Quản lý chất thải nguy hại nhìn từ kinh nghiệm của Hàn Quốc

(TN&MT) - Chất thải phát sinh trong các ngành công nghiệp đa dạng về chủng loại và đặc tính vật lý, hóa học cũng rất khác biệt. Trong số chất thải này, có loại không gây hại cho con người và môi trường nhưng có một số chất thải chứa hàm lượng các chất nguy hại có thể gây tác động xấu tới môi trường và sức khỏe con người. Do vậy, đối với chất thải nguy hại, chúng ta cần có các biện pháp quản lý đặc biệt và xử lý một cách an toàn. Đặc biệt, cần phân loại chất thải theo đặc tính nguy hại của chúng để quản lý một cách có hệ thống, giảm thiểu tối đa những ảnh hưởng lên con người và hệ sinh thái.

Hàn Quốc đã đạt được sự phát triển kinh tế nhanh chóng sau công cuộc công nghiệp hóa chóng vánh. Đặc biệt, nhiều nhóm ngành đa dạng như sản xuất chế tạo, công nghiệp nặng, công nghiệp điện tử đã được tập trung phát triển, tạo thành trục phát triển kinh tế đất nước. Trong quá trình công nghiệp hóa này, nhiều loại rác thải đã phát sinh. Trong số này, có loại rác không gây hại cho môi trường và sức khỏe con người, nhưng có một số loại chứa hàm lượng các chất gây tác động xấu lên môi trường và con người. Đặc biệt, chất thải nguy hại có chứa chất độc cho môi trường và con người như vậy nhất định cần được quản lý một cách có hệ thống và được xử lý an toàn để giảm thiểu tối đa những ảnh hưởng không mong muốn cho môi trường và người dân. 

Cùng với sự phát triển công nghiệp ngày nay, con người tạo ra các sản phẩm sử dụng các hợp chất nhân tạo thông qua sự hóa hợp nhân tạo với các chất tồn tại sẵn trong tự nhiên. Trong quá trình này, ngoài những hợp chất không gây hại cho môi trường và con người thì vẫn có phát sinh những chất gây hại(hazardous materials or toxic materials). Rác thải, chất thải có chứa hàm lượng vật chất nguy hại được gọi là “chất thải nguy hại”(designated waste or listed waste). Trong Luật quản lý rác thải của Hàn Quốc, chất thải nguy hại được quy định là “chất độc hại có thể gây hại cho cơ thể người như rác thải y tế và gây ô nhiễm môi trường sống như dầu thải, chất thải axit trong rác thải công nghiệp” với tổng số 75 loại chất thải khác nhau bao gồm cả rác thải y tế. Định nghĩa và phân loại rác thải nguy hại ở mỗi nước rất khác nhau, hệ thống quản lý chất thải nguy hại cũng có nhiều khác biệt tùy thuộc vào tình hình quốc gia, xã hội và môi trường mỗi nước. Đặc biệt, tại các nước đã phát triển, việc quản lý rác thải nguy hại được tiến hành một cách rất nghiêm ngặt bởi một hệ thống chặt chẽ. 

Khái niệm và phạm vi về chất thải nguy hại của Hàn Quốc

Trong Khái niệm và phạm vi về chất thải nguy hại của Hàn Quốc, chúng ta cần hiểu về điểm khác biệt trong khái niệm và phạm vi của chất thải công nghiệp (industrial waste) và chất thải nguy hại (hazardous waste). Nói chung, trong rác thải công nghiệp, những trường hợp rác thải thể hiện đặc tính gây hại hoặc có hàm lượng chất độc hại vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì được phân thành chất thải nguy hại. Đặc tính của rác thải nguy hại bao gồm tính ăn mòn, dễ cháy, dễ gây phản ứng, khó phân hủy, dễ rò rỉ lây nhiễm, gây độc hại hoặc có đặc tính nguy hại khác. Rác thải không có những đặc tính gây hại như trên hoặc hàm lượng thành phần độc hại trong rác thải công nghiệp thấp, mối nguy hại tìm ẩn cho môi trường và cơ thể người thấp thì được liệt vào dạng chất thải công nghiệp thông thường (general industrial waste). 

Tại Hàn Quốc, những loại rác thải công nghiệp thông thường như vậy được quy định và gọi là rác thải thông thường từ nhà máy hoặc rác thải phát sinh từ dây chuyền trang thiết bị nhà máy. Ví dụ, rác thải phát sinh từ các công đoạn sản xuất của nhà máy có lắp đặt trang thiết bị phát thải các chất gây ô nhiễm không khí và nguồn nước như bùn cặn trong quy trình, kim loại thải.
 

Chủng loại và phân loại chất thải nguy hại

Có hai phương pháp phân loại chất thải nguy hại theo nơi phát thải và theo đặc tính chất thải. Hàn Quốc phân loại rác theo nơi phát thải từ năm 1995, theo đó, rác phát sinh từ các cơ sở công nghiệp như nhà máy được coi là rác thải công nghiệp, rác phát sinh từ hộ gia đình được coi là rác thải sinh hoạt. Trong số rác thải từ nhà máy, rác thải nguy hại được gọi là rác thải chỉ định(rác thải thuốc bảo vệ thực vật, rác thải độc hại, dầu thải, amiăng, chất thải khó phân hủy như hợp chất cao phân tử tổng hợp) và được quản lý riêng biệt. Hàn Quốc cũng phân loại chất thải nguy hại theo đặc tính của nó bằng cách áp dụng tiêu chuẩn về đặc tính của chất thải nguy hại trong bảng bên trên, dưới đây cho thấy ví dụ về rác thải nguy hại được phân loại theo đặc tính của nó.

Trong rác thải có chứa chất nguy hại, việc phán đoán mức độ nguy hại của rác được đánh giá qua phương pháp thí nghiệm mức độ rò rỉ đã được chuẩn hóa. Kiểm tra mức độ rò rỉ ở đây là kiểm tra tìm hiểu một cách gián tiếp xem thành phần chất nguy hại trong rác thải có thể thấm thấu, phát tán vào môi trường xung quanh như thế nào. Nếu các chất độc trong rác thải bị hòa tan trong nước, dễ dàng bị rò rỉ và phát tán thì có thể gây ảnh hưởng xấu tới môi trường. Trong trường hợp như vậy, chất thải cần được phân loại thành chất thải nguy hại và phải xử lý an toàn. Để thực hiện thí nghiệm kiểm tra rò rỉ, cần lấy một lượng mẫu chất thải nhất định, tán nhỏ, hòa tan vào dung dịch để đo nồng độ chất thải nguy hại tan trong ung dịch. Khi kết quả cho thấy nồng độ này vượt quá nồng độ tiêu chuẩn hòa tan của chất gây hại được nhà nước quy định thì chất thải này được coi là đối tượng chất thải chỉ định(nguy hại).

Tình hình xử lý rác thải nguy hại tại Hàn Quốc

Lượng phát thải chất thải nguy hại trong năm 2013 của Hàn Quốc tổng số là 4.532.106 tấn, giảm đôi chút so với khối lượng .562.846 của năm 2012. Tuy nhiên, về tổng thể, con số này tăng dần so với khối lượng phát thải của năm 2006 là 3.151.653. Trong số này, rác thải y tế chiếm khoảng 3,4%(154.710 tấn) trong tổng khối lượng phát thải chất thải nguy hại của năm 2013. Trong toàn bộ chất thải nguy hại thì chất thải dung môi hữu cơ, dầu, chất thải axit, bụi là những cấu thành chính.

Trong công tác xử lý theo từng phương pháp đối với toàn bộ chất thải chỉ định năm 2013 thì tái chế chiếm tỷ lệ lớn nhất với 59%, tiếp theo là chôn lấp 19,1%, đốt rác 17,2% và các phương pháp khác là 4,7%.

Xử lý chất thải nguy hại cần lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp, sau khi xử lý vô hại xuống mức thấp nhất mới cho chôn lấp hoặc đổ trả lại tự nhiên. Phương pháp vô hại hóa và xử lý an toàn chất thải nguy hại rất đa dạng và cần tìm phương án xử lý phù hợp với đặc tính của chất thải. Phương pháp xử lý chất thải có thể chia làm 3 loại: phương pháp xử lý vật lý và phương pháp xử lý hóa học và phương pháp xử lý sinh học. Xử lý hóa học và vật lý cho tốc độ xử lý nhanh chóng nhưng lại gây phát sinh các phụ chất do đó cần thêm 1 quy trình nữa để xử lý các thành phần này. Xử lý sinh học ít gây phát sinh phụ chất nhưng tốc độ xử lý chậm nên khó có thể áp dụng trong xử lý rác thải khối lượng lớn. Khi xử lý chất thải nguy hại, cần lựa chọn phương pháp thích hợp, phù hợp với thuộc tính của đối tượng chất thải, ưu tiên xử lý an toàn, giảm thiểu tối đa mức độ gây hại.

Các phương pháp xử lý hóa học, vật lý

Phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính, trong đó hấp thu bằng than hoạt tính được cho là phương pháp xử lý hiệu quả đối với việc tách bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy trong nước thải, chất gây ô nhiễm sẽ được loại bỏ qua quá trình hấp thu. Các chất hóa học số lượng phân tử lớn, độ hòa tan thấp, độ phân cực thấp thì sẽ dễ bị hút và loại bỏ bởi than hoạt tính. Than hoạt tính dùng trong phương pháp hấp phụ than hoạt tính được chia làm 2 loại là than hoạt tính dạng hạt(granular activated carbon, GAC) và dạng bột(powder activated carbon, PAC).

Phương pháp kết tủa, lắng, phương pháp kết tủa lắng là một trong những phương pháp xử lý nước thải có chứa chất nguy hại, được áp dụng rộng rãi cùng với phương pháp hấp phụ than hoạt tính. Phương pháp này chủ yếu sử dụng muối cacbonat hoặc canxi clorua để làm kết tủa những thành phần kim loại tan trong nước, làm lắng và loại bỏ. Phương pháp này thường được sử dụng khi xử lý chất thải chứa kim loại nặng. Sau công đoạn lắng cặn, bùn lắng sẽ tiếp tục được xử lý.

Phương pháp này rất nhạy cảm với điều kiện pH nên nhất thiết phải kiểm tra độ pH thường xuyên.

Phương pháp xử lý nhiệt, đầu tiên là phương pháp xử lý đốt là phương pháp xử lý rác thải nguy hại bằng cách đốt ở phạm vi nhiệt độ từ 800 đến 1.000 độ C ở điều kiện được cung cấp đủ oxi. Trong phương pháp này các chất hữu cơ trong rác thải nguy hại sẽ được đốt cháy, còn các chất vô cơ sẽ không cháy nên cần xử lý tàn tro đốt rác còn lại. Đây là một trong những phương pháp xử lý rác nguy hại được áp dụng rộng rãi nhất. Khi đốt rác thải có chứa chất nguy hại, để ngăn chặn các chất này phát tán ra không khí qua đường ống khói, cần phải có biện pháp đặc biệt để quản lý và kiểm soát các chất gây ô nhiễm không khí.

Bên cạnh đó, phương pháp xử lý nhiệt phân là quá trình gia nhiệt rác ở nhiệt độ cao từ 500 đến 1000°C trong điều kiện thiếu hoặc không có oxy để xử lý tách các thành phần dễ cháy như hydro, methane, thành phần chất lỏng như methyl alcohol, dầu và thành phần chất rắn như cacbon, kim loại để xử lý. Công nghệ xử lý nhiệt phân khác với công nghệ đốt ở chỗ nó phát sinh ít khói thải và có thể thu hồi năng lượng và vật chất từ các nhóm chất thải chứa nhựa tổng hợp. Nhưng công nghệ này cũng có nhược điểm là giá thành đắt.

Phương pháp xử lý ổn định và đóng rắn (Stabilization and solidification) chất thải, trong xử lý chất thải nguy hại những chất thải khó có thể áp dụng các phương pháp xử lý vật lý hóa học hay xử lý sinh học sẽ được xử lý ổn định và đóng rắn. Xử lý ổn định và đóng rắn này là cách pha trộn chất thải với chất làm cố định hình thái rác ở thể rắn, biến chất thải thành cấu trúc rắn về mặt vật lý, ổn định chất thải về mặt hóa học. Mục đích xử lý ổn định và đóng rắn chất thải nguy hại giúp cho việc quản lý chất thải dễ dàng hơn, khi bề mặt chất thải giảm xuống nó sẽ giúp ức chế việc phân tán các thành phần độc hại có trong chất thải ra môi trường. Theo đó, giảm thiểu sự chuyển động của vật chất nguy hại, góp phần giảm thiểu những ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Thông thường, sau khi chất thải được ổn định và đóng rắn, chúng sẽ được mang đi chôn lấp tại các bãi chôn lấp rác thải thông thường hoặc bãi chôn lấp rác thải nguy hại.

Với phương án xử lý ổn định thì  các thành phần trong chất thải được chuyển sang trạng thái vật chất ổn định về mặt vật lý hoặc về mặt hóa học. Trong quá trình ổn định này, thông qua các phản ứng hóa học hoặc vật lý, chất thải sẽ chuyển thành vật chất khó bay hơi, khó hòa tan và có tính phản ứng thấp. Do vậy, sẽ giảm tới mức thấp nhất tốc độ di chuyển vào môi trường tự nhiên của thành phần chất thải, giảm ô nhiễm môi trường khi chôn lấp.

Xử lý đóng rắn chất thải là biện pháp sử dụng chất hóa học để làm giảm bớt diện tích bề mặt của chất thải nhằm cố định các thành phần có trong chất thải, giảm tới mức thấp nhất sự hòa tan do nước, nước muối, axit vô cơ hoặc hữu cơ để giảm thiểu sự rò rỉ các thành phần nguy hại. Ở đây, tùy theo chủng loại chất hóa học được sử dụng mà có thể chia thành đóng rắn vô cơ và đóng rắn hữu cơ. Đóng rắn vô cơ chủ yếu đóng rắn dựa trên phản ứng hóa học bởi các chất có tính chất như xi măng, phụ gia dùng ở đây thường là ximăng, vôi, đất sét hữu cơ, silicat, bụi tro, zeolit. Đóng rắn hữu cơ là phương pháp cố định mà không có phản ứng giữa chất thải và phụ gia hữu cơ ví dụ như nhựa đường, vật liệu nhựa, nhựa epoxy. Các phương pháp xử lý đóng rắn tiêu biểu gồm có phương pháp trộn xi măng, vôi, phương pháp thủy tinh hóa, phương pháp nhiệt nhựa dẻo, phương pháp hữu cơ tổng hợp.

Theo giáo sư JANG YEONG CHEOL, của đại học Chung Nam - Hàn Quốc cho biết, trong xã hội hiện đại, một khối lượng khổng lồ các sản phẩm và hàng hóa được sản xuất và tiêu thụ hàng ngày. Trong công đoạn sản xuất và chế tạo các sản phẩm này, hàng loạt các chất thải được phát sinh. Chất thải phát sinh trong các ngành công nghiệp đa dạng về chủng loại và đặc tính vật lý, hóa học cũng rất khác biệt. Trong số chất thải này, có loại không gây hại cho con người và môi trường nhưng có một số chất thải chứa hàm lượng các chất nguy hại có thể gây tác động xấu tới môi trường và sức khỏe con người. Do vậy, đối với chất thải nguy hại như trên, chúng ta cần có các biện pháp quản lý đặc biệt và xử lý một cách an toàn. Đặc biệt, cần phân loại chất thải theo đặc tính nguy hại của chúng để quản lý một cách có hệ thống, giảm thiểu tối đa những ảnh hưởng lên con người và hệ sinh thái.

Tại Hàn Quốc, hệ thống phân loại và quản lý rác thải chất thải nguy hại vẫn còn nhiều điểm bất cập trong quy chế quản lý và chưa hệ thống như các quốc gia đã phát triển. Trong thời gian tới, chúng ta cần rà soát lại hệ thống phân loại rác thải nguy hại những quy chế chính sách được triển khai theo nguyên tắc ngăn chặn từ đầu việc xảy ra sự cố vì một khi sự cố do chất thải nguy hại xảy ra thì chi phí rcho việc bồi thường và phục hồi môi trường sẽ rất lớn, liên tục, lâu dài và trên phạm vi rộng. Đặc biệt, chúng ta cần theo dõi sát sao xu thế và định hướng quốc tế đối với rác thải nguy hại và rác thải chứa chất nguy hại tiềm ẩn(Chất quy định tại Công ước Stockholm như thủy ngân, BFR, vật liệu nano v.v.) đang được cộng đồng quốc tế tăng cường kiểm soát trong thời gian gần đây để có biện pháp chuẩn bị về quy chế môi trường trong nước.