ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------o0o----------

HÀ MẠNH TÙNG
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÙN THẢI TỪ NHÀ MÁY
XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẬP TRUNG Ở KIM LIÊN, HÀ NỘI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học Môi trƣờng

Khoa

: Môi trƣờng

Khoá học

: 2011 – 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



i

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu thực tập tốt nghiệp, khóa luận tốt nghiệp
của em với đề tài “ Nghiên cứu đánh giá chất lượng bùn thải từ các nhà máy
xử lý nước thải tập trung Kim Liên _ Hà Nội ” đã được hoàn thành.
Có được kết quả nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân,
em đã nhận được sự hướng dẫn rất tận tình và cụ thể của Ths. Đặng Thị Hồng
Phương. Sự giúp đỡ và động viên này đã khích lệ em rất lớn trong quá trình
hoàn thành khóa luận này.
Do kiến thức của em còn nhiều hạn chế và trong điều kiện nghiên cứu
còn nhiều thiếu thốn nên bản khóa luân không tránh khỏi những thiếu sót. Em
kính mong được các thầy, cô đóng góp ý kiến để bản luận văn có chất lượng
cao nhất.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm,
phòng Đào tạo ĐH, cùng các thầy cô giáo đã giảng dạy và hướng dẫn trong
suốt quá trình học tập tại trường. Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
Ths Đặng Thị Hồng Phương đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài luận
văn tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn
Thái nguyên, ngày 04 tháng 05 năm 2015
Sinh Viên

Hà Mạnh Tùng


ii


: Bộ Tài Nguyên và Môi Trường.

CN

: Cử Nhân.

ĐHQG

: Đại Học Quốc Gia.

HVCH

: Học viên cao học.

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam.

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam.

NXB

: Nhà xuất bản.

PGS

: Phó giáo sư


: Đại Học Quốc Gia


iv

MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞI ĐẦU ........................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề: ................................................................................................. 1
1.2 . Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 2
1.3. Yêu cầu....................................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4
2.1.1 Khái niệm bùn thải và phân loại. ............................................................. 4
2.1.2.Nguồn gốc, đặc điểm và các tính chất của bùn thải hệ thống thoát nước
thải sinh hoạt đô thị. .......................................................................................... 6
2.1.3.Tác động của bùn thải tới môi trường và con người. ............................... 8
2.1.4.Quy chuẩn về bùn thải............................................................................ 11
2.2.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới và Việt Nam ....... 18
2.2.1.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới................. 18
2.2.2.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị ở Việt Nam ................. 20
2.3. Hiện trạng quản lý và xử lý bùn thải của đô thị Hà Nội. ......................... 24
2.4 Phương pháp xử lý bùn thải. ..................................................................... 25
2.4.1 Xử lý bằng thiêu đốt. .............................................................................. 25
2.4.2 Phương pháp chôn lấp. ........................................................................... 26
2.4.3 Xử lý bằng phương pháp ủ sinh học. ..................................................... 26
2.4.4. Xử lý bằng phương pháp tái chế. .......................................................... 27
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 30

4.3. Đề xuất giải pháp xử lý bùn thải của nhà máy xử lý nước thải tập trung
Kim Liên ......................................................................................................... 51
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 53
5.1.Kết luận ..................................................................................................... 53
5.2. Kiến nghị: ................................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55


1

PHẦN 1
MỞI ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề:
Các chất ô nhiễm và sản phẩm biến đổi của chúng được rút ra từ những

pha lỏng trong quá trình xử lý nước, dù bản chất như thế nào chẳng nữa thì
cuối cùng phần lớn vẫn tập hợp tất dưới dạng lơ lửng,cô đặc ít nhiều được
mang tên gọi “bùn”.Đặc tính chung của tất cả các loại bùn được tạo bởi một
chất chải còn lơ lửng.Sự lắng động và trầm tích lâu năm các vật chất ô nhiễm
có trong nước thải đô thị hệ thống kênh rạch- cống rãnh,sự vứt rác bừa bãi
xuống dòng kênh,sự lôi cuốn đất, cát…trên dường phố theo nước mưa xuống
các kênh rạch kèm theo ảnh hưởng của triều cường đã dẫn đến sự bồi lắng các
kênh rạch kèm theo ảnh hưởng của chiều cường đã dẫn đến sự bồi lắng các
kênh rạch và các vật chất trầm tích dưới đáy kênh.
Nếu như trong những năm trước đây,giải quyết ô nhiễm do chất thải
rắn,chất thải nguy hại và đặc biệt là bùn thải đang thách thức lớn đối với xã
hội,đặc biệt là nhà nước và các cơ quan có chức năng cần đề ra những biện
pháp quản lý chặt chẽ hơn về việc thu gom xử lý,cũng như có phương án xây

nước thải sinh hoạt tập trung Kim Liên
- Đưa ra các biện pháp hạn chế khắc phục và sử dụng nguồn bùn thải đó
1.3. Yêu cầu
- Các thông tin và số liệu thu thập số liệu đánh giá chính xác trung
thực, khác quan.
- Cách lấy mẫu và nghiên cứu phải phân tích phải đảm bảo tính khoa
học và đại diện cho khu vực nghiên cứu.
- Kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi
trường Việt Nam.
- Nắm được các tiêu chuẩn Việt Nam về bùn thải


3

1.4 . Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:
Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu vào
thực tiễn.
 Nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tích lũy kinh nghiệm thực
tế cho bản thân sau này.
 Tạo điều kiện cho sinh viên có cơ hội thực hiện và tiếp xúc với các
vấn đề đang được xã hội quan tâm.
- Ý nghĩa thực tiễn:
 Đưa ra được các kết quả, đánh giá chính xác được về chất lượng của
bùn thải của nhà máy sử lý nước thải Kim Liên nói riêng cũng như các nhà
máy khác ở địa bàn thành phố Hà Nội nói chung


4




5

tất cả các laoij bùn thu nhận từ đường ống thoát nước đô thị được xem như
sản phẩm phụ cần sử lý trong quá trình này.
Bùn bao gồm chủ yếu là nước, khoáng chất và chất hữu cơ.
Bùn thải có thể chứa các chất dễ bay hơi, sinh vật gây bệnh, vi khuẩn,
kim loại nặng, các ion vô cơ cùng các hóa chất độc hại từ chất thải công
nghiệp, hóa chất gia dụng và thuốc trừ sâu. Lượng bùn thải tăng theo mức độ
tăng của dân số và tăng trưởng sản xuất. Số lượng bùn thải thương rất lớn và
gây ô nhiễm cho môi trường nếu không được sử lý tốt.
b. Phân loại:
- Người ta phân loại bùn dựa vào nguồn gốc và thành phần của chúng.
Thành phần này cũng đồng thời cũng phụ thuộc vào bản chất ô nhiễm ban đầu
của nước và phương pháp làm sạch: sử lý vật lý, hóa lý, sinh học.
- Bùn hữu cơ ưa nước: đó là loại phổ biến nhất, khó khan của việc làm
khô bùn là do có sự có mặt của phần lớn các chất keo ưa nước. Người xếp
trong loại này tất cả các bùn thải sử lý sinh học nước thải, hàm lượng chất thải
bay hơi có thể đạt tới 90% toàn bộ chất khô ( nước thải của công nghiệp thực
phẩm hóa hữu cơ).
- Bùn vô cơ ưa nước: các bùn này chứa hydroxyt tạo thành của
phương pháp hóa lý bằng cách làm kết tủa ion kim loại có trong nước xử
lý ( Al, Fe, Zn, Cr) hoặc do sử dụng kết bông vô cơ ( muối ferreux hoặc
muối ferit, muối nhôm).
- Bùn chứa dầu: nó đặc trưng bằng việc trong các chất thải có mặt của
một lượng dầu nhỏ hoặc mỡ khoáng chất ( hoặc động vật). Các chất này ở
dạng nhũ hoặc hấp thụ các phần tử ưa nước. một phần bùn sinh học cũng có
thể có mặt trong trường hợp sử lý cuối cùng của bùn hoặt tính( vi dụ: xử lý
nước thải của nhà máy lọc dầu).

nguồn thải đầu vào, do nồng độ của các vật liệu trong chất rắn còn lại là kết


7

quả của quá trình sử lý nước thải. bùn thải phải được sử lý một cách an toàn
và hiệu quả để tránh ô nhiễm sinh học và hóa học cho môi trường.
Hơn 60.000 độc chất và chất độc hóa học đã được tìm thấy trong bùn
thải và nước thải. Stephen Lester ( CHEJ) đã tổng hợp thong tin từ các nahf
nghiên cứu đại học Cornell và Hiệp hội các kỹ sư xây dựng đã xác định rằng
bùn thải có chứa các độc tố sau đây.
 Polychlorinated biphenyls (pcbs).
 Clo thuốc trừ sâu bao gồm DTT, dieldrin, aldrin, endril, chlordance,
heptachlor, Lindance, miex, kepone, 2,4,5-T, 2,4-D.
 Clo hóa các hợp chất như dioxin.
 Polynuclear hydrocacbon thơ,.
 Kim loại nặng: arsenic, cacdmium, chromium, chì và thủy ngân.
 Vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, giun ký sinh và nấm.
 Các độc tố khác bao gồm: amiang, sản phẩm dầu mỏ và các dung
môi công nghiệp.
Năm 2009. EPA công bố báo cáo quốc gia về nghiên cứu bùn nước
thải và các báo cáo về mức đọ kim loại, hóa chất và các tài liệu khác có trong
một mẫu thống kê cặn nước thải một số điểm nổi bật gồm.
 Ag: 20 mg/kg bùn, một số cặn còn có tỷ lệ co có đến 200mg Ag/kg
bùn, Ba: 500mg/kg bùn, trong khi Mg có mặt với tỷ lệ 1g/kg bùn.
 Mức đọ cao của sterol và các kích thich tố đã đưcọ phát hiện , vơi
mức đọ trung bình trong phạm vi lên tới 1.000.000 mg/kg bùn
 Pb, As, Cr, và Cd với các hàm lượng khác nhau ước tính của EPA có
mặt với số luuwognj phát hoieenj trong 100% cặn của nước thải ở Mỹ.
Các loại bùn thải có tính chất rất khác nahu, điều đó phụ thuộc vào

nhân gậy bệnh và các chất nguy hại ở mức độ thấp của các thành phần nhưu
PAHs, PCB, dioxin, kim loại nặng . Các nghiên cứu kết luận rằng thực vật


9

hấp thu một lượng lớn kim loại nặng và các chất ô nhiễm độ hại được lưu chữ
trong sản phẩm sau đó được tiêu thụ bởi con người.
Bùn thải tác động đến sức khỏe con người có thể đưcọ chia thành ảnh
hưởng nhìn thấy sau khi tiếp xúc ( như : mùi hôi, nhiễm trùng do hít/ nuốt vi
khuẩn) hoặc phát sinh do tiếp xúc dài hạn ( tiếp xúc với kim loại phát tán từ
quá trình sử lý bùn ), ảnh hưởng từ từ, không thấy ngay được hậu quả. Những
người có nguy cơ nhiều nhất là những người thường xuyên tiếp xúc với bùn thải
như nhân viên sử lý nước thải công nhân lạo vét bùn, công nhân tại các cơ sở ủ
phân, nông dân canh tác trên đất từ bùn thải các hộ gia đình có sự tiếp xúc.
Ở Việt Nam, hiện nay chưa có đánh giá đầy đủ cụ thể về những tác
hại của bùn thải với môi trường. Tuy nhiên, trên thực tế lượng bùn thải lớn
được nạo hút từ hệ thống cống rãnh thoát nước thải ra môi trường gây hậu quả
nghiêm trọng. Bùn thải từ hệ thống thoát nước và từ các nhà, máy xử lý nước
thải được xử lý sơ bộ hoặc không được xử lý, vận chuyển tới các bãi chon lấp
hoặc được đổ tịa các địa điểm không xác định, gây ảnh hưởng đến môi trường
xung quanh, gây ô nhiễm môi trường không khí và nhất là thẩm thấu làm ô
nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt dẫn đến chất lượng nguần, nước mặt dẫn
đến chất lượng nguồn nước bị suy giảm.
Thành phần và tính chất của bùn thải có ý nghĩa quan trọng trong việc
nghiên cứu khả năng tận dụng bùn cho các mục đích khác nhau ( cải tạo đất
nông nghiệp, san lấp mặt bằng sản xuất vật liệu xây dựng….) nó cũng cho
phép xác định các nguyên nhân tích tụ các chất ô nhiễm trong bùn của mỗ
kênh rạch cũng như thành phần ô nhiễm độc hại trong bùn. Do đó, các tác
động các tác dộng tiền tang của bùn tới môi trường có thể kể đến bao gồm:

lượng cần thiết cho cây. Các kim loại khác như Ca, Si, Ni, Se, Al cần thiết
cho quá trình đồng hóa cho cây nhưng lại không cần thiết cho các vi sinh vật
khác. Cu với Pb bà Hg là những những kim loại hoàn toàn không cần thiết
cho thực vật, vi sinh vật và gây độc với con người.


11

2.1.4.Quy chuẩn về bùn thải.
Việc đánh giá tác động và ảnh hưởng của bùn thải cần có một tiêu
chuẩn để tham chiếu, tuy nhiên hiện nay chúng ta chưa có một tiêu chuẩn
đánh giá bùn thải riêng của Việt Nam, do vậy việc so sánh tiêu chuẩn của bùn
thải được dựa theo tiêu chuẩn của các nước phát triển.
 Đề xuất của EU.
 Đối với các hợp chất hữu cơ
Bảng 2.1: Nồng độ và giá trị giới hạn ngây ô nhiễm của các chất hữu cơ
trong bùn thải.
Hợp chất hữu cơ

Hàm lƣợng trung Đề xuất tối đa của
bình (mg/kg)

EU (mg/kg)

Các chất hữu cơ halogen (AOX)

200[1]

500


and

ethoxylates

(NPE)
Hydrocacbon thơm đa vòng (PAH)
Polychlorinated biphenyls (PCB)
Polychlorinated

dibenzo-dioxins

and furans (PCDD/Fs)
[1]

chỉ đối với bùn ở Đức.

[2]

Đơn vị: ng/kg TEQ ( lượng độc hại tương đương).


12

 Đối với kim loại nặng.
Bảng 2.2: Giới hạn hàm lƣợng kim loại nặn trong bùn, đất và giới hạn tối
đa tong bùn theo EU(mg/kg).
Yếu tố

Giá trị trung
bình

Cd

2.2[3]

20-40

10

Pb

124

750-1200

750

Cr

79[4]

-

1000

[1]

Dữ liệu được báo cáo cho 13 quốc gia: Áo, Đan Mạch, Phần Lan, Đức,

Hy Lạp, Ireland, Luxembourg, Na Uy, Ba Lan, Thụy Điển, Hà Lan và Anh.
[2]

Hg

Ni

Pb

Zn

As

Tiêu chuẩn
86/278/EEC

20-40

-

100017500

16-25

300400

750120

25004000

-

Austria

100b
100c
100d
100e
25-80f

100a
400b
500c
150d
500e
45150f

1500a
2000b
2000c
1800d
2000e
2001800f

Bỉ (Flanders)

6

250

375f

5



300

600

2
1i

100

150100

1500

-

Pháp

20j

100

1000

10

200

800


16-25

300400

7501200

25004000

-

Ai-len

20

-

1000

16

300

750

2500

-

Italy


25004000

-

Hà Lan

1.25

75

75

0.75

30

100

300

-

Bồ

20

1000

1000


15

1200

800

16

400

900

2900

-

Latvia

20

2000

1000

160

300

750


lower Austria (cấp 2)

b

Upper Austria

c

vorarlberg

d

steiermark

e

ca rinthia

f

những giá trị này giảm xuống còn 125 Cu và 300 Zn từ ngày

31/3/2007
g

Đối với tư nhân giá trị được giảm xuống còn 60mg/kg 5000mg/kg P.

h

Đối với tư nhân.


Vi sinh vật khác
Enteroviruts: 3 MPCN/10g
Trứng giun sán: 3 MPCN/10g
Vi khuẩn đường ruột: 100/g

Bùn không được sử dụng nếu
chứa Salmonella
(Nguồn 8)

Ký sinh trung 10/kg


15

MPN: Most Probable Nunber.
MPCN: Most Probable Cytophatic Number.
Tại Đan Mạch, bùn sau khi sử lý phải không có xuất hiện của vi khuẩn
Salmonella và phân lien cầu khuẩn phải dưới 100/g (SO/2000/49).
 Tại Việt Nam .
a. Quy định phân loại xử lý bùn thải
- Bùn thải từ hệ thống nước thải có yếu tố nguy hại được quản lý theo
quy định về chất thải nguy hại ( trong mục 2 và 3, chương IX, luật bảo vệ môi
trường năm 2014)
Điều 90. Lập hồ sơ, đăng ký, cấp phép xử lý chất thải nguy hại
1. Chủ nguồn thải chất thải nguy hại phải lập hồ sơ về chất thải nguy
hại và đăng ký với cơ quan quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường cấp tỉnh.
2. Tổ chức, cá nhân có đủ điều kiện và có giấy phép mới được xử lý
chất thải nguy hại.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định danh mục chất thải nguy hại

8. Có kế hoạch phục hồi môi trường sau khi chấm dứt hoạt động.
9. Có báo cáo đánh giá tác động môi trường được Bộ Tài nguyên và
Môi trường thẩm định và phê duyệt.
Điều 94. Nội dung quản lý chất thải nguy hại trong quy hoạch bảo
vệ môi trƣờng
1. Đánh giá, dự báo nguồn phát thải nguy hại và lượng phát thải.
2. Khả năng thu gom, phân loại tại nguồn.
3. Khả năng tái sử dụng, tái chế và thu hồi năng lượng.
4. Vị trí, quy mô điểm thu gom, tái chế và xử lý.
5. Công nghệ xử lý chất thải nguy hại.
6. Nguồn lực thực hiện.
7. Tiến độ thực hiện.
8. Phân công trách nhiệm.


17

b. Quy chuẩn kỹ thuật
Việt Nam đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất
thải nguy hại QCVN 07:2009/BTNMT, trong đó có những quy định được áp
dụng với bùn thải. hiện nay quy chuẩn riêng QCVN 50:2013 của Bộ Tài
Nguyên Môi Trường, dựa trên QCVN 07:2009/BTNMT, quy định ngưỡng nguy
hại của các thông số(trừ các thông số phóng xạ) trong bùn thải phát sinh từ quá
trình xử lý nước thải, nước cấp, làm cơ sở để phân loại và quản lý bùn thải.
Theo QCVN 50:2013/BTNMT, bùn thải từ quá trình xử lý nước thải
được xác định là chất thải nguy hại nếu thuộc một trong những trường hợp
sau.[1]
a) pH

12,5 hoặc pH


Thông
số

Số CAS

Công
thức hóa
học

1

Asen

-

As

40

2

2

Bari

-

Ba


Chì

-

Pb

300

15

6

Coban

-

Co

1.600

80

7

Kẽm

-

Zn


Thủy
ngân

-

Hg

4

0,2

11

Crom VI

-

Cr6+

100

5

12

Tổng
Xyanua

-


15

benzen

71-43-2

C6H6

10

0,5

2.2.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới và Việt Nam
2.2.1.Hiện trạng phát sinh và quản lý bùn thải đô thị trên thế giới
Trong những năm gần đây, các quá trình xử lý nước thải với những
công nghệ tiến bộ đã được áp dụng ở nhiều nước để hạn chế sự ô nhiễm môi
trường từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp.Những chỉ dừng lại ở