03/01/2019
Nhiệt điện là một trong những ngành phát sinh chất thải lớn, trung bình để sản xuất 1kWh điện (sử dụng nhiên liệu than cám) sẽ thải ra từ 0,9 - 1,5 kg tro, xỉ. Trên cả nước hiện có 21 nhà máy nhiệt điện đang hoạt động, với công suất gần 14.500MW, thải khoảng 15 triệu tấn tro xỉ/năm. Dự kiến sau năm 2020, với số lượng 43 nhà máy sẽ thải ra hơn 30 triệu tấn tro xỉ/năm. Do vậy, xử lý, tái sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện là nhiệm vụ cấp bách trong bối cảnh hiện nay.
Tro xỉ là chất thải rắn phát sinh ra trong quá trình đốt than (nhiệt điện, luyện kim, sản xuất nhiên liệu..). Ở nhiều nước trên thế giới, tro xỉ than từ các nhà máy nhiệt điện được sử dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là xây dựng. Việc sử dụng rác thải công nghiệp như tro xỉ than trong xây dựng đường giao thông luôn được khuyến khích và đôi khi là một điều kiện bắt buộc. Tại Pháp, 99% tro xỉ than được tái sử dụng, tại Nhật Bản con số này là 80% và Hàn Quốc là 85%. Trong công nghiệp xi măng, tro thô được dùng để thay thế đất sét, một trong những nguyên liệu chính để sản xuất xi măng, vì tro có thành phần hóa học gần như tương tự đất sét. Chính vì vậy, ở các nước tiên tiến, bên cạnh nhà máy nhiệt điện luôn có các nhà máy xi măng để sử dụng tro xỉ than tại chỗ.
Thành phần chính của tro xỉ than gồm: Tro thô (xỉ) chiếm 25% chất vô cơ không cháy bị dính vón thành các hạt lớn và rơi xuống đáy gọi là xỉ; Tro bay chiếm 75% chất vô cơ không cháy, bay theo khói lò được thu bằng cylon hay túi lọc tĩnh điện. Bằng các công nghệ tuyển tro bay hiện đại sẽ tuyển tro riêng biệt với các tạp chất khác. Từ đó sử dụng tro xỉ này để sản xuất gạch không nung. Loại gạch này sẽ có độ cứng cao hơn gấp nhiều lần so với các loại gạch không nung được sản xuất từ đất hay cát do độ kết dính cao và bền. Bên cạnh đó, tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện có thể làm phụ gia trong sản xuất xi măng, bê tông; làm chất liên kết gia cố các công trình giao thông; làm tấm trần, tường thạch cao, gốm sứ rất hiệu quả với tổng mức tiêu thụ có thể lên đến hàng chục triệu tấn/năm.
Bài toán về tro xỉ của nhà máy nhiệt điện đốt than đã có hướng mở khi Bộ Khoa học và Công nghệ công bố Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12249:2018 “Tro xỉ nhiệt điện đốt than làm vật liệu san lấp - Yêu cầu chung” tại Quyết định số 2847/QĐ-BKHCN, ngày 28/9/2018. Đây được xem là giải pháp để tháo gỡ những lo ngại liên quan đến vấn đề môi trường của nhà máy nhiệt điện than và là bước đi nhằm cụ thể hóa Quyết định số 1696/QĐ-TTg ngày 23/9/2014 của Thủ tướng Chính phủ về một số giải pháp thực hiện xử lý tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất phân bón để làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng (VLXD) và Quyết định số 452/QĐ-TTg ngày 12/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất, phân bón làm nguyên liệu sản xuất VLXD và trong các công trình xây dựng.
Tiêu chuẩn TCVN 12249:2018 áp dụng cho tro xỉ nhiệt điện đốt than sử dụng làm vật liệu san lấp trong các công trình xây dựng, giao thông và hạ tầng kỹ thuật; và chỉ áp dụng đối với tro xỉ nhiệt điện đốt than đã được phân định không phải là chất thải nguy hại theo quy định. Tiêu chuẩn này cũng quy định rõ tro xỉ nhiệt điện, hỗn hợp tro xỉ nhiệt điện phải được giám sát từ cơ sở phát thải, công tác vận chuyển, lưu giữ, xử lý vật liệu, xây dựng và trong quá trình sử dụng đảm bảo tro xỉ nhiệt điện, hỗn hợp tro xỉ nhiệt điện được sử dụng an toàn và đáp ứng các yêu cầu môi trường.
Sản xuất gạch không nung từ tro xỉ than
Ngoài ra, tro xỉ nhiệt điện, hỗn hợp tro xỉ nhiệt điện làm vật liệu san lấp khi xuất xưởng phải ghi rõ: Tên, địa chỉ cơ sở xuất tro xỉ nhiệt điện, hỗn hợp tro xỉ nhiệt điện; loại, chủng loại; khối lượng; ngày xuất; phiếu kiểm tra chất lượng vật liệu đạt chuẩn. Khi vận chuyển và bảo quản tro xỉ nhiệt điện, hỗn hợp tro xỉ nhiệt điện cần có biện pháp che phủ tránh phát tán bụi, ảnh hưởng của nước mưa và lẫn các tạp chất có hại. Trong một số trường hợp, cần có biện pháp thích hợp để đảm bảo độ ẩm yêu cầu.Tiêu chuẩn quy định một số chỉ tiêu kỹ thuật bao gồm: Thông số ô nhiễm và mức giới hạn trong nước chiết từ tro xỉ nhiệt điện phải đáp ứng yêu cầu quy định đối với nước thải công nghiệp, độ trương nở thể tích và chỉ số hoạt độ phóng xạ an toàn. Việc tiêu chuẩn TCVN 12249:2018 được ban hành nhằm mục đích giám sát và kiểm tra chất lượng đối với tro xỉ nhiệt điện, hỗn hợp tro xỉ nhiệt điện đốt than làm vật liệu san lấp, đồng thời góp phần xử lý căn bản, hiệu quả khối lượng phát thải tro xỉ từ các trung tâm nhiệt điện để đảm bảo dung tích kho bãi chứa trong hoạt động vận hành nhà máy cần đặt ra hiện nay.
Trên thực tế, tổng lượng tro, xỉ, thạch cao chỉ tiêu thụ được hơn 30% (tương đương 5 triệu tấn) so với tổng lượng thải ra hàng năm.Như vậy, 70% tồn đọng đang gây áp lực rất lớn về bãi chứa và vấn đề BVMT.Hiện nay, một số cơ sở sản xuất VLXD đã nghiên cứu, đầu tư công nghệ để có thể sử dụng tro, xỉ, thạch cao thay thế nguyên liệu trong sản xuất VLXD không nung, sản xuất xi măng, bê tông, làm vật liệu san lấp trong các công trình xây dựng. Cụ thể, tro bay đã được dùng làm phụ gia bê tông khối lớn cho các công trình tại một số nhà máy thủy điện (Sơn La, Lai Châu, Bản Chát…) vàlàm phụ gia tại một số nhà máy xi măng (Hoàng Thạch với tỷ lệ trộn 14%, Sông Gianh với tỷ lệ trộn lên đến 18%). Trong xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, tro bay đã được sử dụng làm phụ gia khoáng để sản xuất bê tông đầm lăn (RCC), bê tông tươi dân dụng, bê tông mác cao (thay thế 30-50% xi măng).Tro bay cũng được làm nguyên liệu trong sản xuất VLXD, đặc biệt là những sản phẩm mới như gạch bê tông bọt, gạch bê tông khí chưng áp, gạch xi măng cốt liệu…
Việc xử lý và sử dụng tro xỉ tại các nhà máy nhiệt điện sẽ giải quyết được nhiều mục tiêu như: Tiết kiệm diện tích đất đai dùng làm bãi chứa thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo thêm nguồn thu từ các sản phẩm đã được xử lý, tăng hiệu quả đầu tư của các dự án. Bên cạnh đó còn góp phần tiết kiệm ngoại tệ, giảm gánh nặng nhập siêu cho nền kinh tế, bởi việc tái chế sẽ tạo nguồn nguyên liệu thay thế các nguyên liệu vẫn phải nhập khẩu để làm phụ gia cho sản xuất xi măng, làm bê tông, xử lý đất. Đồng thời, hình thành thị trường mua bán chất thải đã được xử lý để làm nguyên liệu sản xuất VLXD. Đây là một giải pháp tạo nguồn nguyên liệu cơ bản, nhằm ổn định để phát triển bền vững cho ngành VLXD, hạn chế sử dụng nhiều tài nguyên thiên nhiên, khoáng sản và nhiên liệu phát thải nhiều ra môi trường gây ô nhiễm và hiệu ứng nhà kính. Để khuyến khích phát triển thị trường tiêu thụ tro, xỉ tại Việt Nam, cần có lộ trình hạn chế và tiến tới cấm sản xuất vật liệu nung; xây dựng cơ chế khuyến khích các tổ chức, cá nhân thuộc thành phần kinh tế khác sử dụng sản phẩm sản xuất từ tro, xỉ.
Thanh Hà
Bộ Khoa học và Công nghệ
(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số 12/2018)
