Xử lý chất thải rắn là một bài toán hóc búa đối với các nhà nghiên cứu...

Sự thiếu đồng bộ trong quản lý cộng với sự gia tăng nhanh chóng của chất thải rắn công nghiệp (CTRCN) và chất thải nguy hại (CTNH) ở vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (VKTTĐPN) đã và đang gây nên những ảnh hưởng xấu tới môi trường. Bài viết dưới đây giới thiệu một số giải pháp công nghệ xử lý chất thải để các địa phương tham khảo. 

Về CTRCN và CTNH ở VKTTĐPN

Vùng KTTĐPN bao gồm thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình Dương, Tây Ninh, Bình Phước, Long An. Vùng đã và đang hình thành các trung tâm đô thị, thương mại dịch vụ, công nghiệp lớn vào bậc nhất nước ta. Tuy nhiên, quá trình phát triển với tốc độ cao trên toàn vùng đã và đang làm phát sinh một khối lượng lớn CTRCN và CTNH, ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường. Ta có thể thấy điều này qua một số thống kê. Tại thành phố Hồ Chí Minh, lượng phát thải CTRCN và CTNH từ các cơ sở công nghiệp trên thành phố khoảng 1.502 tấn/ngày, trong đó CTNH khoảng 300 tấn/ngày. Số liệu tương tự tại Đồng Nai là 300 tấn và 60 tấn. Tại Bình Dương, theo số lượng thống kê năm 2003, lượng CTRCN và CTNH phát sinh từ các khu công nghiệp ước tính khoảng 100 tấn/ngày. Trên địa bàn tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, khối lượng CTRCN (kể cả chất thải dầu khí) phát sinh là 30-35 tấn/ngày...

Theo Công trình khảo sát chất thải toàn cầu của Tổ chức Hàng hải Quốc tế, cứ tạo ra tổng sản phẩm quốc nội (GDP) 1 tỉ USD sẽ làm phát sinh khoảng 4.500 tấn chất thải công nghiệp, trong đó 20% là CTNH.

 Các giải pháp công nghệ đề xuất

Hiện nay có nhiều loại công nghệ khác nhau để xử lý CTRCN và CTNH. Mặc dù vậy, mỗi công nghệ chỉ có khả năng ứng dụng tốt trong một phạm vi nhất định. Ở nhiều nước tiên tiến, người ta thường xử lý tập trung 2 loại chất thải này bằng cách kết hợp nhiều quy trình công nghệ khác nhau. Theo Chiến lược quản lý chất thải quốc gia, CTRCN và CTNH, không chỉ ở VKTTĐPN mà ở toàn miền Nam, phải được xử lý tập trung theo quy trình khép kín.

Tuy nhiên, do điều kiện chưa cho phép nên hiện tại mỗi địa phương đều phải tự vận động theo cách riêng của mình, dẫn đến việc mất cân đối, gây ảnh hưởng tương hỗ xấu. Vì vậy, một số nhà khoa học đã có những hướng nghiên cứu khác nhằm tìm ra những mô hình quản lý phù hợp hơn, cụ thể là phân nhỏ hợp lý theo từng cụm một hoặc hai tỉnh để đáp ứng nhu cầu quản lý thực tế. Tuy nhiên, dù quản lý theo cách nào đi nữa thì tại các cụm xử lý CTRCN và CTNH vẫn phải áp dụng các biện pháp công nghệ dưới đây:

 Phân loại và xử lý cơ học

Đây là khâu ban đầu không thể thiếu trong quy trình xử lý chất thải. Biện pháp này sẽ làm tăng hiệu quả tái chế và xử lý ở các bước tiếp theo. Các công nghệ dùng để phân loại, xử lý cơ học chất thải bao gồm: cắt, nghiền, sàng, tuyển từ, tuyển khí nén… Ví dụ, các loại chất thải có kích thước lớn và thành phần khác nhau phải được phân loại ngay khi tiếp nhận. Các chất thải rắn chứa các chất độc hại (như muối cyanua rắn) cần phải được đập thành những hạt nhỏ trước khi được hòa tan để xử lý hóa học. Các chất thải hữu cơ dạng rắn có kích thước lớn phải được băm và nghiền nhỏ đến kích thước nhất định, rồi trộn với các chất thải hữu cơ khác để đốt…

 Công nghệ thiêu đốt

- Đốt là quá trình oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao. Công nghệ này rất phù hợp để xử lý CTRCN và CTNH hữu cơ như cao su, nhựa, giấy, da, cặn dầu, dung môi, thuốc bảo vệ thực vật và đặc biệt là chất thải y tế trong những lò đốt chuyên dụng hoặc công nghiệp như lò nung xi măng. Hiện tại, vùng KTTĐPN đang quan tâm đến việc liên kết với các nhà máy xi măng để xử lý một số loại CTNH (đã có dự án đốt thử nghiệm tại Nhà máy ximăng Holcim ở Kiên Giang). Tuy nhiên, để triển khai được theo hướng này, cần có thời gian chuẩn bị nhiều mặt, cả về pháp lý, nguồn lực thu gom vận chuyển, sự đồng thuận của cộng đồng và doanh nghiệp. Theo các tài liệu kỹ thuật thì khi thiết kế lò đốt chất thải phải đảm bảo 4 yêu cầu cơ bản: cung cấp đủ oxy cho quá trình nhiệt phân bằng cách đưa vào buồng đốt một lượng không khí dư; khí dư sinh ra trong quá trình cháy phải được duy trì lâu trong lò đốt đủ để đốt cháy hoàn toàn (thông thường ít nhất là 4 giây); nhiệt độ phải đủ cao (thông thường cao hơn 1.0000C); yêu cầu trộn lẫn tốt các khí cháy - xoáy.

- Công nghệ thiêu đốt có nhiều ưu điểm như khả năng tận dụng nhiệt, xử lý triệt để khối lượng, sạch sẽ, không tốn đất để chôn lấp nhưng cũng có một số hạn chế như chi phí đầu tư, vận hành, xử lý khí thải lớn, dễ tạo ra các sản phẩm phụ nguy hiểm.

 Công nghệ xử lý hóa - lý

Công nghệ xử lý hóa - lý là sử dụng các quá trình biến đổi vật lý, hóa học để làm thay đổi tính chất của chất thải nhằm mục đích chính là giảm thiểu khả năng nguy hại của chất thải đối với môi trường. Công nghệ này rất phổ biến để thu hồi, tái chế chất thải, đặc biệt là một số loại CTNH như dầu, mỡ, kim loại nặng, dung môi.

Biện pháp tái chế, thu hồi chất thải bằng công nghệ hóa - lý chỉ thực sự mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường đối với những nhà máy xử lý chất thải quy mô lớn, đầu tư công nghệ hiện đại để có thể thu hồi sản phẩm từ chất thải. Một số biện pháp hóa - lý thông dụng trong xử lý chất thải như sau:

Trích ly: là quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ một dung môi có khả năng hòa tan chọn lọc một số chất trong hỗn hợp đó. Trong xử lý chất thải, quá trình trích ly thường được ứng dụng để tách hoặc thu hồi các chất hữu cơ có lẫn trong chất thải dầu mỡ, dung môi, hóa chất bảo vệ thực vật… Sau khi trích ly, người ta thường thu hồi lại dung môi bằng cách chưng cất hỗn hợp. Sản phẩm trích ly còn lại có thể được tái sử dụng hoặc xử lý bằng cách khác.

Chưng cất: là quá trình tách hỗn hợp chất lỏng bay hơi thành những cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau, ở những nhiệt độ sôi khác nhau của mỗi cấu tử chứa trong hỗn hợp đó, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần bay hơi và ngưng tụ. Quá trình chưng cất dựa trên cơ sở là các cấu tử của hỗn hợp lỏng có áp suất hơi khác nhau, khi đun nóng, những chất có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ bay hơi trước và được tách riêng ra khỏi hỗn hợp. 

Trong thực tế xử lý chất thải, quá trình chưng cất thường gắn với trích ly để tăng cường khả năng tách sản phẩm.

Kết tủa, trung hòa: dựa trên phản ứng tạo sản phẩm kết tủa lắng giữa chất bẩn và hóa chất để tách kết tủa ra khỏi dung dịch. Quá trình này thường được ứng dụng để tách các kim loại nặng trong chất thải lỏng ở dạng hydroxyt kết tủa hoặc muối không tan. Ví dụ như việc tách Cr, Ni trong nước thải mạ điện nhờ phản ứng giữa Ca(OH)2 với các Cr3+ (khử từ Cr6+) và Ni2+ tạo ra kết tủa Cr(OH)3, Ni(OH)2 lắng xuống, lọc tách ra đem xử lý tiếp để trở thành Cr2O3 và NiSO4 được sử dụng làm bột màu, mạ Ni.

Oxy hóa - khử: là quá trình sử dụng các tác nhân oxy hóa - khử để tiến hành phản ứng oxy hóa - khử, chuyển chất thải độc hại thành không độc hại hoặc ít độc hại hơn. Các chất oxy hóa - khử thường được sử dụng như Na2S2O4, NaHSO3, H2, KMnO4, K2Cr2O7, H2O2, O3, Cl2.

Trong thực tế xử lý chất thải, quá trình oxy hóa với các tác nhân khử như Na2S2O4, NaHSO3, H2 thường được ứng dụng để xử lý các kim loại đa hóa trị như Cr, Mn, biến chúng từ mức oxy hóa cao, dễ hòa tan như Cr6+, Mn7+ trở về dạng oxyt bền vững, không hòa tan Cr3+, Mn4+. Ngược lại quá trình khử, với các tác nhân oxy hóa như KMnO4, K2Cr2O7, H2O2, O3, Cl2 cho phép phân hủy các chất hữu cơ nguy hại như phenol, mercaptan, thuốc bảo vệ thực vật và cả cyanua thành những sản phẩm ít độc hại hơn.

 Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh

- Chôn lấp hợp vệ sinh là biện pháp tiêu hủy chất thải được áp dụng rất rộng rãi trên thế giới. Trước đây, nhiều quốc gia tiên tiến như Anh, Nhật cũng dùng biện pháp chôn lấp, kể cả một số loại chất thải hạt nhân, lây nhiễm hoặc độc hại, nhưng trước khi chôn lấp phải được cách ly an toàn bằng các vật liệu phù hợp như chì, bêtông nhiều lớp để chống phóng xạ. Theo công nghệ này, CTRCN và CTNH dạng rắn hoặc sau khi đã cố định ở dạng viên được đưa vào các hố chôn lấp có ít nhất 2 lớp lót chống thấm, có hệ thống thu gom nước rò rỉ để xử lý, có hệ thống thoát khí, có giếng khoan để giám sát khả năng ảnh hưởng đến nước ngầm.

- Địa điểm xây dựng bãi chôn lấp CTRCN và CTNH phải cách xa khu dân cư lớn hơn 5 km; giao thông thuận lợi, nền đất phải ổn định, chống thấm tốt, mực nước ngầm thấp… Việc xây dựng hố chôn lấp CTRCN và CTNH phải theo đúng các quy chuẩn thiết kế về kích thước, độ dốc, các lớp chống thấm đáy và vách, xử lý nước rò rỉ, khí gas…

- Để tăng cường hiệu quả sử dụng hố chôn, việc chôn lấp CTRCN và CTNH thường kết hợp với cố định và hóa rắn chất thải trước khi chôn thông qua việc đưa thêm những chất liệu khác vào chất thải để làm thay đổi tính chất vật lý, tăng sức bền, giảm độ hòa tan, giảm độ lan truyền chất thải độc hại ra môi trường. Biện pháp này cũng thường được áp dụng trong trường hợp không thể sử dụng các biện pháp cải tạo sinh học hay đốt chất thải. Vật liệu để đóng rắn phổ biến là ximăng, hoặc có thể trộn thêm vào đó một vài chất vô cơ khác để tăng độ ổn định và kết cấu. Tỷ lệ ximăng phối trộn nhiều hay ít tùy thuộc vào từng loại CTNH cụ thể. Thông thường sau khi đóng rắn hoàn toàn, người ta sẽ tiến hành kiểm tra khả năng hòa tan của các thành phần độc hại trong mẫu bằng cách phân tích nước dịch lọc để xác định một số chỉ tiêu đặc trưng rồi so sánh với tiêu chuẩn, nếu đạt tiêu chuẩn sẽ được phép chôn ở bãi rác công nghiệp, nếu không đạt thì phải tăng thêm tỷ lệ ximăng trong đó cho đến khi đạt tiêu chuẩn.

- Ở Việt Nam hiện nay chưa có tiêu chuẩn này. Chúng ta có thể tham khảo tiêu chuẩn chôn lấp của Nhật Bản. Theo tiêu chuẩn này, chất thải rắn chỉ cần ngâm và khuấy trộn liên tục 6 giờ trong nước cất, sau đó lọc và phân tích nước dịch lọc để xác định một số chỉ tiêu đặc trưng cho loại chất thải đó, rồi so sánh với bảng tiêu chuẩn được đưa ra trong bảng 2. 

Trên đây là các giải pháp công nghệ có tính chọn lọc nhằm mục đích hỗ trợ các hoạt động xử lý chất thải ngay tại nguồn, đáp ứng nhu cầu thực tiễn, hoặc cũng có thể áp dụng ở những quy mô lớn hơn trong vùng khi điều kiện cho phép

DANH MỤC CHẤT THẢI NGUY HẠI (2/10/2006)

I. CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI NGUY HẠI

Các chất thải được phân loại là chất thải nguy hại khi có ít nhất một trong các tính chất sau:

- Dễ nổ (N): Các chất thải ở thể rắn hoặc lỏng mà bản thân chúng có thể nổ do kết quả của  phản ứng hoá học (tiếp xúc với ngọn lửa, bị va đập hoặc ma sát), tạo ra các loại khí ở nhiệt độ, áp suất và tốc độ gây thiệt hại cho môi trường xung quanh.

- Dễ cháy (C): Bao gồm:

+ Chất thải lỏng dễ cháy: là các chất lỏng, hỗn hợp chất lỏng  hoặc chất lỏng chứa chất rắn hoà tan hoặc lơ lửng  có nhiệt độ chớp cháy không quá 550C.

+ Chất thải  rắn dễ cháy: là các chất rắn  có khả năng sẵn sàng bốc cháy hoặc phát lửa do bị ma sát trong các điều kiện vận chuyển.

+ Chất thải có khả năng tự bốc cháy: là chất rắn hoặc lỏng có thể tự nóng lên trong điều kiện  vận chuyển bình thường, hoặc tự nóng lên do tiếp xúc với không khí và có khả năng bắt lửa.

- Ăn mòn (AM): Các chất thải, thông qua phản ứng hoá học, sẽ gây tổn thương nghiêm trọng các mô sống khi tiếp xúc, hoặc  trong trường hợp  rò  rỉ  sẽ phá huỷ  các loại vật liệu, hàng hoá và  phương tiện vận chuyển. Thông thường đó là các chất hoặc hỗn hợp các chất có tính axit mạnh (pH nhỏ hơn hoặc bằng 2), hoặc kiềm mạnh (pH lớn hơn hoặc bằng 12,5).

- Oxi hoá (OH): Các chất thải có khả năng nhanh chóng thực hiện phản ứng oxy hoá toả nhiệt mạnh khi tiếp xúc với các chất khác, có thể gây ra hoặc góp phần đốt cháy các chất đó.

  - Gây nhiễm trùng (NT): Các chất thải chứa các vi sinh vật hoặc độc tố được cho là gây bệnh cho con người và động vật.

- Có độc tính (Đ): Bao gồm:

+ Độc tính cấp: Các chất thải có thể gây tử vong, tổn thương nghiêm trọng hoặc có hại cho sức khoẻ qua đường  ăn uống, hô hấp hoặc qua da.

+ Độc tính từ từ hoặc mãn tính: Các chất thải có thể gây  ra các ảnh hưởng từ từ hoặc mãn tính, kể cả gây ung thư, do ăn phải, hít thở phải hoặc ngấm qua da.

- Có độc tính sinh thái (ĐS): Các chất thải có thể gây ra các tác hại ngay lập tức hoặc từ từ đối với môi trường, thông qua tích luỹ sinh học hoặc tác hại  đến các hệ sinh vật.

II. CHẤT THẢI NGUY HẠI ĐƯỢC PHÂN LOẠI THEO CÁC NGUỒN HOẶC DÒNG THẢI CHÍNH

1.  Chất thải từ ngành thăm dò, khai thác, chế biến khoáng sản, dầu khí và than

2.  Chất thải từ  ngành  sản  xuất hoá chất vô cơ

3.  Chất thải từ  ngành  sản  xuất hoá chất hữu cơ

4.  Chất thải từ  nhà  máy  nhiệt  điện  và  các  quá  trình  nhiệt  khác

5.  Chất thải từ  quá  trình  luyện  kim

6.  Chất thải từ  quá  trình  sản  xuất thuỷ  tinh và  vật  liệu  xây dựng

7.  Chất thải từ quá  trình xử lý, che phủ bề mặt, tạo hình kim loại và các vật liệu khác

8.  Chất thải từ quá  trình  sản  xuất, điều chế, cung ứng và sử  dụng các sản phẩm che phủ (sơn, véc ni, men thuỷ tinh), keo, chất bịt kín và mực in.

9.  Chất thải từ ngành chế biến gỗ, sản xuất các sản phẩm gỗ, giấy và bột giấy

10.  Chất thải từ ngành da, lông và dệt nhuộm

11.  Chất thải xây dựng  và  phá  dỡ  (kể  cả  đất  đào  từ  các  khu vực  bị  ô  nhiễm )

12.  Chất thải từ các cơ sở  quản    lý  chất  thải , xử  lý  nước  thải  tập  trung, xử  lý  nước  cấp  sinh hoạt  và  công nghiệp

13.  Chất thải từ ngành y tế  và  thú  y

14.  Chất thải từ các ngành nông nghiệp, lâm nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản

15.  Chất thải từ hoạt  động  phá  dỡ  thiết  bị , phương tiện  giao thông vận  tải  đã  hết  hạn  sử  dụng

16.  Chất thải hộ  gia đình  và  chất  thải  sinh hoạt  từ  các  nguồn  khác

17.  Dầu  thải , chất  thải  từ  nhiên liệu  lỏng , chất  thải  dung môi hữu  cơ , môi chất  lạnh  và  chất đẩy

18.  Các  loại  chất  thải  bao bì , chất  hấp  thụ , giẻ  lau, vật  liệu  lọc  và  vải  bảo  vệ

19.  Các  loại  chất  thải  khác 

CHÚ THÍCH:

 [1] Quá trình ổn định hoá thay đổi tính chất nguy hại của thành phần chất thải và do đó chuyển hoá chất thải nguy hại thành không nguy hại. Quá trình hoá rắn chỉ thay đổi trạng thái tập hợp của chất thải (ví dụ lỏng thành rắn), bằng cách cho các phụ gia vào mà không làm thay đổi tính chất hoá học của chất thải.

[2] Một chất thải được coi là bán ổn định nếu trong quá trình ổn định hoá, các thành phần nguy hại chưa được chuyển hoá hoàn toàn thành các thành phần không nguy hại, vẫn có khả năng  phát tán ra môi trường trong các khoảng thời gian ngắn, trung hoặc dài hạn.

[3] Các linh kiện từ thiết bị điện, điện tử, có thể bao gồm tụ điện và pin, ắc quy  được xem là  nguy hại công tắc thuỷ ngân, thuỷ tinh từ ống phóng catốt và các loại thuỷ tinh hoạt tính khác được xem là nguy hại.

[4] Trong mục này, các kim loại chuyển tiếp gồm: scandi, vanadi, mangan, coban, đồng, ytri, niobi, hafni, vonfram, titan, crom, sắt, nicken, kẽm, zirconi, molybden và tantan. Việc phân loại các chất nguy hại sẽ quyết định  kim loại chuyển tiếp và hợp chất của kim loại chuyển tiếp nào là nguy hại.

           XỬ LÝ RÁC THẢI BỆNH VIỆN BẰNG CÔNG NGHỆ ĐỐT

 Chất thải rắn y tế là loại chất thải rắn phức tạp về nguồn phát sinh, thể loại, thành phần và lượng chất thải…Bởi vậy, muốn quản lý và xử lý tốt cần tìm hiểu chúng một cách tỉ mỉ như theo dõi chặt chẽ ngay từ nguồn phát sinh, cân đo khối lượng thường xuyên, ghi chép liên tục…

1.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn bệnh viện

Chất thải rắn Y tế trong bệnh viện ở những nước phát triển chứa khoảng 82-86% là chất không độc, 8-12% là chất thải nhiễm trùng và 4-6% là chất thải không nhiễm khuẩn nhưng là chất thải mang tính nguy hại và rất nguy hiểm. Đối với Việt Nam, tỷ lệ chất thải không độc thấp hơn, những chất thải mang tính nguy hại lại cao hơn do công tác thu gom, xử lý chưa tốt.

+ Chất thải sinh hoạt từ bệnh nhân: là các chất thải sinh hoạt của bệnh nhân đang nằm điều trị.

+ Chất thải sinh hoạt chung: Gồm các phần thừa của các loại thực phẩm, giấy, lá cây, vỏ hộp từ sinh hoạt của cán bộ công nhân viên và người nhà bệnh nhân; các loại lá, cành cây từ khu vực cây xanh của bệnh viện.

(2): Chất thải chứa các vi trùng gây bệnh

(3): Chất thải bị nhiễm bẩn

(4): Chất thải đặc biệt.

(5): Chất thải xây dựng, sửa chữa