TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
TÊN CHUYÊN ĐỀ
GIẢM THIỂU VÀ TÁI CHẾ CHẤT THẢI NGUY HẠI
TP. Hồ Chí Minh, ngày 26/05/2011
1
PHẦN 1: LỜI NÓI ĐẦU
Vấn đề quản lý chất thải nguy hại nói chung và xử lý chất thải nguy hại nói riêng
hiện đang là vấn đề hết sức bức xúc đối với công tác bảo vệ môi trường của các nước trên
thế giới cũng như của Việt Nam.
Cùng với sự phát triển công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, các đô thị, các
ngành sản xuất, kinh doanh và dịch vụ được mở rộng và phát triển nhanh chóng, một
phần đóng góp tích cực cho sự phát triển kinh tế của đất nước, mặt khác tạo ra một số
lượng lớn chất thải rắn bao gồm: chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế,
chất thải nông nghiệp, chất thải xây dựng... trong đó có một lượng đáng kể chất thải nguy
hại đã và đang là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, từ quy mô nhỏ, đến ảnh hưởng
trên quy mô rộng lớn và tác động xấu tới sức khoẻ, đời sống con người và chất lượng môi
trường chung.
Vì vậy, một trong những vấn đề cấp bách của công tác bảo vệ môi trường ở nước
ta hiện nay là quản lý chất thải, đặc biệt là chất thải nguy hại. Trong bài này nhóm chúng
tôi chỉ đề cập tới các biện pháp giảm thiểu và tái chế chất thải nguy hại để làm rõ hơn về
công tác bảo vệ môi trường ở nước ta hiện nay.
2
PHẦN 2 NỘI DUNG
Chương 1 Tổng quát chung về giảm thiểu, tái sinh, tái chế và tái sử
dụng CTNH
Giảm thiểu ô nhiễm CTNH bao gồm tất cả các hoạt động (giảm thiểu chất thải,
giảm thiểu tại nguồn phát sinh, làm thay đổi đặc tính chất thải bớt nguy hại, hạn chế ô
nhiễm, tái sinh tái sử dụng )nhằm giảm việc tạo ra chất thải nguy hại.
Trình tự áp dụng các biện pháp được trình bày theo sơ đồ sau:
Các kỹ thuật giảm thiểu CTNH
Tái sinh/ tái sử dụng(tại
nguồn, bên ngoài)
Giảm thiểu tại
nguồn
Thay đổi sản phẩm
Sx sản phẩm mới
Duy trì sản phẩm
Thay đổi thành phần
sản phẩm
Thay đổi nguyên
liệu đầu vào
Sử dụng nguyên
liệu tinh khiết
Thay thế nguyên
liệu
Kiểm
soát
nguồn
Thu hồi – tái sử dụng
Quay vòng lại quy
trình sản xuất
Dùng làm nguyên liệu
cho quy trình khác
Thay đổi kỹ thuật
Thay đổi quy trình
Thay đổi thiết bị,
đường ống hay bố
trí
Tự động háo
Thay thế chế độ
hoạt động
Tái chế
Xử lý thu hồi
nguyên vật liệu
Chế biến như 1
sản phẩm phụ
Thực hiện tốt chế độ
vận hành
Các phương thức đo và
tiêu chuẩn đánh giá
Tránh lãng phí thất thoát
Quản lý tiến trình thực
hiện
Cải tiến phương thức
bốc dỡ hàng hóa
Kế hoạch sản xuất
Xử lý
Tách nguồn
và tăng nồng
độ nguồn
Trao đổi
hay bán
Thu hối vật
chất năng
lượng
Đốt hủy
chất thải
Chôn lấp
Trong các biện pháp nêu trên, biện pháp giảm thiễu tại nguồn là bước tiến hành
được ưu tiên thực hiên đầu tiên theo xu hướng của hệ thống quản lý chất thải hiện nay.
3
Các bước tiến hành trong hệ thống quản lý CTNH sắp xếp théo thứ tự ưu tiên như
sau:
Giảm thiểu tại nguồn
Tái sinh
Xử lý
Chôn lấp
Việc thực hiện giạm thiểu tại nguồn sẽ bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố, trong đó
có các yếu tố sẽ ảnh hưởng đáng kể đến khả năng giảm thiểu chất thải:
Xác định chất thải cần quan tâm
Tiến trình thực hiện
Các yếu tố tác động đến tiến trính thực hiện
Trong các yếu tố nêu trên, việc xác định loại CTNH nào đáng quan tâm cần giảm
thiểu có thể dựa trên các quy định của pháp luật hiện hành. Các tiến trình thực hiện là
một vấn đề gây tranh cải giữa các nhà quản lý nhà nước và các nhà khoa học. vì đây là
yếu tố nắm phần quan trọng quyết định sự thành công hay thất bại của chương trình giảm
thiểu. các yếu tố tác động đến tiến trình thực hiện cũng rất đa dạng và phức tạp bao gồm
nhiều nguyên nhân từ kỹ thuật, kinh tế đến các vấn đề xã hội. tuy nhiên xét về mặt kỹ
thuật các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình nắm vai trò quan trọng đó là việc xác định loại,
lượng thải và tiềm năng áp dụng kỹ thuật giảm thiểu đối với loại chất thải quan tâm. Vấn
đề này xuất hiện do nhiều ngyên nhân sau:
Bản thân người thực hiện bị thiếu thông tin.
Khó khăn trong việc xác định lượng chất thải phát sinh theo nguyên liệu
đầu vào.
Các nhà máy không thu thập dữ liệu để tính toán.
Sự thay đổi theo thời gian của các hoạt động công nghiệp, tính đa dạng của
sản phẩm, yêu cầu của luật bảo vệ môi trường làm tác động đến lượng thải
và đặc tính của chất thải.
Lượng thải giảm nhưng mức độ nguy hại của chất thải có thể như cũ, thậm
chí còn lớn hơn.
4
Chương 2 Giảm thiểu tại nguồn
Kỹ thuật giảm thiểu CTNH tại nguồn có thể áp dụng cho tất cả các nhà máy có
quy mô khác nhau từ nhỏ đến lớn, với công nghệ đơn giản đến phức tạp.các kỹ thuật hiện
nay có thể đơn giản là sự thay đổi chế độ vận hành cho đến việc áp dụng các kỹ thuật
thiết bị hiện đại tiên tiến.
Nhìn chung có thể chia các kỹ thuật giảm thiểu thành 4 nhóm chính sau:
Quản lý kiểm soát sản xuất
Cải tiến quy trình sản xuất
Giảm thể tích/khối lượng chất thải
Thu hồi, tái sinh, tái sử dụng
Việc lựa chọn kỹ thuật thực hiện phải dựa theo các thông tin về lượng chất thải
phát sinh thực tế và chi phí quản lý chất thải. Điều này được thực hiện trong quá trình
thiết lập chương trình và triển khai chương trình và đó là vấn đề chủ chốt trong một
chương trình quản lý chất thải toàn diện
Các thành phần của một chương trình giảm thiểu bao gồm:
-
Phương thức thu thập dữ liệu.
Đánh giá các phương án.
Xác định tính hiệu quả kinh tế của kỹ thuật giảm thiểu
Một khi kỹ thuật đã được chọn lựa, nó được triển khai và trở thành một phần của
việc quản lý và vận hành nhà máy. Ví dụ khi chúng ta muốn thay đổi dung dịch rửa là
dung môi bằng các chất rửa có thành phần là nước để giảm độc tính của chất thải, điều
này sẽ làm gia tăng tải trọng hữu cơ của nước thải và có thể dẫn đến giảm hiệu quả của
hệ thống xử lý nước thải.
2.1 Thay đổi sản phẩm
Sản xuất sản phẩm mới
Duy trì sản phẩm
Thay đổi thành phần sản phẩm
5
2.2 Quản lý và kiểm soát sản xuất
2.2.1 Thay đổi nguyên liệu đầu vào
Trong việc kiểm soát chính xác toàn bộ quy trình từ nguyên vật liệu, sản phẩm
trung gian, thành phẩm các dòng thải liên quan ngày nay là một kỹ thuật giảm thiểu quan
trọng.
Trong nhiều trường hợp có thể chất thải quá hạng dử dụng, không đáp ứng yêu cầu
kỹ thuật, bị nhiễm bẫn hoặc nguyên vật liệu không cần thiết, sự tràn đổ của chất thải hày
thành phẩm bị hư. Chi phí để xử lý các loại chất thải này không chỉ bao gồm các chi phí
thực tế phải trả cho việc xử lý mà còn bao gồm các chi phí cho nguyên vật liệu hay chi
phí cho sản phẩm. Điều này sẽ làm tăng gánh nặng cho bất kỳ công ty nào.
Vì vậy trong quá trình sản xuất chế biến cần thay thế nguyên liệu đang sử dụng
bằng nguồn nguyên liệu tinh khiết để hạn chế được sự phát sinh CTNH,
Hai khái niệm cơ bản trong quản lý và kiểm soát sản xuất đó là: kiểm soát loại và
lượng nguyên liệu có trong nhà máy và kiểm soát quá trình mua bán lưu trữ nguyên liệu
song song với thành phẩm và dòng thải trong quá trình sản xuất của nhà máy.
-
Kiểm soát quản lý bao gồm các kỹ thuật để giảm thiểu quy mô quản lý và giảm
lượng hóa chất nguy hại sử dụng từ đó gia tăng hiệu quả quản lý.
Những phương pháp để kiểm soát quản lý từ các thay đổi đơn giản về thứ tự các
phương thức tiến hành đến việc triển khai sản xuất theo đúng tiến độ thời gian.
Các hình thức quản lý này hầu như quen thuộc với tất cả nhà máy, tuy nhiên các
nhà máy không nhận thức được công việc này có hiệu quả trong việc giảm thiểu
chất thải nguy hại. việc mua chính xác loại nguyên liệu thật sự cần thiết cho sản
xuất và thiết lập thời gian sử dụng là một trong những chìa khóa để kiểm soát quản
lý chính xác. Khi mua nguyên vật liệu việc quyết định lượng và loại thùng chứa
cũng ảnh hưởng đến việc giảm thiểu CTNH. Bên cạnh đó việc xây dựng một
6
phương thức chuẩn cho tiến trình mua bán bao gồm các việc đánh giá thành phần,
-
chất lượng, thời hạn sử dụng… cũng góp phần trong việc giảm thiểu.
Kiểm soát nguyên liệu bao gồm các phương pháp giảm thiểu thất thoát nguyên
liệu và thành phẩm, cũng như các hư hỏng trong quá trình bố dỡ, sản xuất và lưu
trữ.
Quá trình này bao gồm công tác lưu trữ nguyên liệu, sản phẩm, quá trình thải và
vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm cũng như chất thải trong quá trình sản xuất
cũng như trong nhà máy. Phương thức quản lý nguyên liệu chính xác sẽ đảm bảo
nguyên vật liệu đi vào quy trình sản xuất mà không bị thất thoát do tràn đỗ, rò rĩ
hay nhiễm bẫn. Điều này cũng sẽ đảm bảo là nguyên vật liệu được quản lý và sử
dụng hiệu quả trong quá trình sản xuất mà không trở thành chất thải.
2.2.2 Cải tiến quy trình sản xuất
Cải tiến hiệu quả của quá trình sản xuất có thể giảm đáng kể việc tạo ra chất thải,
việc áp dụng kỹ thuật này giúp cho việc giảm thiểu chất thải tại nguồn thải và từ đó giảm
chi phí cũng như trách nhiệm đối với chất thải. các kỹ thuật về cải tiến quy trình sản xuất
bao gồm cải tiến chế độ vận hành bảo dưỡng , thay đổi nguyên liệu, cải tến thiết bị.
Việc triển khai các chương trình huấn luyện cho nhân viên về giảm thiểu CTNH là
một trong những nhân tố quan trọng quyết định đến sự thành công hay thất bại của
chương trình giảm thiểu chất thải. vì vậy chương trình huấn luyện nên đề cập các vấn đề
liên quan trực tiếp đối với quy trình sản xuất của nhà máy.
Các nội dung cần đề cập trong chương trình huấn luyện như sau:
Giải thích sự cần thiết giảm thiểu chất thải trong đó nhấn mạnh đến các lợi
ích của chương trình đối với bản thân người công nhân và lợi ích đối với cộng đồng.
Giải thích các tác động của chương trình mà qua chương trình này môi
trường làm việc của người công nhân được cải thiện.
Các cam kết quyết tâm thực hiện chương trình của lãnh đạo nhà máy.
Giải thích các thuật ngữ quản lý CTNH một cách đơn giản dễ hiểu.
Giới thiệu một cách tổng quát về các điều luật môi trường mà nhà máy phải
tuân theo.
7
Khảo sát các cải tiến vận hành đã được thực hiện. Minh họa các thao tác
vận hành đúng và sai bằng hình ảnh cụ thế qua video hay hình chiếu.
Gợi ý và khuyến khích cán bộ công nhân viên phát biểu các ý tưởng,
phương pháp, biện pháp giảm thiểu và khảo sát tỉ mỉ các giải pháp hiệu quả từ đó xác
định vấn đề giải quyết.
Chương trình bảo dưỡng bảo trì thiết bị có thể giảm được lượng chất thải tạo ra.
Mặt dầu quá trính này củng tạo ra một số loại chất thải như vải lau, các bộ phận máy, dầu
nhớt. Nhưng lượng chất thải này tương đối nhỏ và có thể áp dụng các kỹ thuật khác như
phương thức vận hành, cải tiến thiết bị, phân loại tại nguồn, tái sinh thu hồi để giảm thiều
lượng chất thải. để có thể đề ra một kế hoạch và thời gian bảo dưỡng thiết bị một cách
hợp lý và hiệu quả về mặt kinh tế cũng như kỹ thuật, các thông tin cần phải được thu thập
và cập nhật liên tục:
-
Danh muc các thiết bị và vị trí lắp đặt trong nhà xưởng
Thời gian vận hành
Thời hạn tối đa
Các sự cố
Hồ sơ về các lần bảo dưỡng bảo trì trước đây
Sổ bảo trì do bên bán thiết bị cung cấp
Các thông tin dữ liệu về các đợt sữa chữa thiết bị trước đây.
Việc cải tiến quy trình sản xuất cũng đi kèm với việc thay đổi nguyên liệu
-phương thức thay thế các nguyên liệu có tính nguy hại được sử dụng trong quá
trình sản xuất bằng các nguyên liệu ít nguy hại hơn. Việc thay đổi này nhìn
chung rất khó thực hiện, tuy nhiên nếu thay thế được thì phương thức này rất
hiệu quả trong việc giảm thiểu CTNH. Một số ví dụ về giảm thiểu CTNH
bằng việc thay đổi nguyên liệu:
Ngành
công Kỹ thuật
nghiệp/ hoạt
động
In
Thay thế mực in có dung môi hữu cơ bằng mực in có dung môi nước
8
Dệt nhuộm
Giảm lượng photphat trong nước thải bằng cách giảm lượng hóa chất có
chứa photphat
Điều
hòaThay keo co dung môi hữu cơ bằng keo có chất kền là nước
không khí
Dược phẩm
Thay việc bọc thuốc với chất bọc có nền dung môi bằng bọc thuốc với
chất nền là nước
Giao
thông Thay việc sử dụng xăng dầu bằng sử dụng xăng sinh học
vận tải
Cải tiến quá trình thiết bị: Việc lắp đặt thiết bị mới hay cải tiến thiết bị cũng giảm
thiểu đáng kể lượng chất thải phát sinh thông qua việc giảm thất thoát nguyên liệu, tạo ra
sản phẩm chất lượng cao, giảm tỷ lệ phế phẩm trên sản phẩm trong quá trình sản xuất.
việc cải tiến thiết bị hay lắp đặt thiết bị mới thường được triển khai sau khi đã có các
đánh giá hiệu quả kinh tế của công việc.
Một số ví dụ về cải tiến thiết bị
Công đoạn
Kỹ thuật áp dụng
Phản ứng hóa Tối ưu hóa các thông số và cải tiến kỹ thuật
học
Tối ưu tỷ lệ phản ứng chất phụ gia
Loại bỏ được sử dụng chất xúc tác độc hại
Cải tiến thiết kế bể phản ứng
Lọc và rửa lọc
Loại bỏ và giảm việc sử dụng chất rửa cũng như xử lý màng lọc
Áp dụng rửa ngược
Tái sử dụng nước rửa
Tách nước bùn tối đa
Xử lý bề mặt
Kéo dài thời gian sử dụng bể rửa
Tái sử dụng nước rửa
Lắp đặt các vòi phun
Lắp đặt các van khóa
Tối ưu hóa quá trình sản xuất (Process optimization)
9
Để đảm bảo các điều kiện sản xuất được tối ưu hoá về mặt tiêu thụ nguyên liệu,
sản xuất và phát sinh chất thải, các thông số của quá trình sản xuất như nhiệt độ, thời
gian, áp suất, pH, tốc độ... cần được giám sát, duy trì và hiệu chỉnh càng gần với điều
kiện tối ưu càng tốt, làm cho quá trình sản xuất đạt được hiệu quả cao nhất, có năng suất
tốt nhất. Ví dụ:
Tối ưu hóa tốc độ băng chuyền và hiệu chỉnh nhiệt độ thích hợp của máy màng co
Tối ưu hóa quá trình đốt nồi hơi ...
Cũng như quản lý nội vi, việc kiểm soát quá trình tốt hơn đòi hỏi các quan tâm của ban
lãnh đạo cũng như việc giám sát ngày một hoàn chỉnh hơn.
Bổ sung thiết bị (Equipment modification):
-
Lắp đặt thêm các thiết bị để đạt được hiệu quả cao hơn về nhiều mặt. Ví dụ:
Lắp đặt máy ly tâm để tận dụng bia cặn,
Lắp đặt các thiết bị cảm biến (sensor) để tiết kiệm điện, nước. VD: thiết bị
cảm
biến thời gian (time sensor), thiết bị cảm biến chuyển động (motion sensor), v.v...
2.2.3 Thực hiện tốt chế độ vận hành
-
Cải tiến phương thức vận hành và bảo trì góp phần đáng kể trong việc giảm
thiểu chất thải tạo ra trong quá trình sản xuất. Hầu như nhà sản xuất nào cũng biết đến
các phương thức vận hành cũng như chế độ bảo trì trang thiết bị, nhưng việc thực hiện
cũng như chương trình giám sát bảo trì, bảo dưỡng thiết bị đôi lúc bỏ qua. Điều này ảnh
hưởng đến sản xuất và tạo ra một lượng lớn chất thải.
-
Phương thức vận hành quá trình sản xuất sao cho đạt được hiệu quả cao nhất
hầu như rất phổ biến và không cần đầu tư hay chỉ đầu tư rất ít. Cải tiến phương thức vân
hành là rất đơn giản, chủ yếu tập trung vào việc sử dụng nguồn nguyên liệu một cách tối
ưu nhất cho quá trình sản xuất.
-
Thực hiện chế độ vận hành cần
o
Các phương thức đo và tiêu chuẩn đánh giá
o
Tránh lãng phí thất thoát
o
Quản lý tiến trình thực hiện
10
o
Cải tiến phương thức bốc dỡ hàng hóa
o
Kế hoạch sản xuất
11
Chương 3 Tái sinh, tái chế, tái sử dụng CTNH
3.1 Thu hồi – tái sử dụng
Là một kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao trong quản lý CTNH, hầu hết các kỹ thuật
áp dụng đều quen thuộc với nhà sản xuất. Tùy theo điều kiện mỗi nhà máy mà việc thu
hồi tái sinh tái sử dụng có thể thực hiện trong nhà máy hay bán cho các cơ sở sản xuất
khác để tiến hành sử dụng các thành phần có giá trị khác trong chất thải đó.
Tái sử dụng CTNH: Sử dụng lại một sản phẩm nhiều lần nếu có thể, nhằm giảm
lượng chất thải và giảm các nguồn lực phải sử dụng để tạo sản phẩm mới. Tái sử dụng
bao gồm cả bán cho việc sử dụng hay sửa chửa để dùng tiếp, hoặc sử dụng sản phẩm vào
nhiều mục đích.
3.1.1 Quay vòng lại quy trình sx
Giảm thể tích khối lượng chất thải
Công việc này bao gồm tách dòng thải và cô đặc dòng thải. Phương thức này đóng góp
rất hiệu quả cho mục đích thu hồi tái sử dụng về sau như
Ngành
công
Kỹ thuật
nghiệp
Hạt nhựa
Bảng mạch in
Thu gom nhựa thải và tái sử dụng cho lần sử dụng kế tiếp
Dùng máy ép bùn loại lọc ép để tách nước bùn từ hệ thống xử lý
nước thải sau đóbán cho các cơ sở thu hồi tái sinh kim loại
Phòng thí nghiệm
Chứa riêng các dung môi hữu cơ chứa clo và dung môi không
chứa clo để tái sinh
Tách nguồn thải là kỹ thuật rất đơn giản. nó có thể là các kỹ thuật thu gom riêng
các nguồn thải hay phân loại riêng các chất thải từ nguồn thải.
Cô đặc chất thải hay tăng nồn độ chất thải là phương thức sử dụng phương pháp
hóa lý để giảm thể tích chất thải, gia tăng nồng độ các chất trong dung dịch cho mục đích
thu hồi tái sử dụng. các kỹ thuật thường áp dụng là lọc chân không, bay hơi, siêu lọc…
3.1.2 Dùng làm nguyên liệu cho quy trình khác
Tận dụng chất thải để tiếp tục sử dụng cho quá trình sản xuất hay sử dụng cho một
mục đích khác. Ví dụ:
12
Sử dụng siêu lọc để thu hồi thuốc nhuộm trong nước thải.
Thu hồi nước ngưng để dùng lại cho nồi hơi ...
Sản xuất các sản phẩm phụ hữu ích (Production of useful by-products)
Tận dụng chất thải để tiếp tục sử dụng cho một mục đích khác. Ví dụ:
Sản xuất cồn từ rỉ đường phế thải của nhà máy đường.
Sử dụng lignin trong nước thải sản xuất giấy làm phụ gia pha chế thuốc trừ sâu.
Thiết kế sản phẩm mới (New product design)
Thay đổi thiết kế sản phẩm có thể cải thiện quá trình sản xuất và làm giảm nhu cầu
sử dụng các nguyên liệu độc hại. Ví dụ:
Sản xuất pin không chứa kim loại độc như Cd, Pb, Hg...,
Thay nắp đậy kim loại có phủ sơn bằng nắp đậy nhựa cho một số sản phẩm nhất
dịnh sẽ tránh được các vấn đề về môi trường cũng như các chi phí để sơn hoàn thiện nắp
đậy đó.
3.1.3 Lợi ích trong ngăn ngừa giảm thiểu phát sinh chất thải nguy hại.
• Lợi ích kinh tế
–
Giảm bớt chi phí cho công tác quản lý chất thải nguy hại
–
Giảm chi phí về nguyên liệu và năng lượng
–
Tăng lợi thế cạnh tranh trên thị trường cải thiện hình ảnh doanh nghiệp.
•
Lợi ích môi trường và xã hội
–
Giảm rủi ro đối với các công nhân và công và các thê hệ tương lai
–
Góp phần đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường hiện hành, bảo vệ môi trường
tốt hơn
–
Góp phần bảo tồn tài nguyên và năng lượng
–
Cải thiện mối quan hệ với cộng đồng xung quanh khu vực nhà máy
3.2 Tái sinh, tái chế CTNH
Để có thể tận dụng tối đa các nguồn nguyên vật liệu cũng như hạn chế các loại
chất thải phát sinh, người ta thường chọn biện pháp tái sinh chất thải nguy hại. Tuy nhiên
13
vấn đề tái sinh nếu không được kiểm soát kỹ sẽ gây ra các tác động xấu đến môi trường
và con người không thể lường trước được.
Từ việc xem xét khả năng gây rủi ro do các hoạt động tái chế, tái sinh chất thải mà
các hình thức tái sinh chất thải nguy hại được sắp xếp ưu tiên như sau:
Tái sinh hay tái sử dụng bên trong nhà máy
Tái sinh bên ngoài nhà máy
Bán cho mục đích tái sử dụng
Tái sinh năng lượng
Hiện có rất nhiều phương pháp tái sinh tái chế Chất thải nguy hại dựa trên việc áp
dụng các quá trình hoá lý, hoá học hay quá trình nhiệt để thu hồi hay gia tăng nồng độ
chất ô nhiễm phục vụ cho quá trình tái sinh, tái chế tiếp theo. Các phương pháp bao gồm:
Hấp thu băng than hoạt tính
Trao đổi ion
Chưng cất
Điện phân
Thuỷ phân
Trích ly băng chất lỏng hay xúc tác
Tách bằng màng
Hấp thụ khí, hơi
Bay qua lớp phim ngưng tụ hay hấp phụ mỏng
* Lợi ích từ việc tái sinh, tái chế, tái sử dụng chất thải nguy hại
Tiết kiệm tài nguyên, bảo toàn nguồn lực sản xuất, giảm chi phí sản xuất.
Giảm việc khai thác tải nguyên quá mức
Giải quyết việc lam và mang lại thu nhập cho người lao động
Ngăn ngừa sự phát tán chất độc vào trong môi trường
Cung cấp nguyên vật liệu có giá trị trong công nghiệp
Kích thích phát triển những qui trình sản xuất sạch hơn
14
Tránh phải thực hiện quá trình mang tính bắt buộc như xử lý hoặc chôn chất
thải.
Giảm chi phí xử lý chất thải nguy hại
Giảm rủi ro đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng
15
Chương 4: Xử lý CTNH
4.1 Các phương pháp xử lý CTNH
Trong thời gian nghiên cứu, tìm kiếm và triển khai các biện pháp giảm thiểu chất
thải, các nhà máy vẫn sản xuất, nên chất thải nguy hại tiếp tục được phát thải vào môi
trường. Lượng chất thải ngày càng gia tăng, vì vậy chúng ta phải thực hiện xử lý chất thải
nguy hại đó.
Khi chưa thực hiện chương trình giảm thiểu chất thải, tải lượng chất thải sinh ra
lớn và tích lũy ngày càng nhiều. Khi đã triển khai các biện pháp giảm thiểu, tận dụng chất
thải, lượng chất thải giảm đi đáng kể nhưng chúng vẫn tồn tại trong môi trường. Do đó,
chúng ta vẫn cần phải tiến hành xử lý, thải bỏ chất thải một cách an toàn, theo các
phương pháp được trình bày dưới đây.
4.1.1 Phương pháp hóa - lý
Trong phần này sẽ giới thiệu sơ lược các kỹ thuật sử dụng để tái sinh, cô đặc và xử
lý chất thải nguy hại đồng cũng được dùng để xử lý nước ngầm hay đất bị ô nhiễm bởi
chất thải nguy hại.
Xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp vật lý nhằm tách chất nguy hại ra khỏi
chất thải bằng các phương pháp tách pha.
Xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp hoá học nhằm thay đổi tính chất hoá
học của chất thải để chuyển nó về dạng không nguy hại.
Lọc. Lọc là phương pháp tách hạt rắn từ dòng lưu chất (khí, lỏng hay kem nhão…)
khi đi qua môi trường xốp (vật liệu lọc). Các hạt rắn được giữ lại ở vật liệu lọc. Quá trình
lọc có thể thực hiện nhờ chênh lệch áp suất gây bởi trọng lực, lực ly tâm, áp suất chân
không, áp suất dư.
Kết tuả. Kết tuả là quá trình chuyển chất hoà tan thành dạng không tan bằng các
phản ứng hoá học tạo tủa hay thay đổi thành phần haó chất trong dung dịch (thay đổi
pH…), thay đổi điều kiện vật lý của môi trường (hạ nhiệt độ) để giảm độ hoà tan của hoá
chất, phần không tan sẽ kết tinh. Phương pháp kết tuả thường dùng kết hợp với các quá
trình tách chất rắn như lắng cặn, ly tâm và lọc.
16
Oxy hoá khử. Phản ứng oxy hoá khử là phản ứng trong đó trạng thái oxy hoá của
một chất phản ứng tăng lên trong khi trạng thái oxy hoá của một chất khác giảm xuống.
Chất cho điện tử là chất khử, chất nhận điện tử là chất oxy hoá. Để thực hiện quá trình
oxy hoá khử, người ta trộn chất thải với hoá chất xử lý (tác nhân oxy hoá hay khử) hay
cho tiếp xúc các hoá chất ở các dạng dung dịch với hoá chất ở thể khí.
Bay hơi. Bay hơi là làm đặc chất thải dạng lỏng hay huyền phù bằng phương pháp
cấp nhiệt để hoá hơi chất lỏng. Phương pháp này thường dùng trong giai đoạn xử lý sơ bộ
để giảm số lượng chất thải cần xử lý cuối cùng.
Đóng rắn và ổn định chất thải
Đóng rắn là làm cố định hoá học, triệt tiêu tính lưu động hay cô lập các thành phần
ô nhiễm bằng lớp vỏ bền vững tạo thành một khối nguyên có tính toàn vẹn cấu trúc cao.
Phương pháp này nhằm giảm tính lưu động của chất nguy hại trong môi trường;
làm chất thải dễ vận chuyển do giảm khối lượng chất lỏng trong chất thải và đóng rắn
chất thải; giảm bề mặt tiếp xúc chất thải với môi trường tránh thất thoát chất thải do lan
truyền, rò rỉ, hạn chế hoà tan hay khử độc các thành phần nguy hại.
Đóng rắn là quá trình bổ sung vật liệu vào chất thải để tạo thành khối rắn. Trong
đó có thể có các liên kết hoá học giữa chất độc hại và phụ gia.
Ổn định là quá trình chuyển chất thải thành dạng ổn định hoá học hơn. Thuật ngữ
này cũng bao gồm cả đóng rắn nhưng cũng bao gồm cả sử dụng các phản ưng hoá học để
biến đổi các thành phần chất độc hại thành chất mới không độc.
Cố định hoá học là biến đổi chất độc hại thành dạng mới không độc.
Bao gói là quá trình bao phủ hoàn toàn hay sử dụng hàng rào bao quanh khối
chất thải bằng một chất khác.
Chất kết dính vô cơ thường dùng là ximăng, vôi, pozzolan, thạch cao, silicat. Chất
kết dính hữu cơ thường dùng là epoxy, polyester, nhực asphalt, polyolefin, ure
formaldehyt.
Các kỹ thuật được vận dụng bao gồm:
Hấp thu khí
17
Chưng cất
Xử lý đất bằng trích ly bay hơi
Hấp phụ
Oxy hóa hóa học
Dòng tới hạn
Màng
4.1.2 Phương pháp nhiệt
Phương pháp đốt
Quá trình đốt là một quá trình biến đổi chất thải dưới tác dụng của nhiệt và quá
trình oxy hóa hoá học. Bằng cách đốt chất thải ta có thể giảm thể tích của nó đến 80-90%.
Nhiệt độ buồng đốt phải cao hơn 800oC. Sản phẩm sau cùng bao gồm khí có nhiệt độ cao
bao gồm nitơ và cacbonic, hơi nước, và tro. Năng lượng có thể thu hồi được từ quá trình
trao đổi nhiệt do khí sinh ra có nhiệt độ cao.
Đốt thùng quay. Lò đốt thùng quay được sử dụng để xử lý các loại chất thải nguy
hại ở dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ở dạng lỏng. Thùng quay hoạt động ở nhiệt độ
khoảng 1100oC.
Đốt là quá trình oxy hoá ở nhiệt độ cao bằng oxy không khí. Bằng cách đốt chất
thải nguy hại, ta có thể giảm thể tích của nó đến 80-90%. Nhiệt độ buồng đốt phải cao
hơn 800 oC. Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt là các chất không nguy hại như nước,
CO2, …
Đốt bằng phương pháp phun chất lỏng. Chất thải nguy hại dạng lỏng được đốt
trực tiếp trong lò đốt bằng cách phun vào vùng ngọn lửa hay vùng cháy của lò phụ thuộc
vào nhiệt trị chất thải. Lò đốt được duy trì nhiệt độ khoảng trên 1000oC. Thời gian lưu
của chất thải lỏng trong lò từ vài phần giây đến 2,5 giây.
Đốt có xúc tác. Sử dụng xúc tác cho vào lò đốt để tăng cường tốc độ oxy hoá
chất thải ở nhiệt độ thấp hơn so với lò đốt thông thường (<537oC). Phương pháp này chỉ
áp dụng cho chất thải lỏng.
18
Sử dụng chất thải nguy hại làm nhiên liệu
Đây là phương pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đốt cùng với các nhiên liệu thông
thường khác để tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt: nồi hơi, lò nung, lò luyện
kim, lò nấu thủy tinh. Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12-25% tổng
lượng nhiên liệu.
Nhiệt phân
Nhiệt phân là quá trình phân hủy hay biến đổi hoá học chất thải rắn xảy ra do nung
nóng trong điều kiện không có sự tham gia của oxy và tạo ra sản phẩm cuối cùng của quá
trình biến đổi chất thải rắn là các chất dưới dạng rắn, lỏng và khí.
Nhiệt phân là quá trình tiêu hủy hay biến đổi hoá học xảy ra do nung nóng trong
điều kiện không có oxy. Quá trình nhiệt phân gồm hai giai đoạn. Giai đoạn một là quá
trình khí hoá. Chất thải được gia nhiệt để tách thành phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi
nước… ra khỏi thành phần cháy không hoá hơi và tro. Giai đoạn hai các thành phần bay
hơi được đốt ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại.
Nhiệt phân bằng hồ quang - plasma. Thực hiện quá trình đốt ở nhiệt độ cao (có thể
đến 10.000oC) để tiêu hủy chất thải có tính độc cực mạnh. Sản phẩm là khí H 2 và CO, khí
axit và tro.
4.1.3 Phương pháp sinh học
Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học là sử dụng vi sinh vật để phân hủy và
biến đổi chất hữu cơ trong chất thải nhằm giảm các nguy cơ của nó đối với môi trường.
Trong quản lý chất thải nguy hại, việc xử lý chất hữu cơ nguy hại có thể thực hiện được
nếu sử dụng đúng loài vi sinh vật và kiểm soát quá trình hợp lý.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh học bao gồm:
Nguồn năng lượng và nguồn cơ chất: nguồn năng lượng có thể là ánh sáng,
phản ứng oxy hóa khử của chất vô cơ và chất hữu cơ. Còn nguồn carbon (cơ chất) có thể
là CO2 và chất hữu cơ.
Quá trình enzyme
Tính có thể phân hủy sinh học của cơ chất
19
Tính ức chế và độc tính của cơ chất đối với vi sinh vật
Cộng đồng vi sinh vật
Trong xử lý sinh học, việc kiểm soát và duy trì lượng vi sinh vật là rất quan trọng,
có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý. Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến qúa trình cần
phải kiểm soát bao gồm:
Chất nhận điện tử
Độ ẩm
Nhiệt độ
pH
Tổng chất rắn hòa tan (< 40.000 mg/L)
Chất dinh dưỡng
Loại bể
Nguồn carbon
Các loại hệ thống xử lý
Các hệ thống xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp sinh học có thể chia thành
các loại sau:
Các hệ thống thông thường: kỵ khí, hiếu khí
Xử lý tại nguồn: dùng xử lý nước ngầm và đất ô nhiễm
Xử lý bùn lỏng: dùng xử lý bùn với hàm lượng cặn từ 5-50%
Xử lý dạng rắn: xử lý bùn và chất rắn có độ ẩm thấp.
Sau khi xử lý, quá trình vẫn còn thải ra một lượng cặn không thể tận dụng hay xử
lý được nữa như tro của quá trình đốt tiêu hủy… biện pháp cuối cùng để giải quyết các
chất thải này là thải bỏ an toàn.
Thải bỏ có nghĩa là chuyển chất thải từ nơi này đến nơi khác, từ môi trường này
đến môi trường khác (từ khí, nước vào trong đất…). Thải bỏ an toàn phải hạn chế khả
năng gây nguy hại của chất thải, đảm bảo không cho chất nguy hại rò rỉ, di chuyển, lan
truyền trong môi trường. Để đạt được yêu cầu nêu trên, có một số những quy định cần
thiết đối với các đơn vị sản xuất hay quản lý chất nguy hại cần phải tuân thủ. Nơi phát
20
- Xem thêm -