Công nghệ bức xạ trong xử lý môi trường

XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 

BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ VỚI THIẾT BỊ EB DI ĐỘNG

  1. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ BỨC XẠ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG

           Thuốc bảo vệ thực vật là một trong 3 nhóm lớn của hợp chất hoá học hữu cơ độc hại bền vững trong môi trường (POPs), với 4 đặc tính phân biệt chính bao gồm: có độc tính cao, khó phân huỷ trong môi trường tự nhiên (có thể tồn tại rất nhiều năm trước khi bị phân huỷ thành dạng ít độc hại hơn), có khả năng di chuyển và phát tán xa (theo môi trường không khí, đất và nước), có khả năng tích tụ sinh học cao (tích luỹ ổn định trong các hệ động vật và thực vật) từ đó gây ra quá trình lan truyền ô nhiễm theo chuỗi thức ăn. Đối với sức khoẻ con người, POPs gây ra 17 các loại bệnh khác nhau như: ung thư, quái thai, dị dạng, tổn thương gan, rối loạn nội tiết tố, các chứng bệnh về thần kinh, cháy da và mắt, vì vậy việc tiếp xúc kéo dài sẽ dẫn đến nguy cơ về sức khoẻ, đặc biệt là tác động đến phụ nữ và từ đó ảnh hưởng đến các thế hệ tương lai  do quá trình khuyếch đại sinh học và nhiễm độc nguồn thức ăn truyền thống. Thuốc bảo vệ thực vật là một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng của thế kỷ 21, vì vậy để bảo vệ môi trường, hạn chế phát thải các chất ô nhiễm vào môi trường đất, nước và không khí từ các nguồn phát thải gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái, cũng như sức khoẻ của người dân. Công nghệ bức xạ được áp dụng để cắt mạch các chất hữu cơ độc hại của POPs thành dạng ít độc hơn, giảm thiểu độc tính đối với môi trường.

Công nghệ bức xạ là sử dụng bức xạ năng lượng cao (bức xạ ion hoá) làm nguồn năng lượng trong các quá trình công nghiệp. Ứng dụng công nghệ bức xạ quy mô công nghiệp đang phát triển mạnh ở nhiều nước trên thế giới. Tổng giá trị sản phẩm chiếu xạ ước tính khoảng  2 tỷ USD/ năm và hàng năm tăng với mức độ khoảng 15% – 20%. Một số ưu điểm của công nghệ bức xạ như: có hiệu quả kinh tế cao, tiết kiệm năng lượng, không gian và nguyên liệu; sản phẩm có độ tin cậy cao (quá trình được kiểm soát hữu hiệu); sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường (không sử dụng các chất khử độc hại). EB là máy gia tốc chùm tia điện tử tự che chắn, nên có thể lắp đặt thiết bị trong điều kiện làm việc bình thường. Các đơn vị và thông số thường được sử dụng trong công nghệ EB như sau:

– Công suất P (kW) = E (Mev) x I (mA)

– Nếu khối lượng màng  đất chuyển qua  dưới dòng  e dưới 1 đơn vị thời gian là m (g/s), tốc độ băng tải là V (cm/s), độ rộng của dòng W (cm), chiều sâu của dòng L (cm) và tỷ trọng d (g/cm3), ta có  m (g/s)=[V (cm/s) xW (cm) xL (cm)]/ d(g/cm3)

– Liều hấp thụ D: D (kGy) = [E (Mev) x I (mA) x d(g/cm3)]/ [V (cm/s) xW (cm) xL (cm)]

Đối với UV thì cần phải sử dụng chất khai mào quang hoá, còn đối với EB thì không cần nhưng giá trị đầu tư thường cao hơn từ 2 -20 lần cùng công suất. Do vậy UV thường được sử dụng với giá trị đầu tư thấp, tuy nhiên với xu thế sử dụng EB ngày càng gia tăng trên nhiều nước trên thế giới do nhiều ưu điểm khác biệt. Hiện nay ước tính trên thế giới có khoảng  hơn 1.000 thiết bị EB, riêng ở Nhật Bản có khoảng 300 thiết bị hoạt động phục vụ cho mục đích công nghiệp.

  1. XÁC ĐỊNH CÁC TIÊU CHÍ ƯU TIÊN KHI THỰC HIỆN DỰ ÁN

Một số phương pháp  xử lý dư lượng TBVTV tồn dư trong đất như: phương pháp oxy hoá bằng nhiệt độ cao (thiêu đốt), phương pháp chôn lấp, phương pháp sinh học, phương pháp hoá – sinh, phương pháp chiếu UV, phương pháp dùng công nghệ bức xạ (EB). Tuy nhiên, sử dụng phương pháp thực hiện nào cũng đều có ưu nhượt điểm nhất định. Vì vậy, chúng ta sẽ dựa theo các nguyên tắc đánh giá chung như phương pháp đánh giá sơ bộ và phương pháp phân tích đa tiêu chí.

2.1 Nguyên tắc lựa chọn:

Phương án lựa chọn tuân theo các nguyên tắc đánh giá sau:

* Phương pháp đánh giá sơ bộ theo các tiêu chí: tính khả thi, tính kinh tế, tính đa mục tiêu.

* Phương pháp phân tích đa tiêu chí (MCDA): 7 tiêu chí

  1. Mức độ giảm thiểu rủi ro mà phương án có thể đạt được
  2. Những giá trị đem lại cho môi trường khi thực hiện phương án
  3. Chi phí của phương án
  4. Thời gian thực hiện của phương án
  5. Tính khả thi của phương án
  6. Yếu tố rủi ro khi thực hiện phương án
  7. Những tác động xã hội của phương án

2.2 Đánh giá, lựa chọn công nghệ Bức xạ để thực hiện dự án

Phương pháp chiếu xạ được ưu tiên thực hiện vì đây là một xu hướng       sử dụng thiết bị công nghệ cao của thế giới ở thế kỷ 21. Công nghệ bức xạ là một lĩnh vực đa ngành bao gồm Vật lý, Hoá học, Sinh học, Kỹ thuật công nghệ, Thương mại và dịch vụ. Tại Việt Nam và các nước trên thế giới, công nghệ bức xạ được ứng dụng nhiều trong khử trùng dụng cụ y tế, chiếu xạ thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm; chế tạo và biến tính vật liệu (polyme, vật liệu nano, vật liệu nanocomposit…); xử lý môi trường (nước thải, bùn thải, khí thải), …và  được đánh giá là công nghệ thân thiện môi trường và tiết kiệm năng lượng, tạo sản phẩm mới, chất lượng cao góp phần thúc đẩy nhanh sự phát triển kinh tế và đem lại lợi ích cho xã hội.

Bảng so sánh ưu nhược điểm của các phương án kỹ thuật

Phương án Ưu điểm kỹ thuật Nhược đểm
Phương pháp thiêu đốt Hiệu quả cao.

Xử lý ở quy mô CN.

Chi phí cao, vận hành phức tạp.

Tiểm ẩn rủi ro khi vận chuyển.

Phương pháp chôn lấp Vận hành đơn giản

Kinh tế chi phí thấp

Chỉ cô lập, không xử lý hiệu quả một cách triệt để.

Phụ thuộc vào điều kiện kho bãi chôn lấp, tiềm ẩn rủi ro khi có thiên tai.

Phương pháp Sinh học Hiệu quả cao với hàm lượng ô nhiễm thấp.

An toàn, thân thiện và tiện lợi

Đối với thuốc BVTV có hàm lượng cao không thể xử lý được.

Hệ vi sinh vật khó ổn định trong môi trường đất.

Phương pháp Hoá sinh Xử lý tại chỗ, đầu tư ban đầu thấp Phải phối hợp nhiều công đoạn phức tạp, khó kiểm soát các phản ứng hoá chất xảy ra nên cần nhiều chuyên gia.

Tiềm ẩn rủi ro về an toàn kỹ thuật.

Phương pháp  phá huỷ bằng tia UV Hiệu quả xử lý cao.

Quy mô phòng thí nghiệm.

Không thể xử lý chất ô nhiễm chảy tràn, chất thải rửa có nồng độ đậm đặc.

 

Công nghệ bức xạ (EB) Hiệu quả cao với mọi loại chất thải, xử lý tại chỗ, thân thiện với môi trường.

Xử lý ở quy mô CN.

Thiết bị có thể di động, thời gian xử lý ngắn

Chi phí đầu tư thiết bị rất cao
Stt Tiêu chí Mức độ ưu tiên Nội dung đánh giá

 

1 TC 1 Ưu tiên cao Xử lý triệt để nguồn ô nhiễm.

Giảm thiểu tác động trước mắt và lâu dài

Ưu tiên trung bình Giảm thiểu được các tác động trước mắt
Ít ưu tiên Giảm thiểu được các tác động lâu dài
2 TC 2 Ưu tiên cao Hiệu quả cao, chi phí thấp
Ưu tiên trung bình Hiệu quả cao, chi phí trung bình
Ít ưu tiên Hiệu quả cao, chi phí cao
3 TC 3 Ưu tiên cao Đa mục tiêu
Ưu tiên trung bình Đa số mục tiêu
Ít ưu tiên Ít mục tiêu

Dựa theo các tiêu chí đánh giá sơ bộ, tiêu chí MCDA và bảng so sánh ưu nhược điểm của các phương án kỹ thuật, phương án công nghệ bức xạ (máy EB di động) có nhiều ưu điểm: xử lý đơn giản, hiệu quả tại chỗ trong thời gian ngắn, sử dụng cho nhiều loại chất thải POPs khó phân huỷ, an toàn trong các giai đoạn xử lý, ít rủi ro và thân thiện với môi trường, thiết bị linh động nên có thể nhân rộng việc thực hiện cho nhiều nơi.

Bảng đánh giá các tiêu chí của phương án đánh giá sơ bộ và tiêu chí MCDA

Stt Tiêu chí Nội dung đánh giá

 

1 TC 1 Không còn rủi ro về môi trường nào tại khu vực. Cho phép việc sử dụng khu vực và các vùng lân cận cho nhiều mục đích.

 

2 TC 2 Giảm thiểu toàn bộ các rủi ro và không có, rất ít những tác động môi trường trong quá trình thực hiện phương án. Phá huỷ được nhiều phân tử hoá chất BVTV POPs nhất. Tiêu tốn ít năng lượng nhất. Lượng phát thải (không khí và nước) thấp nhất.

 

3 TC 3 Chi phí thực hiện, vận hành, quan trắc và chăm sóc sau xử lý thấp nhất.

 

4 TC 4 Thời gian thực hiện phương án xử lý ngắn nhất. Không cần phải quan trắc và chăm sóc sau xử lý.

 

5 TC 5 Phương án kỹ thuật đề xuất khả thi. Công nghệ/kỹ thuật  được lựa chọn khi vận hành không yêu cầu nhân lực có chuyên môn đặc biệt từ nước ngoài. Công nghệ/kỹ thuật được lực chọn có thể dễ dàng được nhân rộng.
6 TC 6 Có ít rủi ro trong quá trình thực hiện nhất

 

7 TC 7 Giúp tăng cường năng lực/ cơ sở hạ tầng liên quan đến xử lý ô nhiễm đất và chất thải.

Có tiềm năng tạo ra nhiều công ăn việc làm trong ngắn hạn và dài hạn nhất.

Có nhiều khả năng được cộng đồng địa phương ủng hộ cho việc thực hiện phương án nhất.

  1. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ

Các giai đoạn thực hiện như sau:

  1. Giai đoạn chuẩn bị:

– Phân khu, lót màng HDPE, đào xới, tập kết, nghiền nhỏ và làm cho đất ô nhiễm POPs đạt đến độ ẩm thích hợp.

– Bơm bùn đất ô nhiễm POPs cần xử lý vào bể chứa.

  1. Giai đoạn xử lý bằng thiết bị EB:

– Bước 1: Lần lượt di chuyển xe có thiết bị EB đến vị trí khu vực các kho cần xử lý.

– Bước 2: Bơm đất dạng bùn vào băng chuyền.

– Bước 3: Chạy băng tải qua thiết bị EB để xử lý các chất POPs.

  1. Giai đoạn cải tạo và hoàn trả mặt bằng

– Chuyển lượng đất đã qua xử lý xong về vị trí ban đầu.

– Cách ly đất trước khi xử lý và sau khi xử lý.

  1. Thực hiện các biện pháp an toàn trong quá trình xử lý bằng thiết bị EB

– Thoả thuận làm đúng theo các nội quy, các quy định về an toàn lao động khi thi công công trình.

– Khống chế các vấn đề về ô nhiễm môi trường không khí và tiếng ồn bằng cách: không tổ chức thi công cường độ cao vào buổi trưa; các thiết bị, máy móc thi công cơ giới thường xuyên được kiểm tra tình trạng kỹ thuật, an toàn vệ sinh, bảo trì bảo dưỡng; trang bị đầy đủ các thiết bị bảo hộ lao động cho công nhân.

Theo CG TTC 2017

 

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Biểu thức bảo mật *