Xử lý bùn thải ở Việt Nam hiện nay

1. Nguồn gốc và phân loại các loại bùn thải hiện nay

Nguồn gốc của bùn thải

Bùn cặn của nước thải trong nhà máy xử lý, trong ao nuôi thủy sản là hỗn hợp của nước và cặn lắng có chứa nhiều chất hữu cơ có khả năng phân hủy, dễ bị thối rửa và các vi khuẩn có thể gây độc hại cho môi trường vì thế cần có biện pháp xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.

Bùn đáy ao nuôi thâm canh: Chất dinh dưỡng trong bùn phụ thuộc chủ yếu vào chế độ quản lý ao nuôi và các nguồn dinh dưỡng đầu vào, bao gồm: mật độ tôm nuôi, tần suất sử dụng chế phẩm sinh học, chất hóa học, liều lượng vôi và Zeolite bón vào ao nuôi, lượng thức ăn sử dụng...(Smith, 1993; Hopkins et al., 1994; Smith, 1996; Latt, 2002). Lượng bùn sau một vụ nuôi tôm sú ước lượng khoảng 90 m³/ha với độ ẩm là 73,8%, độ khô là 26,2%, mỗi ha tôm nuôi thải ra khoảng 99 tấn bùn ướt (khoảng 26 tấn bùn khô) trong một vụ nuôi (Latt, 2002).

Bùn cặn trong nhà máy xử lý nước thải được thu gom ở các công đoạn sau:

- Rác, bông gạc, mảnh vỡ, giẻ rách, vật cứng có kích thước >10mm được giữ lại ở song chắn rác và lưới chắn rác (thường có số lượng rất ít).

- Cát, bùn nặng, các hợp chất hữu cơ dính bám vào bùn cát được giữ lại ở bể lắng cát

- Dầu, mỡ và bọt nổi thu gom từ bề mặt nước trong hầm bơm, bể lắng cát, bể lắng đợt 1, Bể aerotank, bể lắng đợt 2, bể điều hòa lưu lượng,…

- Một phần cặn lơ lửng lắng được ở bể lắng đợt 1, còn gọi là cặn tươi vì có chứa cặn vô cơ và nhiều cặn hữu cơ chưa bị phân hủy.

- Cặn lắng ở bể lắng 2 chủ yếu là bùn hoạt tính do công đoạn xử lý sinh học tạo ra khi nước thải qua bể Aerotank, bể lọc sinh học, bể UASB,…

Phân loại các loại bùn thải hiện nay

Theo các cơ quan quản lý môi trường cần đề ra tiêu chuẩn để phân loại các loại bùn thải, sơ bộ có thể chia thành các loại như sau:

- Bùn thải sinh học: 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.

- Bùn thải công nghiệp không độc hại: Không cần xử lý, có thể sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau.

- Bùn thải công nghiệp nguy hại: Có chứa các kim loại nặng như: Cu, Mn, Zn, Ni, Cd, Pb, Hg, Se, Al, As… nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra môi trường, nếu không sẽ gây nên hiểm họa cho nhiều thế hệ mai sau.

2. Thông số kỹ thuật về tỉ trọng, nồng độ và hàm lượng của bùn thải sau công đoạn xử lý nước thải

Bảng 1.  Khối lượng và tỉ trọng của bùn sinh ra khi xử lý nước thải theo số liệu thực tế thu được từ các nhà máy xử lý nước thải ở Mỹ

(Metcalf & Eddy, 1991)

Bảng 2. Nồng độ bùn lắng của các qui trình và công đoạn xử lý nước thải

(Metcalf & Eddy, 1991)

Bảng 3. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phân bón và bùn
 

(Metcalf & Eddy, 1991)

 3. Các phương pháp xử lý bùn thải

Bùn chứa chủ yếu là nước, chỉ có vài phân trăm chất rắn, do đó, nồng độ chất rắn trong bùn là một thông số cần thiết trong việc lựa chọn, thiết kế qui trình xử lý bùn. Trong những các trình xử lý bùn có những qui trình sinh học và tái sử dụng lại cá dưỡng chất (N,P...) trong bùn, vì vậy nồng độ cá dưỡng chất trong bùn cũng là một vấn đề quan tâm.

Nếu là bùn thải không nguy hại:

 - Thiêu đốt: đây là phương pháp ít tốn chi phí nhưng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

- Chôn lấp: bùn thải sẽ được vận chuyển đến nơi chôn lấp tập trung.

- Ngoài ra hiện đang lượng bùn thải công nghiệp không nguy hại còn được nghiên cứu để làm phân bón hoặc dùng vi sinh để phân hủy

 Nếu là bùn thải nguy hại:

 - Lưu giữ trong các bao bì hoặc thiết bị lưu chứa phù hợp.

- Bố trí khu vực lưu chứa chất thải và liên hệ đơn vị có chức năng thu gom, vận chuyển và xử lý.

Đặc biệt bùn thải từ các hệ thống xử lý nước thải thường ở dạng lỏng hay bán rắn và việc xử lý chúng có lẽ là công đoạn phức tạp nhất trong quá trình xử lý nước thải. Có rất nhiều biện pháp và cấp độ xử lý bùn khác nhau bao gồm cá biện pháp lý học để giảm lượng nước trong bùn, sau đó chuyển đi xử lý ở nơi khác, cố định bùn bằng hóa chất để làm giảm mầm bệnh, tránh mùi hôi,... đến những biện pháp sinh học để ổn định bùn và sử dụng bùn. Các phương pháp tiêu biểu như sau:

- Cô đặc bùn

+ Cô đặc bằng trọng lực

+ Cô đặc bùn theo phương pháp tuyển nổi

+ Thiết bị loại bớt nước bùn theo phương pháp ly tâm

+ Thiết bị loại bớt nước trong bùn bằng băng tải ép bùn

+ Thiết bị loại bớt nước trong bùn bằng máy ép bùn khung bản.

+ Sân phơi bùn

+ Xử lý bùn bằng đất ngập nước dòng chảy đứng trồng sậy

+ Hồ trữ và làm khô bùn

+ Sấy bùn

- Ổn định bùn

+ Ổn định bùn bằng vôi

+ Ổn định bùn bằng phương pháp phân hủy yếm khí

+ Ổn định bùn bằng phương pháp phân hủy hiếu khí

+ Ổn định bùn bằng ủ phân compost

+ Các biện pháp thải bỏ bùn: rải bỏ bùn trên nền đấtp; thieu hủy hay nhiệt phân bùn.