Biến bùn thải thành vật liệu có ích

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Sau nhiều năm đầu tư trí tuệ và sức lực,  nhóm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ mới (thuộc Hội Khoa học và Kỹ thuật Xây dựng TP Hồ Chí Minh) do TS Nguyễn Hồng Bỉnh chủ trì đã thành công trong việc xử lý bùn thải nguy hại thành vật liệu có ích. Thành công này sẽ góp phần giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường.

Xử lý bùn thay cát trộng bê tông tại Xí nghiệp Môi trường Bình dương.

Việc xử lý nước thải ở các khu công nghiệp, làng nghề, bãi rác, trại chăn nuôi... vốn hết sức khó khăn và tốn kém. Song "xử lý bùn thải" sau khi đã xử lý nước thải (được gọi là chất bùn thải nguy hại) còn khó khăn, phức tạp bội phần, bởi hầu hết kim loại nặng lắng đọng trong bùn thải. Hiện nay, khoảng hơn 60% lượng bùn thải phát sinh từ các hệ thống xử lý nước thải tập trung của các doanh nghiệp, các khu chế xuất-khu công nghiệp, các cụm công nghiệp có chứa các chất nguy hại làm ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Nguy hiểm hơn, nhiều khu công nghiệp còn đem bùn thải có chứa chất độc hại đổ ra môi trường hoặc bón cây. Chất thải nguy hại phát tán khắp nơi khiến cho môi trường sống của cộng đồng dân cư, nguồn nước ngầm, nước mặt, đều có nguy cơ bị nhiễm chất thải nguy hại. Chỉ riêng TP Hồ Chí Minh, trung bình mỗi tháng lượng bùn thải phát sinh từ các hệ thống xử lý nước thải tập trung của các khu chế xuất, khu công nghiệp và 30 cụm công nghiệp đang hoạt động đã hơn một triệu tấn. Ba ngành có lượng bùn phát sinh lớn là thực phẩm (330 tấn), thuộc da (307 tấn), cơ khí - kim loại (183 tấn). Trong đó, KCN Hiệp Phước được xác định có lượng bùn thải nhiều nhất, kế đến là KCN Tây Bắc - Củ Chi, Tân Bình, Vĩnh Lộc, Tân Tạo, Lê Minh Xuân, KCX Tân Thuận... Chưa kể, với tốc độ phát triển KCX-KCN, dự báo đến năm 2015, lượng bùn thải trên địa bàn thành phố sẽ tăng hơn ba triệu tấn/tháng và đến 2020 con số này sẽ tăng lên gần bốn triệu tấn/tháng... 

Ðể giải quyết triệt để chất bùn thải nguy hại, nhóm nghiên cứu đã đưa ra giải pháp ổn định - hóa rắn bùn thải nguy hại, gọi là công nghệ THS. Ưu điểm của nó là làm cố định hóa học, triệt tiêu tính lưu động, cô lập các thành phần gây ô nhiễm thành một lớp vỏ bền vững có tính toàn vẹn cao. Bí quyết của kỹ thuật này là ở một số hóa chất do nhóm nghiên cứu điều chế để xử lý mùi hôi và kết dính bùn thải, có thể thay cho cát dùng trong sản xuất bê-tông. Những hóa chất này được đặt tên là BOF1, BOF2 và HSOB. Ðầu tiên các nhà khoa học sử dụng phụ gia BOF1 và BOF2 để khử mùi hôi thối của bùn thải (bùn tươi). Các chất nguy hại trong bùn thải sau khi xử lý đã triệt tiêu hoặc giảm xuống dưới ngưỡng cho phép và không còn mùi hôi. Sau đó, hỗn hợp bùn thải, đá, xi-măng được trộn đều với nước đã pha phụ gia HSOB để tạo thành vữa bê-tông. Phụ gia HSOB có tác dụng tạo ra phản ứng ô-xy hóa khử, chuyển những chất độc hại thành không hoặc ít độc hại hơn và tạo thành chất trơ với nước. Vữa bê-tông này có tính chất hoàn toàn giống vữa bê-tông truyền thống, dùng cho các công trình hạ tầng hoặc chế tạo các sản phẩm bê-tông xây dựng hạ tầng kỹ thuật như tấm đan, cột tiêu, gạch lát đường nông thôn, tường rào. Ðặc biệt, phụ gia BOF và HSOB do các nhà khoa học nghiên cứu và điều chế từ các nguyên liệu có sẵn trên thị trường. Tùy theo mỗi loại bùn thải: dệt nhuộm, thuộc da, chế biến thủy sản, bùn tại các nhà máy xử lý nước thải tập trung, các dòng kênh, cống ô nhiễm trong thành phố sẽ có cách điều chế với tỷ lệ pha trộn khác nhau để xử lý.

Qua nghiên cứu, thử nghiệm với các mẫu bùn thải nguy hại dệt nhuộm và thuộc da ở KCN Bình Dương, bùn thải nguy hại sau hệ thống xử lý nước thải tập trung tại KCN Lê Minh Xuân... đã đạt kết quả rất tốt. Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu bùn thải nguy hại từ các ngành công nghiệp như bùn thải trực tiếp từ nhiều ngành công nghiệp, bùn thải hỗn hợp sau các hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp để phân tích và thí nghiệm.

Tại phòng thí nghiệm, các khối bê-tông đúc từ nhiều loại bùn thải nguy hại đã đạt các yêu cầu về môi trường và chỉ số kỹ thuật về cường độ bê-tông. Một số mẫu bùn thải ở cơ sở thuộc da, dệt nhuộm ở Bình Dương trước khi xử lý hàm lượng crôm, ni-ken đều vượt so với tiêu chuẩn, nhưng sau khi được xử lý thì không còn phát hiện các kim loại nặng này hoặc phát hiện ở mức rất thấp so với ngưỡng giới hạn. Tương tự, một số mẫu bùn thải nguy hại sau hệ thống xử lý nước thải tập trung tại KCN Lê Minh Xuân trước đây tồn đọng, có hàm lượng crôm, ni-ken vượt 1,8 lần so với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), sau khi xử lý bằng công nghệ THS thì hàm lượng crôm, ni-ken đã giảm đáng kể, nằm trong giới hạn an toàn. Nhóm nghiên cứu phối hợp thi công thử nghiệm công nghệ THS làm đường bê-tông nội bộ, nền nhà, cột tiêu và tấm đan. Kết quả, đường nội bộ và nền nhà xưởng đều đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, dùng xe xúc bánh hơi đi qua lại nhiều lần, mặt bằng bê-tông kể cả phần mép đều không bị biến dạng. Kết quả phân tích sắc ký các mẫu bê-tông cho thấy thành phần và tỷ lệ các kim loại nặng không còn hoặc chỉ có ở mức rất thấp trong ngưỡng an toàn theo TCVN 7629-2007. Kết quả xét nghiệm cho thấy, viêc dùng bùn thải thay cát để làm bê-tông theo cách nêu trong bài đạt tiêu chuẩn an toàn môi trường Việt Nam.

Trước đây, cách phổ biến xử lý chất bùn thải nguy hại tại Việt Nam thường là đốt thành tro, tuy nhiên cũng chỉ xử lý được 70% vì loại bùn này không thể cháy hết. Khoảng 20 - 30% lượng bùn vẫn còn tồn tại phải chôn lấp xử lý bằng hố chôn lấp an toàn. Với thành công khoa học này, có thể biến nguồn chất thải nguy hại thành tài nguyên với chi phí rẻ gấp tám lần so với việc chôn lấp hay đốt. Hiện nay, nhóm cán bộ khoa học này đang tiếp tục nghiên cứu "dùng phụ gia HSOB thử nghiệm trộn với bùn thải nguy hại" để biến được các chất độc hại thành không độc hại và không cần ổn định hóa rắn mà dùng bùn đó vào nhiều mục đích khác.

(Theo LÊ THU HẠNH // Báo Nhân dân)