Bùn thải là một phần sản phẩm cuối cùng của một quá trình xử lý nước thải. Và để xử lý bùn thải sau khi đã xử lý nước thải còn khó khăn, phức tạp bội phần. Bởi hầu hết kim loại nặng lắng đọng trong bùn thải.
Là hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ có thành phần hỗn hợp chứa nhiều tạp chất ô nhiễm, có mùi hôi, cần phải xử lý . Bằng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật để làm giảm, loại bỏ, cô lập các yếu tố có hại nhằm đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường.
Bùn thải có chứa một năng lượng bằng 10 lần số năng lượng cần thiết để xử lý nó. Trung bình, sấy khô nước thải bùn có chứa năng lượng than non. Chính xác hơn nước thải bùn có chứa khoảng 7780 Btu/pound. Vì vậy nó có thể sử dụng năng lượng sẵn có trong nước thải bùn để thu hồi năng lượng từ bùn thải trong chất thải thành năng lượng, công nghệ như khí hóa sinh khối.
Bùn thải có thể là tác nhân trực tiếp gây ô nhiễm tức thời cũng như lâu dài tới môi trường. Mặt khác bùn thải nếu không quản lý tốt thì có thể gây ô nhiễm tới nguồn nước, phát sinh dịch bệnh ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Do đó xử lý bùn thải là khâu không thể thiếu được trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp và y tế.
Tại các cơ sở việc xả và thải chất thải công nghiệp ra ngoài môi trường tính theo từng ngày và từng giờ, lượng nước thải này không được sử lý kịp thời chúng tích tụ. Sau một khoảng thời gian, các vi sinh vật và hóa chất có chứa trong đó bắt đầu phân hủy.
Được tính bằng g/l hoặc % trọng lượng và được xác định bằng cách sấy bùn ở 105ºC cho tới khi trọng lượng không đổi. Đối với bùn lỏng nói chung nó gần với hàm lượng của huyền phù được xác định bởi bộ lọc hoặc bộ lọc trung tâm.
Được tính bằng % trọng lượng TS. Nó được xác định bằng cách hóa khí trong lò từ 550-600ºC.
Đối với bùn hữu cơ ưa nước, nó thường gắn với hàm lượng chất hữu cơ và đặc tính của hàm lượng các chất chứa nitơ. Tất cả bùn cần xử lý trước khi thải ra môi trường, tuy nhiên cũng có thể sử dụng lại. Điều đó phụ thuộc vào sự phân loại bùn cũng như bản chất của bùn đã nêu ở trên.
Bùn thải bao gồm các loại:
Là bùn thải phát sinh thường xuyên từ hoạt động khai thác, sử dụng, duy tu, bảo dưỡng, quản lý vận hành hệ thống thoát nước.
Là bùn thải phát sinh từ các trạm/ nhà máy xử lý nước thải tập trung, từ hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp cục ộ của các cơ sở sản xuất kinh doanh dịch vụ.
Là bùn thải phát sinh từ các trạm/ nhà máy xử lý nước cấp tập trung.
Là bùn thải được nạo vét từ sông, kênh, rạch phát sinh không thường xuyên trong giai đoạn thực hiện các dự án cải thiện vệ sih môi trường, các công trình hạ tầng kỹ thuật và giao thông đô thị.
Là bùn hữu cơ hoặc vô cơ có thành phần tương đối đồng nhất chủ yếu là đất và cát, không có mùi hôi, phát sinh từ các hoạt động đào đất, thi công, nạo vét lớp đất mặt, đào cọc móng trong hoạt động xây dựng.
Bùn thải được phân làm 2 loại : Bùn thải công nghiệp và bùn sinh học
Bùn thải công nghiệp là chất thải được sản sinh ra sau một quá trình xử lý nước thải công nghiệp. Trong những thành phần của bùn thải công nghiệp thường là những kim loại nặng. Và các chất thải nguy hại nên việc xử lý bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải rất phức tạp và khó khăn hơn.
Có mùi hôi thối song không độc hại. Có thể dùng để sản xuất phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi bột để khử chua; than bùn; cấy vi sinh, dùng chế phẩm EM… để khử mùi sẽ thành phân hữu cơ tổng hợp. Trong đó, bùn thải chiếm 70%. Giá thành rẻ, chất lượng không thua kém các loại phân hữu cơ bán trên thị trường.
Theo thông tư số 02/ 2022/ TT- BTNMT của Bộ Tài nguyên Môi trường có hiệu lực từ ngày 10/01/2022 về quản lý chất thải nguy hại thì:
Bùn đất đã được phân định thành phần, tính chất chủ yếu là đất, cát không có tạp chất ô nhiễm, không có mùi hôi và không tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường thì được xử lý bằng cách bồi đắp cho đất trồng cây hoặc san lấp tại các khu vực đất, hoặc tận dụng trực tiếp làm nguyên liệu để sản xuất vật liệu xây dựng, gạch không nung, bê tông, đất sạch tại các địa điêm được phép xử lý theo đúng quy định.
Bùn sau xử lý nước cấp nếu được các cơ quan chức năng xác định không có tạp chất ô nhiễm, không có mùi hôi và không tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường thì được quản lý tương tự bùn đất.
Bùn thải phát sinh từ các quá trình xử lý nước thải công nghiệp có chứa hàm lượng cao các kim loại nặng như Cu, Cr, As, N,Cd. Đặc biệt là bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải tập trung cuả các ngành sản xuất điều chế hóa chất vô cơ, hữu cơ, xử lý, che phủ bề mặt, gia công kim loại, các vật liệu khác và bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu CN, khu chế xuất có các ngành nghệ sản xuất thuộc lĩnh vực nêu trên là chất thải nguy hại . Do đó bùn thải được quản lý, thu gom , xử lý bởi các đơn vị chức năng có giấy phép hành nghề quản lý chất thải nguy hại.
Sử dụng chế phẩm vi sinh môi trường hay vi sinh xử lý nước thải để xử lý bùn thải. Là quá trình sử dụng không khí và các sinh vật trong qúa trình xử lý sinh hóa nước thải công nghiệp để oxy hóa sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ.
Để có thể xử lý bùn thải bằng chế phẩm vi sinh, cần chuẩn bị một bể hiếu khí, nơi không khí được tiêm và trộn vào nước thải. Một bể lắng để cho phép xử lý bùn thải.
Để làm sạch và xử lý bùn thải, cần phải sử dụng một chủng vi sinh. Chủng vi sinh có thể được nuôi cấy dưới dạng lỏng, có hoạt tính cao. Và phải hoạt động như một chất gia tốc nhằm thúc đẩy nhanh chóng quá trình oxy hóa sinh học các hợp chất khó phân hủy để làm giảm đi lượng thể tích bùn trong hệ thống xử lý nước thải.
Khí hóa là chuyển đổi một vật liệu chứa cacbon tạo thành khí tổng hợp. Khí tổng hợp này là một hỗn hợp khí dễ cháy, thông thường chứa các khí carbon, monoxide, hydrogen, nito, khí carbon dioxide và methane.
Khí tổng hợp có nhiệt trị khá thấp, dao động từ 100 – 300 BTU/SCF, các khí tổng hợp có thể được sử dụng như nhiên liệu để tạo ra điện hay sinh ra hơi nước làm máy phát điện.
Quá trình khí hóa bùn thải có thể chia làm 3 giai đoạn sau: (1) sấy khô; (2) Nhiệt phân và (3) khí hóa.
Ở giai đoạn này bùn thải được tách nước và có thể được làm khô lên đến 85 – 93 % (Furness and Hoggett, 2000) và phụ thuộc vào phương pháp khí hóa sử dụng. Giai đoạn này nhiệt độ cần khoảng 150oC (302oF).
Bùn thải sau khi được sấy khô sẽ tiếp tục được gia nhiệt lên đến 400oC (752oF) tại tháp nhiệt phân.
Đây là giai đoạn quan trọng nhất của toàn bộ quá trình khí hóa. Trong giai đoạn này, các sản phẩm của quá trình nhiệt phân, các hơi nước ngưng tụ và không ngưng tụ. Các bụi bùn thải sẽ được oxy hóa để giảm chuyển thành các hắc ín, hơi nước và các khí.
XỬ LÝ BÙN THẢI THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ
Hiện nay hầu hết các đô thị đã có mạng lưới thu gom nước (nước mưa và nước thải). Nhưng mạng lưới này đã, đang bị xuống cấp, khả năng thu gom và tiêu thoát còn nhiều hạn chế.
Đến nay cũng chỉ có khoảng trên 50% địa phương có trạm/nhà máy xử lý nước thải tập trung. Với các quy mô khác nhau và sử dụng công nghệ xử lý nước thải cũng khác nhau đã và đang đưa vào vận hành khai thác.
Hầu hết các hộ gia đình sử dụng hệ thống vệ sinh tại chỗ và chủ yếu là các bể tự hoại. Một số khu vực và đường phố có bố trí các nhà vệ sinh công cộng. Phần lớn nước thải được xả vào hệ thống thoát nước công cộng. Còn bùn thải từ các công trình vệ sinh và cả từ mạng lưới đường ống thoát nước được thông hút/nạo vét. Thu gom và vận chuyển chưa qua xử lý đổ thẳng ra mương, hồ hoặc bãi chôn lấp cùng với các loại rác thải đô thị.
Việc quản lý bùn thải từ các công trình này chưa được quan tâm đúng mức và hiện nay chưa có đô thị nào có biện pháp quản lý và xử lý phù hợp.
Quy hoạch đô thị, quy hoạch thoát nước và quy hoạch xử lý chất thải chưa thực sự quan tâm đến việc thu gom, vận chuyển. Cũng như việc xác định các vị trí, địa điểm xử lý bùn thải từ hệ thống thoát nước và các công trình vệ sinh.
Bùn thải thoát nước (cống, kênh mương và hồ) không tập trung, khó thu gom và thành phần phức tạp. Các loại bùn cặn này dễ gây ô nhiễm môi trường sông hồ, làm giảm sút oxy và mất cân bằng sinh thái trong nguồn nước mặt. Với số lượng lắng đọng lớn, bùn cặn trên mạng lưới thoát nước gây cản trở dòng chảy, hạn chế điều kiện tiêu thoát nước, đặc biệt là thời gian đầu mùa mưa.
Bùn thải được phân thành 3 loại chủ yếu theo nguồn gốc phát sinh gồm:
(1) bùn từ hệ thống thoát nước đô thị (được nạo vét từ các kênh, rạch, mương, rãnh hoặc sông, hồ theo định kỳ)
(2) bùn từ các nhà máy xử lý nước thải
(3) bùn bể tự hoại (phần lớn từ các hộ gia đình, công sở sử dụng hệ thống vệ sinh tại chỗ, hay trên một số đường phố, khu vực có bố trí các nhà vệ sinh công cộng).
Thành phần của các loại bùn thải thoát nước rất khác nhau, bao gồm :
Loại bùn thải này chứa chủ yếu là cát và đất trong khi bùn thải từ các trạm/nhà máy xử lý nước thải và từ bể tự hoại chứa chủ yếu là các chất hữu cơ. Hiện nay, bùn thải từ hoạt động nạo vét cống rãnh, kênh rạch và bùn bể tự hoại được vận chuyển bằng xe chuyên dụng và xà lan (bùn nạo vét kênh rạch).
Loại bùn thải này phát sinh từ các trạm/nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt/đô thị tập trung sau khi tách nước (làm khô) được vận chuyển đến các bãi chôn lấp.
Công tác nạo vét bùn từ mạng lưới thoát nước nhiều đô thị vừa và nhỏ vẫn còn sử dụng phương pháp thủ công. Nhiều đô thị lớn bước đầu sử dụng cơ giới hóa. Phương pháp thủ công có năng suất thấp, không an toàn và gây nguy hại đến sức khỏe công nhân thoát nước.
Do đặc điểm các đô thị Việt Nam là đô thị cũ, đô thị cải tạo và mở rộng; cơ sở hạ tầng kỹ thuật còn hạn chế trong khi mật độ dân số cao. Việc thông hút, vận tải bùn từ bể tự hoại của các hộ dân cực kỳ khó khăn (khó tiếp cận) . Mặt khác phương tiện hút và vận chuyển cũ, thiếu thốn không đảm bảo vệ sinh môi trường. Và không phù hợp với điều kiện hạ tầng kỹ thuật.
Lượng bùn thải phát sinh từ mạng lưới thoát nước giữa các đô thị rất khác nhau, dao động từ 15.000-245.000 m3/năm. Tùy thuộc vào quy mô đô thị và cấu trúc mạng lưới thoát nước. Hai đô thị có lượng bùn thải lớn nhất là TP Hồ Chí Minh và Hà Nội. Vì địa bàn rộng, nhiều kênh mương, sông hồ và chiều dài các tuyến cống lớn. Lượng bùn phát sinh trong khoảng từ 3.6-293.8 l/người/năm. Trung bình là 45.5 l/người/năm. Như vậy lượng bùn thải từ hệ thống cống thoát nước giữa các đô thị và tính cho từng đầu người tại các đô thị có sự khác biệt rõ rệt.
Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải được phân loại là chất thải nguy hại hay chất thải thông thường tùy thuộc vào thành phần, tính chất của bùn. Khi đã được phân loại với thành phần và tính chất rõ ràng. Loại bùn thải này được thu gom, vận chuyển và xử lý theo phương thức phù hợp.Tại Thành phố Hồ Chí Minh, tính đến năm 2015. Trên địa bàn thành phố khối lượng bùn thải phát sinh từ các nhà máy xử lý nước thải được thu gom:
STT | TÊN TRẠM | CÔNG SUẤT M3/ NGÀY ĐÊM |
1 | Tân Quy Đông | 500 m3/ngày đêm |
2 | Bình Hưng Hòa | 30.000 m3/ngày đêm |
3 | Bình Hưng | 141.000 m3/ngày đêm |
Khối lượng bùn thải phát sinh từ các nhà máy/trạm XLNT này khoảng 40 m3/ngày.
Tại Thành phố Hà Nội, tại thời điểm năm 2015, với tổng công suất thực tế của 5 trạm XLNT:
STT | TÊN TRẠM | CÔNG SUẤT M3/ NGÀY ĐÊM |
1 | Kim Liên | |
2 | Trúc Bạch | |
3 | Bắc Thăng Long | |
3 | Vân Trì | |
3 | Yên Sở |
Theo số liệu của Cục Hạ tầng kỹ thuật, Bộ Xây dựng (2017). Lượng bùn thải từ bể tự hoại tại các đô thị dao động từ vài trăm m3/năm đến trên 200.000 m3/năm. Tuy nhiên lượng bùn thu gom cũng rất hạn chế. Tỷ lệ thu gom có biên độ dao động lớn, từ 3% đến 97%, tỷ lệ thu gom trung bình chỉ đạt khoảng 32%. Lượng bùn bể tự hoại được thu gom có thể lớn hơn do có nhiều doanh nghiệp. Đơn vị cung cấp dịch vụ hút bùn bể tự hoại ở quy mô nhỏ lẻ. Số liệu về hoạt động của nhóm này khó cập nhật do các đơn vị này không tham gia trong các hiệp hội hoặc có sự quản lý chặt chẽ của cơ quan quản lý nhà nước.
Bùn cặn hệ thống thoát nước có thể chia thành 3 loại (Hình 1) với nguyên tắc xử lý như sau:
1/ Giảm khối lượng của hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách một phần lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn. Để giảm thể tích bùn cặn đi vào công trình xử lý tiếp theo. Qua đó giảm được quy mô của công trình xử lý hoặc thể tích bùn cặn vận chuyển đến nơi tiếp nhận.
2/ Ngăn cản hoặc phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối giữa chuyển hoá chúng thành các chất hữu cơ ổn định. Hoặc là chất vô cơ để giảm khối lượng, dễ tách nước. Và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Chủ yếu là bùn cặn nước thải từ hệ thống thoát nước và công trình xử lý nước thải. Được kiềm hoá hoặc xử lý hoá học, hoá lý tương ứng, lắng. Và sau đó làm khô bằng sân phơi bùn hoặc quay ly tâm trước khi đưa đi chôn lấp tại khu chôn lấp chất thải công nghiệp. Phương pháp này được ứng dụng tại Khu công nghiệp Bắc Thăng Long và một số khu công nghiệp khác.
Là các phần tử vô cơ, tỷ trọng lớn, theo nước mưa tích tụ đầu mạng lưới thoát nước. Loại bùn cặn này sau khi tách nước sơ bộ tại điểm thu gom. Nạo vét được đưa về phơi tại bãi chôn lấp bùn cặn nước thải.
Hình thành ở phần hạ lưu tuyến cống thoát nước cấp hai, trong kênh, sông, hồ hoặc trong trạm xử lý nước thải đô thị. Thành phần loại bùn cặn này chủ yếu là các chất hữu cơ nên sau khi tách nước sơ bộ tại điểm thu gom. Được đưa về bể phân huỷ kỵ khí (bể metan). Biogas tạo thành được thu hồi sử dụng. Bùn nước thải sau khi lên men, có thành phần hữu cơ và chất dinh dưỡng N, P . Phù hợp với cây trồng được sử dụng làm phân bón. Trứng giun sán và vi khuẩn gây bệnh đã bị tiêu diệt trong quá trình lên men. Hàm lượng kim loại nặng trong bùn cặn ở mức cho phép đối với đất nông nghiệp.
Khối lượng phát sinh, thành phần và tính chất của bùn từ các hệ thống thu gom và xử lý nước thải rất khác nhau. Các phương pháp xử lý có thể là một trong hoặc kết hợp các phương pháp như sau: Cô đặc, tách nước, phân hủy, ổn định. Ủ, đốt, phơi khô và hóa rắn với mục đích giảm thể tích, thu hồi metan/năng lượng, làm phân hữu cơ hoặc sản xuất vật liệu xây dựng.
Và máy ép bùn chính là giải pháp tốt cho việc xử lý bùn thải trong các hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp hay nước thải sinh hoạt, y tế.
Trong thời gian qua, một số văn bản quy phạm pháp luật đã được ban hành như Luật BVMT 2014. Bao gồm:
Đặc biệt, Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6/8/2014 của Chính phủ về quản lý bùn thải từ bể tự hoại cũng như các quy định về tái sử dụng bùn thải.
Nạo vét bùn cặn trên các tuyến cống, kênh, mương thoát nước và hồ điều hoà theo đúng định kỳ. Vừa hạn chế được ô nhiễm môi trường do thiếu hụt oxy trong nước kênh hồ nới có bùn cặn tích tụ. Vừa đảm bảo được chế độ dòng chảy để tiêu thoát nước mùa mưa. Nạo vét bùn cặn cũng góp phần hạn chế mùi và màu trong nước thải cống rãnh kênh mương.
2/ Sử dụng các biện pháp để tách nước khỏi bùn thải
Bùn cặn nạo vét có độ ẩm lớn cần phải được tách nước sơ bộ ngay tại nơi nạo vét. Bằng các biện pháp như quay ly tâm, tạo xung… hiệu quả tách nước sơ bộ rất cao, làm giảm được từ 20 – 50% lượng nước ban đầu trong bùn cặn. Tách nước sơ bộ tại điểm tập kết bùn cặn sẽ giảm đáng kể khối lượng vận chuyển. Cũng như hạn chế được lượng nước chảy dọc đường trên tuyến vận chuyển.
3/ Vận chuyển đến khu xử lý tập trung
Bùn thải mạng lưới thoát nước và kênh mương sau khi được nạo vét theo định kỳ. Được đưa đến các công trình xử lý bùn cặn tập trung của thành phố hoặc ở các bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Bùn cặn nước thải sau khi xử lý cũng có thể sử dụng làm phân bón. Hoặc làm đất nông nghiệp để trồng cây. Trên cơ sở phải loại bỏ được các yếu tố kim loại nặng hoặc vi sinh vật gây bệnh đến mức độ yêu cầu.
Ý kiến bạn đọc
Bùn vi sinh là 1 phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải. Dù bùn vi sinh già hay non đều ảnh hưởng không tốt đến quá trình xử lý nước...
Nhằm giúp Chủ đầu tư giải quyết các vấn đề này, Công ty Môi trường CMS cung cấp dịch vụ Vận hành hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và Bảo trì hệ...
Nguồn nước thải đang là vấn rất được quan tâm hiện nay khi các nguồn nước thải sinh hoạt, rác thải dân cư, nước thải từ các nhà máy,…Khiến nguồn nước...
Photpho tồn tại trong nước thải chủ yếu dưới dạng vô cơ và hòa tan, chủ yếu là Orthophosphat (PO43-) và một phần là phosphate cô đặc (ví dụ P3O105-)...
Nước thải nhiễm mặn là một đối tượng khá đa dạng và phức tạp, nhưng có đặc điểm chung là có nồng độ muối cao, đòi hỏi những công nghệ xử lý đặc biệt,...
Công nghệ IFAS (Intergrated fixed film activated sludge): Là công nghệ kết hợp đồng thời hai kỹ thuật xử lý bằng vi sinh: một là, kỹ thuật vi sinh...
Thiết kế và lắp đặt hệ thống xử lý nước thải là nhiệm vụ bắt buộc của nhiều doanh nghiệp thực hiện lắp đặt hệ thống theo quy định của pháp luật về môi...
Nhu cầu xử lý nước thải công nghiệp ngày càng tăng cao vì sự gia tăng và mở rộng các khu công nghiệp, cụm công nghiệp với nồng độ chất thải ngày càng...
Hiện nay, trong bể hiếu khí thường xuất hiện nhiều những khối tròn cỡ hạt đậu, có màu đỏ lẫn trong bùn. Khi vớt lên xem thì thấy do rất nhiều những...
Không chỉ ở các thành phố lớn như Hà Nội, Tp HCM,.. mà hiện nay hầu hết các địa phương ở vùng nông thôn đều đã sử dụng nước máy thay cho những nguồn...
Xử lý nước thải sinh mạ dùng phương pháp xử lý như thế nào? bài viết này moitruongcms sẽ giới thiệu cho bạn biết
Trước khi tiến hành vận hành toàn bộ hê thống, cần tiến hành các thao tác:khởi động kỹ thuật, khởi động hệ thống sinh học.
Nước thải xianua sinh ra do quả trình mạ xianua như mạ đồng, mạ kẽm, mạ hợp kim đồng thiếc. Hợp chất xianua rất độc, gây ô nhiễm môi trường, có hại...
Xử lý nước thải là vấn đề cần rất là cấp thiết của các doanh nghiệp trong quá trình hoạt động và sản xuất, nhằm tránh gây ảnh hưởng và thiệt hại đến...
Trong quy trình công nghệ ngành dệt nhuộm có khoảng 88% lượng nước được sử dụng sẽ được thải ra dưới dạng nước thải, 12% còn lại bay hơi.Nhìn chung,...
Hầu hết các công đoạn trong quy trình giết mổ gia súc đều có sử dụng nước, do đó lượng nước thải là tương đối lớn, ước tính cứ trung bình một con heo...
Có nhiều phương pháp xử lý Nito trong nước thải. Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, nên không thể nói phương pháp nào là tốt nhất
Trong vận hành hệ thống xử lý nước thải, các công ty có hệ thống xử lý nước thải thường sẽ gặp các vấn đề như bùn nổi, bùn tạo thành bọt và váng…...