364
THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP CHO CHẤT THẢI PHÁT SINH TỪ QUY
TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT
Trần Đức Lương 1, Hồ Bích Liên 1
1.Khoa Khoa học Quản lý, Trường Đại Học Thủ Dầu Một
TÓM TẮT
Nghiên cứu đã thực hiện khảo sát đánh giá thực trạng phát sinh chất thải từ quy trình xử
lý chất thải rắn nguy hại bằng phương pháp đốt tại Chi Nhánh xử chất thải Bình Dương. Kết quả
nghiên cứu đã cho thấy, chất thải phát sinh từ quy trình đốt chất thải rắn nguy hại gồm chất thải
rắn và khí thải. Chất thải rắn phát sinh gồm tro đáy (chiếm 15%) tro bay (chiếm 3%). Khí thải
phát sinh chứa các thành phần như bụi, HC, HCl, CO, NO2, SO2 với tỷ lệ lần lượt 0,17%;
0,43%; 22%; 44,8%; 7%; và 25,6%. Từ thực trạng, nghiên cứu đã đề xuất một số phương án nhằm
giảm thiểu xử hiệu quả chất thải phát sinh như: giảm độ ẩm bằng sấy, tái sử dụng nhiệt
thừa, tái chế tro thành bê tông và gạch, tái sử dụng tro đáy làm sỏi và cát, tro bay làm xi măng, và
dùng phương pháp hấp thụ bằng NaOH để xử lý khí thải.
Từ khóa: Chất thải rắn nguy hại, khí thải, phương pháp đốt, tro bay, tro đáy.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, việc gây ô nhiễm môi trường do chất thải rắn nguy hại (CTRNH) gây ra đã được
quan tâm nhiều quốc gia trên thế giới chúng chứa nhiều chất độc hại gây ảnh hưởng xấu trực
tiếp đến sức khỏe con người, động vật và hệ sinh thái. CTRNH vào môi trường bằng các hoạt động
như sản xuất, y tế và sinh hoạt của con người.
CTRNH chứa nhiều chất độc hại như kim loại nặng (KLN), dung môi hữu cơ, các chất phóng
xạ dễ ăn mòn, gây cháy nổ có khả năng gây bệnh cho con người và sinh vật, gây ra những tác động
tiêu cực đến môi trường sống. Trong môi trường, chúng sẽ gây ô nhiễm cho hệ sinh thái thủy và đất
canh tác. Đặc biệt nhiều chất độc trong CTRNH như KLN có nguy cơ tồn đọng và rất khó phân
giải hay đào thải trong đất, trong cơ thể động, thực vật. Điều này gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con
người. Theo số liệu từ Bộ Tài nguyên và Môi trường (2019), hàng năm con người phải đối mặt với
khoảng 15 triệu tấn CTRNH, nhưng chỉ có khoảng 50% trong số đó được xử theo đúng quy trình.
Phần còn lại, không được xử đúng cách, thường bị chôn lấp trái phép hoặc thải trực tiếp ra môi
trường, điều này gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho môi trường. Dự kiến đến năm 2030, lượng
CTRNH phát sinh tại Việt Nam sẽ tăng lên 21 triệu tấn/năm. Trong đó, loại CTRNH phổ biến nhất
tại Việt Nam là chất thải rắn (CTR) y tế (chiếm khoảng 30% tổng lượng rác thải nguy hại), tiếp đến
là chất thải rắn công nghiệp (chiếm 25%), chất thải hóa chất (chiếm 20%), chất thải điện tử (chiếm
15%) CTR sinh hoạt nguy hại (chiếm 10%). Việc phát sinh CTRNH ngày càng tăng đã gây ô
nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng hơn nếu không có biện pháp xử lý.
Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý CTRNH khác nhau bao gồm các phương pháp cơ học,
vật lý, sinh học, xử nhiệt phương pháp chôn lấp. Trong các phương pháp xử này, phương
pháp đốt một phương pháp khá phổ biến thường được áp dụng để xử CTRNH nhờ khả năng
xử được một lượng lớn khả năng xử hiệu quả các chất độc hại trong chất thải. Mặc
xử CTRNH bằng phương pháp đốt nhiều ưu điểm, nhưng ngược lại cũng làm phát sinh
nhiều chất thải thcấp khác như khí thải, chất thải rắn, nước thải. Các chất thải sinh ra này nếu
không được kiểm soát hiệu quả thể gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. Chính do này,
365
nghiên cứu đã được thực hiện nhằm xác định các loại chất thải phát sinh trong quá trình đốt CTRNH
để từ đó đề xuất các phương án giảm thiểu và xử lý hiệu quả góp phần bảo vệ môi trường.
2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đề tài được thực hiện gồm 3 nội dung:
- Nội dụng 1: Khảo sát quy trình xử lý CTRNH bằng phương pháp đốt tại Chi Nhánh xử lý
CTR Bình Dương: Đề tài đã tiến hành khảo sát thực địa quy trình xử lý CTRNH bằng phương
pháp đốt gồm các công đoạn của quy trình xử lý (công đoạn tiếp nhận, công đoạn phối trộn, công
đoạn đốt), nhiệt độ ở lò đốt, ưu và nhược điểm của quy trình xử lý.
- Nội dung 2: Đánh giá hiện trạng phát sinh chất thải trong quy trình xử lý CTRNH bằng
phương pháp đốt: Đề tài đã tiến hành khảo sát các công đoạn phát sinh chất thải, xác định thành
phần và hàm lượng chất thải phát sinh,
- Nội dung 3: Đề xuất phương án: Dựa trên nguyên nhân gây phát sinh chất thải cũng như
ưu nhược điểm của quy trình xử lý, đề tài đã đề xuất các phương án để giảm thiểu và xử lý hiệu
quả chất thải phát sinh.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát quy trình xử lý chất thải rắn nguy hại bằng phương pháp đốt
Chất thải rắn nguy hại được xử lý trong lò đốt chất thải nguy hại có công suất 8.400 kg/giờ.
Kết quả khảo sát quy trình đốt được thể hiện ở sơ đồ hình 1.
Đường đi của CTRNH
Đường đi của khí
Đường đi của hóa chất
Tháp lưu
Kho
chứa
chất thải
r
n nguy
Hệ thống
nạp liệu
Buồng
đốt thứ
cấp
(1.050
-
Đầu đốt
thứ cấp
Đầu đốt
sơ cấp Buồng đốt sơ
c
p (600
-
Kho chứa xỉ tro
Hình 1. Sơ đồ công nghệ lò đốt CTRNH công suất 8.400 kg/giờ
366
CTRNH sau khi đưa về nhà máy được tập kết o kho chứa (hình 2). Kho chứa này chức
năng lưu trữ, phối trộn chất thải để vận chuyển đến nơi tập kết chờ đốt. Tại đây, CTRNH được
xác định độ ẩm và độ ẩm được xác định là khoảng 50oC. Với giá trị độ ẩm này thì CTRNH chưa thể
đưa vào thiêu hủy trong đốt. Cho nên nguyên liệu cần được giảm độ ẩm. Để giảm độ ẩm, CTRNH
được phối trộn với CTR sinh hoạt, CTR công nghiệp dễ cháy như bột da, thuộc da băm nhỏ, cặn
sơn, cặn dầu, dung môi, bùn thải theo tỷ lệ 10:50:30. Sự phối trộn này nhằm giúp cho nguyên
liệu đem đốt đạt được nhiệt trị ổn định trung bình khoảng 11.000 KJ/Kg, độ ẩm dưới khoảng 25%.
Hình 2. Kho lưu trữ và phối trộn CTRNH trước khi xử lý
CTRNH sau khi được phối trộn giảm độ ẩm đến giá trị phù hợp thì được đưa vào đốt.
Cửa trước của buồng đốt cấp nơi CTRNH được nạp vào. buồng đốt cấp, CTRNH được
đốt bằng dầu DO đốt cháy trong môi trường khí nhiệt độ 650-900OC. Với nhiệt độ 650-
900OC ở buồng đốt sơ cấp, khí thải sẽ được sinh ra và sẽ đi vào buồng đốt thứ cấp ở nhiệt độ 1.050-
1.100OC. Khí thải phát sinh từ buồng thứ cấp được đưa tới tháp lưu khí trong thời gian khoảng 2
giây để tiếp tục được xử lý chất ô nhiễm còn lại trong khí thải. Bộ đầu đốt DO có nhiệm vụ duy trì
nhiệt độ cho buồng đốt. Tro xỉ phát sinh từ buồng đốt sơ cấp và thứ cấp được lấy ra ngoài bằng vít
tải và được đưa đến kho tập kết tro thải.
(a)
367
(b)
Hình 3. Buồng đốt sơ cấp (a) và buồng đốt thứ cấp (b)
3.2. Thực trạng phát sinh chất thải
Trong quá trình xử lý CTRNH bằng phương pháp đốt, kết quả khảo sát cho thấy có 2 loại chất
thải phát sinh là chất thải rắn, và khí thải.
3.2.1. Thực trạng phát sinh chất thải rắn
Bảng 1. Thành phần kim loại nặng trong tro đáy và tro bay
Ch tiêu Tro đáy (Nồng độ ngâm
chiết mg/L)
Tro bay (Nồng độ
ngâm chiết mg/L)
QCVN 07:2009/
BTNMT
0,01
0,01
2
Cd
0,002
0,003
0.5
Cr VI
0,4
0,8
5
Pb
0,15
2,7
15
Co
0,01
0,01
80
Hg
0,02
0,03
0.2
0,3
0,4
250
Mo
0.07
0,08
350
Ni
0,01
0,01
70
Chất thải phát sinh gồm tro đáy và tro bay. 2 loại tro này được thải ra từ buồng đốt sơ cấp và
buồng đốt thứ cấp. Lượng tro đáy chiếm 15% và lượng tro bay chiếm 3% trên lượng CTRNH đem
xử lý.
Theo quy định tro thải từ quá trình đốt muốn thải ra bên ngoài môi trường thì phải đạt các
yêu cầu theo QCVN 07:2009/BTNMT [5] về chất thải nguy hại, cho nên nghiên cứu đã khảo sát
một số thành phần nguy hại của một số kim loại nặng bằng phương pháp US EPA 1311
SMEWW 3125B:2012 và kết quả được trình bày ở bảng 1. Kết quả cho thấy nồng độ ngâm chiết
các kim loại nặng trong tro đáy tro bay thấp hơn nhiều so với giới hạn quy định QCVN
07:2009/BTNMT [5]. Vì vậy thể kết luận rằng tro đáy tro bay chất thải rắn không nguy
hại. Kết quả của nghiên cứu cũng tương tự như kết quả của Cao Tiến Phú và nnk (2022).
3.2.2. Thực trạng phát sinh khí thải
368
Kết quả phân tích khí thải phát sinh sau buồng đốt thứ cấp cho thấy rằng, khí thải sinh ra
chứa các thành phần như bụi, HC, HCl, CO, NO2 và SO2 (hình 4). Trong đó, hàm lượng bụi sinh
ra 2,474 mg/ Nm, HC 6,11 mg/ Nm, HCl 327,27 mg/ Nm, CO 668,18 mg/ Nm,
NO2104.27 mg/ Nm, và SO2381,81 mg/ Nm. Trong các khí thải phát sinh, CO chiếm tỷ
lệ cao nhất 44,8%, tiếp theo lần lượt là SO2 25,6%, HCl 22%, NO2 7%, HC 0,43% và thấp nhất là
bụi chiếm 0,17% (hình 5).
So sánh với quy chuẩn vđốt chất thải công nghiệp QCVN 30:2012/BTNMT cho thấy,
ngoại trừ bụi, HC, NO2 thì các chất khí pt sinh n lại đều vượt QCVN 30:2012/BTNMT, trong
đó HCl vượt gấp 6,5 lần; CO vượt gấp 2,2; và SO2 vượt gấp 1,3 lần.
Hình 4. Nồng độ các chất khí sinh ra trong quy trình đốt CTRNH
Hình 5. Tỷ lệ các chất khí sinh ra trong quy trình đốt CTRNH
3.3. Đề xuất phương án
3.3.1. Phương án xử lý
3.3.1.1. Phương án xử lý tro
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Bụi HC HCl CO NO2 SO2
Nồng độ các chất khí sinh ra
trong quá trình đốt
Khí thải lò đốt QCVN 30:2012/BTNMT
0,17 0,43
22
44,8
7
25,6
Bụi HC HCl CO NO2 SO2