Đề tài Hiện trạng quản lý bùn cống rãnh, kênh rạch nội thành thành phố Hồ Chí Minh và đề xuất một số giải pháp công nghệ tái chế xử lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ BÙN CỐNG RÃNH, KÊNH RẠCH NỘI THÀNH TP.HCM VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ XỬ LÝ Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực hiện : HOÀNG TRUNG HIẾU MSSV: 0811110028 Lớp: 08CSH2 TP. Hồ Chí Minh, 2011 i LỜI CAM ĐOAN Là sinh viên năm cuối của trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ, nay được vinh dự làm bài khóa luận tốt nghiệp để hoàn tất chương trình học của mình và ra trường. Em rất tự hào khi mình là người được thực hiện bài khóa luận này, do đó em thấy mình phải có trách nhiệm thực hiện tốt bài khóa luận này, em xin cam đoan không sao chép nội dung bài khóa luận của người khác dưới bất kỳ hình thức nào. Những số liệu và nội dung trong bai làm này đều được cho phép thu thập một cách trung thực. Vì những lý do trên, em thấy mình phải có trách nhiệm thực hiện đúng với những gì đã cam đoan như trên, thực hiện đúng và không có bất cứ sai phạm gì. Sinh viên thực hiện : Hoàng Trung Hiếu i LỜI CẢM ƠN Trải qua ba năm học dưới mái trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ, được sự giúp đỡ tận tình của các Thầy Cô, em đã trang bị cho mình các kiến thức về chuyên môn để có thể áp dụng vào trong thực tiễn. Từ những kiến thức đã học được nay em đã hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp. Qua đó em cũng học được nhiều kiến thức bổ ích mà trước đó em chưa biết. Em xin chân thành cám ơn các Thầy Cô khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học, đã giúp đỡ em tận tình trong ba năm học vừa qua để hoàn thành khóa học. Em xin cám ơn Thầy TS. Thái Văn Nam đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm bài khóa luận tốt nghiệp. Một điều không thể thiếu, đó chính là gia đình, cha mẹ đã động viên em, giúp em có thêm tinh thần, vượt qua được khó khăn về tinh thần, cũng như về vật chất. Nhờ vậy, mà em có thể hoàn thành khóa học và hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này. Ngoài Thầy Cô và gia đình ra, một điều quan trọng không thể thiếu, đó chính là tập thể các bạn lớp 08CSH trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ. Chính nhờ các bạn, giúp đỡ động viên rất nhiều trong quá trình học tập, cũng như trong đời sống. Em xin chân thành cám ơn!!! HCM ngày 1 tháng 7 năm 2011 Hoàng Trung Hiếu ii MỤC LỤC Nhận xét của giáo viên hướng dẩn Lời cam đoan ....................................................................................................................i Mục lục ........................................................................................................................... ii Danh sách bảng .............................................................................................................. iii Danh mục hình ................................................................................................................vi Danh mục các từ viết tắt .................................................................................................vii Tài liệu tham khảo........................................................................................................ viii CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung về Tp.hcm .....................................................................................1 1.2 Lý do chọn đề tài ......................................................................................................2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................5 1.4 Nội dung nghiên cứu ................................................................................................5 1.5 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................6 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG CỐNG RÃNH - KÊNH RẠCH VÀ NGUỒN PHÁT SINH BÙN THẢI TRÊN ĐỊA BÀN TỔNG QUAN HỆ THỐNG CỐNG RÃNH – KÊNH NỘI THÀNH TP HCM 2.1 Tổng quan hệ thống cống rãnh – kênh rạch nội thành Tp.HCM............................. 7 2.1.1 Hệ thống kênh rạch nội thành Tp.HCM ................................................................. 7 2.1.2 Hệ thống phân bố cống rãnh thoát nước nội thành Tp.HCM.................................. 11 2.2 Hiện trạng quản lý hệ thống thoát nước nội thành TPHCM ................................... 15 2.3 Hiện trạng môi trường khu vực nội thành TPHCM ................................................. 16 ii 2.4 Các dự án cải tạo và nâng cấp chất lượng mội trường tại Tp.HCM....................18 2.4.1 Mục tiêu của các dự án ......................................................................................18 2.4.2 Giải pháp cho các dự án ......................................................................................19 2.4.3 Một số dự án thành phần của dự án nâng cấp đô thị Tp.HCM ...........................20 CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ QUI TRÌNH NẠO VÉT VÀ THẢI BỎ BÙN TẠI TP.HCM 3.1 Hiện trạng nạo vét bùn cống rãnh – kênh rạch.....................................................22 3.1.1 Quy trình nạo vét bùn kênh rạch..........................................................................23 3.1.2 Quy trình nạo vét bùn cống rãnh .........................................................................25 3.1.2.1 Quy trình công nghệ nạo vét hầm ga bằng thủ công ban đêm .............................25 3.1.2.2 Quy trình công nghệ nạo vét lòng, hầm, máng bằng thủ công ban đêm...............27 3.1.2.3 Quy trình công nghệ nạo vét hầm ga bằng xe hút bùn ban đêm...........................33 3.1.2.4 Quy trình công nghệ nạo vét lòng, hầm, máng bằng xe phun rửa cống và xe hút bùn ban đêm ........................................................................................................34 3.1.2.5 Quy trình công nghệ bơm nước trong lòng cống phục vụ thi công ban đêm ........38 3.2 Hiện trạng vận chuyển và thải bỏ bùn cống rãnh – kênh rạch tại Tp.HCM .......42 3.2.1 Ước tính khối lượng bùn cống rãnh.....................................................................43 3.2.2 Thành phần bùn cống rãnh - kênh rạch ..............................................................47 3.3 Ảnh hưởng của bùn thải với môi trường...............................................................61 CHƯƠNG 4. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ BÙN CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH CÓ HIỆU QUẢ 4.1 Các phương pháp xử lý bùn cống rãnh – kênh rạch.............................................68 4.1.1 Phương pháp thuỷ lực ..........................................................................................68 4.1.2 Phương pháp rây ..................................................................................................73 ii 4.2 Một số giải pháp tái chế bùn cống rãnh kênh rạch có hiệu quả ...........................75 4.2.1 Phương pháp tái sử dụng bùn và cát thu được sau quá trình sử lý bùn cống rãnh – kênh rạch và bùn công nghiệp sau xử lý làm gạch Block và gạch thẻ ..............................................................................................................75 4.2.1.1 Tái sử dụng làm gạch Block................................................................................75 4.2.1.2 Tái sử dụng bùn làm gạch thẻ .............................................................................77 4.2.2 Tái chế làm Compost ............................................................................................78 4.2.3 Tái sử dụng thành phần hửu cơ của bùn sau xử lý cho mục đích nông nghiệp và cải tạo đất......................................................................................................83 4.2.3.1 Tiêu chuẩn đánh giá thành phần dinh dưỡng của bùn sau tách...........................83 4.2.3.2 Thành phần dinh dưỡng và chất hữu cơ co trong bùn công rãnh kênh rạch sau tách thủy lực.............................................................................................85 4.2.3.3 Đánh giá khả năng phát triển cây trồng trong môi trường có sử dụng bùn .........87 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận...................................................................................................................90 5.2 Kiến nghị.................................................................................................................92 5.2 Phương hướng phát triển của đề tài ......................................................................92 TÀI LIỆU THAM KHẢO iii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Số lượng bùn nạo bùn kênh rạch từ 2008 – 2012 ......................................... 2-10 Bảng 2.2 Phân bố hệ thống thoát nước đường phố theo các Quận và quy mô phục vụ ................................................................................................................................... 2-14 Bảng 3.1 Ước tính khối lượng bùn cống rãnh cần nạo vét........................................... 3-44 Bảng 3.2 Ước tính khối lượng bùn năm 2005 đến năm 2010 theo phương án 1 .......... 3-47 Bảng 3.3 Qui định hàm lượng kim loại nặng trong đất của các nước phát triển.......... 3-48 Bảng 3.4 Qui định hàm lượng kim loại nặng khi sử dụng bùn cống ............................ 3-49 Bảng 3.5 Giá trị TEL và PEL của các chất ô nhiểm vi lượng trong bùn thải ............... 3-49 Bảng 3.6 Tiêu chuẩn về hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải của một số nước phát triển ............................................................................................................ 3-50 Bảng 3.7 Giới hạn tối đa cho phép hàm lượng As,Cd,Cu,Pb,Zn trong đất................... 3-51 Bảng 3.8 Thành phần bùn cống rãnh.......................................................................... 3-55 Bảng 3.9 Thành phần bùn kênh rạch........................................................................... 3-57 Bảng 4.1 Thành phần dinh dưỡng đối với cây trồng xét theo tiêu chuẩn ..................... 4-83 Bảng 4.2 Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526 – 2002 phân hữu cơ vi sinh từ rác thải sinh hoạt………………………………………................................................... 4-84 Bảng 4.3 Tính chất mẫu bùn sau tách ......................................................................... 4-84 iv DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Bản đồ thành phố Hồ Chí Minh ..................................................................... 1-1 Hình 2.1 Nước thải ra hệ thống kênh rạch................................................................... 2-16 Hình 2.2 Đoạn kênh ô nhiễm đang trong quá trình nạo vét ......................................... 2-17 Hình 2.3 Bãi đổ bùn tràn lan………. .......................................................................... 2-17 Hình 2.4 Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Hoà. ................................................... 2-21 Hình 2.5 Cầu Nguyễn Văn Cừ với Đại lộ Đông Tây. .................................................. 2-21 Hình 3.1 Công nhân nạo vét rác thải tại kênh Nhiêu Lộc ............................................ 3-22 Hình 3.2 Nạo vét bùn trên kênh Nhiêu Lộc................................................................. 3-23 Hình 3.3 Nạo vét bùn trên kênh Nhiêu Lộc................................................................. 3-24 Hình 3.4 Máy quây bùn……………........................................................................... 3-40 Hình 3.5 Quá trình nạo vét vận chuyển và thải bỏ bùn................................................ 3-41 Hình 3.6 Bãi đổ bùn nông trường Phạm Văn Hai huyện Bình Chánh.......................... 3-42 Hình 3.7 Bãi đổ bùn tràn lan ...................................................................................... 3-43 Hình 3.8 Đồ thị gia tăng khối lượng bùn thải ước tính đến năm 2010 ........................ 3-47 Hình 3.9 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình của Zn, Pb, Cr trong bùn kênh rạch TP. ................................................................................................................................... 3-53 Hình 3.10 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình của As, Hg trong bùn kênh rạch TP………………………………………………………………………………………3-54 Hình 3.11 Nồng độ As trong bùn kênh rạch ................................................................ 3-58 Hình 3.12 Nồng độ Hg trong bùn kênh rạch .............................................................. 3-58 Hình 3.13 Nồng độ Cr trong bùn cống rãnh ................................................................ 3-58 Hình 3.14 Nồng độ Zn trong bùn kênh rạch……………………………………...........3-59 Hình 3.15 Nồng độ Pb trong bùn kênh rạch……………………………………...........3-59 Hình 3.16 Một đoạn kênh Tân Hoá Lò Gốm………………………………………......3-62 Hình 3.17 Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè ô nhiễm……………………………………......3-62 Hình 3.18 Ô nhiễm nguồn nước làm ảnh hưởng thuỷ sinh……………………............3-63 Hình 4.1 Mô hình thí nghiệm tách thủy lực…………………………………………...4-68 iv Hình 4.2 Thiết bị chứa bùn và tách rác đất đá có kích thước lớn hơn 5mm……………………………………………………………………………….....4-69 Hình 4.3 Pilot xử lý bùn cống rãnh…………………………………………………..4-71 Hình4.4Mô hình thí nghiệm tách bùn bằng phương pháp rây……………………….4-72 Hình4.5Quytrìnhthí nghiệm tách bùn bằng phương pháp rây ướt…………………...4-73 Hình 4.6 Quy trình thí nghiệm làm gạch…………………………………………….4-74 Hình 4.7 Máy ép gạch và khuôn gạch……………………………………………….4-76 Hình4.8 Quy trình sản xuất gạch thẻ………………………………………………...4-76 Hình4.9 sản phẩm gạch sau nung……………………………………………………4-77 Hình 4.10 Dây chuyền tái chế bùn thành compost…………………………………..4-79 Hình 4.11 Mô hình thể hiện quá trình làm compost…………………………………4-11 Hình4.12 Sơ đồ nghiên cứu tái sử dụng thành phần hữu cơ từ bùn…………………………………………………………………………………..4-86 Hình 4.13 Mô trình nhỏ trồng rau muống…………………………………………..4-86 Hình 4.14 Mô hình trồng cải………………………………………………………..4-88 Hình 4.15 Cải trồng trong mô hình lớn……………………………………………..4-89 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT  KCN : Khu công nghiệp KCX : Khu chế xuất  KLN : Kim loại nặng  ODA : (Official Development Assistance)  UBND : Uỷ Ban Nhân Dân  TEL : (Threshold Efect Level)  PEL : ( Probable Efect Level)  PAHs : (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) với diện tích 2.098,7 km2 dân số là 6,347 triệu người (2007) là một trong những thành phố lớn nhất của Việt Nam, là trung tâm công nghiệp, dịch vụ, khoa học - công nghệ của cả nước.(1) Tp.HCM nằm trong tọa độ địa lý từ 10010’ đến 10038’ vĩ độ Bắc và từ 106022’ đến 106054’ kinh độ Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương; phía Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh; phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai và biển Đông; phía Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa -Vũng Tàu; phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang. Tp.HCM có hệ thống kênh rạch chằng chịt dài trên 1000 km2 thuộc các lưu vực chính là: Tân Hóa - Lò Gốm, Tham lương - Vàm Thuật, Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Kinh Đôi - Kinh Tẻ. Nhiều năm qua Thành Phố đã giải tỏa trên 15.000 hộ dân sống 1 Download 30/04/2011 2 Download 30/04/2011 Hình 1.1 Bản đồ thành phố Hồ Chí Minh. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 2 trên các kênh rạch nội thành và gần 2000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm môi trường (trong đó nhiều cơ sở xả chất thải xuống kênh rạch)(2). Hiện nay (2011) mỗi ngày Tp.HCM vẫn phải tiếp nhận khoảng 1 triệu m3 nuớc thải sinh họat, gần 400.000 m3 nước thải công nghiệp, 4000-5000 tấn rác thải sinh hoạt,...thải trực tiếp xuống kênh rạch. Do vậy phần lớn các kênh rạch của thành phố đều bị bùn lắng rất nhanh và ô nhiễm nghiêm trọng, hầu hết đều có màu đen và hôi thối, gây ảnh hưởng đến cuộc sống và môi trường. Thành phố cũng đã tiến hành nạo vét nhiều kênh rạch như: nạo vét trên 10km kênh Tham Lương, nạo vét kênh Lò Gốm, kênh Tẻ,...và Công Ty Thoát Nước Đô Thị Tp.HCM cũng đã huy động lực lượng công nhân thường xuyên tiến hành nạo vét bùn ở các hệ thống tiêu thoát nước của thành phố với khối luợng bùn thải lên đến hàng trăm tấn/ngày. Thành phố hiện chỉ có 2 bãi đổ bùn thải tạm thời là Vườn Lan (quận Tân Bình) và Phạm Văn Hai (huyện Bình Chánh) và 1 nhà máy xử lý bùn thải là nhà máy xử lý bùn Đa Phước đang trong thời gian xây dựng nên chưa thể đáp ứng nhu cầu. Hầu như tất cả bùn thải hiện chỉ được thu gom một phần nhưng cũng chưa hề được xử lý, tái chế, gây ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên do trong bùn thải có hàm lượng dinh dưỡng cao có thể tận dụng cho mục đích nông nghiệp. 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đã có nhiều chuyển biến đáng kể, đặc biệt là quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa, dẫn đến sự hình thành nhiều khu công nghiệp, thu hút nhiều dự án đầu tư trong nước và nước ngoài. Đi kèm với quá trình công nghiệp hóa và đô thị là sự ô nhiễm, đặc biệt là sự gia tăng của các loại chất thải, một trong số đó bùn thải là vấn đề được chú ý nhiều nhất hiện nay. Bùn được sinh ra từ quá trình nạo vét cống rãnh, kênh rạch, từ hoạt động sản xuất và từ các nhà máy xử lý nước thải. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 3 Bên cạnh những thành quả đạt được từ phát triển kinh tế, cũng cần nhìn nhận một cách thực tế là thành phố đang đứng trước mối nguy cơ rất lớn do sự suy giảm nhanh chống chất lượng môi trường sống. Nếu như trong những năm trước đây, giải quyết ô nhiễm do nước thải và khí thải là mối quan tâm hàng đầu thì hiện nay, ô nhiễm môi trường do chất thải rắn, chất thải nguy hại và đặc biệt là bùn thải đang là thách thức lớn đối với xã hội, đặc biệt là nhà nước và các cơ quan có chức năng cần đề ra nhưng biện pháp quản lý chặt chẻ hơn về việc thu gom xử lý, cung như có phương an xây dựng hợp lý các bãi đỗ tập trung cho bùn thải. Sự lắng động và trầm tích lâu đời các vật chất ô nhiễm có trong nước thải đô thị của hệ thống kênh rạch – cống rãnh, sự vứt rác bừa bãi xuống dòng kênh, sự lôi cuốn đất, cát,… trên đường phố theo nước mưa xuống các kênh rạch kèm theo ảnh hưởng của triều cường đã dẫn đến sự bồi lắng các kênh rạch và các vật chất trầm tích dưới đáy kênh. Để xử lý lượng bùn kênh rạch – cống rãnh mỗi năm Nhà Nước đã phải chi ra hàng chục tỷ đồng để thu gom, vận chuyển và đổ bỏ. Tuy nhiên, với các biện pháp xử lý bùn thải như hiện nay là chôn lấp tại các bãi chôn lấp (đa phần là đổ bỏ bừa bãi), một phần nhỏ dùng san lấp mặt bằng sẽ gây ảnh hưởng đến nước ngầm, nước mặt và các phương pháp trên không đảm bảo kỹ thuật, không phù hợp với xu hướng phát triển bền vững. Với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa ngày càng cao, quỹ đất ngày càng thu hẹp, chúng ta cần phương án hữu hiệu để xử lý thu hồi và tái sử dụng bùn thải. Như thành phần chất hữu cơ cao trong bùn là nguồn cải tạo đất rất tốt và hàm lượng chất vô cơ trong bùn hoàn toàn có thể xử dụng cho mục đích san lấp mặt bằng hoặc làm vật liệu xây dựng. Từ đó, giảm chi phí xử lý, tận dụng hiệu quả các thành phần có giá trị trong bùn, giảm lượng bùn thải chôn lấp và tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 4 Ngoài bùn kênh rạch và cống rãnh, bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy, các cơ sở công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp có chứa nhiều thành phần ô nhiễm và được xả thải vào môi trường ngày càng nhiều cả về lượng và thành phần. Trong các thành phần gây ô nhiễm, kim loại nặng (KLN) là thành phần cần được quan tâm đặc biệt do khả năng tồn tại bền vững trong môi trường và khả năng tích tụ sinh học cao. Tại Tp.HCM có rất nhiều loại hình công nghiệp phát sinh bùn thải chứa kim loại nặng (crom, niken, chì, kẽm,…) như công nghiệp xi mạ, điện tử, công nghiệp thuộc da, công nghiệp sản xuất mực in, công nghiệp hóa chất,… và thực tế cho thấy việc xử lý bùn thải hiện này hầu như không được thực hiện do chi phí xử lý bùn thải rất cao. Do đó, việc thải bỏ chất thải một cách bừa bãi vào môi trường làm gia tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và lãng phí do không tận dụng lại thành phần kim loại có giá trị trong bùn. Dựa vào đặc tính của từng loại bùn có thể xử lý và tận dụng với các phương pháp khác nhau: phần chất hữu cơ cao trong bùn là nguồn cải tạo đất rất tốt, trong khi hàm lượng chất vô cơ trong bùn hoàn toàn có thể sử dụng cho mục đích san lấp mặt bằng hoặc làm vật liệu xây dựng. Nhờ đó, giảm chi phí xử lý, tận dụng hiệu quả các thành phần có giá trị trong bùn, giảm lượng bùn thải chôn lấp và tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên. Ước tính mỗi ngày các thành phố lớn ở Việt Nam thải ra hơn 600 tấn bùn(3) từ cống rãnh, kênh rạch, nhà máy xử lý nước thải tập trung của các khu công nghiệp (KCN), nhà máy nước, nhà máy luyện kim,... Lượng bùn thải ra quá nhiều song vẫn chưa có biện pháp xử lý thích hợp chủ yếu là chôn lấp, gây mùi hôi thối cho khu vực xung quanh vừa tốn kém, lại vừa bỏ phí những thành phần hữu ích trong đó. Ít ai biết rằng bùn có thể tái chế và sử dụng lại một cách có hiệu quả từ các thành phần có trong bùn. Một số nước trên thế giới cũng đã nhận định được tầm quan trọng của vấn đề này và hiện nay ở các nước cũng đang tiến hành áp dụng những 3 Theo : Download 03/03/09 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 5 nghiên cứu tái chế bùn từ cống rãnh và từ một số nguồn khác một cách có hiệu quả. Việc nghiên cứu để tìm ra một giải pháp xử lý và tái chế bùn một cách có hiệu quả nhất đang được các nhà khoa học đặt ra, tuy nhiên để làm được điều đó đòi hỏi sự hợp tác của nhiều nhà khoa học của nhiều ban ngành khác nhau, đòi hỏi sự đầu tư kỷ lưỡng về tiền bạc thời gian và con người vì vậy đối với điều kiện của một sinh viên Cao Đẳng thực hiện bài khoá luận tốt nghiệp đề tài chỉ có thể thực hiện nhiệm vụ thu thập tài liệu và tìm hiểu về vấn đề đã đặt ra tạo tiền đề về mặt nội dung của đề tài do đó em đã lựa chọn đề tài này. 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Tìm hiểu hiện trạng quan lý bùn cống rãnh kênh rạch tai Tp.HCM.  Tìm hiểu các giải pháp công nghệ nhằm tái chế và xử lý bùn được nạo vét từ cống rảnh, kênh rạch trong địa bàn nội thành Tp.HCM. 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để đạt được các mục tiêu nêu trên, đề tài đã tiến hành các nội dung công việc sau đây:  Đánh giá hiện trạng bùn thải tại khu vực nội thành Tp.HCM - Thu thập số liệu và thông tin về hệ thống cống rảnh, kênh rạch trong nội thành Tp.HCM - Thu thập số liệu và thông tin về tổng quan hệ thống thoát nước trên địa bàn Tp.HCM - Tìm hiểu về qui trình nạo vét bùn cống rãnh, kênh rạch ở Tp.HCM, hiện trạng vận chuyển và thải bỏ bùn ở Tp.HCM Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 6 - Ảnh hưởng của bùn thải đối với môi trường  Các phương pháp xử lý bùn cống rãnh kênh rạch có hiệu quả - Phương pháp thủy lực - Phương pháp rây  Một số giải pháp tái chế bùn cống rãnh, kênh rạch - Phương pháp tái sử dụng bùn và cát thu được sau quá trình sử lý bùn cống rãnh – kênh rạch làm gạch Block, và gạch thẻ. - Tái chế làm compost. - Phương pháp tái sử dụng bùn cho mục đích cải tạo đất. 1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Tổng hợp các tài liệu nghiên cứu về đề tài đã có sẵn sao cho phù hợp với nội dung chính của đề tài đã lựa chọn. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 7 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN HỆ THỐNG CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH VÀ NGUỒN PHÁT SINH BÙN THẢI TRÊN ĐỊA BÀN NỘI THÀNH TP.HCM 2.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH NỘI THÀNH Tp.HCM 2.1.1 Hệ thống kênh rạch nội thành thành phố Khu vực nội thành Tp.HCM có 5 hệ thống kênh rạch chính với tổng chiều dài khoảng 55 km đảm nhận chức năng tiêu thoát nước cho nội thành a. Kênh Tân Hóa – Lò Gốm b. Kênh Tàu Hủ - Kênh Đôi – Kênh Tẻ c. Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè d. Kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật e. Hệ Thống Kênh Bến Nghé a. Hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè Hệ thống này có lưu vực khoảng 3000 ha, chiều dài lòng chính của kênh là 9.470 m, các chi lưu có chiều dài tổng cộng 8.716 m. Khi chưa nạo vét, ở đầu nguồn, kênh chỉ rộng từ 3 – 5m, nhưng đến gần cửa sông, chiều dài mở rộng ra đến 60 – 80 m và độ sau 4 – 5m. Do là tuyến kênh chính nằm ngay khu vực trung tâm, chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều và tiếp nhận chất thải của hoạt động dân sinh trực Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 8 tiếp xuống lòng kênh đã làm tăng mức độ ô nhiễm, thu hẹp dòng chảy, tạo điều kiện thuận lợi cho sự tích tụ các chất ô nhiễm và bồi lắng lòng kênh rạch. b. Hệ Thống Kênh Tân Hoá Lò Gốm Hệ thống kênh Tân Hoá - Lò Gốm nằm trong khu cận trung tâm của nội Tp.HCM, tuyến kênh chính có chiều dài khoảng 7,6 km chạy từ hướng Đông Bắc xuống Tây Nam Thành Phố. Lưu vực kênh có diện tích khoảng 1.484 ha. Đáy kênh nhỏ, hẹp và bị lấn chiếm bởi các căn hộ xây cất bất hợp pháp. Kênh còn bị ảnh hưởng bởi thủy triều cũng như mực nước tăng lên ở sông Cần Giuộc. Ảnh hưởng triều chỉ biểu hiện rõ ở phần kênh phía hạ lưu từ cầu Hậu Giang trở ra, phần còn lại của kênh đã bị tắc nghẽn cùng với nước thải gây ra vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng. Chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều trên sông Sài Gòn và do lưu lượng nước thải rất nhỏ so với khả năng thoát nước của kênh, vào mùa khô, phần lớn nước thải từ cầu Tân Hóa trở lên thượng nguồn bị lưu giữ nhiều ngày trên kênh, phần còn lại được tháo rửa hàng ngày bởi nước sông Cần Giuộc đưa vào pha loãng. c. Hệ Thống Kênh Tàu Hủ - Kênh Đôi – Kênh Tẻ Hệ thống kênh Tàu Hủ - Kênh Đôi – Kênh Tẻ có tổng độ dài 19,5 km. Kênh bị giới hạn bởi rạch Cần Giuộc và sông Sài Gòn ở hai đầu, nhận nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Hơn nữa, việc xả trực tiếp rác từ các cư dân, ghe xuồng và các căn hộ lụp sụp xây cất bất hợp pháp đã làm xấu đi tình trạng môi trường của kênh. Kênh còn bị ảnh hưởng của thuỷ triều từ sông Sài Gòn và sông Cần Giuộc nên chế độ thuỷ văn của kênh rất phức tạp, hình thành những vùng giáp nước, ô nhiễm tích tụ lại và khó tháo rửa. Hiện tại mặt cắt kênh vẫn còn khá rộng nhưng cạn vì bồi lắng. Tuyến kênh này ngoài nhiệm vụ thoát nước còn giữ chức năng rất quan trọng là giao thông thuỷ. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 9 Nhưng lưu lượng tàu thuyền đi lại trên tuyến đã bị giảm sút rõ rệt vì rạch đã bị cạn, không đảm bảo độ sâu chạy tàu, thời gian chờ tàu khá lâu và thường bị kẹt rác. d. Hệ Thống Kênh Bến Nghé Kênh Bến Nghé bắt đầu từ cửa sông Sài Gòn đến cầu chữ Y dài 3,15 km, cao độ đáy chênh lệnh là 0,16m, độ dốc đáy rạch 0,019%, tại cửa rạch Bến Nghé là sông Sài Gòn bờ trái có bãi đất bồi, cao độ lên đến 1 – 1,2 m so với đáy kênh hiện hữu. Mặt cắt lớn nhất của kênh là 88 – 92m, nhỏ nhất là 60 – 58 m. Cao độ đáy rạch từ 1,87 -2,2 m. Ỏ giữa kênh phần mặt cắt bị thu hẹp có cao độ 1,75m. Dọc theo chiều dài của rạch có 21 cửa xả chính của hệ thống thoát nước đổ ra rạch. Các cửa xả này hiện bị xả rác bừa bãi, chỉ hoạt động được từ 60 – 80% so với thiết kế ban đầu. e. Hệ thống Kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật Kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật là một tuyến rạch quan trọng ở phía Bắc thành phố, nằm ngay ranh giới nội thành (cũ) của Tp.HCM. Tuyến kênh dài 12 km, trong đó đoạn Vàm Thuật hiện còn rất rộng, lưu thông thủy và thoát nước khá tốt. Riêng đoạn kênh Tham Lương, từ cầu Chợ Cầu đến thượng nguồn đã bị bồi lấp, thu hẹp dòng chảy và ô nhiễm đến mức báo động. Tại đây, có khá nhiều xí nghiệp công nghiệp xả nước thải ra kênh, thuỷ triều không đủ để tháo rửa nên đã tích tụ ô nhiễm khá trầm trọng. Hiện nay thành phố đang có dự án xây dựng tuyến kênh vành đai trong gồm Vàm Thuật – Tham Lương nối với kênh 19/5 (kênh đào cũ) – rạch Sông Chùa – rạch Nước lên. Tuyến này một đầu tiếp giáp với sông Sài Gòn (Vàm Thuật), một đầu tiếp giáp với sông Cần Giuộc, tạo thành một vành đai đường thuỷ bao bọc nội thành phố, tuyến vừa có tác dụng thoát nước, giao thông thuỷ, vừa có chức năng du lịch. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 10 Như vậy, cho đến nay mạng lưới thoát nước đô thị Tp.HCM vẫn là mạng lưới thoát nước chung cho tất cả các loại nước trên từng lưu vực (nước mưa, nước thải sinh hoạt, công nghiệp,…). Các lưu vực này chuyển tải chất thải theo 5 hệ kênh chính đã nêu trên ra các sông lớn ở phía Tây Nam thành phố. Ngoài ra, sự gia tăng dân số và quá trình đô thị hóa, lấn chiếm lòng kênh rạch, thải chất thải trực tiếp xuống kênh cộng với việc xử lý nước thải không đạt tiêu chuẩn hoặc không xử lý đã làm các kênh rạch tiêu thoát nước bị bồi lắng nhanh chóng, khả năng chuyển tải nước ra sống kém và với chế độ bán nhật triều, cường độ mưa lớn đã làm cho các hệ kênh bị bồi lắng gây hôi thối, ngập lụt đô thị. Do đó, tiến hành nạo vét bùn kênh rạch là một yêu cầu cấp bách. Hoạt động nạo vét bùn kênh rạch phát sinh một khối lượng lớn bùn thải cần xử lý. Hiện nay, để giảm thiểu tắc nghẽn tiêu thoát nước tránh ngập úng, dự án cải thiện môi trường nước tiến hành nạo vét trên 3 kênh chính gồm: - Cải tạo kênh và đường dọc kênh Tân Hóa – Lò Gốm; - Dự án cải thiện vệ sinh và nâng cấp đô thị lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè; - Dự án Đại Lộ Đông Tây. Khối lượng bùn nạo vét của các dự án lên đến hàng triệu m3 bùn thải, tuy nhiên bùn được nạo vét trong thời gian ngắn từ 3 – 5 năm và lượng này không trải đều mà sẽ tập trung từng đợt phụ thuộc vào tiến độ thi công của từng dự án. Theo báo cáo của Ban Quản Lý Dự Án Nâng Cấp Đô Thị, Ban Quản Lý Vệ Sinh Môi Trường Tp.HCM và Công Ty Thoát Nước Đô Thị thì lượng bùn nạo vét của hệ thống kênh rạch sẽ tiến hành theo từng giai đoạn trong đó từ năm 2008 đến 2012 sẽ tiến hành nạo vét tập trung ở 3 tuyến kênh như sau: Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 11 Bảng 2.1 Số lượng bùn nạo bùn kênh rạch từ 2008 – 2012 (Nguồn: Ban Quản Lý Dự Án Nâng Cấp Đô Thị, 2007.) Tuy nhiên, để tính đến tốc độ phát triển đô thị và một số lượng nhỏ bùn được nạo vét ở một số kênh rạch khác, ước tính lượng bùn kênh rạch nạo vét gấp 1,2 lần tổng lượng bùn sẽ nạo vét từ năm 2008 đến 2012 (1751 m3/ngđ) là 2000 m3/ngđ. Như vậy, tổng công suất thiết kế của trạm tiếp nhận, chế biến và xử lý bùn thải từ kênh rạch- cống rãnh Tp.HCM là 3000 m3/ngđ (1000 m3 bùn từ cống rãnh và 2000 m3 bùn từ kênh rạch). 2.1.2 Hệ thống phân bố cống rãnh thoát nước nội thành Tp.HCM Hệ thống thoát nước của Tp.HCM hiện tại là hệ thống thoát nước chung cho nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và cả nước mưa. Hệ thống này bao gồm mạng lưới cống ngầm và mương hở đảm nhận chức năng thu gom, vận chuyển và thải bỏ nước thải ra kênh, rạch và cuối cùng đổ ra Sông Sài Gòn ở phía Đông thành phố. Hệ thống thoát nước của thành phố được chia làm 4 cấp(1): (1) Công Ty Thoát Nước Đô Thị TP.HCM, 2005 Tuyến kênh Thời gian Khối lượng (m3/ngđ) Nhiêu Lộc – Thị Nghè Từ 5/2008 đến 12/2009 752 Tân Hóa – Lò Gốm Từ 4/2008 đến 01/2012 247 Đại Lộ Đông Tây (Kênh Đôi – Kênh Tẻ và Tàu Hủ - Bến Nghé) Từ 4/2008 đến 01/2012 752 Tổng cộng Từ 4/2008 đến 01/2012 1751 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 12 Cấp 1: bao gồm các kênh, rạch lộ thiên ở khu vực nội thành và ven đô có diện tích lưu vực lớn. Có chức năng tiếp nhận các loại nước thải từ các cửa xả và nước mưa trên lưu vực thoát nước và chuyển tải chúng ra song Sài Gòn. Hệ thống kênh cấp 1 bao gồm 5 hệ thống kênh, rạch cùng với các chi lưu ơ nội thành và ven đô, đó là: (1) hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, (2) hệ thống kênh Tân Hóa – Ông Buông – Lò Gốm, (3) hệ thống Kênh Đôi – Kênh Tẻ, (4) hệ thống kênh Tàu Hủ - Bến Nghé, (5) và hệ thống kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật Cấp 2: là các đường cống xả trực tiếp xuống các kênh, rạch có hướng đi song song với các đường phố với diện tích thu nước khoảng từ 50 -100 ha. Bao gồm các tuyến cống ngầm và kênh rạch nhỏ, tuyến cấp 2 được chia làm 3 loại, (1) cống vòm, (2) cống bê tông cốt thép, (3) cống hộp. Cấp 3: là tuyến cống có hướng nước chảy giao cắt với hệ thống cống cấp 2 để tiêu nước cho các khu vực có diện tích nhỏ 5 – 10 ha. Cấp 4: bao gồm các tuyến cống trong hẻm hay trên các trục đường phố nội bộ nối vào cống cấp 3 có đường kính dưới 600 mm. Hiện nay, tổng chiều dài hệ thống cống của Tp.HCM là 9.804.750 m, bao gồm cống vòm xây gạch, cống tròn bê tông cốt thép, cống hộp và mương hở, trong đó Công ty Thoát Nước Đô Thị được giao quản lý, vận hành, duy tu, bảo dưỡng hệ thống thoát nước chính (cống cấp 2, 3) có chiều dài tổng cộng là 785 km, với 39.000 hầm ga các loại, 27 hệ thống kênh rạch chính và 16 hệ thống nhánh (tương đương 425 cửa Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 13 xả). Ngoài ra, tuyến cống cấp 4 do Quận, Huyện quản lý có chiều dài hơn 400 km, với mật độ cống phân bố không đều chủ yếu tập trung tại khu vực trung tâm thành phố(2). Hệ thống thoát nước đô thị phát triển mang tính chắp vá và phân bố không đều trên địa bàn, tập trung ở các quận trung tâm, mật độ trung bình 210 m/ha. Trong khi các Quận ven cống thoát nước thưa thớt, mật độ 10 m/ha. Dọc theo các tuyến đường chính, cống thoát nước có chất lượng từ trung bình đến tốt. Ở trong các ngõ hẻm, cống ít, chất lượng và khả năng thoát nước kém. Khu vực nội thành còn khoảng 30% diện tích không có cống. Các khu vực ven nội như Tân Bình, Gò Vấp và ngoại thành hầu như không có cống. Nước thải được thải trực tiếp xuống mặt đất, chảy tràn lan và tự thấm gây ô nhiễm môi trường. Về chất lượng, cống loại tốt chỉ chiếm 5 - 10%, loại trung bình 60 - 70% và loại kém 20 - 30%. Các cống hay bị tắc nghẽn quanh năm, mức độ hoạt động loại kém chiếm 20 - 30%. Các cống tròn và cống hộp đa số mới xây dựng nên chất lượng còn khá tốt và đang trong thời gian sử dụng. Các cống thoát nước yếu nằm trong các khu vực chợ gần sông rạch bị bồi lắng, có nhiều rác khó phân hủy làm tắc nghẽn hoặc trên các tuyến bị xây cất lấn chiếm không có điều kiện nạo vét. Các cống ở khu vực điạ hình cao, có độ dốc, nước tự chảy còn tốt, nước thông thoáng ít bị bồi lấp. Tổng số trên toàn tuyến có 65.106 hầm ga. Hầm ga có 2 loại: loại 1 - vừa là hầm thu nước vừa là hầm thăm; loại 2 - hầm thăm nước riêng biệt. Đa số các hầm ga nằm trên mặt đường bị san lấp do bất cẩn trong khi cải tạo và duy tu đường, hoặc bị tắc nghẽn do có nhiều bùn cát và rác. Hiện tại, khả năng hoạt động của các hầm ga chỉ đạt 70%.(1) (2) Lý Phạm Văn Hoàng, Nghiên cứu đề xuất quy trình quản lý bùn thải từ hệ thống thoát nước công cộng,2005. (1) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 14 Bảng 2.2 Phân bố hệ thống thoát nước đường phố theo các Quận và quy mô phục vụ (Nguồn: Công ty Thoát Nước Đô Thị TP.HCM, 2005.) Hầu hết các tuyến của mạng lưới thoát nước được nối với nhau tạo thành mạng lưới vòng cục bộ, nhằm liên kết khả năng thoát nước của các tuyến nhưng cũng gây khó khăn cho việc phân lưu vực để kiểm tra năng lực thoát nước. Hiện tại, hệ thống thoát nước của thành phố không có trạm xử lý tập trung nào, rất ít nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện,…có trạm xử lý cục bộ trước khi thải ra mạng lưới. Đường thoát nước chính Đướng thoát các hẻm Tổng cộng Tên Quận Chiều dài (m) Mật độ (m/ha) Chiều dài (m) Mật độ (m/ha) Chiều dài (m) Mật độ (m/ha) Diện tích (ha) Tỷ trọng (%) Quận 1 101.723 133,8 23.450 30,9 125.17 164,7 705 100,0 Quận 2 4.568 0,9 - - 4.568 0,9 19 0,4 Quận 3 64.059 133,5 40.780 85,0 1.048 218,4 472 100,0 Quận 4 22.957 57,4 39.430 98,6 62.387 156,0 304 93,6 Quận 5 42.231 60,3 47.880 68,4 90.111 128,7 482 72,2 Quận 6 42.231 60,3 47.880 68,4 90.111 128,7 482 72,2 Quận 7 27.294 7,6 - - 27.294 7,6 117 2,6 Quận 8 19.677 10,5 39.730 21,1 59.407 31,6 362 22,6 Quận 9 30.770 2,7 - - 30.770 207 71 1,4 Quận 10 58.684 103,0 38.140 66,9 96.824 169,9 549 96,3 Quận 11 42.083 84,2 3.430 6,9 45.513 91,0 467 93,5 Quận 12 4.905 0,9 - - 4.905 0,9 - - Q. Phú 33.159 65,0 48.110 94,3 81.269 159,4 208 40,8 Q. Bình 51.038 24,9 28.470 13,9 79.508 38,8 302 17,4 Q. Tân Bình 94.959 24,7 59.090 15,3 154.04 40,0 844 22,0 Q. Gò Vấp 52.850 27,5 7.300 3,8 60.150 31,3 207 11,1 Q. Thủ Đức 13.220 2,8 - - 13.220 2,8 48 1,5 Tổng cộng 729.085 16,6 399.140 9,1 1.026.30 25,6 5.639 13,7 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 15 Số liệu thống kê các loại cống và chiều dài cần nạo vét của thành phố do Công ty Thoát nước Đô thị Tp.HCM được trình bày chi tiết trong Bảng 1.2. Đồng thời nếu chọn chu kỳ nạo vét 1 cống khi độ đầy bùn thải trong lòng cống bằng ½ đường kính cống (đối với cống tròn) và bằng ½ chiều cao lòng cống (đối với cống hộp) ta có thể ước tính lượng bùn cống rãnh cần nạo vét. 2.2 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC NỘI THÀNH TPHCM Để việc quản lý nạo vét cống rãnh có hiệu quả, ngày 1-1-2003, UBND Tp.HCM đã ban hành Quyết định 132/2002/QĐ-UB nhằm phân cấp quản lý một số lĩnh vực hạ tầng kỹ thuật đô thị cho các quận huyện. Trong đó, phân cấp khu vực quản lý hệ thống thoát nước hiện nay được chia làm 2 cấp:  Cấp thành phố do Công Ty Thoát Nước Đô Thị thuộc sở Giao Thông Công Chánh quản lý với chức năng thu gom, duy tu, bảo dưỡng các tuyến cống cấp 2, cấp 3 và một số tuyến kênh rạch. Các tuyến kênh rạch còn lại thuộc sự quả lý của Khu Quản Lý Đường Sông.  Cấp Quận, Huyện do phòng quản lý đô thị hoặc các công ty dịch vụ công ích chịu trách nhiệm quản lý các tuyến cống cấp 4. Các cơ quan được phân cấp quản lý trên hằng năm làm kế hoạch duy tu và cải tạo hệ thống thoát nước trình lên Ủy Ban Nhân Dân Tp.HCM phê duyệt. Từ đó, Sở Giao Thông Công Chánh được sự ủy quyền của UBND Tp.HCM thực hiện chức năng quản lý chuyên ngành về thoát nước và xử lý nước thải trên toàn thành phố. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 16 2.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NỘI THÀNH TP.HCM Nằm trong vùng bồi đắp trẻ, Tp.HCM có mạng lưới kênh rạch dày đặc tổng chiều dài khoảng 200 km, với hai con sông lớn là Sài Gòn và Đồng Nai. Hệ thống kênh rạch này vừa là đường giao thông thuận tiện, vừa tạo thành cảnh quan xinh đẹp, đồng thời là một phần của mạng lưới thoát nước (nước mưa và nước thải sinh hoạt, công nghiệp) của thành phố. Để đảm bảo cảnh quan và các chức năng trên, hệ thống kênh rạch này được nạo vét thường xuyên với lượng bùn khoảng 300.000-400.000 m3/năm. Bên cạnh đó, Dự án Cải thiện môi trường nước đang tiến hành nạo vét hai con kênh lớn nhất của thành phố, kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè (800.000 m3) và kênh Tàu Hủ - Bến Nghé (1.500.000 m3). Trong tương lai gần (sau năm 2010), thành phố sẽ thực hiện nhiều dự án cải tạo các con kênh rạch khác của thành phố với khối lượng nạo vét lên đến 2.500.000 m3. Toàn bộ lượng bùn này, với mức độ ô nhiễm khác nhau và khả năng tái sử dụng khác nhau, chưa có vị trí đổ thích hợp, ngoại trừ một lượng nhỏ đã và sẽ được đổ ở Cần Giờ. Hình 2.1 Nước thải ra hệ thống kênh rạch Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 17 Với gần 1.000 km đường ống thoát nước với các đường kính khác nhau và được xây dựng hơn 100 năm qua, mỗi năm mạng lưới thoát nước sinh ra khoảng 400.000 – 700.000 m3 bùn từ công tác nạo vét và làm sạch mạng lưới thoát nước. Lượng bùn này phát sinh khoảng 70% vào mùa khô và trước đây được đổ miễn phí lên bãi chôn lấp Đông Thạnh. Đến nay, lượng bùn này chưa có chỗ đổ. Tp.HCM hiện có 11 khu công nghiệp, 3 khu chế xuất và 1 khu công nghệ cao chính thức đi vào hoạt động với tổng diện tích đất qui hoạch khu công nghiệp và khu chế xuất khoảng 2.295,4 ha. Theo định hướng phát triển, đến năm 2020, thành phố Hồ Chí Minh có 22 khu công nghiệp tập trung với tổng diện tích khoảng 7.032 ha và xây dựng 33 cụm công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp với tổng diện tích khoảng 1.900 ha. Phía Bắc thành phố có khu chế xuất Linh Trung 1, Linh Trung 2, Bình Chiểu, Tân Thới Hiệp, Khu công nghệ cao. Phía Tây Bắc thành phố có khu công nghiệp Tây Bắc Củ Chi, Tân Phú Trung. Phía Đông Nam thành phố khu công nghiệp Cát Lái 2, khu chế xuất Tân Thuận, khu công nghiệp Hình 2.2 Nhiều đoạn kênh ô nhiêm đang trong quá trình nạo vét Hình 2.3 Bãi đỗ bùn tràn lan Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 18 Hiệp Phước. Phía Tây Nam thành phố có khu công nghiệp Lê Minh Xuân, Tân Tạo, Vĩnh Lộc, Tân Bình. Ở phía Nam thành phố có khu công nghiệp Phong Phú nhưng hiện nay khu công nghiệp này chưa đi vào hoạt động. Bên cạnh đó, thành phố còn có hơn 2.000 nhà máy lớn và khoảng 9.000 cơ sở sản xuất vừa và nhỏ nằm ngoài các khu công nghiệp. Cho đến nay, hầu hết các Khu công nghiệp đều đã có hoặc đang xây dựng các nhà máy xử lý nước thải. Lượng bùn thải ra khoảng 50-70 m3/ngày. Ngoài ra, mỗi ngày thành phố còn thải ra khoảng 300-450 m3 bùn hầm cầu, 1.500- 2.000 m3 bùn đất từ các công trường xây dựng, 150-300 m3 bùn từ các nhà máy xử lý nước cấp. Trong thời gian sắp tới (từ 2008), các nhà máy xử lý nước thải sẽ sinh ra khoảng 30-50 m3/ngày Cho đến nay (10-2007), Tp.HCM chưa có nhà máy xử lý bùn nào, trong khi đó lượng bùn đang sinh ra hàng ngày với tốc độ ngày càng cao và khối lượng ngày càng lớn. Vì vậy, dự án xây dựng “Trạm tiếp nhận, chế biến và xử lý bùn Đa Phước, công suất 3.000 m3/ngày là rất cần thiết và cấp bách để giải quyết một cách chủ động lượng bùn thải của Tp.HCM theo hướng tái sử dụng, tái chế ở mức độ cao nhất. 2.4 CÁC DỰ ÁN CẢI TẠO VÀ NÂNG CẤP CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC TP.HCM Nhằm triển khai Chương trình giảm ô nhiễm môi trường giai đoạn 2011 – 2015, UBND Tp.HCM vừa ban hành Quyết định số 27/2011/QĐ-UBND về ban hành Kế hoạch thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ thành phố lần thứ IX về Chương trình giảm ô nhiễm môi trường giai đoạn 2011 - 2015. 2.4.1 Mục tiêu Phấn đấu đến năm 2015, Tp.HCM có 80% - 90% cơ sở sản xuất, dịch vụ, thương mại trên địa bàn có hệ thống xử lý môi trường đạt tiêu chuẩn và quy chuẩn Việt Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 19 Nam về môi trường; có nơi lưu chứa chất thải và ký kết hợp đồng với đơn vị chuyên ngành thu gom, xử lý chất thải đúng quy định; có 100% KCN, KCX, cụm công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải tập trung đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam; có 90% khu đô thị mới có hệ thống xử lý nước thải tập trung; 50% khu đô thị hiện hữu có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung; giảm thiểu 80% mức độ ô nhiễm nguồn nước tại khu vực nội thành; 60% mức độ ô nhiễm khu vực ngoại thành; giảm thiểu 70% mức độ ô nhiễm không khí, tiếng ồn do sản xuất; 50% ô nhiễm không khí và tiếng ồn do hoạt động giao thông - vận tải; có 100% người dân thành phố được phổ biến, tuyên truyền về bảo vệ môi trường. Lĩnh vực quản lý chất thải rắn: Lưu giữ, thu gom, vận chuyển và xử lý đảm bảo tiêu chuẩn môi trường Việt Nam 100% tổng lượng chất thải rắn thông thường ở đô thị, chất thải nguy hại, chất thải rắn y tế, nước thải công nghiệp và y tế, trong đó có phân loại, tái chế và sử dụng; xử lý chất thải rắn làm compost 40%, phân loại tái chế 10%, đốt phát điện 10%, chôn lấp hợp vệ sinh 40% trên tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị. 2.4.2 Giải pháp Thực thi đầy đủ các Nghị quyết, Chỉ thị, các chương trình hành động của Chính phủ, Bộ ngành Trung ương, các chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia và của thành phố. Hoàn thành, triển khai một cách cơ bản và đồng bộ 6 quy hoạch ngành: Quy hoạch định hướng quản lý chất thải rắn sinh hoạt đô thị; quy hoạch quản lý chất thải y tế; quy hoạch quản lý chất thải công nghiệp và nguy hại; quy hoạch quản lý bùn thải và nghĩa trang; quy hoạch tổng hợp quản lý tài nguyên nước trên địa bàn thành phố. Nghiên cứu, xây dựng các dự án tổng thể tiêu thoát nước và xử lý nước thải cho các Vùng phía Bắc, Vùng phía Tây, Vùng Đông - Nam, Vùng Đông - Bắc và Vùng phía Nam thành phố theo Quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước Tp.HCM đến năm Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 20 2020 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt nhằm mở rộng phạm vi phục vụ của hệ thống thoát nước lên 70 - 80% trên các tuyến đường và đồng bộ với hệ thống thu gom của các dự án đầu tư xây dựng các nhà máy xử lý nước thải tại các lưu vực theo thứ tự ưu tiên gồm: Tham Lương - Bến Cát, Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Tân Hóa - Lò Gốm, Tây Sài Gòn và các lưu vực còn lại. 2.4.3 Một số dự án thành phần của dự án nâng cấp đô thị TP.HCM  Dự án cải tạo kênh và đường dọc kênh Tân Hóa – Lò Gốm  Dự án cải thiện vệ sinh và nâng cấp đô thị lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè  Dự án Đại Lộ Đông Tây  Dự án đầu tư “Xây dựng trạm tiếp nhận, chế biến và xử lý bùn Đa Phước, công suất 3.000 m3/ngày” tại xã Đa Phước, huyện Bình Chánh, thành phố HCM là do Sở Giao Thông Công Chánh Tp.HCM phê duyệt.Phạm vi phục vụ của Dự án: Tiếp nhận và xử lý toàn bộ lượng bùn thải từ quá trình nạo vét cống rãnh cho Công ty Thoát nước Đô thị chịu trách nhiệm thực hiện và bùn nạo vét kênh rạch từ các dự án ODA trên địa bàn Tp.HCM Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 21 Hình 2.4 Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Hoà với công suất 3000 m3/ ngày/ đêm là dự án cải thiện vệ sinh và nâng cấp đô thị lưu vực kênh Tân Hoá - Lò Gốm. Hình 2.5 Cầu Nguyễn Văn Cừ với Đại lộ Đông Tây - tuyến đường huyết mạch liên kết chặt chẽ các địa phương trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, tạo tiền đề cho việc giãn dân cư đô thị về phía Đông và phía Nam thành phố, cải tạo môi trường và mỹ quan đô thị. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 22 CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ QUI TRÌNH NẠO VÉT VÀ THẢI BỎ BÙN TẠI TPHCM 3.1 HIỆN TRẠNG NẠO VÉT BÙN CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH Tình trạng bồi lắng kênh rạch là một hiện tượng khá phổ biến tại hầu hết các kênh rạch của thành phố, theo ước tính của Công ty Môi Trường Đô Thị Tp.HCM mỗi ngày hệ thống kênh rạch tiếp nhận khoảng 450 tấn rác sinh hoạt và rất nhiều chất ô nhiễm khác (kể cả các chất thải nguy hại) có trong nước mưa chảy tràn, nước thải sinh hoạt, công nghiệp và dịch vụ thải xuống lòng kênh. Do đó, với mong muốn cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường kênh rạch, cải thiện tình trạng ngập úng các khu vực thành phố việc tiến hành nạo vét bùn từ kênh rạch, cống rãnh thành phố là một yêu cầu tất yếu. Hình 3.1 Công nhân nạo vét rác thải tại kênh Nhiêu Lộc Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 23 Từ sau năm 2003, quá trình nạo vét bùn kênh rạch và cống rãnh của thành phố được thực hiện chủ yếu vào mùa khô (chiếm từ 95 – 99% kế hoạch nạo vét trong năm )(1). Theo đó, đối với các kênh rạch, cống cấp 2, cấp 3 mỗi năm sẽ có từ 2 đến 3 đợt nạo vét tùy theo tình hình ngập úng của từng khu vực do Công Ty Thoát Nước Đô Thị thực hiện. Việc nạo vét bùn thải được giao khoáng cho 7 Xí Nghiệp Thoát Nước Đô Thị trực thuộc công ty thực hiện. Ngoài ra, mỗi năm còn có những dự án cải tạo, mở rộng kênh rạch cũng sinh ra một lượng lớn đang kể bùn thải được nạo vét như rạch Xóm Củi (Quận 8, huyện Bình Chánh, Nhà Bè) với 250.000 m3 bùn, rạch Xuyên Tâm (Bình Thạnh) 300.000 m3, kênh Tàu Hủ - Bến Nghé - Lò Gốm 650.000 m3, rạch Chiếc - Trau Trảu - sông Tắc (Quận 2, Quận 9) 538.000 m3, nạo vét rạch Giồng Ông Tố (Quận 2) với 550.000 m3… Trong công tác nạo vét bùn thải, việc lựa chọn áp dụng các kỹ thuật công nghệ trong khi thi công nạo vét, thu gom, vận chuyển bùn kênh rạch, cống rãnh có ý nghĩa quan trọng đến việc quá trình tái sinh tái sử dụng lại lượng bùn này. 3.1.1Quy trình nạo vét bùn kênh - rạch Hình 3.2 Nạo vét bùn trên kênh Nhiêu Lộc. (Ảnh: ĐỨC THÀNH) (1) Phòng Kế Hoạch Công Ty Thoát Nước Đô Thị TPHCM. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 24 Hình 3.3 Nạo vét bùn trên kênh Nhiêu Lộc - Trước khi tiến hành nạo vét bùn từ các kênh, rạch thực hiện việc vớt rác để công tác thi công được dễ dàng hơn, đồng thời tránh việc lẫn lộn rác lớn khó phân hủy với bùn nạo vét; - Tùy theo bề rộng kênh rạch, độ sâu cự ly trung chuyển xa hay gần để bố trí dây chuyển cho thích hợp. Nếu kênh rạch có bề rộng lớn hơn 6 m thì cần bắt cầu công tác; - Vận chuyển thiết bị, công cụ lao động, biển báo đến hiện trường; - Dọn dẹp mặt bằng, phát cây cỏ hai bờ kênh rạch nếu cần thiết, lấp thiết bị giàn giáo thi công; Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 25 - Tiến hành nạo vét bùn, vớt rác, các vật nổi, cây cỏ vào xô rồi chuyển lên vị trí trên bờ đã chọn. Bùn sau đó được đổ vào thùng đựng bùn hay lên thẳng thùng xe chuyên dụng và vận chuyển đến nơi thải bỏ theo quy định; - Công việc được tiến hành đến cao trình quy định; - Dọn dẹp mặt bằng, công cụ, thiết bị, vệ sinh hiện trường. 3.1.2 Quy trình nạo vét bùn cống rãnh Có 5 qui trình chủ yếu được sử dụng để nạo vét bùn cống rãnh 3.1.2.1 Quy trình công nghệ nạo vét hầm ga bằng thủ công ban đêm a. Công tác chuẩn bị - Thông báo với địa phương (UBND phường) trước khi thi công. 1.An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2.Chuẩn bị dụng cụ, phương tiện vận chuyển - Biển báo, rào chắn - Cuốc lam, xô, ky, thùng chứa bùn - Xô múc bùn - Xe ô tô tự đổ 2,5T - Dụng cụ mở hầm ga - Đèn báo hiệu - Đèn pha - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 26 - Máy phát điện - Nước tắm vệ sinh 3.Cấp bậc công việc trung bình: 3,5/7 b. Thực hành công nghệ 1.Thời gian làm việc - Từ 22h00 đến 6h00 - Nghỉ giử buổi 1h và nghỉ giải lao 45 phút. 2.Thực hành thao tác - Đúng giờ có mặt tại hiện trường - Chuẩn bị dụng cụ làm việc - Phân công một người cảnh giới giao thông tại nơi thi công - Lắp đặt hàng rào biển báo - Lắp đặt bộ phận chống ồn vào máy phát điện - Lắp đặt đèn báo hiệu - Mở nắp hố ga chờ khí độc bay ra trong vòng 15 phút - Lắp đặt đèn chiếu sáng trong hầm ga (đèn pha) - Cào bùn 2 đầu cống về hầm ga - Xúc bùn dưới hầm cống vào xô, đưa lên trên đổ vào thùng chứa bùn. Khi bùn được đổ đầy thùng, công nhân xúc bùn lên phương tiện vận chuyển. Vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ đúng nơi quy định. - Công việc múc và vận chuyển bùn trên được thực hiện cho đến khi bùn trong hầm ga đạt yêu cầu. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 27 - Cuối ngày làm việc cuối hàng ngày thu gom vệ sinh dụng cụ, vệ sinh mặt bằng, đậy nắp hố ga. Vân chuyển dụng cụ lao động, rào chắn, biển báo về nơi quy định c. Yêu cầu chất lượng - Lượng bùn còn lại trong hầm ga ≤ 5cm. 3.1.2.2 Quy trình công nghệ nạo vét lòng, hầm, máng bằng thủ công ban đêm a.Công tác chuẩn bị - Thông báo với địa phương (UBND phường) trước khi thi công. a.1 Nạo Vét HTTH không ngậm nước 1. An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2.Chuẩn bị dụng cụ, phương tiện vận chuyển - Biển báo, rào chắn - Cuốc lam, xô, ky, thùng chứa bùn - Xô múc bùn - Nẹp tre hoặc ống nhựa Q21, các quả cầu, dây thông cống, thang. - Bàn quay cống, thanh chuyền - Xe ô tô tự đổ 2,5T - Dụng cụ mở hầm ga - Đèn báo hiệu - Đèn pha - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 28 - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng cống (12V) - Máy phát điện - Nước tắm vệ sinh 3.Cấp bậc công việc trung bình: 3,5/7 a.2 Nạo Vét HTHT ngậm nước 1. An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2.Chuẩn bị dụng cụ, phương tiện vận chuyển Đối với Q<= 800: - Biển báo, rào chắn - Cuốc lam, xô, ky, thùng chứa bùn - Xô múc bùn - Nẹp tre hoặc ống nhựa Q21, các quả cầu, dây thông cống, thang. - Bàn quay cống, thanh chuyền - Xe ô tô tự đổ 2,5T - Dụng cụ mở hầm ga - Đèn báo hiệu - Đèn pha - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng cống (12V) - Máy phát điện - Nút chặn cống ( tấm thép, thanh gông bằng thép, bao tải cát, bạt ni lông…) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 29 - Máy bơm nước ( tuỳ theo điều kiện cụ thể công suất máy bơm có thể khác nhau) - Nước tắm vệ sinh Đối với Q> 800, vòm, hộp: - Biển báo, rào chắn - Thang lên xuống - Cuốc lam, xô, ky, thùng chứa bùn - Xô múc bùn - Xe ô tô tự đổ 2,5T - Dụng cụ mở hầm ga - Đèn báo hiệu - Đèn pha - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng cống (12V) - Máy phát điện - Nút chặn cống ( tấm thép, thanh gông bằng thép, bao tải cát, bạt ni lông…) - Máy bơm nước ( tuỳ theo điều kiện cụ thể công suất máy bơm có thể khác nhau) - Nước tắm vệ sinh 3.Cấp bậc công việc trung bình: 3,5/7 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 30 b.Thực hành công nghệ b.1 Nạo Vét HTTN không ngậm nước 1. Thời gian làm việc - Từ 22h00 đến 6h00 - Nghỉ giử buổi 1h và nghỉ giải lao 45 phút. 1. Thực hành thao tác - Đúng giờ có mặt tại hiện trường - Chuẩn bị dụng cụ làm việc - Phân công một người cảnh giới giao thông tại nơi thi công - Lắp đặt hàng rào biển báo - Lắp đặt bộ phận chống ồn vào máy phát điện - Lắp đặt đèn báo hiệu - Mở nắp hố ga chờ khí độc bay ra trong vòng 15phút - Lắp đặt đèn chiếu sáng trong hầm ga, lòng cống Đối với Q<= 800: - Thông nẹp kéo quả cầu về 2 phía của hầm ga, thay cầu để tiếp tục quay theo đúng yêu cầu kỹ thuật. - Nạo vét lôi bùn từ lòng cống ra hầm ga bằng cầu quay - Nạo vét bùn dưới hầm cống vào xô, đưa lên trên đổ vào thùng chứa bùn. Khi bùn được đổ đầy thùng, công nhân xúc bùn lên phương tiện vận chuyển. Vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ đúng nơi quy định - Công việc múc và vận chuyển bùn trên được thực hiện cho đến khi bùn trong hầm ga đạt yêu cầu. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 31 - Cuối ngày làm việc cuối hàng ngày thu gom vệ sinh dụng cụ, vệ sinh mặt bằng, đậy nắp hố ga. Vân chuyển dụng cụ lao động, rào chắn, biển báo về nơi quy định Đối với Q> 800: - Chui vào lòng cống xúc bùn đất chuyển ra 2 phía hầm ga - Nạo vét lôi bùn từ lòng cống ra hầm ga bằng cầu quay - Nạo vét bùn dưới hầm cống vào xô, đưa lên trên đổ vào thùng chứa bùn. Khi bùn được đổ đầy thùng, công nhân xúc bùn lên phương tiện vận chuyển. Vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ đúng nơi quy định - Công việc múc và vận chuyển bùn trên được thực hiện cho đến khi bùn trong hầm ga đạt yêu cầu. - Cuối ngày làm việc cuối hàng ngày thu gom vệ sinh dụng cụ, vệ sinh mặt bằng, đậy nắp hố ga. Vân chuyển dụng cụ lao động, rào chắn, biển báo về nơi quy định b.2 Nạo Vét HTTN ngậm nước 1. Thời gian làm việc - Từ 22h00 đến 6h00 - Nghỉ giử buổi 1h và nghỉ giải lao 45 phút. 2.Thực hành thao tác - Vận chuyển thiết bị, công cụ lao đông, biển báo đến hiện trường. - Chuẩn bị dụng cụ làm việc - Phân công một người cảnh giới giao thông tại nơi thi công - Lắp đặt hàng rào biển báo - Lắp đặt bộ phận chống ồn vào máy phát điện Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 32 - Lắp đặt đèn báo hiệu - Mở nắp hố ga chờ khí độc bay ra trong vòng 15phút - Lắp đặt đèn chiếu sáng trong hầm ga, lòng cống - Chặn cống bằng nút chặn để cô lập đoạn cống cần nạo vét. - Kiểm tra độ rò rỉ và an toàn của nút chặn. - Lắp đặt máy bơm nước - Vận hành máy bơm, bơm cạn nước đến cao trình bùn. Đối với Q<= 800: - Thông nẹp kéo quả cầu về 2phía của hầm ga, thay cầu để tiếp tục quay theo đúng yêu cầu kỹ thuật. - Nạo vét lôi bùn từ lòng cống ra hầm ga bằng cầu quay - Nạo vét bùn dưới hầm cống vào xô, đưa lên trên đổ vào thùng chứa bùn. Khi bùn được đổ đầy thùng, công nhân xúc bùn lên phương tiện vận chuyển. Vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ đúng nơi quy định - Vét đất, vật cản đến khi bùn trong hầm ga và lòng cống đạt yêu cầu, đổ vào thùng chứa, sau đó đổ lên xe chở đi đổ đúng nơi quy định. Đối với Q> 800, vòm, hộp: - Chiu vào lòng cống xúc bùn đất chuyển ra 2 phía hầm ga - Nạo vét bùn dưới hầm cống vào xô, đưa lên trên đổ vào thùng chứa bùn. Khi bùn được đổ đầy thùng, công nhân xúc bùn lên phương tiện vận chuyển. Vận chuyển bằng xe ô tô tự đổ đúng nơi quy định và làm vệ sinh xe. - Vét đất, vật cản đến khi bùn trong hầm ga và lòng cống đạt yêu cầu, đổ vào thùng chứa, sau đó đổ lên xe chở đi đổ đúng nơi quy định. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 33 - Cuối ngày làm việc cuối hàng ngày thu gom vệ sinh dụng cụ, vệ sinh mặt bằng, đậy nắp hố ga. Vân chuyển dụng cụ lao động, rào chắn, biển báo về nơi quy định. c.Yêu cầu chất lượng - Lượng bùn còn lại trong máng ≤ 2cm 3.1.2.3 Quy trình công nghệ nạo vét hầm ga bằng xe hút bùn ban đêm a.Công tác chuẩn bị - Thông báo với địa phương (UBND phường) trước khi thi công. 1.An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2.Chuẩn bị dụng cụ, phương tiện vận chuyển: - Biển báo, rào chắn, dụng cụ mở hầm ga, xô, giỏ. - Đèn pha - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) - Đèn báo hiệu - Máy phát điện - Xe hút bùn 6m3 - Nước tắm vệ sinh 3.Cấp bậc công việc trung bình: 4/7 b.Thực hành công nghệ 1. Thời gian làm việc: - Từ 22h00 đến 06h00 - Nghỉ giữa buổi làm việc 1h và nghỉ giải lao 45 phút 2. Thực hành thao tác: - Vận chuyển thiết bị, công cụ lao động, biển báo đến hiện trường. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 34 - Mở nắp hố ga chờ khi độc bay đi trong vòng 15 phút. - Chuẩn bị dụng cụ làm việc. - Phân công một người cảnh giới giao thông nơi đang thi công. - Lắp đặt đèn chiếu sáng trong hầm ga (đèn pha). - Lắp đặt hàng rào biển báo. - Lắp đặt bộ phận chống ồn vào máy phát điện. - Lắp đặt đèn báo hiệu. - Vét đất, vật cản đến khi máng đạt yêu cầu, đổ vào thùng chứa, sau đó đổ lên xe chở đi đổ đúng nơi quy định. - Công việc trên được thực hiện cho đến khi bùn trong hầm ga đạt yêu cầu. - Vận chuyển bùn đến đổ đúng nơi quy định, cào bùn từ bồn của xe hút xuống bải đổ bùn. 3.1.2.4 Quy trình công nghệ nạo vét lòng, hầm, máng bằng xe phun rửa cống và xe hút bùn ban đêm a.Công tác chuẩn bị - Thông báo với địa phương (UBND phường) trước khi thi công. a.1 Nạo vét HTTN không ngâm nước 1. An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao đông theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2. Chuẩn bị: dụng cụ, phương tiện vận chuyển: - Biển báo, rào chắn, dụng cụ mở hầm ga, xô, giỏ. - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 35 - Đèn báo hiệu - Máy phát điện - Đèn pha - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng công (12V). - Xe hút bùn 6m3 - Xe phun rửa cống 6m3 - Nước tắm vệ sinh 3. Cấp bậc công việc trung bình: - Công nhân: bậc 4/7 a.2 Nạo vét HTTN ngâm nước: 1. An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang bị đấy đủ bảo hộ lao động theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2. Chuẩn bị: dụng cụ, phương tiện vận chuyển - Biển báo, rào chắn, dụng cụ mở hầm ga, xô, giỏ. - Đèn đội đầu (đèn thợ mỏ) - Đèn báo hiệu - Máy phát điện - Đèn pha Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 36 - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng công (12V). - Nút chắn cống (thép tấm, thanh gông bằng thép, bao tải cát, bạt nilon,…) - Máy bơm nước (tùy theo điều kiện cụ thể của công suất máy bơm có thể khác nhau). - Xe hút bùn 6m3 - Xe phun rửa cống 6m3 - Nước tắm vệ sinh 3. Cấp bậc công nhân trung bình: - Công nhân: bậc 4/7 b. Thực hành công nghệ b.1 Nạo vét HTTN không ngậm nước 1. Thời gian làm việc: - Từ 22h00 đến 6h00 - Nghỉ giữa buổi làm việc 1h và nghỉ giải lao 45 phút. 2. Thực hành tao tác: - Vận chuyên thiết bị, công cụ lao động, biển báo đến công trường. - Chuẩn bị dụng cụ làm việc - Phân công một người cảnh giới giao thông nơi đang thi công. - Mở nắp hố ga chờ khi độc bay đi trong vòng 15 phút. - Lắp đặt đèn chiếu sáng trong hầm ga (đèn pha). - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng công (12V). - Lắp đặt hàng rào biển báo. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 37 - Lắp đặt bộ phận chống ồn vào máy phát điện. - Lắp đặt đèn báo hiệu. - Vét đất, vật cản đến khi máng đạt yêu cầu, đổ vào thùng chứa, sau đó đổ lên xe chở đi đổ đúng nơi quy định. - Dùng xe hút bùn tại hầm ga. - Dùng xe phun rửa cống thổi bùn trong lòng cống ra hầm ga (cung cấp nước cho xe phun rửa cống). Dùng xe hút bùn tiếp tục hút bùn trong hầm ga và bùn từ lòng cống được thổi ra cho đến khi đầy bồn chứa bùn, xả nước trong bồn chứa đúng nơi quy định. - Công việc trên được thực hiện cho đên khi bùn trong lòng cống và hầm ga đạt yêu cầu. - Vận chuyển bùn hút đến đổ đúng nơi quy định, cào bùn từ bồn của xe hút bùn xuống bải đổ. - Cuối ngày làm việc hàng ngày thu dọn vệ sinh dụng cụ, vệ sinh mặt bằng đậy nắp ga. Vận chuyển dụng cụ lao động, rào chắn, biển báo về nơi quy định. b.2 Nạo vét HTTN ngậm nước - Vận chuyển biển báo, dụng cụ lao động đến hiện trường. - Chuẩn bị dụng cụ, vị trí làm việc. - Phân công một người cảnh giới giao thông nơi đang thi công. - Mở nắp hố ga chờ khi độc bay đi trong vòng 15 phút. - Lắp đặt đèn chiếu sáng trong hầm ga (đèn pha). - Đèn điện thắp sáng với điện áp thấp trong lòng công (12V). - Lắp đặt hàng rào biển báo. - Lắp đặt bộ phận chống ồn vào máy phát điện. - Lắp đặt đèn báo hiệu. - Vét đất, vật cản đến khi máng đạt yêu cầu, đổ vào thùng chứa, sau đó đổ lên xe chở đi đổ đúng nơi quy định. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 38 - Chặn cống bằng nút chặn để cô lập đoạn cống cần nạo vét. - Kiểm tra độ rò rỉ và độ an toàn của nút chặn. - Lắp đặt máy bơm vào hầm ga trong đoạn cống cô lập. - Dùng máy bơm bơm nước cho đến cao trình bùn. - Bồn chứa nước cống di chuyển xả nước vào tuyến cống không bị ngậm nước. - Hút bùn trong hầm ga. - Hút bùn trong lòng cống. - Vân chuyển bùn đến nới quy định và làm vệ sinh xe. - Đống nắp hầm và dọn dẹp vệ sinh hiện trường và dụng cụ lao đông. - Kiểm tra, thu gom và vận chuyể đầy đủ thiết bị, dụng cụ lao động, biển báo về kho. c.Yêu cầu chất lượng - Lượng bùn còn lại trong máng  2 cm - Lượng bùn đất trong hầm ga lòng cống  5 cm. 3.1.2.5 Quy trình công nghệ bơm nước trong lòng cống phục vụ thi công ban đêm a.Công tác chuẩn bị 1. An toàn lao động: - Trước khi làm việc phải trang thiệt bị đầy đủ bảo hộ lao đông theo đúng quy định. - Trang bị áo phản quang cho công nhân khi thao tác trên mặt cống. 2. Chuẩn bị: dụng cụ, phương tiện vận chuyển: - Biển báo, rào chắn, dụng cụ mở hầm ga. - Xe ôtô tự đổ 2,5T, xe cẩu 5T. - Đèn pha. - Đèn báo hiệu. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 39 - Máy phát điện. - Nút chặn cống (tấm thép, thanh gông bằng thép, bao tải cát,bạt nilon,...) - Máy bơm nước (tùy theo điều kiện cụ thể của công suất máy bơm có thể khác nhau), nhiên liệu, vật dụng, thiết bị khác. - Nước tắm vệ sinh. 3. Cấp bậc công việc trung bình : - Công nhân : 3,5/7 b. Thực hành công nghệ 1. Thời gian làm việc : - Từ 22h00 đến 6h00 - Nghỉ giữa buổi làm việc 1h và nghỉ giải lao 45 phút. 2. Thực hành thao tác: - Vận chuyên thiết bị, công cụ lao động, biển báo đến công trường. - Chuẩn bị dụng cụ làm việc - Mở nắp hố ga chờ khi độc bay đi trong vòng 15 phút. - Chuẩn bị máy bơm. - Chặn cống bằng nút chặn để cô lập đoạn cống (vị trí hầm ga số 1 và 4). Hầm ga số 2 và 3 ở giửa thông thoáng, sau khi bơm đã khô nước dành cho công tác thi công. - Kiểm tra độ rò rỉ và độ an toàn của nút chặn. - Bơm nước ở hầm ga cuối nút chặn (theo hướng dòng chảy) cho đến khi khô nước. Koảng cách xả nước bơm là từ hầm ga cuối có nút chặn đến hầm ga kế tiếp. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 40 - Cuối giờ làm việc hàng ngày thu dọn vệ sinh, máy bơm, phao chặn, dụng cụ, vệ sinh mặt bằng, đậy nắp ga. Vận chuyển dung cụ lao động, rào chắn, biển báo về nơi quy định. Lưu ý:Đối với tuyến cống có lưu lượng nước lớn, tốc độ dòng chảy cao. Để đảm bảo an toàn cho người lao động trông thi công, có thể lắp đặt thêm một tắm chặn nữa tại hướng ngược dòng chảy. c. Yêu cầu chất lượng - Mực nước tĩnh trong còn lại trong hầm ga bơm  10cm. Hình 3.4: Đứng lấy bùn Máy quây bùn Nạo vét cống có đường kính ≤ 800 cm. Đối với các tuyến cống ngậm nước cần phải chặn cống và bơm nước trước khi dùng cơ giới để nạo vét. Quy trình nạo vét lòng cống có thể khái quát theo các bước sau: - Đặt biển báo hiệu công trình đang thi công tại hai đầu cống cần nạo vét, đồng thời phân công một người cảnh giới giao thông trên đoạn cống đó; - Mở hố ga chờ khí độc bay đi trong 15 phút; Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 41 - Dùng nẹp tre (hay ống nhựa Ø 21 mm) luồng xuống cống để đưa được dây thông có buộc quả cầu vào trong lòng cống. Dùng bàn quay kéo quả cầu nhiều lần trong cống để gạt bùn về hai hố ga, hoặc sử dụng xe phun rửa cống thổi bùn trong lòng cống ra hầm ga. - Bùn tại các hố ga có thể được lấy thủ công (cho công nhân xuống xúc bùn) hoặc thu bùn bằng cơ giới (dùng xe hút bùn). Bùn sau khi nạo vét được đổ lên xe và chở đi đổ tại bãi đổ bùn thuộc huyện Bình Chánh hoặc tại bãi đổ thuộc huyện Cần Giờ. - Công việc kéo quả cầu và xúc bùn từ hố ga như trên được thực hiện cho đến khi trong lòng cống và hố ga sạch hết bùn. - Kết thúc tuyến cống công nhân thu dọn vệ sinh, mặt bằng, đậy nắp hố ga. Chuyển dụng cụ thiết bị về nơi quy định. Đối với các cống có kích thước ≥ 800 cm quá trình nạo vét được thực hiện bằng xe phun rửa cống thổi bùn trong lòng cống ra hầm ga hoặc cho công nhân trực tiếp xuống hầm xúc bùn. Hình 3.5 Quá trình nạo vét, vận chuyển và thải bỏ bùn cống rãnh. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 42 3.2 HIỆN TRẠNG VẬN CHUYỂN VÀ THẢI BỎ BÙN KÊNH RẠCH – CỐNG RÃNH TẠI TPHCM Vào thời điểm trước năm 2004, khi Công Ty Môi Trường Đô Thị còn trực thuộc quản lý của Sở Giao Thông Công Chánh, việc vận chuyển và thải bỏ bùn được thực hiện tại các bãi chôn lấp chất thải rắn như Gò Cát (Bình Tân), Đông Thạnh (Hóc Môn) và Tam Tân (Củ Chi). Sau khi Công Ty Môi Trường Độ Thị về trực thuộc sở Tài Nguyên Môi Trường cho đến nay thành phố vẫn chưa có vị trí tiếp nhận và xử lý bùn thải từ hệ thống kênh rạch và cống rãnh. Hình 3.6 Bãi đổ bùn nông trường Phạm Văn Hai huyện Bình Chánh Hiện nay, Công ty Thoát Nước Đô Thị đang thực hiện việc xây dựng bãi đổ bùn tạm thời tại nông trường Phạm Văn Hai, huyện Bình Chánh và tại số 1/34 quốc lộ 1A, khu phố 4, phường Bình Hưng Hòa, Quận Bình Tân. Do đó, bùn sau khi thu gom sẽ được vận chuyến và đổ bỏ tại các khu đất trống cách xa khu dân cư hoặc tại các ao nuôi thủy sản cần được san lấp (trong phạm vi cho phép tối thiểu là 6 km và tối đa là 10 km nhằm giảm chi phí vận chuyển). Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 43 Hình 3.7 Bùn đỗ tràn lan Như vậy, việc đổ bùn tràn lan và hoàn toàn không được xử lý như hiện nay sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường khu vực, gây ra tình trạng mất vệ sinh, mùi hôi thối đặc biệt là gần khu dân cư và có thể gây ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm, nước mặt. 3.2.1 Ước tính khối lượng bùn cống rãnh Dự đoán khối lượng bùn phát sinh cho tương lai là yêu cầu rất cần thiết nó liên quan đến hầu hết các khâu còn lại trong việc đưa ra phương án thu gom, vận chuyển và xử lý bùn thải. Để ước tính lượng bùn trong phát sinh trước tiên phải có số liệu thống kê của các năm cho tới thời điểm hiện nay, từ đó lựa chọn được phương án tính toán cụ thể. Số liệu thống kê việc duy tu nạo vét cống rãnh của thành phố từ đầu năm 2003 đến cuối năm 2004 được trình bày chi tiết trong Bảng 2.2. Đồng thời nếu chọn chu kỳ nạo vét 1 cống khi độ đầy trong lòng cống bằng ½ đường kính cống (đối với cống tròn) và bằng ½ chiều cao lòng cống (đối với cống hộp) ta có thể ước tính lượng bùn cống rãnh phát sinh. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 44 Bảng 3.1 Ước tính lượng bùn cống rãnh cần nạo vét. Ước tính quy đổi từ mét dài ra thể tích Hạng mục mét dài/năm(*) m3/năm Nạo vét cống tròn Ø < 400 7.314 459 Ø < 400 – 500 150.743 14.792 Ø < 600 – 800 498.806 70.481 Ø < 1000 – 1200 87.129 34.198 Ø > 1200 9.866 5.576 Nạo vét cống hộp B = 600 9.347 1.682 B = 800 52.382 16.762 B = 1000 10.003 5.002 B = 1500 15.461 17.394 B = 2000 25.673 51.346 Nạo vét hầm Hầm 75 239 76 B = 2000 25.673 51.346 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 45 (Ghi chú: (*) số liệu thu thập từ Công Ty Thoát Nước Đô Thị Thành Phố.) Như vậy, ước tính lượng bùn nạo vét từ cống rãnh là 269.956 m3/năm (tương đương 750 m3/ngđ). Ngoài ra, theo báo cáo của Công Ty Thoát Nước Đô Thị (tháng 4 năm 2007) lượng bùn cống rãnh nạo vét trong 1 năm là 360.000 tấn/năm (tương đương 625 m3/ngày, với khối lượng riêng là 1,6 tấn/m3) và theo số liệu thống kê của Sở Giao Thông Công Chánh TP.HCM (tháng 4 năm 2007) thì lượng bùn cống rãnh từ hệ thống thoát nước các loại là 300.000 m3/năm (tương đương 830 m3/ngày). So sánh kết quả ước tính của 3 giá trị trên thì độ chênh lệch của phương pháp tính và số liệu của sở Giao Thông Công Chánh là thấp nhất (9%). Tuy nhiên, để công suất trạm xử lý có thể tiếp nhận bùn cống rãnh trong trường hợp bất lợi nhất chọn giá trị Hầm 75 239 43 Hầm 90 < 800 1.675 536 Hầm 90 : 800 - 1000 409 205 Hầm 90 > 1000 64 46 Tổng cộng 869.111 269.945 Nạo vét hầm Hầm 75 1.780 200 239 27 Hầm 90 < 800 7.880 1.277 1.675 271 Hầm 90 : 800 -1000 2.809 683 409 99 Hầm 90 > 1000 1.126 450 64 26 Tổng cộng 678.221 555.345 869.111 725.168 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 46 0 300.000 600.000 900.000 1.200.000 1.500.000 1.800.000 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Thôøi gian (naêm) Lö ôïn g bu øn öô ùc tín h (m 3 ) 830 m3/ngđ và nhân với hệ số an toàn là 1,2 ta có lượng bùn cống rãnh cần xử lý là 1.000 m3/ngđ. Bảng 3.2 Ước tính lượng bùn từ năm 2005 đến năm 2010 theo phương án 1 Hình 3.8 Đồ thị gia tăng khối lượng bùn thải ước tính đến năm 2010. Quá trình công nghiệp hóa tại TP.HCM đã gia tăng nhanh chóng vào những năm gần đây và nó được định hướng gia tăng nhanh hơn nữa trong vòng 10 năm tới bởi TP.HCM là thành phố dẫn đầu về phát triển kinh tế phía Nam. Đồng thời, với thành phần dân số trẻ và không ngừng tăng trong các năm sắp tới, cùng với quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa nhanh chóng vần đề môi trường nếu không được quan tâm và có biện pháp xử lý hiệu quả sẽ tác động xấu đến môi trường. Dựa vào kết quả khảo sát và thống kê lượng bùn phát sinh từ các năm gần đây ước tính được lượng bùn phát sinh từ năm 2005 đến 2010: Năm Lượng bùn (m3) 2005 882.991 2006 1.046.814 2007 1.210.637 2008 1.374.460 2009 1.538.283 2010 1.702.106 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 47 3.2.2 Thành phần bùn cống rãnh - kênh rạch + Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm của bùn thải Hàm lượng kim loại nặng là mối quan tâm đầu tiên khi nạo vét kênh rạch, cống rãnh, nó liên quan chặt chẽ đến lựa chọn phương pháp xử lý và có thể tái sử dụng bùn vào các mục đích khác như dùng làm phân bón cho cây trồng hoặc các tác động có thể có khi thải bỏ bùn như gây ô nhiễm cho hệ sinh thái tại khu vực bãi đổ bùn. Thành phần các kim loại nặng (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) thường có trong bùn có thể chia chúng làm hai nhóm căn bản: (1) các kim loại nặng là các nguyên tố vi lượng cần thiết cho vi sinh vật (ở nồng độ nhỏ) và có thể gây tác hại nếu vượt ngưỡng cho phép: Cu, Ni, Zn,… (2) các kim loại nặng là các nguyên tố hoàn toàn không cần thiết cho sinh vật: Cd, Pb. Như vậy, bùn thải có khả năng ảnh hưởng đến sinh vật (nhất là con người) khi tiếp xúc với chúng ở nồng độ nhất định. Việc đánh giá mức độ 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 tính chất bùn thải được dựa theo các tiêu chuẩn của các nước phát triển. Các tiêu chuẩn về hàm lượng kim loại nặng trong đất và trong bùn được trình bày chi tiết trong các Bảng sau. Đó là một số giá trị về hàm lượng kim loại nặng thường thấy trong đất và trong bùn ở các nước phát triển với mục đích dùng cho nông nghiệp. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 48 Bảng 3.3 Quy định hàm lượng kim loại nặng trong đất của các nước phát triển (Nguồn: (*) ALLOWAY, 1995, (**) U.S.EPA,1993.) Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp thuộc lớp đất canh tác (0 – 15 cm) (mg/kg chất khô)(*) Giới hạn tải lượng tối đa cho phép thải kim loại nặng vào đất(**) Kim loại Nhỏ nhất Trung bình Lớn nhất Trong bùn đáy (mg/kg) Thêm hàng năm (kg/ha/năm) Ba 11,0 141,0 2973 - - Co 0,2 10,6 322 - - Mn 41,0 3736,0 62690 - - Cd 0,2 0,8 41 85 2 Cr 0,2 41,2 839 3.000 150 Cu 1,2 23,1 1508 4.300 75 Pb 3,0 74,0 16338 420 21 Ni 0,8 24,5 440 75 0,90 Zn 5,0 97,1 3648 7.500 140 As - - - 75 2 Hg - - - 840 15 Mo - - - 57 0,85 Se - - - 100 5 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 49 Bảng 3.4 Quy định hàm lượng kim loại nặng khi sử dụng bùn cống (Nguồn: H.H. Rump, H. Krist, 1992.) Bảng 3.6 Tiêu chuẩn về hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải của một số nước phát triển Nguồn: www.mindfull.org/Pesticide/Sewage-Sludge-Pros-Cons.htm. Thành phần Hàm lượng cho phép của KLN trong bùn cống khi rải trên cánh đồng (mg/kg hay ppm) Hàm lượng cho phép của KLN khi sử dụng bùn cống để bổ trợ cho đất (mg/kg) Cd 20 3 Cu 1.200 100 Cr 1.200 100 Pb 1.200 100 Ni 200 50 Zn 3.000 300 Hg 25 2 Nước Năm Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Cr (mg/kg) Ni (mg/kg) Pb (mg/kg) Zn (mg/kg) Hg (mg/kg) EU 1986 1-3 50–140 100– 30-75 50-300 150- 1-1,5 Pháp 1988 2,0 100 150 50 100 300 1 Đức 1992 1,5 60 100 50 100 200 1 Ý 3,0 100 150 50 100 300 - Nhật 1990 1,0 50 100 30 50 150 1 Anh 1989 3,0 135 400 75 300 200 1 Đan 1990 0,5 40 30 15 40 100 0,5 Phần 1995 0,5 100 200 60 60 150 0,2 Na Uy 0,5 50 100 30 50 150 1 Thụy 1,0 40 30 15 40 100 0,5 Mỹ 1993 20,0 750 1500 210 150 1400 8 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 50 Ngoài ra, để đánh giá mức độ ảnh hưởng các nguyên tố vi lượng trong bùn chúng ta có thể sử dụng các giá trị TEL (Threshold Effect Level) và PEL (Probable Effect Level) đối với từng loại chất riêng biệt. Đây là các giá trị thường được sử dụng để đánh giá chất lượng của bùn. Bảng 3.5 Giá trị TEL và PEL của các chất ô nhiễm vi lượng trong bùn thải (Nguồn: Sherri L.Smithet at., A Preliminary Evalution of Sediment Quality Assessment for Freshwater Ecosystems. J. Great Lakes Res.22 (3): 624 – 638.) Thành phần Đơn vị (/khối lương khô) Mức giới hạn tác dụng (TEL) Mức có khả năng tác động (PEL) As mg/kg 5,9 17 Cd mg/kg 0,569 3,53 Cr mg/kg 37,3 90 Cu mg/kg 35,7 197 Pb mg/kg 35 91,3 Hg mg/kg 0,174 0,486 Ni mg/kg 18 36 Zn mg/kg 123 315 PCB µg/kg 34,1 277 Phenanthrene µg/kg 41,9 515 Benzo(a)Anthracene µg/kg 31,7 385 Benzo(a)Pyrence µg/kg 31,9 782 Chrysene µg/kg 57,1 862 Pluoranthene µg/kg 111 2.355 Pyrene µg/kg 53 875 Chlordane µg/kg 4,5 8,9 Dieldrin µg/kg 2,85 6,67 p,p’-DDD µg/kg 3,54 8,51 p,p’-DDE µg/kg 1,42 6,75 DDT µg/kg 7 4.450 Endrin µg/kg 2,67 62,4 Heptachlor epoxide µg/kg 0,6 2,74 Lindance (γ-BHC) µg/kg 0,94 1,38 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 51 Bên cạnh việc sử dụng các tiêu chuẩn của các nước phát triển làm cơ sở tham chiếu, còn có thể sử dụng tiêu chuẩn Việt Nam về giới hạn tối đa cho phép KLN có trong đất (TCVN 7209:2002). Tiêu chuẩn này quy định giới hạn hàm lượng tổng số của các kim loại Asen, Cadimi, Đồng, Chì, Kẽm trong tầng đất mặt tùy theo mục đích sử dụng đất. Bảng 3.7 Giới hạn tối đa cho phép hàm lượng tổng số của As, Cd, Cu, Pb, Zn trong đất (Nguồn: TCVN 7209 : 2002.) Tình trạng ô nhiễm nguồn nước cũng như bùn đáy tại các kênh rạch nội thành của thành phố đã được nhiều cơ quan quan tâm theo dõi và tiến hành các nghiên cứu khảo sát. Theo kết quả quan trắc với chu kì 2 đến 3 tháng 1 lần của trung tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Nước Sạch Và Môi Trường thực hiện từ tháng 1/2004 đến tháng 11/2005 trên 7 hệ thống kênh rạch lớn đã cho thấy tổng quan hiện trạng ô nhiễm kênh rạch TP.HCM trong đó các chất ô nhiễm trong bùn cao là do bị ô nhiễm bởi nước thải công nghiệp. - Khu vực phía Bắc, Tây Bắc (B - TB) với hệ thống kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuận: bùn tại kênh bị ô nhiễm nặng bởi chất hữu cơ và kim loại chủ yếu do nước thải công nghiệp từ rất nhiều nhà máy, xí nghiệp trên lưu vực Thông số ô nhiễm (mg/kg. khối lượng khô) Đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp Đất sử dụng cho mục đích lâm nghiệp Đất sử dụng cho mục đích công nghiệp Arsen (As) 12 12 12 Cadmi (Cd) 2 2 10 Đồng (Cu) 50 70 100 Chì (Pb) 70 100 300 Kẽm (Zn) 200 200 300 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 52 như: hóa chất Tân Bình, bột ngọt và mì ăn liền Vifon, dệt Thành Công, dệt Thắng Lợi,…nước kênh thường có độ màu cao, hàm lượng DO = 0,15 ÷ 1,05 mg/l, BOD5 = 7 ÷ 802 mg/l, COD = 13 ÷ 1.910 mg/l. Hàm lượng kim loại nặng dao động trong khoảng rất lớn, Zn = 4,4 ÷ 552 mg/kg, Pb = 1,2 ÷ 63,20 mg/kg, Cr = 16,4 ÷ 197,1 mg/kg, - Khu vực phía Đông Bắc (ĐB) với hệ thống kênh rạch Quận Thủ Đức: bùn ô nhiễm chủ yếu do nước thải sinh hoạt, nồng độ DO = 0,08 ÷ 3,40 mg/l, BOD5 = 7 ÷ 106 mg/l, COD = 11 ÷ 212 mg/l. - Khu vực phía Đông Nam (ĐN) với hệ thống kênh rạch Quận 2: bùn ô nhiễm chủ yếu do nước thải sinh hoạt, nồng độ DO = 0,62 ÷ 3,50 mg/l, COD = 9 ÷ 196 mg/l, BOD5 = 4 ÷ 102 mg/l, hàm lượng chất rắn lơ lững SS = 4 ÷ 496 mg/l, kim loại kẻm Zn = 32,30 ÷ 112,20. - Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè (NLTN): bùn ô nhiễm chủ yếu do nước thải sinh hoạt. Nồng độ oxy hòa tan hầu hết đều dưới mức cho phép DO = 0,03 ÷ 3,5 mg/l, BOD5 = 5 ÷ 273 mg/l, COD = 11 ÷ 541 mg/l, riêng N-NH3 từ 1,31 đến 38,20 mg/l, hàm lượng Coliform khoảng 0,045.106 ÷ 92.104 MPN/100 ml - Kênh Tân Hóa - Ống Buông – Lò Gốm (TH –LG): bùn ô nhiễm nặng nề do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp từ các làng nấu cồn, dệt nhuộm, chế biện thực phẩm: bún, miếng, chế biến thủy sản tươi sống,… cùng với cộng đồng dân cư sống quanh khu vục kênh. Nồng độ BOD5 từ 64 đến 420 mg/l, COD lên đến 752 mg/l, DO thường xuyên dưới O mg/l, hàm lượng kim loại Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 53 nặng trong bùn rất cao Zn = 144 ÷ 844 mg/kg, Pb = 12,30 ÷ 739 mg/kg, Cr có nơi lên đến 1208 mg/kg. - Kênh Tàu Hủ - Đôi - Kinh Tẻ - Bến Nghé (TH –BN): cũng tương tự như các hệ kênh khác nước thải bị ô nhiễm do sinh hoạt và công nghiệp, nồng độ DO thường xuyên xấp xỉ bằng O, COD = 4 ÷ 413 mg/l, BOD cao nhất đạt giá trị 216 mg/l, Cr = 5 ÷ 469 mg/kg, Hg = 0,011 ÷ 0,065 mg/kg. - Khu vực phía Nam (KN) với hệ thống kênh rạch Quận 7- Huyện Bình Chánh – Quận 8): nồng độ DO = 0,03 ÷ 2,6 mg/l, COD = 14 ÷ 975 mg/l, BOD5 = 7 ÷ 498 mg/l, ô nhiễm kim loại nặng trong bùn thấp Zn = 30,30 ÷ 152 mg/kg, Pb = 2,50 ÷ 60 mg/kg, Cr cao nhất đạt 112 mg/kg. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Zn Pb Cr Thành phần kim loại N ồn g độ (m g/ l) B-TB ĐB ĐN NLTN TH-LG TH-BN KN Hình 3.9 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình của Zn, Pb, Cr trong bùn kênh rạch TP. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 54 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 As Hg Thaønh phaàn kim loaïi naëng trong buøn keânh raïch N ồn g ñ ộ (m g/ l) B-TB ĐB ĐN NLTN TH-LG TH-BN KN Hình 3.10 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình của As, Hg trong bùn kênh rạch TP. Trong thành phần của bùn kênh rạch và cống rãnh có chứa các chất ô nhiễm và độc hại với môi trường như các kim loại nặng, hợp chất vô cơ. Tuy nhiên, trong thành phần bùn cũng có không ít các chất dinh dưỡng ở dạng vi lượng, hợp chất hữu cơ có thể sử dụng cho mục đích cải tạo đất nông nghiệp. Từ lâu nhân dân ta đã có tập quán sử dụng bùn từ kênh, ao, hồ,… để đắp gốc cho cây ăn trái. Ở nhiều nước, bùn được sử dụng làm phân bón khá phổ biến (phân bùn). Trung Quốc là nước sử dụng phân bùn lớn nhất trên thế giới. Thành phần và tính chất bùn thải trong hệ thống cống rãnh – kênh rạch có ý nghĩa qua trọng trong khả năng tận dụng bùn lắng cho các mục đích khác nhau (cải tạo đất nông nghiệp, san lấp mặt bằng, …) cũng như trong việc xử lý bùn. Hơn thế nữa, nó cho phép ta định hướng các giải pháp thích hợp xử lý các thành phần trong bùn nhằm đảm bảo an toàn về mặt môi trường trong việc thải bỏ bùn. + Bùn Cống Rãnh Đối với bùn cống rãnh do sự phát triển của thành phố các công trình xây dựng nhiều, hoạt động giao thông tăng đáng kể làm cho một lượng lớn chất thải (đất, đá, Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 55 cát) trong quá trình xây dựng đi vào hệ thống cống và nhanh chóng lắng đọng. Qua kết quả phân tích mẫu bùn cống rãnh cho thấy thành phần hữu cơ và nhựa, lá cây, thủy tinh, mãnh sành, bao nilon, đồ hộp, cao su, da, mốp xốp chiếm từ 20 – 25%, phần còn lại là cát, đá chiếm 75 – 80%. Thành phần cát chiếm nhiều nhất là cát có kích thước < 0,5 mm (80%). Bảng 3.8 Thành phần bùn cống rãnh Kim loại nặng (mg/kg trọng lượng khô) Địa điểm Độ ẩm (%) Chất vô cơ (%) Chất hữu cơ (%) Nitơ mg/k g P tổng mg/k g Cd Ni Zn Pb Cu Fe Chu Văn An B.Thạnh 26,7 68,5 4,8 618 1415 0,38 23,1 1,4 1,8 41,2 8340 Võ Thị Sáu Q.3 38,8 57,2 4 498 536 0,14 18,2 0,8 0,9 23,1 9670 Cao Thắng Q.3 22,4 71,7 5,9 445 803 0,05 16,4 2,3 1,2 85,0 1098 TôHiếnThành Q.10 20,8 74,3 4,9 532 653 0,08 16,4 0,3 0,7 12,3 1167 0 PEL - - - - - 3,53 50 315 91,3 197 - TCVN 7209 : 2002 - - - - - 2 - 200 70 50 - (Nguồn: CENTEMA, 2007.) Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nitơ, Photpho đều nằm ở mức trung bình như nitơ là 0,31%, photpho tổng là 0,3% theo tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526-2002 (tiêu chuẩn phân hữu cơ vi sinh). Các nguyên tố kim loại nặng đều không vượt so với TCVN 7209 : 2002 – Giới hạn tối đa cho phép các kim loại nặng trong đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp và tiêu chuẩn PEF (Probable Effect Level) – Mức có khả Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 56 năng tác động đến thủy sinh thường xuyên, theo EPA, Mỹ. Riêng đối với sắt, nồng độ sắt tổng trong thành phần bùn cống rãnh có giá trị rất cao từ 8.340 đến 11.670 mg/kg khối lượng bùn khô. Do đó, nếu dùng bùn bón trực tiếp cho cây trồng sẽ gây ảnh hưởng đến cây (hàm lượng Fe lớn hơn 1.000 mg đã gây độc cho cây)(1). Tuy nhiên, sắt không thuộc nhóm kim loại gây nguy hại, mặt khác khi làm khô bùn hiện tượng oxi hóa sẽ xảy ra chuyển Fe2+ thành Fe3+ khi gặp nước hình thành Fe(OH)3 kết tủa giảm khả năng ảnh hưởng đến cây trồng hoặc bãi tiếp nhận bùn. + Bùn Kênh Rạch Đối với bùn kênh rạch, bùn thải được chia làm hai loại: - Bùn lớp bề mặt có bề dày từ 0,3 – 0,5 m (chiếm khoảng 30%) tiếp xúc với nước, độ ẩm trung bình của bùn này khoảng 68%, thành phần vô cơ trong bùn chiếm khoảng 25% và hữu cơ chiếm khoảng 75%. Ngoài ra, do hoạt động dân sinh hai bên bờ nên trên lớp bùn này có chứa lượng lớn rác sinh hoạt như bao nilon, lon, đồ hộp, nhựa, mốp xốp, sành sứ, cành cây,… - Bùn đáy (chiếm khoảng 70%) là lớp đất, đá phía dưới lớp bùn mặt, thành phần hữu cơ chiếm 5 – 10%, độ ẩm của lớp bùn này thấp là đất, thành phần còn lại chủ yếu là cát, đá khối lượng này có thể sử dụng trực tiếp làm đất san lấp nền. Viện Kinh Tế Thành Phố Hồ Chí Minh, 2000. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 57 Bảng 3.9 Thành phần bùn kênh rạch Địa Điểm Độ ẩm (%) Chất vô cơ (%) Chất hữu cơ (%) N hữu cơ (mg/kg khô) P tổng (mg/kg khô) Kênh Hóc môn 35 62 3 68 166 Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè 77 18 5 1952 567 Kênh Cầu Sơn 1 88 9 3 589 634 Kênh Cầu Sơn 2 19 68 13 876 1938 (Nguồn: CENTEMA, 2005.) Tình trạng ô nhiễm nguồn nước cũng như bùn đáy tại các kênh rạch nội thành của thành phố đã được nhiều cơ quan quan tâm theo dõi và tiến hành các nghiên cứu khảo sát. Theo kết quả quan trắc với chu kì 2 đến 3 tháng 1 lần của trung tâm Tư Vấn Chuyển Giao Công Nghệ Nước Và Môi Trường, thực hiện từ tháng 1/2004 đến tháng 11/2005 trên 7 hệ thống kênh rạch lớn đã cho thấy tổng quan hiện trạng ô nhiễm kênh rạch TP.HCM trong đó các chất ô nhiễm trong bùn cao là do bị ô nhiễm bởi nước thải công nghiệp. Đối với các kênh rạch chỉ tiếp nhận chủ yếu nước thải sinh hoạt thì ô nhiễm kim loại nặng rất thấp hơn nhiều so với các kênh rạch tiếp nhận nước thải công nghiệp. Theo kết quả đề tài nghiên cứu khoa học:” Tái sử dụng bùn thải cho mục đích công nghiệp & cải tạo đất nông nghiệp, 2006” do ThS. Nguyễn Thị Phương Loan – Trường Đại học Văn Lang thực hiện, hàm lượng kim loại nặng trong bùn kênh rạch tại 5 tuyến kênh rạch của thành phố cho thấy nồng độ Cr, Hg, As đều nằm dưới mức có khả năng tác động của PEL, tiêu chuẩn chuẩn cho phép khi sử dụng bùn cống để bổ trợ cho đất và TCVN 7029:2002. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 58 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Số mẫu N ồn g độ C r (m g/ kg ) Cr PEL mức có khả năng tác động đến sinh vật 0 2 4 6 8 10 12 14 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Số mẫu N ồn g độ A s (m g/ kg ) TCVN 7209:2000 TEL mức giới hạn tác dụng đến sinh vật Hình 3.11 Nồng độ As trong bùn kênh rạch Theo TCVN 7209 : 2002 giới hạn tối đa cho phép của As thải vào môi trường đất dùng cho mục đích nông nghiệp là 12 mg/kg tính theo trọng lượng khô, kết quả phân tích của 50 mẫu thể hiện trên Hình 1.2 đều không vượt tiêu chuẩn cho phép. 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0 10 20 30 40 50 Số mẫu N ồn g độ H g (m g/ kg ) Series1 PEL mức có khả năng tác động đến sinh vật Hình 3.12 Nồng độ Hg trong bùn kênh rạch. Hình 3.13 Nồng độ Cr trong bùn kênh rạch. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 59 0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 Số mẫu N ồn g độ P b (m g/ kg ) (mg/l) TCVN 7209:2000 PEL mức giới hạn tác dụng đến sinh vật Tương tự như As, giá trị về nồng độ Hg cao nhất trong các mẫu là 0,24 mg/kg trọng lượng khô. Nếu so với giá trị PEL (0,483 mg/kg) và hàm lượng cho phép của Hg khi sử dụng bùn cống để bổ trợ cho đất thì nồng độ kim loại Hg không vượt tiệu chuẩn cho phép. Do TCVN 7209 – 2002 không quy định nồng độ tối đa cho phép của Cr nên kết quả phân tích Cr được so sánh theo giá trị PEL. Theo kết quả phân tích thành phần Crom trong 50 mẫu bùn kênh rạch thì có 14 mẫu vượt tiêu chuẩn (PEL) chiếm 28%, các mẫu bùn này tập trung chủ yếu dọc theo tuyến kênh Tân Hóa – Lò Gốm. Tại kênh Tân Hóa Lò Gốm bị ảnh hưởng bởi hoạt động công nghiệp do các nhà máy cơ sở sản xuất thải bỏ nước thải bỏ không qua xử lý hoặc xử lý nhưng chưa đạt tiêu chuẩn, đặc biệt là các cơ sở thuộc da. Dựa vào kết quả phân tích nồng độ Zn trong bùn kênh rạch (Hình 1.4) và theo tiêu chuẩn TCVN 7209:2000 thì tất cả các kênh rạch đều có mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép, trong đó tất cả các mẫu lấy tại hệ thống kênh Tân Hóa – Lò Gốm đều vượt tiêu chuẩn (từ 1,4 đến 2,8 lần) khi sử dụng bùn cho mục đích nông nghiệp. Đối với Pb, theo TCVN 7209:2000 thì nồng độ chì trong tất cả các mẫu phân tích đều thấp hơn tiêu chuẩn. 0 50 100 150 200 250 300 350 0 10 20 30 40 50 Số mẫu N ồn g độ Z n (m g/ kg ) TCVN 7209:2000 PEL mức giới hạn tác dụng đến SV Hình 3.14 Nồng độ Zn trong bùn kênh rạch. Hình 3.15 Nồng độ Pb trong bùn kênh rạch Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 60 Với các kết quả phân tích và số liệu thu thập từ các nguồn khác nhau cho trong thành phần thấy bùn kênh rạch và cống rãnh đều có chứa kim loại nặng nhưng đều nằm trong giới hạn cho phép khi sử dụng cho mục đích nông nghiệp, ngoại trừ nồng độ Zn, Cr, Ni, Cu của mẫu bùn tại một số kênh rạch bị ảnh hưởng bởi nước thải công nghiệp nên nồng độ vượt tiêu chuẩn cho phép theo TCVN 7209 : 2002. Riêng đối với chất lượng bùn tại kênh Tân Hóa – Lò Gốm theo kết quả khảo sát, phân tích và đánh giá của Ban Quả Lý Dự Án Cải Thiện Vệ Sinh Môi Trường Lưu Lực Kênh Tân Hóa – Lò Gốm như sau: - Đối với tất cả các mẫu trong suốt quá trình quan trắc chất lượng bùn, có 48% mẫu vượt tiêu chuẩn ô nhiễm bùn PEL. Thành phần có độc tính cao (Hg, Cd và As) nhìn chung là có nồng độ thấp trong tất cả các vị trí khảo sát. Một số kim loại nặng thường vượt tiêu chuẩn như Zn, Cr, Pb và Ni (chiếm 87,5%) do khu vực này thường tiếp nhận nước thải từ hoạt động dệt nhuộm, thuộc da và mạ kim loại. - Có thể quan sát mức ghi nhận PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) xuất hiện trong bùn ở nồng độ cao vừa phải. Tuyến chủ yếu PAHs xâm nhập vào môi trường là từ sự đổ dầu thô hoặc sản phẩm từ dầu, và thông qua quá trình công nghiệp (sản xuất gas). PAHs được quan tâm bởi vì chúng là chất gây ung thư, bền trong môi trường. Trong trường hợp phát hiện giá trị PAHs cao nhất được ghi nhận là do người dân thải bỏ trực tiếp dầu thải tại gần khu vực lấy mẫu. - Liên quan đến giá trị COD và BOD5 trong nguồn nước, hai thông số trên được ghi nhận là cao. Không có nồng độ COD nào được ghi nhận đáp ứng TCVN 5945:2005 cột C. Tương tự như vậy đối với BOD5, có đến 80% các mẫu đều không đạt TCVN 5945:2005 loại C. Kết quả khảo sát cho thấy rằng có đến 95% các mẫu cho thấy giá trị COD trong khoảng 111 – 1.000 mgO2/l (trung bình là 557 mgO2/l) và 95% các mẫu cũng cho thấy giá trị BOD5 trong khoảng 48 đến 457 mgO2/l (trung bình là 311). Tỉ số BOD/COD trong khoảng 0,56 – 0,75. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 61 Như vậy, tính chất bùn trên các hệ thống kênh rạch thành phố có sự khác biệt đáng kể giữa các kênh với nhau cũng như ở các độ sâu khác nhau của cùng 1 kênh. Mức độ ô nhiễm kim loại nặng, các chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu tập trung ở lớp tầng bùn bề mặt (0,3 – 0,5 m) và đặc biệt là bùn tại các kênh có tiếp nhận nhiều nguồn nước thải phát sinh từ các nhà máy, khu công nghiệp, khu làng nghề thì nồng độ ô nhiễm kim loại nặng cao. Tuy nhiên, lớp bùn mặt thường chiếm tỉ lệ thấp (khoảng 10 - 20%) so với tổng lượng bùn cần phải nạo vét. Đối với các kênh chỉ tiếp nhận chủ yếu nước thải sinh hoạt thì nồng độ ô nhiễm kim loại nặng thấp, chủ yếu là rác sinh hoạt phát sinh từ hoạt động dân sinh của người dân sống dọc theo kênh. Ngoài ra, bùn thải của các kênh rạch có hàm lượng các chất dinh dưỡng cao có thể tận dụng cho mục đích nông nghiệp, các thành phần của lớp bùn phía dưới thường là sét lẫn cát, ít thành phần độc hại nên có thể sử dụng thích hợp cho mục đích san lấp mặt bằng. 3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA BÙN THẢI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG Thành phần và tính chất 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 mỗi kênh rạch cũng như thành phần ô nhiễm độc hại trong bùn. Do đó, các tác động tiềm tàng của bùn thải đến môi trường có thể kể đến bao gồm: Gây ô nhiễm nước ngầm: Trong thành phần bùn nạo vét có chứa một lượng nước khá lớn, vào mùa khô lượng nước này không đủ để thấm đến tầng nước ngầm và dễ dàng bốc hơi. Tuy nhiên, vào mùa mưa có thể hòa trộn các chất độc hại có trong bùn và thấm xuống mạch nước ngầm, làm ô nhiễm nước ngầm Gây ô nhiễm nước mặt: Giữa môi trường bùn lắng và môi trường nước có một cân bằng nhất định, khi tính chất môi trường thay đổi, các chất ô nhiễm tích trữ trong bùn lắng có thể hòa trộn trở lại trong nước gây ô nhiễm nước Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 62 Hình 3.16 Một đoạn kênh Tân Hoá Lò Gốm Hình 3.17 Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè ô nhiễm Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 63 Gây ô nhiễm không khí: Quá trình phân hủy kị khí của bùn sẽ tạo ra các khí có mùi như H2S, CH4, NH3,… gây hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng đến con người. Gây ô nhiễm môi trường đất: Ô nhiễm đất chủ yếu gây ra bởi các thành phần độc hại có trong bùn với nồng độ cao, bao gồm chất hữu cơ, các kim loại nặng và cả những chất khó phân hủy như bao nylon, lon sắt trong bùn nạo vét sẽ gây ô nhiễm đất và khó khắc phục. Tác động đến hệ sinh thái: Làm mất mỹ quan đô thị, ảnh hưởng đến thủy sinh sống trong nước. Tác động đến động vật: bùn đáy cũng là môi trường sống của hàng nghìn loài sinh vật, vi sinh vật,… và thông qua chuỗi thức ăn mà bùn có thể tác động đến các động vật bậc cao hơn trong đó có con người, đặc biệt là bùn chứa nhiều kim loại nặng. Hình 3.18 Ô nhiễm nguồn nước làm ảnh hưởng thuỷ sinh Hàm lượng kim loại nặng trong bùn là mối quan tâm đầu tiên khi nạo vét kênh rạch, có liên quan chặt chẽ đến mục đích tái sử dụng bùn hoặc các tác động đổ bùn không Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 64 đúng quy định như ảnh hưởng đến hệ sinh thái tại khu vực bãi đổ bùn. Thành phần các kim loại nặng rất dễ hấp thụ trên bề mặt các chất lơ lửng dạng hữu cơ và vô cơ. Khi các chất này lắng xuống tạo thành bùn lắng thì các kim loại nặng cũng sẽ bị tích tụ trong bùn. Một số kim loại nặng là các nguyên tố vi lượng không thể thiếu đối với các loại sinh vật trong quá trình trao đổi chất, tuy nhiên một số kim loại nặng khác lại là chất độc. Có 6 nguyên tố cơ bản là (Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co) được gọi là các chất dinh dưỡng vi lượng cần thiết cho cây. Các kim loại khác như Ca, Si, Ni, Se, Al cần thiết cho quá trình đồng hóa của cây nhưng lại không cần thiết cho các sinh vật khác. Đồi với Hg và Pb là những thành phần kim loại hoàn toàn không cần thiết cho thực vật, vi sinh vật và gây độc đối với con người. Chì (Pb): Chì là kim loại được sử dụng nhiều trong việc chế tạo các hợp kim, vật liệu đường ống, sử dụng trong các loại phẩm nhuộm và các chất phụ gia xăng dầu. Các muối chì thường không tan hoặc ít tan trong nước.Chì là chất mang độc tính cao và nó được xem là chất gây ung thư, chì rất độc đối với hệ thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biện (ngộ đốc cấp tính), độc chất chì còn làm viêm thận. Thủy ngân (Hg): thủy ngân được sử dụng rộng rãi trong hổn hống, pin, đèn huỳnh quang, vàng bạc và sản phẩm điện phân của clo. Muối thủy ngân được sử dụng như thuốc phun chống các bệnh cho cây trồng. Thủy ngân vô cơ gây tác động đến thận, còn thủy ngân hữu cơ (methyl thủy ngân) ảnh hưởng đế hệ thần kinh trung ương. Người bị nhiễm độc thủy ngân dễ bị kích thích, cáu gắt, xúc động, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, viêm lợi, rung chân. Nhiễm độc methyl thủy ngân còn dẫn đến phân lập nhiễm sắt thể, ngăn cản phân chia tế bào. Crôm (Cr): Crôm là kim loại có màu xám và dòn, có thể đánh bóng tốt. Nó chống lại sự oxy hóa nên có thể được dùng trong các hợp kim chống ăn mòn. Sự hiện diện của hợp kim cũng làm tăng độ cứng và chống lại sự ăn mòn cơ học. Cr xuất hiện ở trạng thái oxy hóa +3 và +6 trong môi trường. Crôm có độc tính cao đối với động vật và con người. Độc tính của Crôm (IV) cao hơn nhiều so với Cr (III). CrO3 và Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 65 muối của Cr gây ăn mòn da và màng cơ. Các thương tổn gây ra thường là những bộ phận tiếp xúc với hơi và hóa chất như: mũi, tay, và cánh tay. Muối Cromat có thể gây ung thư phổi nếu tiếp xúc lâu. Khi hít phải Crom ở nồng độ cao (>2  g/m3), như trong hợp chất acid Cromic hoặc Cr2O3 , có thể gây khó chịu đối với mũi, như chảy nước mũi, hắt xì, ngứa mũi, chảy máu cam, loét và tạo các lỗ thũng trong các vách ngăn của mũi. Những ảnh hưởng này chỉ xảy ra đối với các công nhân làm việc trong các cơ sở nhà máy, những người sản xuất trực tiếp hoặc sử dụng Cr từ vài tháng đến vài năm. Có một số chứng minh rằng Crôm là một chất có thể gây ra ung thư phổi. Khi hít phải một lượng nhỏ Cr (IV) trong một thời gian ngắn hay dài không ảnh hưởng đến con người. Khi vô ý uống phải Crôm, sẽ bị rối loạn và loét bao tử, chứng co giật, tổn thương thận và gan, thậm chí là chết. Tổ chức Y Tế Thế Giới cho phép nồng độ crôm tối đa trong nước uống là 0,05 mg/l. Nồng độ cho phép của Crôm trong chất thải nguy hại do Cục Bảo Vệ Môi Trường Mỹ EPA quy định theo phương pháp TCLP là 5 mg/l, nồng độ cho phép của Crôm trong nước thải theo TCVN 5945 – 1995 là 0,05 mg/l đối với nguồn loại A, 0,1 mg/l đối với nguồn loại B. Nồng độ Crôm trong nước ngầm theo TCVN 5944 – 1995 là 0,05 mg/l. Niken (Ni): Niken là một kim loại thuộc nhóm VIII trong bảng hệ thống tuần hoàn, được dùng nhiều trong các nghiên cứu đất và cây trồng. Niken có thể xuất hiện trong một số trạng thái oxy hóa nhưng chỉ có Ni(II) bền vững trên dãy pH rộng và điều kiện oxy hóa khử trong môi trường đất. Niken có thể thay thế các kim loại thiết yếu trong các enzyme kim loại và gây ra sự đứt gãy các đường trao đổi chất. Các hợp chất của Ni được coi là chất nhiễm độc hệ thống. Hiệu ứng chung là bị viêm da, dễ xảy ra ở môi trường có độ ẩm và nhiệt độ cao. Một số nghiên cứu cho thấy rằng, khi uống nước có hàm lượng Niken lớn hơn 1,63 mg/l sẽ gặp các triệu chứng như nôn mửa, đau bụng, tiêu chảy, nhức đầu, ho… Một số nghiên cứu khác cũng nhận định rằng Niken có khả năng gây ung thư phổi, viêm xoang mũi, phế quản và cũng là chất gây dị ứng da ở người khi tiếp xúc với nó. Nồng độ cho phép của Niken trong nước thải theo TCVN 5945 – 1995 là 0,2 mg/l đối với nguồn loại A, 2 mg/l Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 66 đối với nguồn loại B. Nồng độ Niken trong nước mặt theo TCVN 5942 – 1995 cho nước cấp sinh hoạt là 0,1 mg/l. Kẽm (Zn): Kẽm là một nguyên tố hóa học tồn tại ở dạng rắn. Hợp chất của Zn (ZnO, ZnSO4, ZnCl2) được coi là ít độc. Nhưng nếu hít phải ZnCl2 sẽ gây tổn thương phổi. Các muối kẽm tan có vị kim loại mạnh, với một lượng nhỏ cũng có thể gây xốc mạnh. ZnCl2 có tính ăn mòn cao nên gây thương tổn da cho những tiếp xúc lâu dài. Nồng độ cho phép của Zn trong nước thải theo TCVN 5945 – 1995 là 1 mg/l đối với nước thải nguồn loại A và 2 mg/l đối với nước thải nguồn loại B. Nồng độ cho phép của kẽm trong nước ngầm theo TCVN 5944 – 1995 là 5 mg/l. Đồng (Cu): Đồng thường gây thương tổn đến thần kinh, thận, gan, phổi. Muối đồng thường gây kích ứng da. Oxit đồng thường gây gây ngứa mắt và đường hô hấp trên. Những người tiếp xúc thường xuyên với đồng hoặc hợp chất đồng thường bị choáng, đau dạ dày, thiếu máu, hôn mê hoặc tử vong. Nồng độ cho phép của Cu trong nước thải theo TCVN 5945 – 1995 là 0,02 mg/l đối với nước thải nguồn loại A và 1 mg/l đối với nước thải nguồn loại B. Nồng độ cho phép của Cu trong nước cấp sinh hoạt theo TCVN 5942 – 1995 là 0,1 mg/l. Trong nước ngầm theo TCVN 5944 – 1995 là 1 mg/l. Cadmium (Cd): Cadmium thuộc nhóm II của bảng hệ thống tuần hoàn và là một kim loại quý hiếm. Việc tập trung của Cd thường gặp trong môi trường thường không gây độc hại nhiều. Nguy hại chính đối với sức khỏe của con người là sự tích tụ mãn tính của nó ở trong thận. Ở đó nó có thể gây ra rối loạn chức năng thận nếu lượng tập trung trong thận lên đến 200 mg/kg trọng lượng tươi. Cd có độc tính cao khi tiếp xúc với thủy tinh và rất nguy hiểm đối với người. Cd nếu ở mức độ cao sẽ gây là nguyên nhân gây ra bệnh “Itai Itai” với các triệu chứng xương giòn và rất đau nhức. Ở mức độ thấp, nếu tiêp xúc trong thời gian kéo dài, nó là nguyên nhân của bệnh cao huyết áp, vô sinh ở nam, tổn thương thận và dễ bị cảm cúm. Tổ Chức Lương Nông và Tổ chức Y Tế Thế Giới đề nghị lượng Cd có thể chấp nhận tối đa là Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 67 400 – 500  g/tuần. Hội đồng EU Châu Âu khuyến cáo lượng Cd cao nhất là 0,1 kg/ha/năm và mức cho phép cao nhất là 0,15 kg Cd/ha/năm. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu 68 CHƯƠNG 4 MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ