Hiện nay, việc thu gom, vận chuyển, xử lý, tái chế, tái sử dụng chất thải. Đặc biệt bùn thải thoát nước đô thị và các công trình vệ sinh đã, đang trở thành bài toán khó đối với các nhà quản lý ở hầu hết các nước trên thế giới. Đặc biệt ở các nước có nền kinh tế đang phát triển trong đó có Việt Nam. Thực trạng và tình hình quản lý ra sao. Hãy đọc bài viết dưới đây để biết được giải pháp nào quản lý hiệu quả nhé.
Tìm hiểu về bùn thải thoát nước
Nguồn gốc bùn thải thoát nước
Bùn cặn hệ thống thoát nước sẽ tích tụ:
- Tại cống thoát nước;
- Trên kênh, mương, sông và hồ;
- Trong các công trình xử lý nước thải tại hộ thoát nước như bể tự hoại, bể chứa lưu giữ bùn,…
- Trong trạm xử lý nước thải tập trung.
Trong tất cả các loại bùn cặn thì bùn cặn trong mạng lưới thoát nước (cống, kênh mương và hồ) không tập trung, khó thu gom và thành phần phức tạp nhất. Các loại bùn cặn này dễ gây ô nhiễm môi trường sông hồ, làm giảm sút oxy và mất cân bằng sinh thái trong nguồn nước mặt. Với số lượng lắng đọng lớn, bùn cặn trên mạng lưới thoát nước gây cản trở dòng chảy. Hạn chế điều kiện tiêu thoát nước, đặc biệt là thời gian đầu mùa mưa.
Thành phần dinh dưỡng & kim loại nặng trong bùn thải thoát nước tại Hà Nội
| Chỉ tiêu | Hà Nội |
| Tổng Nitơ, mg/kg | 2380 |
| Tổng Phospho, mg/kg | 1950 |
| As, mg/kg | 4,72 |
| Hg, mg/kg | 1,58 |
| Pb, mg/kg | 28,5 |
Tác dụng của công tác thu gom bùn thải thoát nước
Nạo vét bùn cặn trên các tuyến cống, kênh, mương thoát nước và hồ điều hoà theo đúng định kỳ vừa hạn chế được ô nhiễm môi trường. Do thiếu hụt oxy trong nước kênh hồ nới có bùn cặn tích tụ. Vừa đảm bảo được chế độ dòng chảy để tiêu thoát nước mùa mưa. Nạo vét bùn cặn cũng góp phần hạn chế mùi và màu trong nước thải cống rãnh kênh mương.
Theo cách tiếp cận quản lý bền vững, bùn cặn được xử lý và sử dụng trong nông nghiệp. Hệ thống thoát nước được duy trì tốt, đảm bảo được chế độ thuỷ lực để tiếp nhận nước mưa. Góp phần giải quyết úng ngập đồng thời giảm thiểu được ô nhiễm môi trường sông hồ đô thị.
Thực trạng tình hình bùn thải trong hệ thống thoát nước thải
Hiện nay hầu hết các đô thị đã có mạng lưới thu gom nước (nước mưa và nước thải). Nhưng mạng lưới này đã, đang bị xuống cấp, khả năng thu gom và tiêu thoát còn nhiều hạn chế.
Hệ thống thoát nước hộ gia đình và công sở
Đến nay cũng chỉ có khoảng trên 50% địa phương có trạm/nhà máy xử lý nước thải tập trung. Với các quy mô khác nhau và sử dụng công nghệ xử lý nước thải cũng khác nhau đã và đang đưa vào vận hành khai thác.
Hệ thống thoát nước đô thị, nhà cao tầng
Hầu hết các hộ gia đình sử dụng hệ thống vệ sinh tại chỗ và chủ yếu là các bể tự hoại. Một số khu vực và đường phố có bố trí các nhà vệ sinh công cộng. Phần lớn nước thải được xả vào hệ thống thoát nước công cộng. Còn bùn thải từ các công trình vệ sinh và cả từ mạng lưới đường ống thoát nước được thông hút/nạo vét. Thu gom và vận chuyển chưa qua xử lý đổ thẳng ra mương, hồ hoặc bãi chôn lấp cùng với các loại rác thải đô thị.
Công tác quản lý
Việc quản lý bùn thải từ các công trình này chưa được quan tâm đúng mức và hiện nay chưa có đô thị nào có biện pháp quản lý và xử lý phù hợp.
Quy hoạch đô thị, quy hoạch thoát nước và quy hoạch xử lý chất thải chưa thực sự quan tâm đến việc thu gom, vận chuyển. Cũng như việc xác định các vị trí, địa điểm xử lý bùn thải từ hệ thống thoát nước và các công trình vệ sinh.
Hậu quả
Bùn thải thoát nước (cống, kênh mương và hồ) không tập trung, khó thu gom và thành phần phức tạp. Các loại bùn cặn này dễ gây ô nhiễm môi trường sông hồ, làm giảm sút oxy và mất cân bằng sinh thái trong nguồn nước mặt. Với số lượng lắng đọng lớn, bùn cặn trên mạng lưới thoát nước gây cản trở dòng chảy, hạn chế điều kiện tiêu thoát nước, đặc biệt là thời gian đầu mùa mưa.
Về thu gom, vận chuyển bùn thải từ hệ thống thoát nước và công trình vệ sinh
Bùn thải được phân thành 3 loại chủ yếu theo nguồn gốc phát sinh gồm:
(1) bùn từ hệ thống thoát nước đô thị (được nạo vét từ các kênh, rạch, mương, rãnh hoặc sông, hồ theo định kỳ)
(2) bùn từ các nhà máy xử lý nước thải
(3) bùn bể tự hoại (phần lớn từ các hộ gia đình, công sở sử dụng hệ thống vệ sinh tại chỗ, hay trên một số đường phố, khu vực có bố trí các nhà vệ sinh công cộng).
Thành phần của các loại bùn thải thoát nước
Thành phần của các loại bùn thải thoát nước rất khác nhau, bao gồm :
Bùn thải từ mạng lưới thoát nước và bùn nạo vét kênh rạch
Loại bùn thải này chứa chủ yếu là cát và đất trong khi bùn thải từ các trạm/nhà máy xử lý nước thải và từ bể tự hoại chứa chủ yếu là các chất hữu cơ. Hiện nay, bùn thải từ hoạt động nạo vét cống rãnh, kênh rạch và bùn bể tự hoại được vận chuyển bằng xe chuyên dụng và xà lan (bùn nạo vét kênh rạch).
Bùn thải từ nước thải sinh hoạt
Loại bùn thải này phát sinh từ các trạm/nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt/đô thị tập trung sau khi tách nước (làm khô) được vận chuyển đến các bãi chôn lấp.
Công tác nạo vét, thu gom
Công tác nạo vét bùn từ mạng lưới thoát nước nhiều đô thị vừa và nhỏ vẫn còn sử dụng phương pháp thủ công. Nhiều đô thị lớn bước đầu sử dụng cơ giới hóa. Phương pháp thủ công có năng suất thấp, không an toàn và gây nguy hại đến sức khỏe công nhân thoát nước.
Do đặc điểm các đô thị Việt Nam là đô thị cũ, đô thị cải tạo và mở rộng; cơ sở hạ tầng kỹ thuật còn hạn chế trong khi mật độ dân số cao. Việc thông hút, vận tải bùn từ bể tự hoại của các hộ dân cực kỳ khó khăn (khó tiếp cận) . Mặt khác phương tiện hút và vận chuyển cũ, thiếu thốn không đảm bảo vệ sinh môi trường. Và không phù hợp với điều kiện hạ tầng kỹ thuật.
Về khối lượng bùn thải và tỷ lệ thu gom
Lượng bùn thải thoát nước
Lượng bùn thải phát sinh từ mạng lưới thoát nước giữa các đô thị rất khác nhau, dao động từ 15.000-245.000 m3/năm. Tùy thuộc vào quy mô đô thị và cấu trúc mạng lưới thoát nước. Hai đô thị có lượng bùn thải lớn nhất là TP Hồ Chí Minh và Hà Nội. Vì địa bàn rộng, nhiều kênh mương, sông hồ và chiều dài các tuyến cống lớn. Lượng bùn phát sinh trong khoảng từ 3.6-293.8 l/người/năm. Trung bình là 45.5 l/người/năm. Như vậy lượng bùn thải từ hệ thống cống thoát nước giữa các đô thị và tính cho từng đầu người tại các đô thị có sự khác biệt rõ rệt.
Lượng bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải
Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải được phân loại là chất thải nguy hại hay chất thải thông thường tùy thuộc vào thành phần, tính chất của bùn. Khi đã được phân loại với thành phần và tính chất rõ ràng. Loại bùn thải này được thu gom, vận chuyển và xử lý theo phương thức phù hợp.
Tại Thành phố Hồ Chí Minh, tính đến năm 2015. Trên địa bàn thành phố khối lượng bùn thải phát sinh từ các nhà máy xử lý nước thải được thu gom:
| STT | TÊN TRẠM | CÔNG SUẤT M3/ NGÀY ĐÊM |
| 1 | Tân Quy Đông | 500 m3/ngày đêm |
| 2 | Bình Hưng Hòa | 30.000 m3/ngày đêm |
| 3 | Bình Hưng | 141.000 m3/ngày đêm |
Khối lượng bùn thải phát sinh từ các nhà máy/trạm XLNT này khoảng 40 m3/ngày.
Tại Thành phố Hà Nội, tại thời điểm năm 2015, với tổng công suất thực tế của 5 trạm XLNT:
| STT | TÊN TRẠM | CÔNG SUẤT M3/ NGÀY ĐÊM |
| 1 | Kim Liên | |
| 2 | Trúc Bạch | |
| 3 | Bắc Thăng Long | |
| 3 | Vân Trì | |
| 3 | Yên Sở |
Lượng bùn theo trọng lượng cặn khô thu được khoảng trên 10 tấn/ngày, với thể tích bùn chưa xử lý là 350 m3/ngày.
Bùn thải từ các công trình vệ sinh (bể tự hoại)
Theo số liệu của Cục Hạ tầng kỹ thuật, Bộ Xây dựng (2017). Lượng bùn thải từ bể tự hoại tại các đô thị dao động từ vài trăm m3/năm đến trên 200.000 m3/năm. Tuy nhiên lượng bùn thu gom cũng rất hạn chế. Tỷ lệ thu gom có biên độ dao động lớn, từ 3% đến 97%, tỷ lệ thu gom trung bình chỉ đạt khoảng 32%. Lượng bùn bể tự hoại được thu gom có thể lớn hơn do có nhiều doanh nghiệp. Đơn vị cung cấp dịch vụ hút bể tự hoại ở quy mô nhỏ lẻ. Số liệu về hoạt động của nhóm này khó cập nhật do các đơn vị này không tham gia trong các hiệp hội hoặc có sự quản lý chặt chẽ của cơ quan quản lý nhà nước.
Nguyên tắc quản lý các loại bùn thải thoát nước
Bùn cặn hệ thống thoát nước có thể chia thành 3 loại (Hình 1) với nguyên tắc xử lý như sau:
1/ Giảm khối lượng của hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách một phần lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn. Để giảm thể tích bùn cặn đi vào công trình xử lý tiếp theo. Qua đó giảm được quy mô của công trình xử lý hoặc thể tích bùn cặn vận chuyển đến nơi tiếp nhận.
2/ Ngăn cản hoặc phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối giữa chuyển hoá chúng thành các chất hữu cơ ổn định. Hoặc là chất vô cơ để giảm khối lượng, dễ tách nước. Và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Loại bùn cặn thứ nhất
Chủ yếu là bùn cặn nước thải từ hệ thống thoát nước và công trình xử lý nước thải. Được kiềm hoá hoặc xử lý hoá học, hoá lý tương ứng, lắng. Và sau đó làm khô bằng sân phơi bùn hoặc quay ly tâm trước khi đưa đi chôn lấp tại khu chôn lấp chất thải công nghiệp. Phương pháp này được ứng dụng tại Khu công nghiệp Bắc Thăng Long và một số khu công nghiệp khác.
Loại bùn cặn thứ hai chủ yếu là cát, xà bần
Là các phần tử vô cơ, tỷ trọng lớn, theo nước mưa tích tụ đầu mạng lưới thoát nước. Loại bùn cặn này sau khi tách nước sơ bộ tại điểm thu gom. Nạo vét được đưa về phơi tại bãi chôn lấp bùn cặn nước thải.
Loại bùn cặn thứ ba
Hình thành ở phần hạ lưu tuyến cống thoát nước cấp hai, trong kênh, sông, hồ hoặc trong trạm xử lý nước thải đô thị. Thành phần loại bùn cặn này chủ yếu là các chất hữu cơ nên sau khi tách nước sơ bộ tại điểm thu gom. Được đưa về bể phân huỷ kỵ khí (bể metan). Biogas tạo thành được thu hồi sử dụng. Bùn nước thải sau khi lên men, có thành phần hữu cơ và chất dinh dưỡng N, P . Phù hợp với cây trồng được sử dụng làm phân bón. Trứng giun sán và vi khuẩn gây bệnh đã bị tiêu diệt trong quá trình lên men. Hàm lượng kim loại nặng trong bùn cặn ở mức cho phép đối với đất nông nghiệp.
Công nghệ xử lý bùn thải thoát nước đô thị
Khối lượng phát sinh, thành phần và tính chất của bùn từ các hệ thống thu gom và xử lý nước thải rất khác nhau. Các phương pháp xử lý có thể là một trong hoặc kết hợp các phương pháp như sau: Cô đặc, tách nước, phân hủy, ổn định. Ủ, đốt, phơi khô và hóa rắn với mục đích giảm thể tích, thu hồi metan/năng lượng, làm phân hữu cơ hoặc sản xuất vật liệu xây dựng.
Và máy ép bùn chính là giải pháp tốt cho việc xử lý bùn thải trong các hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp hay nước thải sinh hoạt, y tế.
Quản lý nhà nước về bùn thải từ HTTN và công trình vệ sinh
Trong thời gian qua, một số văn bản quy phạm pháp luật đã được ban hành như Luật BVMT 2014. Bao gồm:
- QCVN 07: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCKTQG) về ngưỡng chất thải nguy hại. Áp dụng với bùn thải.
- QCVN 50:2013/BTNMT – QCKTQG về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước…
Đặc biệt, Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6/8/2014 của Chính phủ về quản lý bùn thải từ bể tự hoại cũng như các quy định về tái sử dụng bùn thải.
Giải pháp xử lý bùn thải thoát nước đô thị
1/ Nạo vét bùn thải thoát nước đô thị theo đúng định kỳ
Nạo vét bùn cặn trên các tuyến cống, kênh, mương thoát nước và hồ điều hoà theo đúng định kỳ. Vừa hạn chế được ô nhiễm môi trường do thiếu hụt oxy trong nước kênh hồ nới có bùn cặn tích tụ. Vừa đảm bảo được chế độ dòng chảy để tiêu thoát nước mùa mưa. Nạo vét bùn cặn cũng góp phần hạn chế mùi và màu trong nước thải cống rãnh kênh mương.
2/ Sử dụng các biện pháp để tách nước khỏi bùn thải
Bùn cặn nạo vét có độ ẩm lớn cần phải được tách nước sơ bộ ngay tại nơi nạo vét. Bằng các biện pháp như quay ly tâm, tạo xung… hiệu quả tách nước sơ bộ rất cao, làm giảm được từ 20 – 50% lượng nước ban đầu trong bùn cặn. Tách nước sơ bộ tại điểm tập kết bùn cặn sẽ giảm đáng kể khối lượng vận chuyển. Cũng như hạn chế được lượng nước chảy dọc đường trên tuyến vận chuyển.
3/ Vận chuyển đến khu xử lý tập trung
Bùn thải mạng lưới thoát nước và kênh mương sau khi được nạo vét theo định kỳ. Được đưa đến các công trình xử lý bùn cặn tập trung của thành phố hoặc ở các bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Bùn cặn nước thải sau khi xử lý cũng có thể sử dụng làm phân bón. Hoặc làm đất nông nghiệp để trồng cây. Trên cơ sở phải loại bỏ được các yếu tố kim loại nặng hoặc vi sinh vật gây bệnh đến mức độ yêu cầu.
Ngoài ra, bạn có thể tham khảo một số biện pháp xử lý bùn thải hiệu quả.