Nghiên cứu một số tính chất lý hoá và đề xuất biện pháp xử lý bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp nam sách huyện nam sách tỉnh hải dương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.28 MB, 69 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƯỜNG
----------------------------------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÝ HOÁ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN
PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP TẠI KHU CÔNG NGHIỆP
NAM SÁCH, HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH HẢI DƢƠNG
NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
MÃ SỐ : 306
Giáo viên hướng dẫn
: Th.S Bùi Văn Năng
Sinh viên thực hiện
: Nguyễn Thị Hồng Hạnh
Khóa học
: 2007 - 2011
Hà Nội, 2011
LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình đào tạo khố học 2007 - 2011 tại Trƣờng
Đại học Lâm nghiệp, chuyên ngành Khoa học mơi trƣờng, đồng thời nhằm
nâng cao trình độ chuyên môn và bƣớc đầu làm quen với thực tiễn, đƣợc sự
nhất trí của Khoa QLTNR&MT, Bộ mơn Quản lý môi trƣờng, tôi đã tiến hành
thực hiện đề tài tốt nghiệp:
“ Nghiên cứu một số tính chất lý hố và đề xuất biện pháp xử lý bùn
thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh
Hải Dương’’.
Trong q trình thực hiện khố luận tơi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ q
báu của thầy, cơ giáo trong Khoa QLTNR&MT, cán bộ và công nhân tại Khu
công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng.
Nhân dịp hoàn thành khố luận tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến
Thầy giáo, Th.S Bùi Văn Năng - ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn tôi. Đồng thời
cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa QLTNR&MT, cán bộ công
nhân tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng đã
giúp đỡ tơi hồn thành khố luận này.
Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, song do thời gian và năng lực
còn nhiều hạn chế nên khố luận khơng tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Tơi rất mong nhận đƣợc sự đóng góp quý báu của thầy cơ giáo và các bạn để
bản khố luận đƣợc hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 12 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
Nguyễn Thị Hồng Hạnh
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG
***
TĨM TẮT KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khố luận: “ Nghiên cứu một số tính chất lý hố và đề xuất biện
pháp xử lý bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện
Nam Sách, tỉnh Hải Dương”
2. Giáo viên hƣớng dẫn: Th.s Bùi Văn Năng
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng Hạnh
4. Thời gian và địa điểm thực tập:
Thời gian thực tập: từ ngày 14/2/2011 đến 13/5/2011
Địa điểm thực tập : Trung tâm Thí nghiệm – Thực hành khoa Quản lý
Tài nguyên rừng và môi trƣờng
5. Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là:
- Xác định đƣợc một số tính chất lý hố của bùn thải tại Khu cơng
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng;
- Đề xuất đƣợc các giải pháp xử lý bùn thải công nghiệp tại Khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng.
6. Nội dung nghiên cứu:
Để thực hiện đƣợc mục tiêu đã đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu những
nội dung sau:
1) Nghiên cứu hoạt động sản xuất và sự phát thải bùn thải tại Khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng;
2) Nghiên cứu một số tính chất hóa lý của bùn thải:
- Tính chất vật lý: xác định độ ẩm;
- Tính chất hóa học: xác định độ pH, COD, Phốt pho dễ tiêu, Nito dễ
tiêu, Phốt pho tổng số, PCBs, một số chỉ tiêu kim loại nặng nhƣ Pb, Ni, Mn,
As, Hg và các chỉ tiêu khác nhƣ Al, PCBs.
3) Đề xuất một số giải pháp xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam
Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng.
7. Những kết quả đạt đƣợc:
- Khoá luận đã đánh giá đƣợc thực trạng sản xuất và quá trình phát
sinh bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải
Dƣơng; đã đánh giá đƣợc thực trạng công tác bảo vệ môi trƣờng của khu công
nghiệp, với bùn thải của khu công nghiệp hiện nay đƣợc Công ty TNHH SX
DVTM Môi trƣờng xanh đến thu gom mang đi xử lý.
- Bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp Nam Sách có màu đen,
mùi hơi thối nồng nặc, có độ ẩm cao là 160 %, bùn có tính axit yếu với pH =
5, hàm lƣợng COD là 36991,66 mg/kg.
- Bùn thải có hàm lƣợng phốt pho tổng số là 1,62 mg/kg, phôt pho dễ
tiêu là 0,32 mg/kg, nito dễ tiêu là 0,15 mg/kg. Nồng độ các chất này so với
tiêu chuẩn đất trồng trọt ở mức độ nghèo.
- Bùn thải có chứa các kim loại là nhơm, thuỷ ngân, asen, chì, mangan,
niken. Trong đó đáng chú ý là hàm lƣợng chì là 795,69 mg/kg cao hơn
ngƣỡng chất thải nguy hại 2,65 lần và hàm lƣợng thuỷ ngân là 21,6 mg/kg cao
hơn ngƣỡng chất thải nguy hại 5,4 lần. Nhƣ vậy bùn thải tại khu công nghiệp
Nam Sách đƣợc xếp vào loại chất thải nguy hại.
- Đề tài đã phát hiện trong bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách có
chứa chất PCBs. Tuy mẫu bùn thải chỉ chứa một hàm lƣợng rất nhỏ PCBs
nhƣng đây là một chất cực kỳ độc hại, chỉ sau chất dioxin và furan có khả
năng gây ung thƣ cao dù với một lƣợng rất nhỏ.
- Trên cơ sở các tính chất lý hố của bùn thải, đề tài đã đề xuất đƣợc 4
biện pháp nhằm xử lý bùn thải công nghiệp tại khu công nghiệp Nam Sách.
Hà Nội, ngày 13 tháng 5 năm 2011
Sinh viên
Nguyễn Thị Hồng Hạnh
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................. 3
1.1. Bùn thải công nghiệp ............................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm và đặc điểm ......................................................................... 3
1.1.2. Tác hại của bùn thải công nghiệp:........................................................ 4
1.2. Một số vấn đề về chất thải nguy hại ......................................................... 8
1.2.1. Khái niệm ............................................................................................. 8
1.2.2. Nguồn gốc của chất thải nguy hại......................................................... 9
1.3. Hiện trạng xử lý bùn thải công nghiệp ở Việt Nam ................................ 11
Chƣơng 2: MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ........................................................................................... 15
2.1. Mục đích nghiên cứu ............................................................................. 15
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................ 15
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 15
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 16
2.4.1.Phương pháp kế thừa tài liệu ............................................................... 16
2.4.2.Phương pháp điều tra khảo sát lấy mẫu tại hiện trường ...................... 16
2.4.3. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm ................................. 16
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 24
Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ........................................................................................... 25
3.1 Giới thiệu chung về Khu công nghiệp Nam Sách ................................... 25
3.2 . Điều kiện tự nhiên ................................................................................ 26
3.2.1. Vị trí địa lý, địa hình ........................................................................... 26
3.2.2. Khí hậu thời tiết .................................................................................. 27
3.3 Điều kiện kinh tế - xã hội ....................................................................... 28
3.3.1.Điều kiện kinh tế .................................................................................. 28
3.3.2. Điều kiện xã hội.................................................................................. 30
Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................... 32
4.1. Thực trạng sản xuất và quá trình phát sinh bùn thải công nghiệp tại khu
công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng .......................... 32
4.1.1.Thực trạng hoạt động sản xuất của khu công nghiệp Nam Sách .......... 32
4.1.2. Q trình phát sinh bùn thải tại khu cơng nghiệp Nam Sách, huyện
Nam Sách, tỉnh Hải Dương .......................................................................... 34
4.2. Thực trạng công tác bảo vệ môi trƣờng tại Khu công nghiệp Nam Sách,
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng ................................................................ 36
4.2.1. Thu gom và xử lý bùn thải .................................................................. 36
4.2.2. Thu gom và xử lý nước thải ................................................................ 36
4.2.3. Thu gom và xử lý khí thải.................................................................... 37
4.2.4. Diện tích cây xanh trong khu cơng nghiệp .......................................... 38
4.3. Một số đặc tính của bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam
Sách, tỉnh Hải Dƣơng ................................................................................... 38
4.3.1. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong bùn thải công nghiệp tại Khu
công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương .......................... 39
4.3.2. Hàm lượng các kim loại trong bùn thải công nghiệp tại Khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương ................................... 41
4.3.3. Hàm lượng PCBs trong bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam
Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương....................................................... 44
4.4. Đề xuất một số giải pháp xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách,
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng. ............................................................... 47
4.4.1. Xử lý kim loại nặng trong bùn thải bằng cách sử dụng vật liệu hấp phụ............. 48
4.4.2. Cơng nghệ ổn định - hóa rắn bùn thải nguy hại làm bê tông phục vụ
cho xây dựng ................................................................................................ 49
4.4.3. Xử lý bùn thải bằng phương pháp khí hố .......................................... 51
4.4.4. Phương pháp chơn lấp an tồn: .......................................................... 53
Chƣơng 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................ 57
5.1. Kết luận ................................................................................................. 57
5.2. Tồn tại ................................................................................................... 58
5.3. Khuyến nghị .......................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Các nguồn phát thải chủ yếu của kim loại nặng ............................ 5
Bảng 4.1: Hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong bùn thải công nghiệp tại khu
công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng .......................... 39
Bảng 4.2: Hàm lƣợng Phôt pho tổng số, phốt pho dễ tiêu, nito dễ tiêu trong
đất canh tác .................................................................................................. 39
Bảng 4.3: Hàm lƣợng các kim loại trong bùn thải công nghiệp tại khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng .................................. 41
Bảng 4.4: Hàm lƣợng PCBs trong bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp
Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng .............................................. 45
Bảng 4.5: Khoảng cách thích hợp khi lựa chọn bãi chơn lấp ........................ 54
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1: Phối cảnh Khu cơng nghiệp Nam Sách ......................................... 25
Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải tại khu công nghiệp Nam Sách .. 34
Hình 4.2: Sơ đồ cơng nghệ xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách .... 35
Hình 4.3: Bùn thải tại máy ép bùn băng tải................................................... 38
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng chì, niken trong bùn thải tại khu vực
nghiên cứu.................................................................................................... 42
Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng asen, thuỷ ngân trong bùn thải
tại khu vực nghiên cứu ................................................................................. 43
Hình 4.6: Sắc đồ phân tích PCBs trong mẫu bùn thải ................................... 45
Hình 4.7: Sắc đồ hỗn hợp chuẩn PCBs nồng độ 5 ppb .................................. 46
Hình 4.8: Phƣơng pháp chơn lấp bùn thải thƣờng áp dụng ........................... 49
Hình 4.9: Sơ đồ quá trình khí hố bùn thải ................................................... 52
ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều vấn đề mơi trƣờng trong đó vấn
đề ơ nhiễm cơng nghiệp ngày càng gia tăng. Trong cơng cuộc cơng nghiệp
hóa - hiện đại hóa đất nƣớc hiện nay, các khu công nghiệp ngày càng đƣợc
mở rộng và phát triển với quy mơ lớn. Tính đến đầu tháng 12/2010 trên tồn
quốc đã có 255 khu cơng nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao. Sự phát
triển của các khu công nghiệp đã đem lại cho các địa phƣơng sự tăng trƣởng
kinh tế, đời sống vật chất của nhân dân đƣợc cải thiện đáng kể, các cơng trình
giao thơng cơng cộng đƣợc xây dựng ngày càng khang trang…Với công nghệ
sản xuất hiện đại, tiên tiến, sản xuất nhiều lĩnh vực nên lƣợng nƣớc thải, chất
thải rất lớn từ các khu công nghiệp đang là vấn đề nan giải cần đƣợc giải
quyết hợp lý để đảm bảo an tồn cho mơi trƣờng sống của con ngƣời. Việc xử
lý nƣớc thải ở các khu công nghiệp, các nhà máy, cơ sở sản xuất hay nƣớc
thải ở các làng nghề, nƣớc thải chăn nuôi, sinh hoạt, nƣớc thải y tế… là vơ
cùng khó khăn và tốn kém, song nƣớc thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn thì
việc xử lý bùn thải cịn khó khăn hơn vì với một số ngành cơng nghiệp nƣớc
thải càng sạch thì bùn thải càng ơ nhiễm, lƣợng bùn thải rất lớn, thành phần
khác nhau, độ ẩm cao, khó lọc và hầu hết các độc chất lắng đọng trong bùn
thải. Tuy nhiên hầu hết các nhà máy, xí nghiệp đều không xử lý bùn thải triệt
để trƣớc khi thải ra môi trƣờng mà chủ yếu là dùng biện pháp chôn lấp do
việc xử lý khó khăn và tốn kém, điều này ảnh hƣởng rất nghiêm trọng đến
mơi trƣờng. Do đó cần có biện pháp xử lý bùn thải nhằm hạn chế tác động của
các chất độc hại đó đến mơi trƣờng và sức khoẻ con ngƣời.
Hải Dƣơng là một tỉnh nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng đƣợc quy
hoạch là vùng trung tâm công nghiệp với rất nhiều khu công nghiệp, khu chế
xuất. Khu công nghiệp Nam Sách đƣợc thành lập nằm ở trung tâm của tam
giác kinh tế Hà Nội - Hải Phịng - Quảng Ninh, có hệ thống giao thông tổng
thể thuận lợi. Khu công nghiệp Nam Sách nằm trên trục đƣờng quốc lộ 5 nối
1
liền Hà Nội - Hải Phòng và quốc lộ 183 nối liền các trung tâm kinh tế lớn nhƣ
Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, sân bay Quốc tế Nội Bài, cửa khẩu Lạng
Sơn và các cảng biển quốc tế, rất thuận tiện cho việc xuất nhập khẩu hàng
hoá. Với quy mô lớn, nhiều lĩnh vực sản xuất, khu công nghiệp đi vào
hoạt động đã góp phần tạo việc làm cho hàng nghìn lao động tại địa phƣơng
và các vùng lân cận, thúc đẩy tăng trƣởng kinh tế và tăng nguồn thu cho ngân
sách của tỉnh. Nhƣng bên cạnh sự phát triển khơng ngừng đó là một khối
lƣợng lớn các chất thải đƣợc thải ra từ các hoạt động sản xuất, trong đó có
bùn thải cơng nghiệp là một dạng chất thải nguy hại chứa các kim loại nặng
nhƣ: Pb, Ni, Hg, Al, As, Mn, Fe… nhất thiết phải đƣợc xử lý trƣớc khi thải ra
môi trƣờng, nếu không sẽ gây nên hiểm họa cho nhiều thế hệ mai sau. Tuy
bùn thải là một dạng chất thải nguy hại ảnh hƣởng rất lớn đến môi trƣờng
sống nhƣng những nghiên cứu, đánh giá về tính chất, tác động của bùn thải
đến mơi trƣờng chƣa nhiều. Việc đƣa ra các giải pháp nhằm khắc phục những
ảnh hƣởng của bùn thải đến môi trƣờng là vơ cùng cần thiết. Từ thực tế đó, tơi
tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu một số tính chất lý hoá và đề xuất biện pháp xử lý bùn thải công
nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương”
Kết quả của đề tài sẽ làm sáng tỏ hơn những tính chất lý hố của bùn thải
để từ đó có cơ sở đề xuất giải pháp xử lý bùn thải tại khu công nghiệp này.
2
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Bùn thải công nghiệp
1.1.1. Khái niệm và đặc điểm
Nƣớc thải bùn đã đƣợc định nghĩa nhƣ là một hỗn hợp nhớt, hỗn hợp
bán rắn bao gồm chất hữu cơ chứa vi sinh vật, kim loại độc hại, hóa chất hữu
cơ tổng hợp, và giải quyết các chất rắn ra khỏi nƣớc thải công nghiệp làm
trong nƣớc tại một nhà máy xử lý nƣớc thải [10].
Bùn thải là sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý nƣớc thải. Mặc dù
nhiều thành phần của nƣớc thải đã đƣợc xử lý qua nhiều công đoạn, nhƣng
theo nguyên lý nƣớc thải càng sạch thì bùn thải càng ơ nhiễm bởi vì bởi hầu
hết kim loại nặng và nhiều chất độc khác lắng đọng trong bùn thải. Theo
nghiên cứu có ít nhất 60.000 độc chất và các hợp chất hóa học đã đƣợc tìm
thấy trong bùn và nƣớc thải. Các nhà nghiên cứu của Hiệp hội kỹ sƣ dân dụng
Mỹ đã xác định rằng bùn thải có chứa độc tố sau đây:
Polychlorinated biphenyls (PCBs);
Thuốc trừ sâu Clo hữu cơ bao gồm DDT, dieldrin, aldrin, endrin,
chlordane, heptachlor, lindane, mirex, kepone, 2,4,5-T, 2,4-D;
Một số hợp chất cơ Clo độc hại nhƣ dioxin;
Hydro cacbon thơm đa vòng (PAHs);
Kim loại nặng, bao gồm; asen, cadimi, crom, chì, thủy ngân, sắt, đồng
và mangan…
Vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, giun ký sinh, và nấm;
Các độc tố khác bao gồm: amiăng, sản phẩm dầu mỏ và các dung môi
công nghiệp …
Bùn thải đƣợc chia thành các loại sau:
- Bùn thải sinh học: có mùi hơi thối song khơng độc hại, có thể dùng
để sản xuất phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi bột để khử chua; than
3
bùn; cấy vi sinh, dùng chế phẩm EM… để khử mùi sẽ thành phân hữu cơ
tổng hợp, trong đó, bùn thải chiếm 70%. Loại phân này có giá thành rẻ,
chất lƣợng không thua kém các loại phân hữu cơ bán trên thị trƣờng.
- Bùn thải công nghiệp không độc hại: khơng cần xử lý, có thể sử dụng
vào nhiều mục đích khác nhau.
- Bùn thải cơng nghiệp nguy hại: có chứa các kim loại nặng nhƣ: Cu,
Mn, Zn, Ni, Cd, Pb, Hg, Se, As một số các chất độc hại nhƣ Al, PCBs,… gây
ảnh hƣởng tới môi trƣờng và sức khoẻ của con ngƣời.
1.1.2. Tác hại của bùn thải công nghiệp
Cơng cuộc cơng nghiệp hố ngày càng phát triền thì tình trạng ơ nhiễm
mơi trƣờng càng gia tăng. Ơ nhiễm do kim loại nặng thải ra từ các ngành công
nghiệp là một mối đe doạ nghiêm trọng đối với sức khoẻ nhân dân và sự an
toàn của hệ sinh thái. Việt Nam là nƣớc có nền kinh tế nơng nghiệp nhƣng
hoạt động công nghiệp đem lại 20% GDP. Tốc độ phát triển công nghiệp
nhanh, đạt trên 10%/năm. Sự phát triển trong hoạt động công nghiệp đang
vƣợt sự phát triển của cơ sở hạ tầng.
Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp đã sinh ra một lƣợng
lớn các chất thải công nghiệp độc hại. Tuy nhiên hầu hết các nhà máy, cơ sở
sản xuất, các khu công nghiệp đều không xử lý chất thải triệt để trƣớc khi thải
ra môi trƣờng mà chủ yếu là dùng phƣơng pháp chôn lấp. Kim loại nặng và
độc tố là các thành phần đặc trƣng của các chất thải công nghiệp , nhất thiết
phải xử lý trƣớc khi thải ra môi trƣờng nếu không sẽ gây ảnh hƣởng đến sức
khoẻ con ngƣời, ảnh hƣởng đến sinh vật, làm ô nhiễm môi trƣờng và ảnh
hƣởng đến thế hệ mai sau.
Trong bùn thải kim loại nặng tồn tại dƣới nhiều dạng khác nhau nhƣ:
ion, cacbonat, phức hữu cơ tan và không tan. Theo Stover và nnk (1976),
trong bùn thải dạng tồn tại chủ yếu của Pb và Cd là hợp chất cacbonat (tƣơng
ứng là 61% và 49%), còn Zn tồn tại chủ yếu dƣới dạng hữu cơ (35%), trong
khi dạng tồn tại chủ yếu của As là dạng khử (35%), trong bùn thải dạng di
4
động rất ít (17%). Kim loại nặng chủ yếu phát sinh từ các ngành công nghiệp
xi mạ và sản xuất các kim loại, các hoạt động sản xuất chế tạo máy
móc…Dƣới đây là các nguồn phát thải chủ yếu của kim loại nặng:
Bảng 1.1: Các nguồn phát thải chủ yếu của kim loại nặng
Nguồn phát thải
Cd
Cơng nghiệp giấy
Cr
Cu
Hg
Pb
Ni
+
+
+
+
+
Sn
Zn
+
Cơng nghiệp hóa dầu
+
+
+
+
+
+
Cơng nghiệp tẩy nhuộm
+
+
+
+
+
+
SX và sử dụng phân bón
+
+
+
+
+
+
+
Cơng nghiệp chế biến dầu mỏ
+
+
+
+
+
+
Công nghiệp sản xuất thép
+
+
+
+
+
+
Công nghiệp kim loại màu
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Công nghiệp sản xuất ôtô, máy
bay
Công nghiệp sản xuất vật liệu xây
dựng
As
+
+
+
+
+
+
Công nghiệp dệt
+
Công nghiệp len, da
+
Nhà máy điện
+
+
Nham thạch trong các tầng đất
+
( Nguồn: Tổng cơng ty hố chất Việt Nam)
Hiện nay bùn thải công nghiệp chƣa đƣợc xử lý một cách triệt để mà
các nhà máy, xí nghiệp… đổ trực tiếp ra các bãi thải, các khu đất dẫn đến ô
nhiễm đất và nguồn nƣớc. Khác với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy,
các kim loại nặng và các chất độc hại dạng bền vững nhƣ PCBs, PAHs khi đã
phóng thích vào mơi trƣờng thì sẽ tồn tại lâu dài gây ảnh hƣởng xấu tới môi
trƣờng sinh thái và sức khoẻ con ngƣời. Bất cứ kim loại nào có trong cơ thể
ngƣời và động vật phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo lƣợng cần và
đủ cho nhu cầu hoạt động của sự sống (nếu chúng có ích) hoặc vơ hại cho sức
khỏe (nếu chúng "vô giá trị"). Vƣợt quá ngƣỡng quy định, bất cứ kim loại nào
cũng có thể sẽ gây ngộ độc kim loại cho cơ thể dẫn tới nhiều ca tử vong hoặc
5
khiến con ngƣời mang di họa suốt đời. Cho đến nay, độc tính của nhiều kim
loại nặng đối với mơi trƣờng và con ngƣời đƣợc biết khá chi tiết. Trong số đó
Pb, Cr, Cd, As, Hg, Cu, Ni,... là những kim loại nặng vô cùng độc hại. Các tác
động và cơ chế gây độc của nhiều kim loại nặng đối với cơ thể ngƣời và động
vật cũng đã đƣợc tìm ra, tuy nhiên nhân loại đã phải trả một giá khá đắt để có
đƣợc nhận thức này. Chúng đều có những tác hại nhất định nhƣ As có thể gây
ung thƣ; Cd có thể gây ra huyết áp cao, đau thận phá huỷ các mơ và tế bào
máu; mangan có thể tác động lên hệ thần kinh trung ƣơng, gây tổn thƣơng
thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng gây tử vong; chì rất độc ảnh
hƣởng tới thận và thần kinh hay thuỷ ngân là một kim loại rất độc khi xâm
nhập vào cơ thể, thủy ngân có thể liên kết với những phân tử nhƣ nucleic
acid, protein.... làm biến đổi cấu trúc và ức chế hoạt tính sinh học của tế bào.
Sự nhiễm độc thủy ngân gây nên những thƣơng tổn trung tâm thần kinh với
triệu chứng run rẩy, khó khăn trong diễn đạt, giảm sút trí nhớ ... và nặng hơn
nữa có thể gây tê liệt, nghễnh ngãng, nói lắp. Nếu nhiễm độc thủy ngân qua
đƣờng ăn uống với liều lƣợng cao, một thời gian sau (có thể từ 10 - 20 năm)
sẽ gây tử vong [6].
Ở Nhật Bản năm 1920 tại ngoại ô Toyoma gần bờ biển Tây Nhật Bản
xảy ra ngộ độc Cd thủ phạm là cơng ty Khai khống Mitsusi đã đổ chất thải
xuống sông hồ làm ô nhiễm nguồn nƣớc sông và đất tại đó, nƣớc hồ đƣợc sử
dụng tƣới tiêu trong nơng nghiệp và ngƣời dân sử dụng sản phẩm nông
nghiệp này đã bị ngộ độc (Trần Quang Tiến, 2005). Năm 1932, bùn thải chứa
thuỷ ngân đƣợc giải phòng từ nhà máy hố chất Chisso vào vịnh Miramanta,
vào năm 1952 đã có những bằng chứng đầu tiên về ngộ độc Hg xuất hiện
trong cƣ dân sống trong vùng vịnh Miramanta ở Nhật Bản làm 500 ngƣời
chết, bệnh do ngộ độc Metyl thuỷ ngân (CH3Hg) lần đầu tiên đƣợc công bố
[9].
Ngày 4/10/2010 gần một triệu mét khối bùn đỏ tràn ra do vỡ đập một
hồ chứa bùn đỏ của nhà máy chế biến alumin và nhôm ở Ajka (Hungari).
6
Kolontar và Devecser là hai thị trấn bị thiệt hại nặng nề nhất. Lƣợng bùn này
tràn xuống các ngôi làng bên dƣới nhà máy và đã tràn đến sông Danube, con
sông dài thứ hai châu Âu. Bộ trƣởng Môi trƣờng Hungary Zoltan Illes xác
nhận lớp bùn phủ trên một diện tích 41 km2, chứa “một hàm lƣợng cao các
kim loại nặng”, trong đó có chất gây ung thƣ. Nếu lớp bùn khơ đi và gió có
thể phân tán chúng thì có thể sinh ra hiện tƣợng nhiễm độc kim loại nặng
thông qua đƣờng hô hấp. Bùn đỏ là hỗn hợp bao gồm các chất nhƣ sắt,
mangan, nhôm… và một lƣợng kiềm dƣ thừa phát sinh trong q trình dung
hịa, tách quặng Alumin. Xét trên góc độ mơi trƣờng, bùn đỏ là một loại chất
thải rất độc hại, đƣợc ví nhƣ “ bùn bẩn ” hay “ bom bẩn ”. Chỉ số pH của bùn
đỏ trào ra từ bể chứa ở Hungary là chừng 13, tức là hơn cả loại thuốc tẩy
mạnh nhất và gấp 1 triệu lần dung dịch trung hòa là nƣớc tinh khiết. Nhƣ vậy,
đối với con ngƣời và động vật sống, một cách trực tiếp, dung dịch bùn đỏ có
thể gây bỏng da, hoặc tổn thƣơng nặng nếu vào mắt hay miệng, mà không
đƣợc tẩy rửa nhanh chóng và kịp thời [9].
Cơn “ lũ bùn đỏ ” xảy ra vào đêm 5/1/2010 tại xã Duyệt Trung, thị xã
Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng, đã kéo theo hàng ngàn khối bùn đất từ thƣợng
nguồn đổ xuống, tràn lấp cả dòng suối, đồng ruộng, hoa màu, vƣờn tƣợc, nhà
cửa của ngƣời dân. Cơn lũ bùn đỏ chính là do hậu quả của con ngƣời gây ra từ
việc khai thác quặng sắt. Đập chắn nƣớc thải từ việc tuyển rửa quặng của xí
nghiệp khai thác quặng sắt Nà Lũng, xã Duyệt Trung, thị xã Cao Bằng (thuộc
Cơng ty khống sản luyện kim Cao Bằng) bị vỡ nên đã kéo theo cơn “lũ bùn
đỏ” tràn xuống khu vực dân cƣ sinh sống. Mỏ quặng Nà Lũng đƣợc đƣa vào
khai thác những năm 1990, quặng sắt sau khi đƣợc đào bới sẽ đƣợc phun
nƣớc rửa sạch. Sau đó, nƣớc thải chảy xuống, lắng bùn tại những cái đập lớn.
Hiện nay có bốn đập chắn nƣớc thải, đập chắn số bốn là đập cuối cùng trƣớc
khi nƣớc xả ra suối. Tuy vậy, nó đƣợc đắp bằng đất, trơng có vẻ sơ sài và
thiếu chắc chắn [9].
7
Ở Việt Nam, hiện nay có tình trạng sử dụng bùn thải ở các khu cơng
nghiệp để bón cho cây xanh. Đây đƣợc xem là việc làm nguy hiểm vì loại bùn
này đầy chất độc hại. Khi gặp nƣớc mƣa, chúng sẽ ngấm đất, gây ô nhiễm
nƣớc mặt, nƣớc ngầm và chất lƣợng đất. Nhà máy xử lý nƣớc thải của KCN
Lê Minh Xuân đã vận hành từ năm 2001 và từ đó đến nay ban quản lý KCN
cho phép nhà máy đem bùn thải từ nhà máy bón cho cây xanh trong KCN.
Kết quả khảo sát hiện trƣờng ghi nhận hệ thống xử lý nƣớc thải của nhà máy
hoạt động bình thƣờng. Tại miệng cống xả, nƣớc thải sau xử lý thải ra kênh
tƣới rau muống làm rau bị xoắn lá. Tại các địa điểm đã đổ bùn thải ra mơi trƣờng
cách đây ba tháng khơng có cây cỏ mọc, cây lá gần bãi bùn ngả màu vàng.
Qua những dẫn chứng trên có thể nhận thấy bùn thải cơng nghiệp từ
các ngành công nghiệp nặng, công nghiệp xi mạ và sản xuất các sản phẩm
kim loại, sản xuất và tái chế ắc quy chì, từ các cơng nghệ sản xuất và từ các
cơng trình xử lý nƣớc thải là chất thải nguy hại có chứa nhiều chất độc hại,
nếu khơng có các biện pháp xử lý sẽ gây ra những hậu quả cho môi trƣờng,
sức khoẻ con ngƣời và ảnh hƣởng đến thế hệ mai sau.
1.2. Một số vấn đề về chất thải nguy hại
1.2.1. Khái niệm
Theo Quy chế quản lý chất thải nguy hại năm 1999: “Chất thải nguy
hại là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có một trong các đặc tính gây
nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mịn, dễ lây nhiễm và
các đặc tính ăn mịn khác), hoặc tƣơng tác với các chất khác gây nguy hại tới
môi trƣờng và sức khoẻ con ngƣời”.
Theo Luật bảo vệ môi trƣờng 2005: “Chất thải nguy hại là chất thải
chứa yếu tố độc hại, phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây
ngộ độc, hoặc đặc tính nguy hại khác”.
Năm 2009, Bộ tài ngun mơi trƣờng đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về ngƣỡng chất thải nguy hại. Nhƣ vậy nếu bùn thải chứa các chất
vƣợt ngƣỡng chất thải nguy hại thì sẽ đƣợc coi là chất thải nguy hại.
8
1.2.2. Nguồn gốc của chất thải nguy hại
Do tính đa dạng của các loại hình cơng nghiệp, các hoạt động thƣơng
mại tiêu dùng, các hoạt động trong cuộc sống hay các hoạt động cơng nghiệp
mà chất thải nguy hại có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau. Việc phát
thải có thể do bản chất của cơng nghệ, hay do trình độ dân trí dẫn đến việc
thải chất thải có thể là vơ tình hay cố ý. Tùy 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 bốn nguồn chính khác nhau:
- Từ các hoạt động cơng nghiệp (ví dụ khi sản xuất thuốc kháng sinh sử
dụng môi metyl clorua, xi mạ sử dụng xyanit, sản xuất thuốc trừ sâu sử dụng
dung môi là toluene hay xylen…).
- Từ hoạt động nơng nghiệp (ví dụ 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 Phịng thí nghiệm, sử dụng dầu nhớt bôi trơn, ắc
quy các loại…)
- Dầu thải (khoảng 25.000 tấn/năm): 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 cơng nghiệp sản 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 (khoảng 50.000 tấn/năm): 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 cơng nghiệp dầu
khí, ngành sản xuất các sản phẩm kim loại,…Có thể nói đây là lƣợng chất thải
9
nguy hại có khối lƣợng lớn nhất (vì lí do với tính ngun 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 (khoảng 10.000 tấn/năm): bao gồm các sản phẩm
thải là các chất hữu cơ nguy hại nhƣ các loại 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 giày 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 (khoảng 5.000 tấn/năm): 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 cơng trình xử lý nƣớc thải. Nhìn chung các loại bùn nguy hại
này hầu nhƣ khơng đƣợc thải bỏ một cách an tồn mà thƣờng chuyên chở ra
khỏi nhà máy và đổ thẳng xuống các bãi chôn lấp.
- Bùn từ các hệ thống xử lý nƣớc thải: đây là nguồn tạo ra chất thải nguy
hại đáng kể địi hỏi phải có giải pháp thải bỏ an tồn nhất cho mơi trƣờng.
- Cuối cùng là nhóm các hợp chất đƣợc xem là các hóa chất vơ cơ tạp
có chủng loại khá đa dạng nhƣng khối lƣợng không lớn lắm (khoảng 20003000 tấn /năm) đƣợc phát sinh ra từ các ngành nhƣ sản xuất hóa chất cơ bản,
thuốc bảo vệ thực vật, xi mạ kim loại, sản xuất các sản phẩm kim loại, sản
xuất và tái chế ắc quy chì…Quy 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.
10
1.3. Hiện trạng xử lý bùn thải công nghiệp ở Việt Nam
Xử lý nƣớc thải ở các khu công nghiệp, các làng nghề, các bãi rác,
các trại chăn nuôi… hết sức khó khăn và tốn kém! Song “ xử lý bùn thải ”
sau khi đã xử lý nƣớc thải (đƣợc gọi là chất bùn thải nguy hại) cịn khó
khăn, phức tạp bội phần bởi hầu hết kim loại nặng và các chất độc hại lắng
đọng trong bùn thải.
Theo khảo sát về chất thải toàn cầu của Tổ chức Hàng hải quốc tế:
Cứ tạo ra sản phẩm quốc nội (GDP) 1 tỷ đơ la thì sẽ làm phát sinh 4.500
tấn chất thải cơng nghiệp, trong đó 20% là chất thải nguy hại. Ở TP. Hồ
Chí Minh phát sinh khoảng 1,2 triệu tấn bùn thải/tháng. Dự báo đến năm
2015 số lƣợng bùn thải sẽ tăng lên khoảng 3 triệu tấn/tháng, năm 2020 sẽ
khơng dƣới 4 triệu tấn/tháng. Trong đó, bùn thải nguy hại hiện nay có
khoảng từ 250 – 300 tấn/ngày, chƣa kể đến bùn thải từ các tỉnh lân cận đƣa
về thành phố để xử lý từ 150 – 200 tấn/ngày.
Hầu nhƣ bùn thải công nghiệp không đƣợc các nhà máy, cơ sở sản
xuất, các công ty xử lý một cách triệt để mà thực trạng đáng báo động là bùn
sau khi thu gom đƣợc vận chuyển đến đổ bỏ tại các khu đất trống cách xa khu
dân cƣ hoặc tại các ao nuôi thủy sản cần đƣợc san lấp, thậm chí đổ vào bất cứ
khu vực nào có thể. Tại các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ
cao thì bùn thải đƣợc đổ tập trung tại bãi thải. Rất nhiều các công ty, nhà máy
đổ trộm bùn thải chƣa qua xử lý ra môi trƣờng nhƣ: Công ty Xây dựng và
Sản xuất nhôm Cosevco (thôn Đắc Lộc, xã Vĩnh Phƣơng, Nha Trang) đổ 12
m3 bùn thải màu trắng xỉn xuống lô đất trống cạnh quốc lộ 1A, đối diện nhà
số 1 đƣờng Bạch Mã, thôn Đắc Lộc; Công ty cổ phần bia Hà Nội - Hải Dƣơng
đổ bùn thải công nghiệp đƣợc đựng trong các bao tải bốc mùi hơi thối xuống
bờ đê sơng Thái Bình thuộc địa phận phƣờng Cẩm Thƣợng, thành phố Hải
Dƣơng…[9]
Chính việc đổ bùn tràn lan và hồn tồn khơng đƣợc xử lý nhƣ hiện nay
sẽ gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng đặc biệt là việc tích tụ các kim loại, gây
11
tình trạng mất vệ sinh, mùi hơi thối. Nghiêm trọng hơn là đang gây ra những
ảnh hƣởng nặng nề do các chất ô nhiễm thấm xuống nguồn nƣớc ngầm và
nƣớc mặt làm cho chất lƣợng nguồn nƣớc bị suy giảm.
Hiện nay nhiều cơ sở sản xuất đã áp dụng công nghệ ổn định - hoá rắn
bùn thải nguy hại làm bê tông phục vụ cho xây dựng. Phƣơng pháp này đã
đƣợc nhóm Nghiên cứu và Phát triển cơng nghệ mới (thuộc Hội Khoa học &
Kỹ thuật Xây dựng TP Hồ Chí Minh) thử nghiệm. Nhóm nghiên cứu đã thu
thập các mẫu bùn thải nguy hại từ các ngành công nghiệp nhƣ bùn thải trực
tiếp từ nhiều ngành công nghiệp, bùn thải hỗn hợp sau các hệ thống xử lý
nƣớc thải tập trung của khu cơng nghiệp để phân tích và thí nghiệm.
Tại phịng thí nghiệm, các khối bê tơng đƣợc đúc từ nhiều loại bùn thải
nguy hại đã đạt đƣợc các yêu cầu về môi trƣờng và chỉ số kỹ thuật về cƣờng
độ bê tông.
Các chất nguy hại trong bùn thải sau khi xử lý bằng công nghệ ổn định
- hoá rắn bùn thải nguy hại đã triệt tiêu hoặc giảm xuống dƣới ngƣỡng cho
phép và khơng cịn mùi hơi thối. Kết quả phân tích cho thấy thành phần và tỉ
lệ các kim loại nặng khơng cịn hoặc khơng vƣợt ngƣỡng cho phép của tiêu
chuẩn an tồn mơi trƣờng TCVN 7629-2007.
Một số mẫu bùn thải nguy hại dệt nhuộm và thuộc da ở khu cơng
nghiệp (KCN) Bình Dƣơng đã đƣợc phân tích. Phiếu phân tích của phịng thí
nghiệm xí nghiệp xử lý chất thải tỉnh Bình Dƣơng ghi nhận chỉ số Crom từ
2,571 mg/lít – 3,762 mg/lít.
Nhóm nghiên cứu đã xử lý các loại bùn thải theo phƣơng pháp EPA
1311 do Công ty Cổ phần Dịch vụ Khoa học Công nghệ Sắc ký Hải Đăng
thực hiện. Kết quả cho thấy không phát hiện Crom hoặc phát hiện Crom ở
mức rất thấp so với ngƣỡng giới hạn của TCVN 7629-2007.
Tƣơng tự, một số mẫu bùn thải nguy hại sau hệ thống xử lý nƣớc thải
tập trung tại KCN Lê Minh Xuân trƣớc đây tồn đọng, có hàm lƣợng Crom,
Niken vƣợt 1,8 lần so với TCVN 7629 - 2007. Sau khi xử lý bằng công nghệ
12
THS thì hàm lƣợng Crom, Niken đã giảm đáng kể, nằm trong giới hạn an toàn
của TCVN 7629 - 2007.
Với các kết quả đạt đƣợc, nhóm nghiên cứu đã đề xuất và đƣợc xí
nghiệp xử lý chất thải tỉnh Bình Dƣơng đồng ý hỗ trợ và phối hợp triển khai
thử nghiệm cơng nghệ ổn định - hố rắn bùn thải nguy hại tại khu liên hợp xử
lý chất thải tỉnh Bình Dƣơng.
Xí nghiệp đã cung cấp lý lịch và mẫu của 16 loại bùn thải nguy hại. Sau
khi phân tích, nhóm nghiên cứu đã xác định và đề xuất chọn ba loại chất thải
nguy hại để ổn định hóa rắn. Đó là bùn thải từ cơng nghiệp thuộc da, bùn thải
từ công nghiệp dệt nhuộm và tro thu hồi từ lị đốt chất thải nguy hại.
Vào ngày 20/08/2009, nhóm nghiên cứu phối hợp với các kỹ sƣ của xí
nghiệp tại khu liên hợp xử lý chất thải tỉnh Bình Dƣơng đã triển khai thi công
thử nghiệm công nghệ ổn định - hoá rắn bùn thải nguy hại cho đƣờng bê tông
nội bộ với chiều dày 20 cm theo thiết kế của Xí nghiệp. Sử dụng bùn thải dệt
nhuộm, đá 1x2, xi măng Holcim PCB40 và phụ gia BOF – HSOB.
Ngày 27/08/2009 và ngày 10/09/2009, nhóm triển khai thi cơng thử
nghiệm cơng nghệ ổn định - hố rắn bùn thải nguy hại đổ nền nhà bê tơng dày
14cm có mái che và sử dụng bùn thải thuộc da, đá 1x2, xi măng Holcim
PCB40 và phụ gia BOF - HSOB.
Sau đó, xí nghiệp cũng đã triển khai thử nghiệm chế tạo cột tiêu và tấm
đan bằng cơng nghệ ổn định - hố rắn bùn thải nguy hại có sử dụng tro thu hồi
sau khi đốt chất thải nguy hại. Theo đánh giá ban đầu, các sản phẩm đạt chỉ
tiêu kỹ thuật.
Ngày 16/10/2009, nhóm nghiên cứu đã cùng với xí nghiệp đã tổ chức
đánh giá kết quả thử nghiệm. Qua thực tế cho thấy, bê tông đƣờng nội bộ và
bê tông nền nhà xƣởng đều đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.
Thực tế, nhóm đã dùng xe xúc bánh hơi không tải (trọng lƣợng 10.900
Kg) và có tải (trọng lƣợng 13.400 kg) đi qua lại nhiều lần trên khu vực bê
tông đổ bằng bùn thuộc da và bùn dệt nhuộm.
13
Kết quả mặt bằng bê tông không biến dạng, kể cả phần mép bê tông.
Cùng ngày tại hiện trƣờng, các mẫu bê tông đƣợc thu thập và đƣợc gởi đến
Công ty CP DV KHCN Sắc ký Hải Đăng để phân tích. Kết quả phân tích
khơng phát hiện các kim loại nặng hoặc phát hiện ở mức rất thấp, nằm trong
ngƣỡng an tồn theo TCVN 7629-2007
Nhƣ vậy có thể thấy cơng nghệ ổn định - hoá rắn bùn thải nguy hại làm
bê tông phục vụ cho ngành xây dựng rất hiệu quả. Phƣơng pháp này đã xử lý
đƣợc một lƣợng lớn bùn thải thải ra hàng ngày đang là vấn đề nan giải của các
cơ quan quản lý đem lại hiệu quả cao.
Bùn thải công nghiệp là một dạng chất thải nguy hại cần đƣợc xử lý
một cách triệt để, nếu không sẽ gây ảnh hƣởng rất lớn tới hệ sinh thái, sức
khoẻ của con ngƣời, sinh vật và ô nhiễm mơi trƣờng. Tuy nhiên hiện nay chƣa
có nhiều cơng trình nghiên cứu về bùn thải cơng nghiệp, chƣa có biện pháp
xử lý hiệu quả mà hầu hết chỉ sử dụng biện pháp chơn lấp do tốn kém và chƣa
tìm hiểu rõ tính chất của bùn thải. Tại khu cơng nghiệp Nam Sách chƣa có
một nghiên cứu nào về tính chất của bùn thải. Bùn thải này chỉ đƣợc mang đi
chôn lấp, hoặc thuê Công ty TNHH SX DVTM Môi trƣờng xanh đến thu
gom. Việc thực hiện đề tài “ Nghiên cứu một số tính chất lý hố và đề xuất
biện pháp xử lý bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách,
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương” sẽ làm sáng tỏ hơn các tính chất, tác hại
của bùn thải, đồng thời đƣa ra đƣợc một số biện pháp nhằm xử lý bùn thải
công nghiệp tại khu vực nghiên cứu.
14
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là:
- Xác định đƣợc một số tính chất lý hố của bùn thải tại Khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng;
- Đề xuất đƣợc các giải pháp xử lý bùn thải công nghiệp tại Khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng.
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là :
- Bùn thải công nghiệp tại Khu công nghiệp Nam Sách, huyện Nam
Sách, tỉnh Hải Dƣơng.
- Một số tính chất lý hố của bùn thải tại khu công nghiệp Nam Sách
đƣợc lựa chọn để nghiên cứu là:
+ Tính chất vật lý: xác định độ ẩm;
+ Tính chất hố học: xác định độ pH, COD, Phốt pho dễ tiêu, Nito dễ
tiêu, Phốt pho tổng số, một số chỉ tiêu kim loại nặng nhƣ: Pb, Ni, Mn, As, Hg
và các chỉ tiêu khác nhƣ Al, PCBs
2.3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện đƣợc mục tiêu đã đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu những
nội dung sau:
1) Nghiên cứu hoạt động sản xuất và sự phát thải bùn thải tại Khu công
nghiệp Nam Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng;
2) Nghiên cứu một số tính chất hóa lý của bùn thải:
- Tính chất vật lý: Xác định độ ẩm;
15
- Tính chất hóa học: Xác định độ pH, COD, Phốt pho dễ tiêu, Nito dễ
tiêu, Phốt pho tổng số, PCBs, một số chỉ tiêu kim loại nặng nhƣ Pb, Ni, Mn,
As, Hg và các chỉ tiêu khác nhƣ Al, PCBs.
3) Đề xuất một số giải pháp xử lý bùn thải tại khu công nghiệp Nam
Sách, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
Trên cơ sở kế thừa có chọn lọc những tài liệu đƣợc cơng bố của các
cơng trình nghiên cứu khoa học tại khu vực nghiên cứu, những văn bản mang
tính pháp lý, những tài liệu điều tra cơ bản của các cơ quan có thẩm quyền
liên quan đến khu vực, đề tài áp dụng các phƣơng pháp thu thập, phân tích
thơng tin, tài liệu, số liệu và tổng hợp.
Phƣơng pháp này dùng để thu thập các số liệu về: Điều kiện tự nhiên,
điều kiện kinh tế - xã hội, vị trí địa lý của khu cơng nghiệp Nam Sách, các
lĩnh vực sản xuất và công suất hoạt động của khu công nghiệp, khối lƣợng
bùn thải thải ra trong các quá trình sản xuất…
2.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát lấy mẫu tại hiện trường
Nƣớc thải từ các hoạt động sản xuất đƣợc xử lý theo một dây chuyền,
sản phẩm cuối cùng là bùn thải công nghiệp, bùn thải đƣợc đổ tập trung tại
bãi thải. Lƣợng bùn thải thải ra của hệ thống là 250 – 350kg/ ngày phụ thuộc
vào lƣu lƣợng và COD của nƣớc vào. Do khu công nghiệp hoạt động ổn định
khối lƣợng bùn thải thải ra hàng ngày là nhƣ nhau, bùn thải đƣợc qua nhiều
công đoạn và đổ tập trung tại bãi thải nên mẫu đƣợc lấy một lần tại bốn điểm khác
nhau của bãi thải, mỗi mẫu có khối lƣợng 0,5 kg sau đó trộn lại thành một mẫu tổ
hợp và bảo quản trong túi nilon rồi đem về phịng thí nghiệm phân tích.
2.4.3. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
Sau khi bảo quản và vận chuyển mẫu từ khu vực nghiên cứu về phịng
thí nghiệm đề tài tiến hành phân tích các thông số đã chọn với từng phƣơng
pháp phù hợp.
16
2.4.3.1. Phương pháp tạo mẫu nghiên cứu
Trộn đều mẫu bùn thải đã lấy sau đó lấy 500 gam bùn rải thành lớp
mỏng hình vng, hong khơ trong khơng khí. Sau đó vẽ hai đƣờng chéo hình
vng tạo thành bốn hình tam giác. Lấy bùn ở hai tam giác đối đỉnh và bỏ đất
ở tam giác còn lại. Trộn đều phần bùn đƣợc lấy và rải thành lớp mỏng hình
vng tạo thành bốn hình tam giác. Lấy bùn ở hai tam giác đối đỉnh và tiếp
tục làm nhƣ vậy đến khi khối lƣợng bùn đƣợc lấy đủ cho khối lƣợng cần để
phân tích.
Đối với phân tích thơng số PCBs thì mẫu sau khi đƣợc chuyển về
phịng thí nghiệm tiến hành tách chiết ngay.
2.4.3.2. Phương pháp phân tích các thơng số
a, Xác định độ ẩm của bùn thải
Xác định độ ẩm bùn thải bằng phƣơng pháp tủ sấy
* Dụng cụ cần thiết
- Tủ sấy Memert của Đức;
- Chén sứ (hộp nhôm) đã có sẵn trọng lƣợng;
- Bình hút ẩm;
- Cân phân tích
- Mẫu bùn đã đƣợc xử lý sơ bộ với mẫu bùn ƣớt.
* Cách tiến hành
- Sấy chén sứ trong tủ sấy trong 6 giờ ở nhiệt độ 105 ÷ 110oC. Lấy ra
để nguội trong bình hút ẩm (khoảng 20 phút). Cân trọng lƣợng chén, ghi trọng
lƣợng (wo).
- Cân 5 gam bùn đã đƣợc xử lý cho vào chén sứ - ghi trọng lƣợng (w1):
là trọng lƣợng của bùn thải.
- Cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 105 ÷ 110oC đến trọng lƣợng không
đổi (trong 6 giờ kể từ khi nhiệt độ đạt 105 ÷ 110oC), sau đó cho vào bình hút
ẩm khoảng 20 phút đem cân và ghi trọng lƣợng (w2): là trọng lƣợng của cả
chén và đất sau khi sấy.
17
* Xác định độ ẩm của bùn thải (w%): Đƣợc xác định bằng phƣơng
pháp cân sàng ở nhiệt độ 110-1150C theo cơng thức:
W% =
dt ds
* 100%
ds
Trong đó: dt là khối lƣợng bùn trƣớc khi sấy (g).
ds là khối lƣợng khô kiệt của bùn (g).
b, Xác định độ pH của bùn thải
Lấy 5 gam bùn (đã qua rây 1 mm) cho vào bình tam giác thêm 25 ml
KCl có nồng độ 1N rồi lắc 30 phút. Sau đó để yên 2 giờ (không quá 3 giờ),
lắc 2 - 3 lần rồi dùng giấy quỳ tím đo pH ngay trong dung dịch huyền phù.
c, Xác định COD
Lấy 6 gam bùn thải ngâm trong 10 ml nƣớc cất để xác định COD của bùn thải.
* Chuẩn bị hoá chất :
- H2SO4 4 mol/l
Lấy 110 ml H2SO4 sau đó pha lỗng thành 500 ml trong bình định mức
( cho nƣớc cất vào bình sau đó đổ axit rồi định mức đến vạch ) .
- Ag2SO4 trong H2SO4
Cân 2 gam Ag2SO4 cho vào 7 ml H2O. Sau đó cho từ từ 193 ml H2SO4
đặc, khuấy cho tan hết.
- K2Cr2O7 0,04 mol/l chứa muối Hg
Hoà tan 8 gam Hg2SO4 trong 80 ml H2O. Thêm cẩn thận 10 ml H2SO4
để nguội và hoà tan 1,1768 g K2Cr2O7. Chuyển tồn bộ dung dịch vào bình định
mức và định mức đến 100 ml. Lƣu ý dung xong phải nắp chặt bình vì Hg độc.
- (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O
Cân 47 gam (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O, thêm 20 ml H2SO4 đặc sau đó làm
lạnh và định mức đến 1000 ml.
- Dung dịch chỉ thị Feroin
18
