Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt cho huyện Châu Thành tỉnh Tiền Giang

I.5.2 Phương pháp nghiên cứuI.5.2.1 Khảo cứu tài liệu Trên cơ sở các kiến thức về kỹ thuật môi trường, tham khảo thêm các tàiliệu liên quan về thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn tại c

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU

I.1 GIỚI THIỆU

Huyện Châu Thành là một huyện trung tâm có tiềm năng lớn của tỉnhTiền Giang Với số dân 253.593 người, đang trên con đuờng nước rút đi đến đô thịhoá trên toàn huyện Cuộc sống người dân trong huyện thuộc loại có nhu cầu cao,người dân nơi đây cũng rất quan tâm đến vấn đề cảnh quan môi trường xungquanh nhưng do chưa có đủ điều kiện, chưa có phương tiện để có thể giúp họ thựchiện những ý nghĩ đẹp ấy Bản thân tác giả là một người sống trên địa bàn huyệnChâu Thành cũng có mong muốn có được một hệ thống thu gom chất thải rắnsinh hoạt hằng ngày như ở các thành phố và quan trọng là mong muốn có mộtbãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh cho riêng huyện Để những gì là chất thảikhông còn ung dung trên đường phố mà chúng ta có thể bắt gặp bất kì nơi đâutrên địa bàn huyện như hiện nay

I.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện tại, tình hình quản lý chất thải rắn trên địa bàn Huyện Châu Thànhchưa được quan tâm đúng mức Rác thải chưa được thu gom triệt để, việc thải bỏ,xử lý rác còn tuỳ tiện gây ô nhiễm đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng Ngoài

ra, do rác không được thu gom hết hàng ngày nên người dân thường xuyên thải bỏchúng xuống mương rạch xung quanh hay đổ thành những đống cạnh đường đigây mất vệ sinh, điều này đã được phản ảnh đến chính quyền địa phương nhưnghiện nay vẫn không có cách khắc phục triệt để Đứng trước tình hình bức xúc nhưhiện nay và mức độ tăng lượng rác trong tương lai là khá lớn Vì vậy việc thiếtkế, xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh cho Huyện là một việc làmhết sức cần thiết và cấp bách Việc xây dựng bãi chôn lấp nhằm giải quyết cácvấn đề sau:

 Khắc phục tình trạng rác được tiêu huỷ mất vệ sinh và gây ô nhiễm môitrường như hiện nay.

 Giải quyết địa điểm tiêu huỷ rác kịp thời cho Huyện

 Rác thải được tiêu huỷ hợp vệ sinh và an toàn về môi trường

 Mở rộng địa bàn và tăng tỷ lệ thu gom, giải quyết lượng rác đang tồn đọnghàng ngày chưa được thu gom như hiện nay ở các khu dân cư, khu trườnghọc Tân Hội Đông, Thân Cửu Nghĩa của huyện Châu Thành

 Khắc phục tình trạng vứt rác bừa bãi ra đường, vứt rác xuống sông, rạch,

ao, hồ

I.3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu của đề tài là thiết kế một bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinhcho huyện Châu Thành Giải quyết tình hình không có nơi chôn lấp chất thải củahuyện sắp tới đây (vì bãi chôn lấp của tỉnh Tiền Giang sắp đầy) Tạo ra một thếđứng độc lập cho huyện trong vấn đề quản lý chất thải rắn, chủ động thugom ,chủ động trong xử lý và an tâm khi sẽ có một cảnh quan xanh, sạch, đẹp

I.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Phạm vi đề tài gói gọn trong huyện Châu Thành, bãi chôn lấp chỉ chôn lấpchất thải rắn sinh hoạt có nguồn gốc trong huyện nên qui mô bãi chôn lấp cũngchỉ phù hợp cho 1 huyện , phương thức vận hành bãi cũng chỉ nằm trong địa bànhuyện Chỉ nghiên cứu thiết kế bãi cho huyện, không tìm hiểu những vấn đềngoài huyện

I.5 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I.5.1 Nội dung

Dựa trên sự tìm hiểu tình hình thực tế về hiện trạng quản lý chất thải rắncủa huyện Châu Thành, tác giả lựa chọn thiết kế cho huyện một bãi chôn lấp chấtthải rắn hợp vệ sinh

I.5.2 Phương pháp nghiên cứu

I.5.2.1 Khảo cứu tài liệu

Trên cơ sở các kiến thức về kỹ thuật môi trường, tham khảo thêm các tàiliệu liên quan về thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn tại các tỉnh, thành phố đãáp dụng thành công trong phạm vi nước Việt Nam

Tham khảo tình hình hoạt động của 2 bãi chôn lấp đang hoạt động của tỉnhTiền Giang

I.5.2.2 Phương pháp thiết kế

Aùp dụng các biện pháp và kỹ thuật thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn hợpvệ sinh theo “Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, ngày18/01/2001 Hướng dẫn các qui định bảo vệ môi trường đối với việc lựa chọn địađiểm, xây dựng và vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn”

I.6 THỜI GIAN BIỂU

Thời gian thực hiện đề tài là từ ngày 01/10/2006 đến ngày 21/12/2006 Vớilượng thời gian như trên quá trình tác giả đã thực hiện đồ án được ghi trong bảngsau:

2,3, 4 Khảo sát tình hình thực tế về hiện trạng quản lý

chất thải rắn của huyện, tham khảo tài liệu viết

chương I, II ,III

+

5 Tham gia khảo sát thực tế cùng phòng Tài Nguyên

–Môi Trường huyện Châu Thành, hoàn thành

chương IV

,13

I.7 GIỚI THIỆU BỐ CỤC

Đồ án “Tính toán và thiết kế hệ thống xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắnsinh hoạt cho huyện Châu Thành – Tỉnh Tiền Giang “ gồm có 6 chương với trìnhtự bố cục sau đây:

Chương I : Mở đầu

Chương II : Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt

Chương III : Hiện trạng quản lý chất thải rắn trên địa bàn huyện Châu Thành Chương IV : Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành bãi chôn lấp của

Huyện Châu Thành

Chương V : Tính toán thiết kế các công trình

Chương VI : Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

II.1 ĐẶC TRƯNG CHẤT THẢI RẮN

II.1.1 Định nghĩa

Theo quan niệm chung: chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được conngười loại bỏ trong các hoạt động kinh tế – xã hội của mình (bao gồm các hoạtđộng sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng ) trong đóquan trọng nhất là loại chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất và hoạt độngsống (Nguồn: Quản lý chất thải rắn, Tập 1, NXB Xây Dựng)

Theo quan điểm mới: chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác thải đô thị)được định nghĩa là: vật chất mà người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đôthị mà khôn đòi hỏi sự bồi thường cho sự vứt bỏ đó Thêm vào đó, chất thải đượccoi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận như một thứ màthành phố phải có trách nhiệm thu gom và tiêu huỷ (Nguồn: Quản lý chất thảirắn, Tập 1, NXB Xây Dựng)

II.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn

 Rác nông nghiệp: bao gồm các loại nông phẩm hư hỏng ( lúa, bắp,khoai… hư, thối), chất thải cây trồng, vỏ trấu, rơm, rạ… rác nông nghiệpkhông đồng nhất

 Rác công nghiệp: tuỳ vào loại hình sản xuất, hoặc dây chuyền công nghệsẽ tạo ra các loại chất thải khác nhau

 Nhà máy nước chất thải chủ yếu là bùn

 Công nghiệp hoá chất: thường thải ra các loại chất thải độc hại

 Công nghiệp thực phẩm đồ hộp: rác thải là các chất hữu cơ bán phângiải, hoặc lon, bao bì hư

 Công nghệ cơ khí: thải ra phoi bào, phoi nhựa…

 Công nghiệp nhựa: các chất thải chủ yếu là nhựa

 Rác khu thương mại, chợ bao gồm các loại rác, thực phẩm thừa, ôi thiu,rau cỏ loại bỏ, đồ vứt bỏ trong khi làm thịt cá…

 Rác công trình xây dựng: vật liêu xây dựng bị loại thải trong quá trình thicông, trang trí nội thất… chủ yếu là xà bần

 Rác đô thị: bao gồm rất nhiều loại loại rác, không kể rác nông nghiệp

 Rác khu dân cư: chủ yếu là rác sinh hoạt

 Rác thải y tế: tra giường bỏ, bông băng sau khi sử dụng, các dụng cụ y tếkhông sử dụng nữa, rác thải sinh hoạt của bệnh viện

II.1.3 Thành phần và tính chất chất thải rắn sinh họat

II.1.3.1 Thành phần chất thải rắn của huyện Châu Thành

Bảng 1: Thành phần vật lý của rác thải sinh hoạt ở huyện Châu Thành

Nguồn: Phòng Tài nguyên-Môi trường huyện Châu Tthành, 03/2006.

II.1.3.2 Thành phần chất thải rắn của các đô thị Việt Nam

Thành phần chất thải rắn của các đô thị Việt Nam theo điều tra của đề tài

KC - 11 - 09 "Nâng cao hiệu quả công tác thu gom, vận chuyển, chứa và xử lý rác, phân ở các đô thị Việt Nam" được trình bày như sau:

Bảng 2 : Thành phần chất thải rắn trong rác thải của các đô thị ở Việt Nam.

Các đô thị Thành phần chất thải rắn % Theo khối lượng

Thức ăn, củ, quả, xác súc vật 50,27

Hà Nội

Tạp chất khó phân loại ( 10mm) 30,21

Hải Phòng

Thức ăn, củ, quả, xác súc vật 50,39

Tạp chất khó phân loại ( 10mm) 5,78

Tp Hồ Chí Minh

Thức ăn, củ, quả, xác súc vật 62,22

Tạp chất khó phân loại ( 10mm) 15,27

Các đô thị còn

lại

Giấy vải và các thành phần khác 4Gạch, đá, sành sứ, đất, thủy tinh 8Tạp chất khó phân loại ( 10mm) 27

II.1.3.3 Thành phần rác thải bệnh viện

Thành phần chất thải rắn tại bệnh viện huyện Châu Thành hiện nay chưacó số liệu điều tra chính xác Tuy nhiên, chúng ta có thể tham khảo số liệu do

VCC (Công ty Tư vấn Xây dựng Công nghiệp và Đô thị Việt Nam) điều tra thực tế

tại một số bệnh viện trên phạm vi cả nước như sau:

Bảng 3 : Kết quả điều tra khối lượng rác thải bệnh viện

lượng

Theo tài liệu nước ngoài

Chất thải tính theo giường bệnh Kg/giường/ng 2,6 3 – 4,5Tỷ lệ chất thải lây lan độc hại/chất

thải bệnh viện

8 Lá, cành cây, thực phẩm

thừa

thước lớn

II.1.3.4 Tỷ trọng chất thải rắn

Tỷ trọng (hay mật độ) của rác thải thay đổi theo thành phần, độ ẩm, độnén chặt của chất thải Trong công tác quản lý chất thải rắn, tỷ trọng là thông sốquan trọng phục vụ cho công tác thu gom, vận chuyển và xử lý rác thải Qua đócó thể phân bổ và tính được nhu cầu trang thiết bị phục vụ công tác thu gom, vậnchuyển, khối lượng rác thu gom và thiết kế qui mô bãi chôn lấp chất thải Đốivới rác thải thực phẩm, tỷ trọng trong khoảng từ 100- 500 kg/ m 3

Số liệu về tỷ trọng của rác cần thiết cho việc đánh giá tổng lượng, thể tíchchất thải và phương pháp quản lý, xử lý

Tỷ trọng của rác được xác định bằng tỷ lệ giữa trọng lượng của mẫu vớithể tích của nó (kg/m3)

Tỷ trọng của rác phụ thuộc vào vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưucủa rác, mức thu nhập và mức sinh hoạt cũng như tập quán sinh hoạt của ngườidân

Việc xác định tỷ trọng của rác thải có thể tham khảo trên cơ sở các số liệuthống kê về tỷ trọng của các thành phần trong rác thải sinh hoạt

Bảng 5 : Tỷ trọng của các thành phần trong rác thải sinh hoạt.

- Thủy tinh 5,93 - 17,8 7,18

Nguồn: Greorge Tchobanoglous, Hilary Theisen, Rolf Eliassen Solid Wastes,

Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1977.

Bảng 6: Tỷ trọng rác thải theo các nguồn phát sinh

Khu dân cư (rác không ép)

- Trong bãi chôn lấp (nén thường) 356 - 504 445

Khu dân cư (rác sau xử lý)

Khu thương mại công nghiệp (rác không ép)

Nguồn: Greorge Tchobanoglous, Hilary Theisen, Rolf Eliassen Solid Wastes,

Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1977.

II.1.3.5 Thành phần hoá học

Thành phần hoá học và giá trị nhiệt lượng của rác là những thông số rấtquan trọng dùng để lựa chọn phương án xử lý chất thải phù hợp Thông thườngrác thải có giá trị nhiệt lượng cao như: gỗ, cao su, trấu sẽ được sử dụng làm chấtđốt, rác thải có thành phần hữu cơ dễ phân hủy phải thu gom trong ngày và ưutiên xử lý theo phương pháp sinh học

Để có những số liệu về tính chất hóa học và giá trị nhiệt lượng, người tathường xác định những thông số sau :

a) Tính chất hoá học

 Thành phần hữu cơ: được xác định là phần thất thoát ( chất bay hơi ) saukhi nung rác ở nhiệt độ 9500C

 Thành phần vô cơ (tro ): là phần tro còn lại sau khi nung rác thải ở 9500C

 Thành phần phần trăm : của C (Cacbon), H ( Hydro), O (Oxy), N ( Nitơ), S( Lưu huỳnh) và tro Thành phần phần trăm của C, H, O, N, S được xácđịnh để tính giá trị nhiệt lượng của rác

b) Giá trị nhiệt lượng

Theo Gerard Kiely, 1998, giá trị nhiệt lượng (H) của rác thải có thể được

tính theo công thức như sau:

H = 337 C + 1419 (H2 - 0,125 O2) + 93 S + 23 N (Btu/lb)

Trong đó: C, H, O, N, S và tro là phần trăm trọng lượng mỗi yếu tố trong rác thải

Kết quả phân tích các thành phần cơ bản C, H, O, N, S và tro có trong rácthải đô thị được thống kê ở bảng 7

Bảng 7: Kết quả phân tích các thành phần cơ bản của rác thải đô thị

Nguồn: Giáo trình xử lý chất thải rắn, Viện Tài nguyên và Môi trường

Bảng 8: Giá trị nhiệt lượng của rác thải các đô thị

Thành phần Giá trị nhiệt lượng (KJ/ Kg)

Nguồn: Giáo trình xử lý chất thải rắn, Viện Tài nguyên và Môi trường

II.2 GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CTRSH ĐIỂN HÌNH Ở VIỆT NAM

Mặc dù có khá nhiều giải pháp công nghệ và kỹ thuật được đưa ra cho vấnđề xử lý rác thải, song do giới hạn phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ trong mộthuyện nên tác giả chỉ lựa chọn giới thiệu các phương pháp công nghệ cơ bản theotrình tự ưu tiên sau đây:

II.2.1 Chôn lấp rác hợp vệ sinh

Theo qui định của TCVN 6696 – 2000, bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệsinh là: khu vực được qui hoạch thiết kế xây dựng để chôn lấp các chất thải phátsinh từ các khu dân cư, khu đô thị và các khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thảirắn bao gồm các ô chotn lấp chất thải, vùng đệm, công trình phụ trợ khác nhưtrạm xử lý nước, trạm xử lý khí thải, trạm cung cấp điện nước, văn phòng làmviệc

II.2.1.1 Các kiểu phân loại bãi chôn lấp

Trong các phương pháp xử lý và tiêu huỷ chất thải rắn, chôn lấp là phươngpháp phổ biến và đơn giản nhất, phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở hầuhết các nước trên thế giới Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sựphân huỷ của chất thải rắn (chủ yếu là các thành phần hữu cơ đễ phân hủy) khi

chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt, chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bịchuyển hóa nhờ quá trình phân huỷ sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuốicùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và mộtsố khí như CO2 , CH4.

Như vậy về thực chất, chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa làphương pháp tiêu huỷ sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chấtlượng môi trường trong quá trình phân huỷ chất thải khi chôn lấp Gồm có cáckiểu bãi sau đây:

1.Bãi chôn lấp khô: là bãi chôn lấp các chất thải thông thường (rác sinh

hoạt, rác đường phố và rác công nghiệp ) Chất thải được chôn lấp ở dạng khôhoặc dạng ướt tự nhiên trong đất khô và có độ ẩm tự nhiên Đôi khi còn phải tướinước cho chất thải khô để tránh bụi khi vận chuyển và tạo độ ẩm cần thiết Bãichôn lấp được xây dựng ở nơi khô ráo

2 Bãi chôn lấp ướt: là một khu vực được ngăn để chôn lấp chất thải thường

là tro hoặc các phế thải khai thác mỏ dưới dạng bùn nhão

Các dạng chính của bãi chôn lấp ướt là dạng bãi chôn lấp chất thải ẩm ướtnhư bùn nhão được để trong đất Ở dạng này thường là một khu vực được đổ đấtlên, chất thải nhão chảy tràn và lắng xuống Bãi có cấu tạo để chứa các chất thảichứa nước như bùn nhão Phương tiện vận chuyển là đường ống vì nước chảy rathừơng bị nhiễm bẩn nên cần được tuần hoàn trở lại

Dạng thứ 2 là dạng bãi chôn lấp chất thải khô trong đất ẩm ướt

3 Bãi chôn lấp hỗn hợp khô ướt: là nơi dùng để chôn lấp chất thải thông

thường và cả dạng bùn nhão Điều cần lưu ý là đối với các ô dùng để chôn lấpướt và kết hợp, bắt buộc không cho phép nước rác thấm đến nước ngầm trong bấtcứ trường hợp nào

4 Bãi chôn lấp nổi: là bãi chôn lấp xây nổi trên mặt đất ở những nơi có

địa hình bằng phẳng hoặc không dốc lắm, chất thải được chất thành đống cao đến

15m Trong trường hợp này xung quanh bãi phải có các đê và đê phải không thấmđể ngăn chặn quan hệ nước rác với nước mặt xung quanh

5.Bãi chôn lấp chìm: là loại bãi chìm dưới mặt đất hoặc tận dụng điều kiện

địa hình tại các khu vực ao hồ tự nhiên, các moong khai thác mỏ, các hào rãnhhay thung lũng có sẵng Trên cơ sở đó kết cấu các lớp lót đáy bãi và thành bãi cókha năng chống thấm Rác thải sẽ được chôn lấp theo phương thức lấp đầy

6 Bãi chôn lấp kết hợp chìm nổi: là loại bãi xây dựng nửa chìm nữa nổi,

chất thải không chỉ được chôn lấp đầy hố mà sau đó tiếp tục được chất đống lêntrên Bãi chôn lấp dạng này tiết kiệm được nhiều diện tích và có nhiều ưu điểm

7 Bãi chôn lấp ở khe núi: là loại bãi được hình thành bằng cách tận dụng

khe núi ở các vùng núi, đồi cao

II.2.1.2 Quy mô các bãi chôn lấp

Bảng 9: Quy mô các bãi chôn lấp

STT Loại bãi Dân số đô thị hiện tại

(người)

Lượng rác(tấn/năm)

Diện tích(ha)

Nguồn: Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, ngày 18/01/2001

II.2.1.3 Các công trình chủ yếu trong thiết kế bãi chôn lấp

Khi bố trí và chuẩn bị mặt bằng bãi chôn lấp cần phải lưu ý đến các yếu tốsau:

 Đường ra vào bãi rác

 Các khu vực chôn lấp

 Nơi thu hồi phế liệu

 Vị trí nhà cửa gồm cầu cân, lán che thiết bị, nhà điều hành và nhà nghỉ củanhân viên

 Kho chứa vật liệu

 Hệ thống thoát nước

 Nơi xử lý nước rác rò rĩ hoặc trạm bơm

 Các giếng khoan kiểm tra nuớc rác

 Rào chắn

II.2.1.4 Kỹ thuật vận hành bãi chôn lấp

II.2.1.4.1 Nguyên tắc vận hành

Việc vận hành bãi được tuân thủ theo các nguyên tắc sau:

 Toàn bộ rác chôn lấp được đổ thành từng lớp riêng rẽ Độ dày của mỗi lớpkhông quá 60cm

 Khi các lớp rác đã đầm nén xong và gò rác đạt được độ cao thích hợp thìphủ một lớp đất hoặc vật liệu tương tự khác dày khoảng 10 – 15 cm

 Rác cần được phủ đất sau 24 tiếng vận hành, không được để quá thời gianqui định

 Tiến hành những biện pháp phòng ngừa thích đáng để tránh hoả hoạn

 Tiến hành những biện pháp phòng ngừa để đảm bảo sâu bọ không thểsống trong bãi đuợc

 Cần đào tạo và trang bị đầy đủ các nhân viên làm viecä tại bãi như nhânviên cân rác, nhân viên lái xe

II.2.1.4.2 Phương pháp vận hành bãi chôn lấp

Thực tế việc đổ rác, đầm nén và phủ bãi có thể được tiến hành theo mộtvài cách Sự quyết định áp dụng phương pháp vận hành bãi phụ thuộc vào phươngpháp chôn lấp, phụ thuộc vào khả năng tiếp cận vùng đổ của phương tiện đổ rácvà thiết bị đang được sử duụng tại bãi

Ở những bãi áp dụng phương pháp mương rãnh, xe ôtô có thể đi trên những

ô rac đã được đầm nén và đổ rác xuống bề mặt làm việc mới

Việc phát triển hệ thống ô rác phải theo ý đồ thiết kế ban đầu và sau đóthực hiện từng bước sao cho toàn bộ kế hoạch được thực hiện đầy đủ Khi côngviệc trong ngày kết thúc bề mặt đổ rác sẽ được đầm nén và phủ 1 lớp đất và sauđó đầm nén lần nửa Ngày hôm sau, ô rác tạo thành từ ngày hôm trước có thểđóng vai trò như một bức tường riêng rẽ cho bề mặt làm việc mới

II.2.2 Chế biến rác thành phân hữu cơ

Quá trình chế biến Compost: là quá trình phân hủy sinh học và ổn định của

chất hữu cơ dưới điều kiện nhiệt độ thích hợp Kết quả của quá trình phân hủysinh học tạo ra nhiệt, sản phẩm cuối cùng ổn định, không mang mầm bệnh và cóích trong việc ứng dụng cho cây trồng

Bản chất của quá trình này là sử dụng khả năng sinh sống của các vi sinhvật hiếu khí phân giải rác hữu cơ dễ bị phân hủy thành mùn bã hữu cơ và sinhkhối vi sinh vật Các mùn bã hữu cơ và sinh khối vi sinh vật sẽ được tách ra, phatrộn với N, P, K sau đó tinh chế thành phân hữu cơ

Compost: là sản phẩm của quá trình chế biến rác thành phân hữu cơ, đã

được ổn định như chất mùn, không chứa các mầm bệnh, không lôi kéo các côntrùng, có thể được lưu trữ an toàn và có lợi cho sự phát triển của cây trồng

II.2.2.1 Các giai đoạn trong làm phân compost

Quá trình làm Compost có thể phân ra làm các giai đoạn khác nhau dựatheo sự biến thiên nhiệt độ :

 Pha thích nghi: là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi

trường mới

 Pha tăng trưởng: đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy

sinh học đến ngưỡng nhiệt mesophilic

 Pha ưa nhiệt: là giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất Đây là giai đoạn ổn định

hóa chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất

 Pha trưởng thành: là giai đoạn giảm nhiệt độ đến mức mesophilic và cuối

cùng bằng nhiệt độ môi trường Quá trình lên men lần thứ hai chậm vàthích hợp cho sự hình thành keo mùn (là quá trình chuyển hóa các chất hữu

cơ thành mùn và các khoáng chất sắt, canxi, nitơ …) và cuối cùng thànhmùn

II.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến Compost

1) Yếu tố nhiệt độ

Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến Compost vì nó quyếtđịnh thành phần quần thể vi sinh vật (ban đầu là nhóm mesophilic và sau đó lànhóm thermophilic chiếm ưu thế), ngoài ra nhiệt độ còn là một chỉ thị để nhậnbiết các giai đoạn xảy ra trong quá trình ủ Compost

Nhiệt độ tối ưu là 50 – 600 C, thích hợp với vi khuẩn thermophilic và tốc độphân hủy rác là cao nhất Nhiệt độ trên ngưỡng này sẽ ức chế hoạt động của visinh vật làm cho quá trình phân hủy diễn ra không thuận lợi, còn nhiệt độ thấphơn ngưỡng này phân Compost sẽ không đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh

2) Yếu tố độ ẩm

Là yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biếnCompost vì nước cần thiết cho quá trình hòa tan dinh dưỡng và nguyên sinh chấtcủa tế bào

Độ ẩm tối ưu thường từ 50 – 60% Nếu độ ẩm thấp hơn 20% không đủ chosự tồn tại của vi sinh vật Còn độ ẩm quá cao sẽ dẫn đến tình trạng rò rỉ chất dinhdưỡng và bất lợi cho quá trình thổi khí, do các lỗ hổng không gian bị bít kín vàchứùa đầy nước không cho không khí đi qua, vật liệu sẽ không xốp và tạo môitrường yếm khí bên trong khối ủ Compost.

4) Chất hữu cơ

Tốc độ phân hủy tùy thuộc vào thành phần và tính chất của chất hữu cơ.Chất hữu cơ hòa tan dễ dàng phân hủy hơn chất hũu cơ không hòa tan Lignin vàLigno – Celluloses là những chất phân hủy rất chậm

5) Vi sinh vật

Không có gì có lợi bằng sự tham gia của vi sinh vật đối với việc chế biếnphân Compost từ rác hữu cơ Trong quá trình chế biến có sự tham gia của nhiềuloại vi sinh vật khác nhau như nấm, vi khuẩn, khuẩn tia (actinomycetes) đôi khicòn có tảo …

Hầu hết hoạt động của vi sinh trong quá trình chế biến Compost có đến 80– 90% là do vi khuẩn.

Một trong những yêu cầu sản xuất Compost là phải hạn chế đến mức tối đacác loài vi sinh vật gây hại có trong sản phẩm, do đó để đảm bảo tiêu chuẩn tiêudiệt mầm bệnh, trong lúc vận hành chế biến Compost cần đảm bảo nhiệt độ đểcó thể tiêu diệt hết mầm bệnh

Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy rác bao gồm cả đơn bào và

đa bào, đặc biệt là vi khuẩn, nấm, men và actinomycetes là các loại vi sinh vật đóngvai trò quan trọng nhất trong quá trình phân hủy rác

Thông thường vi khuẩn là các đơn bào, bao gồm các dạng hình cầu, que vàxoắn Cầu khuẩn thường có đường kính dao động từ 0,5 đến 4m, vi khuẩn dạng quecó chiều rộng trung bình từ 0,5 đến 4m và dài từ 0,5 đến 20m, vi khuẩn dạngxoắn có chiều rộng trung bình 0,5m và chiều dài trung bình có thể hơn 10 m.Công thức hóa học của vi khuẩn là C5H7NO2

Nấm là các cơ thể đa bào, không quang hợp, có kích thước tương đối lớn vàrất dễ dàng phân biệt chúng với khuẩn roi hoặc actinomycetes Hầu hết các loạinấm có khả năng phát triển ở môi trường có nồng độ nitơ, pH và độ ẩm thấp pH tối

ưu cho nấm phát triển là 5,6 Cơ chế trao đổi chất của nấm là hiếu khí, chúng pháttriển trong những sợi dài bao gồm các đơn vị tế bào có nhân được gọi là “hyphae”,và có bề rộng dao động từ 4 đến 20m

Men là những tế bào nấm không thể hình thành trong những sợi dài, và vìvậy chúng là đơn bào Một số men tạo tế bào có dạng hình elip kích thước chiều dàitừ 8 đến 15m và chiều rộng từ 3 đến 5m, một số khác có dạng cầu có đường kínhdao động từ 8 đến 12m

Actinomycetes là những vi sinh vật mang tính trung gian giữa vi khuẩn vànấm Về hình dạng, chúng giống với nấm, chỉ khác là bề rộng chỉ dao động từ 0,5đến 1,4 m

Cả hai quá trình kị khí và hiếu khí đều được sử dụng để xứ lý rác Trong quátrình xử lý, để bảo đảm duy trì và tăng trưởng cho vi sinh vật, phải bảo đảm các yếutố cần thiết về nguồn carbon, hydrô, ôxy, nitơ, phospho, các muối vô cơ, lưu huỳnhvà các nguyên tố vi lượng, cũng như các điều kiện về môi trường như pH, nhiệt độ,độ ẩm Khoảng nhiệt độ để vi sinh vật có thể tồn tại là từ -5 đến 800C Dựa vàokhoảng nhiệt độ để vi sinh vật phát triển tối ưu, chúng được chia ra thành ba loạichính như sau:

Qui trình xử lý rác bằng phương pháp sinh học hiếu khí đã đưọc áp dụngmạnh mẽ và hai thập kỷ trước đây, nhất là trong những nhà máy sản xuất phân hữu

cơ Ví dụ về công nghệ này cho đến nay cũng còn được áp dụng ở nhiều nơi và ngaytại thành phố Hồ Chí Minh, nơi hệ thống xử lý hiếu khí cũng mới chỉ ngưng hoạtđộng cách đây 5 năm Đối với quá trình hiếu khí, lượng oxy cần thiết được tính theocông thức:

CaHbOcNd + 0,5(ny + 2s + r - c)O2 >nCwHxOyNz + sCO2 + rH2O + (d nx)NH3

-trong đó: r = 0,5[b - nx - 3(d - nx)]

s = a - nw

CaHbOcNd va CwHxOyNz biểu diễn thành phần mole của chất hữu cơ đầu vàcuối của quá trình Khi quá trình hiếu khí xảy ra hoàn toàn, tức là toàn bộ chất hữu

cơ bị khoáng hóa thành CO2, H2O và NH3 thì phương trình trên có dạng như sau:

CaHbOcNd + (4a + b - 2c - 3d)O2 > aCO2 + (b - 3d)H2O + dNH3

Lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn NH3 thành NO3 được tính theocông thức:

Công nghệ xử lý kỵ khí được áp dụng phổ biến nhất trong các hệ thống xử lýbùn dư từ các nhà máy xử lý nước và nước thải và mang lại hiệu quả xử lý rất caođồng thời cho phép thu hồi khí methane làm nguồn năng lượng

6) Làm thoáng

Không khí ở môi trường xung quanh được cung cấp tới khối Compost để visinh vật sử dụng cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giảiphóng nhiệt Nếu không được cung cấp khí đầy đủ thì sẽ tạo thành những vùng kịkhí bên trong khối Compost gây mùi hôi

Để cung cấp không khí cho khối Compost có thể thực hiện được bằng cáchđảo trộn và thổi khí

Thông thường áp lực tĩnh cần tạo ra để đẩy không khí qua chiều sâu 2 –2.5m vật liệu ủ là 0.1 – 0.15m cột nước Áp lực đó chỉ cần quạt gió là đủ chứkhông cần máy nén Ngoài ra các cửa sổ của hầm ủ cũng sẽ đủ cho làm thoáng,chỉ cần đảo cửa sổ mỗi ngày một lần hoặc nhiều ngày một lần.

Đảo trộn liên tục sẽ đạt mức phân giải tối ưu trong vòng 10 – 14 ngày Nênđảo trộn một lần một ngày hoặc nhiều lần một ngày

7) Kích thước hạt

Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ ẩm và tốc độ phânhủy Quá trình phân hủy hiếu khí sẽ xảy ra trên bề mặt hạt, hạt có kích thước nhỏsẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ tăng sự tiếp xúc với Oxi, do đó có thể làmtăng tốc độ phân hủy trong một khoảng độ xốp nhất định

Đường kính của hạt tối ưu là 3 – 50mm Hạt có kích thước quá nhỏ sẽ cóđộ xốp thấp, ức chế tốc độ phân hủy Còn hạt quá lớn sẽ có độ xốp cao, làm chosự phân bố khí không đồng đều, không có lợi cho quá trình chế biến Compost

Là yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến Compost Độ xốp thay đổitùy theo thành phần của chất thải rắn

Vật liệu có độ xốp 35 – 60% là có thể chế biến Compost một cách thànhcông Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận chuyển Oxi nên hạn chế giải phóng nhiệtvà làm tăng nhiệt độ trong khối ủ Compost Còn độ xốp cao có thể làm cho nhiệtđộ trong khối ủ Compost thấp, không đảm bảo tiêu diệt hết mầm bệnh

8) Các chất dinh dưỡng

Thông số dinh dưỡng quan trọng nhất là tỉ lệ Cacbon : Nitơ (C:N), Phospho(P), Lưu huỳnh (S), Canxi (Ca) là những nguyên tố quan trọng kế tiếp

Tỉ lệ C:N tối ưu dao động trong khoảng 25 – 30 Nếu cao hơn tỉ lệ trên sẽhạn chế sự phát triển của vi sinh vật do thiếu Nitơ, chúng phải trãi qua nhiều quá

trình chuyển hóa và oxi hóa phần Cacbon dư cho đến khi đạt đến tỉ lệ thích hợp,

do đó thời gian cần thiết cho quá trình làm Compost sẽ bị kéo dài và sản phẩmthu được ít mùn Còn tỉ lệ C : N thấp sẽ bị thất thoát dưới dạng NH3

Phospho là nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của cây trồng

Lưu huỳnh ảnh hưởng đến việc sinh ra các hợp chất bay hơi, tạo ra mùitrong khối Compost

9) Mức độ và tốc độ ủ

Không nên để quá trình lên men diễn ra quá lâu vì sẽ còn ít chất hữu cơ lànhững chất làm giàu cho đất

Quá trình ủ không được quá nhiệt, không nên để mất Nitơ, không nên quálạnh

Việc giảm lượng chất hữu cơ là một chỉ thị tốt để đánh giá mức độ ủ, vàmức độ phân hủy, tốc độ ủ có thể đo bằng tốc độ tiêu thụ Oxi

II.2.2.3 Chất lượng Compost

Chất lượng Compost được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau :

 Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại nặng, chất thải hóahọc, thuốc trừ sâu …)

 Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡngtrung lượng Ca, Mg, S và dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co,

Bo …)

 Mật độ vi sinh vật gây bệnh (thấp ở mức không ảnh hưởng có hại tớicây trồng)

 Độ ổn định (độ chín, hoai) và hàm lượng chất hữu cơ

II.2.3 Đốt rác

II.2.3.1 Khái niệm

Cơ sở hoá học của phương pháp là tại nhiệt độ đủ cao và thời gian lưutương ứng bất kỳ một Hydrocarbon hoặc hợp chất hữu cơ nào cũng đều có thể bịÔxy hoá (cháy) đến Carbonic CO2 và nước H2O Tuy nhiên cũng có thể gặp mộtsố vấn đề xảy ra nếu như sự đốt cháy không hoàn toàn của nhiều hợp chất hữu

cơ, kết quả là sẽ tạo ra những Aldehydes và Acide hữu cơ có thể làm tăng thêmmức độ ô nhiễm hoặc sự Ôxy hoá những dẫn xuất hữu cơ có chứa Sulfure,Phosphorus hoặc Halogens sẽ tạo ra những chất gây ô nhiễm không mong muốnnhư SO2, HCl, HF, Phosgena2

II.2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy

Có bốn yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy và hiệu quả xử lý của phươngpháp là:

- Nhiệt độ cháy

- Thời gian đốt (hay thời gian lưu của dòng khí trong thiết bị đốt)

- Sự hoà trộn chất khí

- Sự cung cấp Ôxy

Cả bốn yếu tố này đều mang ý nghĩa quyết định Đặc biệt lưu ý là nếucung cấp thiếu Ôxy sẽ sinh ra nhiều chất ô nhiễm thứ cấp thì tác hại còn nghiêmtrọng hơn so với trước khi xử lý Do đó trong quá trình vận hành phải tính đến hệsố dư thừa không khí cung cấp cho phản ứng cháy Nếu nhiệt độ đốt cháy thấp thìphản ứng cháy có tốc độ thấp và rất dễ sinh ra hiện tượng cháy không hoàn toànnên cũng dễ sinh ra chất ô nhiễm thứ cấp Với các chất hữu cơ là dẫn xuất củachlorine khi nhiệt độ đốt cháy thấp còn có một nguy cơ đáng sợ nữa là dễ tạonên Dioxin cực kỳ độc hại cho con người

Quá trình đốt được thực hiện trong hệ thống gồm những thiết bị liên kếtđơn giản có khả năng đạt hiệu suất phân huỷ rất cao Hệ thống đốt bao gồm cửa

lò đốt, bộ mồi lửa đốt bằng nhiên liệu và khí thải (chất hữu cơ), buồng đốt tạo đủthời gian Ôxy hoá Do chi phí đốt thường cao và để giảm lượng nhiên liệu sửdụng trong quá trình sản xuất nên hệ thống đốt thường gắn thêm các thiết bị thuhồi nhiệt Nếu không cần thu hồi nhiệt thì trong hệ thống đốt không có thiết bị thuhồi nhiệt Có nhiều hệ thống đốt cơ bản, việc sử dụng hệ thống nào cho phù hợpphụ thuộc vào nhiều yếu tố như tiêu huỷ những chất nguy hiểm trong dòng thải,nồng độ chất đốt trong dòng khí, lưu lượng, yêu cầu kiểm soát (% tiêu huỷ) và chiphí.

Theo cách thực hiện quá trình đốt thiết bị đốt có thể chia làm ba nhómchính như sau:

- Đốt cháy trực tiếp (Direct Combustion)

- Thiêu nhiệt (Thermal Incineration)

- Ôxy hoá xúc tác (Catalytic Oxidization)

Một trong những yếu tốá để thiêu đốt rác trở thành một trong các phương ánxử lý hấp dẫn nhất là quá trình này có thể giảm thể tích ban đầu của rác có thể đốtđược đến 80-90% Đối với một số thiết bị thiêu đốt hiện đại vận hành đến nhiệt độnóng chảy của tro, thể tích rác có thể giảm xuống còn 5% hoặc thấp hơn

II.2.3.3 Thiêu đốt rác (Incineration)

Việc sử dụng các lò thiêu đốt rác hiện nay thường không chỉ dừng lại ở mụcđich giảm thể tích ban đầu của rác, mà còn với mục đích thu hồi nhiệt lượng để phụcvụ dân sinh và các ngành công nghiệp cần nhiệt Thông thường nhiệt từ khí đốt đượcchuyển về dạng hơi nước, được dẫn đi theo các đường ống dẫn tới khu vực cần nhiệt,hoặc được truyền đi thông qua các đường ống dẫn nước được lắp đặt theo ống tỏanhiệt của lò thiêu Với các lò thiêu hiện đại ngày nay, có thể lắp đặt các nồi hơi đểthu nhiệt từ khí cháy mà không cần phải cung cấp thêm không khí hoặc độ ẩm.Thông thường khí từ lò thiêu đốt được làm nguội từ khoảng 1800 đến 2000oF tớikhoảng từ 600 đến 1000oF trước khi được xả vào môi trường Bên cạnh việc tạo ra

hơi nước, việc sử dụng hệ thống nồi hơi còn có lợi trong việc làm giảm bớt thể tíchkhí thải cần phải xử lý Mặc dù vậy thiêu đốt được coi là một phương pháp xử lýtốn kém nhất vì bên cạnh chi phí cao cho xây dựng và vận hành, nó đòi hỏi phảitrang bị một hệ thống xử lý khí thải hết sức tốn kém Một trong các vấn đề cầnquan tâm hàng đầu khi xây dựng các lò đốt rác là vấn đề ô nhiễm không khí, chủyếu là bụi nhuyễn với kích thước dao động từ nhỏ hơn 5m đến 120m Khoảng 1/3các hạt bụi được tạo ra có kích thước dưới 10m Để xử lý bụi, các thiết bị lọc túivải hoặc lắng tĩnh điện thường được sử dụng cho hiệu quả xử lý cao nhất

Việc thiết kế và vận hành lò đốt cũng hết sức phức tạp, liên quan đến chếđộ nhiệt đốt của lò Nhiệt độ đốt thiết kế thường dao động từ 1400 - 1600oF Người

ta đã chứng minh rằng ở nhiệt độ đốt dưới 12000C khí thải từ plastics bị cháy giảiphóng ra sẽ chứa dioxin như là một sản phẩm phụ của quá trình thiêu đốt, và làmột yếu tố hết sức nguy hiểm cho môi trường cũng như sức khỏe con người Consố thực tế cho thấy rằng hơn 95% lượng dioxin trong không khí bao quanh của Mỹđược tạo nên bởi các lò đốt rác

II.2.3.4 Nhiệt phân

Nhiệt phân là quá trình phân hủy các chất ở nhiệt cao nhiệt với sự có mặthoặc không có mặt oxy

Đối với cellulose (C6H10O5) phương trình sau đây đại diện cho quá trìnhnhiệt phân:

3 (C6H10O5) → 8 H2O + C6H8O + 2 CO + 2 CO2 + CH4 + H2 + 7 C

Đặc trưng của ba phân đoạn sản phẩm của nhiệt phân là:

1 Dòng hơi khí có chưa chủ yếu hydro, methane, oxide carbon, dioxidecarbon và nhiều loại khí khác phụ thuộc vào thành phần hữu cơ của hỗn hợp đượcđốt

2 Phân đoạn có chứa hắc ín và/hoặc dầu, có dạng lỏng ở nhiệt độ trongphòng và có chứa các loại hóa chất như acid acetic, acetone và methanol

3 Than, chứa chủ yếu là carbon tinh khiết và các vật liệu tro

Trong phương trình trên, các hợp chất hắc ín và/hoặc dầu lỏng thu hồi đượcbiểu diễn theo công thức C6H8O Sự phân bố các thành phần sản phẩm phụ thuộcrất nhiều và nhiệt độ của quá trình nhiệt phân Sự phụ thuộc này được thể hiệntrong bảng sau:

Bảng 10: Sản phẩm nhiệt phân

Nhiệt độ

( 0 F)

Chất thải (lb)

Khí (lb)

Các acid và hắc ín (lb)

Than (Lb)

Khối lượng tính toán ( lb)

Nguồn: George Tchobanoglous, Hilary Theisen, Rolf Eliassen Solid Wastes,

Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1977

Số liệu công bố ở Hoa Kỳ cho thấy nhiệt phân một tấn rác đô thị cho phépthu hồi được 2 gallons dầu nhẹ (light oil), 5 gallons hắc ín và nhựa đường, 25pounds ammonium sulphate, 230 pounds than, 17.000 feet khối khí và 133 gallonschất lỏng Tất cả các chất kể trên đều có thể tái sử dụng như là nhiên liệu

II.3 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ RÁC

Mỗi phương án trên đều có những ưu khuyết điểm riêng của chúng Vì vậyđể làm căn cứ cho việc lựa chọn, các phương án này sẽ được tính ưu khuyết điểmvà so sánh theo các khía cạnh khác nhau dưới đây:

II.3.1 Khái quát những ưu nhược điểm chính của các công nghệ

Bảng 11: So sánh ưu nhược điểm của các công nghệ xử lý rác

Phương án,

công nghệ xử lý

Ưu điểm chính Nhược điểm

Chôn lấp hợp vệ

sinh

Châu Thành – TỉnhTiền Giang có mặtbằng đủ rộngnhưng lại hạn hẹptrong chi phí đầu tư

Compost

Tận dụng đượcnguồn rác thải đểsản xuất ra phânbón phục vụnông nghiệp, tiếtkiệm đất đai choviệc chôn lấp

Đòi hỏi phải phânloại rác triệt để,chi phí đầu tư banđầu và vận hànhkhá cao, yêu cầukỹ thuật phức tạp,lượng rác thải đầuvào cho việc chếbiến phải ổn định

Phù hợp với nguồnrác thải có nhiềuthành phần hữu cơ

Lò đốt rác

Cho phép xử lýđồng thời nhiềuloại rác thải cónguồn gốc khácnhau

Chi phí đầu tư vàvận hành cao, hạnchế trong việckiểm soát khí thảicó chứa dioxin, íthiệu quả đối vớirác mà thành phầnhữu cơ chiếm ưuthế, rác có độ ẩmcao

Phù hợp với ráccông nghiệp, rác ytế có nhiều thànhphần nguy hại

Nguồn: Đánh giá, đề xuất phương pháp xử lý chất thải rắn tỉnh Tiền Giang

Sở Tài Nguyên - Môi Trường Tiền Giang

II.3.2 Khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của các phương án

Bảng 12 : Khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của các phương án

STT Chỉ số đánh giá Chôn lấp Compost Lò đốt

1 Tính phù hợp với các điều kiện tự

nhiên tại khu xử lý rác

2 Khả năng đáp ứng yêu cầu về mặt

bằng

3 Tính phù hợp với loại rác đưa tới

khu vực xử ly.ù

4 Tính chắc chắn về hiệu quả xử lý TB TB Cao

5 Khả năng đáp ứng yêu cầu về cơ

sở hạ tầng

6 Khả năng đáp ứng yêu cầu về

máy móc thiết bị sẵng có trong

nước

7 Khả năng đáp ứng các yêu cầu

trong việc thi công xây dựng công

trình

8 Mức độ đòi hỏi bổ sung các

nguyên liệu nhiên liệu và hoá

chất

9 Khả năng sẵng có các giải quyết

trong tình huống bất trắc

Nguồn: Đánh giá, đề xuất phương pháp xử lý chất thải rắn tỉnh Tiền Giang

Sở Tài Nguyên - Môi Trường Tiền Giang.

II.3.3 Xét theo mức độ an toàn đối với môi trường của các phương án:

Các phương pháp xử lý rác thải thường không tránh khỏi cacù vấn đề môitrường thứ cấp và trong một số trường hợp, các vấn đề môi trường thứ cấp đôi khilại nguy hiểm và nan giải hơn chính bản thân vấn đề chính, ví dụ như: nước rò rỉ

rác lại là vấn đề khó giải quyết triệt để mặc dù nó chỉ phát sinh sau vấn đề chínhlà xử lý rác thải sinh hoạt Vì vậy trong hầu hết các trường hợp, việc xử lý cácchất thải thứ cấp là một yêu cầu không thể thiếu trong hệ thống công nghệ xử lýrác thải

Nhận thức rõ điều này, nhiều công nghệ xử lý hiện nay đã chú trọng tớiviệc phát triển các giải pháp kỹ thuật và công nghệ thích hợp để nhằm hạn chếđến mức thấp nhất các tác động môi trường từ các chất thải thứ cấp Nếu đượcđầu tư đúng mức và quản lý vận hành tốt các chất thải thứ cấp không còn là vấnđề của công nghệ xử lý rác Tuy nhiên chúng ta sẽ không loại trừ khả năng gây ônhiễm và tác động đến môi trường của cá hệ thống xử lý trong một số tình huốngnhất định Vì vậy để làm căn cứ xét chọn công nghệ xét chọn cho xử lý rác thảitrong địa bàn Huyện Châu Thành, các chỉ số đánh giá về mặt môi trường thườngđược xem xét ở tình huống xấu nhất

Bảng 13: Mức độ an toàn đối với môi trường

STT Chỉ số đánh giá Chôn lấp Compost Lò đốt

1 Độ an toàn về

cháy nổ

2 Liên quan đến

các mầm bệnh

6 Liên quan đến

các hiệu ứng phụ

khi sử dụng chế

phẩm sinh học

sinh do việc xử lý

nước rác

8 Phát thải các chất

khí ô nhiễm

Nguồn: Đánh giá, đề xuất phương pháp xử lý chất thải rắn tỉnh Tiền Giang

Sở Tài Nguyên - Môi Trường Tiền Giang

Dựa vào các đánh giá so sánh ở trên và căn cứ vào tình hình thực tế tại địaphương, tác giả lựa chọn đề xuất phương án 1 để xử lý chất thải rắn cho huyệnChâu Thành, tỉnh Tiền Giang

II.4 NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA CHẤT THẢI RẮN TRONG BÃI CHÔN LẤP ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG

Chất thải rắn khi đã chôn lấp không phải là không ảnh hưởng đến môitrường sống, nếu như không được chôn ở một bãi chôn hợp vệ sinh và chônkhông đúng tiêu chuẩn thì rất nguy hiểm và ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻcủa cộng đồng Có rất nhiều khía cạnh ảnh hưởng đến môi trường trong một bãichôn lấp chất thải rắn sinh hoạt màa chúng ta cần quan tâm như : vấn đề nướcthải rò rĩ , vấn đề khí thải phát sinh trong bãi chôn lấp, vấn đề cảnh quan xungquanh bãi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất, nuớc, không khí

II.4.1 Tác động của chất thải rắn trong bãi chôn lấp đến môi trường nước

Chất thải rắn đô thị , đặc biệt là chất thải hữu cơ, trong môi trường nước sẽ

bị phân hủy nhanh chóng

Tại các bãi rác, nước có trong rác sẽ kết hợp với các nguồn nước khác như:nước mưa, nước ngầm, nước mặt, hình thành nước rò rĩ bãi rác Nước rò rỉ dichuyển trong bãi rác cũng sẽ làm tăng khả năng phân hủy sinh học trong rác cũngnhư quá trình vận chuyển các chất gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh

Các chất ô nhiễm trong nước rò rĩ gồm các chất được hình thành trong quátrình phân hủy sinh học, hóa học Nhìn chung, mức độ ô nhiễm trong nước rò rỉrất cao COD: từ 3.000- 45.000mg/l, N-NH3: từ 10-800 mg/l, BOD5: từ 2.000 -

30.000 mg/l, TOC (Carbon hữu cơ tổng cộng: 1.500 – 20.000 mg/l, Phosphorustổng cộng: từ 1-70 mg/l và lượng lớn các vi sinh vật) Đối với các bãi rác thôngthường (đáy bãi không có lớp chống thấm, sụt lún hoặc lớp chống thấm bịthủng ) các chất ô nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm cho tầngnước và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng nước này phục vụ cho ănuống, sinh hoạt Ngoài ra, chúng còn có khả năng di chuyển theo phương ngang,

rỉ ra bên ngoài bãi rác gây ô nhiễm nguồn nước mặt

Nếu rác thải có chứa kim loại nặng, nồng độ kim loại nặng trong giai đoạnlên men axit sẽ cao hơn so với giai đoạn lên men mêtan Đó là do các axit béomới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại Các hợp chấthydroxyl vòng thơm, axit humic và axit fulvic có thể tạo phức với Fe, Pb, Cu, Cd,

Mn, Zn Hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí khử sắt có hóa trị 3 thành sắùt hóatrị 2 sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại như Ni, Pb, Cd và Zn Vì vậy , khikiểm soát chất lượng nước ngầm trong khu vực bãi rác phải kiểm tra xác địnhnồng độ kim loại nặng trong thành phần nước ngầm

Ngoài ra, nước rò rĩ có thể chứa các hợp chất hữu cơ độc hại như: các chấthữu cơ bị halogen hóa, các hydrocarbon đa vòng thơm chúng có thể gây độtbiến gen, gây ung thư Các chất này nếu thấm vào tầng nước ngầm hoặc nướcmặt sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho sứckhỏe, sinh mạng của con người hiện tại và cả thế hệ con cháu mai sau

Tính chất nước thải rò rỉ

Nước thải từ bãi rác có chứa các chất hữu cơ và vô cơ (đặc biệt là các ionkim loại nặng) là nguồn ô nhiễm rất lớn Nước thải này có nồng độ các chất ônhiễm rất cao thường gấp 20 – 30 lần nước thải bình thường (BOD trung bìnhkhoảng 6.000 – 7.000 mg/l) Tuy nhiên nồng độ các chất ô nhiễm sẽ giảm dầntheo thời gian và từ năm thứ 3 trở đi còn rất thấp Theo tính toán và đo đạc tạimột số bãi chôn lấp với một vài thông số chính cho kết quả như sau:

Bảng 14: Thông số các chỉ tiêu ô nhiễm tại một số bãi rác

STT Chỉ tiêu Đơn vị Bãi Tân

Phước 01.12.2005

Bãi Gò Công 1.1.2006

-Nguồn:Sở Tài nguyên – Môi Trường Tỉnh Tiền Giang.

II.4.2 Tác hại của chất thải rắn đến môi trường không khí

Các loại rác thải dễ phân hủy ( như thực phẩm, trái cây hỏng ), trong điềukiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp ( nhiệt độ tốt nhất là 35o C và độ ẩm 70 – 80% )sẽ được các vi sinh vật phân hủy tạo ra mùi hôi và nhiều loại khí ô nhiễm kháccó tác động xấu đến môi trường đô thị, sức khỏe và khả năng hoạt động của conngười

Trong điều kiện kỵ khí: gốc sulfate có trong rác có thể bị khử thành sulfide(S2-), sau đó sulfide tiếp tục kết hợp với ion H+ để tạo thành H2S, một chất có mùihôi khó chịu theo phản ứng sau:

2 CH3 CHCOOH + SO42-  2CH3COOH + S2- + H2O + CO2

S2- + 2 H+  H2 S

Sulfide lại tiếp tục tác dụng với các Cation kim loại , ví dụ như Fe2+ tạonên màu đen bám vào thân , rễ hoặc bao bọc quanh cơ thể vi sinh vật

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ, trong đó có chứa sulfur trong chất thảirắn có thể tạo thành các hợp chất có mùi hôi đặc trưng như: Methyl mercaptanvà axid amino butyric.

CH3SCH2 CH2 CH(NH2)COOH  H3SH + CH3 CH2 CH2(NH2)COOH Methionine  methyl mercaptan Aminobutyric acid

Methyl mercaptan có thể bị thủy phân tạo ra methyl alcohol và H2S Quá trình phân hủy rác thải chứa nhiều đạm bao gồm cả quá trình lên menchua, lên men thối, mốc xanh , mốc vàng có mùi ôi thiu

Đối với các acid amin: tùy theo môi trường mà chất thải rắn có chứa cácacid amin sẽ bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện kỵ khí hay hiếu khí

Trong điều kiện hiếu khí: acid amin có trong rác thải hữu cơ được menphân giải và vi khuẩn tạo thành axit hữu cơ và NH3 ( gây mùi hôi)

Bảng 15: Thành phần một số chất khí cơ bản trong khí thải bãi rác

0 - 1,0

Nguồn: Xử lý chất thải rắn, Viện Tài Nguyên – Môi Trường

Nhận xét:

Bảng trên cho thấy nồng độ CO2 trong khí thải bãi rác khá cao Khí CH4

được hình thành trong điều kiện phân hủy kỵ khí, tăng nhanh và đạt cực đại Dovậy, đối với các bãi chôn rác có qui mô lớn đang hoạt động hoặc đã hoàn tất côngviệc chôn lấp nhiều năm, cần kiểm tra nồng độ khí CH4 để hạn chế khả năng gâycháy nổ tại khu vực

Bảng 16: Diễn biến thành phần khí thải bãi rác

Khoảng thời gian từ lúc

hoàn thành chôn lấp

Nguồn: Xử lý chất thải rắn, Viện Tài nguyên – Môi trường

Hiện tại huyện chưa có số liệu quan trắc tại bãi rác để có thể đưa ra nhận xét chính xác về những ảnh hưởng của khí thải bãi rác đến môi trường không khí,

Vì vậy, tác giả tham khảo số liệu đo đạc thực tế chất lượng không khí tại một số

vị trí nằm gần bãi chôn lấp rác hiện hữu của huyện để đánh giá phạm vi ảnh hưởng của bãi chôn lấp chất thải rắn đến môi trường không khí xung quanh trong khu vực

Bảng 17: Kết quả phân tích chất lượng không khí tại Khu công nghiệp Bình Đức

Nguồn : Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Tiền Giang

Bảng 18: Kết quả phân tích chất lượng không khí xung quanh

Kết quả quan trắc chất lượng không khí xung quanh trong các năm 2003,

2004, 2005 tại một số điểm đo trong huyện cho thấy : nồng độ bụi trung bình tạicác khu công nghiệp, đô thị, dân cư không tăng so với năm 2002 Tuy nhiên, kếtquả phân tích hàm lượng bụi đều dao động ở mức cao hơn tiêu chuẩn cho phép(TCVN 5937 – 1995, quy định 0,3 mg/m3) từ 3 - 10 lần Vào mùa khô tại các vị trí

đo trên trục Quốc lộ 1, , Thị trấn Tân Hiệp, Trung tâm ytế huyện, ngã tư uỷ bannhân dân huyện,… nồng độ bụi thường cao hơn tiêu chuẩn cho phép 3 - 12 lần

 Khí NO2

Kết quả quan trắc chất lượng không khí xung quanh trong các năm 2003,

2004, 2005 tại một số điểm đo trong huyện cho thấy : nồng độ NO2 trung bình