Khóa luận 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

ng 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 Đ