Phan IV- Ky Thuat Moi Truong

8/6/2019 Phan IV- Ky Thuat Moi Truong

http://slidepdf.com/reader/full/phan-iv-ky-thuat-moi-truong 1/63

Trang1

PHẦN IV

KỸ THUẬT MÔI TR NG



Trang2

MỤC L ỤC

Ch ng 1 ......................................................................................................................... 3

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÔI TR NG............................................................ 31. Khái niệm môi tr ng.................................................................................................. 32. Chức năng của môi tr ng sống................................................................................... 43. Phân loại môi tr ng.................................................................................................... 54. Ô nhiễm môi tr ng..................................................................................................... 5Ch ng 2 ......................................................................................................................... 6MÔI TR NG TỰ NHIÊN ............................................................................................ 6

2.1. MÔI TR NG KHÔNG KHÍ.................................................................................. 62.2. MÔI TR NG N C ............................................................................................. 82.3. MÔI TR NG ĐẤT .............................................................................................. 12Ch ng 3 ....................................................................................................................... 14Ô NHIỄM MÔI TR NG ............................................................................................ 143.1. Ô NHIỄM MÔI TR NG KHÔNG KHÍ............................................................... 143.2. Ô NHIỄM MÔI TR NG N C ......................................................................... 233.2. Ô NHIỄM ĐẤT...................................................................................................... 253.4. NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TR NG NÓNG BỎNG HIỆN NAY............................. 26Ch ng 4 ....................................................................................................................... 30BẢO VỆ MÔI TR NG .............................................................................................. 304.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BẢO VỆ MÔI TR NG............................................. 304.2. QUẢN LÝ MÔI TR NG..................................................................................... 31

CH NG 5 ................................................................................................................... 33KỸ THUẬT XỬ LÝ MÔI TR NG............................................................................ 335.1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ N C THẢI...................................................................... 335.2. XỬ LÝ KHÍ THẢI.................................................................................................. 375.3. XỬ LÝ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN................................................................... 53Tài liệu tham khảo....................................................................................................... 633



Trang3

Ch ng 1

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÔI TR NG

1. Khái niệm môi tr ng

"Môi tr ng bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiếtvới nhau, bao quanh con ng i, có ảnh h ng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, pháttriển của con ng i và thiên nhiên." (Theo Điều 1, Luật Bảo vệ Môi tr ng của ViệtNam).

Định nghĩa 1: Theo nghĩa rộng nhất thì MT là tập hợp các điều kiện và hiện

t ng bên ngoài có ảnh h ng tới một vật thể hoặc sự kiện.Bất cứ một vật thể,một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một MT. Theo Lê Văn Khoa,1995: Đối với cơ thể sống thì “Môi tr ng sống” là tổng hợpnhững điều kiện bên ngoài có ảnh h ng tới đời sống và sự phát triển của cơ thể.

Định nghĩa 2: MT bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tốvô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triểnvà sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000).

Theo tác giả, MT có các thành phần chính tác động qua lại lẫn nhau: MT tự nhiên bao gồm n c, không khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật.

MT kiến tạo gồm những cảnh quan đ c thay đổi do con ng i.

MT không gian gồm những yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ, ph ngh ng và sự thay đổi trong MT.

Định nghĩa 3: MT là một phần của ngoại cảnh, bao gồm các hiện t ng và cácthực thể của tự nhiên,... mà ở đó, cá thể, quần thể, loài,... có quan hệ trực tiếphoặc gián tiếp bằng các phản ứng thích nghi của mình (Vũ Trung Tạng, 2000).

Đối với con ng i, MT chứa đựng nội dung rộng. Theo định nghĩa củaUNESCO(1981) thì MT của con ng i bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiênvà các hệ thống do con ng i tạo ra, những cái hữu hình(tập quán, niềm tin...) trong đó con ng i sống và lao động, họ khai thác các TNTN và nhân tạo nhằmthỏa mãn những nhu cầu của mình. Nh vậy, MT sống đối với con ng i không

chỉ là nơi tồn tại, sinh tr ng và phát triển cho một thực thể sinh vật và con





Trang5

+ Chức năng giải trí của con ng i + Chức năng cung cấp mặt bằng và không gian xây dựng các hồ chứa + Chức năng cung cấp mặt bằng, không gian cho việc xây dựng các nhà máy, xínghiệp

+ Chức năng cung cấp mặt bằng và các yếu tố cần thiết khác cho hoạt độngcanh tác nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản... + Chức năng cung cấp mặt bằng và các yếu tố cần thiết khác cho hoạt độngcanh tác nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản...

MT là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho đời sống và hoạt động sản xuất củacon ng i.

MT là nơi chứa đựng các chất phế thải do con ng i tạo ra trong cuộc sống và hoạtđộng sản xuất của mình

MT là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con ng i và sinh vậttrên Trái đất.

MT là nơi l u trữ và cung cấp thông tin cho con ng i 3. Phân loại môi tr ng

Theo chức năng, MT đ c chia thành 3 loại:

MT tự nhiên, bao gồm các yếu tố thiên nhiên, vật lý, hóa học, sinh học tồn tạikhách quan bao quanh con ng i. Môi tr ng tự nhiên bao gồm các môi tr ngđất, n c, không khí, sinh quyển.

MT xã hội, là tổng thể các quan hệ giữa con ng i với con ng i, tạo nên sự thuậnlợi hay khó khăn cho sự phát triển của cá nhân hay cộng đồng dân c .

MT nhân tạo, là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội do con ng i tạo nên và chịusự chi phối bởi con ng i.

4. Ô nhiễm môi tr ng

Ô nhiễm MT là sự thay đổi thành phần và tính chất của MT, có hại cho các hoạtđộng sống bình th ng của con ng i và sinh vật.

Nguyên nhân gây ô nhiễm MT là do các hoạt động nhân tạo của con ng i hoặccác quá trình tự nhiên.



Trang6

Ch ng 2

MÔI TR NG TỰ NHIÊN

2.1. MÔI TR NG KHÔNG KHÍKhí quyển Trái Đất là lớp cácchất khí bao quanh hành tinhTrái Đất và đ c giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm cónitơ (78.1% theo thể tích) vàôxy (20.9%),với một l ng nhỏ acgon(0.9%), cacbon điôxít (daođộng, khoảng 0.035%),hơi n c và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấpthụ cácbức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi vềnhiệt độ giữa ngàyvà

đêm. Bầu khí quyển không có ranh giới rõ ràng vớikhoảng không vũ trụ nh ng mật độkhông khí của bầu khí quyển giảm dần theo độ cao. Ba phần t khối l ng khí quyểnnằm trong khoảng 11 km đầu tiên của bề mặt hành tinh. Tại Mỹ, những ng i có thểlên tới độ cao trên 50dặm (80,5 km) đ c coi là nhữngnhà du hành vũ trụ.Độ cao120 km (75 dặm hay 400.000 ft) đ c coi là ranh giới do ở đó các hiệu ứng khí quyểncó thể nhận thấy đ c khi quay trở lại.Đ ng Cacman, tại độ cao 100 km (62 dặm),

cũng đ c sử dụng nh là ranh giới giữa khí quyển Trái Đất và khoảng không vũ trụ. 2.1.1. Nhiệt độ và các tầng khí quyển

Nhiệt độ của khí quyển Trái Đất dao động theo độ cao; mốiquan hệ toán học giữanhiệt độ và độ cao dao động giữa các tầng khác nhau của khí quyển:

Tầng đối l u:từ bề mặt trái đất tới độ cao 7-17 km, phụ thuộc theo vĩ độ (ở 2 vùngcực là 7-10km) và các yếu tố thời tiết, nhiệt độ giảm dần theo độ cao đạt đến-50°C. Không khí trong tầng đối l u chuyển động theo chiều thẳng đứng và nằmngang rất mạnh làm cho n c thay đổi cả 3 trạng thái, gây ra hàng loạt quá trìnhthay đổi vật lý. Những hiện t ngm a , m a đá, gió, tuyết, s ng giá , s ng mù ,...đều diễn ra ở tầng đối l u.Tầng bình l u:từ độ cao trên tầng đối l u đến khoảng 50 km, nhiệt độ tăng theo độcao đạt đến 0°C. Ở đây không khí loãng, n c và bụi rất ít, không khí chuyển độngtheo chiều ngang là chính, rất ổn định, do đó rất thích hợp cho máy baybay.

http://vi.wikipedia.org/wiki/Ch%E1%BA%A5t_kh%C3%AD


http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%8Ba_C%E1%BA%A7u


http://vi.wikipedia.org/wiki/Nit%C6%A1


http://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%94xy

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acgon&action=edit


http://vi.wikipedia.org/wiki/Cacbon_%C4%91i%C3%B4x%C3%ADt



http://vi.wikipedia.org/wiki/H%C6%A1i_n%C6%B0%E1%BB%9Bc


http://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BB%A9c_x%E1%BA%A1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Tia_c%E1%BB%B1c_t%C3%ADm



http://vi.wikipedia.org/wiki/Nhi%E1%BB%87t_%C4%91%E1%BB%99


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ng%C3%A0y&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%90%C3%AAm&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Kho%E1%BA%A3ng_kh%C3%B4ng_v%C5%A9_tr%E1%BB%A5&action=edit


http://vi.wikipedia.org/wiki/H%C3%A0nh_tinh



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=D%E1%BA%B7m&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Nh%C3%A0_du_h%C3%A0nh_v%C5%A9_tr%E1%BB%A5&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%90%C6%B0%E1%BB%9Dng_Cacman&action=edit



http://vi.wikipedia.org/wiki/Quan_h%E1%BB%87_to%C3%A1n_h%E1%BB%8Dc


http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A7ng_%C4%91%E1%BB%91i_l%C6%B0u

http://vi.wikipedia.org/wiki/Km


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%90%E1%BB%8Ba_c%E1%BB%B1c&action=edit


http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C6%B0a


http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C6%B0a_%C4%91%C3%A1



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Gi%C3%B3&action=edit

http://vi.wikipedia.org/wiki/Tuy%E1%BA%BFt



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=S%C6%B0%C6%A1ng_gi%C3%A1&action=edit



http://vi.wikipedia.org/wiki/S%C6%B0%C6%A1ng_m%C3%B9



http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A7ng_b%C3%ACnh_l%C6%B0u

http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1y_bay



http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A7ng_b%C3%ACnh_l%C6%B0u




http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Gi%C3%B3&action=edit





http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A7ng_%C4%91%E1%BB%91i_l%C6%B0u



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%90%C6%B0%E1%BB%9Dng_Cacman&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Nh%C3%A0_du_h%C3%A0nh_v%C5%A9_tr%E1%BB%A5&action=edit








http://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BB%A9c_x%E1%BA%A1




http://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%94xy








Trang8

2.2. MÔI TR NG N C 2.2.1. Cấu tạo hình thái của thủy quyển Khoảng 71 % với 361 triệu km2 bề mặt Trái đất đ c bao phủ bởi mặt n c.Cho nênđã có nhà khoa học gọi Trái đất là “Trái n c”.Th y quyển là lớp vỏ lỏng không liêntục bao quanh Trái đất gồm: n c ngọt, n c mặn ở cả 3 trạng thái cứng, lỏng và hơi.Thủy quyển bao gồm: Đại d ng, biển, ao hồ, sông ngòi, n c ngầm và băng tuyết.Khốil ng của thủy quyển khoảng 1,4.1018 tấn, t ng đ ng với 7 % trọng l ng thạchquyển. Hiện nay ng i ta chia thủy quyển làm 4 đại d ng, 4 vùng biển và 1 vùngvịnh lớn. 2.2.2 . Chu trình n c tự nhiên – Nguồn n c

Trong thiên nhiên, n c đ c luân chuyển theo một chu trình bay hơi và ng ng tụ liêntục. Ta có thể mô tả chu trình n c bằng sơ đồ đơn giản nh sau:



Trang9

Chu trình tự nhiên của nước

Khoảng 1/3 bức xạ Mặt Trời đi tới bề mặt Trái Đất đ c sử dụng để vận động chutrình n c. Hơi n c trong khí quyển không chỉ do hiện t ng bay hơi từ các bề mặtn c (biển, sông, hồ, ao, suối…) mà còn do sự thoát hơi n c từ cây cối gây nên.L ng m a rơi xuống một phần thấm vào đất, một phần khác chảy tràn trên mặt đất, phần còn lại đ c động vật, thực vật sử dụng. N c là một nguồn tài nguyên tái tạođ c. N c mà con ng i đã sử dụng th ng đ c chuyển trở lại nguồn n c d idạng n c mang theo các chất thải do hoạt động nhiều mặt của con ng i tạo ra. Các

chất thải, chất bị xói mòn, hoặc thấm từ đất ra tồn tại ở dạng hoà tan hay lơ lửng cuốicùng đ c mang ra biển. Ơ biển, n c lại đ c làm sạch nhờ quá trình ch ng cất bởinăng l ng Mặt Trời.

Nhìn vào hình 1.1 ta có thể thấy đ c các nguồn n c thô trong tự nhiên bao gồm : - N c m a - N c bề mặt : sông, hồ, ao, suối… - N c ngầm - N c biển

N c ngầm

Biển

Thực vật

Bốc hơi M a

Mây

Chảy tràn

Thấm

M a



Trang10

N c ngầm

N c ngầm đ c khai thác từ các tầng chứa n c d i đất. Chất l ng n c ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng chất và cấu trúc địa tầng mà n c ngầm thấm qua. N c ngầm do thấm qua các lớp đất đá nên không chứa các huyền phù, chất hữu cơ và

vi khuẩn. Chất l ng n c ngầm phụ thuộc vào cấu trúc tầng mà n c ngầm thấm qua. Nếu thấm qua đá granit: n c chứa nhiều Na2CO3, K2CO3. N c có tính chất

kiềm. Nếu thấm qua đá thạch cao: n c chứa nhiều CaSO4, MgSO4, Na2SO4, CaSiO3,

CaCl2, MgSiO3. N c có độ cứng lớn. Ngoài ra tính chất chung của n c ngầm: pH thấp (th ng pH từ 4,5 đến 7) Độ dục thấp Nhiệt độ và thành phần hóa học t ng đối ổn định. Hàm l ng oxy rất ít nh ng có thể chứa nhiều khí: H2S, CO2. Chứa nhiều khoáng hòa tan: Fe2+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, F-,.v.v.. Không có vi sinh vật.

Trữ l ng n c ổn định N c mặt

N c mặt bao gồm các nguồn n c trong sông, suối, ao, hồ, đầm .… Do kết hợp từcác dòng chảy trên bề mặt và th ng xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc tr ng củan c mặt là: N c mặt chứa khí hòa tan, đặt biệt là O2. Do dòng chảy xói mòn, va đập nên có nhiều bùn cát, chất rắn lơ lửng. Trong các

hồ chứa các chất lơ lửng còn lại t ng đối thấp chủ yếu ở dạng keo. Có hàm l ng chất hữu cơ cao. Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. Chứa nhiều vi sinh vật. N c mặt dễ bị ô nhiễm từ n c thải của các khu dân c và khu công nghiệp lân

cận.

Trữ l ng n c không ổn định. N c m a



Trang11

Có thể xem là n c cất tự nhiên nh ng không hoàn toàn tinh khiết bởi vì n c m a cóthể bị ô nhiễm bởi khí thải, thậm chí vi khuẩn trong không khí.N c biển

Là một loại n c đặc biệt. N c biển có thành phần ổn định nhất, cặn ch ng khô của

nó trong khoảng từ 33000 – 39000 mg/l (3,5 – 4%), khoảng 60% l ng cặn đó là NaCl. Ngoài ra trong đó còn chứa một l ng lớn hợp chất MgCl2, MgSO4, CaSO4.Hàm l ng muối trong n c biển thay đổi tuỳ theo vị trí địa lý nh khu cửa sông, gần bờ hay xa bờ. Ngoài ra trong n c biển th ng có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động thức vật. Trong đó n c mặt và n c ngầm là hai nguồn n c cấp chủ yếu.

So sánh những điểm khác nhau giữa nước mặt và nước ngầm

Thông số N c bề mặt N c ngầm

Nhiệt độ Thay đổi theomùa T ng đối ổn định

Hàm l ng chất rắn lơ lửng

Th ng cao và thay đổitheo mùa

Thấp hoặc hầu nh khôngcó

Chất khoáng hoà tan Thay đổi theo chất l ngđất, l ng m a

Ít thay đổi, cao hơn n c bề mặt ở cùng một vùng

Hàm l ng Fe2+ và Mn2+ Rất thấp, trừ d i đáy hồ Th ng xuyên có

CO2 hoà tan Th ng rất thấp hoặc gần bằng không

Th ng xuất hiện ở nồngđộ cao

O2 hoà tan Th ng gần bão hoà Th ng không tồn tại Khí NH3 Xuất hiện ở các nguồn

n c nhiễm bẩn Th ng có

Khí H2S Không Th ng có

SiO2 Th ng có ở nồng độ trungbình

Th ng có ở nồng độ cao

NO3- Th ng thấp Th ng ở nồng độ cao (do

phân bón hoá học)





Trang13

2.3.2. Sự hình thành đất và biến đổi của địa hình cảnh quan

Đất là lớp ngoài cùng của thạch quyển, bị biến đổi tự nhiên d i tác động tổng hợpcủa n c, không khí, sinh vật. Các thành phần chính của đất là chất khoáng, n c,không khí, mùn và các loại sinh vật từ vi sinh vật cho đến côn trùng, chân đốt,...Đất có cấu trúc phân lớp rất đặc tr ng, xem xét một phẩu diện đất có thể thấy sự phântầng cấu trúc từ trên xuống d i nh sau:

Tầng thảm mục và rễ cỏ đ c phân hủy ở mức độ khác nhau

Tầng mùn th ng có mầu thẩm hơn, tập trung các chất hữu cơ và dinh d ngcủa đất Tầng rữa trôi do một phần vật chất bị rửa trôi xuống tầng d i

Tầng tích tụ chứa các chất hòa tan và hạt sét bị rửa trôi từ tầng trên

Tầng đá mẹ bị biến đổi ít nhiều nh ng vẫn giữ đ c cấu tạo của đá

Tầng đá gốc ch a bị phong hóa hoặc biến đổi. Các nguyên tố hóa học trong đất tồn tại d i dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ, có nguồn

gốc chủ yếu từ đá mẹ. Hàm l ng các nguyên tố hóa học của đất không cố định, biếnđổi phụ thuộc vào quá trình hình thành đất. Theo hàm l ng và nhu cầu dinh d ngđối với cây trồng, các nguyên tố hóa học của đất đ c chia thành 3 nhóm: - Nguyên tố đa l ng: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H. - Nguyên tố vi l ng: Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co,… - Nguyên tố hiếm và phóng xạ: Br, In, Ra, I, Hf, U, Th,… Địa hình mặt đất và cảnh quan là kết quả tác động t ng hỗ đồng thời, ng c với nhauvà liên tục của hai nhóm quá trình nội sinh và ngoại sinh. Địa hình phát triển qua nhiềugiai đoạn khác nhau trên các cấu trúc địa chất rất khác nhau, nên rất đa dạng.



Trang14

Ch ng 3

Ô NHIỄM MÔI TR NG

Ô nhiễm MT là sự thay đổi thành phần và tính chất của MT, có hại cho các hoạt độngsống bình th ng của con ng i và sinh vật. Nguyên nhân gây ô nhiễm MT là do các hoạt động nhân tạo của con ng i hoặc cácquá trình tự nhiên. 3.1 . Ô NHIỄM MÔI TR NG KHÔNG KHÍ

3.1 .1. Khái niệm ô nhiễm không khí

Ô nhiêm không khí là tình trạng không khí có chứa các chất với nồng độ đủ lớn để gâyra các tác động rõ rệt lên con ng i, động thực vật và các loại vật liệu. Các chất đề cập ở đây bao gồm những nguyên tố hay hợp chất tự nhiên hay nhân tạodo không khí mang theo. Những chất này có thể tồn tại trong không khí d i dạng khí,các giọt lỏng nhỏ hay các chất rắn dạng mịn. Ô nhiễm không khí là một vấn đề có qui mô toàn cầu vì các chất gây ô nhiễm không khí, dù từnguồn nào và ở đâu, cuối cùng cũng đ c phân tán khắp mọi nơi trong toàn bộ khí quyển của

trái đất.3.1.2. Nguồn phát sinh a) Nguồn gây ô nhiễm tự nhiên (thiên nhiên)

Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm môi tr ng không khí bao gồm: Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa

Khi hoạt động núi lửa phun ra một l ng khổng lồ các chất ô nhiễm nh tro, bụi, sinfudioxit SO2, hydro sunfua H2S và metan CH4, tác động môi tr ng của các đợt phuntrào của các đợt phun trào núi lửa là rất nặng nề và lâu dài. Ô nhiễm do cháy rừng Nạn cháy rừng có thể xảy ra do các nguyên nhân tự nhiên nh hạn hán kéo dài, khí hậukhô và nóng khắc nghiệt làm cho thảm cỏ khô bị bốc cháy khi gặp tia lửa do có vachạm ngẫu nhiên, từ đó lan rộng ra thành đám cháy lớn. Tuy nhiên nạn cháy rừng rấtdễ xảy ra do hoạt động vô ý thức và vụ lợi cá nhân của con ng i.



Trang15

Khi rừng bị cháy nhiều chất độc hại bốc lên và lan tỏa ra một khu vực rộng lớn nhiềukhi v t ra khỏi biên giới của các quốc gia có rừng bị cháy. Những chất độc hại đó là:khói, tro bụi, các hydrocacbon không cháy, khí SO2, CO và NOx.Một số các biện pháp phòng chống cháy rừng đ c áp dụng khá phổ biến là tạo các dải

đất trống (không cây cối), hoặc các đ ng kênh giữa các khu rừng liền kề nhau. Ô nhiễm do bão cát Hiện t ng bão cát th ng xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không đ c che phủ bởi thảm thực vật, đặc biệt là các vùng sa mạc. Gió mạnh làm cát bụi từ những vùnghoang hóa, sa mạc và mang đi rất xa gây ô nhiễm bầu khí quyển trong một khu vựcrộng lớn, ảnh h ng đồng thời đến nhiều n c trong khu vực rộng lớn, ảnh h ngđồng thời đến nhiều n c trong khu vực chịu tác động. Ví dụ m a bụi trong một phạmvi rộng lớn ở miền man n c Anh vào mùa hè năm 1968 là hậu quả của các đợt bãocát xảy ra ở Bắc Phi (Sa mạc Sahara). Bụi cát từ sa mạc Thar ở An Độ là nguyên nhângây ra tình trạng ô nhiễm bụi trầm trọng các vùng phía Bắc An Độ. Ngoài việc gây ônhiễm không khí, bão cát còn làm cho tầm nhìn bị giảm, từ đó có thể gây ra nhiều táchại to lớn. Chỉ có m a kéo dài nhiều giờ hoặc nhiều ngày mới gội sạch đ c bụi trongkhông khí do bão cát gây ra.

Ô nhiễm do đại dương S ng mù từ mặt biển và bụi n c do sóng đập vào bờ đ c gió từ đại d ng thổi vàođất liền có chứa nhiều tinh thể muối, chủ yếu là NaCl (khoảng 70%), còn lại là cácchất MgCl2, CaCl2, KBr, … Tổng các loại tinh thể muối khoáng do đại d ng bốc lên c tính khoảng 2.109 t/năm. Nếu xem xét rằng l ng muối khoáng bốc vào khí quyển nói trên đ c phân bố trên mộtdiện tích ăn sâu vào đất liền là 300 km với tổng chiều dài của bờ biển trên Trái đất làkhoảng 3.105 thì l ng tinh thể muối lắng đọng trên mỗi kilomet vuông vùng đất ven biểntrong 1 ngày là 60 kg.Loại ô nhiễm này đóng vai trò chủ yếu trong việc gây han gỉ vật liệu, phá hủy công trình xâydựng, … Ô nhiễm do thực vật Ngoài tác dụng rất hữu ích – không thể thiếu đ c với cuộc sống của lòai ng i, thực

vật cũng là nguồn gây ô nhiễm đáng kể. Cấht ô nhiễm do thực vật sản sinh ra và lan tỏa vào khí quyển là:



Trang16

Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi – hydrocacbon;Các bào tử thực vật, nấm mà nồng độ cực đại trong không khí th ng có vào mùa hè (tháng7, 8);

Phấn hoa có kích th c từ 10 đến 50m.

Các chất ô nhiễm nói trên do thực vật tỏa ra c tính khoảng 15 t/km2.năm. Các chấtnày th ng gây ra các bệnh dị ứng, bệnh đ ng hô hấp đối với cơ thể con ng i. Ô nhiễm do vi khuẩn – vi sinh vật Trong không khí xung quanh chúng ta có rất nhiều vi khuẩn, vi sinh vật, đặc biệt ở những nơi tập trung đông ng i nh nhà ga, cửa hàng, phòng khán giả rạp hát, ... Những con số sau đây theo tài liệu của Detrie cho ta hình dung mức độ ô nhiễm vikhuẩn- vi sinh vật trong không khí ở tàu điện ngầm Paris- Pháp. Trong không khí nơithoáng đãng th ng số l ng vi khuẩn nằm trong khoảng 200 con/m3, trong lúc ở tàuđiện ngầm Paris ng i ta đếm đ c từ 600 đến 800 con/m3 đối với các tuyến đ ngngắn và từ 1500 đến 2500 con/m3 đối với các tuyến đ ng dài. Các sản phẩm lên men và bị phân hủy là môi tr ng tốt để phát triển các loại vi khuẩnhiếu khí và kỵ khí với sự chuyển biến từng giai đoạn kế tiếp nhau để phát sinh ra cácmùi hôi thối không bền vững (quá trình thối rữa); sản phẩm cuối cùng của quá trình

phân hủy là: amoniac, mùn, CO2, CH4 và sunfua.Ô nhiễm do các chất phóng xạTrong lòng đất có một số khoáng sản và quặng kim loại có khả năng phóng xạ. C ng độ phóng xạ càng mạnh và càng gây nguy hiểm cho cuộc sống con ng i khinhững vật chất phóng xạ ấy có mặt trong môi tr ng không khí xung quanh. Ô nhiễm có nguồn gốc từ vũ trụCó rất nhiều hạt vật chất bé nhỏ từ vũ trụ thâm nhập vào bầu khí quyển của Trái Đấtmột cách th ng xuyên liên tục. Theo số liệu khảo sát đánh giá gần đây nhất, trung bình hằng ngày bầu khí quyển của Trái Đất nhận từ vũ trụ hằng ngàn tấn vật chất bénhỏ, kích th c của chúng thay đổi từ vài centimét đến vài ba phần m i củamicromét. Nguồn gốc của loại bụi vũ trụ này là từ các thiên thạch cũng nh từ các đámmây hoàng đạo mà cũng có thể là từ chính Mặt Trời. Bụi vũ trụ có mặt trong lớp khí quyển trên cao và hấp thụ gần 50% ánh sáng Mặt Trời

và chỉ phát xạ lại một phần nhỏ xuống mặt đất.



Trang17

Ng i ta phân chia các hạt bụi vũ trụ thành hai nhóm tùy thuộc vào thành phần hóa học củachúng:Bụi từ các thiên thạch: chứa các nguyên tố Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Cr; Bụi từ các siđerít (thiên thạch sắt, niken) chứa Fe, Co, Ni.

L ng phát thải các chất ô nhiễm chủ yếu từ các nguồn thiên nhiên và nhân tạo

Chất ô

nhiễm chủyếu

Nguồn gây ô nhiễm Tải l ng chất ô nhiễmNguồn nhân tạochủ yếu

Nguồn thiên nhiên Nguồnnhân tạochủ yếu

Nguồn thiênnhiên

Sunfur đioxitSO

2

- Đốt nhiên liệuthan đá và dầu mỏ- Chế biến quặngcó chứa S

- Núi lửa 146 6 - 12

HyđrosunfuaH2S

- Công nghiệp hóachất- Xử lý n c thải

- Núi lửa- Các quá trình sinhhóa trong đầm lầy

3 300 - 100

Cacbon oxit

CO

- Đốt nhiên liệu

- Khí thải của ô tô

- Cháy rừng

- Các phản ứng hóahọc âm ỉ.

300 > 3000

Nitơ đioxítNO2

- Đốt nhiên liệu - Hoạt động sinh họccủa vi sinh vật trongđất.

50 60 - 270(*)

AmoniacNH3

- Chế biến phếthải

- Phân hủy sinh hóa 4 100 - 200

Đinitơ oxítN2O

- Gián tiếp khi sửdụng phân bóngốc nitơ

- Quá trình sinh hóatrong đất

> 17 100 - 450

Hydrocacbon -Đốt cháy nhiênliệu, khí thải, cácquá trình hóa học

- Các quá trình sinhhóa

88 CH: 300 - 1600Terpen: 200

Cacbonic -Đốt nhiên liệu - Phân hủy sinh học 1,5.104

15.104



Trang18

CO2 Ghi chú: (*) Quy đổi ra NO2

Ở bảng trên là số liệu phát thải hằng năm các chất ô nhiễm không khí từ các nguồnthiên nhiên. Trongbảng 1 cũng cho các số liệu phát thải chất ô nhiễm không khí từ các

nguồn nhân tạo- chủ yếu là từ sản xuất công nghiệp. b) Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo

Nguồn ô nhiễm nhân tạo đ c chia thành các nguồn sau: - Giao thông vận tải (nguồn ô nhiễm di động); - Các cơ sở công nghiệp đốt nhiên liệu (than, dầu, khí); - Các quá trình sản xuất công nghiệp, đặc biệt là quá trình sản xuất hoá chất, vật liệu,

luyện kim và khai thác dầu mỏ,….; - Các nguồn ô nhiễm khác: sinh hoạt của nhân dân (đun bếp), đốt chất thải, sản xuất

nông nghiệp, bốc hơi từ ô nhiễm n c mặt, xây doing công trình, cháy rừng, v.v… Ô nhiễm do quá trình đốt nhiên liệuTất cả các sản phẩm do quá trình đốt nhiên liệu đều là các khí độc hại cho con ng i. Nhất làquá trình đốt xảy ra không hoàn toàn. Ta có thể tóm l c quá trình đốt nhiên liệu tổng quátnh sau:

Nhiên liệu +O2 -> CO, CO2, SO2, NOx, hydrocacbon và tro bụi. Tuy nhiên tùy từng nhiên liệu và cộng cơ đốt cháy mà ta thu đ c những sản phẩmkhác nhau. Ta có thể phân biệt các nguồn gây ô nhiễm do đốt cháy nhiên liệu thànhcác nhóm:Ô nhiễm do các phương tiện giao thông

Các ph ng tiện giao thông vận tải bằng xe ôtô đóng vai trò quan trọng trong việc phát thải cácchất ô nhiễm không khí. Ta có thể thấy rõ qua các quá trình hoạt động của các động cơ xe ôtônh sau: Loại động cơ máy nổ chạy bằng tia lửa điện luôn luôn hoạt động với hỗn hợp nhiênliệu và không khí ở mọi chế độ vận hành nên rất khó bảo đảm cho quá trình cháy đ choàn toàn.Loại động cơ điêzen thì chỉ có không khí đ c nén theo quá trình đoạn nhiệt khôngcho thoát nhiệt ra ngoài. Ở giai đoạn nén không khí, nhiên liệu đ c phun vào và khi

tiếp xúc với không khí nén ở nhiệt độ cao nó bốc cháy. Vì vậy mà quá trình cháy đ choàn toàn hơ n.



Trang19

Khi quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu ôxy hay do trong khi cháy nhiệt độ ngọnlửa bị giảm thấp thì moat số nguyên tử cacbon và hydro không đ c cấp đủ năngl ng cần thiết để hình thành các gốc tự do và cho ra các sản phẩm cuối cùng trongngọn lửalà CO2 và H2O. Kết quả làm ng ng trệ các phản ứng cháy ở nhựng giai đoạn

cân bằng trung gian và dẫn đến các quá trình sau: - Phát thải các nguyên tử cacbon hoặc kết hợp các nguyên tử lại với nhau thành

muội, khói đen và mồ hóng – than chì;- Kết hợp các nguyên tử cacbon với hydro để tạo thành các hydrocacbon nhẹ và

nặng; - Phát thải các hydrocacbon đã oxy hoá từng phần (andehyt, axit);

L ng khí độc hại do ôtô thải ra quy cho 1 tấn nhiên liệu tiêu thụ

Khí độc hại L ng khí độc hại, kg/t nhiên liệu Động cơ máy nổ chạyxăng

Động cơ điezen

Cacbon oxit COHyđrocacbon Nitơ oxit NOx

Sunfu đioxit SO2 Anđehyt

465,5923,2815,83

1,860,93

20,814,1613,01

7,800,78

Tổng cộng 507,49 46,56

Nguồn: N.Grisard.

Đặc biệt nổi bật của nguồn ô nhiễm từ giao thông vận tải là nguồn ô nhiễm rất thấp, diđộng, nếu c ng độ giao thông lớn thì nó là nguồn đ ng, chủ yếu gây ô nhiễm cho 2 bên đ ng.Ô nhiễm do đun nấu Quá trình đun nấu bằng củi, than, rơm đều là quá trình cháy ở nhiệt độ ngọn lửa thấpnên quá trình cháy cũng không hoàn toàn, sản phẩm sinh ra là các chất khí độc hainh : CO, mổ hóng, bụi, khói đen,…; Ô nhiễm do các nhà máy nhiệt điện

Các chất độc hại thải ra khí quyển do đốt nhiên liệu ở các nhà máy nhiệt điện cung

t ng tự nh quá trình đốt nhiên liệu nói chung. Điểm khác biệt của quá trình đốtnhiên liệu ở các nhà máy nhiệt điện so với các quá trình đốt nhiên liệu ở các quá trình



Trang20

đốt nói chung là l ng nhiên liệu tiêu thụ rất lớn. Đây là nguồn ô nhiễm cực lớn thảivào khí quyển hằng ngày. Vì vậy tại các nhà máy nhiệt điện cần có quan tâm chú ý đếncác kỹ thuật tiên tiến trong quá trình đốt. Ô nhiễm do đốt các loại phế thải đô thị và sinh hoạt ( rác thải)

Ô nhiễm không khí trong công nghiệp gang thép

Chất ô nhiễm từ công nghiệp sản xuất gang thép chủ yếu là: bụi, CO, CO2,hyđrocacbon, phenol, benzen, SO2, SO3, NH3, AsH3 …các sản phẩm này sinh ra từ cáccông đoạn sau: - Công đoạn vận chuyển, sàng chọn và nghiền quặng: chất ô nhiễm chủ yếu là bụi - Công đoạn thiêu kết: Do quá trình đốt cháy hỗn hợp thô quặng và nhiên liệu trên

băng tải bằng cách hút qua băng tải một l u l ng không khí lớn chứa đầy bụi vàvà khí SO2 nên chất ô nhiễm sinh ra chủ yếu là bụi và khí SO2.

- Lò cao: Quặng sắt đ c nung chảy trong lò cao bằng than cốc với phản ứng hoáhọc:

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3COTrongkhí lò cao có thành phần: 55% N2, 24-28% CO, 15% CO2 và rất nhiểu bụi. Chất ônhiễm sinh ra trong khi nung chủ yếu là bụi và các thành phần khí do rò rỉ qua khe hở, nắp

nạp liệu và các chất ô nhiễm sinh ra sau khi làm nguội xỉ là H2S, bụi, hơi n c và mùikhí đặc thù. Ô nhiễm không khí trong luyện kim màu

Quá trình luyện kim màu – nung chảy quặng đồng, chì, kẽm… thải ra nhiều SO2 vàCO2, các phản ứng trong quá trình nung là: Nung quặng đồng:Cu2S + O2 = 2Cu + SO2;

2CuO + Cu2S = 4Cu + SO2. Nung quặng sắt: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2;

2ZnO + C = 2Zn + CO2.Ô nhiễm không khí trong công nghiệp sản xuất ximăng

Chất ô nhiễm chủ yếu là bụi. Tuỳ theo từng công đoạn mà tải l ng bụi sinh ra khácnhau. Ta có thể tham khảo bảng nồng độ bụi trong khí thải ở các thiết bị khác nhau củanhà máy ximăng d i đây:

Bảng 3: Nồng độ bụi trong khí thải ở các thiết bị khác nhau của nhà máy ximăng



Trang21

T

T

Thiết bị Không khí hoặckhí thải

Bụi

Thểtích, m3

TC/kg

Nhiệt độ,oC

Nồng độtrong khí

thải, g/m3

Bụi lơ lửng

(<10 m)trong khí thải, %

12

3

4

567

Sấy hình trốngSấy nhanh với máy xúc Nghiền kết hợp sấy Lò quay:

-

Nung ẩm - Phun bùn- Có thiết bị sấy bùn - Nung khô với thiết bị

trao đổi nhiwệt Lò đứng Làm nguội trên ghi trong

lò quay nung khô Nghiền ximăng

0,8-2,00,5-1,5

0,5-1,5

3,3-4,53,3-4,53,3-4,5

1,6-2,0

2,0-3,51,2-1,80,2-1,0

70-15070-150

70-150

120-220150-250120-190

280-350

50-190200-350

70-120

30-9030-70

200-300

2-2530-15020-80

40-70

2-80,7-10

50-250

20-7030-70

20-50

40-6040-6040-60

90-99

15-300-1020-50

Ô nhiễm không khí trong công nghiệp hoá chất:

Công nghệ sản xuất axit sunfuric.

Giai đoạn sản xuất SO2:S + O2 = SO2 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 Sauđó đ c nung đốt ở nhiệt độ 450oC để tạo thành SO3 theo phản ứng:

SO2 + O2 2SO3 Tiếp theo Anhyđrit sunfuric bị hấp thụ bởi axit H2SO4 loãng để đạt đ c độ đậm đặc theoyêu cầu. Trong quá trình điều chế SO2 chị biến thành H2SO4 từ 96-98% l ng còn lại thải vào

không khí. Công nghệ sản xuất axit nitric



Trang22

Với công nghệ đốt có xúc tác ammoniac trong không khí. Chất ô nhiễm phát thải vàokhí quyển là khí thải chứa nhiều NO2 với nồng độ dao động trong khoảng 1500-3000ppm.Công nghệ sản xuất phân bón

Phân urê: Chất ô nhiễm bao gồm khí thải chứa CO, CO2, NH3, SO2, chủ yếu ở khâu khí hoáthan.Phân supe lân: nguồn khí thải vào không khí là SO2 và SO3.Công nghệ sản xuất giấy.

Chất ô nhiễm chủ yếu là khí SO2, H2S và mùi hôi thối Ô nhiễm không khí trong công nghệ lọc dầu:Công nghệ lọc dầu gồm các giai đoạn sau: Giai đoạn đầu là ch ng áp –phân ly dầu thô ra thành nhiều cấp tỷ trọng khác nhau (quá trình cracking). Giai đoạn này sinh ra các loại khí thải: Hơi hydrocacbon rò rỉ từcác khe hở nắp đậy không kín của thiết bị, từng thùng; SO2 từ lò nung, bếp đun, vòiđốt trong quá trình ch ng cất; Khí chứa hợp chất SO2 và H2S từ các tầng của thápch ng; Bụi từ quá trình hoàn nguyên các chất xúc tác, đây là nguồn ô nhiễm chủ yếucủa nhà máy lọc dầu.

So sánh nồng độ các chất khí d i dạng vết ở không khí trong lành và không khí ô nhiễm

Các khí Không khí trong

lành

(ppm)

Không khí ô

nhiễm

(ppm)

Không khí ô

nhiễm/ Không khí trong

lành

CO Carbon monooxide 0,1 40 -70 400 - 700

CO2 carbon dioxide 320 400 1,3

CH4 methan 1,5 2,5 1,3NO nitric oxide 0,001 0,2 200

O3 ozone 0,02 0,5 25

SO2 sulfur dioxide 0,0002 0,2 1000

NH3 amoniac 0,01 0,02 2



Trang23

3.2 . Ô NHIỄM MÔI TR NG N C

3.2 .1. Khái niệm chung về ô nhiễm n c Ô nhiễm n c là sự thay đổi thành phần và tính chất n c, có hại cho hoạt độngsống bình th ng của sinh vật và con ng i, bởi sự có mặt của một hay nhiều chất

lạ v t qua ng ng chịu đựng của sinh vật Hiến ch ng Châu Âu về n c đã định nghĩa về ô nhiễm n c nh sau:"Sự ô

nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước,làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghĩ ngơi- giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại". “Việc thải các chất thải hoặc nước thải sẽ gây ô nhiễm vật lý, hóa học, hữucơ, nhiệt, phóng xạ. Việc thải đó phải không gây nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng và phải tính đến khả năng đồng hóa các chất thải đó của nước(khả năng phaloãng, tự làm sạch…). Những hoạt động kinh tế, xã hội của các cộng đồng, những biện pháp xử lý nước đóng vai trò rất quan trọng trong vấn đề này”.

Ô nhiễm n c có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo:

Nguồn gốc tự nhiên: Do m a, tuyết tan, gió, bão, lũ lụt. Ô nhiễm này cònđ c gọi là ô nhiễm không xác định nguồn gốc.

Nguồn gốc nhân tạo: Là sự thải các chất độc hại chủ yếu d i dạng lỏng.Chủ yếu do xả n c thải từ các vùng dân c , khu công nghiệp, hoạt độnggiao thông vận tải, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón trong nông nghiệp.

Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, ng i ta phân ra các loại ô nhiễm n c : ônhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi cáctác nhân vật lý .

3.2.2. Ô nhiễm n c mặt

N c mặt bao gồm n c m a, n c hồ ao, đồng ruộng và n c các sông, suối, kênhm ng. Nguồn n c các sông và kênh tải n c thải, các hồ khu vực đô thị, KCN vàđồng ruộng lúa n c là những nơi th ng có mức độ ô nhiễm cao. Các dạng ô nhiễm n c th ng gặp là phú d ng, ô nhiễm do kim loại nặng và hoáchất độc hại, ô nhiễm vi sinh và ô nhiễm bởi thuốc bảo vệ thực vật.

Phú d ng : Biểu hiện của phú d ng là nồng độ chất dinh d ng N, P cao, tỷ lệ

P/N cao do sự tích luỹ t ng đối P so với N, sự yếm khí và môi tr ng khử của lớpn c đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng



Trang24

của các sinh vật n c, đặc biệt là cá, n c có màu xanh đen hoặc đen, có muìo khaithối do thoát khí H2S,... Nguyên nhân của sự phú d ng là sự thâm nhập mộtl ng lớn N,P từ n c thải sinh hoạt của các khu dân c , sự đóng kín và thiếu đầura của MT hồ.

Ô nhiễm kim loại nặng và các hoá chất độc hại : Thể hiện bởi nồng độ cao của cáckim loại nặng trong n c. Nguyên nhân chủ yếu là do n c thải công nghiệp vàn c thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu mà cho vào MT. Hậuquả là chúng tích luỹ theo chuổi thức ăn thâm nhập vào cơ thể ng i

Ô nhiễm vi sinh vật: Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh cho ng ivà động vật lan truyền vào MT n c mặt, gây ra các loại dịch bệnh cho các khu

vực dân c tập trung. Ô nhiễm nguồn n c bởi thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học: Khi bón phânvà phun thuốc bảo vệ thực vật, một l ng đáng kể không đ c cây trồng tiếp nhận,chúng sẽ lan truyền và tích luỹ trong đất, n c và các sản phẩm nông nghiệp d idạng d l ng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật.

3.2 .3. Ô nhiễm và suy thoái n c ngầm N c ngầm là một dạng n c d i đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở

rời nh cát, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang karst d i bề mặt Trái đất. Theo độ sâu phân bố, chia n c ngầm thành 2 loại: n c ngầm tầng mặt và n cngầm tầng sâu.

Các tác nhân gây ô nhiễm và suy thoái n c ngầm bao gồm: các tác nhân tự nhiênvà các tác nhân nhân tạo.

Suy thoái trữ l ng n c ngầm biểu hiện bởi giảm công suất khai thác, hạ thấpmực ngầm, lún đất.

3.2 .4. Ô nhiễm biển Các biểu hiện của ô nhiễm biển :

Gia tăng nồng độ của các chất ô nhiễm trong n c biển

Gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm tích tụ trong trầm tích biển vùng ven bờ

Suy thoái các hệ sinh thái biển nh HST san hô, HST rừng ngập mặn, cỏ biển...

Suy giảm trữ l ng các loài sinh vật biển và giảm tính đa dạng sinh học biển

Xuất hiện các hiện t ng nh thuỷ triều đỏ, tích tụ các chất ô nhiễm trong các thực phẩm lấy từ biển.





Trang26

các loại muối có trong n c t i cho cây trồng không đ c hấp thụ hết đều gây ônhiễm cho đất. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí khi lắng đọng, các chất phân hủytừ các bãi rác lan truyền vào đất đều là những tác nhân hóa học gây ô nhiễm đất. 3.3 .5. Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý :

Bao gồm ô nhiễm nhiệt và phóng xạ Ô nhiễm nhiệt chủ yếu từ các quá trình sản xuất công nghiệp và th ng mangtính cục bộ: Ô nhiễm từ nguồn n c thải công nghiệp, từ khí thải,... Ngoài ra còncó các nguồn từ tự nhiên.

Nhiệt độ trong đất tăng sẽ ảnh h ng đến hoạt động của vi sinh vật do làm giảml ng oxy và sự phân hủy diễn ra theo kiểu kỵ khí với nhiều sản phẩm trung gian

gây độc cho cây trồng nh NH3, H2S, CH4... đồng thời làm chai cứng và mấtchất dinh d ng. Các hoạt động cháy rừng, đốt n ng làm rẫy cũng là nguồn gâyô nhiễm nhiệt.

Nguồn ô nhiễm do phóng xạ là các chất phế thải của các cơ sở khai thác, nghiêncứu và sử dụng các chất phóng xạ. Các chất phóng xạ đi vào đất, từ đất vào câytrồng sau đó có thể đi vào ng i.

3.4 . NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TR NG NÓNG BỎNG HIỆN NAY

3.4.1. Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng

Theo đánh giá của Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu toàn cầu thì có bằng chứngcho thấy về ảnh h ng rất rõ rệt của con ng i đến khí hậu toàn cầu. Các nhà khoa

học cho biết trong vòng 100 năm trở lại đây, Trái đất đã nóng lên khoảng 0,50C vàtrong thế kỷ này sẽ tăng từ 1,50C - 4,50C so với nhiệt độ ở thế kỷ XX. Hậu quả của sựnóng lên toàn cầu là:

Mực n c biển dâng cao từ 25 đến 140cm, băng tan sẽ nhấn chìm một vùng đấtliền rộng lớn, theo dự báo nếu tình trạng nh hiện nay thì đến giữa thế kỷ này biển sẽ tiến vào đất liền từ 5-7m độ cao. Thời tiết thay đổi dẫn đến gia tăng tần suất thiên tai nh gió, bão, hỏa hoạn và lũlụt. Ví dụ, các trận hỏa hoạn tự nhiên không kiểm soát đ c vào các năm từ1996-1998 đã thiêu hủy nhiều khu rừng ở Braxin, Canada, khu tự trị Nội Mông ở Đông Bắc Trung Quốc, Inđônêxia, Italia, Mêhicô, Liên bang Nga và Mỹ.

3.4 .2. Sự suy giảm tầng ôzôn. Ôzôn (O3) là loại khí hiếm trong không khí gần bề mặt đất và tập trung thành lớp dày



Trang27

ở những độ cao khác nhau trong tầng đối l u từ 16km đến khoảng 40km ở các vĩ độ. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, ôzôn độc hại và sự ô nhiễm ôzôn sẽ có tác độngxấu đến năng suất cây trồng.Khí ozôn tự nhiên đ c hình thành nh sau: các tia tử ngoại chiếu vào các phân tử oxi

sẽ phân tích chúng thành các nguyên tử oxi, các nguyên tử này tiếp tục hóa hợp vớicác phân tử oxi để hình thành khí ozon:

O2 + BxMT O + O;

O + O2 O3 Ozon còn lại hấp thụ năng l ng bức xạ tử ngoại và phân hủy theo phản ứng:

O3 + Bxtn O2 + O

Vì vậy trong thiên nhiên khí ozon luôn bị phân hủy và luôn đ c tái tạo, có tác dụnghấp thụ bức xạ tử ngoại. Sự tích tụ các hợp chất clorofloro cacbon (CFC) hay cloroflorometan (CFM) – tênthông dụng là freon. Đây là những chất trơ trong các phản ứng hóa học bình th ng vàđ c phân bố rộng rãi ở th ng tầng khí quyển, tích tụ với những nồng độ đáng kể tạinhững độ cao lớn, từ 60 – 100 phần triệu. Trong tầng bình l u (ở độ cao 10 – 40km)những hợp chất khí trơ này, d i ảnh h ng của bức xạ cực tím, giải phóng các

nguyên tử clo. Mỗi một nguyên tử clo lại phản ứng dây chuyền với hơn 100.000 phântử ozôn, chuyển hóa ozôn thành oxy. Việc giảm ozôn trong tầng bình l u cho phép ánhsáng cực tím xâm nhập nhiều hơn, làm tăng bức xạ cực tím tại bề mặt trái đất. lớpozôn bảo vệ của tầng bình l u còn chịu sự phá hoại các các máy bay phản lực siêu âm.Động cơ của các máy bay siêu âm thải ra các oxit nitơ Nox, gây phá hoại các phân tửôzôn.Trong tầng bình l u của khí quyển luôn luôn xảy ra phản ứng quang hóa phân hủy phân tử CFC và tạo ra nguyên tử Clo. Nguyên tử Clo là chất xúc tác phân hủy ozontheo phản ứng:

Cl + O3 ClO + O2;

ClO + O Cl + O2 Và nh vậy, theo các phản ứng trên thì khí ozon sẽ mất đi, còn khí Clo luôn tồn tại vàtiếp tục phá hủy tầng ozon.

Theo tính toán dự báo của một số chuyên gia thì cứ giảm 1% l ng ozon trong tầng bình l u sẽ làm tăng khoảng 2% bức xạ tử ngoại có hại chiếu trên mặt đất, nếu tầng



Trang28

ozon tiếp tục bị suy giảm, lỗ thủng tầng ozon sẽ hình thành và càng mở rộng, đến mộtlúc nào đó bức xạ tử ngoại chiếu xuống Trái Đất sẽ đạt tới giới hạn làm chế nhiều sinhvật, trong đó bao gồm cả con ng i. 3.4 .3. Hiệu ứng nhà kính

Trái đất đ c tạo thành bởi sự cân bằng giữa năng l ng Mặt Trời chiếu xuống Tráiđất và năng l ng bức xạ nhiệt của mặt đất phản xạ vào khí quyển. Bức xạ Mặt trời là bức xạ sóng ngắn nên nó dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2 và tầng Ôzôn rồi xuốngmặt đất, ng c lại, bức xạ nhiệt từ mặt đất phản xạ vào khí quyển là bức xạ sóng dài,nó không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 và lại bị khí CO2 và hơi n c trongkhông khí hấp thụ, do đó nhiệt độ của khí quyển bao quanh Trái đất sẽ tăng lên tăngnhiệt độ bề mặt Trái đất, hiện t ng này đ c gọi là “hiệu ứng nhà kính”(green houseeffect), vì lớp cacbon đioxit ở đây có tác dụng t ng tự nh lớp kính giữ nhiệt của nhàkính trồng rau xanh trong mùa đông. Tính chất nguy hại của hiệu ứng nhà kính hiện nay là làm tăng nồng độ các khí nàytrong khí quyển sẽ có tác dụng làm tăng mức nhiệt độ từ ấm tới nóng, do đó gây nênnhững vấn đề MT của thời đại. các khí nhà kính bao gồm: CO2, CFC, CH4, N2O. Hoffman và Wells (1987) cho biết, một số loại khí hiếm có khả năng làm tăng nhiệt độ

của Trái đất. Trong số 16 loại khí hiếm thì NH4 có khả năng lớn nhất, sau đó là N2O,CF3Cl, CF3Br, CF2Cl2 và cuối cùng là SO2.3.4 .4. M a axít Là m a mà trong n c m a có chứa nhiều axit do không khí bị ô nhiễm nặng gây ra.Các loại nhiên liệu nh than đá, dầu khí mà chúng ta đang dùng đều có chứa l uhuỳnh và nitơ. Khi cháy trong môi tr ng không khí có thành phần oxi chúng sẽ biếnthành sulfua oxit – dioxit và nito dioxit, rất dễ hòa tan trong n c. trong quá trình m a,d i tác dụng của bức xạ mặt trời các oxit này sẽ phản ứng với hơi n c trong khiquyển để hình thành các axit, axit sulfuric, axit sulfurơ, axit nitric, … Chúng lại rơixuống mặt đất cùng với các hạt m a hay l u lại trong khí quyển cùng với mây. M a axit làm tăng tính axit của Trái Đất, làm hủy diệt rừng và mùa màng, gây nguyhại đối với sinh vật d i n c, nguy hại đối với ng i và động vật.Gió có thể mang không khí ô nhiễm từ n c này sang n c khác, vì vậy ô nhiễm

không khí ở n c Anh đã gây ra m a axit ở Thụy Điển. Rừng và mùa màng ở Canada



Trang29

đã bị tàn phá bởi m a axit do chất thải ô nhiễm từ công nghiệp ở phía bắc n c Mỹbay sang.3.4.5. Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái đất

Các loài động thực vật qua quá trình tiến hóa hằng trăm triệu năm đã và đang góp phần

quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng MT sống trên Traí đất, ổn định khí hậu, làmsạch các nguòn n c, hạn chế xói mòn đất, làm tăng độ phì nhiêu đất.Sự đa dạng củatự nhiên cũng là nguồn vật liệu quý giá cho các ngành công nghiệp, d c phẩm, dulịch, là nguồn thực phẩm lâu dài của con ng i và là nguồn gen phong phú để tạo racác giống loài mới.Sự đa dạng về các giống loài động thực vật trên hành tinh có vị trí vô cùng quantrọng. Việc bảo vệ đa dạng sinh học có ý nghĩa đạo đức, thẩm mỹ và lòa ng i phải cótrách nhiệm tuyệt đối về mặt luân lý trong cộng đồng sinh vật. Đa dạng sinh học lại lànguồn tài nguyên nuôi sống con ng i. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề mất đa dạng sinhhọc đang là vấn đề nghiêm trọng, nguyên nhân chính của sự mất đa dạng sinh học là:

- Mất nơi sinh sống do chặt phá rừng và phát triển kinh tế. - Săn bắt quá mức để buôn bán. - Ô nhiễm đất, n c và không khí.

- Việc du nhập nhiều loài ngoại lai cũng là nguyên nhân gây mấtđa dạng sinh học

Hầu hết các loài bị đe dọa đều là các loài trên mặt đất và trên một nửa sống trong rừng.Các nơi c trú n c ngọt và n c biển, đặc biệt là các dải san hô là những môi tr ngsống rất dễ bị th ng tổn.



Trang30

Ch ng 4

BẢO VỆ MÔI TR NG

4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BẢO VỆ MÔI TR NGỞ Việt Nam, khái niệm Bảo vệ môi tr ng đ c đ a ra lần đầu tiên năm 1972trongPháp lệnh về bảo vệ rừng. Trong từ điển Bách khoa Việt Nam, tập 1 Hà Nội năm1995, định nghĩa “ Bảo vệ môi tr ng là tập hợp các biện pháp giữ gìn, sử dụng hoặc phục hồi một cách hợp lý sinh giới (vi sinh vật, thực vật, động vật và môi sinh, đất,n c, không khí, lòng đất), nghiên cứu thử nghiệm thiết bị sử dụng tài nguyên thiên

nhiên, áp dụng công nghệ ít ỏi có hoặc không có phế liệu,…nhằm tạo ra một khônggian tối u cho cuộc sống của con ng i. Ngoài ra, bảo vệ môi tr ng còn tạo các điềukiện tinh thần, văn hóa, khiến cho đời sống con ng i đ c thoải mái”. Đoạn 2 Điều 1Luật Bảo vệ môi tr ng định nghĩa “Bảo vệ môi tr ng đ c quy định trong luật nàylà những hoạt động giữ cho môi tr ng trong lành, sạch đẹp, cải thiện môi tr ng,đảm bảo cân bằng sinh thái, ngăn chặn, khắc phục các hậu quả xấu do con ng i vàthiên nhiên gây ra cho môi tr ng, khai thác, sử dụng hợp lý và tiết kiệm tài nguyên

thiên nhiên”. • Đảm bảo cân bằng sinh thái là hành vi thông qua việc xây dựng những khu bảo tồnthiên nhiên. Đây chính là hình thức sớm nhất trong lịch sử nhằm bảo vệ môi tr ng. • Ngăn chặn, khắc phục các hậu quả xấu do con ng i và thiên nhiên gây ra là nhữngcông việc nhằm hạn chế các hậu quả xấu đó, sử dụng đúng kỹ thuật xử lý chất thảicũng nh bảo vệ và xây dựng các yếu tố làm phục hồi môi tr ng nh : trồng rừng, bảovệ rừng, bảo vệ nguồn n c,… • Khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên có nghĩa là khai thác phảiđảm bảo cả hai lợi ích: phát triển khai thác và bảo vệ môi tr ng. Các biện pháp Bảo vệ Môi Tr ng

• Biện pháp kinh tế • Biện pháp pháp lý• Biện pháp công nghệ

• Tuyên truyền giáo dục ý thức cộng đồng



Trang31

4.2 . QUẢN LÝ MÔI TR NG

Quản lý MT là bằng mọi biện pháp thích hợp tác động và điều chỉnh các hoạt động củacon ng i nhằm làm hài hòa mối quan hệ giữa phát triển và môi tr ng, sao cho vừathỏa mãn nhu cầu của con ng i, vừa bảo đảm đ c chất l ng của môi tr ng và

không quá khả năng chịu đựng của hành tinh chúng ta. Quản lý Nhà n c về bảo vệ môi tr ng là một nội dung cụ thể của quản lý Nhà n c.Đó là việc sử dụng các công cụ quản lý trên cơ sở khoa học, kinh tế, luật pháp để tổchức các hoạt động nhằm đảm bảo giữ cân bằng giữa phát triển kinh tế- xã hội và bảovệ môi tr ng. Tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách kinh tế, kỹ thuật, xã hộithích hợp nhằm bảo vệ chất l ng MT sống và phát triển bền vững kinh tế xã hội củaquốc gia. 4.2.1. Khái niệm về quản lý môi tr ng Quản lý môi tr ng là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách kinh tế, kỹ thuật,xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất l ng môi tr ng sống và phát triển bền vững kinhtế xã hội quốc gia. 4.2.2. Các công cụ trong quản lý môi tr ng Có thể phân loại các công cụ môi tr ng theo bản chất nh sau:

• Công cụ luật pháp chính sách bao gồm các văn bản về luật quốc tế, luật quốc gia, cácvăn bản khác d i luật, các kế hoạch và chính sách môi tr ng quốc gia, các ngànhkinh tế, các địa ph ng. • Các công cụ kinh tế gồm các loại thuế, phí đánh vào thu nhập bằng tiền của hoạtđộng sản xuất kinh doanh. Các công cụ này chỉ áp dụng có hiệu quả trong nền kinh tếthị tr ng. • Các công cụ kỹ thuật quản lý thực hiện vai trò kiểm soát và giám sát nhà n c vềchất l ng và thành phần môi tr ng. Các công cụ kỹ thuật quản lý có thể gồm cácđánh giá môi tr ng, quan trắc môi tr ng, xử lý chất thải, tái chế và tái sử dụng chấtthải. Các công cụ kỹ thuật quản lý có thể đ c thực hiện thành công trong bất ký nềnkinh tế phát triển nh thế nào. 4.2.3. Khái niệm Luật Bảo vệ môi tr ngLuật Bảo vệ môi tr ng bao gồm các quy phạm pháp luật điều chỉnh các mối quan hệ

phát sinh và tồn tại trong lĩnh vực bảo vệ môi tr ng. Luật bảo vệ môi tr ng bao gồm



Trang32

tất cả các quy phạm, quy định việc bảo vệ từng yếu tố tạo thành môi tr ng nh : cácquy phạm pháp luật bảo vệ: rừng, khoáng sản, nguồn lợi thủy sản,…

Với ý nghĩa là một đạo luật, Luật Bảo vệ môi tr ng đ c thông qua ngày 27/12/1993

và có hiệu lực từ ngày 10/01/1994 gồm có 7 ch ng và 55 điều, tập trung giải quyết: • Quan hệ phát triển kinh tế với bảo vệ môi tr ng. • Mâu thuẫn giữa nhu cầu cấp bách về sản xuất và đời sống tr c mắt với lợ i ích lâudài về môi tr ng trong sự nghiệp phát triển kinh tế-xã hội của đất n c; • Mâu thuẫn giữ lợi ích cá nhân, cục bộ với lợi ích toàn xã hội. • Mối quan hệ quốc tế và khu vực.



Trang33

CH NG 5

KỸ THUẬT XỬ LÝ MÔI TR NG

5.1 . CÔNG NGHỆ XỬ LÝ N C THẢI

5.1.1. Các ph ng pháp xử lý n c thải

a. Ph ng pháp xử lý cơ học Sử dụng để tách các chất không hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi n cthải. Bao gồm các công trình sau:

Song chắn rác: l i lọc dùng để giữ lại các cặn bẩn có kích th c lớn hoặc ở dạng

sợi: giấy, vải, cành cây, lá cây, rác… sau đó rác đ c nghiền nhỏ, đổ trở lại tr csong chắn rác hoặc chuyển tới nơi chôn lấp.

Bể lắng cát : tách các chất vô cơ có trọng l ng riêng lớn, chúng không có lợi chocác công trình xử lý phía sau. Sau đó cát đ c đem đi phơi.

Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng l ng riêng khác với trọng l ng riêng củan c thải. Chất nặng sẽ rơi xuống đáy, chất nhẹ sẽ nổi lên trên.

Bể vớt dầu mỡ : áp dụng khi nứơc thải có chứa dầu mỡ. Bể lọc: tách các chất lơ lửng kích th c nhỏ bằng cách cho n c thải đi qua lớp vật

liệu lọc, chủ yếu áp dụng cho một số n c thải công nghiệp. Ph ng pháp xử lý cơ học: loại bỏ 60% tạp chất không hoà tan, 20%BOD.b. Ph ng pháp xử lý hóa học Đ a vào n c thải chất phản ứng nào đó phản ứng với chất ô nhiễm. Tạo thành kết tủalắng xuống đáy hay tạo thành chất hòa tan nh ng không gây độc hại.

Th ng áp dụng cho xử lý n c thải công nghiệp. Ph ng pháp trung hoà: áp dụng xử lý n c thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm về

trạng thái trung tính pH = 6,58,5. thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn n c thảichứa acid và chứa kiềm; bổ sung thêm tác nhân hoá học; lọc n c qua lớp vật liệulọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa acid bằng n c thải chứa kiềm.

Ph ng pháp keo tụ: làm trong và khử màu n c thải bằng cách dùng chất keo tụvà chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong n c thảithành bông có kích th c lớn hơn.





Trang35

Xử lý bậc III Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ. Nhiệm vụ: bảo vệ máy bơm, loại bỏ cặn nặng, vật nổi cản trở cho các công trình xử lý phía sau. Bao gồm các công trình sau:

Song chắn rác Máy nghiền cắt vụn rác Bể lắng cát, bể vớt dầu mỡ. Bể làm thoáng sơ bộ. Bể điều hoà chất l ng và l u l ng

Xử lý sơ cấp hay xử lý bậc I

Lắng để loại bỏ bớt cặn lơ lửng.Các loại bể lắng: bể lắng hai vỏ, bể tự hoại, bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắngradian… Kết qủa là loại bỏ đ c một phần cặn lơ lửng, các chất nổi nh váng dầu mỡ… và phân hủy cặn lắng ở phần d i các công trình ổn định cặn. Xử lý thứ cấp hay xử lý bậc II

Xử lý sinh học: phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ, chuyển chất hữu caơ có khả năng

phân hủy thành các chất vô cơ và hữu cơ ổn định kết thành bông cặn để loại bỏ ra khỏin c thải.

Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên. Xử lý trong điều kiện nhân tạo.

Khử trùng.Khử trùng để đảm n c thải tr c khi thải ra nguồn không còn vi trùng, virus gây vàtruyền bệnh, khử mùi, khử màu và giảm nhu cầu oxy hoá của nguồn tiếp nhận.Có thể xừ trùng sau xử lý sơ bộ nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thông th ng là sasauxử lý thứ cấp. Khử trùng có nhiều ph ng pháp: bằng Clo, ozone, tia cực tím… Xử lý cặn. Cặn lắng từ công trình xử lý sơ bộ, xử lý thứ cấp còn chứa nhiều nứơc và chất hữu cơ cần đ c xử lý.

Các ph ng pháp xử lý cặn: Cô đặc cặn hay nén cặn.



Trang36

On định cặn. Sân phơi bùn. Làm khô bằng cơ học. Đốt cặn trong lò thiêu.

Xử lý bậc III Sau xử lý thứ cấp nhằm nâng cao chất l ng n c để tái sử dụng hoặc thải vào nguồntiếp nhận với yêu cầu vệ sinh cao.Xử lý bằng các ph ng pháp sau:

Lọc cát, lọc nổi, lọc qua màng để lọc trong n c, lọc qua than hoạt tính để ổnđịnh chất l ng n c.

Xử lý hoá chất để ổn định chất l ng n c. Dùng hồ sinh học để xử lý thêm…

5.1.3. Sơ đồ công nghệ xử lý n c thải Lựa chọn sơ đồ công nghệ là một bài toán kinh tế phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếutố: Thành phần tính chất n c thải. Mức độ cần xử lý.

Các yếu tố: điều kiện địa ph ng, khả năng tái chính, năng l ng, tính chất đất đai,diện tích khu xây dựng, l u l ng n c thải, công suất của nguồn tiếp nhận…

Công trình

Công suất trạm xử lý (m3/ng.đ) Đến50

Đến500

Đến5000

Đến10000

Đến30000

Đến50000

Lớnhơn50000

Ph ng pháp xử lý cơ học





Trang38

Các ph ng pháp xử lý bụi

5.2.1.1. Phương pháp xử lý bụi bằng buồng lắng bụi Nguyên tắc Sự lắng bụi bằng buồng lắng là tạo ra điều kiện để trọng lực tác dụng lên hạt bụi thắnglực đẩy ngang của dòng khí. Trên cơ sở đó ng i ta tạo ra sự giảm đột ngột lực đẩycủa dòng khí bằng cách tăng đột ngột mặt cắt của dòng khí chuyển động. Trong thờiđiểm ấy, các hạt bụi sẽ lắng xuống.Để lắng có hiệu quả hơn, ng i ta còn đ a vào buồng lắng các tấm chắn lửng. Các hạt bụi chuyển động theo quán tính sẽ đập vào vậtchắn và rơi nhanh xuống đáy. Cấu tạo buồng lắng bụi trọng lực

5.2.1.2. Xử lý bụi dựa vào lực quán tính

Nguyên lý Khi dòng khí thay đổi h ng đột ngột, các hạt bụi d i tác dụng của lực quán tính tiếptục chuyển động theo h ng cũ và tách ra khỏi dòng khí, rơi xuống ngăn chứa. Một sốdạng thiết bị lắng quán tính trình bày trong hình sau. Hiệu quả xử lý của thiết bị dạngnày đạt 65-80% đối với các hạt bụi kích th c 25-30µm.Thiết bị xiclonKhí vào xyclon từ ống khí vào có tiết diện hình chữ nhật nằm tiếp tuyến với thân thiết bị và thực hiện chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống d i và hình thành dòngxoáy ngoài.Các hạt bụi d i tác dụng của lực li tâm văng vào thành xyclon. Khi tiếngần đến đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ng c trở lại và chuyển động lên trên, hình



Trang39

thành dòng xoáy trong. Các hạt bụi văng đến thành dịch chuyển xuống d i nhờ lựcđẩy của dòng xoáy và trọng lực, từ đó ra khỏi thiết bị qua ống xả bụi.

5.2.1.3. Thiết bị lọc túi vải

Nguyên lý

Các thiết bị lọc vải phổ biến nhất. Đa số thiết bị lọc vải có vật liệu lọc dạng tay áo hìnhtrụ, đ c giữ chặt trên l i ống và đ c trang bị cơ cấu giũ bụi, còn gọi là thiết bị lọc

bụi tay áo. Theo số liệu thực nghiệm, nồng độ bụi còn lại sau lọc vải là 10-50mg/m3 Cấu tạo

Màng lọc là những tấm vải (nỉ) đ c đặt trên một giá đỡ là những tấm cứng đan hoặctấm cứng liền có đục lỗ.

Túi lọc bằng vải, nỉ có dạng ống một đầu hở để khí đi vào còn đầu kia khâu kín. Để túiđ c bền hơn ng i ta th ng đặt trong một khung cứng bằng l i kim loại hoặcnhựa. Năng suất lọc của thiết bị phụ thuộc vào bề mặt lọc, loại bụi và bản chất, tính năng củavật liệu làm túi (màng).

Thiết bị lọc tay áo



Trang40

5.2.1.4. Xử lý bụi bằng phương pháp ướt

Các ph ng pháp t th ng đ c sử dụng cho những nơi bụi mang độ ẩm cao hoặckhông khí tại nơi làm việc không đồng đều về nhiệt độ và độ ẩm. Nguyên tắc của

ph ng pháp này là dòng không khí chứa bụi phải đ c đi qua một môi tr nglỏng hoặc màng hơi n c để tăng khả năng lắng xuống của hạt bụi. Có rất nhiều cáchđể áp dụng nguyên tắc này, d i đây chúng ta sẽ xem xét một vài ph ng pháp hayđ c sử dụng trong công nghiệp Quá trình thu hồi bụi (theo ph ng pháp) t dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi vớichất lỏng, đ c thực hiện bằng các biện pháp cơ bản nh sau: + Dòng khí bụi đi vào thiết bị và đ c rửa bằng chất lỏng. Các hạt bụi đ c tách ra

khỏi khí nhờ va chạm với các giọt n c. + Chất lỏng t i t bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt

này. Các hạt bụi bị hút bởi màng n c và tách ra khỏi dòng khí + Dòng khí bụi đ c sục vào n c và bị chia ra thành các bọt khí. Các hạt bụi bị dính

t và loại ra khỏi khí. Do tiếp xúc dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha. Bề mặt

này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng. Trong đa số thiết bịthu hồi bụi t tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi đ c thu hồi theo nhiềucơ chế khác nhau. Thiết bị lọc bụi t có các u điểm và nh c điểm so với các thiết bị dạng khác nhsau:u điểm

1.Hiệu quả thu hồi bụi cao hơn 2.Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích th c đến 0,1µm 3.Có thể sử dụng khi nhiệt độ và độ ẩm cao 4.Nguy hiểm cháy, nổ thấp nhất 5.Cùng với bụi có thể thu hồi hơi và khí.

Nh c điểm

1.Bụi thu đ c ở dạng cặn do đó phải xử lí n c thải, làm tăng giá quá trình xử

li.2.Các giọt lỏng có khả năng bị cuốn theo khí và cùng với bụi lắng trong ống



Trang41

dẫn và máy hút. 3.Trong tr ng hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đ ng ống bằng vật liệu chống ăn mòn. 4.Chất lỏng t i thiết bị th ng là n c. Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi với

xử lí hóa học, chất lỏng đ c chọn theo quá trình hấp thụ Thiết bị rửa khí trầnThiết bị rửa khí trần là tháp đứng có thiết diện hình trụ hay ngũ giác mà trong đó có sựtiếp xúc giữa khí và các giọt lỏng (đ c tạo ra bởi các vòi phun).Theo h ng chuyểnđộng của khí và lỏng tháp trần chia ra ng c chiều, cùng chiều và t i ngang.Vận tốc dòng khí trong thiết bị th ng khoảng 0,6-1,2m/s đối với thiết bị không có bộtách giọt và khoảng 5-8m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt. Trở lực của tháp trần không

có bộ tách giọt và l i phân phối khí th ng không quá 250N/m2.

Tháp trần đạt hiệu quả xử lí cao đối với hạt bụi có kích th c d ≥ 10µm và kém hiệuquả khi bụi có kích th c d < 5µm. Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đ ngkính.Đ ng kính tháp (D) đ c xác định theo ph ng trình l u l ng. Chi phí n c

(m) đ c chọn vào khoảng 0,5-8 l/m3 khí.Thiết bị rửa khí đệmTháp rửa khí đệm là tháp với lớp đệm đổ đống hoặc đ c sắp xếp theo trật tự xác định.Chúng đ c thu hồi bụi dễ dính t, nh ng với nồng độ không cao và khi kết hợp với

quá trình hấp thụ do lớp đệm hay bị bịt kín nên loại thiết bị này ít đ c sử dụng. Ngoàitháp ng c chiều, trên thực tế ng i ta còn ứng dụng thiết bị rửa khí với sự t i ngang







Trang44

4- bộ phận tách giọt; 5- lớp giới hạn; 6- vòi phun; 7- bể với mực n c cố định n c Thiết bị rửa khí với lớp đệm dao độngTrong thiết bị kiểu này các quả cầu đệm d i tác động của dòng khí không ở trạng tháigiả lỏng mà chỉ dao động, cọ sát lẫn nhau

Khí nhiễm bụi tr c tiên đi qua các tia n c, rồi sau đó qua lớp đệm bằng quả cầuthuỷ tinh cao 155 mm. Vận tốc khí qua mặt cắt tự do của thiết bị 2,4 ÷ 3,0m/s. Trở lực

của thiết bị từ 1.000 đến 1.500 Pa với l u l ng n c t i từ 0,25 đến 0,55l/m3 khí.Tháp rửa kiểu này có hiệu quả xử lí đến 99% đối với các hạt cókích th c 2 µm vàlớn hơn. Thực tế trong thiết bịcó hai vùng tiếp xúc khí lỏng. Vùng thứ nhất ở dạng giọtlỏng tạo thành tr c lớp đệm, vùng thứ hai hình thành d i dạng bọt trực tiếp ở trong

và ở trên lớp đệm Thiết bị sủi bọtPhổ biến nhất là thiết bị sủi bọt với đĩa chảy sụt và đĩa chảy qua. Đĩa chảy sụt có thể làđĩa lỗ, đĩa rãnh. Chiều dày tối u của đĩa trong khoảng 4-6mm, đ ng kính lỗ th ngtừ 4 đến 8mm. Chiều rộng của rãnh 4-5mm, còn diện tích tự do dao động trong khoảng

0,2÷0,25m2 /m2. Bụi đ c thu hồi bởi lớp bọt đ c hình thành do t ng tác của khí vàlỏng. Quá trình thu hồi bụi trong thiết bị sủi bọt diễn ra trong các giai đoạn sau:

+ Thu hồi bụi trong không gian d i l i do lực quán tính, đ c hình thành do dòngkhí thay đổi h ng chuyển động khi đi qua đĩa. Hiệu quả của giai đoạn này chỉ lớnđối với bụi thô đ ng kính ≥ 10 µm.

+ Lắng bụi từ tia khí, hình thành bởi các lỗ hoặc khe hở của đĩa, với vận tốc caođậpvào lớp chất lỏng trên đĩa (cơ chế va đập).

+ Lắng bụi trên bề mặt trong của các bọt khí theo cơ chếquán tính -rối. Hiệu quả của giai đoạn 2 và 3 lớn hơn giai đoạn 1 nhiều và đạt đến 90% đối với hạt bụi 2-5µm.



Trang45

Thiết bị rửa khí sủi bọt a- với mâm chảy tràn; b- với mâm chảy sủi bọt: 1- thân; 2- mâm; 3-hộp nhập liệu; 4-

thanh chặn; 5- hộp chảy tràn; 6- vòi t i

Thiết bị sủi bọt có u điểm là hiệu quả thu hồi bụi cao đối với hạt có kích th c lớnhơn 2µm và trở lực không lớn 300-1.000N/m2.Tuy nhiên nó còn tồn tại các yếu điểm sau:

1.Hạt có kích th c nhỏ hơn 2µm không đ c thu hồi hoàn toàn,2.Cần có bộ phận tách giọt lỏng, 3.Không cho phép l u l ng khí dao động lớn vì nh vậy sẽ phá vỡ chế độ tạo bọt,

4.Không cho phép nồng độ bụi trong khí dao động lớn vì có thể làm bẩn đĩa Thiết bị sủi bọt với đĩa chảy qua có đ ng kính lỗ 3-8mm và tiết diện tự do 0,15-

0,25m2 /m2. Vận tốc khí trong thiết diện tự do từ 1÷3m/s, l u l ng n c t i

0,2÷0,3l/m3, chiều cao lớp bọt 80-100mm.

Thiết bị rửa khí va đập, quán tínhTrong các thiết bị này sự tiếp xúc của khí với n c đ c thực hiện do sự va đập củadòngkhí lên bề mặt chất lỏng và do sự thay đổi h ng đột ngột của dòng khí. Kết quảcủa sự va đập là các giọt lỏng đ ng kính 300-400 µm đ c tạo thành, làm gia tăngquá trình lắng bụi. Khí với vận tốc lớn đi vào tháp (vận tốc khí đến gần bề mặt chất lỏng khoảng 15m/s).

Khi quay vòng 180o diễn ra sự lắng bụi quán tính trên các giọt lỏng. Đối với thiết bịdạng này mực n c cố định đóng vai trò quan trọng. Sự thay đổi nhỏ của mực n c

cũng có thể làm giảm hiệu quả thu hồi bụi hoặc làm tăng trở lực của thiết bị. Nhờ không có các lỗ nhỏ để phân phối n c và các bộ phận chuyển động nên thiết bị



Trang46

dạng này có thể xử lí khí có nồng độ bụi cao. Dạng thiết bị trênhình 15b đ c ứngdụng rộng rãi, trong đó dòng khí đi vào ống đứng đ c tăng tốc ở đầu ra nhờ thu hẹp ống đến 35-55mm/s và đập vào bề mặt chất lỏng. Mực n c thấp hơn đầu ống rakhoảng 2-3mm.

Hiệu quả của thiết bị thu hồi va đập quán tính đến 99,5% đối với các hạt bụi 3µm vàlớn hơn. Tiêu hao n c ít 0,005-0,15 l/m3 khí.

Thiết bị thu hồi bụi va đập quán tính

a: 1-ống vào; 2- bể chứa n c; 3- vòi phun. b: 1-ống vào; 2- ống chóp; 3- vách ngăn

Thiết bị rửa khí Venturi Nguyên lý

Để làm sạch khí khỏi bụi kích th c 1-2µm và nhỏ hơn, ng i ta ứng dụng chủ yếucác thiết bị rửa khí vận tốc lớn. Nguyên lí hoạt động: Dòng khí đ c dẫn qua một ốngthắt, tại đây tốc độ dòng khí tăng lên cao (50-150 m/s). Khi v t qua đầu cấp chấtlỏng để ngỏ sẽ kéo theo dòng sol. Những hạt chất lỏng nhỏ bé đó sẽ làm t bụi cuốntheo và ng ng hại thành dạng bùn đi ra theo cửa d i và dòng khí ra sẽ là khí sạch.Cấu tạo và vận hành Khí đ c dẫn vào cửa 1 qua cổ thắt 2, tại đây có đặt cửa cấp n c. Sau khi dẫn quacửa 3 khí đi vào buồng lọc sol 4; tại đây có trang bị hệ thống tách sol là những tấml i đặt xiên so với thành buồng. Sol n c lẫn bụi t tích tụ lại ở phần đáy và đ cthải ra ngoài theo cửa 6. Khí sau khi tách sol và bụi đ c thoát ra ngoài theo cửa 5



Trang47

5.2.1.5. Lựa chọn thiết bị thu hồi bụi Việc chọn loại thiết bị tối u để làm sạch khí là vấn đề phức tạp, bởi vì có rất nhiềuthông số, đó là các thông số hóa lí và công nghệ của khí thải, thông số công nghệ vàthiết kế của thiết bị thu hồi bụi, thông số kinh tế và các tính đặc tr ng khác của thiết bị.Các thông số chủ yếu là độ phân tán, độ sạch yêu cầu, nhiệt độ, độ ẩm, tính ăn mòncủa khí. Thông th ng hiệu quả xử lí của thiết bị liên quan chặt chẽ với chi phí năngl ng và kích th c thiết bị. Độ sạch yêu cầu càng cao, chi phí đầu t cho hệ thống xửlí và vận hành thiết bị càng cao. Khi chọn thiết bị thu hồi bụi cần quan tâm đến các chỉ số cơ bản sau:

+ Thiết bị hoạt động trên cơ chế lắng bụi khô trọng lực, quán tính, li tâm là rẻ nhất,nh ng chỉ thu hồi bụi thô (có kích th c ≥ 10µm). Th ng chúng chỉ đóng vai tròxử lí bụi sơ bộ.

+ Đa số thiết bị lắng bụi t có thể cho hiệu quả cao khi kích th c bụi trung bình(>1µm). Muốn thu hồi bụi mịn hơn phải tăng l u l ng n c (tốn năng l ng). Ngoài ra, cần phải xử lí n c thải và chống ăn mòn thiết bị.

+ Thiết bị lọc điện có thể cho hiệu quả cao ngay cả khi bụi phân tán cao (nhỏ hơn1µm).Tuy nhiên, cần phải chuẩn bị khí thải vì nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc khí ảnhh ng nhiều đến hiệu quả của thiết bị lọc điện.

+ Thiết bị lọc bụi qua vách ngăn cho hiệu quả cao nhất đối với bất kì bụi phân táncao, nh ng cũng cần giữ các thông số khí thải trong giới hạn nhất định. Vốn đầu tthiết bị này nhỏ hơn thiết bị lọc điện nh ng chi phí vận hành lớn hơn.

5.2.2. Xử lý hơi, khí

Để xử lí khí và hơi các chất độc hại, ng i ta ứng dụng các ph ng pháp: hấp thụ,hấp phụ, xúc tác, nhiệt và ng ng tụ.



Trang48

Ph ng pháp hấp phụ dựa trên khả năng lôi cuốn các phân tử khí, hơi bởi các chấtrắn xốp. Thực tế, ng i ta sử dụng than hoạt tính, silicagen và zeolit làm chất hấp phụ. Thời gian gần đây, trong luyện kim màu, ng i ta sử dụng rộng rãi Al2O3đ c nghiền mịn để làm chất hấp phụ HF.

Xử lí bằng ph ng pháp xúc tác dựa trên sự biến đổi hoá học các cấu tử độc hạithành không độc hại trên bề mặt xúc tác rắn. Ph ng pháp này đ c sử dụng để xửlí NOx, SOx, COx và các tạp chất hữu cơ.

Ph ng pháp nhiệt hay ph ng pháp đốt cháy trực tiếp đ c ứng dụng để xử lí cácchất độc dễ bị ôxi hóa và các tạp chất có mùi hôi. Ph ng pháp này dựa trên sựcháy của các tạp chất trong các lò hoặc đèn xì.

Ph ng pháp đốt trực tiếp các chất hữu cơ của khí thải đ c ứng dụng trong cácnhà máy hóa dầu, nhà máy sản xuất metanol…

Ph ng pháp ng ng tụ dựa trên hiện t ng giảm áp suất bão hòa hơi khi giảmnhiệt độ.Ph ơng pháp này dùng để thu hồi dung môi hữu cơ. Để quá trình ng ng tụxảy ra cần phải làm lạnh khí chứa dung môi.

5.2.2.1. Phương pháp hấp thu Quá trình hấp thụ

Hấp thụ là quá trình lôi cuốn khí và hỗn hợp khí bởi chất lỏng (chất hấp thụ). Hấp thụchia ra làm hấp thụ vật lý – các chất hấp thụ không t ng tác hóa học với chất đ chấp thụ, và hấp thụ hóa học – giữa chất hấp thụ và chất đ c hấp thụ xảy ra phản ứnghóa học tạo thành hợp chất hóa học khác. Trong thực tế ng i ta ứng dụng n c, cácdung môi hữu cơ, không tham gia phản ứng với các khí và các dung dịch n c với cácchất này để hấp thụ vật lí. Còn khi hấp thụ hóa học, ng i ta sử dụng dung dịch n cmuối và kiềm, các chất hữu cơ và huyền phù n c với các chất khác nhau làm chấthấp thụ. Do độ hòa tan của các khí trong chất lỏng khác nhau nên có thể tiến hành hấp thụ chọnlọc một cấu tử nào đó của hỗn hợp khí, vì vậy ph ng pháp này đ c ứng dụng rộngrãi khi tiến hành các quá trình công nghệ. Sự tách khí hòa tan từ chất hấp thụ, nghĩa là quá trình ng c lại của hấp thụ đ c gọilà nhả hấp. Quá trình hấp thụ đ c ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật để thu hồi cấu tử

có giá trị từ hỗn hợp khí hoặc để xử lý các tạp chất độc hại.Thiết bị hấp thu



Trang49

Các dạng thiết bị hấp thu th ng gặp là tháp đệm, tháp mâm, tháp phun… Thiết bị hấp thu dạng đệm là tháp đứng hình trụ, chứa đầy vật liệu đệm đứng yên,đ c giữ trên l i phân phối, còn khí đ c cho vào từ d i l i. Chất lỏng chảy vàothiết bị qua cơ cấu t i và chuyển động qua lớp đệm ng c dòng với dòng khí. Nhiệm

vụ của đệm: tạo bề mặt tiếp xúc pha lớn và xoáy rối các dòng. Vật liệu đệm phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:

Bề mặt riêng lớn Thể tích tự do lớn.

u điểm của thiết bị hấp thu dạng đệm là: bề mặt riêng lớn, kết cấu thiết bị đơn giản,có thể làm việc trong môi tr ng ăn mòn, nên đ c áp dụng rất rộng rãi. Trong thiết bị hấp thu dạng mâm chóp khí đ c cho vào ở d i đáy thiết bị rồi lần l tđi qua các mâm qua ống khí, đ c đậy bằng chóp ở trên, phần rìa của chóp ngập trongchất lỏng. Mực chất lỏng đ c xác định bởi độ cao của ống chảy tràn trên mâm. Đầud i của ống chảy tràn ngập trong chất lỏng ở mâm d i để tạo trở lực thủy tĩnh. Đểtăng tiếp xúc giữa khí và lỏng trên mâm thay cho chóp lớn, ng i ta sử dụng nhiềuchóp nhỏ để tăng chu vi sủi bọt và do đó tăng c ng độ phân tán khí trong chất lỏng. Mâm là đĩa đ c khoan lỗ để cho khí và chất lỏng đi qua. Mâm đ c lắp trên tháp

trùng với trục tháp. Phụ thuộc vào cơ cấu thiết bị sủi bọt, mâm đ c chia ra: mâmchóp, mâm xuyên lỗ, mâm van.Trong thiết bị hấp thụ dạng mâm xuyên lỗ, các mâmđ c khoan nhiều lỗ với đ ng kính 1 – 5 mm, phân bố đều trên diện tích mâm. Khí sục vào chất lỏng qua các lỗ này ở dạng tia và bọt. Chất lỏng chảy ngang qua mâm nhờ cơ cấu chảy tràn. Hiệu quả mâm xuyên lỗ cao hơn mâm chóp do sự phân tán nhuyễn bọt khí và tia. Kết cấu mâm này đơn giản hơn mâm chóp. Trở ngại của mâm này là sự nhiễm bẩn các lỗ và ăn mòn mâm cũng nh đặc tính của một số chất lỏng tạo thành bọtổn định. Trong thiết bị hấp thụ bất kỳ dạng mâm nào cũng diễn ra sự xáo trộn mãnh liệt chấtlỏng do sụt khí, làm đồng nhất nồng độ cấu tử phân tán trong toàn bộ thể tích pha lỏng.Điều này ảnh h ng xấu đến động lực của quá trình bởi vì chất lỏng mới vào mâm bị bão hòa cấu tử phân tán do trộn lẫn với chất lỏng đã hấp thụ. Để loại trừ nh c điểmnày, ng i ta tạo chuyển động định h ng cho chất lỏng trên mâm. Điều này đạt đ c

ví dụ bằng cách lắp các vách ngăn trên mâm. Trên mâm có chóp dạng chữ S chuyểnđộng định h ng của chất lỏng đạt đ c nhờ sự thoát khí một mặt d i chóp



Trang50

Trong thiết bị dạng phun bề mặt tiếp xúc pha đ c hình thành nhờ phân tán chất lỏngtrong dòng khí.Trong tháp trần sự phân tán chất lỏng đ c thực hiện nhờ vòi phun đặttrên đỉnh tháp. Thiết bị này đặc tr ng bởi bề mặt riêng phần lớn. Đặc biệt quá trìnhtiến hành hiệu quả khi giọt lỏng va đập vào bề mặt thành hay thiết bị. Hiệu quả làm

việc của thiết bị xác định bởi kích th c gịot. Đ ng kính giọt lỏng tối u là 0,5 – 1mm.Ứng dụng phương pháp hấp thu

Hấp thu khí SO2.Chất hấp thu có thể sử dụng là n c, dung dịch soda (Na2CO3), huyền phù CaCO3,amoniac, oxit magiê MgO, oxit kẽm, hỗn hợp muối nóng chảy (LiCO3 – 32%, Na2CO3 – 33%, K2CO3 – 35%), các amin thơm….

Hấp thu khí H2S. Chất hấp thụ có thể sử dụng là Na2CO3 hoặc K2CO3, dung dịch chứa 40– 50%photphat Kali (K3PO4), dung dịch kiềm – Asen, dung dịch sôda – sắt, dung dịch kiềm – hydroquinon, dung dịch etanolamin.

Hấp thu oxit nitơ (NOx)Chất hấp thụ là n c đ c bổ sung oxi già, dung dịch kiềm… Hấp thụ chọn lọc NO

dùng chất hấp thu là dung dịch FeSO4, FeCl2.Hấp thu HF và SiF4 : Chất hấp thu là n c, dung dịch muối amôn, cacbonatkali…

Hấp thu Cl2 vàHCl, Clo đ c hấp thu bằng dung dịch kiềm.

Hấp thu oxit ccbon (COx) : Hấp thụ bằng [Cu(NH3)m(H2O)n]+, dung dịch cloruađồng nhôm Xử lí dioxit cacbon: Hấp thụ CO2 bằng các dung dịch etanolamin, amoniac,kiềm(Na2CO3)

5.2.2.2. Phương pháp hấp phụ Quá trình hấp phụHấp phụ là quá trình lôi cuốn khí và hơi từ hỗn hợp khí bởi chất rắn xốp (chất hấp phụ). Hấp phụ đ c ứng dụng để loại trừ trừ tạp chất và đặc biệt đ c ứng dụng hiệuquả trong xử lý khí thải khỏi các tạp chất độc hại cũng nh để thu hồi các chất có giá

trị. Hấp phụ đ c chia ra làm hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học. Đặc tính chất hấp phụ





Trang52

theo đ ng đi của chất hấp phụ. Chất hấp phụ đ c tuần hoàn vào thiết bị hấp phụ.L u l ng chất hấp phu đ c điều chỉnh bằng vận tốc quay của cơ cấu tháo liệu. Nhảhấp đ c thực hiện băng cách đun bằng hơi quá nhiệt và thu hồi sản phẩm nhả hấp Ứng dụng phương pháp hấp phụ

Hấp phụ các khí oxit nitơ (NOx) bằng than hoạt tính Hấp phụ khí SO2bằng đá vôi, đolomit (CaCO3.MgCO3) hoặc vôi, oxit mangan,than hoạt tính

Hấp phụ hợp chất flo bằng đá vôiHấp phụ clo và clorua hydro dùng oxiclorua sắt và cloruaoxit đồng trong hỗnhợp với oxit magiê, sunfat và photphat đồng, chì, cadmi,

Hấp phụ H2S: dùng hydroxit sắt, than hoạt tính, zeolit… Hấp phụ các hợp chất hữu cơ chứa l u huỳnh với các oxit kẽm, sắt, đồng vàvài kim loại khác, than hoạt tính và zeolit tổng hợpHấp phụ hơi thủy ngân bằng than hoạt tính

Khử mùi bằng ph ng pháp hấp phụ bằng than hoạt tính 5.2.2.3. Phương pháp xúc tác

Bản chất của quá trình xúc tác để làm sạch khí là thực hiện các t ng tác hóahọc, nhằm chuyển hóa tạp chất độc thành sản phẩm khác với sự có mặt của chất xúctác đặc biệt. Vai trò của chúng là tăng vận tốc (phản ứng) t ng tác hóa học. T ngtác xúc tác trong xúc tác dị thể diễn ra trên bề mặt phân chia pha khí và xúc tác. Xúctác bảo đảm sự t ng tác của các chất chuyển hóa trên bề mặt của mình, với sự hìnhthành các phức hoạt hóa ở dạng các liên kết bề mặt trung gian của xúc tác và tác chất,sau đó sản phẩm của xúc tác hình thành và giải phóng bề mặt xúc tác.

Hoạt tính của xúc tác th ng đ c xác định bằng tập hợp các tính chất hóa lícủa xúc tác và của khí cần chuyển hóa. Nó phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ chuyển hóacó xúc tác, cấu trúc xúc tác, hàm l ng chất tăng hoạt tính xúc tác, áp suất, l u l ngthể tích, nồng độ và khối l ng phân tử của tác chất và sản phẩm trong pha khí

Các yêu cầu cho xúc tác công nghiệp: độ hoạt hóa cao và dẫn nhiệt tốt, bền cơ và bền nhiệt, ngoài ra xúc tác phải rẻ, có nhiệt độ cháy thấp và các hạt có hình dạngsao cho trở lực thấp.

Việc chọn xúc tác hiệu quả cho quá trình làm sạch khí đ c tiến hành bằng thựcnghiệm.Chất xúc tác trong xử lí khí thải công nghiệp là các chất tiếp xúc trên cơ sở các



Trang53

kim loại quý (platin, paladi, bạc…), các oxit mangan, đồng, coban… Ứng dụng phương pháp xúc tác.

Khử nitơ oxit bằng xúc tác và nhiệt độ cao. Chất xúc tác là kim loại nhómPlatin ( Pd, Ru, Pt …) hoặc Ni, Cr, Cu, Zn, V….Còn chất khử là CH4, CO, H2 ,

NH3…Xử lý SO2 xúc tác là oxit Vanadi

Xử lý CO lớp xúc tác là oxit, sắt, đồng, crômXử lý chất hữu cơ khi có xúc tác là kim loạinhóm platin

5.2.2.4. Phương pháp nhiệt Bản chất của ph ng pháp đốt cháy trực tiếp là oxi hóa cáccấu tử độc hại bằng oxi, ở

nhiệt độ cao (450-1.2000

C). Ph ng pháp này đ c ứng dụng để loại bỏ bất kì khí vàhơi nào mà sản phẩm cháy của chúng ít độc hơn. u điểm của ph ng pháp đốt cháytrực tiếp là thiết bị đơn giản và có khả năng ứng dụng rộng rãi, vì thành phần khí thải ítảnh h ng đến hoạt động của thiết bị đốt. Ph ng pháp này đ c ứng dụng rộng rãitrong sản xuất sơn, trong quá trình điều chế một số sản phẩm hóa, điện hóa và điện tử,trong công nghiệp hóa dầu, sản xuất metanol để xử lí khí thải. Kết cấu và thể tích của lò đốt phải bảo đảm thời gian l u cần thiết để đốt cháy khí

hoàn toàn hoặc đạt hiệu quả xử lí cho tr c.Th i gian l u th ng khoảng 0,1 đến 1,0giây, nhiệt độ làm việc, trong đa số tr ng hợp, lớn hơn nhiệt độ tự bốc cháy từ 100oC

đến 150oC.

Sơ đồ thiết bị xử lí khí thải công nghiệp bằng nhiệt a- không tận dụng nhiệt; b- với thiết bị truyền nhiệt

5.3. XỬ LÝ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN 5.3.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn



Trang54

5.3.1.1. Định nghĩa chất thải rắn Chất thải rắn đ c hiểu là tất cả các chất thải phát sinh do các hoạt động của con ng ivà động vật tồn tại ở dạng rắn đ c thải bỏ khi không còn hữu dụng hay không muốndùng nữa.

Thuật ngữ chất thải rắn đ c sử dụng trong tài liệu này là bao hàm tất cả các vật chấtrắn không đồng nhất thải ra từ cộng đồng dân c ở đô thị cũng nh các chất thải đồngnhất của các ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, khai khoáng,... Tài liệunàyđặc biệt quan tâm đến chất thải rắn đô thị, bởi vì ở đó sự tích luỹ và l u tồn chất thảirắn, có khả năng ảnh h ng rất lớn đến môi tr ng sống của con ng i.

5.3.1.2. Quản lý chất thải rắn tổng hợp

Sự chọn lựa kết hợp giữa công nghệ, kỹ thuật, và ch ng trình quản lý để đạt đ cmục đích quản lý chất thải đ c gọi là quản lý chất thải rắn tổng hợp (ISWM). Văn phòng bảo vệ môi tr ng của Mỹ (USEPA) đã đ a ra thứ bậc hành động u tiên trongviệc thực hiện ISWM là: Giảm tại nguồn, tái chế, đốt chất thải, và tiêu hủy. Hiệu quảlớn nhất của ch ng trình này là giảm đ c kích th c và kinh phí xây dựng lò đốt.Tái chế chất thải cũng giảm đ c các yếu tố làm thiệt hại nồi hơi, loại bỏ đ c cácthành phần xỉ, và các chất bẩn khác trong lò luyện.

Thứ bậc u tiên trong quản lý rác tổng hợp1. Tránh thải bỏ2. Giảm thiểu rác3. Tái sử dụng4. Tái chế5. Tạo năng l ng 6. Xử lý7. Thải bỏ

5.3.1.3. Các thành phần của hệ thống tổng hợp quản lý chất thải rắn

Cơ cấu chính sáchMục đích là phát triển và tập hợp một cách toàn diện chính sách quản lý chất thải vớicác đối t ng chính sách có thể đạt đ c.Công cụ:

Mục tiêu giảm thiểu chất thảiCác chính sách chất thải đặc biệt





Trang56

Phục hồi năng l ng 5.3.1.4. Những thách thức của việc quản lý chất thải rắn trong tương lai

Xã hội càng phát triển, dân số thế giới càng gia tăng kết hợp với sự đô thị hoá và côngnghiệp hóa làm cho l ng rác thải phát sinh ngày càng nhiều. Những thách thức và cơ

hội có thể áp dụng để giảm thiểu l ng rác thải trong t ng lai là: (1) Thay đổi thói quen tiêu thụ sản phẩm trong xã hội: Sự tiêu thụ sản phẩm là mộthoạt động tự nhiên. Xã hội thay đổi sẽ làm cho mức sống thay đổi bằng cách thay đổisố l ng và chất l ng sản phẩm tiêu thụ. Thói quen tiêu thụ sẽ đ c thay đổi nếu sốl ng rác thải từ các hoạt động tiêu thụ thay đổi(2) giảm l ng rác thải tại nguồn: Những nổ lực cần thiết phải tiến hành đểgiảm sốl ng của các vật liệu sử dụng trong các loại hàng hóa đóng gói và chế biến tái chế tạinguồn nh tại nhà, văn phòng hoặc nhà máy. Nh vậy với ph ng pháp này, l ngrác thải vứt bỏ sẽ giảm trong cộng đồng. Giảm tại nguồn là một lựa chọn để bảo tồn tàinguyên và khả năng kinh tế. (3) xây dựng bãi chôn lấp an toàn hơn: Bãi chôn lấp là nơi thải bỏ sau cùng của chấtthải. Chính vì thế mà nnững nổ lực cần phải tiến hành để làm giảm thiểu các chất độchại, làm tăng độ hữu dụng tại nơi chôn lấp. Thiết kế bãi chôn lấp cần phải cải tiến để

đảm bảo cho việc l u trữ các chất thải trong một thời gian lâu dài. Các số liệu về cáchoạt động của bãi chôn lấp hiện tại cần phải phổ biến để cải tiến việc xây dựng và hoạtđộng của các bãi chôn lấp mới. Bằng cách này thì sẽ giúp ích cho việc quản lý các bãichôn lấp càng có hiệu quả hơn. (4) phát triển công nghệ mới: Có rất nhiều cơ hội để giới thiệu những công nghệ mớitrong hệ thống quản lý chất thải rắn. Những thách thức đã khuyến khích cho sự pháttriển kỹ thuật giúp cho việc bảo tồn tài nguyên thiên nhiên tốt nhất và đây là ph ngpháp chi phí-hiệu quả. Việc kiểm tra và thực thi việc ứng dụng các công nghệ mới làmột phần quan trọng trong việc quản lý tổng hợp chất thải rắn trong t ng lai.5.3.2. Nguồn gốc chất thải rắn Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn khác nhau nh ng phân loại theo cách thông th ngnhất là: (1) khu dân c , (2) khu th ng mại, (3) cơ quan, công sở, (4) xây dựng và pháhủy các công trình xây dựng, (5) khu công cộng, (6) nhà máy xử lý chất thải, (7) công

nghiệp, (8) nông nghiệp. Chất thải đô thị có thể xem nh chất thải công cộng, ngoàitrừ các chất thải trong quá trình chế biến tại các khu công nghiệp và chất thải nông



Trang57

nghiệp. Tuy nhiên, có thể phân chia thành 3 nhóm lớn : Chất thải đô thị, công nghiệp và nguyhại.5.3.3. Các ph ng pháp xử lý chất thải rắn

5.3.3.1. Phương pháp cơ học Giảm kích th cGiảm kích th c đ c sử dụng nhằm mục đích là làm giảm kích th c của các loại vậtliệu trong rác thải đô thị. Các vật liệu đ c làm giảm kích th c có thể sử dụng trựctiếp nh làlớp che phủ trên mặt đất hay là sử dụng làm phân compost hoặc một phầnđ c sử dụng cho các hoạt động tái sinh chất thải rắn. Tùy thuộc vào hình dạng, đặctính chất thải, và tiêu chuẩn đòi hỏi thiết kế những thiết bị cho phù hợp. Các thiết bịth ng sử dụng là búa đập rất có hiệu quả khi các vật liệu có đặc tính giòn dễ gãy; kéocắt dùng để làm giảm kích th c của các vật liệu mềm hơn so với dùng búa đập, vàmáy nghiền có u điểm là di chuyển dễ dàng đ c sử dụng cho nhiều loại khác nhaunh là các nhánh cây, hay là các loại rác từ quá trình xây dựng. Nén chất thải rắnPh ng pháp nén chất thải rắn đ c sử dụng với mục đích là gia tăng khối l ng riêng

của các loại vật liệu và nh vậy việc l u trữ và chuyên chở sẽ có hiệu quả hơn. Mộtvài kỹ thuật hiện đang áp dụng để nén và tái sinh chất thải là đóng kiện, đóng gói haykết thành dạng viên.

5.3.3.2. Phương pháp Nhiệt Hệ thống thiêu đốtQuá trình đốt là quá trình biến đổi chất thải rắn d i tác dụng của nhiệt và quá trìnhoxy hóa hóa học. Bằng cách đốt chất thải ta có thể giảm thể tích của nó đến 80 – 90%. Nhiệt độ buồng đốt phải cao hơn 800oC.Sản phẩm cuối cùng bao gồm khí có nhiệt độ cao, bao gồm nitơ, cacbonic, hơi n c vàtro. Năng l ng có thể thu hồi từ quá trình trao đổi nhiệt do khí sinh ra có nhiệt độ cao.Đốt thùng quay, lò đốt thùng quay đ c sử dụng để xử lý các loại chất thải nguy hại ở dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ở dạng lỏng. Thùng quay hoạt động ở nhiệt độkhoảng 1100oC.

Sử dụng chất thải nguy hại lảm nguyên liệu. Đây là ph ng pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đốt cùng với nhiên liệu thông th ng khác để tận dụng nhiệt cho các thiết bị



Trang58

tiêu thụ nhiệt: nồi hơi, lò nung, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh. L ng chất thải bổ sungvào lò đốt có thể chiếm 12 – 25% tổng l ng nhiên liệu.Hệ thống nhiệt phân Nhiệt phân là quá trình phân hủy hay biến đổi hóa học chất thải rắn xảy ra do nung

nóng trong điều kiện không có sự tham gia của oxy và tạo ra sản phẩm cuối cùng củaquá trình biến đổi chất thải rắn là các chất d i dạng rắn, lỏng, và khí. Nguyên lý củavận hành quá trình nhiệt phân gồm 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 là quá trình khí hóa, chấtthải đ c gia nhiệt để tách các thành phần dễ bay hơi nh khí cháy, hơi n c...ra khỏithành phần cháy không hóa hơi và tro. Giai đoạn 2 các thành phần bay hơi đ c đốt ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại. Nhiệt phân bằng hồ quang – plasma. Thực hiện quá trình đốt ở nhiệt độ oC) để tiêuhủy chất thải có tính độc cực mạnh, cao (có thể đến 10.0000C) Sản phẩm là khí H2 vàCO, khí acid và tro.Hệ thống hóa hơi thành khí (bốckhí)

Một cách tổng quát quá trình hóa hơi thành khí là quá trình đốt các loại vật liệu trongđiều kiện thiếu oxy. Mặc dù ph ng pháp này đã đ c phát hiện vào thế kỷ 19 nh ngviệc áp dụng chỉ thực hiện thời gian gần đây đối với xử lý chất thải rắn. Kỹ thuật hóa

hơi thành khí là một kỹ thuật đ c áp dụng với mục đích là làm giảm thể tích chất thảivà thu hồi năng l ng. Công nghệ đốtHầu hết các ph ng xử lý, l u trữ và loại bỏ điều liên quan đến công nghệ đốt – tứcviệc đốt cháy các chất một cách có kiểm soát ở trong một miền kín – nh một ph ngtiện xử lý và thải loại chất thải nguy hại. Là một ph ng thức quản lý chất thải nguyhại, công nghệ đốt có một số đặc thù:+ Thứ nhất, nếu đ c tiến hành đúng theo qui cách, nó có khả năng phá hủy toàn bộ

các độc chất hữu cơ trong chất thải nguy hại bằng cách phá hủy các mối liên kếthóa học của chúng và đ a chúng trở lại dạng các nguyên tố hợp thành ban đầu, quađó làm giảm thiểu hoặc loại bỏ hoàn toàn các độc tính của chúng.

+ Thứ hai, nó hạn chế thể tích của chất thải nguy hại cần phải đ c thải loại vào môitr ng đất bằng cách biến đổi các chất rắn và lỏng thành dạng tro. So với việc loại

thải chất thải nguy hại không qua xử lý, việc thải loại tro vào môi tr ng đất antoàn và hiệu quả gấp nhiều lần.





Trang60

5.3.3.3. Phương pháp Chuyển Hoá Sinh Học và Hóa Học



Trang61

Quá trình ủ phân hiếu khí Là một quá trình biến đổi sinh học đ c sử dụng rất rộng rãi, mục đích là biến đổi cácchất thải rắn dạng hữu cơ tạo thành các chất vô cơ (quá trình khoáng hóa) d i tácdụng của vi sinh vật để tạo thành sản phẩm dạng mùn gọi là phân compost.

Quá trình phân hủy chất thải lên men kỵ khí Là quá trình biến đổi sinh học đ c sử dụng để phân hủy các chất thải có hàm l ngchất rắn từ 4 –8% d i tác dụng của các vi sinh vật trong điều kiện yếm khí. Quá trình phân hủy lên men kỵ khí đ c áp dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới tạo ra sản phẩmkhí metan từ các chất thải của con ng i, động vật, các sản phẩm thừa từ nông nghiệp,và từ các chất thải hữu cơ từ thành phần rác thải đô thị. Quá trình chuyển hóa hóa họcQuá trình chuyển hóa hóa học bao gồm một loạt các phản ứng thủy phân đ c sử dụngđể tái sinh các hợp chất nh là glucose và một loạt các phản ứng khác dùng để tái sinhdầu tổng hợp, khí và acetate cellulose. Kỹ thuật xử lý chất thải rắn bằng ph ng pháphóa học phổ biến nhất là phản ứng thủy phân cellulose d i tác dụng của acid và quátrình biến đổi metan thành metanol. Phản ứng thủy phân acid

Cellulose hình thành do sự liên kết của hơn 3000 đơn vị phân tử glucose, cellulose cóđặc điểm là hòa tan trong n c và các dung môi hữu cơ nh ng hầu nh không bị phânhủy bởi tế bào. Nếu cellulose đ c phân hủy thì glucose sẽ đ c tái sinh. Quá trìnhthực hiện bằng phản ứng hóa học cơ bản nh sau:

Đ ng và glucose đ c trích ly từ cellulose có thể đ c biến đổi bằng các phản ứngsinh học và hóa học tạo thành sản phẩm là r c và các hóa chất công nghiệp. Sản xuất metanol từ metanMetan đ c hình thành do quá trình phân hủy yếm khí của các chất thải rắn hữu cơ cóthể đ c biến đổi thành metanol. Quá trình biến đổi đ c thực hiện bằng 2 phản ứngsau:



Trang62

Thuận lợi của việc sản xuất metanol từ khí biogas có chứa metan là metanol có thể l utrữ và vận chuyển dễ dàng hơn là việc chuyển khí metan. Năng l ng từ quá trình chuyển hóa sinh học của chất thải rắnMột khi quá trình biến đổi các sản phẩm đ c hình thành từ chất thải rắn hoặc là từquá trình phân hủy yếm khí (tạo khí metan) hoặc là từ biến đổi hóa học (tạo thànhmetanol), những b c thực hiện tiếp theo là việc sử dụng hoặc là l u trữ. Nếu năngl ng đ c sinh ra từ các sản phẩm này thì đòi hỏi cần thực hiện những b c biến đổi

tiếp theo. Biogas có thể sử dụng trực tiếp để đốt các động cơ đốt trong hoặc là sử dụngkhí này làm quay tuabin để tạo ra điện năng. 5.3.4. Công nghệ sản xuất phân hữu cơ từ rác thải sinh họatCác công nghệ sản xuất phân hữu cơ (compost) từ rác đô thị gồm phân hủy kỵ khí vàủ hiếu khí (composting). Bản chất chung của 2 quá trình trên là sử dụng các vi sinh vậtđể ổn định các thành phần hữu cơ có trong rác tr c khi đem sử dụng hoặc xử lý tiếp.

Các dòng vật chất chính trong quá trình xử lý sinh học các hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học trong rác đô thị



Tài liệu tham khảo 1. Giáo trình công nghệ môi trường , ĐH Quốc gia Hà Nội2. Tr ng Đại học bán công Tôn Đức Thắng, Khoa Môi tr ng vào bảo hộ lao

động, Kỹ thuật môi trường đại cương .

3. Nguyễn Văn Ph c, Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học. Tập 13. Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp. Tr ng ĐH Bách Khoa TPHCM. 1998.

4. Pgs. Ts Nguyễn Đức Khiển (2003),Quản lý chất thải rắn, NXB xây dựng, Hànội.

5. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (1999),Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.

6. Hoàng H ng, Nguyễn Thị Kim Loan, Con ng i và Môi tr ng, NXB ĐHQGTp. HCM, 2005

7. Nguyễn Ngọc Linh, Bài giảng Xử lý n c thải.8. Nguyễn Ngọc Linh, Bài giảng Xử lý n c cấp.9. Nguyễn Ngọc Linh, Luận văn cao học, “Nghiên cứu đề xuất ph ng án xử lý

kim loại nặng có trong bùn sau xử lý n c thải khu công nghiệp Lê MinhXuân”, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2006.

10. Joseph A. Salvato,P.E., DEE, Nelson L. Nemerow, Ph.D., P.E, Franklin J.Agardy, Ph.D, Environmental Engineering, Fifth Edition, John Wiley & Sons,Inc.

Documents

Phan IV- Ky Thuat Moi Truong