I. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ BÙN THẢI
Lượng bùn thải ngày càng tăng phát sinh từ quá trình phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong các nhà máy xử lý nước thải đô thị và công nghiệp là một thách thức môi trường lớn và cũng là bài toán nan giải hiện nay tại Việt Nam và khu vực.
Bùn thải cần được xử lý đúng cách qua các quy trình và công nghệ phù hợp để không gây ô nhiễm môi trường và sau đó có thể tận dụng cho các mục đích khác mang lại giá trị kinh tế.
Tại Hòa Phát Eco, chúng tôi không cho rằng bùn là chất thải mà là một nguồn tài nguyên có giá trị cao. Chúng tôi đã và đang định hướng áp dụng các giải pháp và công nghệ xử lý bùn hàng đầu trên thế giới để giảm tối đa lượng nước trong bùn thải, chiết xuất các chất rắn sinh học có giá trị để sản xuất các thứ phẩm khác phục vụ cho nông và công nghiệp, thu hồi nhiệt lượng bằng công nghệ sấy bùn và đốt. Từ đó giúp tối ưu hóa chi phí vận hành trạm xử lý nước thải, nước cấp, giải quyết vấn đề ô nhiễm, mang lại giá trị và hiệu quả kinh tế cao.
1. Bùn thải là gì?
Bùn thải từ các đô thị và các nhà máy công nghiệp là một sản phẩm phụ của quá trình xử lý nước thải. Nó thường là hỗn hợp các chất hữu cơ và vô cơ từ chất thải của con người, vi sinh vật và từ quá trình sản xuất. Bùn thải thải trong các nhà máy xử lý nước thải thường bao gồm bùn sinh học và bùn hóa lý.
Bất kể nguồn gốc của nó, bùn thải chứa nước, các vật liệu hữu cơ và vô cơ hòa tan và chất rắn lơ lửng. Các chất rắn lơ lửng thường chiếm 2−5% bùn thải cho bùn thải đô thị.
Thành phần hóa học của bùn cũng phụ thuộc vào đặc điểm nước thải và phương pháp xử lý nước thải.
2. Xử lý bùn thải là gì?
Xử lý bùn thải là một thành phần quan trọng của quá trình xử lý nước thải đô thị và xử lý nước thải công nghiệp. Các mục tiêu chính của việc xử lý bùn thải là:
– Để giảm các vi sinh vật có hại (chẳng hạn như mầm bệnh) trong bùn, giảm nguy cơ ảnh sức khỏe cho con người và môi trường
– Giảm mùi hôi gây ô nhiễm nhà máy và môi trường xung quanh
– Để ổn định một số chất hữu cơ trong bùn mà nếu không xử lý sẽ bay hơi tự nhiên biến thành khí độc hại trong khí quyển
– Để giảm khối lượng cuối cùng của bùn, giúp giảm chi phí thu gom và xử lý.
3. Tại sao phải xử lý bùn thải?
Nước thải không thể được xử lý đạt yêu cầu và nước sạch không thể được phục hồi trừ khi các chất rắn trong nước thải (bùn) được tách ra. Xử lý bùn thải là những yếu tố chính trong thiết kế và vận hành của tất cả các nhà máy xử lý nước thải.
Mặc dù bùn thường chỉ chiếm 0,2 – 0,4% lưu lượng nước thải mà một nhà máy xử lý tiếp nhận, nhưng việc xử lý nó thường chiếm tới 50% chi phí hoạt động của hệ thống xử lý nước thải.
Bùn thải được tạo ra từ các nhà máy xử lý nước thải thường có DS từ 1 đến 5% tùy thuộc vào nước thải đầu vào và công nghệ xử lý.
Hàm lượng DS trung bình của bùn phân hủy là 4%. Điều này có nghĩa là một mét khối bùn loãng chứa 960 lít nước, nếu không xử lý hàm lượng nước thì chi phí xử lý sẽ rất cao.
Vì vậy, mục đích cơ bản của việc xử lý bùn trước khi xử lý cuối cùng là giảm khối lượng của nó và ổn định các thành phần hữu cơ trong bùn. Bùn ổn định không có mùi khó chịu và có thể được xử lý mà không gây nguy hại cho sức khỏe, giảm chi phí cho máy bơm và thiết bị chứa bùn.
4. Nhà thầu, công ty cung cấp giải pháp xử lý bùn thải?
Thấu hiểu thực trạng về bùn thải hiện nay, cùng với sự am hiểu tường tận các công nghệ xử lý nước thải, Công ty Hòa Phát Eco tự hào là đơn vị tiên phong trong việc nghiên cứu và cung cấp các giải pháp xử lý bùn thải tại Việt Nam. Bằng năng lực, kinh nghiệm về thiết kế công nghệ, giải pháp tự động hóa, thi công lắp đặt trọn gói các hệ thống xử lý bùn cho rất nhiều nhà máy công nghiệp, chúng tôi tự tin giải quyết được các vấn đề về bùn thải, giảm thiểu chi phí thu gom bùn, mang lại lợi nhuận và hiệu quả đầu tư, góp phần đảm bảo môi trường sản xuất bền vững cho doanh nghiệp.
II. CÁC GIẢI PHÁP, CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN THẢI
1. Sàng lọc bùn
Đây là quá trình tách bỏ, sàng lọc các chất rắn, mảnh vụn kích thước lớn lẫn trong bùn loãng giúp ngăn chặn sự gián đoạn của các quy trình và thiết bị xử lý bùn ở giai đoạn tiếp theo.
Đa số các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp hiện nay thường sử dụng máy tách rác ở điểm tiếp nhận nước thải đầu vào. Nhưng một số hệ thống có nguồn bùn loãng lẫn một số sợi, mảnh vụn khó khăn trong việc tách nước và cô đặc bùn. Vì vậy, một số nhà máy xử lý nước thải có sử dụng thêm các thiết bị sàng lọc bùn ở giai đoạn đầu tiên của hệ thống xử lý bùn.
2. Lắng và cô đặc bùn
Mặc dù phần lớn nước đã được tách ra trong quá trình xử lý nước thải, nhưng về mặt vật lý, bùn thô vẫn còn rất lỏng. Cô đặc bùn là một bước cần thiết nhằm tách nhiều nước hơn khỏi các thành phần rắn trước khi phân hủy kỵ khí. Nó làm giảm khối lượng bùn tổng thể và tăng tỷ lệ chất rắn trong bùn. Bùn trước khi làm đặc thường chứa khoảng 2-4% chất rắn theo trọng lượng, và khi cô đặc có thể thu được hàm lượng này lên tới 16-18% chất rắn theo trọng lượng (còn gọi là% DS hoặc chất rắn khô).
Có nhiều phương pháp hoặc thiết bị để thực hiện việc cô đặc bùn. Đơn giản nhất là sử dụng trọng lực để lắng phần rắn hơn của bùn. Nó thường có một cơ chế khuấy chậm để giúp lắng bùn “đặc” ở đáy của bể lắng bùn. Các phương pháp cô đặc khác bao gồm tuyển nổi không khí hòa tan, cô đặc ly tâm, dàn cào bùn.
3. Phân hủy bùn
Có hai kiểu phân hủy chính trong nhà máy xử lý bùn đô thị: kỵ khí (không có oxy) và hiếu khí (có oxy). Trong số hai, phân hủy kỵ khí thường tiết kiệm chi phí hơn và có lợi thế về kinh tế và môi trường là tạo ra khí sinh học và khối lượng chất rắn sinh học thấp hơn.
4. Tách nước – ép bùn
Bùn loãng cần được tách nước bằng phương pháp ép lọc trước khi xử lý. Trước đây, nhiều hệ thống xử lý nước thải còn sử dụng phương pháp làm khô bùn bằng sân phơi bùn. Tuy nhiên, phương pháp này dần ít phổ biến vì tốn kém diện tích đất và hiệu quả không cao.
Vì vậy, sử dụng thiết bị ép bùn là một phương án tối ưu để giảm hàm lượng nước có trong bùn loãng, giảm bùn sau ép đạt độ khô cao, giảm được diện tích chứa bùn thải.
Hòa Phát Eco chuyên cung cấp và lắp đặt các sản phẩm máy ép bùn thải tại Việt Nam, bao gồm:
– Máy ép bùn ly tâm: đây là loại máy ép bùn sử dụng nguyên lý lực quay ly tâm để tách nước ra khỏi bùn. Bùn sau khi ép máy ly tâm có độ ẩm khoảng 80-85%. Máy ép bùn ly tâm có ưu điểm nhỏ gọn, vệ sinh và vận hành an toàn.
– Máy ép bùn băng tải là loại máy ép bùn được sử dụng phổ biến tại các hệ thống xử lý nước thải nhờ nguyên lý vận hành đơn giản, dễ lắp đặt và chi phí đầu tư thấp. Tuy nhiên, độ khô bùn sau ép còn thấp, chi phí vận hành cao do sử dụng nhiều polymer và nước rửa băng tải.
– Máy ép bùn trục vít đa đĩa: mặc dù độ ẩm bùn sau ép của máy ép bùn trục vít tương tự máy ép bùn ly tâm và máy ép bùn băng tải nhưng dần được sử dụng rộng rãi nhờ kích thước nhỏ gọn, không tốn nước rửa, không gây mùi trong quá trình vận hành.
Ngoài ra, máy ép bùn trục vít gần như ép được tất cả loại bùn thải, các loại bùn kết dính, có lẫn dầu mỡ, điều mà máy ép bùn băng tải và máy ép bùn khung bản không ép được.
Máy ép bùn trục vít của Hòa Phát Eco được cấu tạo hoàn toàn bằng vật liệu Inox304 hoặc Inox316, trục vít phủ chất tăng cứng tungsten carbide độ bền cao, điều khiển tự động với hệ thống PLC, HMI, SCADA.
– Máy ép bùn khung bản là thiết bị sử dụng áp lực từ xy lanh và bơm bùn để thẩm thấu nước ra khỏi bùn thông qua vải lọc. Đây là loại máy ép bùn phù hợp cho bùn hóa lý nhờ hiệu quả tách nước cao, độ ẩm bùn sau ép chỉ còn từ 60-80%. Tuy nhiên, máy ép bùn khung bản thường hoạt động theo mẻ nên công suất xử lý không cao, cần diện tích lắp đặt lớn, tốn nhân công vận hành, gỡ bùn và vệ sinh vải lọc.
Để giải quyết các nhược điểm của máy ép bùn khung bản thông thường, Hòa Phát Eco nghiên cứu và cung cấp máy ép bùn khung bản kiểu màng (membrane filter press) với thiết kế khung bản đặc biệt, áp lực ép lên tới 16 bar. Bùn sau khi ép đạt độ khô tối ưu, độ ẩm bùn sau ép chỉ còn từ 45-65%. Ngoài ra, máy ép bùn khung bản màng của chúng tôi có chức năng rửa vải lọc tự động, điều khiển bằng PLC, HMI, SCADA, giúp tiết kiệm thời gian và nhân công vận hành.
Các loại máy ép bùn trên đều sử dụng cho mục đích giảm hàm lượng nước có trong bùn loãng, giúp bùn thải dễ dàng vận chuyển hoặc chứa bằng thùng hoặc bao. Độ khô của bùn sau khi ép thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loại bùn và loại máy ép bùn sử dụng.
Ngoài ra, Hòa Phát Eco còn gia công và cung cấp các thiết bị thu gom và chuyển bùn như vít tải bùn, băng tải chuyển bùn. Vít tải bùn là thiết bị được sử dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý bùn dùng để chuyển bùn thải sau khi ép tới máy sấy bùn hoặc chuyển bùn sau ép, sấy vào khu vực chứa bùn. Băng tải chuyển bùn thường được làm vật liệu nhựa PP còn vít tải bùn được làm bằng vật liệu SS304 hoặc SS316.
5. Sấy bùn
Tại Việt Nam, bùn khô sau khi ép sẽ được các đơn vị có chức năng thu gom về xử lý theo đúng quy định. Tuy nhiên, một số nhà máy có khối lượng bùn lớn hoặc có tiêu chuẩn cao về bảo vệ môi trường sẽ tiếp tục đưa bùn tới giai đoạn làm khô lần 2 bằng máy sấy bùn.
Máy sấy bùn là thiết bị sử dụng nguồn năng lượng nhiệt để làm bay hơi lượng nước có trong bùn thải, giúp giảm hàm lượng ẩm của bùn xuống mức tối đa 10-30%. Ở độ khô này bùn thải có đặc tính mịn, đồng nhất, có thể làm nguyên liệu cho lò đốt.
Hòa Phát Eco cung cấp nhiều loại máy sấy bùn tùy theo công suất bùn thải và loại bùn của từng ngành nghề sản xuất. Nhưng nhìn chung về nguyên lý hoạt động có 2 loại chính là: gián tiếp và trực tiếp.
– Máy sấy bùn tủ kín (hay còn gọi là máy sấy bùn băng tải) là kiểu sấy bùn trực tiếp, cung cấp nguồn hơi nóng để đối lưu không khí xung quanh trong máy sấy theo chuyển động của băng tải để làm khô bùn.
– Máy sấy bùn cánh rỗng (hay là máy sấy bùn mái chèo) là loại máy sấy hoạt động theo nguyên lý đảo trộn liên tục với trục và cánh tản bùn chứa hơi nóng bên trong để gián tiếp làm bay hơi lượng nước trong bùn thải.
Lợi ích của máy sấy bùn:
– Giảm chi phí thu gom, xử lý bùn: Với chi phí thu gom và xử lý bùn đắt đỏ như hiện nay, sấy bùn giúp giảm khối lượng bùn xuống 4-5 lần so với bùn sau ép, giúp nhà máy tiết kiệm rất lớn chi phí thu gom.
– Giảm diện tích chứa bùn, mùi hôi khu vực chứa bùn: Bùn thải sau khi ép bằng máy ép bùn vẫn còn hàm lượng nước cao nên tốn diện tích chứa bùn, gây mùi khu vực hệ thống xử lý nước thải. Bùn thải sau khi sấy dạng bột mịn không gây mùi, việc thu gom, chứa bùn thuận tiện hơn vì khối lượng đã giảm đi rất nhiều so với ban đầu.
– Tái sử dụng làm nguyên liệu đốt: Bùn sau khi sấy khô là dạng bột rời, có thể trộn với nguyên liệu đốt hoặc đưa trực tiếp vào lò đốt. Nhiệt trị của bùn khi đốt đạt 5-15 MJ/kg nên có thể tận dụng cho mục đích thu hồi năng lượng. Một số loại bùn có hàm lượng chất hữu cơ có thể tận dụng làm phân bón, chất cải tạo đất, sản xuất vật liệu xây dựng, …
– Góp phần giúp các doanh nghiệp, nhà máy đạt chứng chỉ xanh, các chứng chỉ về bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, nâng cao hình ảnh doanh nghiệp và giá trị sản phẩm cho thị trường xuất khẩu.
Trên đây là tổng quan về các giải pháp và công nghệ xử lý bùn thải do Hòa Phát Eco cung cấp. Với năng lực và sự am hiểu về công nghệ trong lĩnh vực xử lý nước, Hòa Phát Eco là nhà thầu EPC cho các dự án về xử lý bùn thải tại Việt Nam và khu vực. Chúng tôi đồng hành xuyên suốt với khách hàng trên toàn bộ vòng đời dự án với dịch vụ trọn gói chìa khóa trao tay từ tư vấn thiết kế công nghệ, cung cấp thiết bị xử lý bùn, thi công lắp đặt, dịch vụ vận hành và chuyển giao.
Chúng tôi cam kết mang lại cho Quý khách hàng các sản phẩm xử lý bùn như dàn cào bùn, máy ép bùn, hệ thống pha polymer tự động, máy sấy bùn với chất lượng ưu việt cùng giải pháp điều khiển tự động giúp đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và hiệu quả, góp phần giảm chi phí thu gom và xử lý bùn, tối ưu chi phí vận hành cho nhà máy.