Tiểu luận xử lý Chất thải rắn và Chất thải nguy hại

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 4 I. ẢNH HƯỞNG CHẤT THẢI RẮN ĐẾN MÔI TRƯỜNG 5 1.1. Định nghĩa về chất thải rắn 5 1.2. Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường hiện nay 5 1.3. Tác động của việc không phân loại chất thải rắn sinh hoạt và xử lý chôn lấp 8 II. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ THU GOM VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN PHÙ HỢP CHO ĐỐI TƯỢNG 1: 10 2.1. Đánh giá đối tượng: 10 2.2. Đề xuất phương án công nghệ xử lý chất thải rắn cho đối tượng 1 11 2.2.1. Giải pháp thu gom, phân loại và tập kết chất thải rắn: 11 2.2.2. Phương pháp xử lý chất thải rắn: 16 III. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ THU GOM VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN PHÙ HỢP CHO ĐỐI TƯỢNG 2: 22 3.1. Đánh giá đối tượng: 22 3.2. Đề xuất giải pháp/ phương án công nghệ cho việc xử lý chất thải rắn: 22 3.2.1. Giải pháp thu gom, phân loại và tập kết chất thải rắn: 22 3.2.2. Phương pháp xử lý chất thải rắn: 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

Tiểu luận Công nghệ mới trong lĩnh vực xử lý chất thải rắnGVHD: PGS TS Lều Thọ Bách

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

I ẢNH HƯỞNG CHẤT THẢI RẮN ĐẾN MÔI TRƯỜNG 5

1.1 Định nghĩa về chất thải rắn 5

1.2 Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường hiện nay 5

1.3 Tác động của việc không phân loại chất thải rắn sinh hoạt và xử lý chôn lấp 8

II ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ THU GOM VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮNPHÙ HỢP CHO ĐỐI TƯỢNG 1: 10

2.1 Đánh giá đối tượng: 10

2.2 Đề xuất phương án công nghệ xử lý chất thải rắn cho đối tượng 1 11

2.2.1 Giải pháp thu gom, phân loại và tập kết chất thải rắn: 11

2.2.2 Phương pháp xử lý chất thải rắn: 16

III ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ THU GOM VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮNPHÙ HỢP CHO ĐỐI TƯỢNG 2: 22

3.1 Đánh giá đối tượng: 22

3.2 Đề xuất giải pháp/ phương án công nghệ cho việc xử lý chất thải rắn: 22

3.2.1 Giải pháp thu gom, phân loại và tập kết chất thải rắn: 22

3.2.2 Phương pháp xử lý chất thải rắn: 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

Đề tiểu luận: Vận dụng các kiến thức đã học trong môn học Công nghệ mới trong lĩnh

vực XLCTR để phân tích và đề xuất các giải pháp/phương án công nghệ thu gom và xửlý CTR phù hợp cho các đối tượng đô thị sau:

Thu nhập bình quân/tháng 6,8 triệu VNĐ/tháng 4,5 triệu VNĐ/tháng

Thành phần rác thải

Các tiêu chí thiết lập hệ thống thu gom và xử lý CTR:

- Giảm thiểu lượng rác phải chôn lấp;

- Đảm bảo vệ sinh môi trường và sức khoẻ cộng đồng;

- Phù hợp với điều kiện kinh tế và năng lực/trình độ của người dân địa phương - Phù hợp với xu thế kiến tạo và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn tại địa phương

Trình bày cụ thể các giải pháp kỹ thuật/công nghệ quản lý CTR từ nguồn đến khâu

MỞ ĐẦU

Môi trường là nơi con người sống và hoạt động Vì vậy môi trường đã và đang làvấn đề được toàn xã hội quan tâm, không còn là vấn đề của mỗi quốc gia mà là vấn đềcủa toàn cầu đòi hỏi chúng ta cần phải có hành động nhằm bảo vệ môi trường Một trongnhững nguồn ô nhiễm đang ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống hiện nay là chất thảirắn sinh hoạt và công nghiệp.

Hiện nay cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ đã giúp cho nhân loạiđạt được những thành tựu to lớn trong các lĩnh vực của đời sống xã hội Bên cạnh đó tốcđộ phát triển kinh tế - xã hội ngày càng phát càng nâng cao, nền Công nghiệp hóa – Hiệnđại hóa kéo theo sự tăng trưởng kinh tế thúc đẩy sự tiến bộ xã hội nhưng cũng là nguyênnhân dẫn đến lượng chất thải ngày càng gia tăng Bên cạnh đó lượng chất thải sinh hoạtvới số lượng không đáng kể, rác thải từ phụ phẩm nông nghiệp cũng phát sinh với khốilượng lớn khi vào mùa thu hoạch Và toàn bộ lượng rác này có đặc điểm chung là chưaphân loại tại nguồn phát sinh.

Hiện nay ở Việt Nam, các thành phố lớn và các khu đô thị trên cả nước hàng ngàythải ra trên 9100 m3 chất thải, trong đó lượng chất thải sinh hoạt chiếm tới hơn 75,4 %, tỷlệ thu gom chỉ đạt khoảng 40% - 50% và được xử lý sơ bộ, hầu như là không theo mộtquy trình nào cả, gây ra các tác động xấu tới môi trường sống: bốc mùi hôi thối, ô nhiễmcác nguồn nước mặt, nước ngầm, ô nhiễm đất, nguồn bệnh và phát tán dịch bệnh và gâymất mỹ quan…Vì vậy, việc thu gom, xử lý chất thải rắn một cách hợp lý và triệt để làviệc làm mang tính cấp thiết để bảo đảm sức khoẻ của cộng đồng và bảo vệ môi trườngsống của chúng ta.

I ẢNH HƯỞNG CHẤT THẢI RẮN ĐẾN MÔI TRƯỜNG1.1 Định nghĩa về chất thải rắn

Chất thải rắn (CTR) bao gồm tất cả các chất thải ở dạng rắn, phát sinh do các hoạtđộng của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng không công hữu ích hay khi conngười không muốn sử dụng nữa.

Chất thải rắn bao gồm tất cả các chất rắn hỗn hợp thải ra từ cộng đồng dân cư cũngnhư các CTR đặc thù từ các ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, khai khoáng Đặc biệt là CTR đô thị, bởi sự tích luỹ của CTR này có khả năng ảnh hưởng rất lớn đếnmôi trường sống của con người.

Hiện nay có 4 nguồn chất thải rắn chính Đó là:

 Chất thải rắn đô thị: Là các rác thải rắn, chất thải từ cơ quan, chợ, trường học, khucông cộng

 Chất thải y tế: Là các rác thải phát sinh từ hoạt động khám chữa bệnh.

 Chất thải rắn sinh hoạt: Gồm tất cả các loại chất thải từ đồ ăn, thức uống, chai lọ,rác sinh hoạt

 Chất thải rắn công nghiệp: Là toàn bộ chất thải từ các xí nghiệp, khu công nghiệp,nhà máy Ví dụ như các loại phế liệu sắt thép, kim loại, nhựa, giấy, thủy tinh, caosu

1.2 Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường hiện nay

Ô nhiễm chất thải rắn gây ra nhiều ảnh hưởng nguy hại tới môi trường và conngười Cụ thể:

a Tác động chất thải rắn đến môi trường nước

Chất thải rắn không được thu gom mà xả thải vào kênh rạch, sông, hồ, ao sẽ gây ônhiễm môi trường nước Đường nước lưu thông bị tắc nghẽn, giảm diện tích tiếp xúc củanước với không khí Chất thải rắn hữu cơ phân hủy sẽ gây bốc mùi hôi thối làm phúdưỡng nguồn nước khiến cho thủy sinh vật nước mặt bị suy thoái.

Hình 1.1 Rác thải tích tụ ở các dòng sông

Mặt khác, lâu dần những đống rác này sẽ làm giảm diện tích ao hồ, giảm khả năngtự làm sạch của nước, gây cản trở các dòng chảy, tắc cống rãnh thoát nước Hậu quả củahiện tượng này là hệ sinh thái nước trong các ao hồ bị huỷ diệt Việc ô nhiễm các nguồnnước mặt này cũng là một trong những nguyên nhân gây các bệnh tiêu chảy, tả, lỵ trựckhuẩn thương hàn, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ cộng đồng.

Đặc biệt, tại các bãi chôn lấp chất thải rắn, nước rỉ rác vô cùng độc, ô nhiễm Chúngchứa hàm lượng cao chất hữu cơ của phân súc vật, các thức ăn thừa… Chất thải độc hạitừ bao bì đựng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, mỹ phẩm Nhưng chất nàycực độc với con người và sinh vật sống khi tiếp xúc Chúng gây các bệnh về tiêu hóa, da,các bệnh nguy hiểm như ngộ độc, ung thư.

b Tác động chất thải rắn đến môi trường không khí

Theo nghiên cứu, tại các bãi chôn lấp rác, lượng khí phát thải phát sinh tự nhiênchiến 30% khí phát sinh mà không cần tác động nhiệt Con số này tăng lên nhiều lần khinhiệt độ tăng Sự thoát khí dẫn tới lan truyền các mùi hôi thối do phân hủy chất tahir rắnhữu cơ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống của người dânxung quanh.

Những mùi hôi kinh khủng dễ bắt gặp như mùi khai Amoni, mùi Hydrosunfur trứngthối, mùi Amin cá ươn, Diamin mùi thịt thối

Bên cạnh hoạt động chôn lấp, việc tiêu hủy chất thải rắn cũng gây ô nhiễm khôngkhí nặng Việc đốt rác sẽ làm phát sinh khói, tro bụi, các mùi khó chịu Chúng còn pháttán nhiều chất độc như lưu huỳnh, thủy ngân là những khí độc hại hoặc có tác dụng ănmòn Việc phát sinh các bệnh tật khi hít phải là khó tránh khỏi.

c Ô nhiễm đất do chất thải rắn

Các chất thải rắn tích lũy dưới đất trong thời gian dài sẽ khiến đất bị ảnh hưởng lớn.Ngoài các chất thải xây dựng khó phân hủy như gạch, ngói, thủy tinh, dây cáp, bê tông Các kim loại, chất độc ô nhiễm còn tích lũy trong đất và thâm nhập vào cơ thể theo chuỗithức ăn và nước uống.

Trong thành phần rác thải có chứa nhiều chất độc, do đó khi rác thải được đưa vàomôi trường thì các chất độc xâm nhập vào đất sẽ tiêu diệt nhiều loài sinh vật có ích chođất như: giun, vi sinh vật, nhiều loài động vật không xương sống, ếch nhái làm chomôi trường đất bị giảm tính đa dạng sinh học và phát sinh nhiều sâu bọ phá hoại câytrồng Đặc biệt hiện nay, các loại túi nilon được sử dụng tràn lan trong sinh hoạt và đờisống, khi xâm nhập vào đất cần 50 - 60 năm, thậm chí hàng trăm năm mới phân hủy, vàdo đó chúng tạo thành các “bức tường ngăn cách” trong đất hạn chế mạnh đến quá trìnhphân huỷ, tổng hợp các chất dinh dưỡng, làm cho đất giảm độ phì nhiêu, đất bị chua vànăng suất cây trồng giảm sút Những chất độc dễ ngấm trong đất nhất như chất tẩy rửa,phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, thuộc da, hóa chất Bên cạnh đó còn cóhàng loạt chất thải phóng xạ có thể gây ung thư, dị tật nếu không được xử lý đúng cách.

d Ảnh hưởng trầm trọng đến sức khoẻ con người

Trong thành phần rác thải sinh hoạt, thông thường hàm lượng hữu cơ chiếm tỉ lệlớn Loại rác này rất dễ bị phân huỷ, lên men, bốc mùi hôi thối Rác thải không được thugom, tồn đọng trong không khí, lâu ngày sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ con người sốngxung quanh Chẳng hạn, những người tiếp xúc thường xuyên với rác như những ngườilàm công việc thu nhặt các phế liệu từ bãi rác dễ mắc các bệnh như viêm phổi, sốt rét, cácbệnh về mắt, tai, mũi, họng, ngoài da, phụ khoa, tim mạch,…

1.3 Tác động của việc không phân loại chất thải rắn sinh hoạt và xử lý chôn lấp

a Tác hại của việc không phân loại chất thải rắn sinh hoạt tại nguồn

- Khối lượng rác thải cần xử lý lớn.

- Hỗn hợp rác chưa phân loại rất khó xử lý hiệu quả.

- Diện tích đất cần sử dụng để xử lý rác thải bằng công nghệ chôn lấp tăng nhanh.

- Không tận dụng được tài nguyên từ nguồn rác thải, ví dụ như: rác tái chế sử dụng tiếtkiệm khai thác nguyên liệu tự nhiên; rác hữu cơ làm phân compost và rác còn lại đốt thunăng lượng.

b Tác hại của việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp chôn lấp

- Gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước và môi trường không khí;- Diện tích đất sử dụng để chôn lấp tăng nhanh;

- Ảnh hưởng đến người dân sống quanh khu chôn lấp rác;

- Tốn nhiều chi phí xử lý, cải tạo đất để sử dụng lại sau khi đóng cửa bãi chôn lấp.

II ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ THU GOM VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢIRẮN PHÙ HỢP CHO ĐỐI TƯỢNG 1:

2.1 Đánh giá đối tượng:

Loại hình đô thị Đô thị đặc biệtTổng diện tích đất 2000 km2

Đặc thù về phát triển kinh tế Công nghiệp, thương mại, dịch vụ, nôngnghiệp, lâm nghiệp

Thu nhập bình quân/tháng 6,8 triệu VNĐ/thángTiêu chuẩn thải rác 1,2 kg/ng.ngđ

Suy ra: Lượng rác phát sinh trong 1 năm = 8.400 × 3.066.000 tấn → Lượng CTR phátsinh rất lớn;

- Thành phần CTR sinh hoạt cho thấy rác sinh hoạt có lượng chất hữu cơ cao 53%( tương đương 4500 tấn/ngày), thành phần tái chế chiếm khoảng 7-14% (tương đương700-1200 tấn/ngày), còn lại là thành phần vô cơ, không tái chế.

2.2 Đề xuất phương án công nghệ xử lý chất thải rắn cho đối tượng 1

2.2.1 Giải pháp thu gom, phân loại và tập kết chất thải rắn:

- Phương pháp phân loại rác tại nguồn: Rác thải sinh hoạt trước khi được đưa đi xử lý,

cần được phân loại ngay tại các hộ gia đình Cách nhận biết như sau:

+ Rác hữu cơ dễ phân hủy: là các loại rác dễ bị thối rữa trong điều kiện tự nhiên sinh ramùi hôi thối như: các loại thức ăn thừa, hư hỏng (rau, cá chết ), vỏ trái cây,

Hình 2.1 Các loại rác hữu cơ dễ phân hủy

+ Rác thải khó phân hủy được chia làm 2 loại đó là rác tái chế và rác vô cơ không tái chếđược Rác tái chế là các loại rác có thể sử dụng lại nhiều lần trực tiếp hoặc chế biến lại

như: giấy, các tông, kim loại (khung sắt, máy tàu hỏng, ), các loại nhựa Còn lại cácloại rác vô cơ không tái chế là phần thải bỏ như: sành sứ, thủy tinh, tro xỉ,

Hình 2.2 Các loại rác vô cơ khó phân hủy và rác tái chế

+ Rác nguy hại: bao gồm hóa chất thải bỏ có thành phần, tính chất nguy hại vượt ngưỡngchất thải nguy hại; dược phẩm thải bỏ thuộc nhóm gây độc tế bào; vỏ chai, lọ đựng thuốc,hoá chất; thiết bị y tế bị vỡ hỏng, pin, acquy,…

Hình 2.3 Các loại rác nguy hại

Sơ đồ thu gom rác - chất thải rắn

- Phương pháp thu gom:

+ Thu gom rác hữu cơ dễ phân hủy: Bao gồm thức ăn thừa, rau, lá cây,… thu gom riêngvào vật dụng chứa rác để tận dụng làm phân compost (tại gia đình hoặc đưa đến nhà máy

Rác thải hữu cơ(rác dễ phân

Trạm trungchuyển hoặc vị trí

tập kết rác

Phân hủy kỵkhí

Rác thải vô cơ(rác khó phân

Trạm trungchuyển hoặc vị trí

tập kết rác

Nhà máy điệnrácChất thải

Rác thải nguyhại

Cơ sở, nhàmáy tái chếCác điểm thu

mua phế liệuRác có khả

năng tái chế

xử lý chế biến tập trung thành phân compost) Do tính chất dễ thối rữa nên loại rác thảinày phải được thu gom hàng ngày.

+ Thu gom rác vô cơ khó phân hủy: Các thành phần rác như sành sứ, thủy tinh, tro, xỉ,…không có khả năng tái chế sẽ được thu gom, đựng trong dụng cụ chứa rác tại gia đình vàđưa đến điểm tập kết để xe chuyên dụng đến vận chuyển đưa đi xử lý tại các khu xử lýrác thải tập trung theo quy định Có thể thu gom riêng vưới tần suất là 2-3 lần/tuần.

+ Thu gom rác tái chế: Rác tái chế bao gồm kim loại, giấy, cao su, nhựa, thủy tinh đượctách riêng và đựng trong túi nilon hoặc túi vải để bán lại cho cơ sở tái chế Có thể thugom 1 tuần/lần.

+ Thu gom rác nguy hại: rác nguy hại sẽ được chứa trong thùng chứa bằng nhựa hoặc sắtriêng biệt có dán cảnh báo nguy hiểm Có thể thu gom riêng vưới tần suất là 2-3 lần/tuần.+ Dụng cụ chứa rác là các thùng rác chuyên dùng hoặc tận dụng các vật dụng có sẵn ởgia đình như thúng, sọt, bao tải, túi nilon,

- Hình thức thu gom cụ thể:

+ Thu gom rác trực tiếp bằng xe cuốn ép: Sử dụng xe cuốn ép trực tiếp thu gom rác thảitừ các hộ dân, cơ quan đơn vị có hợp đồng và rác thải tại các điểm đặt thùng cố địnhtrong khu dân cư, tuyến đường và vận chuyển về địa điểm tập kết;

Hình 2.4 Thu gom rác trực tiếp bằng xe chở rác lớn

+ Thu gom rác trực tiếp bằng xe thùng cỡ nhỏ: Công nhân thu gom rác thải trực tiếp từcác hộ dân, khu dân cư đưa về tập kết;

Hình 2.5 Thu gom rác bằng xe thùng cỡ nhỏ

+ Thu gom rác thải qua thùng đặt tại các điểm cố định;

Hình 2.6 Thu gom rác tại các điểm đặt thùng cố định

+ Thu gom rác từ hoạt động quét, duy trì vệ sinh khu vực công cộng.

Hình 2.7 Thu gom rác bằng việc quét vệ sinh khu vực công cộng

- Khu vực tập kết chất thải rắn: Sau khi thu gom chất thải rắn được đưa về điểm tập kết

hoặc trạm trung chuyển

+ Bố trí trạm trung chuyển hoặc điểm tập kết chất thải rắn có tường bao, mái che, hệthống thu gom, xử lý nước thải, hệ thống lọc và khử mùi đảm bảo không phát tán chất ônhiễm ra môi trường xung quanh, phạm vi bán kính thu gom đến khu xử lý tập trungtrong thời gian không quá 2 ngày đêm;

+ Tại mỗi trạm trung chuyển chất thải rắn phải có bãi đỗ xe vệ sinh chuyên dùng; có hệthống thu gom nước rác và xử lý sơ bộ;

+ Trạm trung chuyển hoặc điểm tập kết CTR đặt cách công trình nhà ở và các khu vựcthường xuyên tập trung đông người ≥ 20 m.

2.2.2 Phương pháp xử lý chất thải rắn:

a Xử lý rác hữu cơ ( rác dễ phân hủy) bằng công nghệ phân hủy kỵ khí:

Sơ đồ nguyên lý ủ yếm khí thu khí sinh học từ rác hữu cơ:

- Bước 1 – Xử lý sơ bộ: Rác hữu sau khi được phân loại và nghiền nhỏ.

- Bước 2 – Pha loãng mẫu: Sau khi xử lý sơ bộ rác được trộn với nước và đưa vào cácthùng phân huỷ kỵ khí.

- Bước 3 – Phân hủy kỵ khí: Rác thải hữu cơ được bổ sung thêm phân bùn và vi sinh vậtphân giải, sau đó được ủ thành đống trong điều kiện nhiệt độ 35oC, thời gian lưu 15-20ngày.

- Sản phẩm thu đượclà các chất dễ tan, hỗn hợp các chất khí CH4, CO2, NH3,…trong đó

CH4 chiếm đại đa số Bùn thải sau quá trình phân hủy đem đi làm phân vi sinh

b Xử lý rác vô cơ (rác khó phân hủy) và rác nguy hại bằng phương pháp đốt rác phátđiện:

Đốt thu hồi nhiệt

Khí sinh học

Phân hủy kỵkhíVi sinh

sinhPha loãng

Xử lý sơ bộRác hữu cơ

Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ đốt rác phát điện

- Rác thải được đưa vào bể chứa rác để tách nước rỉ rác, phần nước này có nồng độ ônhiễm rất cao cần được đưa về trạm xử lý nước thải để xử lý.

- Rác thải được đưa vào buồng đốt ở nhiệt độ cao (> 850oC)

- Hơi nóng từ quá trình đốt rác thải được sử dụng vào mục đích chạy máy phát điện.- Mùi hôi, khí thải và tro bụi phát sinh từ quá trình đốt sẽ được xử lý thông qua thiết bịlọc bụi (dạng cyclone ) để thu lại toàn bộ phần bụi, tro bay.

- Mùi hôi và các chất độc hại được xử lý qua tháp khử mùi, tháp hấp thụ, tháp hấpphụ để đảm bảo khi thoát ra không còn độc hại môi trường.

- Phần tro và bụi được thu lại, đem đi chôn lấp theo đúng quy định.

c Xử lý rác tái chế:

- Rác tái chế sau khi vận chuyển về nhà máy tái chế sẽ phân thành các loại sau: