Nghiên cứu xử lý khí từ lò đốt chất thải rắn nguy hại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------o0o-------

PHẠM THỊ THU HOÀI

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KHÍ TỪ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN
NGUY HẠI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Hà Nội - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------o0o-------

PHẠM THỊ THU HOÀI

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KHÍ TỪ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN
NGUY HẠI

Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học
Mã số: 62520301

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS.TSKH NGUYỄN BIN
2. TS LÊ THỊ NGỌC THỤY

Hà Nội - 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
TM. Tập thể hƣớng dẫn

Nghiên cứu sinh

Phạm Thị Thu Hoài

PHẠM NGỌC ANH


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, xin được trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
Viện đào tạo sau đại học đã đào tạo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn
thành chương trình học tập nghiên cứu sinh 2007-2012.

Đặc biệt xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới
GS.TSKH Nguyễn Bin và TS Lê Thị Ngọc Thụy đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ
tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin được cảm ơn các thầy, cô và các cán bộ
của Bộ môn Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học- Trường Đại học Bách khoa
Hà Nội về những ý kiến đóng góp và giúp đỡ trong việc hoàn thành bản luận án
này.

Cuối c ng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các đ ng nghiệp, gia đình và bạn b đã
giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình làm việc.

PHẠM THỊ THU HOÀI

PHẠM NGỌC ANH


CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ĐƢỢC DÙNG TRONG LUẬN ÁN
Các ký hiệu chữ la-tinh

Đơn vị đo

[ m2/s]

a

Hệ số dẫn nhiệt độ

C

Nhiệt dung riêng

[kJ/kg.oK]

D

Hệ số dẫn khối

[m2/s]

F

Diện tích bề mặt chuyển khối, truyền nhiệt.

FĐK

Bậc tự do điều khiển

FNT

Bậc tự do nội tại

FHH

Bậc tự do hình học

FNG

Bậc tự do ngoại tại

FCT

Bậc tự do cấu trúc

FĐH

Bậc tự do động học.

[m2]

Fc

Bậc tự do của dòng cấp

Fd

Bậc tự do của dẫn

G

Lưu lượng

[m3/h]

M

Lưu lượng khối lượng pha rắn

[kg/s]

k

Số cấu tử trong hệ

l

Chiều dài hệ

Q

Nhiệt trị thể tích

r

Số thứ nguyên cơ bản trong hệ

T

Nhiệt độ

V

Phần thể tích tự do của đệm

[m]
[kJ/m3]

[oK]
[m3/m3]


Các ký hiệu chữ Hy-lap

Đơn vị đo

[W/(m2.oK)]



Hệ số cấp nhiệt

c

Hệ số cấp khối trên bề mặt pha rắn

[m/s]

ν

Độ nhớt động học.

[m2/s]



Khối lượng riêng.

[kg/m3]

φ

Số pha trong hệ

c

Vận tốc cuốn theo

[m/s]

th

Vận tốc tới hạn

[m/s]



Hệ số trở lực

λ

Hệ số dẫn nhiệt

ε

Độ xốp; độ đen

[W/(m.oK)]

Δvtb

Động lực chuyển vận tốc

[m/s]

Δytb

Động lực chuyển cấu tử

[kg/m3]

ω

Diện tích tiếp xúc pha của một đơn vị thể tích

[m2/m3]



Diện tích tiếp xúc pha của một đơn vị khối lượng

[m2/kg]

η

Hiệu suất hấp thụ

[%]


DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TRONG LUẬN ÁN

Bảng số

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1: Một số ngành công nghiệp và các loại chất thải tương ứng ................................ 4

Bảng 1.2: Các loại CTNH chính ở Việt Nam .................................................................... 12
Bảng 1.3: Một số công nghệ xử lý CTNH phổ biển ở Việt Nam ...................................... 16
Bảng 1.4: Một số lò đốt chất thải rắn tại Việt Nam ............................................................... 26
Bảng 1.5: So sánh đặc trưng của hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học ....................................... 29
Bảng 1.6: Khí ô nhiễm và một số loại dung môi thường d ng để hấp thu ....................... 31
Bảng 1.7: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò hơi ................................................................ 37
Bảng 1.8: N ng độ các chất trong khí thải lò hơi đốt dầu F.O ......................................... 37
Bảng 1.9: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò đốt CTR DTC-2000I .................................... 38
Bảng 1.10: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò đốt CTR CS 10kg/mẻ .................................. 38
Bảng 1.11: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò đốt CTR y tế bệnh viện ĐK Lâm Thao . 38
Bảng 1.12: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò đốt CTR y tế bệnh viện ĐK Hạ Hòa...... 39
Bảng 1.13: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò đốt CTR y tế bệnh viện ĐK Cẩm Khê ... 39
Bảng 1.14: Khí thải lò hơi đốt than hệ thống tái chế dầu thải Dung Quất ........................ 39
Bảng 2.1: Ma trận thí nghiệm 3 biến ................................................................................ 61
Bảng 2.2: Bảng hệ số α và β tương ứng với biến số k ...................................................... 62
Bảng 2.3 : Ma trận thứ nguyên .......................................................................................... 65
Bảng 2.4: Ma trận nghiệm. ................................................................................................ 66
Bảng 3.1: Số liệu chất lượng khí thải của lò đốt đầu ra lần 1 ............................................ 81
Bảng 3.2: Số liệu chất lượng khí thải của lò đốt đầu ra lần 2 ............................................ 82
Bảng 3.3: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 1 m3/h ....... 83
Bảng 3.4: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 3 m3/h ....... 83
Bảng 3.5: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 5 m3/h ....... 84
Bảng 3.6: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 7 m3/h ....... 84
Bảng 3.7: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 10 m3/h ..... 84
Bảng 3.8: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 12 m3/h ..... 84
Bảng 3.9: Tổng hợp các kết quả tại n ng độ 5% và lưu lượng khí 5000 m3/h ................. 85
Bảng 3.10: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 1 m3/h ..... 85
Bảng 3.11: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 3 m3/h ..... 85
Bảng 3.12: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 5 m3/h ..... 86

Bảng 3.13: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 7 m3/h ..... 86
Bảng 3.14: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 10 m3/h ... 86
Bảng 3.15 : Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý với lưu lượng tưới 12 m3/h .. 86
Bảng 3.16 : Tổng hợp các kết quả tại n ng độ 5% và lưu lượng khí 2000 m3/h .............. 87
Bảng 3.17: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 2%..... 87
Bảng 3.18: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 3%..... 88
Bảng 3.19: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 5%..... 88
Bảng 3.20: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 7%..... 88
Bảng 3.21: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 8%..... 88
Bảng 3.22: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 10%... 89
Bảng 3.23: Tổng hợp các kết quả tại lưu lượng tưới 7m3/h và lưu lượng khí 2000 m3/h 89
Bảng 3.24: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 2%..... 89
Bảng 3.25: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 3%..... 89
Bảng 3.26: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 5%..... 90
Bảng 3.27: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 7%..... 90
Bảng 3.28: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 8%..... 90
Bảng 3.29: Kết quả đo hàm lượng SO2 trước và sau xử lý khí n ng độ sữa vôi là 10%... 90
Bảng 3.30: Tổng hợp kết quả tại lưu lượng tưới 10 m3/h và lưu lượng khí 5000 m3/h .... 91
Bảng 3.31: Kết quả tại n ng độ 5% và lưu lượng tưới 7 m3/h .......................................... 91
Bảng 3.32: Kết quả tại n ng độ 5% và lưu lượng tưới 10 m3/h ........................................ 92
Bảng 3.33: Kết quả tại n ng độ 10% và lưu lượng tưới 7 m3/h ........................................ 92
Bảng 3.34: Ma trận kế hoạch thực nghiệm bậc 1 và các kết quả ...................................... 95
Bảng 3.35: Ma trận kế hoạch mở rộng .............................................................................. 95
Bảng 3.36: Các thí nghiệm ở kế hoạch .............................................................................. 96
Bảng 3.37: Ma trận kế hoạch thực nghiệm bậc 2 và các kết quả ...................................... 98
Bảng 3.38: Ma trận thứ nguyên của các đại lượng còn lại với hàm mục tiêu là G ......... 107
Bảng 3.39: Số liệu các tham số ở nhiệt độ 200oC và áp suất 1atm khi hàm mục tiêu là G ... 110

Bảng 3.40: Các giá trị tương ứng của các chuẩn số khi hàm mục tiêu là G .................... 110

Bảng 3.41: Ma trận thứ nguyên của các đại lượng còn lại khi hàm mục tiêu là  ......... 113
Bảng 3.42: Số liệu các tham số ở nhiệt độ 200oC và áp suất 1atm khí hàm mục tiêu là  .. 115

Bảng 3.43: Các giá trị tương ứng của các chuẩn số khí hàm mục tiêu là  .................... 115


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN

Hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1: Lò đốt th ng quay tiếp liệu kiểu trục vít ...................................................... 19
Hình 1.2: Lò đốt th ng quay tiếp liệu kiểu hình sao .................................................... 20
Hình 1.3: Lò đốt nhiều tầng ghi cố định ....................................................................... 22
Hình 1.4: Lò đốt có kiểm soát khí thải ........................................................................ 23
Hình 1.5: Lò tầng sôi .................................................................................................... 25
Hình 1.6: Cụm thiết bị hấp thụ Venturi với tháp tách lỏng dạng xyclon ..................... 49
Hình 1.7: Cụm thiết bị hấp thụ Venturi với tháp tách lỏng dạng tháp đệm.................. 50
Hình 3.1: Ảnh hưởng của lưu lượng tưới tới hiệu suất xử lý ...................................... 87
Hình 3.2: Ảnh hưởng của n ng độ dung dịch Ca(OH)2 tới hiệu suất xử lý ................ 91
Hình 3.3: Ảnh hưởng của lưu lượng khí vào tới hiệu suất xử lý .................................. 92
Hình 3.4: Bề mặt đáp ứng 3D của hiệu suất xử lý bởi n ng độ Ca(OH)2 và lưu lượng tưới..100
Hình 3.5: Bề mặt đáp ứng 3D của hiệu suất xử lý bởi n ng độ Ca(OH)2 và lưu lượng khí ..101

Hình 3.6: Bề mặt đáp ứng 3D của hiệu suất xử lý bởi lưu lương khí và lưu lượng tưới...101

Hình 3.7: Thiết bị Venturi .......................................................................................... 102

PHỤ LỤC 1: CÁC BẢN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ XỬ LÝ CTNH
Hình 2.1. Sơ đ công nghệ hệ thống nghiên cứu..............................................................
Hình 2.2. Sơ đ công nghệ hệ thống nghiên cứu có bố trí thiết bị đo ..............................
Hình 2.3: Cấu tạo lò đốt chất thải nguy hại ......................................................................
Hình 2.4: Thiết bị giải nhiệt khí thải lò đốt ......................................................................
Hình 2.5: Thiết bị tách bụi khô .........................................................................................
Hình 2.6: Cụm thiết bị hấp thụ .........................................................................................
Hình 2.7: Chi tiết thiết bị hấp thụ Venturi và tháp tách lỏng ...........................................


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................................. 3
1.1. Hiện trạng quản lý chất thải nguy hại ............................................................................ 3
1.2.1. Ngu n phát sinh và phân loại chất thải nguy hại ............................................................. 3
1.2.2. Công tác quản lý chất thải nguy hại tại Việt Nam ........................................................ 10
1.2.3. Hiện trạng công tác quản lý chất thải nguy hại ở một số nước trên thế giới ................. 12
1.2. Các phƣơng pháp xử lý chất thải nguy hại .................................................................. 14
1.2.1. Phương pháp khử khuẩn bằng hóa chất ......................................................................... 14
1.2.2. Phương pháp khử khuẩn bằng nhiệt khô và ướt ............................................................ 14
1.2.3. Phương pháp chiếu vi sóng............................................................................................ 15
1.2.4. Phương pháp chôn lấp ................................................................................................... 15
1.2.5. Phương pháp thiêu đốt ................................................................................................... 15
1.3. Công nghệ đốt chất thải nguy hại ................................................................................. 17
1.3.1. Các loại lò đốt chất thải nguy hại .................................................................................. 17
1.3.2. Các nghiên cứu về lò đốt trong và ngoài nước .............................................................. 26
1.4. Công nghệ xử lý khí thải ................................................................................................ 28
1.4.1. Phương pháp thiêu hủy khí thải ..................................................................................... 28
1.4.2. Phương pháp hấp thụ ..................................................................................................... 29
1.4.3. Phương pháp hấp phụ .................................................................................................... 34

1.4.4. Phương pháp tách chất ở dạng bụi................................................................................. 34
1.4.5. Phương pháp ngưng tụ ................................................................................................... 35
1.4.6. Phương pháp sinh hóa vi sinh ........................................................................................ 35
1.4.7. Vấn đề xử lý nhiệt ......................................................................................................... 35
1.5. Đối tƣợng và phƣơng pháp xử lý khí thải .................................................................... 36
1.5.1. Xác định các thành phần khí thải................................................................................... 36
1.5.2. Khảo sát thành phần khí thải phát sinh từ lò đốt .......................................................... 37
1.5.3. Cơ sở lý thuyết của công nghệ xử lý SO2 ...................................................................... 40
1.5.4. Hệ thống thiết bị hấp thụ Venturi .................................................................................. 48
1.5.5. Kết luận ......................................................................................................................... 51
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . ................ 52
2.1. Phƣơng pháp lập mô hình thực nghiệm thống kê ...................................................... 52
2.1.1. Quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu quá trình công nghệ.................................... 52
2.1.1.1. Xác định hệ ................................................................................................................. 52
2.1.1.2. Xác định cấu trúc hệ ................................................................................................... 53
2.1.1.3. Xác định hàm toán mô tả hệ ....................................................................................... 53
2.1.1.4. Xác định các tham số của mô hình thống kê .............................................................. 54
2.1.1.5. Cơ sở chọn tâm thí nghiệm. ........................................................................................ 56
2.1.1.6. Kiểm tra tính có nghĩa của hệ số h i quy. .................................................................. 57
2.1.1.7. Kiểm tra tính tương hợp của mô hình thống kê. ......................................................... 57
2.1.2. Phương pháp quy hoạch hóa bậc 1 và bậc 2 .................................................................. 58
2.1.2.1. Quy hoạch tuyến tính bậc 1 ........................................................................................ 58


2.1.2.2. Quy hoạch thực nghiệm bậc 2 .................................................................................... 59
2.1.2.3. Xác định giá trị tối ưu của hàm mục tiêu ................................................................... 62
2.2. Phƣơng pháp lập mô hình vật lý .................................................................................. 63
2.2.1. Xác định hệ ................................................................................................................... 63
2.2.2. Xác định cấu trúc hệ ..................................................................................................... 64
2.2.3. Xác định hàm toán mô tả của hệ................................................................................... 64

2.2.4. Ứng dụng định lí π để xác định các đại lượng không thứ nguyên. ................................ 64
2.2.5. Trình tự phân tích thứ nguyên: ...................................................................................... 65
2.2.6. Xác định tham số của mô hình. ..................................................................................... 66
2.3. Mô tả thiết bị và phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm ........................................... 67
2.3.1. Định hướng nghiên cứu thực nghiệm . .......................................................................... 67
2.3.2. Nội dung ........................................................................................................................ 67
2.3.3. Xây dựng sơ đ công nghệ xử lý khí thải ...................................................................... 67
2.3.4. Xây dựng quy trình nghiên cứu ..................................................................................... 70
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................... 77
3.1. Nghiên cứu thực nghiệm ................................................................................................ 77
3.1.1. Xác định đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 77
3.1.2. Kết quả thí nghiệm ........................................................................................................ 83
3.1.2.1. Sự ảnh hưởng của lưu lượng tưới đến hiệu suất xử lý SO2 ........................................ 83
3.1.2.2. Sự ảnh hưởng của n ng độ Ca(OH)2 đến hiệu suất xử lý SO2 ................................... 87
3.1.2.3. Sự ảnh hưởng của lưu lượng khí đến hiệu suất xử lý SO2.......................................... 91
3.1.3. Kết luận ......................................................................................................................... 93
3.2. Thiết lập mô hình thống kê mô tả quá trình xử lý khí SO2......................................... 94
3.2.1. Kế hoạch bậc 1 hai mức tối ưu toàn phần ..................................................................... 94
3.2.2. Kế hoạch thực nghiệm trực giao bậc 2 .......................................................................... 97
3.2.3. Kết luận ....................................................................................................................... 102
3.3. Thiết lập mô hình vật lý mô tả quá trình hấp thụ khí SO2 ....................................... 102
3.3.1. Xác định các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình hấp thụ hóa học .................................... 103
3.3.1.1. Xác định bậc tự do điều khiển .................................................................................. 103
3.3.1.2. Xác định bậc tự do nội tại ......................................................................................... 103
3.3.1.3. Xác định bậc tự do hình học ..................................................................................... 104
3.3.1.4. Số các yếu tố ảnh hưởng độc lập .............................................................................. 105
3.3.2. Thiết lập mô hình vật lý .............................................................................................. 105
3.3.2.1. Khi hàm mục tiêu là lưu lượng cấu tử hấp thụ G . ................................................... 105
3.3.2.2. Khi hàm mục tiêu là hiệu suất của quá trình hấp thụ ............................................... 112
KẾT LUẬN .......................................................................................................................... 117

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ.......................................................... 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................... 119
PHỤ LỤC 1: CÁC BẢN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ XỬ LÝ CTNH ..................
PHỤ LỤC 2: CÁC BẢNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH .............................................................
PHỤ LỤC 3: CÁC HÌNH ẢNH VỀ HỆ THỐNG XỬ LÝ CTNH ........................................


MỞ ĐẦU
Quản lý chất thải nguy hại (CTNH) là một vấn đề đang khá bức xúc trong
công tác bảo vệ môi trƣờng tại Việt Nam hiện nay. Cùng với quá trình công nghiệp
hoá, hiện đại hoá mạnh mẽ của nƣớc ta, lƣợng chất thải cũng liên tục gia tăng, tạo
sức ép rất lớn đối với công tác bảo vệ môi trƣờng. Theo kết quả nghiên cứu năm
2004 [9], tổng lƣợng CTNH phát thải của Việt Nam trong năm 2003 vào khoảng
160 ngàn tấn và dự báo tăng lên khoảng 500 ngàn tấn vào năm 2010. Tuy nhiên,
theo báo cáo của 35/63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng năm 2009, số lƣợng
CTNH phát sinh từ các địa phƣơng này đã vào khoảng gần 700 ngàn tấn [2]. Riêng
số lƣợng CTNH đƣợc thu gom, vận chuyển, xử lý bởi các đơn vị hành nghề quản lý
CTNH liên tỉnh do Tổng cục Môi trƣờng cấp phép trong năm 2009 là hơn 100 tấn
(chỉ đáp ứng đƣợc một phần nhỏ tổng lƣợng phát sinh) [3]. Chất thải công nghiệp
tại Việt Nam chiếm từ 13% đến 20% tổng lƣợng chất thải, trong số đó chất thải
nguy hại chiếm khoảng 18% chất thải công nghiệp. Lƣợng phát thải CTNH lớn nhƣ
vậy, nếu không đƣợc quản lý chặt chẽ và xử lý an toàn sẽ là nguy cơ gây ô nhiễm
môi trƣờng nghiêm trọng. Hơn nữa, sự phát sinh CTNH ở Việt Nam rất đa dạng về
nguồn cũng nhƣ chủng loại trong khi công tác phân loại tại nguồn còn kém, càng
dẫn đến khó khăn cho công tác quản lý và xử lý [4].
Thực tế cho thấy nhu cầu phải xử lý các loại chất thải rất lớn, đặc biệt là đối
với chất thải nguy hại vì nó phát sinh ở rất nhiều nhà máy, hiện nay tại Việt nam đã
hình thành khá nhiều doanh nghiệp xử lý chất thải. Nhƣng rất đáng tiếc là số lƣợng
doanh nghiệp muốn hoạt động trong lĩnh vực này nhiều nhƣng sự hiểu biết khác
nhau rất nhiều, có những doanh nghiệp hiểu biết về quản lý và xử lý chất thải nguy

hại rất kém so với yêu cầu do muốn xử lý tất cả các loại chất thải và tin tƣởng vào
các đơn vị tƣ vấn về môi trƣờng mà các đơn vị này phần lớn là các cơ sở nghiên
cứu, đào tạo hoặc là các đơn vị môi trƣờng sự nghiệp của các tỉnh thiếu kiến thức
thực tế không đủ để triển khai công nghiệp.
Trƣớc sự gia tăng nhanh chóng của CTNH, công tác quản lý, xử lý hiện nay
chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu về bảo vệ môi trƣờng. Thực tế cho thấy, việc quản lý và
xử lý chất thải không an toàn, đặc biệt là các loại CTNH, đã để lại những hậu quả
nặng nề về môi trƣờng, gây ảnh hƣởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng nhƣ các
điểm tồn lƣu hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, các bãi rác không hợp vệ sinh, các bãi
đổ chất thải của các nhà máy sản xuất...Vì vậy, quản lý và xử lý an toàn chất thải,
đặc biệt là CTNH nhằm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng và hạn chế các tác
động xấu tới sức khỏe con ngƣời là một trong những vấn đề cấp bách trong công tác
bảo vệ môi trƣờng ở nƣớc ta trong giai đoạn hiện nay. Hiện nay tại Việt Nam đã
hình thành khá nhiều doanh nghiệp xử lý chất thải và phƣơng pháp chủ yếu là

1


phƣơng pháp chôn lấp hoặc đốt thiêu hủy. Tuy nhiên với lƣợng chất thải phát sinh
lớn, thời gian phân hủy kéo dài đến hàng chục năm và đặc biệt không loại bỏ đƣợc
hết thành phần độc hại nên phƣơng pháp chôn lấp không đáp ứng đƣợc yêu cầu đặt
ra. Phƣơng pháp thiêu hủy hiện nay đã đƣợc sử dụng nhiều do có khả năng xử lý
triệt để thành phần nguy hại. Trong những năm gần đây một số lò đốt chất thải nguy
hại đã đƣợc đƣa vào Việt nam, các loại lò này dù của các hãng khác nhau nhƣng
đều là loại lò đốt đứng hai buồng có điều chỉnh không khí. Công suất của các lò đốt
dao động từ 50-1000 kg/h, giá thành từ vài trăm triệu đến khoảng chục tỷ đồng tuỳ
theo công suất và cấu trúc công nghệ. Loại lò đốt với công nghệ khá phổ biến này
đã đƣợc nhiều đơn vị trong nƣớc thiết kế chế tạo và chuyển giao xử lý chất thải rắn
nguy hại tuy nhiên tại Việt Nam hầu hết các lò đốt chất thải nguy hại này cũng chƣa
đƣợc bố trí hệ thống xử lý khí thải phát sinh một cách đồng bộ dẫn đến hiệu quả xử

lý khói lò không cao làm tiềm ẩn nguy cơ phát sinh ô nhiễm không khí. [10,15]
Từ những yêu cầu thực tế về xử lý tối ưu các khí thải phát sinh từ lò đốt đảm bảo
điều kiện an toàn của môi trường, mục đích của luận án này là:
 Lựa chọn đƣợc công nghệ tối ƣu để xử lý triệt để khí phát sinh từ lò đốt chất thải
rắn nguy hại phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam.
 Xác lập đƣợc các mô hình thực nghiệm – thống kê và mô hình vật lý trong quá
trình nghiên cứu, đây chính là cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế thiết bị xử
lý khí ở các qui mô khác nhau.
Để đạt được mục đích đó, nội dung của luận án tập trung vào giải quyết các vấn
đề sau:
1) Nghiên cứu tổng quan về chất thải nguy hại, nghiên cứu các quy trình công
nghệ, thiết bị xử lý chất thải rắn nguy hại, phân tích lựa chọn thiết bị phù hợp với
điều kiến thực tế tại Việt Nam.
2) Nghiên cứu các phƣơng pháp xử lý khí, công nghệ và thiết bị xử lý khí.
3) Phân tích khí phát sinh từ lò đố chất thải rắn nguy hại, lựa chọn công nghệ, thiết
bị xử lý khí phát sinh.
4) Xây dựng hệ thống thí nghiệm xác định các yếu tố ảnh hƣởng quá trình xử lý
khí.
5) Thiết lập mô hình thống kê mô tả mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hƣởng đến
hiệu suất xử lý khí.
6) Xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến lƣu lƣợng khí và hiệu suất xử lý
7) Thiết lập mô hình vật lý mô tả sự ảnh hƣởng của các yếu tố độc lập tới lƣợng
khí bị hấp thụ
8) Thiết lập mô hình vật lý mô tả sự ảnh hƣởng của các yếu tố độc lập tới hiệu suất
của quá trình hấp thụ khí

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI
1.1.1. Nguồn phát sinh và phân loại chất thải nguy hại
1.1.1.1. Nguồn phát sinh chất thải nguy hại:
Do tính đa dạng của các loại hình công nghiệp, các hoạt động thƣơng mại tiêu
dùng, các hoạt động trong cuộc sống hay các hoạt động công nghiệp mà chất thải
nguy hại có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau. Việc phát thải có thể do bản
chất của công nghệ, hay do trình độ dân trí dẫn đến việc thải chất thải có thể là vô
tình hay cố ý. Tuỳ theo cách nhìn nhận mà có thể phân thành các nguồn thải khác
nhau, nhìn chung có thể chia các nguồn phát sinh chất thải nguy hại thành 4 nguồn
chính nhƣ sau:
- Từ các hoạt động công nghiệp (ví dụ khi sản xuất thuốc kháng sinh sử dụng
dung môi metyl clorua, xi mạ sử dụng xyanua, sản xuất thuốc trừ sâu sử dụng dung
môi là toluen hay xylen…).
- Từ hoạt động nông nghiệp (nhƣ sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật độc
hại).
- Thƣơng mại (quá trình nhập-xuất các hàng độc hại không đạt yêu cầu cho
sản xuất hay hàng quá hạn sử dụng…).
- Từ việc tiêu dùng trong dân dụng (ví dụ việc sử dụng pin, hoạt động nghiên
cứu khoa học ở các Phòng thí nghiệm, sử dụng dầu nhớt bôi trơn, acqui các loại…).
Trong các nguồn thải nêu trên thì hoạt động công nghiệp là nguồn phát sinh
chất thải nguy hại lớn nhất và phụ thuộc rất nhiều vào loại ngành công nghiệp (bảng
1.1). So với các nguồn phát thải khác, đây cũng là nguồn phát thải mang tính
thƣờng xuyên và ổn định nhất. Các nguồn phát thải từ dân dụng hay từ thƣơng mại
chủ yếu không nhiều, lƣợng chất thải tƣơng đối nhỏ, mang tính sự cố hoặc do trình
độ nhận thức và dân trí của ngƣời dân. Các nguồn thải từ các hoạt động nông
nghiệp mang tính chất phát tán dạng rộng, đây là nguồn rất khó kiểm soát và thu
gom, lƣợng thải này phụ thuộc rất nhiều vào khả năng nhận thức cũng nhƣ trình độ
dân trí của ngƣời dân trong khu vực.[6, 45, 48]

3

Bảng 1.1 Một số ngành công nghiệp và các loại chất thải tƣơng ứng [46,84]
Công nghiệp
Sản xuất hóa chất

Loại chất thải
- Dung môi thải và cặn chƣng cất: dầu hỏa, benzen, xylen,
etyl benzen, toluen, isopropanol, toluen disisocyanate, etanol,
axeton, metyl etyl ketone, tetrahydrofuran, metylen chloride,
1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene
- Chất thải dễ cháy không theo danh nghĩa (otherwise
specified)
- Chất thải chứa axit/bazơ mạnh: amoni hydroxit, axit
hydrobromic, axit clohydric, hydroxit kali, axit nitric, axit
sulfuric, axit cromic, axit photphoric
- Các chất thải hoạt tính khác: natri tím, peroxit hữu cơ, natri
perchlorate, kali perchlorate, thuốc tím, hypoclorit, kali
sunfua, natri sulfide.
- Phát thải từ xử lý bụi, bùn
- Xúc tác qua sử dụng

Xây dựng

Sơn thải cháy đƣợc: etylen diclorit, benzen, toluen, etyl
benzen, metyl isobutyl ketone, metyl etyl ketone,
chlorobenzene.
Các chất thải dễ cháy không theo danh nghĩa (otherwise
specified) Dung môi thải: metyl chloride, cacbon tetracloride,
triclorotrifluoroethane, toluen, xylen, dầu hỏa, axeton.

Chất thải axít/bazơ mạnh: amonium hydroxit, axit
hydrobromic, axit clohydric, axit flohydric, axit nitric,
phosphoric AIC, potssium hydroxit natri hydroxit, axit
sunfuric.

Sản xuất gia công - Dung môi thải và cặn chƣng: tetrachloroethylene
kim loại
trichloroethylene, methylenechloride, 1,1,1-trichloroethane,
carbontetrachloride, toluen, benzen, trichlorofluroethane,
chloroform, richlorofluoromethane, acetone, dichlorobenzene,
xylene, dầu hỏa, sprits trắng, rƣợu butyl.
Chất thải axít/bazơ mạnh: amonium hydroxit, axit
hydrobromic, axit clohydric, axit flohydric, axit nitric, axit

4


photphoric, nitrat, natri hydroxit, kali hydroxit, axit sulfuric,
axit perchloric, axit axetic.
- Chất thải xi mạ
- Bùn thải chứa kim loại nặng từ hệ thống xử lý nƣớc thải
Chất thải chứa cyanide
- Chất thải cháy đƣợc không theo danh nghĩa (otherwise
specified)
Chất thải hoạt tính khác: axetyl clorua, axit
cromic, sulfide, hypoclorit, peroxit hữu cơ, perchlorate,
permanganates
- Dầu nhớt qua sử dụng
Công nghiệp giấy

- Dung môi hữu cơ chứa clo: carbon tetrachloride,
methylenechloride, tetrachloroethulene, trichloroethylene,
1,1,1-trichloroethane, các hỗn hợp dung môi thải chứa clo.
- Chất thải ăn mòn: chất lỏng ăn mòn, chất rắn ăn mòn, amoni
hydroxit, axit hydrobromic, axit clohydric, axit flohydric, axit
nitric, axit photphoric, kali hydroxit, sodium hydroxide, axit
sufuric
- Sơn thải: chất lỏng có thể cháy, chất lỏng dễ cháy, ethylene
dichloride, chlorobenzene, methyl ethyl ketone, sơn thải có
chứa kim loại nặng
- Dung môi: chƣng cất dầu mỏ

Hiện tại, ở Việt Nam, chƣa có điều tra đầy đủ và có qui mô, chi tiết nào liên
quan đến thực trạng phát sinh chất thải công nghiệp nguy hại. Tuy nhiên xung
quanh chủ đề này cũng đã có nhiều cơ quan thực hiện điều tra sơ bộ trên các phạm
vi và đối tƣợng khác nhau, Các số liệu điều tra cho thấy chúng ta còn đang gặp phải
bất cập trong công tác quản lý chất thải nguy hại tại các cơ sở sản xuất công nghiệp,
và có thể nói chung là thị trƣờng thu gom, tái chế và tiêu hủy chất thải này vẫn còn
khá trôi nổi. Qua các tài liệu gần đây có thể nhận xét rằng trong các lọai hình chất
thải công nghiệp nguy hại đang phát sinh thì các chủng loại sau đây đƣợc xem là
điển hình vì có khối lƣợng lớn nhất: [12,13]
- Dầu thải: là lƣợng dầu nhớt đã qua sử dụng, đƣợc thải ra từ các cơ sở sửa
chữa, sản xuất và bảo trì các phƣơng tiện vận chuyển, từ ngành công nghiệp sản

5


xuất và chế biến dầu khí, từ ngành sản xuất các sản phẩm kim loại ngành công
nghiệp chuyển tải điện…. Lƣợng dầu thải này một phần đƣợc tái sinh tại chỗ, một
phần đƣợc các đơn vị thu gom (chủ yếu là tƣ nhân) để tái sinh, một phần đƣợc thu

gom là nhiên liệu đốt, và vẫn còn một phần khác đƣợc đổ trực tiếp xuống cống rãnh
thoát nƣớc…
- Chất thải chứa (nhiễm) dầu: bao gồm các loại giẻ lau dính dầu nhớt, các
thùng và bao bì dính dầu nhớt, các chất thải từ các ngành sản xuất khác nhƣ sản
xuất dày dép, da, ngành công nghiệp dầu khí, ngành sản xuất các sản phẩm kim
loại,… Có thể nói đây là lƣợng chất thải nguy hại có khối lƣợng lớn nhất (vì lí do
với tính nguyên tắc là nếu một bao bì có dính chất thải nguy hại thì có thể xem cả
khối lƣợng bao bì đó cũng là chất thải nguy hại). Các loại hình chất thải này nhìn
chung cũng đƣợc thu gom và tái sử dụng sau khi đã xử lý rất sơ sài (chủ yếu là rửa
và sử dụng lại) và một số ít đƣợc đem đốt, số khác thì thải thẳng ra môi trƣờng.
- Các chất hữu cơ tạp: bao gồm các sản phẩm thải là các chất hữu cơ nguy hại
nhƣ các lọai thuốc bảo vệ thực vật (chiếm số lƣợng lớn nhất) và nhiều thành phần
hữu cơ phức tạp khác. Nguồn gốc phát sinh chủ yếu từ ngành sản xuất hóa chất bảo
vệ thực vật, các ngành giầy da, dầu khí, kim loại… Hiện trạng lƣu trữ và thải bỏ
loại hình chất thải này giống nhƣ chất thải nhiễm dầu.
- Bùn kim loại: chủ yếu phát sinh từ các ngành công nghiệp xi mạ và sản xuất
các sản phẩm kim loại, từ các công nghệ sản xuất và từ các công trình xử lý nƣớc
thải. Nhìn chung các lọai bùn nguy hại này hầu nhƣ không đƣợc thải bỏ một cách an
toàn mà thƣờng chuyên chở ra khỏi nhà máy và đổ thẳng xuống các bãi chôn lấp
của thành phố.
- Bùn từ các hệ thống xử lý nƣớc thải: về mặt nguyên tắc thì đây là nguồn tạo
ra chất thải nguy hại khá đáng kể đòi hỏi phải có giải pháp thải bỏ an toàn nhất cho
môi trƣờng.
- Cuối cùng là nhóm các hợp chất đƣợc xem là các hóa chất vô cơ tạp có
chủng loại khá đa dạng nhƣng khối lƣợng không lớn lắm đƣợc phát sinh ra từ các
ngành nhƣ sản xuất hóa chất cơ bản, thuốc bảo vệ thực vật, xi mạ kim lọai, sản xuất
các sản phẩm kim loại, sản xuất và tái chế ắc qui chì... Qui trình quản lý các chất
thải này tại các doanh nghiệp hiện nay cũng chƣa rõ ràng.
- Ngoài ra, tuy không đƣợc xem là chất thải nhƣng các vùng đất bị ô nhiễm,
(nhất là ô nhiễm do dầu nhớt thải, ô nhiễm do chất hữu cơ…) cũng là các đối tƣợng

quan trọng của công tác quản lý chất thải nguy hại, nhất là công tác phục hồi ô
nhiễm môi trƣờng. [19, 27]

6


1.1.1.2. Phân loại chất thải nguy hại
Có nhiều cách phân loại chất thải nguy hại, nhƣng nhìn chung đều theo 2 cách
nhƣ sau:
- Theo đặc tính (dựa vào định nghĩa trên cơ sở 4 đặc tính cơ bản)
- Theo danh sách liệt kê đƣợc ban hành kèm theo luật
o Theo đặc tính
1. Tính cháy (Ignitability) : Một chất thải đƣợc xem là chất thải nguy hại thể
hiện tính dễ cháy nếu mẫu đại diện của chất thải có những tính chất nhƣ sau:
- Là chất lỏng hay dung dịch chứa lƣợng alcohol < 24% (theo thể tích) hay có
điểm chớp cháy (plash point) nhỏ hơn 60oC (140oF).
- Là chất thải (lỏng hoặc không phải chất lỏng) có thể cháy qua việc ma sát,
hấp phụ, hay tự biến đổi hóa học, khi bắt lửa, cháy rất mãnh liệt và liên tục (dai
dẳng) tạo ra hay có thể tạo ra chất nguy hại, trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất
tiêu chuẩn.
- Là khí nén
- Là chất oxy hóa
2. Tính ăn mòn (Corrosivity) : pH là thông số thông dụng dùng để đánh giá
tính ăn mòn của chất thải, tuy nhiên thông số về tính ăn mòn của chất thải còn dựa
vào tốc độ ăn mòn thép để xác định chất thải có nguy hại hay không. Nhìn chung
một chất thải đƣợc coi là chất thải nguy hại có tính ăn mòn khi mẫu đại diện thể
hiện một trong các tính chất sau:
- Là chất lỏng có pH nhỏ hơn hoặc bằng 2 hay lớn hơn hoặc bằng 12,5.
- Là chất lỏng có tốc độ ăn mòn thép lớn hơn 6,35 mm (0.25 inch) một năm ở
nhiệt độ thí nghiệm là 55oC (130oF).

3. Tính phản ứng (Reactivity) : Chất thải đƣợc coi là nguy hại và có tính phản
ứng khi mẫu đại diện chất thải này thể hiện một tính chất bất kỳ trong các tính chất
sau:
- Thƣờng không ổn định và dễ thay đổi một cách mãnh liệt mà không gây nổ
- Phản ứng mãnh liệt với nƣớc
- Ở dạng khi trộn với nƣớc có khả năng nổ
- Khi trộn với nƣớc, chất thải sinh ra khí độc, bay hơi, hoặc khói với lƣợng có
thể gây nguy hại cho sức khỏe con ngƣời hoặc môi trƣờng.
- Là chất thải chứa xyanua hay sunphua ở điều kiện pH giữa 2 và 11,5 có thể
tạo ra khí độc, hơi, hoặc khói với lƣợng có thể gây nguy hại cho sức khỏe con ngƣời
hoặc môi trƣờng.

7


- Chất thải có thể nổ hoặc phản ứng gây nổ nếu tiếp xúc với nguồn kích nổ
mạnh hoặc nếu đƣợc gia nhiệt trong thùng kín.
- Chất thải có thể dễ dàng nổ hoặc phân hủy (phân ly) nổ, hay phản ứng ở
nhiệt độ và áp suất chuẩn.
4. Đặc tính độc (Toxicity) : Để xác định đặc tính độc hại của chất thải ngoài
biện pháp sử dụng bảng liệt kê danh sách các chất độc hại đƣợc ban hành kèm theo
luật của mỗi nƣớc, hiện nay còn phổ biến việc sử dụng phƣơng pháp xác định đặc
tính độc hại bằng phƣơng thức rò rỉ (Toxicity Charateristic Leaching ProcedureTCLP) để xác định.
Một cách phân loại Chất Thải Nguy Hại theo đặc tính khác dựa trên quan
điểm những mối nguy hại tiềm tàng và các tính chất chung của chúng, chia ra thành
9 nhóm:
a. Nhóm I: Chất gây nổ. Nhóm này bao gồm: Các chất dễ gây nổ, ngoại trừ
những chất quá nguy hiểm trong khi vận chuyển hay những chất có nhiều khả năng
nguy hại thì đƣợc xếp vào loại khác. Chú ý: các chất mà tự nó không dễ nổ nhƣng
có thể tạo nên một tầng khí, hơi hay bụi dễ nổ thì không thuộc nhóm I này). Vật gây

nổ, ngoại trừ những dụng cụ chứa chất gây nổ mà với một khối lƣợng hay tính chất
nhƣ thế mà sự vô ý, sự bốc cháy ngẫu nhiên hay bắt đầu cháy sẽ không gây nên biểu
hiện nào bên ngoài dụng cụ nhƣ văng mảnh, có ngọn lửa, có khói, nóng lên hay gây
tiếng nổ ầm ĩ. Chất dễ nổ và vật gây nổ không đƣợc đề cập trong 2 mục trên, đƣợc
sản xuất theo quan điểm là tạo ra hiệu ứng nổ hay sản xuất pháo hoa tùy theo từng
mục đích.
b. Nhóm II: Các chất khí nén, hóa lỏng hay hòa tan có áp.
Nhóm này bao gồm những loại khí nén, khí hóa lỏng, khí trong dung dịch, khí
hóa lạnh do lạnh, hỗn hợp một hay nhiều khí với một hay nhiều loại hơi của những
chất thuộc nhóm khác, những vật chứa các chất khí nhƣ tenluari hexaflrua và bình
phun khí có dung tích lớn hơn 1 lít.
c. Nhóm III: Các chất lỏng dễ gây cháy
Nhóm này bao gồm những chất lỏng có thể bắt lửa và cháy, nghĩa là chất lỏng
có điểm chớp cháy nhỏ hơn hoặc bằng 610C.
Những chất sau đây không thuộc nhóm III:
o Những chất lỏng có điểm chớp cháy cao hơn 230C nhƣng thấp hơn 610C,
mà có nhiệt độ cháy cao hơn 1040C hay sôi trƣớc khi đạt tới nhiệt độ cháy. Tiêu
chuẩn này không bao gồm những chất lỏng có thể gây cháy, hỗn hợp nƣớc và nhiều
sản phẩm dầu mỏ mà những chất này không thực sự là đại diện cho chất nguy hại có
khả năng gây cháy.
o Những chất hòa tan ở dạng lỏng chứa ít hơn 24% etanol theo thể tích.

8


o Bia rƣợu và những sản phẩm tiêu dùng khác, khi đóng gói thì gói bên trong
có dung tích ít hơn 5 lít.
d. Nhóm IV: Các chất rắn dễ cháy, chất có khả năng tự bốc cháy và những
chất khi gặp nƣớc sẽ sinh ra khí dễ cháy. Nhóm này đƣợc phân chia thành 3 phân
nhóm nhƣ sau:

- Phân Nhóm 4.1 bao gồm:
o Chất rắn có thể cháy;
o Những chất tự phân hủy;
o Chất ít nhạy nổ.
- Phân Nhóm 4.2: là những chất có khả năng tự bốc cháy bao gồm:
o Những chất tự bốc cháy.
o Những chất tự tỏa nhiệt.
- Phân Nhóm 4.3: Những chất khi tiếp xúc với nƣớc sẽ tạo nên những khí dễ
cháy. Những chất khi tiếp xúc với nƣớc sẽ giải phóng những khí dễ cháy có thể tạo
thành hỗn hợp nổ với không khí. Những hỗn hợp nhƣ thế rất dễ bắt lửa do bất cứ
một nguồn gây cháy bình thƣờng nào, ví dụ nhƣ nguồn ánh sáng mặt trời, những
dụng cụ cầm tay phát ra tia lửa hay những bóng đèn sáng không bọc bảo vệ. Cháy
nổ có thể gây nguy hiểm cho con ngƣời và môi trƣờng xung quanh, ví dụ nhƣ khí
đất đèn (canxi cacbua).
e. Nhóm V: Những tác nhân ôxy hóa và các peoxit hữu cơ. Nhóm V đƣợc chia
thành các phân nhóm nhƣ sau:
- Phân Nhóm 5.1: Tác nhân Ôxy hóa. Đó là những chất, dù không cháy cũng
có thể dễ dàng giải phóng Ôxy, hay do quá trình Ôxy hóa có thể tạo nên ngọn lửa
đối với bất kỳ chất liệu nào, hoặc kích thích quá trình cháy đối với những vật liệu
khác, do đó làm tăng thêm cƣờng độ cháy.
- Phân Nhóm 5.2: Các Peoxit hữu cơ. Hầu hết những chất trong mục này là có
thể cháy và tất cả đều chứa cấu trúc hóa trị 2 -O-. Chúng hoạt động nhƣ là những
tác nhân Oxi hóa và có thể có khả năng phân hủy do nổ. Ơ dạng lỏng hoặc dạng rắn,
chúng có thể có phản ứng mạnh đối với những chất khác. Hầu hết sẽ cháy nhanh và
rất nhạy khi bị nén hay va chạm.
f. Nhóm VI: Chất gây độc và chất gây nhiễm bệnh. Nhóm VI đƣợc chia thành
các phân nhóm sau:
- Phân Nhóm 6.1: Chất gây độc. Những chất có thể làm chết ngƣời hoặc làm
tổn thƣơng nghiêm trọng đến sức khỏe của con ngƣời nếu nuốt phải, hít thở hay tiếp
xúc với da.

9


- Phân Nhóm 6.2: Chất gây nhiễm bệnh. Gồm những chất chứa vi sinh vật có
thể phát triển và tồn tại độc lập, bao gồm vi trùng, ký sinh trùng, nấm hoặc tác nhân
tái liên kết, lai giống hay biến đổi gen, mà chúng ta biết rằng sẽ gây bệnh ở ngƣời
và động vật.
g. Nhóm VII: Những chất phóng xạ.
Bao gồm những chất hay hỗn hợp tự phát ra tia phóng xạ. Tia phóng xạ có khả
năng đâm xuyên qua vật chất và gây hiện tƣợng ion hóa.
h. Nhóm VIII: Những chất ăn mòn.
Bao gồm những chất tạo phản ứng hóa học phá hủy khi tiếp xúc với các mô
sống, hoặc trong trƣờng hợp rò rỉ sẽ phá hủy hoặc làm hƣ hỏng những hàng hóa
khác hoặc ngay cả phƣơng tiện vận chuyển.
i. Nhóm IX: Những chất nguy hại khác.
Bao gồm những chất và vật liệu mà trong quá trình vận chuyển có biểu hiện
một mối nguy hiểm không đƣợc kiểm soát theo tiêu chuẩn của các chất liệu thuộc
nhóm khác.
o Theo luật định
Ở Việt Nam, để xác định chất thải có phải là chất thải nguy hại hay không, có
thể tham khảo loại chất thải nhƣ đƣợc quy định trong quy chế đƣợc ban hành theo
quyết định 155/1999/QĐ-TTg của Thủ Tƣớng Chính Phủ. [6, 47,49]
1.1.2. Công tác quản lý chất thải nguy hại tại Việt Nam
Việc quản lý chất thải rắn nói chung và CTRNH nói riêng ở các đô thị và
khu công nghiệp của các bộ, ngành và các địa phƣơng hiện nay chƣa đáp ứng đƣợc
những đòi hỏi của tình hình thực tế. Vì vậy, nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng do chất
thải đang là một vấn đề cấp bách đối với hầu hết các đô thị trong cả nƣớc. Việc thu
gom CTR công nghiệp và CTNH chủ yếu do các Công ty môi trƣờng đô thị cấp tỉnh
thực hiện. Lƣợng CTNH còn lại do các công ty/doanh nghiệp tƣ nhân đƣợc cấp

phép đảm trách việc thu gom, vận chuyển. Trên địa bàn thành phố Hà Nội, tổng
lƣợng CTR công nghiệp phát sinh tại các KCN khoảng 750 tấn/ngày, nhƣng mới chỉ
thu gom đƣợc khoảng 637-675 tấn/ngày. Trong đó, CTNH khoảng 97-112 tấn/ngày
(chiếm 13-15%), thu gom đƣợc khoảng 58-78,4 tấn/ngày (chiếm khoảng 60-70%).
[4, 25].
Hiện nay, phần lớn các tỉnh, thành phố chƣa có các bãi chôn lấp chất thải
đƣợc xây dựng đúng quy cách đảm bảo vệ sinh môi trƣờng, ngoại trừ một số địa
phƣơng nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng (có nơi đã hoặc
đang tiến hành xây dựng bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh). Công tác quy hoạch và

10


xây dựng các bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh ở một số tỉnh, thành phố còn gặp
nhiều khó khăn nhƣ về quỹ đất, (đặc biệt là các tỉnh vùng đồng bằng đông dân cƣ),
vốn đầu tƣ xây dựng, sự đồng tình ủng hộ của nhân dân ở các vùng dự kiến quy
hoạch bãi chôn lấp chất thải... Chƣa có mức phí hợp lý cho quản lý chất thải, mức
thu phí hiện tại cho quản lý chất thải chƣa đáp ứng đầy đủ và đúng mức cho yêu cầu
của công tác quản lý chất thải. Ngân sách nhà nƣớc chi cho việc thu gom, xử lý chất
thải còn ở mức rất thấp.Trên toàn quốc chƣa có một cơ sở xử lý tập trung đối với
các chất thải công nghiệp nguy hại. Các chất thải không đƣợc phân loại, chất thải
nguy hại và chất thải sinh hoạt đƣợc tập trung chôn lấp đơn giản tại cùng một địa
điểm. Một số cơ sở công nghiệp có nhiều chất thải nguy hại đang phải lƣu giữ tạm
thời chất thải nguy hại chờ xử lý. Phần lớn các chất thải y tế thu gom đƣợc từ các
bệnh viện, trạm y tế, các cơ sở sản xuất kinh doanh thuốc chữa bệnh chƣa đƣợc
thiêu đốt tại các lò đốt đạt yêu cầu vệ sinh môi trƣờng mà còn đƣợc chôn lấp chung
với các chất thải sinh hoạt. Hiện tại, Chính phủ đã thông qua dự án 25 lò đốt chất
thải rắn từ nguồn vốn ODA của Chính phủ Áo giúp Việt Nam để lắp đặt cho các
bệnh viện. Tuy nhiên việc quản lý và xử lý chất thải rắn y tế còn nhiều khó khăn
nhƣ:[5,26]

 Thiếu kinh phí đầu tƣ xây dựng, vận hành và tổ chức quản lý cơ sở xử lý chất
thải.
 Thiếu phƣơng tiện, dụng cụ chuyên dụng cho việc thu gom và xử lý chất thải.
 Các bệnh viện thiếu kinh phí dành cho việc mua túi nhựa, thùng chứa rác, xe vận
chuyển chất thải chuyên dụng. Hiện nay trong nƣớc mới chỉ có một vài cơ sở sản
xuất túi, thùng, xe vận chuyển chất thải chuyên dụng trong bệnh viện. Giá thành sản
phẩm còn cao, chƣa phù hợp với đáp ứng về ngân sách cho các bệnh viện.
 Một số phƣơng tiện chuyên dụng nhƣ: xe vận tải chuyên dụng thu gom chất thải
y tế từ các bệnh viện đến nơi xử lý, nhà lạnh lƣu giữ chất thải tại bệnh viện trƣớc
khi mang đi xử lý rất đắt tiền nên không có đủ vốn đầu tƣ. Mặc dù hiện nay Chính
phủ đã ban hành Quy chế quản lý chất thải nguy hại nhƣng còn thiếu khá nhiều các
các tiêu chuẩn thải đối với các chất thải nguy hại, thiếu các quy trình công nghệ và
các thiết bị phù hợp để xử lý một số các chất thải nguy hại. Còn thiếu một hệ thống
đồng bộ các văn bản pháp quy về quản lý chất thải nguy hại, thiếu sự đầu tƣ ngân
sách của các cấp chính quyền và các bộ, ngành trong việc quản lý chất thải nguy
hại. Chƣa có các biện pháp, công nghệ và các thiết bị phù hợp để xử lý các chất thải
nguy hại do sản xuất công nghiệp và các bệnh viện thải ra.[18, 21]
Một số CTNH chủ yếu ở Việt Nam cần phải có sự giám sát đặc biệt đƣợc liệt kê tại
bảng 1.2 [8, 29]

11


Bảng 1.2 Các loại CTNH chính ở Việt Nam cần được giám sát đặc biệt
Loại chất thải

Các đặc tính

Chất thải PCB

Độc hại

Bùn chứa kim loại nặng

Độc hại

Các dung môi chứa Halogen

Độc hại

Các dung môi không chứa Halogen

Độc hại

Chất thải thuốc bảo vệ thực vật

Độc hại

Chất phẩm màu và hƣơng liệu

Độc hại

Sơn và các loại nhựa tính nhân tạo

Độc hại

Các dung môi

Độc hại

Axit và kiềm

Ăn mòn

Các chất tẩy rửa

Ăn mòn

Rác thải hữu cơ

Sinh học

Rác thải hữu cơ có khả năng thối rữa

Sinh học

Vải đồ dệt

Cháy

Lông

Cháy

Dầu và dầu mỡ

Cháy

Chất thải chứa dầu

Cháy

Dầu thải

Cháy

Chất thải y tế

Độc hại

1.1.3. Hiện trạng công tác quản lý chất thải nguy hại ở một số nƣớc trên thế
giới.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều cơ quan quốc tế nhƣ IRPTC (tổ chức đăng ký
toàn cầu về hoá chất độc tiềm tàng), IPCS (chƣơng trình toàn cầu về an toàn hoá
chất) ,WHO (Tổ chức Y tế thế giới)... xây dựng và quản lý các dữ liệu thông tin về
an toàn hoá chất.
Tuỳ từng điều kiện kinh tế xã hội và mức độ phát triển khoa học kỹ thuật cùng
với nhận thức về quản lý chất thải mà mỗi nƣớc có những cách xử lý chất thải của
riêng mình. Cũng cần nhấn mạnh rằng các nƣớc phát triển trên thế giới thƣờng áp
dụng đồng thời nhiều phƣơng pháp để xử lý chất thải rắn, trong đó có chất thải rắn

12


nguy hại, tỷ lệ xử lý chất thải rắn bằng các phƣơng pháp nhƣ đốt, xử lý cơ học,
hóa/lý, sinh học, chôn lấp,... rất khác nhau. Qua số liệu thống kê về tình hình xử lý
chất thải rắn của một số nƣớc trên thế giới cho thấy rằng, Nhật Bản là nƣớc sử dụng
phƣơng pháp thu hồi chất thải rắn với hiệu quả cao nhất (38%), sau đó đến Thuỵ Sỹ
(33%), trong lúc đó Singapore chỉ sử dụng phƣơng pháp đốt, Pháp lại sử dụng
phƣơng pháp xử lý vi sinh nhiều nhất (30%),... Các nƣớc sử dụng phƣơng pháp

chôn lấp hợp vệ sinh nhiều nhất trong việc quản lý chất thải rắn là Phần Lan (84%),
Thái Lan (Băng Cốc -84%), Anh (83%), Liên Bang Nga (80%), Tây Ban Nha
(80%). Dƣới đây là những mô tả tổng quan về tình hình quản lý chất thải rắn nói
chung và chất thải rắn nguy hại nói riêng tại một số nƣớc trong khu vực và thế
giới.[20, 28].
Đánh giá chung:
Chất thải nguy hại rất đa dạng về chủng loại, phức tạp về thành phần và nó có
ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khoẻ và môi trƣờng. Do đó, việc quản lý chất thải
nguy hại trƣớc tiên cần nhìn nhận ở góc độ giải quyết ô nhiễm và các nguy cơ rủi ro
hơn là tính đến yếu tố kinh tế. Bên cạnh đó, biện pháp quản lý chất thải nguy hại
thích hợp sẽ mang lại những hiệu quả kinh tế , môi trƣờng và xã hội to lớn.Vì vậy,
việc quản lý chặt chẽ chất thải nguy hại sẽ góp phần quan trọng trong sự phát triển
bền vững của mỗi quốc gia trên thế giới.
Tỷ lệ CTNH so với lƣợng chất thải nói chung ở nƣớc ta còn thấp song theo kinh
nghiệm thực tế của Việt Nam và quốc tế, tính chất nguy hại của các chất thải này
tác động lên sinh thái, môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời rất phức tạp, nghiêm trọng
và rất khó khắc phục.Chính vì vậy đối tƣợng chất thải này đang đƣợc nhiều tổ chức
tài trợ quốc tế và bảo vệ môi trƣờng khuyến nghị Việt Nam cần đặc biệt quan tâm
trong việc kiểm soát quản lý chúng ngay từ bƣớc đầu của quá trình công nghiệp hóa
và hiện đại hóa đất nƣớc
Tại Việt Nam chất thải nguy hại công nghiệp là chất thải phát sinh với tốc độ
cao đặc biệt ở các nhà máy công nghiệp và các doanh nghiệp sản xuất. Các chất thải
nguy hại này có thành phần đa dạng và phức tạp do tính đa dạng của các loại hình
công nghiệp. Tuy nhiên qua tổng hợp và phân tích tài liệu nhận thấy rằng chất thải
nguy hại loại rắn chiếm một khối lƣợng lớn vì các vật liệu rắn nhiễm chất thải nguy
hại thì cũng đƣợc coi nhƣ chất thải nguy hại, và với chất thải nguy hại này thì sự thu
gom quản lý, tái sử dụng và xử lý còn nhiều bất cập chính vì vậy cần phải có
phƣơng án và công nghệ thích hợp để loại bỏ các thành phần độc hại trong nhóm
chất thải nguy hại này.[4,14]

13


1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI
Chất thải nguy hại có các đặc tính khác nhau đòi hỏi phải có quy trình đặc biệt
để xử lý và chôn lấp nhằm tránh những rủi ro đối với sức khoẻ hoặc ảnh hƣởng bất
lợi đối với môi trƣờng. Xử lý chất thải nguy hại ƣu tên đối với phƣơng án giảm độ
độc hại, quay vòng và tái sử dụng. Tuy nhiên phƣơng án này chỉ dùng đối với một
số loại rác thải rất độc cần loại bỏ hoặc chất quý hiếm có giá trị cần tái chế. Song
phƣơng án xử lý này có những hạn chế nhƣ: Khó thực hiện do đầu tƣ kinh phí, kỹ
thuật, tính chất chất thải, vì thế cần có nhiều phƣơng án để lựa chọn phƣơng án tối
ƣu nhất. Một số phƣơng pháp xử lý rác thải nguy hại:[16,54]
1.2.1. Phƣơng pháp khử khuẩn bằng hoá chất:
Hạn chế của phƣơng pháp này là thƣờng phải băm nhỏ hoặc nghiền chất thải
trƣớc khi khử khuẩn và những thiết bị để băm hoặc nghiền thƣờng hay bị sự cố cơ
khí. Những chất hoá học sử dụng để tiệt khuẩn chất thải thƣờng rất độc hại với con
ngƣời. Hiệu quả khử khuẩn phụ thuộc nhiều vào điều kiện vận hành và trình độ của
nhân viên thao tác. Mặt khác chỉ có lớp bề mặt của chất thải tiếp xúc với hoá chất là
bị khử khuẩn, do vậy khả năng khử khuẩn triệt để là rất thấp. Rất khó khăn trong
việc loại bỏ vĩnh viễn ra khỏi tự nhiên.[52,53]
1.2.2. Phƣơng pháp khử khuẩn bằng nhiệt khô và ƣớt:
Khử khuẩn bằng nhiệt ƣớt : Đây là phƣơng pháp tốt sử dụng cho diệt khuẩn.
Chất thải đƣợc hấp ở nhiệt độ 120oC áp suất 106 kPa trong vòng 20 phút. Quá trình
diệt khuẩn sử dụng phƣơng pháp nhiệt ƣớt bao gồm 4 giai đoạn :
Giai đoạn 1 : Tạo áp lực chân không sơ bộ
Giai đoạn 2 : Diệt khuẩn bằng hơi nóng ẩm
Giai đoạn 3 : Sấy khô chất thải trong chân không 5 phút
Giai đoạn 4 : Cân bằng áp suất (Đƣa không khí vào nồi hấp)
Khử khuẩn bằng nhiệt khô : Phƣơng pháp này đòi hỏi thời gian dài hơn và
nhiệt độ cao hơn, thời gian và nhiệt độ đƣợc tính từ khi nhiệt độ bắt đầu đạt yêu

cầu.
180oC trong 30 phút.
170oC trong 60 phút.
160oC trong 120 phút
Nói chung phƣơng pháp khử khuẩn bằng nhiệt có nhƣợc điểm là chất thải phải
đƣợc băm nhỏ trƣớc khi khử trùng, những thiết bị băm hoặc nghiền thƣờng hay bị
sự cố cơ khí. Hiệu quả khử khuẩn không ổn định, phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện
vận hành. Chi phí đầu tƣ ban đầu cao, nhƣng chi phí vận hành thấp và ít có tác động
tới môi trƣờng. Sau khi khử khuẩn, chất thải đƣợc loại bỏ nhƣ chất thải sinh hoạt.

14