Trong toàn bộ hệ thống xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, bùn thải (sludge) là sản phẩm phụ không thể tránh khỏi, bao gồm các chất rắn lơ lửng, bán rắn, chất hữu cơ và vô cơ được tách ra trong quá trình xử lý nước. Tại các nhà máy xử lý quy mô lớn, lượng bùn phát sinh có thể chiếm từ 0,5–2% tổng lưu lượng nước thải đầu vào, tương đương hàng chục đến hàng trăm tấn chất rắn mỗi ngày.
Bùn thải gồm hai nhóm chính:
Hình thành từ các quá trình lắng, tuyển nổi và keo tụ – tạo ra lớp bã giàu hợp chất hữu cơ dễ phân hủy.
Bao gồm sinh khối vi sinh từ quá trình xử lý sinh học (bùn hoạt tính), chất rắn vô cơ, tế bào vi khuẩn chết, polysaccharide và protein.
Ngoài ra, một số nhà máy còn tiếp nhận:
· Chất rắn từ bể tự hoại hộ dân
· Bùn từ cơ sở sản xuất
· Chất thải dạng bùn từ hoạt động tách dầu, tách mỡ
Việc xử lý bùn thải đóng vai trò quyết định trong khâu cuối của chu trình xử lý nước, bởi bùn chứa nhiều tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp:
· Kim loại nặng (Cu, Zn, Pb, Cd, Cr, Hg)
· Mầm bệnh (E.coli, Salmonella, virus, trứng giun)
· Dư lượng hóa chất (PAC, polymer, clo, kim loại)
· Dư lượng dược phẩm và chất hữu cơ bền vững
· Khả năng phát thải mùi (H₂S, NH₃, VOCs)
Do đó, quản lý bùn thải là một hoạt động bắt buộc theo Luật Bảo vệ Môi trường 2020, được quy định bởi các tiêu chuẩn:
· QCVN 50:2013/BTNMT (ngưỡng chất lượng bùn)
· QCVN 07:2009/BTNMT (ngưỡng kim loại nặng)
· QCVN 62/2016 (chất lượng nước thải sau tách nước bùn)
· Hệ thống ISO 14001 về quản lý môi trường
Việc xử lý bùn thải bao gồm nhiều bước liên hoàn: làm đặc – tiêu hủy – khử nước – vận chuyển – thải bỏ cuối cùng. Mỗi bước đều tạo ra tác động môi trường trực tiếp và gián tiếp.
· Bùn thải có nồng độ chất rắn thấp (0,5–1%) được đưa vào bể làm đặc trọng lực hoặc tuyển nổi hòa tan (DAF).
· Nồng độ chất rắn được tăng lên 3–6%.
· Lượng bùn giảm 40–60% so với ban đầu.
· Mùi hôi (H₂S, VOCs) phát sinh do tích tụ hữu cơ.
· Nước rỉ chứa BOD, COD, N-NH₄⁺, P-PO₄³⁻ quay trở lại hệ thống, tăng tải trọng xử lý.
· Tiêu thụ điện năng cho khuấy trộn – bơm – thiết bị tuyển nổi.
· Che chắn bể làm đặc, hệ thống DEO khử mùi.
· Thu gom nước rỉ đưa về đầu hệ thống.
· Sử dụng hóa chất an toàn (polymer không độc hại).
Có hai phương pháp: kỵ khí và hiếu khí.
· Bùn đặc 5% DS được đun nóng trong bể đóng kín.
· Vi khuẩn thủy phân, acid hóa, methan hóa phân hủy chất hữu cơ.
· Tạo ra biogas chứa 60–70% methane (CH₄).
· Phát thải khí nhà kính (nếu rò rỉ CH₄).
· Khả năng cháy nổ nếu quản lý biogas kém.
· Bùn sau phân hủy chứa kim loại nặng khó phân hủy.
· Nước rỉ giàu amoni có thể gây phú dưỡng nếu không xử lý kỹ.
· Giảm 30–50% thể tích bùn.
· Giảm 98–99% vi khuẩn gây bệnh.
· Tạo nguồn nhiên liệu sạch (biogas).
· Giảm chi phí vận hành và phát thải CO₂ từ điện lưới.
Công nghệ tiên tiến nhất hiện nay:
· Bùn 15% DS được gia nhiệt 165°C trong 30 phút.
· Tế bào phá vỡ → tăng hiệu suất phân hủy lên 60–70%.
· Giảm tối đa mầm bệnh.
Tác động môi trường: yêu cầu năng lượng lớn, nhưng tổng phát thải thấp vì biogas thu hồi được.
· Sục khí mạnh trong 20–25 ngày.
· Không sinh methane → không thu hồi năng lượng.
· Chi phí vận hành cao vì dùng nhiều điện.
· Phát thải CO₂.
· Tiếng ồn từ máy thổi khí.
· Cần diện tích lớn hơn so với kỵ khí.
Phương pháp phổ biến:
· Máy ép băng tải (Belt Press)
· Máy ly tâm (Centrifuge)
· Máy ép khung bản (Filter Press)
· Giường phơi bùn (Drying bed) – áp dụng cho khu vực nông thôn
· Phát sinh nước tách bùn (centrate/filtrate) có nồng độ N, P, COD rất cao.
· Tiêu tốn hóa chất điều hòa (polymer).
· Mùi hôi trong giai đoạn ép bùn.
· Tiếng ồn khi vận hành thiết bị cơ giới.
· Thu gom nước ép bùn đưa về đầu hệ thống.
· Sử dụng polymer phân hủy sinh học.
· Hệ thống khử mùi tích hợp cho khu ép bùn.
· Nguy cơ rơi vãi bùn trên đường vận chuyển.
· Mùi hôi trong quá trình di chuyển.
· Phát thải CO₂, SO₂, NOx từ phương tiện vận tải.
· Xe chở bùn phải kín, có bạt che.
· Rửa xe trước khi ra khỏi trạm.
· Lắp hệ thống GPS quản lý hành trình theo đúng quy định.
Có ba hướng chính:
· Công nghệ phổ biến, chi phí rẻ.
· Phát thải khí methane từ phân hủy yếm khí.
· Rủi ro ô nhiễm nước ngầm do nước rỉ rác.
· Chiếm dụng nhiều diện tích đất.
Chỉ được áp dụng khi:
· Bùn đạt QCVN 50:2013
· Không chứa kim loại nặng vượt ngưỡng
· Không dùng cho cây ăn trực tiếp (rau, hoa màu)
· Tăng độ phì nhiêu đất
· Tái chế chất hữu cơ
· Giảm khối lượng chôn lấp
· Tồn dư kim loại nặng
· Tích tụ vi nhựa
· Tồn dư vi sinh vật kháng kháng sinh
· Giảm > 90% thể tích.
· Khử hoàn toàn mầm bệnh.
· Áp dụng cho đô thị lớn.
· Phát thải dioxin/furan nếu không kiểm soát.
· Tiêu thụ năng lượng lớn.
· Tro đáy và tro bay cần xử lý tiếp.
· Mùi hôi: H₂S, NH₃, VOCs
· Khí nhà kính: CH₄, CO₂
· Bụi từ khâu phơi – đóng bao
· Nước rỉ giàu hữu cơ
· Nitơ (NH₄⁺) và phốt-pho → nguy cơ phú dưỡng
· Kim loại nặng rò rỉ từ bãi chôn
· Nếu bùn không ổn định → thay đổi pH đất
· Kim loại nặng tích tụ lâu dài
· Phát thải methane làm tăng hiệu ứng nhà kính
· Rò rỉ nước thải vào ao hồ → làm giảm DO
· Ô nhiễm đất → thay đổi hệ vi sinh
· Mùi hôi gây khó chịu
· Khả năng phát tán vi khuẩn
· Ruồi muỗi phát sinh từ bùn ẩm
· Tăng chi phí vận hành
· Tạo việc làm trong ngành xử lý chất thải
· Phát triển thị trường phân bón hữu cơ tái chế
· Áp dụng thủy phân nhiệt + phân hủy kỵ khí
· Che chắn toàn bộ khu vực tiếp nhận và xử lý bùn
· Khử mùi: than hoạt tính, Ozone, Biofilter
· Tự động hóa giám sát khí CH₄, H₂S
· Vận chuyển bùn bằng xe kín
· Ký hợp đồng với đơn vị có giấy phép xử lý bùn
· Tuân thủ thông tư 02/2022/BTNMT về báo cáo chất thải
· Khí thải: đo CH₄, NH₃, H₂S
· Nước rỉ: COD, BOD, TSS, NH₄⁺
· Môi trường đất tại khu chôn lấp: kim loại nặng
· Giám sát sức khỏe công nhân
Xử lý bùn không chỉ là bước cuối trong chuỗi xử lý nước thải, mà là một lĩnh vực trọng yếu ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường, sức khỏe con người và phát triển bền vững.
Việc lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp cần dựa trên:
· Điều kiện đô thị/nông thôn
· Nồng độ kim loại nặng
· Khả năng tái chế – tái sử dụng
· Điều kiện kinh tế – xã hội địa phương
Ứng dụng các công nghệ tiên tiến (THP, anaerobic digestion, composting, pyrolysis) sẽ giúp:
· Giảm phát thải nhà kính
· Tận dụng bùn làm nguồn năng lượng tái tạo
· Giảm đáng kể lượng bùn phải chôn lấp
· Hỗ trợ mục tiêu tăng trưởng xanh và kinh tế tuần hoàn
GỌI NGAY – 0903649782 - 028 35146426
ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN
CÔNG TY CP TV ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG
Địa chỉ: 28 B Mai Thị Lựu, P Đa Kao, Q 1, TPHCM
Chi nhánh: 2.14 Chung cư B1,số 2 Trường Sa, P 17, Q Bình Thạnh, TPHCM
ĐT: (08) 35146426 - (08) 22142126 – Fax: (08) 39118579 - Hotline 090 3649782 - 0907957895