Luận Văn Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu sự phát thải hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs)

Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp giảm thiểu POPs từ quá trình đốt rác thải tại Tp. HCM
VII
GVHD: PGS.TS. Lê Thanh Hải
SVTH: Lê Thị Cẩm Duyên – MSSV: 103108036
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
CHƯƠNG 1 - MỞ ĐẦU 1
1.1. Giới thiệu chung về đề tài 1
1.2. Ý nghĩa của đề tài 2
1.2.1. Tính khoa học 3
1.2.2. Tính thực tế 3
1.2.3. Tính mới của đề tài 4
1.3. Mục tiêu của đề tài 4
1.4. Nội dung nghiên cứu 5
1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu 6
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu 6
1.6. Phương pháp nghiên cứu 7
1.6.1. Thu thập và kế thừa chọn lọc thông tin 7
1.6.2. Phương pháp đánh giá nhanh thông qua khảo sát tại hiện trường 7
1.6.3. Phương pháp so sánh 7
1.6.4. Phương pháp tổng hợp 7
CHƯƠNG 2 – NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VÀ NHỮNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA HỢP CHẤT POPs 8
2.1. Tổng quan về POPs 8
2.1.1. Khái niệm và phân loại về chất ô nhiễm hữu cơ bền POPs 8
2.1.2. Tính chất của hợp chất POPs 9
2.1.3. Phương pháp xử lý POPs 15
2.2. Tình hình nghiên cứu POPs 16
2.2.1. Tình hình nghiên cứu POPs ở nước ngoài 16
2.2.2. Tình hình nghiên cứu POPs ở Việt Nam 17
2.3. Các nguồn phát thải POPs vào môi trường 19
2.3.1. Khái quát các nguyên nhân chính 19
2.3.2. Tổng quan các ngành phát thải 20
2.4. Những ảnh hưởng của POPs lên con người và môi trường 29
2.4.1. Con đường chuyền dẫn và vận chuyển POPs trong môi trường 30
2.4.2. Con đường vận chuyển của POPs trong cơ thể người 31
CHƯƠNG 3 - TỔNG QUAN TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ, QUI MÔ VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC LÒ ĐỐT TẠI KHU VỰC TP. HCM 33
3.1. Tổng quan về quá trình đốt 33
3.1.1. Khái niệm cơ bản về lý thuyết đốt chất thải 33
3.1.2. Quá trình đốt chất thải 34
3.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy 34
3.1.4. Tổng quan về quá trình đốt chất thải ứng dụng nguyên lý nhiệt phân trên lò tĩnh (quá trình nhiệt phân tĩnh) 37
3.2. Các nguồn phát thải vào môi trường từ các lò đốt 40
3.2.1. Ô nhiễm khí thải 40
3.2.2. Ô nhiễm nước thải 44
3.2.3. Vấn đề tro xỉ 46
3.3. Tình hình ứng dụng phương pháp đốt ở Việt Nam và trên thế giới 47
3.3.1. Tình hình đốt chất thải trên thế giới 47
3.3.2. Tình hình xử lý chất thải bằng phương pháp đốt ở Việt nam 49
3.3.3. Trình độ công nghệ quá trình đốt chất thải được ứng dụng hiện nay 52
3.3.4. Công nghệ đốt nhiệt phân 54
CHƯƠNG 4 - HIỆN TRẠNG KHỐI LƯỢNG, THÀNH PHẦN CTNH PHÁT SINH VÀ CÁC HỢP CHẤT POPs TỪ LÒ ĐỐT CTNH TRÊN ĐỊA BÀN TP. HCM 57
4.1. Khối lượng và thành phần chất thải nguy hại trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh 57
4.1.1. Khối lượng chất thải nguy hại 57
4.1.2. Thành phần chất thải nguy hại 58
4.2. Khả năng phát thải POPs từ quá trình đốt CTNH 64
4.3. Khảo sát, đánh giá phát thải POPs từ các lò đốt CTNH trên địa bàn Tp. HCM 65
4.4. Đánh giá hiệu quả hoạt động và công tác quản lý môi trường cho các lò đốt CTNH phát sinh POPs trên địa bàn Tp. HCM 69
CHƯƠNG 5 - XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN, ƯỚC ĐOÁN TẢI LƯỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÁT THẢI POPS TỪ QUÁ TRÌNH ĐỐT CHO CÁC LÒ ĐỐT TRÊN ĐỊA BÀN TP. HCM 71
5.1. Xây dựng phương pháp tính toán ước đoán tải lượng phát thải POPs 71
5.1.1. Phương pháp chung 71
5.1.2. Phương pháp ước đoán tải lượng và hệ số phát thải của một số hợp chất trong nhóm POPs 72
5.2. Tính toán phát thải POPs từ quá trình đốt chất thải rắn nguy hại tại Tp. HCM 79
5.2.1. Phát thải dioxin/furan 80
5.2.2. Phát thải PCB 86
5.2.3. Phát thải HCB 87
CHƯƠNG 6 - ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ NGĂN NGỪA, XỬ LÝ VÀ THẢI BỎ PHÙ HỢP CÁC HỢP CHẤT POPs TỪ CÁC LÒ ĐỐT 90
6.1. Một số giải pháp chung để kiểm soát các chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs) 90
6.2. Giải pháp cụ thể kiểm soát quá trình đốt 91
6.3. Các công cụ quản lý lò đốt CTNH 94
6.4. Mô hình quản lý vận hành các lò đốt phù hợp 96
6.5. Đề xuất một công nghệ cụ thể xử lý POPs phát thải từ quá trình đốt rác thải có chứa nhựa 98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


CHƯƠNG 1 - MỞ ĐẦU
1.1. Giới thiệu chung về đề tài
Cùng với nhịp độ phát triển của đất nước, vấn đề quản lý CTNH đang là vấn đề rất được quan tâm hiện nay tại Thành phố Hồ Chí Minh do lượng CTNH gia tăng theo hoạt động sản xuất, sinh hoạt. Trong đó, đặc biệt là sự phát thải hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs) – nguồn thải có ảnh hưởng trực tiếp môi trường và sức khỏe con người. Trong thời gian gần đây, ở các nước thuộc khu vực Đông Nam Á và Nam Thái Bình Dương: cụ thể như Úc, Campochia, Indonexia, Lào, Malayxia, New Zealand, Philipin, Singapo, Thái Lan và Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu sự tồn lưu cũng như sự phát thải POPs vào môi trường. Kết quả nghiên cứu, khảo sát cho thấy rằng vẫn còn một lượng POPs tồn lưu trong môi trường, điển hình là các loại thuốc trừ sâu (trong đó có DDT), PCB (Polychlorinatedbiphenyl), PAH, furan, Dioxin .
Ở Việt Nam, theo thống kê của Bộ Tài Nguyên – Môi trường đến nay các Tỉnh thành trong cả nước đều tồn lưu một khối lượng lớn các loại POPs, trong đó có DDT, Dioxin, dầu biến thế chứa PCB và các chất tương tự như PCB. Trên cơ sở đó có thể nói rằng tình hình thải bỏ, tồn lưu đang rất đáng báo động, gây ô nhiễm môi trường từ các hợp chất POPs. Việt Nam đã tham gia phê chuẩn công ước Stockholm ngày 22/07/2002 và hiện nay trong chiến lược bảo vệ môi trường của thành phố, chương trình quản lý CTNH đến năm 2020 đã đặt mục tiêu ưu tiên đánh giá hiện trạng các chất ô nhiễm hữu cơ bền. Từ đó, đề xuất chiến lược giảm thiểu sự phát tán vào môi trường.
Một trong những nguồn phát thải hợp chất POPs hiện nay trên địa bàn Tp. HCM là từ quá trình đốt chất thải nguy hại. Nguồn thải này gia tăng cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội của thành phố. Tp. HCM là một trong những nơi phát thải rác nguy hại lớn nhất của cả nước, chính vì vậy trong khu vực này số lượng cc lị đốt ngày một nhiều. Chính vì lý do trên, đòi hỏi cần phải có sự đầu tư về công nghệ và nâng cao kiến thức vận hành giảm bớt khả năng phát thải ra môi trường của hợp chất POPs.
Nhìn chung, việc giải quyết hiện trạng phát sinh và có kế hoạch quản lý quy trình thải bỏ POPs từ quá trình đốt vào môi trường là vấn đề khó khăn và nan giải. Khó khăn trên xuất phát từ việc rất khó xác định, định lượng chính xác khối lượng phát thải được xử lý bằng phương pháp đốt. Xong cần có biện pháp cải thiện trình độ công nghệ theo hướng bảo vệ môi trường và có kế hoạch quản lý chặt chẽ qui trình vận hành để kiểm soát các thông số vận hành phù hợp với tiêu chuẩn xả thải ra môi trường. Hiện tại, những hậu quả nghiêm trọng của việc phát thải các hợp chất POPs qua hình ảnh những em bé nhiễm dioxin hay căn bệnh ung thư ngày càng gia tăng do quá trình tích lũy các hóa chất độc hại trong thực phẩm, môi trường sống,
1.2. Ý nghĩa của đề tài
Chất thải rắn bao gồm nhiều loại khác nhau từ những CTNH cho đến CTKNH. Bên cạnh nguồn CTNH phát sinh từ quá trình sản xuất công nghiệp còn có chất thải y tế, thi thể, .là những nguồn thải cần có biện pháp xử lý triệt để. Một trong những dạng hợp chất gây ô nhiễm nguy hiểm và tồn tại lâu dài trong môi trường là các hợp chất hữu cơ bền (Persistant Organic Pollutants - POPs). Tất cả những hợp chất này vô cùng bền vững, tồn tại lâu dài trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học trong nông sản, thực phẩm và trong nguồn nước gây ra hàng loạt bệnh nguy hiểm đối với con người. Điều cần quan tâm là hậu quả của chúng có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và môi trường sống. Đã có rất nhiều minh chứng cho rằng POPs có thể phát tán đi rất xa, tồn lưu và tích tụ trong chuỗi thực phẩm cũng như trong mô của tế bào động vật. Cũng chính vì thế, chúng được xem là loại hoá chất độc hại. Các loại hợp chất điển hình thuộc nhóm POPs như là PCBs, Dioxins, PAHs, Aldrin, Dieldrin, DDT, Endrin, Chlordane, Hexachlorobenzene, Mirex, Toxaphene và Heptachlo.
Các hợp chất POPs phát thải từ quá trình xử lý CTNH bằng phương pháp thiêu đốt ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, các thiết bị đốt có giá thành rất đắt, vượt quá khả năng về tài chính cho nên phần lớn lượng rác thải được đốt thủ công. Đây là một trong những nguyên nhân sinh ra Dioxin và một số khí thải độc hại trong quá trình đốt. Gần đây, nhiều lò đốt trong nước và nhập khẩu từ nước ngoài đã giải quyết được vấn đề chất thải y tế, thi thể và rác thải công nghiệp nguy hại của Thành Phố.
Tuy nhiên, việc đầu tư cho lò đốt không đầy đủ, quá trình vận hành không đảm bảo an toàn, nhiều thông số không được kiểm soát chặt chẽ nên khả năng phát thải các hợp chất POPs đặc biệt Dioxin/Furan. Đối với môi trường và con người, hậu quả của việc nhiễm Dioxin có thể kể đến là những ảnh hưởng lên sức khoẻ sinh sản, tác động lên hệ miễn dịch, gây bệnh tiêm mạch, gây rối loạn thần kinh, quái thai, dị tật, rối loạn hành vi, và nhiều căn bệnh ung thư khó xác định phương pháp điều trị triệt để.
1.2.1. Tính khoa học
Đề tài được thực hiện là một vấn đề khá mới trong điều kiện nghiên cứu của thành phố nói riêng và cả nước nói chung, nên trong quá trình thực hiện đồ án, tài liệu tham khảo đa phần là của những nghiên cứu trong nước gần đây và nhiều nước trên thế giới. Ngoài ra đồ án còn nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy/Cô trong lĩnh vực môi trường, Thầy/Cô trong chuyên ngành đốt và xử lý CTNH. Cơ sở lý thuyết đưa ra trong đồ án căn cứ trên những tài liệu đã và đang được nghiên cứu có tính khoa học đáng tin cậy.
1.2.2. Tính thực tế
Nội dung của luận văn trùng khớp với một phần trong nội dung của chiến lược bảo vệ môi trường tại Thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020. Hiện nay Thành phố đang triển khai đề tài “nghiên cứu đánh giá hiện trạng các hợp chất ô nhiêm hữu cơ bền tại khu vực Tp.HCM và đề xuất các giải pháp quản lý, ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp”. Hoàn thành đồ án hi vọng có thể đóng góp một phần nhỏ trong việc phân tích, ước lượng hiện trạng phát thải POPs vào môi trường trong khu vực Tp. HCM, xác đinh được những ảnh hưởng của nó đối với con người và môi trường để từ đó đề xuất một số giải pháp giảm thiểu sự phát thải các hợp chất POPs.
Hiện nay, ở Việt Nam xử lý CTNH bằng phương pháp đốt đang được quan tâm và triển khai thực hiện. Các lò đốt được sử dụng nhiều cho các bệnh viện với qui mô nhỏ, lẻ hoặc đốt tập trung. Thực tế cho thấy quá trình sử dụng các lò đốt CTNH hiện nay nhìn chung đã có những tác động xấu đến môi trường. Một số nơi do yêu cầu lượng rác cần xử lý quá lớn trong khi thiết bị không đủ đáp ứng. Cụ thể ở các lò đốt CTRYT làm ảnh hưởng đến khu vực điều trị nội trú hay những khu dân cư gần các bệnh viện. Bên cạnh lượng CTYT, CTCNNH chưa thể xử lý triệt để, việc áp dụng các lò đốt hiện nay chưa được quản lý chặt chẽ từ công tác vận hành cho đến việc xử lý các thành phần khí thải và tro, xỉ.
1.2.3. Tính mới của đề tài
Trong quá trình thực hiện đồ án, việc điều tra thống kê những lò đốt CTNH có khả năng phát thải POPs tại thành phố gặp nhiều khó khăn, vì hầu hết ít có báo cáo, đề tài liên quan đến vấn đề này. Mặc dù vậy, đồ án cũng nhận được nhiều sự giúp đỡ để hoàn thành đồ án trong khả năng có thể cho các nội dung cần làm ro. Kết quả thực hiện đồ án sẽ đưa ra được một bức tranh chung về sự phát thải POPs từ quá trình đốt chất thải tại Tp. HCM với một số thống kê hiện trạng, ước đoán sự phát thải từ kết quả tính toán và một số giải pháp đề xuất.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Đề tài được thực hiện với mục tiêu chính là đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu sự phát thải các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền POPs từ lò đốt chất thải nguy hại trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh. Với các mục tiêu cụ thể như sau:
- Tổng hợp hiện trạng phát sinh CTNH hiện nay trên địa bàn Tp. HCM;
- Ước lượng cụ thể từng loại POPs phát thải từ quá trình đốt CTNH;
- Đề xuất giải pháp quản lý và giảm thiểu POPs hợp lý từ quá trình đốt CTNH.
1.4. Nội dung nghiên cứu
Đề tài tập trung vào việc đánh giá hiện trạng các nguồn phát sinh, thải bỏ POPs tại các lò đốt. Đánh giá khả năng ảnh hưởng của POPs đến con người, môi trường và đề xuất giải pháp giảm thiểu khả năng phát thải POPs vào môi trường tại khu vực Tp.HCM với các nội dung chính sau:
¾ Sưu tầm, tìm hiểu và xác định các thông tin quan trọng nhất về lý thuyết các hợp chất POPs. Sau đó tìm hiểu các nghiên cứu liên quan trong và ngoài nước đã và đang thực hiện về POPs. Đề tài cũng phải làm rỏ lý thuyết cơ bản về quá trình, thiết bị đốt cũng như một số hiện trạng về hoạt động và công tác quản lý vận hành các lò đốt hiện nay.
¾ Tính toán, ước lượng khả năng phát thải POPs từ các lò đốt trên địa bàn Tp. HCM
¾ Đánh giá khả năng ảnh hưởng của POPs đối với con người và môi trường tại khu vực Tp. HCM.
¾ Đề xuất giải pháp giảm thiểu khả năng phát thải POPs vào môi trường
Tương ứng với những nội dung chính sẽ thực hiện, bố cục được trình bày trong đồ án gồm sáu chương với cấu trúc tổ chức như sau:
Chương 1: Mở đầu.
Chương 2: Nghiên cứu tổng quan và những ảnh hưởng đến con người và môi trường của hợp chất POPs
Chương 3: Tổng quan trình độ công nghệ, qui mô và công tác quản lý môi trường của quá trình đốt tại khu vực Tp. HCM.
Chương 4: Tìm hiểu hiện trạng phát sinh các hợp chất POPs từ các lò đốt chất thải trên địa bàn Tp. HCM
Chương 5: Xây dựng phương pháp tính toán, ước đoán tải lượng phát thải POPs từ các lò đốt trên địa bàn Tp. HCM.
Chương 6: Đề xuất các giải pháp quản lý ngăn ngừa, xử lý và thải bỏ phù hợp
Kết luận và kiến nghị.
1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đồ án tập trung vào sự phát thải các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền - POPs từ quá trình đốt CTCNNH, CTYT và thi thể. Hướng nghiên cứu chính tập trung vào khả năng phát thải do tình hình sử dụng công nghệ và khả năng kiểm soát quá trình đốt hiện nay trên địa bàn Tp. HCM.
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
Phần lớn đồ án tập trung vào nhiệm vụ tìm hiểu tổng quan hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền – POPs cũng như quá trình đốt CTNH trên địa bàn Tp. HCM. Trên cơ sở tổng hợp và phân tích hiện trạng phát thải POPs từ các lò đốt hiện nay của Thành phố, tiến hành tính toán, ước lượng khả năng phát thải các hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền từ quá trình này. Kết quả phân tích tích toán là sản phẩm sau cùng của đồ án. Cuối cùng, đánh giá được khả năng phát thải POPs trong thời gian tiếp theo của quá trình đốt, đồng thời đề xuất biện pháp quản lý, kiểm soát và giảm phát thải sao cho phù hợp.
1.6. Phương pháp nghiên cứu
1.6.1. Thu thập và kế thừa chọn lọc thông tin
Phương pháp thu thập và thừa kế chọn lọc được sử dụng trong đồ án thông qua việc tổng hợp tài liệu, thu thập các cơ sở dữ liệu có liên quan đến nội dung sẽ trình bày. Việc thu thập có chọn lọc sẽ là cơ sở khoa học để hiểu được tác động của các hợp chất POPs lên con người và môi trường cũng như các con đường chuyển hóa của chúng trong môi trường, trong cơ thể sống của người và động vật. Các nguồn tài liệu thu thập được tập trung từ các nguồn tài liệu trong và ngoài nước, từ các báo cáo, giáo trình, tài liệu hội thảo, từ internet đặc biệt là các tài liệu định hướng, chiến lược trong công tác quản lý môi trường, quản lý chất thải nguy hại của thành phố.
1.6.2. Phương pháp đánh giá nhanh thông qua khảo sát tại hiện trường
Phương pháp này được sử dụng để đánh giá hiện trạng thông qua các cuộc điều tra khảo sát thực địa. Từ kết quả đánh giá tiến hành thống kê, phân tích các tác động đến môi trường và sức khỏe cộng đồng tại khu vực Tp. HCM. Kết quả là tìm ra giải pháp, chiến lược giảm thiểu, thải bỏ POPs từ quá trình đốt vào môi trường tại khu vực TP.HCM.
1.6.3. Phương pháp so sánh
Dùng để so sánh các lý thuyết và thực tế mà các tài liệu khác đã đưa ra, so sánh với các cơ sở khoa học chung đã được đề cập đến, từ đó rút ra kết luận cho các nghiên cứu đã được thực hiện.
1.6.4. Phương pháp tổng hợp
Tất cả các điều kiện liên quan: từ hiện trạng phát thải POPs, thông qua các sưu tầm và điều tra bổ sung, các tác động đến môi trường và sức khỏe con người, các định hướng chiến lược chung về quản lý môi trường và quản lý chất thải mà các cơ quan khác đã thực hiện.