khảo sát hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn tp. hcm và đề xuất biện pháp quản lý, quy hoạch đến năm 2030

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTCTR: chất thải rắn CTRSH: chất thải rắn sinh hoạt CTRĐT: chất thải rắn đô thị PLCTRĐTTN: phân loại chất thải rắn đô thị tại nguồn BCL: bãi chôn lấp VSV: vi sinh

    

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ,

QUY HOẠCH ĐẾN NĂM 2030

NGÀNH: MÔI TRƯỜNG MÃ NGHÀNH: C72

GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN SVTH : LÊ QUANG TOÀN MSSV : 207108038

BỘ MÔN: MÔI TRƯỜNG

-o0o-NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Lê Quang Toàn MSSV: 207108038

Ngành: Môi trường Lớp: 07CMT

1 Đầu đề khóa luận tốt nghiệp: Khảo sát hiện trạng quản lý chất thải rắn

trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh và đề xuất biện pháp quản lý, quy hoạch

đến năm 2030

2 Nhiệm vụ

- Khảo sát hiện quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại địa bàn Tp Hồ Chí Minh

- Dự báo tốc độ phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở địa bàn Tp Hồ Chí Minh đến

năm 2030

- Thiết kế hệ thống thu gom, vận chuyển chất thải rắn trên địa bàn Tp Hồ Chí

Minh đến năm 2030

- Đề xuất biện pháp quản lý xử lý, tái chế, chôn lấp hợp vệ sinh

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: 05/04/2010

4 Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp: 15/07/2010

5 Giáo viên hướng dẫn: Phần hướng dẫn: toàn bộ

Họ và tên: Th.S VŨ HẢI YẾN

Nội dung và yêu cầu Khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua BCN Khoa

Thành phố Hồ Chí Minh ngày … tháng … năm 2010

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO KHOA

Người duyệt (chấm sơ bộ):

Đơn vị:

Ngày bảo vệ:

Điểm tổng kết

Nơi lưu trữ Khóa luận tốt nghiệp

Điểm bằng số ……… Điểm bằng chữ ………

Tp HCM, ngày tháng năm 2010

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô hiện đang công tácvà giảng dạy tại Khoa Môi Trường – Công Nghệ Sinh Học trường Đại Học kỹThuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tâm dạy bảo và truyền đạtnhững kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập Và em xin chânthành cảm ơn cô Th.S Vũ Hải Yến hiện đang công tác tại Khoa Môi Trường –Công Nghệ Sinh Học trường Đại Học kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ ChíMinh đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trìnhthực hiện luận văn tốt nghiệp

Em chân thành cảm ơn phòng QLCTR – Sở tài nguyên môi trường đã tạođiều kiện thuận lợi, cung cấp những tài liệu, số liệu xác thực để em hoàn thànhđược luận văn tốt nghiệp

Bên cạnh đó , em muốn chuyển lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạnbè đã luôn động viên và giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn

Tháng 07 năm 2010SVTH: LÊ QUANG TOÀN

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

1.5.1 Phương pháp luận 2

1.5.2 Phương pháp cụ thể 3

1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3

1.6.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 5

2.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT THẢI RẮN 5

2.1.1 Khái niệm chất thải rắn 5

2.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn 5

2.1.3 Phân loại chất thải rắn 7

2.1.3.1 Phân loại theo quan điểm thông thường 7

2.1.3.2 Phân loại theo công nghệ quản lý – xử lý 8

2.1.4 Thành phần chất thải rắn 9

2.1.4.1 Thành phần vật lý 9

2.1.4.2 Thành phần hóa học 9

2.1.5 Tính chất chất thải rắn 10

2.1.5.1 Tính chất vật lý 10

2.1.5.2 Tính chất hóa học 12

2.1.5.3 Tính chất sinh học 13

2.1.6 Tốc độ phát sinh chất thải rắn 15

2.1.6.1 Các phương pháp dùng xác định khối lượng chất thải rắn 15

2.1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phát sinh chất thải rắn 17

2.2 SỰ CHUYỂN HOÁ TÍNH CHẤT CỦA CTR ĐÔ THỊ 19

2.2.1 Sự chuyển hoá vật lý 19

2.2.1.1Tách các thành phần trong CTR 19

2.2.1.2 Giảm thể tích CTR bằng phương pháp cơ học 19

2.2.1.3 Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học 20

2.2.1.4 Sự chuyển hoá hoá học 20

2.2.2.1 Quá trình đốt cháy (oxi hoá hoá học) 20

2.2.2.2 Quá trình nhiệt phân 21

2.2.2.3 Quá trình khí hoá 21

2.2.3.1 Phân huỷ hiếu khí 22

2.2.3.2 Phân huỷ kỵ khí 22

2.3.ẢNH HƯỞNG CTR ĐẾN MÔI TRƯỜNG 24

2.3.1 CTR gây ô nhiễm môi trường đất 24

2.3.2 CTR gây ô nhiễm nguồn nước – cản trở dòng chảy 24

2.3.3 CTR gây ô nhiễm môi trường không khí 25

2.3.4 Giảm mỹ quan đô thị 26

2.3.5 CTR ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng 26

2.3.6 Tăng trưởng chi phí về y tế do ô nhiễm 27

2.4 NHỮNG NGUYÊN TẮC KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC THU GOM CHẤT THẢI RẮN 27

2.4.1.Nguồn phát thải CTR và phân loại CTR tại nguồn 27

2.4.2 Thu gom, lưu trữ và vận chuyển chất thải rắn 28

2.4.2.1 Quy hoạch thu gom chất thải rắn 29

2.4.2.2 Các phương thức thu gom 30

2.4.2.3 Hệ thống thu gom và vận chuyển chất thải rắn 30

2.4.2.4 Sơ đồ hoá hệ thống thu gom 30

2.4.2.5 Chọn tuyến đường thu gom vận chuyển 32

2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI 33

2.5.1.Phương pháp cơ học 34

2.5.2 Phương pháp sinh học 34

2.5.3 Ngăn ngừa, giảm thiểu và tái sử dụng tại nguồn 34

2.5.4 Thu gom và vận chuyển chất thải rắn 35

2.5.5 Tiêu hủy chất thải rắn 35

2.5.6 Chế biến phân bón 35

2.5.7 Ổn định chất thải rắn 37

2.5.8 Đổ CTR thành đống hay bãi hở 37

2.5.9 Chôn lấp hợp vệ sinh 37

CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI CỦA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 40

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 40

3.1.1 Vị trí địa lí 40

3.2.Điều kiện kinh tế & xã hội thành phố Hồ Chí Minh 41

3.2.1 Kinh tế 41

3.2.1.1 Tổng sản phẩm nội địa 41

3.2.1.2 Công nghiệp: 43

3.2.1.3 Nông nghiệp: 43

3.3 Về xử lý CTR, bảo vệ môi trường: 44

3.3.1 Về chương trình chống ngập nước nội thị: 46

3.3.2 Chương trình nước sạch cho sinh hoạt của nhân dân nội thành và ngoại thành ………47

3.3.3 Công trình xây dựng khu đô thị mới Thủ Thiêm: 48

3.4 Khoa học và công nghệ: 48

CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TẠI TP HỒ CHÍ

MINH………50

4.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ 50

4.1.1 Sơ đồ hệ thống quản lý nhà nước về công tác QL CTR ĐT 50

4.1.2 Nguồn phát sinh 51

4.1.3 Thành phần – khối lượng 51

4.1.4 Đặc điểm 54

4.1.5 Hệ thống lưu trữ tại nguồn 56

4.1.6 Công tác thu gom CTR sinh hoạt từ hộ gia đình, cơ quan, trường học 57

4.1.7 Công tác quét dọn đường phố, vệ sinh công cộng 57

4.1.8 Hệ thống trung chuyển và vận chuyển CTR đô thị 58

4.1.9 Hiện trạng xử lý chất thải rắn đô thị 59

CHƯƠNG 5: DỰ BÁO TỐC ĐỘ PHÁT SINH CHẤT THẢI RẮN 62

5.1 DỰ BÁO DIỄN BIẾN CTR SINH HOẠT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẾN NĂM 2030 62

5.1.1.Căn cứ dự báo 62

5.1.2 Nguồn phát sinh CTRSH 63

5.1.3 Dự đoán dân số (Dựa và tốc độ tăng dân số tự nhiên) 63

CHƯƠNG 6: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TẠI NGUỒN, THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN CTR 67

6 1.Giải pháp kỹ thuật 67

6.1.1 Phân loại tại nguồn 67

6.1.2 Phân tích lựa chọn phương án 67

6.2 THỰC HIỆN PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 70

6.2.1 Hệ thống thu gom CTR sinh hoạt ở hộ gia đình 70

6.2.1.1 Lưu trữ 70

6.2.1.2 Thu gom 70

6.2.1.3 THỜI GIAN THU GOM: 70

6.3.1.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TRUNG CHUYỂN 73

6.3.1.1 Đối với CTRHC 73

6.3.1.2 Đối với CTRVC (tương tự thu gom CTRHC) 74

6.3.2 Hệ thống thu gom CTR công cộng 76

6.3.2.1 CTR đường phố và công viên 76

6.3.2.2 CTR trường học 77

6.3.2.3 CTR chợ 77

6.3.2.4 Tổng số xe cần đầu tư 77

6.4.TÍNH TOÁN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG THU GOM 79

6.4.1 Tính toán chi phí cho việc đầu tư xe 660l 79

6.4.2 Lương công nhân thu gom 81

6.4 3 Phí thu được từ việc thu gom CTR tại hộ dân 82

6.4.4 Kết quả chi & thu qua các năm 83

CHƯƠNG 7: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ CHÔN LẤP 84

7.1 Giải pháp xử lý chất thải rắn 84

7.1.1 Giải pháp xử lý 84

7.1.1.1 Công nghệ DANO SYSTEM 86

7.1.1.2 Công nghệ xử lý CTRSH tại nhà máy Phân hữu cơ Cầu Diễn 88

7.1.1.3 Công nghệ xử lý CTRSH tại nhà máy chế biến phế thải Việt Trì 90

7.2 Giải pháp tái chế 92

7.2.1 Tái chế CTRVC 94

7.2.2 Sơ đồ đường đi của các nguyên liệu tái chế 94

7.2.3 Sơ đồ tái chế các loại nguyên liệu 94

7.3 Giải pháp chôn lấp, phát triển bãi chôn lấp thành khu liên hợp 96

7.3.1 Các hạng mục công trình của trạm 96

7.3.1 Qui trình vận hành của trạm phân loại 97

7.4 Giải pháp quản lý 98

7.4.1 Mô hình giao khoán 99

7.4.2 Mô hình đấu thầu cạnh tranh 99

7.4.3 Công cụ kinh tế 100

7.4.4 Tăng cường trang bị cơ sở vật chất 102

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 103

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CTR: chất thải rắn

CTRSH: chất thải rắn sinh hoạt

CTRĐT: chất thải rắn đô thị

PLCTRĐTTN: phân loại chất thải rắn đô thị tại nguồn

BCL: bãi chôn lấp

VSV: vi sinh vật

Công ty DVCI: công ty dịch vụ công ích

Cty DVĐT: côngty dịch vụ đô thị

Sở TN & MT: sở tài nguyên và môi trường

Cty CTCC: công ty công trình công cộng

UBND: ủy ban nhân dân

Tp.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh

Phòng QLĐT: phòng quản lý đô thị

Phòng GD: phòng giáo dục

Sở GDĐT: sở giáo dục đào tạo

CTRHC: chất thải rắn hữu cơ

CTRVC: chất thải rắn vô cơ

PLRTN: phân loại rác tại nguồn

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ trình tự vận hành với hệ thống xe thùng di động kiểu thông thường.32 Hình 2.2 Sơ đồ trình tự vận hành với hệ thống xe thùng di động kiểu thay thùng xe 33

Hình 2.3 Sơ đồ tự vận hành với hệ thống xe thùng cố định 33

Hình 2.4 Sơ đồ quan hệ của hệ thống quản lý chất thải rắn 35

Hình 2.5 Bãi chôn lấp nổi 40

Hình 2.6 Bãi chôn lấp kết hợp chìm nổi 40

Hình 2.7 Bãi chôn lấp ở khe núi 41

Hình 3.1 Bản đồ thành phố Hồ Chí Minh 42

Hình 4.1 Sơ đđồ hệ thống quản lý nhà nước về QLCTRĐT 53

Hình 4.4 Biểu đđồ diễn biến CTRSH từ năm 2001-06/2008 56

Hình 4.8 Sơ đđồ tổng hợp hệ thống thu gom, vận chuyển CTRĐT của TP.HCM .62

Hình 7.1 Sơ đđồ công nghệ DANO SYSTEM 91

Hình 7.2 Sơ đđồ công nghệ xử lý CTRSH 94

Hình7.3 Sơ đồ công nghệ xử lý CTRSH 95

Hình 7.4 Sơ đồ đường đi các nguyên liệu tái chếđ 99

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Nguồn gốc phát sinh CTR đô thị 6

Bảng 2.2 Phân loại CTR theo công nghệ xử lý 8

Bảng 2.3 Thành phần riêng biệt của CTR sinh hoạt 9

Bảng 2.4 Thành phần hoá học của CTR sinh hoạt 10

Bảng 2.5 Trọng lượng riêng và độ ẩm các thành phần của CTR đô thị 11

Bảng 2.6 Khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ 14

Bảng 2.7 Các quá trình chuyển hoá được sử dụng để quản lý CTR 23

Bảng2.8 Thành phần khí thải trong CTR 26

Bảng 2.9 Nguồn nhân lực và thiết bị hỗ trợ trong việc quản lý và phân loại chất thải rắn tại nguồn 29

Bảng 4.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt 55

Bảng 4.3 Khối lượng CTRSH được thu gom và xử lý trong giai đoạn từ 2001-tháng 06/2008 56

Bảng 4.4 Thành phần và tính chất thường thấy của ra CTRSH 57

Bảng 4.5 Thành phần CTRSH của Tp HCM từ nguồn phát sinh đến nơi thải bỏ cuối cùng 58

Bảng 4.6 Số lượng nhân công và phương tiện phục vụ công tác thu gom 60

Bảng 5.1 Dự báo dân số Thành phố Hồ Chí Minh năm 2030 67

Bảng 5.2 Bảng dự báo tốc độ phát sinh rác thải 67

Bảng 5.3 Khối lượng riêng của CTR 69

Bảng 6.1 Số xe thu gom cần đầu tư qua các năm 83

Bảng 6.2 Chi phi đầu tư cho hệ thống xe thu gom 84

Bảng 6.3 Chi phí đầu tư cho hệ thống xe vận chuyển 85

Bảng 6.4 Lương nhân công thu gom 86

Bảng 6.5 Phí thu được qua các năm từ việc gom CTR hộ gia đình 87

Bảng 6.6 So sánh việc chi & thu qua các năm 88

Bảng 7.1 Các loại chất thải tái chế 98

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Tại Thành Phố Hồ Chí Minh, mỗi ngày có khoảng 7000 tấn chất thải rắn cácloại thải ra môi trường, trong đó chất thải rắn sinh hoạt chiếm khoảng 70%, sốcòn lại là chất thải rắn công nghiệp , y tế và xây dựng Mặc dù đã có những đơn

vị tổ chức thu gom nhưng lại không đồng bộ trong việc quản lý dẫn đến nhiều vấnđề bất cập, làm giảm hiệu quả thu gom và gây ảnh hưởng đến môi trường và sứckhỏe cộng đồng Mặt khác, với một lượng chất thải rắn khá lớn như trên và có xuhướng ngày càng tăng cùng với tốc độï phát triển nếu không có một giải phápphối hợp đồng bộ, thu gom không hợp lí thì CTR sẽ là mối hiểm họa đối với môitrường như việc gây cản trở giao thông, mất mỹ quan đô thị, gây ô nhiễm môitrường do lượng CTR tồn động gây mùi hôi, nước rỉ rác

Hệ thống thu gom chất thải rắn hiện nay được thực hiện bởi lực lượng thugom chất thải rắn dân lập và công lập, chính vì thế mà chất thải rắn chưa đượcquản lý tốt, chỉ có khoảng 80 – 85% tổng số lượng chất thải rắn được thu gom vàsố còn lại được thải xuống kênh, rạch gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng TP.HCM có mật độ dân số khá dày đặc, chủ yếu là dân nhập cư Nhưng vấnđề chất thải rắn chưa được chính quyền địa phương quản lý đúng mức Hệ thốngthu gom chất thải rắn của Tp.HCM còn gặp một số bất cập như việc bố trí cácđiểm hẹn, thời gian thu gom, vận chuyển chưa hợp lý, phương tiện thu gom cũkỹ, thô sơ, không đảm bảo nhu cầu thu gom chất thải rắn trên địa bàn Tp.HCM Trước tình hình trên đề tài “Khảo sát hiện trạng quản lý chất thải rắn trên địabàn Thành Phố Hồ Chí Minh và đề xuất biện pháp quản lý, quy hoạch đến năm

2030” được thực hiện với mong muốn góp một phần vào giải quyết các vấn đềkhó khăn hiện nay trong công tác thu gom chất thải sinh hoạt của thành phố HồChí Minh, đồng thời góp phần vào sự phát triển bền vững của Thành Phố Hồ ChíMinh.

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Khảo sát hiện trạng quản lý chất thải rắn trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh,Đề xuất biện pháp xử lý, tái chế, chôn lấp thích hợp với điều kiện thành phố HồChí Minh

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Tổng quan về chất thải rắn;

Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và môi trường Thành Phố Hồ Chí Minh,

Đánh giá hiện trạng quản lý CTRSH Thành Phố Hồ Chí Minh,

Dự báo tốc độ phát sinh chất thải rắn ở địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh,

Thiết kế hệ thống thu gom, vận chuyển CTR cho địa bàn thành phố Hồ Chí Minhđến năm 2030;

Đề xuất các giải pháp xử lý, tái chế, chôn lấp thích hợp với điều kiện ở thành phốHồ Chí Minh

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ gói gọn trong phạm vi địa bàn Thành Phố HồChí Minh,

Đối tựợng nghiên cứu: chất thải rắn sinh hoạt

Giới hạn nghiên cứu: hiện trạng quản lý CTR Thành Phố Hồ Chí Minh, tính toánhệ thống thu gom, vận chuyển và bố trí trạm xử lý

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.5.1 Phương pháp luận

- Nắm vững kiến thức về quy trình thu gom, vận chuyển CTRSH;

- Phương pháp phân tích đánh giá nguồn phát sinh chất thải, thu gom, hệ thốngđiểm hẹn

1.5.2 Phương pháp cụ thể

- Khảo sát thực địa nhằm thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xãhội, môi trường và nắm rõ tình hình thu gom, vận chuyển CTRSH trên địa bànThành Phố Hồ Chí Minh,

- Phương pháp đánh giá nhanh,

- Phương pháp thống kê,

- Phương pháp tính toán, dự báo tốc độ tăng dân số và chất thải rắn,

- Phương pháp tính toán hệ thống thu gom, vận chuyển CTR trên địa bàn thànhphố Hồ Chí Minh

1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

1.6.1 Ý nghĩa khoa học

- Cung cấp một cơ sở dữ liệu của việc nguyên cứu cơ bản về hiện trạng QLCTRthành phố Hồ Chí Minh từ năm 2001 – 2009,

- Đánh giá được ưu, nhược điểm về QLCTR và những điểm cần phải khắc phục,

- Đế xuất được giải pháp thu gom, vận chuyển, PLRTN phù hợp cho Tp.HCM đếnnăm 2030

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Cung cấp cơ sở khoa học phục vụ cho công tác thu gom, vận chuyển, phân loạivà xử lý CTRSH cho Tp.HCM trong giai đoạn từ nay đến năm 2030

- Đề tài đã cung cấp một giải pháp thực tế để QLCTRSH cho Thành Phố trong 30năm tới,

- Đây là công cụ, tài liệu tham khảo giúp các nhà quản lý, quy hoạch môi trườnghiệu quả

- Giải quyết được bài toán về CTR ở Thành Phố Hồ Chí Minh

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN

2.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT THẢI RẮN

2.1.1 Khái niệm chất thải rắn

Chất thải rắn (solid waste) là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏtrong các hoạt động kinh tế – xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất,các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v…) Trong đó quan trọngnhất là các hoạt động sản xuất và hoạt động sống

CTR là thuật ngữ được dùng để chỉ chất thải rắn có hình dạng tương đối cố định,

bị vứt bỏ từ hoạt động của con người RSH hay CTRSH là một bộ phận của chấtthải rắn, được hiểu là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động thường ngày củacon người

2.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn

Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của CTR là cơ sở quan trọngđể thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý hệthống quản lý CTR

1) Khu dân cư

2) Khu thương mại

3) Các cơ quan, công sở

4) Các công trường xây dựng và phá huỷ các công trình xây dựng;

5) Dịch vụ đô thị

6) Nhà máy xử lý chất thải (nước cấp, nước thải, khí thải);

7) Khu công nghiệp

8) Nông nghiệp

Bảng 2.1 Nguồn gốc phát sinh CTR đô thị

Nguồn phát

sinh

Hoạt động và vị trí phát sinh chất

2)Khu

thương mại

- Cửa hàng bách hoá, nhà hàng, khách sạn, siêu thị, văn phòng giao dịch, nhà máy in, chợ…

- Giấy, carton, plastic, gỗ, thực phẩm, thuỷ tinh, kim loại, chất thải đặc biệt, chất thải độc hại

- Chất thải đặc biệt, rác quét đường, cành cây và lá cây, xác động vật chết…

-Chất thải sản xuất công nghiệp, vật liệu phế thải, chất thải độc hại, chất thải đặc biệt

8)Nông

nghiệp

- Các hoạt động thu hoạch trên đồng ruộng, trang trại, nông trường và các vườn cây ăn quả, sản xuất sữa và lò giết mổ súc vật

- Các loại sản phẩm phụ của quá trình nuôi trồng và thu hoạch chế biến như rơm rạ, rau quả, sản phẩm thải của các lò giết mổ…

Nguồn: Phước,2004.

2.1.3 Phân loại chất thải rắn

2.1.3.1 Phân loại theo quan điểm thông thường

CTR thực phẩm: Đó là những chất thải từ nguồn thực phẩm, nông phẩm hoaquả trong quá trình sản xuất, thu hoạch, chế biến, bảo quản bị hư bị thải loại ra.Tính chất đặc trưng loại này là quá trình lên men cao, nhất là trong điều kiện ẩmđộ không khí 85 - 90% nhiệt độ 30 – 350C Quá trình này gây mùi thối nồng nặcvà phát tán vào không khí nhiều bào tử nấm bệnh

CTR tạp: Bao gồm các chất cháy được và không cháy được, sinh ra từ côngsở, hộ gia đình, khu thương mại Loại cháy được gồm giấy, bìa, plastic, vải, cao

su, da, gỗ lá cây…; loại không cháy gồm thủy tinh, đồ nhôm, kim loại…

Xà bần bùn cống: Chất thải của quá trình xây dựng và chỉnh trang đô thị tạo

ra bao gồm bụi đá, mảnh vỡ, bê tông, gỗ, gạch, ngói, đường ống những vật liệuthừa của trang bị nội thất…

Tro: Vật chất còn lại trong quá trình đốt củi, than, rơm rạ…tạo ra từ các hộgia đình, nhà hàng, nhà máy, xí nghiệp

Chất thải đặc biệt: Liệt vào các loại CTR này có CTR thu gom từ việc quétđường, các thùng CTR công cộng, xác động thực vật, xe ô tô phế thải…

Chất thải từ các nhà máy xử lý ô nhiễm: chất thải này có từ các hệ thống xửlý nước, nước thải, nhà máy xử lý chất thải công nghiệp Bao gồm bùn cát lắngtrong quá trình ngưng tụ chiếm 25 – 29 %

Chất thải nông nghiệp: vật chất loại bỏ từ các hoạt động nông nghiệp nhưgốc rơm rạ, cây trồng, chăn nuôi…Hiện nay chất thải này chưa quản lý tốt ngay cả

ở các nước đang phát triển, vì đặc điểm phân tán về số lượng và khả năng tổ chứcthu gom

Chất thải độc hại: gồm các chất thải hóa chất, sinh học dễ cháy, dễ nổ hoặcmang tính phóng xạ theo thời gian có ảnh hưởng đến đời sống con người, động

vật và thực vật Những chất này thường xuất hiện ở thể lỏng, khí và rắn Đối vớichất thải loại này thì việc thu gom, xử lý phải hết sức thận trọng.

2.1.3.2 Phân loại theo công nghệ quản lý – xử lý

Bảng 2.2 Phân loại CTR theo công nghệ xử lý

1 Các chất cháy được

- Các vật liệu làm từ giấy

- Có nguồn gốc từ các sợi

- Các chất thải từ đồ ăn, thựcphẩm

- Các vật liệu và sản phẩm đượcchế tạo từ gỗ tre và rơm,…

- Các vật liệu và sản phẩm đượcchế tạo từ chất dẻo

- Các vật liệu và sản phẩm đượcchế tạo từ da và cao su

- Các túi giấy, các mảnhbìa, giấy vệ sinh,…

- Vải len, bì tải, bì nilon,…

- Các cọng rau, vỏ quả,

- Đồ dùng bằng gỗ như bàn,ghế, đồ chơi, vỏ dừa,…

- Phim cuộn, túi chất dẻo,chai, lọ chất dẻo, nilon,…

- Giầy, bì, băng caosu,…

2 Các chất không cháy

được

- Các kim loại sắt

- Các kim loại không

phải là sắt

- Thủy tinh

- Đá và sành sứ

- Các loại vật liệu và sản phẩmđược chế tạo từ sắt

- Các vật liệu không bị nam châmhút

- Các vật liệu và sản phẩm đượcchế tạo từ thủy tinh

- Các loại vật liệu không cháykhác ngoài kim loại và thủy tinh

- Vỏø hộp, dây điện, hàng rào,dao, nắp lọ,…

- Vỏ hộp nhôm, giấy baogói, đồ đựng

- Chai lọ, đồ đựng bằng thủytinh, bóng đèn,…

- Vỏ trai, ốc, xương, gạch,đá, gồm,…

3 Các chất hỗn hợp - Tất cả các loại vật liệu khác

không phân loại, đều thuộc loạinày Loại này chia thành 2 phần:

lớn hơn 5mm và nhỏ hơn 5mm

- Đá cuội, cát, đất, tóc,…

Nguồn: Nhuệ, 2001.

2.1.4 Thành phần chất thải rắn

Thành phần lý học, hóa học của CTR đô thị rất khác nhau tùy thuộc vào từng địaphương, vào các mùa khí hậu, các điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác

2.1.4.1 Thành phần vật lý

Bảng 2.3 Thành phần riêng biệt của CTR sinh hoạt

Khoảng dao động Giá trị trung bình

Kim loại màu

Kim loại đen

Bụi, tro, gạch

Nguồn: Nhuệ, 2001.

2.1.4.2 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của CTR bao gồm những chất dễ bay hơi khi đốt ở nhiệt độ

9200C, thành phần tro sau khi đốt và dễ nóng chảy Tại điểm nóng chảy thể tíchcủa rác giảm 95%

Bảng 2.4 Thành phần hoá học của CTR sinh hoạt

GỗBụi, tro, gạch

48.03.54,460.055.078.060.047.849.526.3

6.46.05.97.26.610.08.06.06.03.0

37.544.044.622.831.2

11.642.742.72.0

2.60.30.3

4.62.010.03.40.20.5

0.40.20.2

0.15

0.40.10.10.2

5.06.05.010.02.4510.010.04.51.568.0

Nguồn: Nhuệ, 2001.

2.1.5 Tính chất chất thải rắn

2.1.5.1 Tính chất vật lý

Những tính chất quan trọng của chất thải rắn bao gồm: trọng lượng riêng, độẩm, khả năng giữ ẩm…

Trọng lượng riêng: Trọng lượng riêng (hay mật độ ) của CTR là trọng lượngcủa vật liệu trong một đơn vị thể tích (T/m3, kg/m3, Ib/ft3, Ib/yd3) Dữ liệu trọnglượng riêng được sử dụng để ước lượng tổng khối lượng và thể tích rắn phải quảnlý

Trọng lượng riêng của chất thải rắn thay đổi rõ rệt theo vị trí địa lý, mùatrong năm, thói quen của người dân và thời gian lưu trữ

Bảng 2.5 Trọng lượng riêng và độ ẩm các thành phần của CTR đô thị

Loại chất thải Khối lượng riêng (Ib/yd 3 ) Độ ẩm(% trọng lượng)

Dao động Trung bình Dao động Trung bình

Độ ẩm: Độ ẩm chất thải rắn thường được biểu hiện bằng 2 cách:

- Phương pháp trọng lượng ướt, độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng % củatrọng lượng ướt vật liệu;

- Phương pháp trọng lượng khô, độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng % củatrọng lượng khô vật liệu

Công thức toán học của độ ẩm theo trọng lượng ướt được diễn đạt như sau:

M = (W – d)/WTrong đó: - M: độ ẩm;

- W: khối lượng ban đầu của mẫu (kg);

- d: khối lượng của mẫu khi sấy ở 105oC (kg)

Khả năng giữ nước tại thực địa: Khả năng giữ nước tại thực địa của CTR là toànbộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng kéo xuống

của trọng lực Khả năng giữ nước trong CTR là một tiêu chuẩn quan trọng trongtính toán xác định lượng nước rò rỉ từ BCL

2.1.5.2 Tính chất hóa học

Các chỉ tiêu hoá học quan trọng của chất thải rắn đô thị gồm: chất hữu cơ,chất tro, hàm lượng cacbon cố định, nhiệt trị

Chất hữu cơ: lấy mẫu nung ở 950oC, phần bay hơi đi là phần chất hữu cơ hay còngọi là tổn thất khi nung, thông thường chất hữu cơ dao động trong khoảng 40 –60%, giá trị trung bình là 53%

Chất tro: là phần còn lại sau khi nung ở 950oC

Hàm lượng cacbon cố định: là lượng cacbon còn lại sau khi đã loại các chất vô cơkhác không phải là cacbon trong tro khi nung ở 950oC, hàm lượng này thườngchiếm khoảng 5 – 12%, giá trị trung bình là 7% Các chất vô cơ này chiếmkhoảng 15 – 30%, giá trị trung bình là 20%

Nhiệt trị: là giá trị nhiệt tạo thành khi đốt chất thải rắn Giá trị nhiệt được xácđịnh theo công thức Dulong:

Btu/Ib = 145C + 610 (H2 – 1/8 O2) + 40S + 10N Trong đó: - C: cacbon,% trọng lượng;

- H2: hydro, % trọng lượng;

- O2: oxy,% trọng lượng;

- S: lưu huỳnh,% trọng lượng;

- N: nitơ, % trọng lượng

2.1.5.3 Tính chất sinh học

Các thành phần hữu cơ (không kể các thành phần như plastic, caosu, da)của hầu hết CTR có thể được phân loại về phương diện sinh học như sau:

- Các phần tử có thể hòa tan trong nước như: đường, tinh bột, amio acid vànhiều hữu cơ;

- Bán cellulose: các sản phẩm ngưng tụ của đường 5 và 6 cacbon;

- Cellulose: sản phẩm ngưng tụ của đường Glulose 6 cacbon;

- Dầu mỡ và sáp: là các este của rượu và các acid béo mạch dài;

- Chất gỗ (lignin): một sản phẩ polyme chứa các vòng thơm với nhómmethoxyl;

- Lignocelluloza: hợp chất do lignin và celluloza kết hợp với nhau;

- Protein: chất tạo thành các amino acid mạch thẳng;

Tính chất sinh học quan trọng nhất của phần hữu cơ của chất thải rắn đô thịlà hầu hết các thành phần hữu cơ có thể được chuyển hóa sinh học thành khí, chấtrắn vô cơ và hữu cơ khác Sự phát sinh mùi và côn trùng có liên quan đến quátrình phân hủy của các vật liệu hữu cơ tìm thấy trong chất thải rắn đô thị

Khả năng phân hủy sinh học các hợp phần hữu cơ trong chất thải

Thành phần CTR dễ bay hơi, được xác định bằng cách đốt ở 550oC, thường sửdụng như một thước đo sự phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong CTR đô thị.Việc sử dụng CTR bay hơi để mô tả khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơtrong CTR thì không đúng vì một vài thành phần tạo thành chất hữu cơ của CTR đôthị có khả năng dễ bay hơi cao nhưng khả năng phân hủy lại thấp (như giấy in báo,cành cây…).Thay vào đó, hàm lượng lignin của CTR có thể được ứng dụng để ướclượng phần chất thải dễ phân hủy sinh học, và được tính toán bằng công thức:

BF = 0.83 – 0.028 LC

Trong đó: - BF: tỷ lệ phần phân hủy sinh học biểu diễn trên cơ sở các

chất rắn dễ bay hơi;

- 0.83 và 0.028: hằng số thực nghiệm;

- LC: hàm lượng lignin của chất thải rắn dễ bay hơi được biểudiễn bằng phần trăm của trọng lượng khô

Khả năng phân hủy chung của các hợp chất hữu cơ trong chất thải rắn đô thị dựatrên cơ sở hàm lượng lignin được trình bày ở bảng 6 Theo đó, những chất thảihữu cơ có thành phần lignin cao, khả năng phân hủy sinh học thấp đáng kể so vớicác chất khác

Bảng 2 6 Khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ

Hợp phần Chất rắn bay hơi(%

tổng chất rắn)

Thành phần lignin (%

chất rắn bay hơi)

Phần phân hủy sinh học

Sự phát sinh mùi hôi: Mùi hôi sinh ra khi chất thải được chứa trong khoảng thờigian dài ở trong nhà, trạm trung chuyển và ở bãi đổ Mùi hôi phát sinh đáng kể ởcác thùng chứa bên trong nhà vào mùa khô có khí hậu nóng ẩm Sự hình thànhmùi hôi là do sự phân hủy kỵ khí của các thành phần hữu cơ dễ phân hủy nhanhtìm thấy trong chất thải rắn

Sự sinh sản các côn trùng: Vào thời gian hè ở những miền nóng ẩm, sự nhângiống và sinh sản của côn trùng (đặc biệt là ruồi) là một vấn đề đáng quan tâm ởnhững thùng chứa chất thải rắn bên trong nhà Ruồi có thể phát triển nhanh chóngtrong khoảng thời gian không đến 2 tuần sau khi trứng ruồi được kí vào Đời sốngcủa ruồi nhà từ khi còn trong trứng đến khi trưởng thành có thể mô tả như sau:

- Trứng phát triển: 8 – 12h;

- Giai đoạn 1 của ấu trùng: 20h;

- Giai đoạn 2 của ấu trùng: 24h;

- Giai đoạn 3 của ấu trùng: 3ngày;

- Giai đoạn nhộng: 4 – 5 ngày;

- Tổng cộng: 9 – 11 ngày

Thời gian để ruồi phát triển từ giai đoạn ấu trùng (giòi) ở các thùng chứa bêntrong thùng như sau: nếu giòi phát triển thì chúng khó có thể bị khử hay loại bỏkhi rác trong thùng được đổ bỏ Lúc này giòi còn lại trong thùng có thể phát triểnthành ruồi Những con giòi cũng có thể bò khỏi các thùng chứa không có nắp đậyvà phát triển thành ruồi ở môi trường xung quanh

2.1.6 Tốc độ phát sinh chất thải rắn

2.1.6.1 Các phương pháp dùng xác định khối lượng chất thải rắn

Xác định khối lượng chất thải rắn phát sinh và được thu gom là một trong nhữngđiểm quan trọng của việc quản lý CTR Các số liệu đánh giá thu thập về tổngkhối lượng chất thải phát sinh cũng như khối lượng CTR được sử dụng nhằm:

- Hoạch định và đánh giá kết quả của quá trình thu hồi, tái sinh tái chế

- Thiết kế các phương tiện vận chuyển, thiết bị vận chuyển, xử lý chất thảirắn

Đo thể tích và khối lượng Trong phương pháp này cả khối lượng hoặc thể tíchcủa CTR đều được dùng để đo đạc lượng chất thải rắn Tuy nhiên phương pháp

đo thể tích thường có độ sai số cao

Ví dụ: 1m3 CTR chưa được nén sẽ có khối lượng nhỏ hơn 1m3 CTR được nén chặt

ở trong xe thu gom và cả hai giá trị này sẽ khác khối lượng CTR tiếp tục được ép

ở bãi chôn lấp Vì vậy nếu đo bằng thể tích thì kết quả phải được báo cáo kèm

theo mức độ nén của chất thải hay là khối lượng riêng của ở điều kiện nghiêncứu.

Để tránh nhầm lẫn lượng CTR nên được biểu diễn dưới dạng khối lượng, khốilượng là thông số biểu diễn chính xác nhất lượng CTR vì có thể cân trực tiếp màkhông cần kể đến mức độ nén ép Biểu diễn bằng khối lượng cũng cần thiết trongtính toán vận chuyển vì lượng chất thải được phép chuyên chở trên đường thườngquy định bởi giới hạn khối lượng hơn là thể tích

Phương pháp đếm tải Phương pháp này dựa vào xe thu gom, đặc điểm và tínhchất của nguồn chất thải tương ứng (loại chất thải, thể tích ước lượng) được ghinhận trong một thời gian dài Khối lượng chất thải phát sinh trong thời gian khảosát (gọi là khối lượng đơn vị) sẽ được tính toán bằng cách sử dụng các số liệu thuthập được tại khu vực nghiên cứu trên và các số liệu đã biết

Phương pháp cân bằng vật chất Đây là phương pháp cho kết quả chính xác nhất,thực hiện cho các nguồn phát sinh riêng lẻ như các hộ gia đình, khu thương mại,các khu công nghiệp Phương pháp này sẽ cho những dữ liệu đáng tin cậy chochương trình quản lý CTR

Phương pháp cân bằng vật chất được tiến hành các bước sau:

- Bước 1: Xác định phạm vi nghiên cứu, công việc này có ý nghĩa rất quantrọng vì trong nhiều trường hợp có thể giúp đơn giản hoá các tính toán cânbằng khối lượng

- Bước 2: Xác định tất cả các hoạt động xảy ra bên trong hoặc có liên quanđến phạm vi nghiên cứu và ảnh hưởng đến việc phát sinh chất thải

- Bước 3: Xác định tốc độ phát sinh CTR của từng hoạt động

- Bước 4: Sử dụng các phép tính toán thích hợp xác định lượng chất sinh ravà lưu trữ

Phương trình cân bằng khối lượng vật chất có thể được thiết lập một cách nhưsau:

Tốc độ tích luỹ = Tốc độ dòng vào – Tốc độ dòng ra – Tốc độ phát sinh

Dạng toán học

- rra : Tốc độ phát sinh chất thải (kg/ngày)

2.1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phát sinh chất thải rắn

Aûnh hưởng của việc giảm thiểu và tái sinh chất thải tại nguồn

Có thể nói việc giảm chất thải tại nguồn là phương pháp hiệu quả nhất nhằm làmgiảm số lượng CTR, giảm chi phí phân loại và các tác động bất lợi do chúng gây

ra đối với môi trường

Giảm thiểu chất thải tại nguồn phát sinh có thể thực hiện qua các bước như thiết kế,sản xuất và đóng gói sản phẩm sao cho lượng chất thải ra chiếm một lượng nhỏnhất, thể tích vật liệu sử dụng ít nhất và thời gian sử dụng của sản phẩm dài nhất.Việc giảm chất thải có thể xảy ra ở mọi nơi như các hộ gia đình, các khu thươngmại, các khu công nghiệp thông qua khuynh hướng tìm kiếm và mua những sảnphẩm hữu dụng và việc có thể tái sử dụng sản phẩm đó Nhưng trên thực tế hiệnnay thì giảm thiểu chất thải tại nguồn chưa được thực hiện một cách nghiêm ngặtvà đồng bộ nên không ước tính được ảnh hưởng của công tác giảm chất thải tạinguồn tới việc phát sinh chất thải Tuy nhiên nó đã trở thành yếu tố quan trọng

cần được nhà nước và người dân quan tâm để giảm lượng chất thải trong tươnglai Vì vậy cần được thực hiện triệt để trong tất cả các công đoạn trong sản xuấttại các nhà máy như:

- Giảm các công đoạn đóng gói không cần thiết hoặc đóng gói quá thừa

- Tích cực sử dụng những sản phẩm có tính bền vững và khả năng phụchồi cao hơn

- Thay thế các sản phẩm chỉ sử dụng một lần bằng các sản phẩm có khảnăng tái sử dụng, tái chế

- Sử dụng ít nguyên liệu hơn, ít năng lượng hơn

- Tăng cường vật liệu có khả năng tái sinh được trong sản xuất

- Phát triển các chương trình hay khuyến khích các nhà sản xuất tạo ra ítchất thải hơn

Đối với các hộ gia đình nên thực hiện việc tái sinh chất thải của khu dân cưhoạt động này ảnh hưởng lớn tới lượng chất thải thu gom để có thể tiếp tục đemxử lý hoặc thải bỏ

Aûnh hưởng của luật pháp

Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự phát sinh khối lượng CTR là sự banhành các luật lệ, quy định liên quan tới việc sử dụng các vật liệu và đổ bỏ phếthải ví dụ như quy định các loại vật liệu làm thùng chứa và bao bì, quy định vềviệc sử dụng túi vải, túi giấy thay cho túi nilon…chính các quy định này khuyếnkhích việc mua bán và sử dụng lại các loại chai, lọ chứa

Ý thức người dân

Khối lượng CTR phát sinh sẽ giảm đáng kể nếu người dân bằng lòng và sẵnsàng thay đổi ý muốn cá nhân, tập quán và cách sống của họ để duy trì, bảo vệtài nguyên thiên nhiên đồng thời giảm gánh nặng về kinh tế, điều này có ý nghĩa

quan trọng trong công tác quản lý CTR Chương trình giáo dục thường xuyên là

cơ sở dẫn đến sự thay đổi thái độ của công chúng

Sự thay đổi theo mùa

Ơû đây muốn nói tới mùa lễ tết và mùa giáng sinh, đây là mùa mà nhu cầu tiêudùng của con người gia tăng kéo theo lượng rác thải ra môi trường cũng tăngtheo

Ngoài ra lượng CTR sinh hoạt còn phụ thuộc vào thời tiết như mùa hè ở các nướcôn đới CTR thực phẩm chứa nhiều rau và trái cây

2.2 SỰ CHUYỂN HOÁ TÍNH CHẤT CỦA CTR ĐÔ THỊ

Những quá trình hoá học cơ bản có thể được sử dụng để quản lý CTR đô thị,những chuyển hoá này có thể xảy ra hoặc do sự can thiệp của con người hoặc donhững hiện tượng tự nhiên CTR có thể được chuyển hoá bằng con đường vật lý,hoá học và sinh học được trình bày trong bảng sau: các quá trình chuyển hoá đượcsử dụng quản lý CTR

2.2.1 Sự chuyển hoá vật lý

Sự chuyển hoá vật lý cơ bản xảy ra trong quá trình hoạt động của hệ thống quảnlý CTR bao gồm:

- Phân loại CTR

- Giảm thể tích CTR bằng phương pháp cơ học: nghiền, nén ép, đóng kiện

- Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học: cắt

Sự chuyển hoá vật lý sẽ không làm thay đổi pha (chẳng hạn chuyển pha rắnthành pha khí như trong quá trình chuyển hoá hoá học và sinh học)

2.2.1.1Tách các thành phần trong CTR

Chúng ta có thể thực hiện công việc tách bằng thủ công hoặc bằng cơ giới Việctách sẽ chuyển hoá chất thải không đồng nhất thành chất thải tương đối đồngnhất Việc tách này là một hoạt động cần thiết trong công nghệ thu hồi và tái sửdụng chất thải, công nghệ ủ hiếu khí Việc tách sẽ lầy đi những chất gây ô nhiễm

ra khỏi nguyên liệu tách để cải thiện tính chất của nguyên liệu tách để cải thiệntính chất của nguyên liệu tách này

2.2.1.2 Giảm thể tích CTR bằng phương pháp cơ học

Giảm thể tích CTR (cũng gọi là nén) là quá trình giảm thể tích ban đầu củachất thải bằng phương tiện cơ học như máy ép thuỷ lực Đa số các quốc gia trên

thế giới, các xe vận chuyển rác thu gom trong mỗi chuyến đi Để gia tăng thờigian sử dụng của những bãi chôn lấp hợp vệ sinh, CTR thường được nén chặt lạitrước khi phủ đất lên.

2.2.1.3 Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học

Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học nhằm mục đích đạt được sảnphẩm CTR cuối cùng có kích thước giảm đáng kể so với kích thước ban đầu Đểthực hiện điều này chúng ta có thể sử dụng những thiết bị nghiền cắt, … Quá trìnhnày rất quan trọng trong công nghệ sử dụng rác sinh hoạt làm phân bón hữu cơ

2.2.1.4 Sự chuyển hoá hoá học

Sự chuyển hoá hoá học CTR là quá trình làm biến đổi pha (chẳng hạn pha rắnthành pha lỏng, pha rắn thành pha khí, …) Để giảm thiểu thể tích hoặc thu hồi sảnphẩm chuyển hoá, quá trình hoá học cơ bản được sử dụng để chuyển hoá CTR đôthị gồm:

- Quá trình đốt cháy (oxi hoá hoá học)

- Quá trình nhiệt phân

- Quá trình khí hoá

2.2.2.1 Quá trình đốt cháy (oxi hoá hoá học)

Quá trình đốt cháy có thể coi là phản ứng hoá học giữa oxi và chất hữu cơ đểtạo ra hợp chất oxi hoá theo sau là sự phát tán ánh sáng và sinh nhiệt Với sự hiệndiện của lượng dư không khí, sự đốt cháy thành phần hữu cơ của CTR đô thị đượcbiểu diễn theo phương trình phản ứng sau:

CHC + lượng khí dư ’ N2 + CO2 +H2O + tro + nhiệt

Lượng khí dư để đảm bảo phản ứng cháy hoàn tòan Sản phẩm cuối cùng củaphản ứng cháy trên bao gồm: khí nóng – chủ yếu bao gồm nitrogen (N2), cacbon

dioxide (CO2), nước (H2O) và thành phần không cháy được Trên thực tế, mộtlượng nhỏ amonia (NH3), sulfur dioxide (SO2), nitrogen oxides (NOx) cũng hiệndiện, tuỳ thuộc loại chất thải.

2.2.2.2 Quá trình nhiệt phân

Do những chất hữu cơ không ổn định nhiệt, chúng có thể bị chia cắt thành khí,chất lỏng và chất rắn Tính chất của ba thành phần chính sinh ra từ sự nhiệt phânthành phần hữu cơ CTR đô thị là:

- Dòng khí chứa khí hydrogen (H2), methane (CH4), carbon monoxide (CO),cacbon dioxide (CO2) và những khí khác, tuỳ thuộc vào tính chất hữu cơcủa chất thải được nhiệt phân

- Hắc ín ở dạng lỏng, ở nhiệt độ phòng và chứa những hợp chất như aceticacid, aceton và methanol

- Than bao gồm hầu hết cacbon và một vài chất trơ khác

2.2.2.3 Quá trình khí hoá

Quá trình khí hoá bao gồm sự cháy từng phần nhiên liệu carbon sao cho tạo ranhiên liệu giàu carbon monoxide, hydrogen và một số hydro carbon bão hoà, chủyếu là methane

Sự chuyển hoá sinh học

Sự chuyển hoá sinh học của thành phần hữu cơ CTR đô thị có thể sử dụng đểlàm giảm thể tích và khốt lượng của chất thải, tạo ra phân bón dùng trong việccải tạo đất và tạo khí methane Vi sinh vật chính trong quá trình chuyển hoá sinh

học chất hữu cơ là vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và atinomycetes Các quá trình

chuyển hoá này có thể được thực hiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tuỳ thuộc vàooxygen Đặc điểm khác nhau cơ bản giữa phản ứng chuyển hoá hiếu khí và kỵ

khí là loại sản phẩm cuối cùng và oxygen phải được cung cấp trong quá trìnhchuyển hoá hiếu khí Quá trình sinh học được sử dụng để chuyển hoá thành phầnhữu cơ trong CTR đô thị bao gồm phân huỷ hiếu khí, phân huỷ kỵ khí.

2.2.3.1 Phân huỷ hiếu khí

Để tự nhiên, thành phần hữu cơ trong CTR đô thị sẽ chịu sự phân huỷ sinhhọc Mức độ và thời gian phân huỷ sẽ phụ thuộc vào loại chất thải và độ ẩm, chấtdinh dưỡng sẵn có trong CTR và những yếu tố môi trường khác Dưới những điềukiện được kiểm soát, chất thải làm vườn và thành phần hữu cơ trong CTR đô thịcó thể bị chuyển hoá thành chất hữu cơ ổn định mà ta gọi là phân bón hữu cơtrong một thời gian tương đối ngắn (từ 4 đến 6 tuần)

Quá trình làm phân bón hữu cơ hiếu khí có thể được diễn tả bằng phươngpháp sau:

CHC + O2 + chất dinh dưỡng ’ TB mới + CHC ổn định + CO2 + H2O+ SO42- + nhiệt

Theo phương trình trên, chúng ta nhận thấy sản phẩm cuối cùng là tế bào mới,CHC ổn định, cacbon dioxide, nước, ammonia và sulfate Phân bón hữu cơ làCHC ổn định CHC ổn định thường chứa thành phần lignin cao, chúng rất khó bịchuyển hoá sinh học trong một thời gian ngắn Lignin thường xuất hiện trong giấybáo

2.2.3.2 Phân huỷ kỵ khí

Thành phần CHC trong CTRĐT có khả năng bị phân huỷ sinh học có thểđược chuyển hoá sinh học dưới điều kiện kỵ khí thành khí methane (CH4) vàcacbon dioxie (CO2) Sự chuyển hoá này có thể được biểu diễn bằng phương trìnhsau:

CHC + H2O + chất dinh dưỡng ’ TB mới + CHC ổn định + CO2 +

CH4 + NH3 + H2S + nhiệt

Theo phương trình trên ta nhận thấy sản phẩm cuối cùng là dioxide, methane,amoni, hydrogen, sulfide và CHC ổn định Trong quá trình chuyển hoá kỵ khí,cacbon dioxide và methane chiếm đến 99% tổng số khí được tạo thành, CHC ổnđịnh (hoặc bùn phân huỷ) phải được thoát nước trước khi đổ vào BCL

Bảng 2.7 Các quá trình chuyển hoá được sử dụng để quản lý CTR

Quá trình chuyển hoá Phương pháp chuyển hoá Sản phẩm chuyển hoá

dạng lực hoặc áp suất

Giảm thể tích chất thải banđầu

Giảm kích thước Aùp dụng năng lượng dưới

dạng nghiền cắt

Thành phần chất thải banđầu biến đổi hình dạng vàkích thước

HOÁ HỌC

oxi hoá khác, troNhiệt phân Chưng cất phá huỷ Dòng khí chúa nhiều loại

gas, hắc ín, dầu, than,…

SINH HỌC

Ủ hiếu khí Chuyển hoá sinh học hiếu

khí

Phân hữu cơ

Phân huỷ kỵ khí Chuyển hoá sinh học kỵ khí CH4, CO2, khí vi lượng,

humus,…

Ủ kỵ khí Chuyển hoá sinh học kỵ khí CH4, CO2, chất thải đã phân

huỷ