Nghiên cứu đánh giá chất lượng bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải tập trung ở kim liên hà nội

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------o0o----------

HÀ MẠNH TÙNG
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÙN THẢI TỪ NHÀ MÁY
XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẬP TRUNG Ở KIM LIÊN, HÀ NỘI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học Môi trƣờng

Khoa

: Môi trƣờng

Khoá học

: 2011 – 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

----------o0o----------

HÀ MẠNH TÙNG
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÙN THẢI TỪ NHÀ MÁY
XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẬP TRUNG Ở KIM LIÊN, HÀ NỘI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học Môi trƣờng

Lớp

: K43 – KHMT – N02

Khoa

: Môi trƣờng

Khoá học

: 2011 – 2015

Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. Đặng Hồng Phƣơng

Thái Nguyên, năm 2015

i

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu thực tập tốt nghiệp, khóa luận tốt nghiệp
của em với đề tài “ Nghiên cứu đánh giá chất lượng bùn thải từ các nhà máy
xử lý nước thải tập trung Kim Liên _ Hà Nội ” đã được hoàn thành.
Có được kết quả nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân,
em đã nhận được sự hướng dẫn rất tận tình và cụ thể của Ths. Đặng Thị Hồng
Phương. Sự giúp đỡ và động viên này đã khích lệ em rất lớn trong quá trình
hoàn thành khóa luận này.
Do kiến thức của em còn nhiều hạn chế và trong điều kiện nghiên cứu
còn nhiều thiếu thốn nên bản khóa luân không tránh khỏi những thiếu sót. Em
kính mong được các thầy, cô đóng góp ý kiến để bản luận văn có chất lượng
cao nhất.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm,
phòng Đào tạo ĐH, cùng các thầy cô giáo đã giảng dạy và hướng dẫn trong
suốt quá trình học tập tại trường. Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
Ths Đặng Thị Hồng Phương đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài luận
văn tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn
Thái nguyên, ngày 04 tháng 05 năm 2015
Sinh Viên

Hà Mạnh Tùng


ii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Nồng độ và giá trị giới hạn ngây ô nhiễm của các chất hữu cơ trong
bùn thải. ........................................................................................................... 11
Bảng 2.2: Giới hạn hàm lượng kim loại nặn trong bùn, đất và giới hạn tối đa
tong bùn theo EU(mg/kg)................................................................................ 12
Bảng 2.3: Giới hạn của một số kim loại trong bùn. ........................................ 13
Bảng 2.4: Giá trị giới hạn nồng độ của các vi sinh vật gây bệnh. .................. 14
Bảng 2.5: hàm lượng tuyệt đối cơ sở của các thông số trong bùn thảia. ......... 18
Hình 4.1 : Sơ đồ công nghệ loại bỏ chất dinh dưỡng của trạm xử lý nước thải
Kim Liên. ........................................................................................................ 37
Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ loại bỏ chất dinh dưỡng của trạm ....................... 38
XLNT Kim Liên. ............................................................................................. 38
Bảng 4.2 : Bảng kết quả đo pH trong bùn thải................................................ 45
Bảng 4.3 Hàm lượng dinh dưỡng trong bùn thải ............................................ 45
Bảng 4.4 : Hàm lượng kim loại tổng số trong bùn thải (mg/kg) ................... 46
Bảng 4.5: Giá trị giới hạn của một số kim loại trong trầm tích nước ngọt ..... 47
Bảng 4.7 : Số lượng vi sinh vật có trong bùn thải (vi khuẩn/g) ...................... 50
Bảng 4.8: Phần trăm khối lượng chất hữu cơ trong bùn thải ......................... 51


iii

DANH MỤC VIẾT TẮT

BNNPTNT

: Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn.

BTNMT

: Bộ Tài Nguyên và Môi Trường.

CN

: Cử Nhân.

ĐHQG

: Đại Học Quốc Gia.

HVCH

: Học viên cao học.

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam.

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam.

NXB

: Nhà xuất bản.

PGS

: Phó giáo sư

PGS.TS

: Phó giáo sư Tiến sĩ.

Th.S

: Thạc sĩ

TS

: Tiến sĩ

TT

: Thông tư

UBND

: Ủy ban nhân dân.

VSMT

: Vệ sinh môi trường.

VSV

: Vi sinh vật.

ĐHQG

: Đại Học Quốc Gia


iv

MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞI ĐẦU ........................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề: ................................................................................................. 1
1.2 . Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 2
1.3. Yêu cầu....................................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4
2.1.1 Khái niệm bùn thải và phân loại. ............................................................. 4
2.1.2.Nguồn gốc, đặc điểm và các tính chất của bùn thải hệ thống thoát nước
thải sinh hoạt đô thị. .......................................................................................... 6
2.1.3.Tác động của bùn thải tới môi trường và con người. ............................... 8
2.1.4.Quy chuẩn về bùn thải............................................................................ 11
2.2.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới và Việt Nam ....... 18
2.2.1.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới................. 18
2.2.2.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị ở Việt Nam ................. 20
2.3. Hiện trạng quản lý và xử lý bùn thải của đô thị Hà Nội. ......................... 24
2.4 Phương pháp xử lý bùn thải. ..................................................................... 25
2.4.1 Xử lý bằng thiêu đốt. .............................................................................. 25
2.4.2 Phương pháp chôn lấp. ........................................................................... 26
2.4.3 Xử lý bằng phương pháp ủ sinh học. ..................................................... 26
2.4.4. Xử lý bằng phương pháp tái chế. .......................................................... 27
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 30

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 30
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 30
3.3.Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 30
3.3.1. Giới thiệu chung về nhà máy xử lý nước thải tập trung Kim Liên ....... 30


v

3.3.2. Đánh giá các tính chất hóa lý ,từ nhà máy xử lý nước thải của nhà máy
xử lý nước thải tập chung Kim Liên ............................................................... 30
3.3.3. Đánh giá một số đặc điểm dinh dưỡng trong bùn thải của nhà máy xử
lý nước thải tập trung Kim Liên ...................................................................... 30
3.3.4. Đánh giá hàm lượng vi sinh vật trong bùn thải của nhà máy xử lý nước
thải tập trung Kim Liên ................................................................................... 30
3.3.5. Đề xuất giải pháp xử lý bùn thải của nhà máy xử lý nước thải ............ 30
3.4.Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 30
3.4.1.Phương pháp điều tra thực địa ............................................................... 30
3.4.2.Phương pháp thu thập thông tin số liệu, tài liệu ................................... 31
3.4.3.Phương pháp phân tích ........................................................................... 31
3.4.4.Phương pháp xử lý số liệu...................................................................... 33
3.4.5.Phương pháp so sánh.............................................................................. 33
3.4.6. Phương pháp kế thừa............................................................................. 33
PHẦN 4: KẾT QỦA PHÂN TÍCH VÀ THẢO LUẬN ............................. 34
4.1. Giới thiệu chung về nhà máy xử lý nước thải Kim Liên ......................... 34
4.2.Kết quả nghiên cứu ................................................................................... 45
4.2.1. pH trong bùn thải .................................................................................. 45
4.2.2.Hàm lượng chất dinh dưỡng N,P,K ....................................................... 45
4.2.3.Hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải ............................................... 46
4.2.4. Vi sinh vật trong bùn thải ..................................................................... 50
4.2.5. Hàm lượng chất hữu cơ trong bùn thải ................................................. 51

4.3. Đề xuất giải pháp xử lý bùn thải của nhà máy xử lý nước thải tập trung
Kim Liên ......................................................................................................... 51
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 53
5.1.Kết luận ..................................................................................................... 53
5.2. Kiến nghị: ................................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55


1

PHẦN 1
MỞI ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề:
Các chất ô nhiễm và sản phẩm biến đổi của chúng được rút ra từ những

pha lỏng trong quá trình xử lý nước, dù bản chất như thế nào chẳng nữa thì
cuối cùng phần lớn vẫn tập hợp tất dưới dạng lơ lửng,cô đặc ít nhiều được
mang tên gọi “bùn”.Đặc tính chung của tất cả các loại bùn được tạo bởi một
chất chải còn lơ lửng.Sự lắng động và trầm tích lâu năm các vật chất ô nhiễm
có trong nước thải đô thị hệ thống kênh rạch- cống rãnh,sự vứt rác bừa bãi
xuống dòng kênh,sự lôi cuốn đất, cát…trên dường phố theo nước mưa xuống
các kênh rạch kèm theo ảnh hưởng của triều cường đã dẫn đến sự bồi lắng các
kênh rạch kèm theo ảnh hưởng của chiều cường đã dẫn đến sự bồi lắng các
kênh rạch và các vật chất trầm tích dưới đáy kênh.
Nếu như trong những năm trước đây,giải quyết ô nhiễm do chất thải
rắn,chất thải nguy hại và đặc biệt là bùn thải đang thách thức lớn đối với xã
hội,đặc biệt là nhà nước và các cơ quan có chức năng cần đề ra những biện
pháp quản lý chặt chẽ hơn về việc thu gom xử lý,cũng như có phương án xây

dựng hợp lý các bãi đỗ tập trung cho bùn thải.
Với tốc độ đô thị hóa,công nghiệp hóa ngày càng cao,quỹ đất ngày
càng thu hẹp, chúng ta cần phương án hữu hiệu để xử lý thu hồi và tái xử
dụng bùn thải.Như thành phần chất hữu cơ cao trong bùn là nguồn cải tạo đất
rất tốt và hàm lượng chất vô cơ trong bùn hoàn toàn có thể xử dụng cho mục
đích san lấp mặt bằng hoặc làm vật liệu xây dựng.Từ đó,giảm chi phí xử
lý,tận dụng hiệu quả các thành phần có giá trị trong bùn,giảm lượng bùn thải
chôn lấp và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên.Ngoài bùn từ hệ thống thoát nước
thải sinh hoạt ,bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải có chứ nhiều
thành phần ô nhiễm và được xả thải vào môi trường ngày càng nhiều cả về


2

lượng và thành phần.Trong các thành phần gây ô nhiễm,kim loại nặng là
thành phần cần được quan tâm đặc biệt do khả năng tồn tại bền vững trong
môi trường và khả năng tích tụ sinh học cao.
Dựa vào đặc tính của từng loại bùn có thể xử lý và tận dụng các
phương pháp khác nhau: phần chất hưu cơ cao trong bùn là nguồn cải tạo đất
rất tốt,trong khi hàm lượng chất vô cơ trong bùn hoàn toàn có thể sử dụng cho
mục đích san lấp mặt bằng hoặc làm chất vật liệu xây dựng. Nhờ đó,giảm chi
phí xử lý, tân dụng hiệu quả các thành phần có giá trị trong bùn,giảm lượng
bùn thải chôn lấp và tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên.
Chính vì những lý do trên, đề tài tài “ Nghiên cứu đánh giá chất lượng
bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải tập trung ở Kim Liên, Hà Nội ” đã
được thực hiện. Hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ góp phần nhỏ vào việc đánh
giá, xử lý và tận dụng bùn thải từ các hệ thống thoát nước thải sinh hoạt và hệ
thống xử lý nước thải , cũng như các loa ̣i bùn thải đô thị nói chung
1.2 . Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá được hiện trạng chất lượng bùn thải của nhà máy xử lý

nước thải sinh hoạt tập trung Kim Liên
- Đưa ra các biện pháp hạn chế khắc phục và sử dụng nguồn bùn thải đó
1.3. Yêu cầu
- Các thông tin và số liệu thu thập số liệu đánh giá chính xác trung
thực, khác quan.
- Cách lấy mẫu và nghiên cứu phải phân tích phải đảm bảo tính khoa
học và đại diện cho khu vực nghiên cứu.
- Kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi
trường Việt Nam.
- Nắm được các tiêu chuẩn Việt Nam về bùn thải


3

1.4 . Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:
Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu vào
thực tiễn.
 Nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tích lũy kinh nghiệm thực
tế cho bản thân sau này.
 Tạo điều kiện cho sinh viên có cơ hội thực hiện và tiếp xúc với các
vấn đề đang được xã hội quan tâm.
- Ý nghĩa thực tiễn:
 Đưa ra được các kết quả, đánh giá chính xác được về chất lượng của
bùn thải của nhà máy sử lý nước thải Kim Liên nói riêng cũng như các nhà
máy khác ở địa bàn thành phố Hà Nội nói chung


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1 Khái niệm bùn thải và phân loại.
a.

Khái niệm:

Bùn thải là hợp chất rắn và nước có thành phần đồng nhất trong toàn bộ
thể tích có kích thước hạt thường nhỏ hơn 2mm và có hàm lượng nước (độ
ẩm) lớn hơn 70%. Có nhiều dạngbùn phát sinh với hoạt động của các đô thị
hiện nay là bùn thải từ các nhà máy sử lý nước thải sinh hoạt, bùn song hồ,
cống rãnh thoát nước thải từ các hoạt động công nghiệp.
Hiện nay, khái niệm về bùn thải vẫn chưa được xác định trong các
văn bản pháp luật của Việt Nam.
EPA định nghĩa bùn thải như sản phẩm thải cuối cùng được tạo ra
từ quá trình sử lý nước thải dân dụng và nước thải công nghiệp từ nhà máy sử
lý nước thải ở dạng hỗn hợp bán rắn. Thuật ngữ này đôi khi cũng được sử
dụng như một thuật ngữ chung cho chất rắn được tách khỏi chất huyền phù
trong nước, hỗn hợp chất này thường chứa một lượng đáng kể nước giữa các
khoảng chống của các hạt rắn.
Các quá trình xử lý nước thải dẫn đến việc tách các chất ô nhiễm và
chuyển chúng sang các pha có thể tích nhỏ hơn(bùn). Như vậy sau quá trình
sử lý và làm sạch nước thải, nước sạch có thể được tái sử dụng còn bùn tạo
thành sẽ được thải đi. Việc sử lý và thải bùn rất khó do lượng bùn lớn, thành
phần khác nhau, độ ẩm cao và bùn rất khó lọc. Giá thành xử lý và thải bùn
chiếm khoảng 25% - 50% tổng giá thành quản lý chất thải.
Bùn hệ thống thoát nước thải sinh hoạt đô thị là dư lượng chất lỏng, đặc
hay dạng sệt được tao ra do quá trình vận chuyển và chuyển hóa nước thải
trong các cống rãnh thoát nước, là hỗn hợp các chất hữu cơ và vô cơ bao gồm

5

tất cả các laoij bùn thu nhận từ đường ống thoát nước đô thị được xem như
sản phẩm phụ cần sử lý trong quá trình này.
Bùn bao gồm chủ yếu là nước, khoáng chất và chất hữu cơ.
Bùn thải có thể chứa các chất dễ bay hơi, sinh vật gây bệnh, vi khuẩn,
kim loại nặng, các ion vô cơ cùng các hóa chất độc hại từ chất thải công
nghiệp, hóa chất gia dụng và thuốc trừ sâu. Lượng bùn thải tăng theo mức độ
tăng của dân số và tăng trưởng sản xuất. Số lượng bùn thải thương rất lớn và
gây ô nhiễm cho môi trường nếu không được sử lý tốt.
b. Phân loại:
- Người ta phân loại bùn dựa vào nguồn gốc và thành phần của chúng.
Thành phần này cũng đồng thời cũng phụ thuộc vào bản chất ô nhiễm ban đầu
của nước và phương pháp làm sạch: sử lý vật lý, hóa lý, sinh học.
- Bùn hữu cơ ưa nước: đó là loại phổ biến nhất, khó khan của việc làm
khô bùn là do có sự có mặt của phần lớn các chất keo ưa nước. Người xếp
trong loại này tất cả các bùn thải sử lý sinh học nước thải, hàm lượng chất thải
bay hơi có thể đạt tới 90% toàn bộ chất khô ( nước thải của công nghiệp thực
phẩm hóa hữu cơ).
- Bùn vô cơ ưa nước: các bùn này chứa hydroxyt tạo thành của
phương pháp hóa lý bằng cách làm kết tủa ion kim loại có trong nước xử
lý ( Al, Fe, Zn, Cr) hoặc do sử dụng kết bông vô cơ ( muối ferreux hoặc
muối ferit, muối nhôm).
- Bùn chứa dầu: nó đặc trưng bằng việc trong các chất thải có mặt của
một lượng dầu nhỏ hoặc mỡ khoáng chất ( hoặc động vật). Các chất này ở
dạng nhũ hoặc hấp thụ các phần tử ưa nước. một phần bùn sinh học cũng có
thể có mặt trong trường hợp sử lý cuối cùng của bùn hoặt tính( vi dụ: xử lý
nước thải của nhà máy lọc dầu).

6

- Bùn vô cơ kị nước: các bùn này được đặc trưng bằng một tỷ lệ trội
hơn các đặc biết có hàm lượng giữa nước nhỏ( cát, bùn phù xa, xỉ, vẩy rèn,
muối đã kết tinh)
- Bùn vô cơ ưa nước kị nước: Các bùn này chủ yếu bao gồm chất kị
nước chứa vừa đủ chất ưa nước để cho ảnh hưởng bất lợi của chất này đến
việc làm khô bùn chiếm ưu thế hơn. Các chất ưa nước thường là các hydroxyt
kim loại ( chất kết tụ).
- Bùn có sợi: nói chung loại bùn này rất dễ làm khô trừ khi việc thu hồi
bùn làm cho các sợi chuyển sang dạng ưa nước do sự có mặt của các hydroxyt
hay bùn sinh học.
2.1.2.Nguồn gốc, đặc điểm và các tính chất của bùn thải hệ thống thoát
nước thải sinh hoạt đô thị.
a. Nguồn gốc.
nước thải sinh hoạt là kết quả của việc thu thập nước thải từ các khu
dân cư, có thể bao gồm cả cơ sở thương mại, công nghiệp ( đặc biệt đối với
các quốc gia có sự phát triển của hệ thống hạ tầng thấp). Các chất thải lỏng
xuất phát từ nhà vệ sinh, nhà bếp, bồn rử mặt cống rãnh khu công nghiệp…
được vận chuyển thông qua hệ thống thoát nước thành phố tới nhà máy xử lý
nước thải. Nước mưa dư thừa ( có nghĩa là không hấp thụ bởi mặt đất) được
thu thập trong cỗng rãnh thoát nước và them vào nước thải đã được thu thập.
Nước thải sinh hoạt đô thị thong qua các mạng lưới cống thoát nước
được chuyển tới các nhà máy sử lý nước thải sinh hoạt và các hệ thống song
thoạt nước thành phố. Bùn sinh ra từ quá trình này là kết quả của các vật chất
được mang lắng đọng trong các hệ thống cống thoát và hoạt động của các vi
sinh vật sống trong các hệ thống này, biến chúng thành bùn. Bùn này thường
bị ô nhiễm với nhiều hợp chất hữu cơ vô và vô cơ độc hại, tùy thuộc vào các

nguồn thải đầu vào, do nồng độ của các vật liệu trong chất rắn còn lại là kết


7

quả của quá trình sử lý nước thải. bùn thải phải được sử lý một cách an toàn
và hiệu quả để tránh ô nhiễm sinh học và hóa học cho môi trường.
Hơn 60.000 độc chất và chất độc hóa học đã được tìm thấy trong bùn
thải và nước thải. Stephen Lester ( CHEJ) đã tổng hợp thong tin từ các nahf
nghiên cứu đại học Cornell và Hiệp hội các kỹ sư xây dựng đã xác định rằng
bùn thải có chứa các độc tố sau đây.
 Polychlorinated biphenyls (pcbs).
 Clo thuốc trừ sâu bao gồm DTT, dieldrin, aldrin, endril, chlordance,
heptachlor, Lindance, miex, kepone, 2,4,5-T, 2,4-D.
 Clo hóa các hợp chất như dioxin.
 Polynuclear hydrocacbon thơ,.
 Kim loại nặng: arsenic, cacdmium, chromium, chì và thủy ngân.
 Vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, giun ký sinh và nấm.
 Các độc tố khác bao gồm: amiang, sản phẩm dầu mỏ và các dung
môi công nghiệp.
Năm 2009. EPA công bố báo cáo quốc gia về nghiên cứu bùn nước
thải và các báo cáo về mức đọ kim loại, hóa chất và các tài liệu khác có trong
một mẫu thống kê cặn nước thải một số điểm nổi bật gồm.
 Ag: 20 mg/kg bùn, một số cặn còn có tỷ lệ co có đến 200mg Ag/kg
bùn, Ba: 500mg/kg bùn, trong khi Mg có mặt với tỷ lệ 1g/kg bùn.
 Mức đọ cao của sterol và các kích thich tố đã đưcọ phát hiện , vơi
mức đọ trung bình trong phạm vi lên tới 1.000.000 mg/kg bùn
 Pb, As, Cr, và Cd với các hàm lượng khác nhau ước tính của EPA có
mặt với số luuwognj phát hoieenj trong 100% cặn của nước thải ở Mỹ.
Các loại bùn thải có tính chất rất khác nahu, điều đó phụ thuộc vào

nguần gốc của bùn thải. nhìn chung, bùn thải bao gồm các hợp chất hữa cơ,
chất dinh dưỡng, một số các loại các chất dinh dưỡng không cần thiết, dấu vết


8

kim loại, chất ô nhiễm vi sinh hữa cơ và vi sinh vật. Nước thải bùn cũng có
thể chứa các chất độc hại khác như chất tẩy rửa, các muối khác nhau thuốc trừ
sâu, chất hữu cơ độc hại, … Kết quả nghiên cứu về đặc điểm của bùn thải tại
bang Indiana Mỹ cho thấy bùn thải có chứa khoảng 50% chất hữa cơ và 1-4%
cacbon vô cơ. N hữu cơ và P vô cơ là thành phần chủ yếu của N và P trong
bùn. Cacbon hữu cơ và vô cơ tương đối ổn định trong thời gian lấy mẫu. tuy
nhiên sự dao động lướn nhất dó chính là thành phần các kim loại nặng như
Cd, Zn, Cu, Pb trong bùn thải (sommers et al, 1976).[12]
2.1.3.Tác động của bùn thải tới môi trường và con người.
Bùn được xác định bởi EPA như một chất gây ô nhiễm. trong năm
2011, EPA đưa một nghiên cứa tại hội đồng nghiên cứu quốc gia Hoa Kỳ
(NRC) để sá định các nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người do bùn thải.
Trong tài liệu này, NRC đã chỉ ra rằng rất nhiều sự nguy hiểm của bùn chưa
được làm rõ hoặc chưa được quan tâm một các thỏa đáng, đặc biệt khi bùn
thải đô thị được sử dụng như một loại phân bón hữu dụng hay nước thải từ từ
nguồn nước thải đô thị bị ô nhiễm được sử dụng như một nguần nước tưới.
Bùn thải chứa vi khuẩn gây bệnh, vi rút các động vật nguyên sinh
cùng với giun sán ký sinh trùng khác có thể làm tăng nguy cơ tiềm ẩn đối với
sức khỏe của con người, động vật và thực vật. Bổ xung bùn tươi gây ra mức
độ vi khuẩn Ecoli tăng lên giấ trị lớn hơn đáng kể. theo WTO(1981), Báo cáo
về nguy cơ đối với sức khỏe đã xác định các vi sinh vật gây bệnh chủ yếu là
salmonella và taenia là mối quan tâm lớn nhất.
Bùn thải từ các nhà máy sử lý nước thải tuy được sử lý qua các quy
trình phức tạp về mức độ ô nhiễm giảm nhưng lại không loại bỏ được hết tác

nhân gậy bệnh và các chất nguy hại ở mức độ thấp của các thành phần nhưu
PAHs, PCB, dioxin, kim loại nặng . Các nghiên cứu kết luận rằng thực vật


9

hấp thu một lượng lớn kim loại nặng và các chất ô nhiễm độ hại được lưu chữ
trong sản phẩm sau đó được tiêu thụ bởi con người.
Bùn thải tác động đến sức khỏe con người có thể đưcọ chia thành ảnh
hưởng nhìn thấy sau khi tiếp xúc ( như : mùi hôi, nhiễm trùng do hít/ nuốt vi
khuẩn) hoặc phát sinh do tiếp xúc dài hạn ( tiếp xúc với kim loại phát tán từ
quá trình sử lý bùn ), ảnh hưởng từ từ, không thấy ngay được hậu quả. Những
người có nguy cơ nhiều nhất là những người thường xuyên tiếp xúc với bùn thải
như nhân viên sử lý nước thải công nhân lạo vét bùn, công nhân tại các cơ sở ủ
phân, nông dân canh tác trên đất từ bùn thải các hộ gia đình có sự tiếp xúc.
Ở Việt Nam, hiện nay chưa có đánh giá đầy đủ cụ thể về những tác
hại của bùn thải với môi trường. Tuy nhiên, trên thực tế lượng bùn thải lớn
được nạo hút từ hệ thống cống rãnh thoát nước thải ra môi trường gây hậu quả
nghiêm trọng. Bùn thải từ hệ thống thoát nước và từ các nhà, máy xử lý nước
thải được xử lý sơ bộ hoặc không được xử lý, vận chuyển tới các bãi chon lấp
hoặc được đổ tịa các địa điểm không xác định, gây ảnh hưởng đến môi trường
xung quanh, gây ô nhiễm môi trường không khí và nhất là thẩm thấu làm ô
nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt dẫn đến chất lượng nguần, nước mặt dẫn
đến chất lượng nguồn nước bị suy giảm.
Thành phần và tính chất của bùn thải có ý nghĩa quan trọng trong việc
nghiên cứu khả năng tận dụng bùn cho các mục đích khác nhau ( cải tạo đất
nông nghiệp, san lấp mặt bằng sản xuất vật liệu xây dựng….) nó cũng cho
phép xác định các nguyên nhân tích tụ các chất ô nhiễm trong bùn của mỗ
kênh rạch cũng như thành phần ô nhiễm độc hại trong bùn. Do đó, các tác
động các tác dộng tiền tang của bùn tới môi trường có thể kể đến bao gồm:

 Gây ô nhiễm nước ngầm: trong thành phần bùn nạo vét có chứ một
lượng nước khá lớn, vào mùa khooluowngj nước này không đủ để thấm tới
tầng nước ngầm và dễ dàng bốc hơi. Tuy nhiên, vào mùa mưa có thể hòa trộn


10

các chất độc hại có trong bùn và thấm xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm
nước nghầm.
 Gây ô nhiêm nước mặt: giữa môi trường bùn lắng và môi trường
nước có một cân bằng nhất định, khi tính chất môi trường thay đổi, các chất ô
nhiễm tích chữ trong bùn có thể hòa trọn chở lại trong nước gây ô nhiễm nước.
 Gây ô nhiễm không khí: quá trình phgaan hủy kị khí cảu bùn sẽ tạo
ra các khí có mùi như: H2S, CH4, NH3… gây hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng
tới con người.
 Tác động đến hệ sinh thái: Làm mất mỹ quan đô thị, ảnh hưởng tới
thủy sinh sống trong nước.
 Tác động đến động vật: bùn đáy cũng là môi trường sống của hang
nghìn loài sinh vật, vi sinh vật… và thong qua chuỗi thức ăn mà bùn có thể
tác dộng đến các động vật bậc cao hơn trong đó có con người, đặc biệt là bùn
có chứa nhiều kim loại nặng.
Hàm lượng kim loại nặng trong bùn là mối quan tâm đầu tiên khi nạo
vét kênh rạch, có có lien quan chặt chẽ đến mục đích tái sử dụng bùn hoặc các
tác động nếu đổ bùn không đúng quy định như ảnh hưởng tới hệ sinh thái tại
khu vực bãi đổ bùn. Thành phần các chất kim loại nặng rất rất dễ hấp thụ trên
bề mặt các chất lơ lửng hữu cơ và vô cơ. Khi các chất này lắng xuống tạo
thành bùn lắng thì các kim loại nặng cũng bị tích tụ trong bùn. Một số các
kim loại nặng là các nguyên tố vi lượng không thể thiếu đối với các vi sinh
vật trong quá trình chao đổi chất, tuy nhiên một số kim loại kahcs lại rất độc.
Có 6 nguyên tố cơ bản là Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co được gọi là các chất vi

lượng cần thiết cho cây. Các kim loại khác như Ca, Si, Ni, Se, Al cần thiết
cho quá trình đồng hóa cho cây nhưng lại không cần thiết cho các vi sinh vật
khác. Cu với Pb bà Hg là những những kim loại hoàn toàn không cần thiết
cho thực vật, vi sinh vật và gây độc với con người.


11

2.1.4.Quy chuẩn về bùn thải.
Việc đánh giá tác động và ảnh hưởng của bùn thải cần có một tiêu
chuẩn để tham chiếu, tuy nhiên hiện nay chúng ta chưa có một tiêu chuẩn
đánh giá bùn thải riêng của Việt Nam, do vậy việc so sánh tiêu chuẩn của bùn
thải được dựa theo tiêu chuẩn của các nước phát triển.
 Đề xuất của EU.
 Đối với các hợp chất hữu cơ
Bảng 2.1: Nồng độ và giá trị giới hạn ngây ô nhiễm của các chất hữu cơ
trong bùn thải.
Hợp chất hữu cơ

Hàm lƣợng trung Đề xuất tối đa của
bình (mg/kg)

EU (mg/kg)

Các chất hữu cơ halogen (AOX)

200[1]

500

Liner alkylbenzen sulfonate (LAS)

6500

2600

Di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP)

20 – 60

100

26 (UK: 330-640)

50

0.5-27,8

6

0.09

0.8

36[2]

100[2]

Nonylphenol

and

ethoxylates

(NPE)
Hydrocacbon thơm đa vòng (PAH)
Polychlorinated biphenyls (PCB)
Polychlorinated

dibenzo-dioxins

and furans (PCDD/Fs)
[1]

chỉ đối với bùn ở Đức.

[2]

Đơn vị: ng/kg TEQ ( lượng độc hại tương đương).


12

 Đối với kim loại nặng.
Bảng 2.2: Giới hạn hàm lƣợng kim loại nặn trong bùn, đất và giới hạn tối
đa tong bùn theo EU(mg/kg).
Yếu tố

Giá trị trung
bình

86/278/EEC

Đề xuất tối đa
của EU

Zn

863[2]

2500-4000

2500

Cu

337

1000-17500

1000

Ni

37

300-400

300

Cd

2.2[3]

20-40

10

Pb

124

750-1200

750

Cr

79[4]

-

1000

[1]

Dữ liệu được báo cáo cho 13 quốc gia: Áo, Đan Mạch, Phần Lan, Đức,

Hy Lạp, Ireland, Luxembourg, Na Uy, Ba Lan, Thụy Điển, Hà Lan và Anh.
[2]

Không bao gồm Ba Lan và Hy Lạp. Zn trung bình trong bùn của ba

LAn và Hy Lạp tương ứng là 3641 và 2752 mg/kg. Giá trị trung bình của
Châu Âu bao gồm cả Ba Lan và Huy Lạp là 2.8 mg Zn/kg.
[3]

Không bao gồm Ba Lan, giá trị trung bình của Cd trong bùn của Ba

Lan là 9.9 mg/kg. Giá trị trung bình của Châu Âu bao gồm cả Ba Lan là 2.8
mg Cd/kg.
[4]

không bao gồm Hy Lạp, giá trị trung bình của Cr trong bùn là

886mg/kg, Giá trị trung bình của Châu Âu bao gồm Hy Lạp là 141 mg Cr/kg.
Giá trị giwosi hạn của kim loại nặng trong bùn theo quy định của một
số quốc gia được trình bày trong bảng dưới đây.


13

 Quy định của một số nước trên thế giới.
Bảng 2.3: Giới hạn của một số kim loại trong bùn.
Cd

Cr

Cu

Hg

Ni

Pb

Zn

As

Tiêu chuẩn
86/278/EEC

20-40

-

100017500

16-25

300400

750120

25004000

-

Austria

2a
10b
10c
4d
10e
0,72,5f

50a
500b
500c
300d
500e
70100f

300a
500b
500c
500d
500e
70300f

2a
10b
10c
4d
10e
0,42,5f

25

100b
100c
100d
100e
25-80f

100a
400b
500c
150d
500e
45150f

1500a
2000b
2000c
1800d
2000e
2001800f

Bỉ (Flanders)

6

250

375f

5

100

300

900f

150

Bỉ (Walloon)

10

500

600

10

100

500

2000

-

Phần Lan

3
15i

300

600

2
1i

100

150100

1500

-

Pháp

20j

100

1000

10

200

800

3000

-

Đức

10

900

800

8

200

900

2500

-

Hy Lạp

20-40

500

10001750

16-25

300400

7501200

25004000

-

Ai-len

20

-

1000

16

300

750

2500

-

Italy

20

-

1000

10

300

750

2500

-

Lucxembourg

20-40

10001750

10001750

16-25

300400

7501200

25004000

-

Hà Lan

1.25

75

75

0.75

30

100

300

-

Bồ

20

1000

1000

16

300

750

2500

-

Thụy Điển

2

100

600

2.5

50

100

800

-

Estonia

15

1200

800

16

400

900

2900

-

Latvia

20

2000

1000

160

300

750

2500

-

Ba Lan

10

500

800

5

100

500

2500

-

a

20e


14
a

lower Austria (cấp 2)

b

Upper Austria

c

vorarlberg

d

steiermark

e

ca rinthia

f

những giá trị này giảm xuống còn 125 Cu và 300 Zn từ ngày

31/3/2007
g

Đối với tư nhân giá trị được giảm xuống còn 60mg/kg 5000mg/kg P.

h

Đối với tư nhân.

i

Mục tiêu giới hạn cho năm 1998.

f

15mg/kg chất khô từ tháng 1/2001 và 10 mg/kg từ ngày 1/1/2004.

Quy chuẩn 86/278/EEC không bao gồm các tiêu chuẩn cụ thể đối với
sinh vật trong bùn. Tuy nhiên để giảm thiểu rủi ro của visinh vật gậy bệnh đối
với sức khỏe,một số quốc gia đã bổ xung them quy định giới hạn của một số
vi sinh vật trong tiêu chuẩn về chat lượng bùn thải.
Các vi sinh vật gây bệnh phỏ biến nhất được quy định trong điều luật là
vi khuẩn Salmonella và Enteroviruts. Các giá trị giới ahnj này của mỗi quốc
gialaf khác nhau và được trình bày ở bảng dưới đây. Ngoài ra, theo quy định
tại Ba Lan, bùn không được sử dụng nếu chứa vi khuẩn Salmonella và một số
vi khuẩn gây bệnh khác.
Bảng 2.4: Giá trị giới hạn nồng độ của các vi sinh vật gây bệnh.
Salmonella
Pháp

8 MPN/10g

Italya
Luxembourg

1000 MPN/10g

Ba Lan

Vi sinh vật khác
Enteroviruts: 3 MPCN/10g
Trứng giun sán: 3 MPCN/10g
Vi khuẩn đường ruột: 100/g

Bùn không được sử dụng nếu
chứa Salmonella
(Nguồn 8)

Ký sinh trung 10/kg


15

MPN: Most Probable Nunber.
MPCN: Most Probable Cytophatic Number.
Tại Đan Mạch, bùn sau khi sử lý phải không có xuất hiện của vi khuẩn
Salmonella và phân lien cầu khuẩn phải dưới 100/g (SO/2000/49).
 Tại Việt Nam .
a. Quy định phân loại xử lý bùn thải
- Bùn thải từ hệ thống nước thải có yếu tố nguy hại được quản lý theo
quy định về chất thải nguy hại ( trong mục 2 và 3, chương IX, luật bảo vệ môi
trường năm 2014)
Điều 90. Lập hồ sơ, đăng ký, cấp phép xử lý chất thải nguy hại
1. Chủ nguồn thải chất thải nguy hại phải lập hồ sơ về chất thải nguy
hại và đăng ký với cơ quan quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường cấp tỉnh.
2. Tổ chức, cá nhân có đủ điều kiện và có giấy phép mới được xử lý
chất thải nguy hại.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định danh mục chất thải nguy hại

và cấp phép xử lý chất thải nguy hại.
Điều 91. Phân loại, thu gom, lưu giữ trước khi xử lý chất thải nguy hại
1. Chủ nguồn thải chất thải nguy hại phải tổ chức phân loại, thu gom,
lưu giữ và xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường; trường hợp chủ nguồn
thải chất thải nguy hại không có khả năng xử lý chất thải nguy hại đạt quy
chuẩn kỹ thuật môi trường phải chuyển giao cho cơ sở có giấy phép xử lý
chất thải nguy hại.
2. Chất thải nguy hại phải được lưu giữ trong phương tiện, thiết bị
chuyên dụng bảo đảm không tác động xấu đến con người và môi trường.
Điều 92. Vận chuyển chất thải nguy hại
1. Chất thải nguy hại phải được vận chuyển bằng phương tiện, thiết bị
chuyên dụng phù hợp và được ghi trong giấy phép xử lý chất thải nguy hại.


16

2. Chất thải nguy hại được vận chuyển sang nước khác phải tuân thủ
các điều ước quốc tế mà Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam là thành viên.
Điều 93. Điều kiện của cơ sở xử lý chất thải nguy hại
1. Địa điểm thuộc quy hoạch do cấp có thẩm quyền phê duyệt.
2. Có khoảng cách bảo đảm để không ảnh hưởng xấu đối với môi
trường và con người.
3. Có công nghệ, phương tiện, thiết bị chuyên dụng cho việc lưu giữ và
xử lý chất thải nguy hại đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường.
4. Có công trình, biện pháp bảo vệ môi trường.
5. Có nhân sự quản lý được cấp chứng chỉ và nhân sự kỹ thuật có trình
độ chuyên môn phù hợp.
6. Có quy trình vận hành an toàn công nghệ, phương tiện, thiết bị
chuyên dụng.
7. Có phương án bảo vệ môi trường.

8. Có kế hoạch phục hồi môi trường sau khi chấm dứt hoạt động.
9. Có báo cáo đánh giá tác động môi trường được Bộ Tài nguyên và
Môi trường thẩm định và phê duyệt.
Điều 94. Nội dung quản lý chất thải nguy hại trong quy hoạch bảo
vệ môi trƣờng
1. Đánh giá, dự báo nguồn phát thải nguy hại và lượng phát thải.
2. Khả năng thu gom, phân loại tại nguồn.
3. Khả năng tái sử dụng, tái chế và thu hồi năng lượng.
4. Vị trí, quy mô điểm thu gom, tái chế và xử lý.
5. Công nghệ xử lý chất thải nguy hại.
6. Nguồn lực thực hiện.
7. Tiến độ thực hiện.
8. Phân công trách nhiệm.


17

b. Quy chuẩn kỹ thuật
Việt Nam đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất
thải nguy hại QCVN 07:2009/BTNMT, trong đó có những quy định được áp
dụng với bùn thải. hiện nay quy chuẩn riêng QCVN 50:2013 của Bộ Tài
Nguyên Môi Trường, dựa trên QCVN 07:2009/BTNMT, quy định ngưỡng nguy
hại của các thông số(trừ các thông số phóng xạ) trong bùn thải phát sinh từ quá
trình xử lý nước thải, nước cấp, làm cơ sở để phân loại và quản lý bùn thải.
Theo QCVN 50:2013/BTNMT, bùn thải từ quá trình xử lý nước thải
được xác định là chất thải nguy hại nếu thuộc một trong những trường hợp
sau.[1]
a) pH

12,5 hoặc pH

2,0.

b) Trong mẫu bùn thải phân tích có ít nhất 01 thông số quy định tại
bảng 5 có giái trị đồng thời vượt cả hàm lượng tuyệt đối (Htc) và ngưỡng
nguy hại(Ctc).
Htc được tính bằng:

, ppm

Trong đó:
H(ppm)- giá trị Hàm lượng tuyệt đối cơ sở đưcọ quy định trong Bảng 5:
T- tỷ số giữa khối lượng thành phần rắn khô trong mẫu bùn thải trên
tổng số khối lượng mẫu bùn thải.
Ctc- được tính theo nồng độ ngâm chiết.


18

Bảng 2.5: hàm lƣợng tuyệt đối cơ sở của các thông số trong bùn thảia.
Hàm lƣợng
tuyệt đối cơ
sở H(ppm)

Ngƣỡng nguy hại
tính theo nồng độ
ngâm chiết
Ctc(mg/l)

STT

Thông
số

Số CAS

Công
thức hóa
học

1

Asen

-

As

40

2

2

Bari

-

Ba

2.000

100

3

Bạc

-

Ag

100

5

4

Cadmin

-

Cd

10

0,5

5

Chì

-

Pb

300

15

6

Coban

-

Co

1.600

80

7

Kẽm

-

Zn

5.000

250

8

Niken

-

Ni

1.400

70

9

Selen

-

Se

20

1

10

Thủy
ngân

-

Hg

4

0,2

11

Crom VI

-

Cr6+

100

5

12

Tổng
Xyanua

-

CN-

590

-

13

Tổng dầu

-

-

1.000

50

14

Phenol

108-95-2

C6H5OH

20.000

1.000

15

benzen

71-43-2

C6H6

10

0,5

2.2.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới và Việt Nam
2.2.1.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới
Trong những năm gần đây, các quá trình xử lý nước thải với những
công nghệ tiến bộ đã được áp dụng ở nhiều nước để hạn chế sự ô nhiễm môi
trường từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp.Những chỉ dừng lại ở