quản lí chất thải rắn

Quản lí chất thải rắn Chương I: Nguồn, thành phần & tính chất CTR Chương II: Phân loại & phương pháp chuyển đổi CTR Tái chế Xử lí chuyển P 2 sinh học thành dạng khác & tiêu huỷ P 2 đốt P 2 khác Chương III: Chôn lấp CTR 1 Chương I: Nguồn, thành phần & tính chất CTR - Đ/n - Thành phần, phân loại CTR đô thị - Các tính chất CTR - Quản lí CTR tổng hợp (Integrated Solid Water Management ISWM) 1.1. Đ/n CTR: + Dạng rắn + Dạng bùn sệt Sinh ra trong sinh hoạt, tự , sản xuất: + CN + NN + XD 1.2 Thành phần, phân loại CTR đô thị 1.2.1 Nguồn phát sinh Bài tập: XĐ độ ẩm mẫu chất thải rắn dưới đây: W= %100. d cd m mm − Thành phần % khối lượng Độ ẩm (%) Khối lượng (Kg/ 100 kg) - Chất thải thực phẩm 9,0 70 6,3 - Giấy loại 34,0 6 2,04 - Bìa cactông 6,0 5 0,3 - Plastics 7,0 2 0,14 Vải 2,0 10 0,2 - Cao su 0,5 2 0,01 - Da 0,5 10 0,05 - Rơm, rạ 18,5 60 11,1 - Gỗ, củi 2,0 20 0,4 - Thuỷ tinh 8,0 2 0,16 - lon, thiếc 6,0 3 0,18 - Nhôm 0,5 2 0,01 - KL khác 3,0 3 0,09 - Tro, bụi 3,0 8 0,24 2 100 21,22 1.3.2. Các tính chẩt hoá học; (1) Phân tích gần đúng Phép thử: 2 + XĐ độ ẩm + Chất cháy bay hơi: XĐ bằng phương pháp trong lò kín( t 0 lò = 950 0 C), cân phân tro còn lại XĐ chất cháy bay hơi + Độ tro: Phần không tham gia phản ứng cháy (2) Điểm nóng chảy của tro: 1100 0 C - 1200 0 C (3) hàm lượng các cấu tử chính: C, H, O,N. S, ( P, Halogen ) C x H y O z N t S (4) Nhiệt lượng: * Calorimeter: + Full scale + Bomb nhiệt * Tính toán theo lí thuyết: Tính gần đúng theo CT Dulong hiệu chỉnh: q w = 2,326 [ 145C + 610 ( H - 8 1 0 ) + 40S + 10 N ] ( kJ/kg) BT: XĐ nhiệt trị cuả mẫu CT sau: C 760 H 1980 O 87,4 N 12,7 S Thành phần Số mol trong nguyên tử Trọng lượng nguyên tố % C 760 760 x 12 = 9120 36,03 H 1980 1980 x 1 = 1980 7,82 O 87,4 87,4 x 16 = 14000 55,30 N 12,7 12,7 x 14 = 182 0,72 S 1 314.25 32132 =x 0,13 q w = 2,326 [ 145 x 36,03 + 610 ( 7,82 - 8 1 x 55,3) + 40 x 0,13 + 10 x 0,72] = 2,326 [ 5224,35 + 553,575 + 5,2 + 7,2] = 13,486 Khả năng phân huỷ sinh học: + Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS) t 0 = 550 0 C + Thành phần có thể phân huỷ sinh học (BF) BF = 0,83 - 0,028 x LC LC: % ligin của VS 3 BF càng cao càng dễ phân huỷ sinh học 1.3.4. Các quy trình biến đổi lý, hoá, sinh học của CTR: 1.4. Quản lí CTR có hệ thống: 4 Chương II: Phân loại, chuyển đổi và tái chế Vl thải 1. Phương pháptiền xử lí : + kích thước ( V,e) + Làm giàu ( nâng cao nồng độ cấu tử quan tâm trong CTR) 2. Phương pháp tái chế CTR & VL thải 3. Chuyển đổi/ XL CTR: + Phân huỷ sinh học + Đốt II.1. Phương pháp tiền xử lí * ↓ kích thước: nghiền, xé, cắt làm ↓ v, e * Làm giàu II.3. Chuyển đổi / xử lí CTR: BT: Chuyển đổi CT bằng phương pháp thiêu đốt: Thành phần chất thải cho trong bảng sau. Hãy tính: 1. Thể tích chất thải trước & sau khi đốt P 0 = 375 kg / u d 3 ; P t = 1000 kg/ y d 3 2. Ước tính tỉ lệ giảm thể tích CTR & % khối lượng các thành phần trong tro Thành phần khối lượng ( kg) Phần dư (%) Giá trị phần dư - Thực phẩm thừa 90 5 4,5 - Giấy loại 340 6 20,4 - Bìa cactông 60 5 3,0 - Plastics 70 10 7,0 Vải 20 6,5 1,3 - Cao su 5 9,9 0,5 - Da 5 9,0 0,5 - Rơm, rạ 185 4,5 8,3 - Gỗ, củi 20 1,5 0,3 - Thuỷ tinh 80 98 78,4 - lon, thiếc 60 98 55,8 - Nhôm 5 96 4,8 - KL khác 30 98 29,8 - Tro, bụi 30 68 20,4 Tổng cộng 1000 237,6 5 Thể tích chất thải trước khi đốt: V 0 = p m = 375 1000 = 2,67 ( yd 3 ) Thể tích chất thải ( tro xỉ) sau khi đốt: V r = p m = 1000 6,237 = 0,24 ( yd 3 ) Tỷ lệ giảm thể tích của chất thải: R = p V = %100 67,2 24,067,2 x − = 91% II.3.2.2 BT: XĐ lượng không khí cần thiết để làm phân hữu cơ từ 1 tấn chất thải trong thiết bị làm phân hữu cơ có cấp khí & đảo trộn Giả thiết các điều kiện sau: - Phần hữu cơ trong chất thải có thành phần cấu tạo là C 22,8 H 35,7 O 12,4 N - Hàm ẩm của phần hữu cơ là 32% - Lượng chất thải rắn bay hơi (VS) chiếm 90% tổng rắn (TS) - Lượng VS có thể phân huỷ sinh học (BVS) chiếm 60% VS - Hiệu suất phân huỷ sinh học của BVS chiếm 95% - Thời gian làm phân hữu cơ: 1 ngày với tỉ lệ phân bố 2 trong các ngày lần lượt là 20, 35, 25, 15.5% - Lượng O 2 thực tế cấp gấp 2 lần so với lí thuyết để đảm bảo nồng độ O 2 trong thiết bị không ( 50%) nồng độ ban đầu. - Lượng khí NH 3 tạo thành trong thiết bị sẽ bay theo khí 6 BT: 1. XĐ khối lượng BVC G BVS = 100 kg ( 100% - 32%) x 90% x 60% = 367,2 kg 2. XĐ lượng BVS bị biến đổi với hiệu suất 95%: G BVS phân huỷ = G BVS x 95% = 367,2 x 95% = 348,8 kg 3. XĐ lượng không khí lí thuyết cần để phân huỷ hoàn toàn 1 phân tử C 22,8 H 35,7 O 12,4 N là: C 22,8 H 35,7 O 12,4 N + 24,78 O 2 22,8 CO 2 + 16,35 H 2 O + NH 3 521,7 793,0 1003,3 294,3 17 Phân huỷ 1 kg hữu cơ cần: 7,521 793 = 1,52 kg O 2 4. XĐ lượng O 2 lí thuyết để phân huỷ 1 tấn chất thải có chứa 348,8 kg BVS: Go 2 = G BVS x 1,52 kg O 2 / kg BVS = 384,8 x 1.52 = 530,2 kg 5. CĐ thể tích không khí (thực tế) cần để cung cấp cho quá trình làm PHC ( O 2 chiếm 23,5% khối lượng không khí, KLR không khí ở đktc là 1.29 kg/m 3 ) V kh = 2 x G O2 x 100% ( 23,5 x 1,29 kg/m 3 ) = 2 x 530,2 x 100% (23,5 x 1,29 ) = 3498 m 3 6. Phân bố 3498 m 3 không khí cho 5 ngày làm PHC ( 20%, 35%, 25%, 15%, 5%) lần lượt là: 699,6 m 3 ; 1224,3 m; 874,5m 3 ; 524,7 m 3 ; 174,9 m 3 7 Kỹ thuật sử lý nước thải Phân loại các chất nhiễm bẩn trong nước thải 1. Đặc tính của nguồn nước tiếp nhận nước thải Gôm: Sông, suối, hồm hồ chứa Các nguồn tốc độ dòng chảy, lưu lượng, sự dao động của Q,h theo thời gian [ ] )(),( thhtQQ == mực nước Đặc tính của nguồn: Thuộc đặc tính của các nguồn thải 2. Đặc tính của nguồn nước thải a. Đặc tính của nước thải sinh hoạt - Vật lý - Hoá học - Sinh học * Các đặc tính vật lý Nhiệt độ: Gây ức chế si sinh vật / sinh học - Ảnh hưởng đến độ hoà tan các khí ( DO, CO 2 , NH 3 , H 2 S, K: hằng số Henry,( - Định luật Henry: C = k.p) CH 4 ) - Ảnh hưởng của tốc độ các phản ứng hoá sinh K t = K (200C) .D t-20 (K (20 o c): tốc độ chuyển hoá của cấu tử/ chất ở nhiệt độ chuẩn θ = 1,047(1,04; 1,042, ) T = nhiệt độ nước thải ( o C) - Độ màu( màu thực, màu biểu kiến) - Màu thực: màu của nước thải - màu biển kiến : do kết tủa của các chất + Mỹ quan + Giảm độ chiếu sáng / độ sâu nhìn thấy → ↓ sản xuất bậc I Phản ứng quang hợp của tải và hệ quả ↓ sản xuất bậc II - Độ đục: ↓ độ sâu nhìn thấy → ↓ sản xuất bậc 1 - Sản xuất bậc I( phản ứng quang hợi của odum) 8 CO 2 + H 2 O nOOCH tao sa OHCO n +++ 2222 )( / - Sản xuất bậc II algac→zooplanktor ( tảo) ( Động vật nổi ) Phytoplanktor: Thực vật nổi * Các chất hữu cơ: Các hữu cơ của C,H,O,P,S VD: Các hoá chất hydratcacbon: công nghệ giấy, dệt, hoá dầu 5,0 5 ≥ COD BOD Protein: các ngành công gnhệ thực phẩm Lipit: thực phẩm, nước thải sinh hoạt ngoài ra: - Các nhóm Phenol và dẫn xuất - Các nhóm Benzen và dẫn xuất - Các nhóm toluen và dẫn xuất - Khi xử lý nước thải: BOD 5 , COD, TOC, ( total của oigan cacbon) ( = phương pháp sinh học): có thể phân tích riêng từng chất, nhóm chất Đặc điểm : Ở dạng phân tử hoà tan trong nước / nước thải ( có thể họi dung dịch phân tử khi chỉ có các chất hữu cơ ) * Các chất vô cơ Gồm: - Các muối ( sunfeca, cacbonat, sunfat, clẻua) của kl - Các axit - Các bazơ - Các chất kiềm, Đặc điểm : Tồn tại ở dạng ion trong nước thải (cation và avion) Có thể gọi đây là dung dịch ion nước thải ( Bằng phương pháp lý hoá ) các chất vô cơ khác nhiều trong nước thải ngành công nghệ: mạ điện, xưe lý bề mặt, công nghệ luyện kim, tinh chế quặng, công nghệ điện hoá pin, ac quy - Các khí hoà tan: H 2 S, OH 4 , NH 3 , CO 2 , DO NH + 4 + OH - ⇔ NH 3 + H 2 O 9 * Các đặc tính sinh học: (*) Dạng không tế bào: virut (*) Dạng đơn bào: + Focal coliform (FC) + Fecal Streptococci (FS) - VK ( VD E.Coli trong phân người) - Tảo lục lam hoặc Vk xanh ( cyanobactera) (*) Dạng đa bào: MF UF NF RO - Nấm - Tảo Algea - Đv nguyên sinh (VD: Giarclia) - ĐV & TV Bảng phân loại các chất trong nước thải và phổ các phương pháp XL Hệ dị thể Hệ đồng thể Các hạt ss, chất lơ lửng, nhũ , các chất bẩn, VK, tảo, virut Các hạt keo (+/-), huyền phù, VK, virut, vi trùng Các ion (dd ion) Các chất hữu cơ hoà tan ( dinh dưỡng phân tử) + lắng (lắng ngang, lắng đứng, li tâm, lắng trong có tầng cặn ) ( không có khả năng tự lắng) + Sinh học yếm khí ( dạng hạt, hoà tan) Sinh học hiếu khí + Oxy hoá học, tác nhân oxy hoá thông thường ( Clo, Javen, KMnO 4 , ) + AOP 3 ( ađvance oxydation processes nồng độ cao ) ( COD < 5000 10 [...]... nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí dựa trên công nghệ bùn hoạt tử 6.1 Khái niệm 6.2 Sơ đồ hóa các chất bẩn trong nước thải (1) Nước thải (2) Phần chất bẩn bị các vi sinh vật thu nhận vào bề mặt tế bào (3) Phần chất bẩn còn lại trong nước thải sau xử lý (đi vào nguồn tiếp nhận) (4): Phần chất bẩn do vi sinh vật thu nhận được chuyển hoá trực tiếp thành CO2 và H2O (5): Chất bẩn trong nước thải. .. FS - Các chất hữu cơ đặc thù + Các chất kháng sinh: penicilin, amõilin + Các chất oxy hoá & sản phẩmcủa quá trình oxy hoá (+) Các hợp chất có Clo (+) Các hợp chất có Flo + Các chất vô nhiễm: (+) Các dược chất & các chất chăm sóc sức khoẻ ( personal healthcare products _ phops) (+) Các dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ (DDT, DDE, lindame, dieldrim, ) (*) Các Kl nặng 4 Các kỹ thuật hoá lí ứng dụng... pứ: Na2S - Các sản phẩm: PbS, CdS, CuS, 4.2 Kỹ thuật oxy hoá trong xử lí nước, nước thải: 4.2.1 Oxy hoá bằng các tác nhân Cl2, H2O2, O3, O2, 16 - Ứng dụng để xử lí các chất thông thường trong nước: Fe2+, Mn2+, H2S - Ứng dụng nồng độ các chất hữu cơ ở nồng độ thấp, cấu trúc chất hữu cơ không phức tạp ( xem tài liệu + xử lí nước thải của Trần Văn Nhân & Ngô Thị Nga) Tham khảo thêm tài liệu đã đưa: +... do mất điện tích sơ cấp của hạt keo pH bị giới hạn bởi chất keo tụ sử dụng và tiêu chuẩn thải hoặc công nghệ tiếp sau keo tụ Muối Al: pH tối ưu = 6 - 7,5 Muối Fe: pH tối ưu = 5 - 9 f3 Đưa chất keo tụ vào nước: Đây là phương pháp chủ yếu trong thực tế (↑ I →↓ thế zeta) f4 Đưa chất polime/ chất đông tụ vào nước thải Đưa PAA (Poly acrylamid vào nước thải) Có 3 nhóm: cation (C): C325, C505, C508 Anion (A):... phần: rất đa dạng * Phân nhóm: B1) Nước thải của các ngành khai khoáng, tinh chế quặng, cơ khí, luyện kim, xử lí bề mặt ( gồm mạ) và điện hoá Chú ý: - t0 - pH thấp - Fe2+, Mn2+ - Các KL nặng: Pb2+, Cu2+, Hg2+, As5+,As3+, Cd2+, Cr6+/ Cr3+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ - Dầu, mỡ B2) Nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học ( Nước thải bia, rượu, nước thải khác, nước thải chế biến thực phẩm, ) - SS - BOD/COD... - Tính toán khối lượng chất hấp phụ (trang 7) Khối lượng chất hấp phụ có thể được tính toán theo đẳng nhiệt Frendlich khi đã biết m= − C0 Ce 1 K C e / n C0: Nhiệt độ chất ô nhiễm bắt đầu trong nước Ce: Nhiệt độ chất ô nhiễm sau xử lý c Cơ chế của quá trình hấp phụ (3.1) - (a) - (b) - (c) - (d) d Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình hấp phụ (2.4) 25 2.4.1 Bản chất của chất hấp phụ - Diện tích... Phần chất bẩn (chất hữu cơ) bị vi sinh vật oxy hóa (hô hấp nội bào khi môi trường nghèo chất dinh dưỡng) (7): Phần dư (sinh khối trơ) của vi sinh vật 31 6.3 Các phản ứng xảy ra khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí a Phản ứng vô cơ hóa các chất hữu cơ:  y− z    men VSV  2  y z 3 ∆W (1)  C x H y Oz N +  x + + + O2  → xCO2 + H 2O + NH 3 + 4 3 4  ( enzim VSV ) N.L  (Chất. .. vậy, ảnh hưởng của cơ chất được biểu thị thông qua hàm Monod: Ảnh hưởng của tốc độ tăng trưởng riêng như sau: µ = µ max S (1/ngày hay ngày-1) S + KS µ max : tốc độ tăng trưởng lớn nhất (1/ngày) S: Nồng độ cơ chất (S = BOD5 (mg/l)) KS: Hằng số bán bão hòa đối với cơ chất S khi tốc độ tăng trưởng riêng: µ= 1 µ max 2 d Ảnh hưởng của nồng độ các chất dd N, P Các chất N, P cũng là các chất giới hạn đối với... các chất hữu cơ đơn giản (7) + OH Các chất hữu cơ đơn giản → CO2 + H2O + W (8) - Pứ keo tự (tạo các hạt keo & bông keo tự) Fe3+ + OH- → Fe(OH)3 Sau khi Fe(OH)3 được tạo thành → trong hệ sẽ tạo thành vô số các hạt keo Do chuyển động nhiệt & sự vận chuyển nhờ năng lượng tiêu tan → các hạt keo bị kết tụ thành các bông keo, các bông này sẽ nhanh chóng tham gia quá trình hấp phụ các chất thải hữu cơ, các chất. .. lý nước và nước thải a Khái niệm: b Cơ sở của đẳng nhiệt hấp thụ Frendlich: - Phương trình đẳng nhiệt hấp thụ Frendlich (Tr - 6) 1 qe = K C e / n qe: lượng chất tan bị hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng than hoạt tính ở trạng thái cân bằng Ce - Nồng độ của chất tan trong pha lỏng (nước) ở trạng thái cân bằng K, n: Hằng số Frendlich và x m qe = x: lượng chất tan bị hấp phụ m: khối lượng chất hấp phụ - . Quản lí chất thải rắn Chương I: Nguồn, thành phần & tính chất CTR Chương II: Phân loại & phương pháp chuyển đổi CTR Tái chế Xử lí chuyển P 2 sinh học thành. tích chất thải trước khi đốt: V 0 = p m = 375 1000 = 2,67 ( yd 3 ) Thể tích chất thải ( tro xỉ) sau khi đốt: V r = p m = 1000 6,237 = 0,24 ( yd 3 ) Tỷ lệ giảm thể tích của chất thải: R. FC, FS - Các chất hữu cơ đặc thù + Các chất kháng sinh: penicilin, amõilin + Các chất oxy hoá & sản phẩmcủa quá trình oxy hoá (+) Các hợp chất có Clo (+) Các hợp chất có Flo + Các chất vô nhiễm: (+)