Từ những yêu cầu thực tế về xử lý tối ưu các khí thải phát sinh từ lò đốt đảm bả

Header Page 1 of 258. MỞ ĐẦU Quản lý chất thải nguy hại (CTNH) là một vấn đề đang khá bức xúc trong công tác bảo vệ môi trường tại Việt Nam hiện nay. Cùng với quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá mạnh mẽ của nước ta, lượng chất thải cũng liên tục gia tăng, tạo sức ép rất lớn đối với công tác bảo vệ môi trường. Theo kết quả nghiên cứu năm 2004 [9], tổng lượng CTNH phát thải của Việt Nam trong năm 2003 vào khoảng 160 ngàn tấn và dự báo tăng lên khoảng 500 ngàn tấn vào năm 2010.

Tuy nhiên, theo báo cáo của 35/63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương năm 2009, số lượng CTNH phát sinh từ các địa phương này đã vào khoảng gần 700 ngàn tấn [2]. Riêng số lượng CTNH được thu gom, vận chuyển, xử lý bởi các đơn vị hành nghề quản lý CTNH liên tỉnh do Tổng cục Môi trường cấp phép trong năm 2009 là hơn 100 tấn (chỉ đáp ứng được một phần nhỏ tổng lượng phát sinh) [3]. Chất thải công nghiệp tại Việt Nam chiếm từ 13% đến 20% tổng lượng chất thải, trong số đó chất thải nguy hại chiếm khoảng 18% chất thải công nghiệp. Lượng phát thải CTNH lớn như vậy, nếu không được quản lý chặt chẽ và xử lý an toàn sẽ là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Hơn nữa, sự phát sinh CTNH ở Việt Nam rất đa dạng về nguồn cũng như chủng loại trong khi công tác phân loại tại nguồn còn kém, càng dẫn đến khó khăn cho công tác quản lý và xử lý [4]. Thực tế cho thấy nhu cầu phải xử lý các loại chất thải rất lớn, đặc biệt là đối với chất thải nguy hại vì nó phát sinh ở rất nhiều nhà máy, hiện nay tại Việt nam đã hình thành khá nhiều doanh nghiệp xử lý chất thải. Nhưng rất đáng tiếc là số lượng doanh nghiệp muốn hoạt động trong lĩnh vực này nhiều nhưng sự hiểu biết khác nhau rất nhiều, có những doanh nghiệp hiểu biết về quản lý và xử lý chất thải nguy hại rất kém so với yêu cầu do muốn xử lý tất cả các loại chất thải và tin tưởng vào các đơn vị tư vấn về môi trường mà các đơn vị này phần lớn là các cơ sở nghiên cứu, đào tạo hoặc là các đơn vị môi trường sự nghiệp của các tỉnh thiếu kiến thức thực tế không đủ để triển khai công nghiệp. Trước sự gia tăng nhanh chóng của CTNH, công tác quản lý, xử lý hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ môi trường.

Thực tế cho thấy, việc quản lý và xử lý chất thải không an toàn, đặc biệt là các loại CTNH, đã để lại những hậu quả nặng nề về môi trường, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng như các điểm tồn lưu hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, các bãi rác không hợp vệ sinh, các bãi đổ chất thải của các nhà máy sản xuất.Vì vậy, quản lý và xử lý an toàn chất thải, đặc biệt là CTNH nhằm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường và hạn chế các tác động xấu tới sức khỏe con người là một trong những vấn đề cấp bách trong công tác bảo vệ môi trường ở nước ta trong giai đoạn hiện nay. Hiện nay tại Việt Nam đã hình thành khá nhiều doanh nghiệp xử lý chất thải và phương pháp chủ yếu là Footer Page 1 of 258. 1 Header Page 2 of 258. phương pháp chôn lấp hoặc đốt thiêu hủy.

Tuy nhiên với lượng chất thải phát sinh lớn, thời gian phân hủy kéo dài đến hàng chục năm và đặc biệt không loại bỏ được hết thành phần độc hại nên phương pháp chôn lấp không đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Phương pháp thiêu hủy hiện nay đã được sử dụng nhiều do có khả năng xử lý triệt để thành phần nguy hại. Trong những năm gần đây một số lò đốt chất thải nguy hại đã được đưa vào Việt nam, các loại lò này dù của các hãng khác nhau nhưng đều là loại lò đốt đứng hai buồng có điều chỉnh không khí. Công suất của các lò đốt dao động từ 50-1000 kg/h, giá thành từ vài trăm triệu đến khoảng chục tỷ đồng tuỳ theo công suất và cấu trúc công nghệ.

Loại lò đốt với công nghệ khá phổ biến này đã được nhiều đơn vị trong nước thiết kế chế tạo và chuyển giao xử lý chất thải rắn nguy hại tuy nhiên tại Việt Nam hầu hết các lò đốt chất thải nguy hại này cũng chưa được bố trí hệ thống xử lý khí thải phát sinh một cách đồng bộ dẫn đến hiệu quả xử lý khói lò không cao làm tiềm ẩn nguy cơ phát sinh ô nhiễm không khí. [10,15] Từ những yêu cầu thực tế về xử lý tối ưu các khí thải phát sinh từ lò đốt đảm bảo điều kiện an toàn của môi trường, mục đích của luận án này là:  Lựa chọn được công nghệ tối ưu để xử lý triệt để khí phát sinh từ lò đốt chất thải rắn nguy hại phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam.  Xác lập được các mô hình thực nghiệm – thống kê và mô hình vật lý trong quá trình nghiên cứu, đây chính là cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế thiết bị xử lý khí ở các qui mô khác nhau. Để đạt được mục đích đó, nội dung của luận án tập trung vào giải quyết các vấn đề sau: 1) Nghiên cứu tổng quan về chất thải nguy hại, nghiên cứu các quy trình công nghệ, thiết bị xử lý chất thải rắn nguy hại, phân tích lựa chọn thiết bị phù hợp với điều kiến thực tế tại Việt Nam.

2) Nghiên cứu các phương pháp xử lý khí, công nghệ và thiết bị xử lý khí. 3) Phân tích khí phát sinh từ lò đố chất thải rắn nguy hại, lựa chọn công nghệ, thiết bị xử lý khí phát sinh. 4) Xây dựng hệ thống thí nghiệm xác định các yếu tố ảnh hưởng quá trình xử lý khí. 5) Thiết lập mô hình thống kê mô tả mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý khí.

6) Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng khí và hiệu suất xử lý 7) Thiết lập mô hình vật lý mô tả sự ảnh hưởng của các yếu tố độc lập tới lượng khí bị hấp thụ 8) Thiết lập mô hình vật lý mô tả sự ảnh hưởng của các yếu tố độc lập tới hiệu suất của quá trình hấp thụ khí Footer Page 2 of 258. 2 Header Page 3 of 258. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI 1.

Nguồn phát sinh và phân loại chất thải nguy hại 1. Nguồn phát sinh chất thải nguy hại: Do tính đa dạng của các loại hình công nghiệp, các hoạt động thương mại tiêu dùng, các hoạt động trong cuộc sống hay các hoạt động công nghiệp mà chất thải nguy hại có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau. Việc phát thải có thể do bản chất của công nghệ, hay do trình độ dân trí dẫn đến việc thải chất thải có thể là vô tình hay cố ý. Tuỳ 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 4 nguồn chính như sau: - Từ các hoạt động công nghiệp (ví dụ khi sản xuất thuốc kháng sinh sử dụng dung môi metyl clorua, xi mạ sử dụng xyanua, sản xuất thuốc trừ sâu sử dụng dung môi là toluen hay xylen…).

- Từ hoạt động nông nghiệp (như sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật độc hại). - Thương 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 Phòng thí nghiệm, sử dụng dầu nhớt bôi trơn, acqui các loại…). Trong các nguồn thải nêu trên thì hoạt động công nghiệp là nguồn phát sinh chất thải nguy hại lớn nhất và phụ thuộc rất nhiều vào loại ngành công nghiệp (bảng 1.

So với các nguồn phát thải khác, đây cũng là nguồn phát thải mang tính thường xuyên và ổn định nhất. Các nguồn phát thải từ dân dụng hay từ thương mại chủ yếu không nhiều, lượng chất thải tương đối nhỏ, mang tính sự cố hoặc do trình độ nhận thức và dân trí của người dân. Các nguồn thải từ các hoạt động nông nghiệp mang tính chất phát tán dạng rộng, đây là nguồn rất khó kiểm soát và thu gom, lượng thải này phụ thuộc rất nhiều vào khả năng nhận thức cũng như trình độ dân trí của người dân trong khu vực.[6, 45, 48] Footer Page 3 of 258. 3 Header Page 4 of 258.1 Một số ngành công nghiệp và các loại chất thải tương ứng [46,84] Công nghiệp Loại chất thải Sản xuất hóa chất - Dung môi thải và cặn chưng cất: dầu hỏa, benzen, xylen, etyl benzen, toluen, isopropanol, toluen disisocyanate, etanol, axeton, metyl etyl ketone, tetrahydrofuran, metylen chloride, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene - Chất thải dễ cháy không theo danh nghĩa (otherwise specified) - Chất thải chứa axit/bazơ mạnh: amoni hydroxit, axit hydrobromic, axit clohydric, hydroxit kali, axit nitric, axit sulfuric, axit cromic, axit photphoric - Các chất thải hoạt tính khác: natri tím, peroxit hữu cơ, natri perchlorate, kali perchlorate, thuốc tím, hypoclorit, kali sunfua, natri sulfide.

- Phát thải từ xử lý bụi, bùn - Xúc tác qua sử dụng Xây dựng Sơn thải cháy được: etylen diclorit, benzen, toluen, etyl benzen, metyl isobutyl ketone, metyl etyl ketone, chlorobenzene. Các chất thải dễ cháy không theo danh nghĩa (otherwise specified) Dung môi thải: metyl chloride, cacbon tetracloride, triclorotrifluoroethane, toluen, xylen, dầu hỏa, axeton. Chất thải axít/bazơ mạnh: amonium hydroxit, axit hydrobromic, axit clohydric, axit flohydric, axit nitric, phosphoric AIC, potssium hydroxit natri hydroxit, axit sunfuric. Sản xuất gia công - Dung môi thải và cặn chưng: tetrachloroethylene kim loại trichloroethylene, methylenechloride, 1,1,1-trichloroethane, carbontetrachloride, toluen, benzen, trichlorofluroethane, chloroform, richlorofluoromethane, acetone, dichlorobenzene, xylene, dầu hỏa, sprits trắng, rượu butyl.

Chất thải axít/bazơ mạnh: amonium hydroxit, axit hydrobromic, axit clohydric, axit flohydric, axit nitric, axit Footer Page 4 of 258. 4 Header Page 5 of 258. photphoric, nitrat, natri hydroxit, kali hydroxit, axit sulfuric, axit perchloric, axit axetic. - Chất thải xi mạ - Bùn thải chứa kim loại nặng từ hệ thống xử lý nước thải Chất thải chứa cyanide - Chất thải cháy được không theo danh nghĩa (otherwise specified) Chất thải hoạt tính khác: axetyl clorua, axit cromic, sulfide, hypoclorit, peroxit hữu cơ, perchlorate, permanganates - Dầu nhớt qua sử dụng Công nghiệp giấy - Dung môi hữu cơ chứa clo: carbon tetrachloride, methylenechloride, tetrachloroethulene, trichloroethylene, 1,1,1-trichloroethane, các hỗn hợp dung môi thải chứa clo.