MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết của đề tài Việt Nam chính thức khởi xướng công cuộc đổi mới nền kinh tế từ năm 1986. Kể từ đó, Việt Nam đã có nhiều thay đổi to lớn, trước hết là sự đổi mới về tư duy kinh tế, chuyển đổi từ cơ chế kinh tế kế hoạch hóa tập trung, bao cấp, sang kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, đa dạng hóa và đa phương hóa các quan hệ kinh tế đối ngoại, thực hiện mở cửa, hội nhập quốc tế. Con đường đổi mới đó đã giúp Vi ệt Nam giảm nhanh được tình trạng nghèo đói, bước đầu xây dựng nền kinh tế công nghiệp hóa, đạt được tốc độ tăng trưởng kinh tế cao đi đôi với sự công bằng và tiến bộ trong xã hội một cách tương đối.HCM là một trong những trung tâm kinh tế lớn nhất Việt Nam với tốc độ công nghiệp hóa tăng rất nhanh hằng năm. Hiện tại Thành Phố có 11 KCN và 3 KCX chính thức đi vào đoạt động.
Các KCN/KCX đã thu hút nhi ều vồn đầu tư trong và ngoài nước, giải quyết việc làm cho nhiều lao động. Giá trị sản xuất tính trên 11 tháng đầu năm 2007 là hơn 135 triệu đồng… Cùng với sự phát triển công nghiệp, mức độ tác động của n ó đến môi trường tự nhiên cũng tăng lên nhanh chóng. Hiện nay, một trong những vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng cần phải giải quyết đó là việc quản lý bùn thải từ các khu công nghiệp, khu chế xuất. Mỗi ngày, trên địa bàn Thành Phố có khoảng 200 – 250 tấn bùn công nghiệp được thải ra và dự kiến lượng bùn này sẽ tăng cao đến năm 2010.
Thế nhưng, đến nay việc xử lý bùn vẫn chưa được quan tâm, đầu tư thích hợp nên gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Từ thực tế trên, đề tài “ Nghiên cứu biện pháp quản lý và phương pháp x ử lý bùn thải công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh” được hình thành nhằm đánh giá thực trạng quản lý bùn thải công nghiệp trên địa bàn Thành Phố, trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp cải tiến xử lý bùn thích hợp và hiệu quả.2 Phạm vi đề tài Đề tài chỉ tập trung vào bùn thải công nghiệp từ các KCN và KCX trên địa bàn TP. Nghiên cứu điển hình KCX Tân Tạo 1.3 Mục tiêu đề tài Mục tiêu chính của đề tài là đề xuất hệ thống quản lý bùn thải công nghiệp tại các KCN_KCX tại TP.HCM một cách có hiệu quả, phù hợp với điều kiện thực tế, và có các biện pháp xử lý thích hợp để thể góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường và tận dụng, tái sử dụng bùn thải công nghiệp.4 Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về bùn thải công nghiệp: nguồn gốc phát sinh; thành phần và tính chất; phân loại; quản lý và xử lý bùn thải. 6 - Đánh giá hiện trạng bùn thải công nghiệp trên địa bàn TP.HCM về các mặt: nguồn thải; khối lượng thải; thành phần và tính chất; thực trạng xử lý và quản lý bùn thải; - Đề xuất các giải pháp quản lý và xử lý thích hợp bùn thải công nghiệp trên địa bàn Thành Phố với trường hợp điển hình là KCN Tân Tạo; 1.5 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu các cơ sở lý thuyết: nghiên cứu các phương pháp xử lý bùn thải hiện đang được sử dụng, các công nghệ tái sử dụng bùn thải; - Phương pháp thu thập thông tin, số liệu: thu thập thong tin số liệu về các KCN/KCX trên địa bàn Thành Phố, lượng bùn thải phát sinh.
Thu thập về tình hình quản lý, hệ thống thu gom, vận chuyển, xử lý và tiêu hủy bùn thải…để làm cơ sở dữ liệu cho đề tài. - Khảo sát thực tế tại KCN Tân Tạo; 7 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP 2.1 Bùn thải công nghiệp 2.1 Khái niệm Bùn thải công nghiệp là chất thải công nghiệp ở dạng bùn (rắn hoặc bán rắn), phát sinh từ các hoạt động sản xuất và các hệ thống xử lý nư ớc thải công nghiệp. Trong nhiều trường hợp, bùn thải công nghiệp được xem như là CTNH. Bùn thải cơ bản được phân thành 2 loại: - Bùn từ các hệ thống XLNT; - Bùn từ các công đoạn hay quá trình sản xuất công nghiệp; 2.2 Nguồn gốc phát sinh và thành phần của bùn thải 2.1 Bùn thải từ các hệ thống XLNT Nguồn phát sinh: từ các bể trong quy trình XLNT như b ể lắng 1, bể lắng 2, bể tuyển nổi, bể xử lý sinh học…Trọng lượng và khối lượng bùn thải từ các bể được trình bày ở bảng sau: Bảng 2.1 Trọng lượng và khối lượng của bùn thải từ quy trình XLNT Quy trình xử lý Trọng lượng Trọng lượng Chất rắn khô kg/103m3 riêng của chất riêng của Khoảng dao Trung rắn trong bùn bùn động bình Bùn từ bể lắng 1 1,4 1,02 108,4 – 168,6 150,6 Bùn thải từ bể bùn hoạt tính 1,25 1,005 72,2 – 96,3 84,33 Bùn thải từ bể lọc sinh học 1,45 1,025 60,2 – 96,3 72,28 Bùn thải từ bể aeration mở rộng 1,3 1,015 84,3 – 120,4 96,38 Bùn thải từ hồ thổi khí (aerated 1,3 1,01 lagoon) 84,3 -120,4 96,38 Bùn thải từ bể lọc 1,2 1,005 12,05 - 24 18,07 Bùn tải từ hệ thống xử lý tảo 1,2 1,005 12,05 - 24 18,07 Bùn thải từ bể lắng một có sử dụng hoá chất để khử phốt pho + Với liều lượng vôi thấp 1,9 1,04 240,9 – 397,5 301,2 (350mg/l-500mg/l) +Với liều lượng vôi cao 2,2 1,05 602,4 – 1325,3 795,17 (800 mg/l – 1600 mg/l) Bùn từ quá trình nitrat hoá - - - - Bùn từ quá trình khử nitơ 1,2 1,005 12,05 – 30,15 18,07 Bùn từ bể lọc sinh học thô 1.02 - - Nguồn: Wastewater Engineering- METCALF & EDDY,INC.
8 Thành phần và tính chất của bùn thải Số lượng, thành phần và tính chất của bùn thải phụ thuộc vào loại nước thải ban đầu đem đi xử lý. Ngành xi mạ sử dụng nhiều hóa chất dạng muối kim loại có độc tính cao như CrO 3 , CdCl 2 , MnCl 2 , ZnCl 2 , NaCN. Nước thải từ khâu xử lý bề mặt và mạ nói chung chứa các kim loại độc hại như Cr, Ni, Zn, Cd, dầu khoáng và pH rất axit hay rất kiềm… đặc biệt khi các cơ sở sử dụng muối cyanua trong môi trường axit muối cyanua tạo thành khí HCN bay hơi vào không khí tác động trực tiếp vào người lao động. Để xử lý kim loại nặng trong nước thải xi mạ, phương pháp áp dụng là kết tủa, sau quá trình kết tủa lượng bùn thải sẽ phát sinh.
Đối với ngành hóa chất, tùy thuộc vào mục đích sản xuất và nguyên liệu đầu vào mà bùn thải có tính chất khác nhau. Các loại hình công nghiệp hóa chất phổ biến nhất ở TP.HCM gồm: - Hóa chất vô cơ cơ bản; - Phân bón hóa học; - Ngành sơn, vecni; - Cao su và sản phẩm dựa trên cơ sở cao su và nhựa; - Chất tẩy rửa và đồ mỹ phẩm; - Ác qui và pin; - Thuốc trừ sâu; Ngành công nghiệp hóa chất là một trong những ngành sử dụng nhiều hóa chất, đa dạng nhất về phương diện thải độc vào môi trường, nhất là ngành hóa chất vô cơ căn bản và phân bón, hai ngành này đã hình thành t ừ rất sớm của thời kỳ công nghiệp hóa và theo hệ thống công nghệ và thiết bị của Liên Xô và Trung Quốc từ những năm 1960. Ví dụ trong sản xuất axit sunfuric sử dụng nguyên quặng pyrit chứa sunfua sắt. Do quặng pyric ngoài thành phần chính là sunfua sắt còn chứa asen, chì, kẽm…Khi sản xuất axit sunfuric từ quặng pyrit trong xỉ thải (bùn đỏ) sẽ chứa lượng asen, chì, kẽm và một lượng lớn sắt(III) oxit khoảng 40 – 50% (so với lượng xỉ thải).
Để sản xuất 1 tấn axit H 2 SO 4 đặc, lượng xỉ thải ra từ việc đốt quặng pyrite vào khoảng từ 1,3 đến 1,4 tấn. Điều đó cũng có nghĩa là lư ợng asen thải theo xỉ sẽ vào khoảng 2kg, chì 5kg, kẽm 10kg.2 Một số đặc tính của bùn thải theo ngành nghề sản xuất Ngành nghề sản xuất Đặc tính của bùn Thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, thuốc Bùn thải từ hệ thống XLNT có chứa hoạt phòng trừ bệnh cây trồng, thuốc diệt cỏ dại, chất, thuốc bảo vệ thực vật thuốc kích thích tăng trưởng thực vật) Điện hóa (pin, ắc qui) Bùn thải từ hệ thống XLNT có chứa axit và kim loại nặng Hóa chất vô cơ cơ bản (xút, clo, axit Bùn từ hệ thống XLNT có chứa axit và kim sunfuric, axit phosphoric, phèn nhôm, phèn loại nặng. sắt) Bột màu xây dựng Bùn từ hệ thống XLNT có chứa các hợp chất tạo màu Hóa chất hữu cơ tổng hợp (sơn, keo, mực Bùn từ hệ tống XLNT có chứa axit và kim in) loại nặng. Các chất tẩy rửa tổng hợp (nước javen, xà Bùn từ hệ thống XLNT chứa các chất hoạt phòng, bột giặt, mỹ phẫm) động bề mặt.
Sản xuất tái chế dầu nhớt Bùn từ hệ thống XLNT có chứa dầu cặn Sản xuất linh kiện điện – điện tử Bùn từ hệ thống XLNT có chứa kim loại nặng, hóa chất. Sơn Bùn từ hệ thống XLNT có chứa sơn thừa Mạ điện Bùn từ hệ thống XLNT có chứa kim loại nặng. Thuộc da Bùn từ hệ thống XLNT có chứa kim loại nặng. Dệt nhuộm Bùn từ hệ thống XLNT có chứa các chất trợ, thuốc nhuộm, các chất hữu cơ độc hại Bột giấy – giấy, bông Bùn từ hệ thống XLNT chứa ligin và các chất hữu cơ độc hại.
Nguồn [3] Xác định thành phần và tính chất của bùn thải là bước quan trọng để quyết định phương thức xử lý bùn thích hợp nhất.2 Bùn thải từ các quá trình sản xuất trong công nghiệp Bùn cặn phát sinh từ các quá trình sản xuất như chưng cất, trích ly, trung hòa, tinh luyện quặng mỏ…Phần lớn bùn thải từ các quá trình này được xem là CTNH.