể không cần
đóng gói mà người ta có thể cố định hoặc hoá rắn trước khi chôn lấp.

- Lựa chọn vị trí bãi chôn lấp: xem xét đến các vấn đề về đ
ịa hình, thổ
nhưỡng, thuỷ văn…; các điều kiện khí hậu, môi trường của địa ph
ương;
bốtrí mặt bằng của khu vực, đảm bảo khoảng cách đ
ến các công trình

liên quan, khoảng cách vận chuyển. Hạn chế đặt gần khu dân c
ư, sân
bay, khu ruộng trồng lương thực, đất ướt, đất nứt, vùng có nguy c
ơ
động đất và khu vực không ổn định, gần sông suối, các nguồn nư
ớc sử
dụng trong sinh hoạt.

- Nguyên tắc thiết kế bãi chôn lấp: Các chất thải đ
ộc hại khi tiếp xúc với


nhau có thể sinh ra các chất có tính độc hại cao hơn hay có th
ể xảy ra
phản ứng tạo thành các chất ô nhiễm, cho nên cần thiết kế các ng
ăn
chôn lấp riêng biệt đối với từng chất để chúng không có cơ h
ội kết hợp
với nhau.

- Quy tắc vận hành bãi chôn lấp: Trong khi bãi đang hoạt đ
ộng, cần có
biện pháp kiểm soát các tác nhân gây bệnh, các khí sinh ra, nư
ớc rò rỉ,
nước chảy qua, nước chảy tràn, nước thấm. Thực hiện chương tr
ình
giám sát môi trường: chất lượng nư
ớc ngầm xung quanh khu vực bãi
chôn lấp, các loại khí độc và dễ cháy,… khi vận hành cũng nh
ư sau khi

đóng cửa bãi chôn lấp và duy trì cho đến vài chục năm sau.

- Xây dựng và thực hiện chương trình s
ửa chữa, hiệu chỉnh bãi chôn
lấp: Phải có biện pháp hi
ệu chỉnh kịp thời nếu phát hiện có sự cố kỹ
thuật.

- Bảo hiểm bãi chôn lấp sau khi đóng cửa.